KSZTAŁTOWANIE KOPUŁ Z DREWNA JEDNOLITEGO

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 bowie 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 bownictwie 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 bowiem 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 

1. WPROWADZENIE 

2. WYBRANE ELEMENTY HISTORII BUDOWY KOPUŁ 

3. KOPUŁY WIELOPOWŁOKOWE 

3.1. Wprowadzenie 

3.2. Drewniane rusztowania do bowy konstrukcji murowanych z kamienia i cegły 

3.3. Drewniane kopuły osłonowe wykształcone z drewnianych rusztowań kopuł murowanych 

3.3.1. Wielowarstwowe kopuły arabskie 

3.3.2. Wielowarstwowe kopuły bowane w Europie

3.4. Wielopowłokowe kopuły o zewnętrznej i wewnętrznej kopule drewnianej

3.5. Kopuły żebrowe z krążyn 

4. KOPUŁY GRUBOŚCIENNE

4.1. Wprowadzenie 

4.2.  Sposoby kształtowania połączeń bali 

4.3. Kopułopodobne przekrycia z bali 

4.4. Zestawienie form przekryć kopułopodobnych 

4.5. Kopuły o masywnej powłoce 

4.6. Przykłady kopuł o masywnej powłoce 

4.7. Wnioski 

5. KOPUŁY ŻEBROWE 

5.1. Wprowadzenie 

5.2. Kopuły żebrowe bowane w Szwajcarii i w Niemczech

5.3. Kopuły żebrowe bowane w Rosji 

5.4. Wnioski 

6. KOPUŁY POWŁOKOWE 

6.1. Wprowadzenie 

6.2. Kopuły powłokowe - system 1 

6.3. Kopuły powłokowe sprężane ściągami stalowymi - system 2 

6.4. Kopuły powłokowo-żebrowe - system 3 

6.5. Kopuły żebrowo-powłokowe - system 4 

6.6. Wnioski 

7. KOPUŁY SIATKOWE, ŻEBROWO-POWŁOKOWE 

7.1. Wprowadzenie 

7.2. Kopuły wycinkowe, żebrowo-siatkowe 

7.3. Kopuły siatkowe z krążynek 

7.4. Kopuły siatkowe sprężane stalą 

7.5. Kopuły powłokowe na siatce z krążynek wzmocnionych w węźle płaską deską 

7.6. Kopuły powłokowe na rombowej siatce z desek 

7.7. Badania modeli kopuł z krążynek 

7.8. Znaczenie żeber krążynek w rozwoju drewnianych kopuł siatkowych 

7.9. Wnioski 

8. WYBRANE PRZYKŁADY KOPUŁ Z DREWNA KLEJONEGO 

8.1. Wprowadzenie klejenia drewna do konstrukcji 

8.2. Przykłady prestiżowych kopuł z drewna klejonego 

8.3. Wnioski 

9. ZAGADNIENIA NOŚNOŚCI I STATECZNOŚCI ŚCISKANYCH PRĘTÓW Z DREWNA 

9.1. Wprowadzenie 

9.2. Ścieżki równowagi statycznej prętów drewnianych w funkcji obciążenia osiowego 

9.3. Analogia utraty stateczności prętów drewnianych do utraty stateczności kompozytów zbrojonych podłużnie włóknem 

9.4. Wpływ sił poprzecznych na nośność krytyczną prętów drewnianych 

9.5. Wpływ sił ściskających na zniszczenie końców prętów drewnianych w węzłach - miotlenie końców prętów ściskanych

9.6. Wpływ wklejania stalowych blach węzłowych na nośność prętów z drewna 

9.6.1. Zjawiska towarzyszące wklejaniu blach stalowych w skrajne przekroje prętów ściskanych 

9.6.2. Przykłady zniszczenia końców prętów drewnianych umocowanych w węzłach stalowych 

9.7. Wpływ redukcji sztywności podłużnej prętów ściskanych na przeskok węzłów kopuły

9.7.1. Wpływ siły ściskającej pręt na jego sztywność podłużną 

9.7.2. Zjawisko przeskoku węzłów w kopułach jako przyczyna katastrof 

9.8. Koncentracja naprężeń stycznych na powierzchni włókien w belkach drewnianych obciążonych poprzecznie i osiowo 

9.9. Właściwości ostrzegawcze drewna towarzyszące wyczerpaniu nośności prętów ściskanych 

9.10. Wzmacnianie ściskanych prętów drewnianych pod obciążeniem 

9.11. Wpływ technologii zabezpieczania drewna na jego nośność 

10. WPŁYW CZASU NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE DREWNA 167

11.  SELEKCJA ELEMENTÓW Z DREWNA DO BUDOWY KOPUŁ NA PODSTAWIE BADAŃ DYNAMICZNYCH 

11.1. Wprowadzenie 

11.2. Badania dynamiczne ukierunkowane na dobór i selekcję drewna do bowy kopuł 

11.3. Wnioski 

12. OSZACOWANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH MATERIAŁÓW DREWNOPOCHODNYCH NA PODSTAWIE POMIARU PARAMETRÓW DRGAŃ SWOBODNYCH 

12.1. Wprowadzenie 

12.2. Badania dynamiczne modeli z materiałów drewnopochodnych

12.3. Porównanie okresu drgań badanych modeli 

12.4. Porównanie tłumienia drgań modeli suchych i mokrych w celu ujawnienia materiałów zawilgoconych 

12.5. Porównanie ugięć resztkowych i trwałych badanych modeli z materiałów drewnopochodnych 

12.6. Porównanie właściwości modeli z materiałów drewnopochodnych na podstawie pomiaru parametrów drgań swobodnych 

12.7. Wnioski 

13. ZAKOŃCZENIE 

14. PODSUMOWANIE 

LITERATURA 

STRESZCZENIE W JĘZYKU ANGIELSKIM