Kształtowanie kopuł z drewna jednolitego
Barbara Misztal
rok wydania: 2012
stron: 232
format: B5
oprawa: miękka
wydawnictwo: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
W monografii przedstawiono rozwiązania konstrukcji kopuł z drewna jednolitego w ich historycznym rozwoju. Opisano różne źródła pochodzenia konstrukcji kopuł - od przekryć kopułopodobnych do rusztowań drewnianych. Zaprezentowano kopuły o masywnej powłoce, żebrowe, powłokowe, powłokowe naturalnie sprężone i sprężone stalą, powłokowo-żebrowe, żebrowo-powłokowe, siatkowe i siatkowo-powłokowe. Omówiono konstrukcje kopuł osiowo-symetrycznych w postaci powłok gładkich z desek naturalnie sprężonych, o niespotykanym do dzisiaj minimalnym zużyciu drewna i stalowych łączników. Pokazano, jak wykorzystać naturalne właściwości drewna w budowie estetycznych i ekonomicznych konstrukcji z drewna średniej jakości. Wykazano, że możliwe jest znacząco lepsze wykorzystanie drewna jednolitego aniżeli w kopułach z drewna klejonego. Kopuły z drewna jednolitego są atrakcyjną propozycją w budownictwie powszechnym, również ze względu na estetykę i ekologię.
Zwrócono uwagę na analogię drewna do kompozytów włóknistych. Pokazano modele obliczeniowe i propozycje obliczeń konstrukcji z drewna jednolitego.
W książce przedstawiono rezultaty analiz teoretycznych do stosowania w projektowaniu i budowie konstrukcji kopuł z drewna, a także ich wykorzystanie w nauczaniu na uczelniach technicznych. Wskazano tematy najpilniejszych badań, niezbędnych do dalszego rozwoju tej dziedziny wiedzy.
SPIS TREŚCI:
PRZEDMOWA 7
1. WPROWADZENIE 9
2. WYBRANE ELEMENTY HISTORII BUDOWY KOPUŁ 13
3. KOPUŁY WIELOPOWŁOKOWE 21
3.1. Wprowadzenie 21
3.2. Drewniane rusztowania do budowy konstrukcji murowanych z kamienia i cegły 21
3.3. Drewniane kopuły osłonowe wykształcone z drewnianych rusztowań kopuł murowanych 25
3.3.1. Wielowarstwowe kopuły arabskie 25
3.3.2. Wielowarstwowe kopuły budowane w Europie 27
3.4. Wielopowłokowe kopuły o zewnętrznej i wewnętrznej kopule drewnianej 38
3.5. Kopuły żebrowe z krążyn 42
4. KOPUŁY GRUBOŚCIENNE 45
4.1. Wprowadzenie 45
4.2. Sposoby kształtowania połączeń bali 46
4.3. Kopułopodobne przekrycia z bali 48
4.4. Zestawienie form przekryć kopułopodobnych 55
4.5. Kopuły o masywnej powłoce 56
4.6. Przykłady kopuł o masywnej powłoce 57
4.7. Wnioski 65
5. KOPUŁY ŻEBROWE 67
5.1. Wprowadzenie 67
5.2. Kopuły żebrowe budowane w Szwajcarii i w Niemczech 67
5.3. Kopuły żebrowe budowane w Rosji 69
5.4. Wnioski 78
6. KOPUŁY POWŁOKOWE 81
6.1. Wprowadzenie 81
6.2. Kopuły powłokowe - system 1 82
6.3. Kopuły powłokowe sprężane ściągami stalowymi - system 2 86
6.4. Kopuły powłokowo-żebrowe - system 3 88
6.5. Kopuły żebrowo-powłokowe - system 4 94
6.6. Wnioski 100
7. KOPUŁY SIATKOWE, ŻEBROWO-POWŁOKOWE 103
7.1. Wprowadzenie 103
7.2. Kopuły wycinkowe, żebrowo-siatkowe 104
7.3. Kopuły siatkowe z krążynek 107
7.4. Kopuły siatkowe sprężane stalą 109
7.5. Kopuły powłokowe na siatce z krążynek wzmocnionych w węźle płaską deską 112
7.6. Kopuły powłokowe na rombowej siatce z desek 113
7.7. Badania modeli kopuł z krążynek 114
7.8. Znaczenie żeber krążynek w rozwoju drewnianych kopuł siatkowych 115
7.9. Wnioski 118
8. WYBRANE PRZYKŁADY KOPUŁ Z DREWNA KLEJONEGO 121
8.1. Wprowadzenie klejenia drewna do konstrukcji 121
8.2. Przykłady prestiżowych kopuł z drewna klejonego 122
8.3. Wnioski 131
9. ZAGADNIENIA NOŚNOŚCI I STATECZNOŚCI ŚCISKANYCH PRĘTÓW Z DREWNA 135
9.1. Wprowadzenie 135
9.2. Ścieżki równowagi statycznej prętów drewnianych w funkcji obciążenia osiowego 136
9.3. Analogia utraty stateczności prętów drewnianych do utraty stateczności kompozytów zbrojonych podłużnie włóknem 138
9.4. Wpływ sił poprzecznych na nośność krytyczną prętów drewnianych 140
9.5. Wpływ sił ściskających na zniszczenie końców prętów drewnianych w węzłach - miotlenie końców prętów ściskanych 144
9.6. Wpływ wklejania stalowych blach węzłowych na nośność prętów z drewna 147
9.6.1. Zjawiska towarzyszące wklejaniu blach stalowych w skrajne przekroje prętów ściskanych 147
9.6.2. Przykłady zniszczenia końców prętów drewnianych umocowanych w węzłach stalowych 149
9.7. Wpływ redukcji sztywności podłużnej prętów ściskanych na przeskok węzłów kopuły 152
9.7.1. Wpływ siły ściskającej pręt na jego sztywność podłużną 152
9.7.2. Zjawisko przeskoku węzłów w kopułach jako przyczyna katastrof 154
9.8. Koncentracja naprężeń stycznych na powierzchni włókien w belkach drewnianych obciążonych poprzecznie i osiowo 155
9.9. Właściwości ostrzegawcze drewna towarzyszące wyczerpaniu nośności prętów ściskanych 158
9.10. Wzmacnianie ściskanych prętów drewnianych pod obciążeniem 161
9.11. Wpływ technologii zabezpieczania drewna na jego nośność 162
10. WPŁYW CZASU NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE DREWNA 167
11. SELEKCJA ELEMENTÓW Z DREWNA DO BUDOWY KOPUŁ NA PODSTAWIE BADAŃ DYNAMICZNYCH 175
11.1. Wprowadzenie 175
11.2. Badania dynamiczne ukierunkowane na dobór i selekcję drewna do budowy kopuł 177
11.3. Wnioski 186
12. OSZACOWANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH MATERIAŁÓW DREWNOPOCHODNYCH NA PODSTAWIE POMIARU PARAMETRÓW DRGAŃ SWOBODNYCH 189
12.1. Wprowadzenie 189
12.2. Badania dynamiczne modeli z materiałów drewnopochodnych 189
12.3. Porównanie okresu drgań badanych modeli 195
12.4. Porównanie tłumienia drgań modeli suchych i mokrych w celu ujawnienia materiałów zawilgoconych 196
12.5. Porównanie ugięć resztkowych i trwałych badanych modeli z materiałów drewnopochodnych 197
12.6. Porównanie właściwości modeli z materiałów drewnopochodnych na podstawie pomiaru parametrów drgań swobodnych 198
12.7. Wnioski 201
13. ZAKOŃCZENIE 203
14. PODSUMOWANIE 209
LITERATURA 215
STRESZCZENIE W JĘZYKU ANGIELSKIM 227
