Kopuły drewniane

• Druk: Warszawa, 2017
• Autor: Barbara Misztal
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Tysiące lat trwał rozwój konstrukcji od prostych układów słupowo belkowych do łuków i form kopułowych w tym kopuł drewnianych. Niestety wiele rozwiązań konstrukcji kopuł z drewna uległo zapomnieniu. W tej książce odtworzono systemy konstrukcji kopuł, ponieważ wiele z historycznych rozwiązań ma do dzisiaj ekonomiczne, techniczne i ekologiczne uzasadnienie. Opisano różne źródła pochodzenia konstrukcji kopuł: od przekryć kopuło-podobnych do rusztowań drewnianych. Wprowadzono typologię konstrukcji kopuł drewnianych. Zaprezentowano kopuły o konstrukcji żebrowej, powłokowej i siatkowej znamienne tylko dla budownictwa z drewna. Z kopuł żebrowych omówiono kopuły na żebrach południkowych z krążyn i żebrach kratowych, w formie łuków o współrzędnych bipolarnych. Omówiono kopuły powłokowe o powłoce masywnej i cienkościennej: gładkie, powłokowo-żebrowe i żebrowo powłokowe. Osiowo symetryczne konstrukcje powłok gładkich z desek naturalnie sprężonych wyróżniają się niespotykanym do dzisiaj minimalnym zużyciem drewna i stalowych łączników w stosunku do przekrywanej powierzchni. Przypomniano atrakcyjne konstrukcje o siatce rombowej budowane z żeber, których kształt zabezpiecza sferę przed przeskokiem węzłów, znaną przyczyną awarii geodezyjnych kopuł siatkowych ze stali. Pokazano jak wykorzystać naturalne właściwości drewna do budowy estetycznych i ekologicznych konstrukcji z drewna średniej jakości i bez kosztownej selekcji stosowanej w budowie konstrukcji klejonych. Wykazano, że możliwe jest znacząco lepsze wykorzystanie drewna litego, aniżeli w kopułach z drewna klejonego. Kopuły z drewna litego są atrakcyjną propozycją dla budownictwa powszechnego ze względu na estetykę i ekologię. Zwrócono uwagę na analogię drewna do kompozytów włóknistych. Pokazano modele obliczeniowe i propozycje obliczeń konstrukcji z drewna litego. Wskazano tematy najpilniejszych badań, niezbędnych do dalszego rozwoju tej dziedziny wiedzy. W książce przedstawiono rezultaty analiz teoretycznych do stosowania w projektowaniu i budowie konstrukcji z drewna, a także ich wykorzystanie w nauczaniu na uczelniach technicznych.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Kultura i sztuka
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-19265-5
• ISBN druku: 978-83-01-19150-4
• Liczba stron: 278

Przedmowa	9
1. Wprowadzenie 	11
2. Wybrane elementy historii budowy kopuł	15
3. Kopuły wielopowłokowe	24
3.1. Wprowadzenie 	 24
3.2. Drewniane rusztowania do budowy konstrukcji murowanych z kamienia lub cegły 	 24
3.3. Drewniane kopuły osłonowe wykształcone z drewnianych rusztowań kopuł murowanych 	 28
	3.3.1. Wielowarstwowe kopuły wybudowane na Bliskim Wschodzie 	 28
	3.3.2. Wielowarstwowe kopuły budowane w Europie 	 32
3.4. Wielopowłokowe kopuły o zewnętrznej i wewnętrznej kopule drewnianej 	 41
3.5. Kopuły żebrowe z krążyn 	46
3.6. Wnioski 54
4. Kopuły grubościenne	 57
4.1. Wprowadzenie		57
4.2. Sposoby kształtowania połączeń bali	58
4.3. Kopułopodobne przekrycia z bali	 60
4.4. Zestawienie form kopułopodobnych	66
4.5. Kopuły o masywnej powłoce	 68
4.6. Przykłady kopuł o masywnej powłoce 69
4.7. Wnioski 78
5. Kopuły żebrowe 81
5.1. Wprowadzenie 	81
5.2. Kopuły żebrowe budowane w Szwajcarii i w Niemczech 	81
5.3. Kopuły żebrowe budowane w Rosji	84
5.4. Wnioski 97
6. Kopuły powłokowe	98
6.1. Wprowadzenie	 98
6.2. Kopuły powłokowe, gładkie	99
6.3. Kopuły powłokowe sprężane ściągami stalowymi	104
6.4. Kopuły powłokowo żebrowe	107
6.5. Kopuły żebrowo-powłokowe	114
6.6. Wnioski 121
7. Kopuły siatkowe, żebrowo-powłokowe	123
7.1. Wprowadzenie	 123
7.2. Kopuły wycinkowe, żebrowo siatkowe 124
7.3. Kopuły siatkowe z krążyn 127
7.4. Kopuły siatkowe sprężane stalą	132
7.5. Kopuły powłokowe na siatce z krążyn wzmocnionych w węźle płaską deską 135
7.6. Kopuły powłokowe na rombowej siatce z desek	135
7.7. Badania modeli kopuł siatkowych z krążyn	136
7.8. Znaczenie żeber-krzyżulców w rozwoju drewnianych kopuł siatkowych 	138
7.9. Wnioski 141
8. Wybrane przykłady kopuł z drewna klejonego 	144
8.1. Wprowadzenie klejenia drewna do konstrukcji	144
8.2. Przykłady prestiżowych kopuł z drewna klejonego budowanych w USA	145
8.3. Przykłady kopuł z drewna klejonego budowanych w Europie o średnicy większej od 100,0 m	 150
8.4. Przykłady prestiżowych kopuł z drewna klejonego wybudowanych w Japonii 153
8.5. Wnioski 164
9. Zagadnienia nośności i stateczności ściskanych prętów z drewna 	170
9.1. Wprowadzenie	 170
9.2. Ścieżki równowagi statycznej prętów drewnianych w funkcji obciążenia osiowego 	 171
9.3. Analogia utraty stateczności prętów drewnianych do utraty stateczności kompozytów zbrojonych podłużnie włóknem	 173
9.4. Wpływ sił poprzecznych na nośność krytyczną prętów drewnianych 	175
9.5. Wpływ sił ściskających na zniszczenie końców prętów drewnianych w węzłach – rozszczepienie końców prętów ściskanych	 180
9.6. Wpływ wklejania stalowych blach węzłowych na nośność prętów z drewna 	183
	9.6.1. Zjawiska towarzyszące wklejaniu blach stalowych w skrajne przekroje prętów ściskanych	 183
	9.6.2. Przykłady zniszczenia końców prętów drewnianych umocowanych w węzłach stalowych 	185
9.7. Wpływ redukcji sztywności podłużnej prętów ściskanych na przeskok węzłów kopuły 	188
	9.7.1. Wpływ siły ściskającej pręt na jego sztywność podłużną 	188
	9.7.2. Zjawisko przeskoku węzłów w kopułach jako przyczyna katastrof 	190
9.8. Koncentracja naprężeń stycznych na powierzchni włókien w belkach drewnianych obciążonych poprzecznie i osiowo	 193
9.9. Właściwości ostrzegawcze drewna towarzyszące wyczerpaniu nośności prętów ściskanych 	 196
9.10. Wzmacnianie ściskanych prętów drewnianych pod obciążeniem 	198
9.11. Wpływ technologii zabezpieczania drewna na jego nośność 	200
10. Wpływ czasu na właściwości mechaniczne drewna 	 208
11. Badania elementów z drewna do budowy kopuł   216
11.1. Wprowadzenie 	216
11.2. Badania dynamiczne ukierunkowane na dobór i selekcję drewna do budowy kopuł 	220
11.3. Badania dynamiczne ukierunkowane na wyznaczenie modułu sprężystości podłużnej E drewna 	 228
11.4. Wnioski 232
12. Oszacowanie właściwości fizycznych materiałów drewnopochodnych na podstawie pomiaru parametrów drgań swobodnych	235
12.1. Wprowadzenie 	 235
12.2. Badania dynamiczne modeli z materiałów drewnopochodnych 	 235
12.3. Porównanie okresu drgań badanych modeli		242
12.4. Porównanie tłumienia drgań modeli suchych i mokrych w celu ujawnienia materiałów zawilgoconych	243
12.5. Porównanie ugięć resztkowych i trwałych badanych modeli z materiałów drewnopochodnych	 244
12.6. Badania dynamiczne ukierunkowane na wyznaczenie modułu sprężystości podłużnej E materiałów drewnopochodnych	 245
12.7. Wnioski 246
13. Zakończenie	 249
14. Podsumowanie 256
Summary		262
Literatura	 267