Aktualnie, w Polsce ochrona przeciwpożarowa jest integralną częścią budownictwa, a działania mające na celu zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego są prowadzone na etapie projektowania i realizacji nowych obiektów budowlanych oraz podczas eksploatacji istniejących. Mimo stałego wzrostu zainteresowania problematyką bezpieczeństwa pożarowego zapewnienie ochrony przeciwpożarowej nadal jest najczęściej w Polsce realizowane na bazie spełnienia wymagań przepisów, a wiedza wielu inżynierów budownictwa na temat wpływu pożaru na konstrukcje budowlane jest niepełna. Przedmiotem niniejszej publikacji jest analiza zachowania się konstrukcji żelbetowych w warunkach pożarowych oraz kryteria dokonywanych przez projektanta ocen odporności ogniowej. Jest to niezbędne do stworzenia bezpiecznych warunków ewakuacji użytkowników w wymaganym przez normy i przepisy czasie. Autor prezentuje ponadto informacje na temat przebiegu pożaru i jego oddziaływania na konstrukcje oraz na temat podwyższania odporności ogniowej konstrukcji żelbetowych i ich oceny po pożarze.Zasadniczym celem autora było spójne przedstawienie wiedzy wystarczającej do efektywnego projektowania konstrukcji żelbetowych z uwagi na warunki pożarowe, metodami opartymi na rozpatrywaniu pożaru jako wyjątkowej sytuacji projektowej. Projektowanie konstrukcji "na pożar" jest jednak obarczone znacznie większą niepewnością od projektowania na zwykłe warunki. Zatem, aby projektowanie "na pożar" było w pełni świadome, należy mieć jak najszerszą wiedzę na temat możliwego przebiegu tego zjawiska i jego oddziaływania na elementy konstrukcyjne, wpływu wysokiej temperatury na pogorszenie właściwości mechanicznych betonu i stali oraz zjawisk zachodzących w betonie konstrukcji narażonych na warunki pożarowe. Książka jest skierowana przede wszystkim do projektantów konstrukcji budowlanych. Ponadto będzie interesująca dla reprezentantów środowiska naukowego z zakresu budownictwa oraz praktyków: kierowników budowy, przedstawicieli nadzoru budowlanego, osób zajmujących się eksploatacją obiektów budowlanych. Stanowić także dobry materiał do uzupełniający dla studentów i absolwentów pożarnictwa.

Wykaz oznaczeń * 1. Wprowadzenie * 2. Bezpieczeństwo pożarowe konstrukcji * 2.1. Podstawy formalno-prawne * 2.2. Pożar w budynku * 2.2.1. Powstawanie, rozwój i przebieg pożaru * 2.2.2. Normowe zależności czas–temperatura * 2.2.3. Zaawansowane normowe modele pożaru * 2.2.4. Modelowanie rzeczywistego przebiegu pożaru * 2.3. Odporność ogniowa konstrukcji * 2.3.1. Istota pojęcia odporność ogniowa, stawiane wymagania * 2.3.2. Określenie odporności ogniowej na podstawie badań * 2.3.3. Określenie odporności ogniowej na podstawie wymagań eurokodów * 3. Pożar jako wyjątkowa sytuacja projektowa * 3.1. Istota rozpatrywania pożaru jako wyjątkowej sytuacji projektowej, etapy analizy * 3.2. Scenariusz pożarowy * 3.3. Oddziaływania mechaniczne w sytuacji pożaru * 3.4. Temperatura w przekrojach elementów narażonych na warunki pożarowe * 4. Wpływ wysokiej temperatury na właściwości mechaniczne stali zbrojeniowej * 4.1. Model normowy * 4.2. Odkształcenia zbrojenia w temperaturze pożarowej, wykorzystanie modelu normowego do zaawansowanych analiz konstrukcji * 4.3. Wykorzystanie modelu normowego do obliczeń prowadzonych metodami uproszczonymi * 4.4. Model normowy w świetle wyników badań i innych wymagań * 5. Wpływ wysokiej temperatury na beton * 5.1. Badania betonu w wysokiej temperaturze * 5.2. Cechy mechaniczne ogrzewanego betonu w ujęciu normowym * 5.3. Przemiany zachodzące w betonie pod wpływem działania wysokiej temperatury * 5.4. Wpływ wytrzymałości betonu na jego reakcję na działanie wysokiej temperatury * 5.5. Wpływ rodzaju kruszywa i cementu * 5.6. Odpryskiwanie termiczne betonu * 5.7. Odkształcalność betonu w warunkach pożarowych * 5.8. Wytrzymałość ogrzewanego betonu po ochłodzeniu * 5.9. Wpływ naprężeń ściskających występujących w ogrzewanym betonie * 5.10. Zmniejszenie wytrzymałości ogrzewanego betonu wg zaleceń amerykańskich * 6. Uproszczone metody obliczania nośności elementów żelbetowych * 6.1. Uwagi ogólne * 6.2. Metoda Izotermy 500°C * 6.2.1. Założenia * 6.2.2. Określenie położenia izotermy 500°C i temperatury zbrojenia * 6.2.3. Określenie nośności przekroju zredukowanego * 6.3. Pozostałe, uproszczone metody obliczeń * 6.3.1. Metoda Strefowa * 6.3.2. Uproszczone metody obliczeń elementów ścinanych i skręcanych * 6.3.3. Uproszczona metody obliczeń belek i płyt * 7. Zapewnienie odporności ogniowej elementów zginanych * 7.1. Projektowanie przy wykorzystaniu tablic * 7.1.1. Podstawowe założenia i zakres stosowania tablic podanych w eurokodzie * 7.1.2. Płyty * 7.1.3. Belki * 7.1.4. Tablice podane w normie amerykańskiej * 7.2. Obliczenie nośności przekroju elementów zginanych metodą Izotermy 500°C * 7.2.1. Równania równowagi przekroju * 7.2.2. Graniczna wysokość strefy ściskanej przekroju * 7.2.3. Odległość osiowa zbrojenia, jaką należy przyjąć do obliczeń * 7.3. Przykłady obliczeń nośności ogniowej elementów zginanych * 7.3.1. Uwagi ogólne * 7.3.2. Płyta jednoprzęsłowa ogrzewana od strony strefy rozciąganej * 7.3.3. Płyta wspornikowa ogrzewana od spodu (od strony strefy ściskanej) * 7.3.4. Stosunkowo słabo zbrojona belka żelbetowa ogrzewana od strony strefy rozciąganej * 7.3.5. Belka wspornikowa ogrzewana od spodu (od strony strefy ściskanej) * 7.3.6. Belka wspornikowa wg punktu 7.3.5. – obliczenia metodą Strefową * 7.3.7. Intensywnie zbrojona belka żelbetowa ogrzewana ze wszystkich stron * 7.3.8. Obliczenia belki wg punktu 7.3.7 przy założeniu, że ogrzewane jest tylko zbrojenie * 7.3.9. Belka dwuprzęsłowa * 7.4. Reakcja elementów zginanych na warunki pożarowe w świetle wyników badań * 7.4.1. Uwagi ogólne * 7.4.2. Zmniejszenie nośności elementów * 7.4.3. Deformacje elementów i zmiany ich sztywności * 7.5. Wskazówki do prowadzenia zaawansowanych analiz konstrukcji statycznie niewyznaczalnych * 8. Zapewnienie odporności ogniowej elementów ściskanych * 8.1. Projektowanie przy wykorzystaniu tablic * 8.1.1. Podstawowe założenia * 8.1.2. Metody podane w tekście eurokodu * 8.1.3. Prognozowanie nośności ogniowej słupów z uwzględnieniem efektów drugiego rzędu wg eurokodu * 8.1.4. Wymagania stawiane w przepisach amerykańskich * 8.2. Obliczenia nośności słupów metodą Izotermy 500°C * 8.2.1. Założenia i równania równowagi przekroju * 8.2.2. Dodatkowe problemy mogące powstać podczas określenia nośności elementów ściskanych narażonych na warunki pożarowe * 8.3. Przykłady obliczeń nośności ogniowej elementów ściskanych * 8.3.1. Uwagi ogólne * 8.3.2. Przekrój słupa ogrzewanego ze wszystkich stron, obciążonego siłą usytuowaną w pobliżu osi * 8.3.3. Przekrój słupa ogrzewanego ze wszystkich stron, obciążonego siłą usytuowaną poza przekrojem * 8.3.4. Przekrój słupa ogrzewanego od strony zbrojenia mniej ściskanego, obciążonego siłą usytuowaną w pobliżu osi * 8.3.5. Przekrój słupa ogrzewanego od strony zbrojenia bardziej ściskanego, obciążonego siłą usytuowaną w pobliżu osi * 8.3.6. Uproszczona analiza wpływu efektów drugiego rzędu na słup narażony na warunki pożarowe, przeprowadzona na podstawie połączenia założeń metody Izotermy 500°C z założeniami metody Nominalnej sztywności * 8.3.7. Uproszczona analiza wpływu efektów drugiego rzędu na słup narażony na warunki pożarowe przeprowadzona na podstawie połączenia założeń metody Izotermy 500°C z założeniami metody Nominalnej krzywizny * 8.3.8. Przekrój słupa o większych wymiarach przekroju, ogrzewanego ze wszystkich stron, obciążonego siłą usytuowaną w pobliżu osi * 8.3.9. Przekrój słupa o dużych wymiarach przekroju, ogrzewanego ze wszystkich stron, obciążonego siłą usytuowaną w pobliżu osi * 8.4. Wyniki przykładowych obliczeń w świetle Wymagań tabelarycznych i wyników badań * 8.4.1. Obliczenia nośności przekroju słupa o wymiarach 30 × 30 cm * 8.4.2. Obliczenia z uwzględnieniem wpływu efektów drugiego rzędu wg eurokodów * 8.4.3. Wpływ wymiarów przekroju słupa na wynik obliczeń jego nośności ogniowej * 8.4.4. Wyniki obliczeń w świetle Wymagań tabelarycznych uwzględniających wyboczenie * 8.4.5. Badania eksperymentalne nośności ogniowej słupów * 8.5. Uwagi końcowe * 9. Nośność ogniowa strefy przypodporowej * 9.1 Ścinanie * 9.1.1. Uwagi ogólne * 9.1.2. Przykład obliczenia nośności ogniowej na ścinanie belki swobodnie podpartej ogrzewanej od spodu * 9.1.3. Przykład obliczenia nośności ogniowej na ścinanie belki wspornikowej ogrzewanej od spodu * 9.2. Przebicie * 9.2.1. Wymagania normowe * 9.2.2. Nośność ogniowa na przebicie w świetle doświadczeń praktycznych, wyników badań i obliczeń * 9.2.3. Zapewnienie nośności ogniowej na przebicie przy długim czasie pożaru * 9.2.4 Obliczeniowa ocena nośności na przebicie w warunkach pożarowych metodami uproszczonymi * Literatura