Artykuł dotyczy tarasów i schodów zewnętrznych Hali Widowiskowo-Sportowej Spodek w Katowicach. W 2010 r. obiekt ten, będący niezależną oddylatowaną konstrukcją od budynku hali, przeszedł nieudany remont, który doprowadził tarasy i schody do złego stanu technicznego. W 2023 r. powstała ekspertyza, która wskazywała na konieczność ich rozbiórki. Miasto Katowice rozpisało przetarg na projekt wyburzenia i rozbiórki tarasu. Prace te zostały wstrzymane przez wojewódzką konserwator zabytków, która rozpoczęła proces wpisu obiektu do rejestru zabytków. W artykule opisano wyniki badań własnych oraz analiz dotyczących stanu tarasów i schodów.
EN
The article concerns the terraces and external stairs of the Spodek Sports and Entertainment Hall in Katowice. In 2010, this facility, an independent, separated structure from the hall building, underwent an unsuccessful renovation, which left the terraces and stairs in poor technical condition. In 2023, an expert opinion was prepared, which indicated the need for their demolition. The city of Katowice announced a tender for the project of demolishing and dismantling the terrace. These works were suspended by the provincial conservator of monuments, which began the process of entering the facility in the register of monuments. The article describes the results of own research and analyses of the condition of the terraces and stairs.
W artykule opisano pokrótce historię Katedry Konstrukcji Żelbetowych i Sprężonych, stanowiącej jednostkę naukowo-dydaktyczną Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej. Przedstawiono ponadto ogólny zakres działalności naukowo-badawczej katedry i współpracy z przemysłem oraz wybrane osiągnięcia naukowe jednostki.
EN
In the paper the history of the Chair of Reinforced and Prestressed Concrete Structures, being the scientific and didactic unit of the Faculty of Civil Engineering of Cracow University of Technology, is briefly described. There are also presented the general scope of scientifically research activities and co-operation with industry of the division as well as some selected scientific achievements.
W artykule przedstawiono wyniki parametrycznej analizy porównawczej dwóch uproszczonych metod uwzględniania efektów II rzędu w obliczeniach smukłych słupów żelbetowych: metody nominalnej sztywności i metody nominalnej krzywizny. Jako punkt wyjścia przyjęto wyniki dla słupa pośredniego ramowego obiektu halowego. W pracy przeanalizowano wpływy takich parametrów, jak: stopień zbrojenia, smukłość, wartość siły normalnej oraz granica plastyczności stali zbrojeniowej.
EN
This paper presents the results of a comparative parametric analysis of two simplified methods for accounting for second-order effects in the calculation of slender reinforced concrete columns: the nominal stiffness method and the nominal curvature method. Results for an intermediate column in a framed structure were used as a starting point. The paper analyzed the influence of parameters such as reinforcement ratio, slenderness, normal force and the yield strength of reinforcing steel.
Four Bayesian network models (SB‑1, SB‑2a, SB‑2b, SB‑2c) for assessing reinforcement corrosion probability in concrete were compared. Seven corrosion parameters were considered: potential; resistivity; chlorides; pH; corrosion current; charge transfer resistance; cracking. Monte Carlo simulations for three threat scenarios (low, medium, high) demonstrated the superiority of model SB‑2c – highest accuracy and flexibility. Model SB‑2c was identified as optimal for corrosion diagnostics of reinforced concrete.
PL
Porównano cztery modele sieci bayesowskich (SB‑1, SB‑2a, SB‑2b, SB‑2c) oceniające prawdopodobieństwo korozji zbrojenia w betonie. Uwzględniono siedem parametrów korozyjnych: potencjał; rezystywność; chlorki; pH; prąd korozyjny; opór przeniesienia ładunku; zarysowanie. Symulacje Monte Carlo dotyczące trzech scenariuszy zagrożenia (niskie, średnie, wysokie) wykazały przewagę modelu SB‑2c – największą dokładność i elastyczność. Wskazano model SB‑2c jako optymalny w diagnostyce korozyjnej żelbetu.
The purpose of the study was to analyse the stiffness of balcony connectors and to calibrate deflection models of cantilevered balconies using results of a proof load test. The calculated deflections overestimated the test deflection by approx. 10%. By measuring deflection, it was possible to estimate support stiffness in the FE model and determine requirements for incorporating stiffness into such models. These results enabled the accuracy of computational design models to be evaluated against the actual structure.
PL
W artykule zaprezentowano analizę sztywności łączników balkonowych oraz kalibrację modeli obliczeniowych ugięć balkonów wspornikowych, wykorzystującą wyniki obciążenia próbnego. Obliczone ugięcia były większe o ok. 10% od zmierzonych. Pomiar ugięcia umożliwił oszacowanie sztywności podparcia w modelu MES oraz sformułowanie wymagań dotyczących przyjmowania sztywności w takich modelach. Wyniki pozwalają ocenić dokładność projektowych modeli obliczeniowych w odniesieniu do rzeczywistej konstrukcji.
The paper concerns on the building constructed in the second half of the 1970s using the large-block (WB) system. The structure comprises 12 above-ground storeys, with a total height of approximately 40 meters above ground level and footprint dimensions of 18.3 × 15.4 meters. The building is exposed to paraseismic effects resulting from mining operations conducted in the Legnica-Głogów Copper District (LGOM). The primary objective of the authors was to assess the building’s suitability for continued use, identify necessary renovation works, perform economic analyses, and forecast the durability of the proposed solutions. In order to carry out the objective, a series of studies and analysis were conducted (including soil investigations, geodetic surveys, destructive tests of concrete, inventory of reinforcement in selected elements, and numerical analysis). Based on these, a simple and relatively inexpensive method of strengthening the structure was proposed, involving the construction of a monolithic core with solid walls within the facility. The implementation of this solution will enable the safe use of the structure for the coming decades.
PL
Artykuł dotyczy budynku wzniesionego w drugiej połowie lat siedemdziesiątych XX w. w systemie wielki blok (WB). Budynek ma 12 kondygnacji nadziemnych, łączną wysokość ok. 40 m n.p.t. i wymiary w rzucie 18,3×15,4 m. Narażony jest na oddziaływania parasejsmiczne, wynikające z eksploatacji górniczej prowadzonej w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym. Głównym naszym zadaniem była ocena przydatności obiektu do dalszej eksploatacji, wskazanie wymaganych prac remontowych, analizy ekonomiczne oraz prognoza trwałości zaproponowanych rozwiązań. W celu realizacji zadania przeprowadzono wiele badań i analiz, m.in. badania gruntu, inwentaryzację geodezyjną, badania niszczące betonu, inwentaryzację zbrojenia wybranych elementów, analizy numeryczne. Na ich podstawie zaproponowano prosty i relatywnie tani sposób wzmocnienia obiektu, polegający na wykonaniu zmonolityzowanego trzonu o pełnych ścianach. Wdrożenie tego rozwiązania pozwoli na bezpieczne użytkowanie obiektu przez następne dziesięciolecia.
Celem pracy była analiza zachowania się żelbetowych stropów płytowo-słupowych w sytuacji awaryjnej, jaką jest utrata krawędziowego słupa nośnego. Opisano przebieg oraz wyniki badań doświadczalnych na modelu jednokondygnacyjnym oraz symulacje numeryczne wykonane w programie ATENA Static dla budynków jedno-, dwu- i czterokondygnacyjnych. Wyniki przeprowadzonych analiz wykazały istotny wpływ wyższych kondygnacji na mechanizm deformacji i redystrybucję obciążeń w stropie po uszkodzeniu słupa. W budynkach wielokondygnacyjnych zaobserwowano znaczące ograniczenie ugięć w porównaniu z budynkiem jednokondygnacyjnym. Co więcej, analiza sił w słupach zlokalizowanych powyżej uszkodzonego elementu wykazała zmianę ich charakteru ze ściskających na rozciągające, co świadczy o uruchomieniu mechanizmu cięgnowego, wspomagającego przenoszenie obciążeń. Stwierdzono istotną rolę odpowiedniego zbrojenia obwodowego płyty oraz zbrojenia słupów, umożliwiającego ich cięgnową pracę w sytuacji awaryjnej.
EN
The objective of this study was to analyse the behaviour of reinforced concrete flat slab structures under an emergency scenario involving the loss of an edge support column. The methodology and findings of experimental tests conducted on a single-storey model are described, along with numerical simulations performed using ATENA Static software for one- , two-, and four-storey buildings. The results of the analyses demonstrated a significant influence of upper storeys on the deformation mechanism and load redistribution within the slab following column failure. In multi-storey buildings, a notable reduction in deflections was observed in comparison to the single-storey structure. Furthermore, the analysis of forces in columns located above the damaged element revealed a change in their nature from compressive to tensile, indicating the activation of a catenary action mechanism that assists in load transfer. The study established the crucial role of adequate peripheral reinforcement in the slab and reinforcement in the columns, enabling their tensile behaviour in an emergency situation.
W artykule przedstawiono rozwiązanie problemu wzmocnienia prefabrykowanej konstrukcji żelbetowej estakady. Konstrukcję estakady wykonano w latach 70. ubiegłego stulecia pod suwnice o udźwigu 25 i 10 ton. W 2011 r. wykonano obudowę w postaci zadaszonej, zamkniętej hali o niezależnej stalowej konstrukcji. Ze względu na konieczność montażu nowej suwnicy o udźwigu 40 ton, postanowiono wzmocnić estakadę stalową konstrukcją wsporczą.
EN
This paper presents a solution to the problem of strengthening a precast reinforced concrete crane trestle structure. The crane trestle structure was built in the 1970s for 25 and 10 tonne capacity cranes. In 2011, an enclosure was constructed in the form of a roofed, enclosed hall with an independent steel structure. Because a new 40 tonne capacity crane had to be installed, it was decided to strengthen the crane trestle with a steel support structure.
W niniejszym artykule podjęto próbę zdefiniowania dobrej praktyki projektowania betonów o obniżonym śladzie węglowym, która ma na celu utrzymanie dotychczas wyznaczonych standardów trwałości konstrukcji żelbetowych. Materiałem wejściowym do przeprowadzonej analizy był zbiór wyników z własnych badań odporności betonu na karbonatyzację. Jako wnioski przedstawiono zalecenia dotyczące podejścia do całościowego procesu produkcji betonów o obniżonym śladzie węglowym, od jego projektu po wbudowanie, aby zachować odpowiedni poziom jego trwałości.
EN
In this article, an attempt is made to define good practices for designing concrete with a reduced carbon footprint, aiming to maintain the previously established standards of durability for reinforced concrete structures. The input material for the analysis consisted of a set of results from the authors’ own research on concrete’s resistance to carbonation. The conclusions present recommendations for the approach to theoverall low-carbon concrete production process, from its design to its incorporation, to ensure an appropriate level of durability.
W pracy dokonano porównania technologii żelbetowej monolitycznej i zespolonej stalowo-betonowej na przykładzie wielokondygnacyjnego budynku biurowego. Omówiono wybrane aspekty projektowania tego rodzaju konstrukcji. Przedstawiono analizę porównawczą obejmującą siły wewnętrze, nośność, a także deformacje obu rodzajów konstrukcji. Dokonano także oceny przyjętych rozwiązań pod względem ekonomicznym.
EN
The paper compares monolithic reinforced concrete and steel-concrete composite technology on the example of a multi-storey office building. Selected aspects of the design of this type of structure were discussed. A comparative analysis was presented, including internal forces, load-bearing capacity and deformations of both types of structure. An economic assessment of the solutions adopted was also discussed.
Eurokod 2 podając podstawowe zasady projektowania konstrukcji żelbetowych, do opisu nośności na ścinanie, stosuje analogię kratownicową, w której krzyżulcami ściskanymi są pasma betonu między rysami a krzyżulcami rozciąganymi – zbrojenie w postaci strzemion lub prętów odgiętych. Zarówno w przypadku krzyżulców betonowych, jak i strzemion, możliwe jest przyjmowanie różnych kątów ich nachylenia względem głównego zbrojenia rozciąganego. Zagadnienie optymalizacji kątów nachylenia krzyżulców betonowych jest dobrze opisane w literaturze. Przedmiotem artykułu jest opis optymalizacji kątów nachylenia strzemion. Podano optymalne kąty nachylenia strzemion ze względu na otrzymywaną nośność na ścinanie odcinków wymagających zbrojenia na siłę poprzeczną. Podano również oszczędność stali wynikającą z pochylania strzemion oraz kąty, przy których występuje największa oszczędność. Kąty te nie pokrywają się z kątami występowania największej nośności.
EN
Eurocode 2, providing the basic principles of designing reinforced concrete structures, uses the truss analogy to describe the shear capacity, the compresion struts are concrete between the cracks, and the tensile struts – reinforcement in the form of stirrups or bent bars. Both in the case of concrete and reinforcement struts, it is possible to design them at different angles to the main tensile reinforcement. The issue of optimizing the angles of concrete struts is well known in the literature. The topic of the paper is a description of the optimization of stirrup inclination angles. The optimal angles of inclination of the stirrups are given due to the shear capacity of sections requiring transverse force reinforcement. The savings in steel resulting from inclining the stirrups and the angles at which the greatest savings occur are also given. These angles do not coincide with the angles of the highest shear capacity.
Właściwie zaprojektowany, wykonany, wbudowany i pielęgnowany beton jest wyjątkowo trwałym materiałem budowlanym. Wówczas można stwierdzić, że taki beton stanowi sam dla siebie najlepszą ochronę i gwarantuje trwałość konstrukcji w standardowych warunkach eksploatacji i ekspozycji środowiska. W praktyce jednak konstrukcje wykonane z betonu, w tym żelbetowe, są eksploatowane w różnorodnych warunkach stąd też w zależności od środowiska są narażone na oddziaływanie różnych czynników agresywnych. Po latach eksploatacji, zwłaszcza w przypadku obiektów zabytkowych wymagana jest naprawa i właściwa ochrona. W artykule przytoczono uwarunkowania normowe dotyczące metod napraw i doboru rozwiązań materiałowych. Całość zilustrowano przykładem aplikacji zgodnych z normami materiałów do napraw i ochrony elementów żelbetowych konstrukcji wsporczej zabytkowego wiaduktu.
EN
Properly designed, constructed, cast and cured concrete is an extremely durable building material. It can then be said that such concrete provides the best protection for itself and guarantees the durability of the structure under standard operating and environmental exposure conditions. In practice, however, structures made of concrete, including reinforced concrete, are operated under a wide variety of conditions and are therefore exposed to a wide range of aggressive factors, depending on the environment. After years of use, especially in the case of historic buildings, repair and proper protection are required. The article discusses the standard requirements for repair methods and the choice of material solutions. It is illustrated with an example of the application of standard-compliant materials for the repair and protection of reinforced concrete elements of a support structure for a historic viaduct.
Artykuł dotyczy naprawy i wzmocnienia żelbetowych słupów podpierających konstrukcję nośną pomostów komunikacyjnych łączących komory fermentacyjne we Wrocławskiej Oczyszczalni Ścieków. W wyniku sprawdzenia stanu technicznego słupów podporowych pod kątem bezpieczeństwa dalszego użytkowania stwierdzono, że słupy żelbetowe mają liczne zarysowania poziome prostopadłe do osi podestu. Przeprowadzona analiza wykazała błędy projektowe i wykonawcze na etapie wytwarzania konstrukcji i podczas jej realizacji. Wśród nich można wyróżnić: niewłaściwe zbrojenie, mikrorysy i naprężenia skurczowe, zbyt dużą otulinę zbrojenia oraz brak podparcia belek pomostu na łożyskach powiązanych z konstrukcją zwieńczającą poszczególne komory fermentacyjne. W artykule autorzy przedstawili wytyczne prac remontowych betonu oraz zalecenia dotyczące wzmocnienia uszkodzonych słupów oraz dodatkowego przegubowego podparcia pomostu komunikacyjnego.
EN
The paper deals with the strengthening of reinforced concrete columns supporting the load-bearing structure of the communication platforms connecting fermentation chambers in the Wrocław Sewage Treatment Plant. As a result of the check of the technical condition of the supporting columns in terms of safety for future use, it was found that the reinforced concrete columns had numerous horizontal cracks perpendicular to the platform axis. The analysis carried out revealed design and construction errors during the design and construction phases. These include: inappropriate reinforcement, microcracking, and shrinkage stresses, excessive reinforcement cover, and the lack of support for the beams of the platform on bearings associated with the structure topping individual fermentation chambers. In the paper, the authors presented guidelines for concrete repair work and recommendations for reinforcing damaged columns and providing additional pinned support for the communication platform.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono badania dotyczące wpływu tynków gipsowych i cementowo-wapiennych na odporność ogniową elementów konstrukcji z betonu. Zademonstrowano wpływ siatki zbrojącej na przyczepność tynków, a wyniki wyrażono parametrem grubości równoważnej betonu. Zastosowanie siatki zbrojącej umożliwiło zapewnienie odporności ogniowej przez nawet 6 h oddziaływania standardowego. Natomiast jej brak oznaczał bardzo szybką utratę przyczepności tynku, a tym samym niemożność zwiększenia odporności ogniowej. Wykazano, że temperatura charakterystyczna zbrojenia stropu żelbetowego zabezpieczonego tynkiem gipsowym na siatce zbrojącej – o grubości 21,6 mm wynosi, po 240 min nagrzewania, zaledwie 307°C, a grubość równoważna betonu – 68 mm. Wyniki te są na poziomie uzyskiwanym przez profesjonalne systemy zabezpieczenia ogniochronnego.
EN
This article presents a study on the gypsum and cement-lime plasters influence on fire resistance of concrete structural elements. The effect of reinforcing mesh on the adhesion of plasters was demonstrated and the results were expressed by the parameter of concrete equivalent thickness. The use of reinforcing mesh made it possible to provide fire resistance for up to 6 hours of standard exposure. However its absence meant a very rapid loss of plaster adhesion and thus a practical lack of increased fire resistance. It was shown that the characteristic temperature of the reinforcement of a reinforced concrete slab protected with gypsum plaster on a reinforcing mesh with a thickness of 21.6 mm, after 240 minutes of heating, is only 307°C, and the concrete equivalent thickness is 68 mm. These results are at the level achieved by professional fire protection systems.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono różne rodzaje analiz globalnych żelbetowych konstrukcji prętowych. Na przykładzie ramy żelbetowej porównano wyniki uzyskane z analiz oceny stanu granicznego nośności i użytkowalności. W porównaniu uwzględniono cztery warianty analizy nieliniowej, a uzyskane wyniki odniesiono do powszechnie stosowanej analizy liniowo-sprężystej. We wszystkich analizach uwzględniono wpływ imperfekcji geometrycznych. Obliczenia numeryczne przeprowadzono w programie AxisVM.
EN
The paper discusses various types of global analysis for reinforced concrete structures. On the example of a reinforced concrete frame, the results were compared in the aspect of assessing the ultimate and serviceability limit states. Four types of nonlinear analysis were included in the comparison, and the results obtained were related to the linear-elastic analysis. The influence of geometric imperfections was taken into account in all analyses. Numerical calculations were performed in AxisVM.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents examples of diagnostics of historic reinforced concrete structures to determine the structural condition of structures after nearly a century of service. Due to the lack of or incomplete documentation in such cases, there is a need to determine material strength parameters, geometric inventory and location and identification of reinforcement. The assessment of the condition of the structure is also influenced by the damage found (scratches, deflections, cracks) and the history of the structure. Evaluation and analysis of the technical condition of historic reinforced concrete structures requires multidirectional research.
PL
W artykule przedstawiono przykłady diagnostyki zabytkowych konstrukcji żelbetowych, które miały na celu określenie stanu konstrukcji obiektów po blisko stu latach eksploatacji. Ze względu na brak lub niepełną dokumentację w takich przypadkach istnieje konieczność określenia wytrzymałości materiałów, inwentaryzacji geometrycznej i lokalizacji oraz identyfikacji zbrojenia. Na ocenę stanu konstrukcji wpływają także stwierdzone uszkodzenia (zarysowania, ugięcia, pęknięcia) oraz historia budowli. Ocena i analiza stanu technicznego zabytkowych konstrukcji żelbetowych wymaga wielokierunkowych badań.
W pracy porównano wyniki wymiarowania ścian przykładowego żelbetowego niskiego silosu na węgiel, wykonane w sposób klasyczny oraz z zastosowaniem modelu warstwowego rekomendowanego w nowelizacji normy EC2-1-1. Obliczenia zostały poprzedzone zestawieniem zaleceń tej normy dotyczących wymiarowania płyt i powłok zgodnie z wyżej wymienionym modelem.
EN
In the paper the calculations of reinforcement area of exemplary reinforced concrete squat silo for coal are presented. The results of classical calculation and calculation executed with use of "sandwich model" are compared. The last one is recommended in the amendment of EC2-1-1 code. The calculations are preceded with compilation of standard recommendations concerning the dimensioning of concrete membranes, shells and plates.
W artykule przedstawiono w sposób schematyczny ideę powstawania kolejnych rys w konstrukcjach żelbetowych na przykładzie osiowo rozciąganego pręta. Opisano początkowy oraz końcowy stan zarysowania. Wyprowadzono wzór na szerokość rysy. Przedstawiono interpretację geometryczną rys dla fazy początkowego zarysowania oraz efekt „tension stiffening” na przykładzie elementu osiowo rozciąganego. Zamieszczono przykładowe obliczenia miary efektu „tension stiffening”, szerokości rys oraz średnich naprężeń przyczepności dla fazy początkowych rys.
EN
The paper presents in a schematic way the idea of the formation of cracks in reinforced concrete structures on the example of an axially tension bar. The initial and final state of the cracks was described. A formula for the width of the crack was derived. The geometric interpretation of cracks for the initial cracking phase and the tension stiffening effect were presented on the example of an axially tension element. Examples of calculations of the tension stiffening effect, crack width and average adhesion stresses for the initial crack phase were presented.
Opisano przypadek katastrofy belki żelbetowej o znacznej, ponad 31-metrowej rozpiętości. Belka runęła w momencie rozpierania szalunków. Przeprowadzono badania materiałowe betonu i stali, które wykluczyły wpływ parametrów wytrzymałościowych tych materiałów na powstanie uszkodzeń. Wykonana analiza wykazała, że przyczyną katastrofy były błędy projektowe i wykonawcze, w tym niezachowanie normowych wymagań konstrukcyjnych.
EN
The failure and collapse of edge beam were caused by the synergy of the following factors: the improper design of beams in the axes A and E, particularly with reference to shearing and torsion, the improper design of the column in the axes A and 1, the improper design of laps in the reinforcement, the performance of laps in the reinforcement which did not match the design, and the inaccurate embedment of the beam in concrete. And lower class of concrete should be regarded as the secondary cause.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.