W pracy wyprowadzono model uśredniony przewodnictwa cieplnego dla przewodników wieloskładnikowych, warstwowych i szkieletowych. Opisano metodę doboru funkcji kształtu dla zagadnień brzegowo-początkowych. Rozwiązano wybrane zagadnienia niestacjonarne wraz z określeniem wpływu zmiennych wartości współczynnika przewodności cieplnej oraz zmiennych wymiarów komórki periodyczności na przewodnictwo cieplne.

Praca dotyczy modelowania przepływu ciepła w wybranych materiałach periodycznie niejednorodnych. Zastosowano technikę uśredniania tolerancyjnego do skonstruowania modelu uśrednionego przewodnictwa cieplnego dla materiałów periodycznie warstwowych. Otrzymano układ równań, który będzie prostszy do rozwiązania niż klasyczny układ równań Fouriera. Ponadto przedstawiono rozwiązania analityczne wybranych zagadnień początkowo-brzegowych oraz zweryfikowano je doświadczalnie.

Przedmiotem rozważań są laminaty periodycznie dwuwarstwowe, w których defekty mogą wystąpić na powierzchniach między warstwami. Celem pracy jest opisanie wpływu takich defektów na przewodzenie ciepła. Międzywarstwowe defekty (w tym rozwarstwienie) modeluje się dostatecznie cienką warstwą, której własności termiczne opisuje dostatecznie mały nieznany współczynnik przewodności cieplnej. W pracy przedstawiono równania modelowe opisujące wpływ rozwarstwienia na przewodnictwo cieplne, zawierające pewną nową stałą charakteryzującą stopień rozwarstwienia bądź stopień występowania defektów.

Przedmiotem rozważań w niniejszej pracy są periodyczne kompozyty warstwowe. Zakłada się, że składniki kompozytów są jednorodne. W pracy konstruuje się model przewodnictwa cieplnego, w którym zamiast klasycznego równania Fouriera o nieciągłych i skokowo zmiennych współczynnikach występuje równanie o stałych współczynnikach. Wpływ niejednorodności ośrodka na rozkład temperatury opisany jest nowymi funkcjami, które wyznacza się, znając temperaturę uśrednioną. W pracy analizuje się zagadnienia niestacjonarne

W pracy rozpatrzono zagadnienie warstwy brzegowej w wielowarstwowej przegrodzie budowlanej charakteryzującej się podłużną i poprzeczną gradacją własności mechanicznych. Każda warstwa rozpatrywanej przegrody zbudowana jest z dwóch izotropowych, jednorodnych, sprężystych materiałów. Rozważania ograniczono do płaskiego stanu odkształcenia. Przyjęty model został zbudowany na podstawie metody asymptotycznego uśredniania tolerancyjnego. Zbadano wpływ budowy kompozytu na zasięg warstwy brzegowej w obszarze kompozytu.

W pracy rozwiązano płyty niejednorodne warstwowo, obciążone w dowolny sposób na powierzchni górnej i dolnej. Zakłada się, że płyta może być złożona z warstw zarówno ortotropowych, jak i izotropowych oraz że jej podział na warstwy może być niesymetryczny względem powierzchni środkowej. Model zapewnia ciągłość wielkości statycznych i kinematycznych na powierzchniach podziału płyty na warstwy. Osiąga się to przez wprowadzenie do opisu dodatkowych funkcji, zwanych korektorami. Funkcje te, wraz z przemieszczeniami powierzchni podziału oraz z zadanymi funkcjami opisującymi rozkład przemieszczeń po grubości płyty, służą do skonstruowania pewnej postaci więzów narzuconych na jej trójwymiarowe przemieszczenia. Metodę zilustrowano przykładami obliczeń numerycznych dla dwuwarstwowej płyty prostokątnej.

W celu oszczędności materiału w zespolonych konstrukcjach stalowo-betonowych można zastosować sprężenie pasa dolnego ustroju prętowego. Do uproszczenia wyboru optymalnego przekroju elementów stalowych i ich cech geometrycznych zastosowano równanie ciągłości deformacji. Przedstawiono przykład obliczeniowy zespolonej konstrukcji o rozpiętości 6 m, składającej się z monolitycznego betonu zbrojonego i stalowej konstrukcji szkieletowej ze sprężeniem pasa dolnego. Analizy wykazały, że w tym przypadku zastosowanie sprężenia prowadzi do zmniejszenia przekroju górnego pasa stalowego o 20–24%.

Obliczenia zespolonych konstrukcji stalowo-betonowych przeprowadza się w sposób fazowy. Przed uzyskaniem pełnej wytrzymałości betonu ciężar własny przejmuje konstrukcja stalowa, po zakończeniu procesu dojrzewania betonu konstrukcja pracuje jako zespolona. W artykule omówiono metodę fikcyjnych przegubów przy obliczaniu naprężeń elementów konstrukcji przy zmianie jej sztywności giętej. Opisana metodyka znajduje zastosowanie na przykład przy analizach konstrukcji zespolonych, z uwzględnieniem fazowości ich pracy.

W artykule opisano doświadczenie wzmocnienia odpowiedzialnych wielogabarytowych żelbetowych monolitycznych konstrukcij, które pracują w ciężkich warunkach eksploatacyjnych działającego przedsiębiorstwa branży budowlanej. W tym wypadku środki wzmacniające żelbetowej ściany oporowej rampy załadunkowej spowodowały zmiany schematu obliczeniowego pracy – ze schematu płyty opartej konturowo na schemat pracy ściany oporowej z odsadzką. Określono szczegółowo wszystkie główne etapy technologii wzmocnienia, zaczynając od fazy badania stanu deformacyjno-naprężeniowego konstrukcji, poprzez monitorowanie całego okresu pracy, aż do etapu eksploatacji żelbetowych technologicznych fundamentów oraz ściany oporowej pod obciążeniem użytkowym.

W pracy przedstawiono koncepcję oraz obliczenia statyczno-wytrzymałościowe związane z koniecznością usunięcia jednego słupa w hali produkcyjnej, wynikającą ze zmiany technologii. Słupy żelbetowe rozmieszczone były co 6 m, a na każdy słup przypadało obciążenie z dwóch naw o rozpiętości 12 m. Usunięcie słupa zaprojektowano w sposób, który gwarantował nienaruszenie konstrukcji dachowej. Zakładano, że prace wyburzeniowe nie spowodują jakichkolwiek przemieszczeń istniejącej konstrukcji. Oprócz obliczeń statyczno-wytrzymałościowych opracowano technologię prowadzenia robót oraz monitoring prowadzonych prac. W końcowej części zamieszczono zdjęcia obrazujące przebieg realizacji prac.

CZTERDZIESTOPIĘCIOLECIE PRACY ZAWODOWEJ PROFESORA DOKTORA HABILITOWANEGO WIESŁAWA NAGÓRKI