Historia jednego podwórza czyli Elwood, skąd Ty mieszkasz?

[El Czariusz]

Jeszcze trochę uwag do Pana Don`t Waste.
W weekend poświęciłem wolny czas na jego podsumowania i chylę czoła przed gościem. Wcześniej wybiórczo traktowałem jego materiał (wiedząc, że do niego i tak wrócę, tworząc własne instrukcje) i cieszę się wewnętrznie, że weekend poświęciłem temu Panu.

Inne.
Z tej całej listy, co jest potrzebne potencjalnemu budowniczemu/konserwatorowi zabytkowej tkanki, to przede wszystkim zdrowie.
Zwłaszcza po 60-tce. Spadek aktywności fizycznej (nie patrzmy na bezpośrednie przyczyny) to zjazd po równi pochylej. F-cznie, żeby taką robotę jak Pan D`Waste zrobić trza dysponować siłą i wytrzymałością.
I to jest równoległy proces, który u mnie zachodzi. Co ciekawe nie potencjalna budowa jest tu czynnikiem głównym a... wnuki.
Jedyne, co ja potrafię tym dzieciom dać, to wysiłek fizyczny. Jedyne, co nas w tym ogranicza, to moja sprawność fizyczna. No i jeszcze kilka zasad.

Wracając do meritum słabości.
Fizyka fikołkowa. Nie ważne ile remont/budowa będzie trwał. Muszę mieć zdrowie by sprostać wyzwaniom.
Drugie - zdrowie psychiczne.
By sprostać wyzwaniom nie muszę kończyć studiów inżynierskich. Wystarczy być świadomym rzemieślnikiem. To jak z grą na jakimkolwiek instrumencie, do którego opanowania nie jest potrzebny słuch. Oczywista, kiedy chcesz grać wśród ludzi, ktoś powinien ci nastroić instrument.
Wspominałem, że gram na gitarze. Nie zostanę wirtuozem ale zdecydowanie (po latach nie grania) poprawiłem jakość swojej gry.

Dlaczego?
Eter tuby to kopalnia wszystkiego. Od żwiru po złoto. Dobry, edukacyjny kanał i praca własna.

STRESZCZENIE
Niniejsza rozprawa doktorska dotyczy analizy pracy statycznej wybranych połączeń ciesielskich w elementach zginanych oraz rozciąganych.
Dokonano szerokiego rozpoznania literaturowego, pozwalającego ustalić braki w literaturze przedstawiającej opisy zachowania statycznego połączeń ciesielskich.
Wykazano potrzebę prowadzenia dalszych badań w celu lepszego poznania zachowania statycznego połączeń w elementach zginanych, szczególnie połączeń na „znak pioruna” oraz połączenia rozciąganego na jaskółczy ogon, występującego np. między krokwią a jętką.

Wyznaczono na drodze badawczej nośności na zginanie i współczynniki sztywności wybranych połączeń ciesielskich: połączeń na nakładki proste i ze ścięciem z różną liczbą łączników trzpieniowych oraz połączeń na „znak pioruna” w płaszczyźnie poziomej i pionowej z różnymi formami zabezpieczenia.

Przeprowadzono badania zginania czteropunktowego na modelach w skali technicznej, wykorzystując tradycyjne i nowoczesne metody pomiarowe (np. CKO). Wyliczono parametry efektywności dla poszczególnych złączy, przedstawiając oszacowane poziomy nośności i sztywności badanych połączeń w odniesieniu do elementów ciągłych.
Opisano modele zniszczenia i ustalono główne miejsca koncentracji naprężeń. Porównano wpływ dodatkowych elementów zabezpieczających zastosowanych dla poszczególnych serii belek.
Przeprowadzono także analizy numeryczne metodą elementów skończonych w zakresie sprężystym pracy dla połączeń zginanych, weryfikujące rezultaty uzyskane w laboratorium.

Przedstawiono interpretację wyników badań doświadczalnych oraz zaproponowano model analityczny wybranego połączenia na „znak pioruna”. Zaprezentowano także propozycję wzmocnienia tego połączenia w celu zwiększenia poziomu nośności i zweryfikowano propozycję w sposób obliczeniowy.

Ponadto, poznano na drodze badawczej pracę statyczną połączenia rozciąganego na jaskółczy ogon między krokwią a jętką. Wyznaczono nośność na rozciąganie węzła bez wzmocnienia i z zaproponowanym wzmocnieniem oraz porównano uzyskane poziomy sztywności.
W rozprawie zwrócono uwagę na problem istotności prawidłowego kształtowania i wzmacniania połączeń ciesielskich w konstrukcjach drewnianych, szczególnie historycznych czy zabytkowych.

Realizacja tych zagadnień dzięki przeprowadzonym badaniom i analizom może być pomocna w analizie pracy statycznej złączy ciesielskich oraz stanowić punkt wyjścia do próby optymalizacji kształtowania złączy w elementach drewnianych.

Analiza pracy statycznej wybranych połączeń w drewnianych obiektach zabytkowych.

Raport serii PRE nr 2/2021

Praca doktorska
Anna Karolak

SPIS TREŚCI .................................................. .................................................. .... 5
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ STOSOWANYCH W ROZPRAWIE ......... 8
1. WPROWADZENIE .................................................. .................................................. ... 12
2. CELE I ZAKRES ROZPRAWY .................................................. .......... 14
2.1. Cele rozprawy .................................................. .......................... 14
2.2. Zakres rozprawy .................................................. ...................... 14
2.3. Tezy .................................................. ....................................... 15
3. ROZPOZNANIE LITERATUROWE...................................... ................. 16
3.1. Rys historyczny .................................................. ....................... 16
3.2. Najistotniejsze zagadnienia....................................... ................... 19
3.3. Typologia połączeń – podział ze względu na geometrię i zastosowanie .................. 20
3.3.1. Połączenia stykowe .................................................. ................ 21
3.3.2. Połączenia nakładkowe, zakładkowe ........................................... 24
3.3.3. Połączenia czopowe .................................................. ............... 24
3.3.4. Połączenia wrębowe .................................................. ............... 25
3.3.5. Połączenia stosowane w konstrukcji ścian ................................... 25
3.3.6. Połączenia stosowane w konstrukcjach więźb dachowych .............. 31
3.3.7. Inne przykłady połączeń historycznych ....................................... 33
3.4. Analiza zachowania statycznego połączeń historycznych .................. 35
3.4.1. Połączenia stykowe .................................................. ................ 36
3.4.2. Połączenia nakładkowe, zakładkowe ........................................... 37
3.4.3. Połączenia czopowe .................................................. ............... 37
3.4.4. Połączenia wrębowe .................................................. ............... 38
3.5. Badania dotyczące historycznych połączeń ciesielskich opisane w literaturze .................................................. ...................................... 42
3.5.1. Badania połączeń zginanych .................................................. .... 43
3.5.2. Badania połączenia na jaskółczy ogon ........................................ 54
3.5.3. Wybrane badania innych połączeń ............................................. 62
3.5.4. Badania elastooptyczne, badania metodą cyfrowej korelacji obrazu (CKO), analizy numeryczne, zagadnienie sztywności .............................. 79
3.6. Przegląd literatury – zestawienie .................................................. 82
SPIS TREŚCI
6
3.7. Wybrane metody badania drewna ................................................. 96
3.7.1. Metody nieniszczące .................................................. .............. 96
3.7.2. Metody akustyczne .................................................. ................ 97
3.7.3. Metoda oporu wiercenia .................................................. ........ 100
3.8. Podsumowanie, wnioski .................................................. ........... 102
4. BADANIA I ANALIZY WŁASNE .................................................. ..... 104
4.1. Badania materiałowe .................................................. .............. 104
4.1.1. Badanie wilgotności i oznaczenie gęstości drewna ...................... 104
4.1.2. Oznaczenie modułu sprężystości wzdłuż włókien przy zginaniu statycznym oraz wytrzymałości na zginanie statyczne wzdłuż włókien .... 106
4.1.3. Badania nieniszczące – metody akustyczne i metoda oporu wiercenia .................................................. .................................................. . 109
4.2. Badania zginania czteropunktowego ............................................ 112
4.3. Badania metodą cyfrowej korelacji obrazu ................................... 122
4.4. Analiza numeryczna MES wybranych połączeń .............................. 123
4.5. Badania połączenia rozciąganego krokwi z jętką na jaskółczy ogon .. 126
5. WYNIKI BADAŃ, ANALIZA, OCENA UZYSKANYCH REZULTATÓW ......... 131
5.1. Zestawienie wyników badań materiałowych .................................. 131
5.1.1. Wilgotność i gęstość .................................................. ............. 131
5.1.2. Moduł sprężystości wzdłuż włókien przy zginaniu statycznym oraz wytrzymałość na zginanie statyczne wzdłuż włókien ............................ 131
5.1.3. Badania nieniszczące – metody akustyczne i metoda oporu wiercenia .................................................. .................................................. . 133
5.2. Zestawienie wyników – badania zginania czteropunktowego ........... 137
5.2.1. Wyniki badań belek serii A .................................................. .... 137
5.2.2. Wyniki badań belek serii B .................................................. .... 140
5.2.3. Wyniki badań belek serii C .................................................. .... 143
5.2.4. Wyniki badań belek serii D .................................................. .... 146
5.2.5. Wyniki badań belek serii E .................................................. .... 149
5.2.6. Wyniki badań belek serii F .................................................. .... 152
5.2.7. Wyniki badań belek serii G .................................................. .... 155
5.2.8. Wyniki badań belek serii H .................................................. .... 158
5.2.9. Wyniki badań belek serii I .................................................. ..... 161
SPIS TREŚCI
7
5.2.10. Zbiorcze wyniki badań belek .................................................. 164
5.3. Zestawienie wyników – badania metodą cyfrowej korelacji obrazu ... 172
5.3.1. Wyniki badań metodą CKO belki serii E – E01 ............................ 172
5.3.2. Wyniki badań metodą CKO belki serii F – F02 ............................ 174
5.3.3. Wyniki badań metodą CKO belki serii G – G03 ........................... 177
5.3.4. Wyniki badań metodą CKO belki serii H – H02 ........................... 179
5.4. Zestawienie wyników – analiza numeryczna MES wybranych połączeń .................................................. .................................................. . 182
5.4.1. Wyniki analizy numerycznej belki A .......................................... 183
5.4.2. Wyniki analizy numerycznej belki B .......................................... 185
5.4.3. Wyniki analizy numerycznej belki C .......................................... 188
5.4.4. Wyniki analizy numerycznej belki D .......................................... 191
5.4.5. Wyniki analizy numerycznej belki E .......................................... 194
5.4.6. Wyniki analizy numerycznej belki F .................................................. ............. 197
5.4.7. Wynik analizy numerycznej belki G/ I* ..................................... 202
5.4.8. Wyniki analizy numerycznej belki H .......................................... 205
5.4.9. Zbiorcze wyniki analizy numerycznej belek ................................ 208
5.5. Porównanie wyników .................................................. ............... 211
5.6. Interpretacja wyników badań doświadczalnych i model analityczny wybranego połączenia na „znak pioruna” ............................................ 216
5.7. Zestawienie wyników – badania połączenia rozciąganego krokwi z jętką na jaskółczy ogon .................................................. ......................... 230
6. PODSUMOWANIE, WNIOSKI I UWAGI KOŃCOWE ............................. 235
6.1. Podsumowanie .................................................. ....................... 235
6.2. Wnioski .................................................. ................................. 239
6.3. Proponowane kierunki dalszych badań ......................................... 243
LITERATURA .................................................. ............................ 244

Co z tego mi jest przydatne?
Można/trzeba pominąć skomplikowane wzory obliczeń. Dr Hoznik był mi potrzebny do wsparcia w temacie intuicyjnego obrazu sił.
Ma dryg chłop do prezentacji. Jak czegoś nie rozumiesz, to weźmie ci twoje ramię i na nim zaprezentuje przebieg sił.
Oprze ci dwa patyki na butelkach (domek z "kart") i... itd.

Osobiście wolę wiedzieć więcej niż mniej. Umieć przewidzieć konsekwencje itp.
Przejdźmy zatem do literatury...