W artykule oceniono wstępnie nośność na zginanie belki z drewna świerkowego, zabezpieczonej przed zwichrzeniem, korzystając z analizy numerycznej. Nośność wyznaczona za pomocą analizy numerycznej została porównana z wartością teoretyczną. Otrzymano podobne wyniki. Zaplanowano dalszy rozwój modelu numerycznego oraz jego walidację po przeprowadzeniu badań laboratoryjnych.
EN
In this paper the load-bearing capacity of a restrained spruce beam was preliminary evaluated using a numerical analysis. The bending resistance from the numerical analysis was compared with the theoretical value and similar results were obtained. Further development and validation of the numerical model are planned after laboratory tests.
Obiekty o konstrukcji drewnianej, choć niektóre przetrwały wieki, wymagają regularnych przeglądów, konserwacji oraz napraw. Spora część budynków sakralnych ma unikalną wartość kulturową oraz historyczną, co powinno przekładać się na odpowiedni sposób obchodzenia się z nimi. Rzeczywistość zbyt często okazuje się inna. Problemem jest tu nie tylko nieświadomość, a nawet lekceważenie ww. wartości, lecz niejednokrotnie bardzo ograniczona dostępność do miejsc szczególnie narażonych na uszkodzenia, w tym niemechaniczne. Niemała część z tych obiektów nie ma jakiejkolwiek istniejącej i prowadzonej dokumentacji, w tym założonych książek obiektów budowlanych, a tym samym protokołów z przeprowadzanych przeglądów okresowych. W Polsce już na początku lat 90. XX wieku Krajowy Ośrodek Badań i Dokumentacji Zabytków w Warszawie zwrócił uwagę na konieczność prowadzenia badań, analiz oraz właściwego dokumentowania m.in. historycznych więźb dachowych. Celem badań, opisanych w niniejszym opracowaniu, była identyfikacja problemów związanych z więźbą dachową o konstrukcji storczykowo-stolcowej zabytkowego obiektu sakralnego.
EN
Wooden structures, although some have lasted for centuries, require regular inspections, maintenance, and repairs. A significant portion of sacred buildings holds unique cultural and historical value, which should translate into proper care and handling. However, the reality often turns out to be different. The issue is not only the lack of awareness or even disregard for these values but also the often very limited access to areas particularly prone to damage, including non-mechanical damage. Many of these structures lack any existing or maintained documentation, such as building logs or records of periodic inspections. In Poland, as early as the beginning of the 1990s, the National Heritage Research and Documentation Center in Warsaw pointed out the necessity of conducting research, analysis, and proper documentation of, among other things, historic roof trusses. The aim of the research described in this study was to identify issues related to the truss structure of an orchid-post type roof of a historic sacred building.
W artykule przedstawiono ogólne zasady prowadzenia monitoringu w obiektach budowlanych, koncentrując się zwłaszcza na konstrukcjach drewnianych. Ponadto omówiono kluczowe aspekty monitorowania konstrukcji obiektów zabytkowych oraz trudności pojawiające się w przypadku tworzenia modelu numerycznego konstrukcji historycznej. Jako przykład obserwacji stanu technicznego budynku historycznego omówiono drewnianą konstrukcję kościoła w Domachowie. Długi okres eksploatacji konstrukcji drewnianej doprowadził do jej deformacji. Należało sprawdzić, czy deformacja konstrukcji postępuje w czasie oraz jaka jest jej reakcja na doraźne działanie obciążeń klimatycznych. Do pomiaru pochylenia słupów wykorzystano inklinometry. Opisano sposób wyznaczania wartości przemieszczeń na podstawie kątów obrotów, który wymagał przyjęcia modelu deformacji badanego elementu. Na koniec podano podstawowe wyniki pomiarów i obserwacji.
EN
The article presents general principles of monitoring in building structures, focusing especially on wooden structures. In addition, key aspects of monitoring the construction of historic buildings are discussed, as well as the difficulties that arise when creating a numerical model of a historic structure. As an example of observation of the technical condition of a historic building, the wooden structure of the church in Domachovo was discussed. The long period of use of the wooden structure led to its deformation. It was necessary to check whether the deformation of the structure progresses over time and what is its response to temporary climatic loads. Inclinometers were used to measure the tilt of the columns. The method of determining the values of displacements based on the angles of rotation was described, which required the adoption of a model of deformation of the tested element. Finally, the basic results of measurements and observations are given.
Katedra prezentowana w artykule ma charakter typowo konstrukcyjny. Prowadzone w niej prace badawcze dotyczą nie tylko projektowania i kształtowania nowych obiektów inżynierskich, ale również weryfikacji stanu technicznego obiektów już istniejących. Przedmiotem zainteresowania pracowników są przede wszystkim budowle o ustroju nośnym wykonanym ze stali, drewna lub ewentualnie materiałów drewnopochodnych. Mogą to być również konstrukcje zespolone, z elementami typu stal-beton, drewno-beton, a także, w przypadku fasad, panele aluminiowo-szklane. Badane są również obiekty mostowe, zarówno te konstruowane ze stali lub drewna, jak i te wykonane z betonu sprężonego, a także te budowane w technologii prefabrykacji. Proponowane do praktycznego stosowania są opracowywane w katedrze nowoczesne procedury obliczeniowe, weryfikowane numerycznie, z parametrami kalibrowanymi z wykorzystaniem wnioskowania probabilistycznego.
EN
The chair presented in this article is of a typically structural nature. The research work carried out in it concerns not only the design and shaping of new engineering structures but also the verification of the technical condition of existing buildings. The employees are primarily interested in structures with a load-bearing structure made of steel, wood or possibly wood-based materials. These can be also composite structures, with elements such as steel-concrete, wood-concrete, and, in the case of facades, aluminum-glass panels. Bridge structures are also examined, both those constructed of steel or wood, and also those made of prestressed concrete as well as those built using prefabrication technology. Modern calculation procedures developed in this chair are proposed for practical use, verified numerically, with parameters calibrated using probabilistic inference.
W artykule przedstawione są wyniki badań diagnostycznych elementów więźby dachowej w XV-wiecznym kościele w Sierotach. Wybrane elementy więźby dachowej poddano badaniom semi-nieniszczącym i nieniszczącym. Nowatorskie podejście badań przedstawionych w artykule polega na analizie stanu drewna zabytkowego poprzez badanie urządzeniem mierzącym prędkość przepływu fal poprzecznych.
EN
This paper presents the results of diagnostic testing of roof truss elements in a 15th-century church in Sieroty. Selected elements of the roof truss were subjected to semi-destructive and non-destructive testing. The novel approach of the research presented in the article is to analyze the condition of the historic timber by testing with a device measuring the velocity of transverse wave flow.
This article presents the results of (destructive) experimental tests in which the load-bearing capacity and efficiency of a strengthened punched metal plate fasteners connection subjected to axial tension was assessed. The joints of themetal plate fasteners were reinforced using perforated plates and screws, perforated plates and nails, and steel plates and bolts. The experimental tests and the obtained results enabled the identification of effective strengthening methods for joints made with punched metal plate fasteners, and proved the significant potential for practical application.
PL
Artykuł przedstawia wyniki (niszczących) badań doświadczalnych, w których oceniano nośność i efektywność wzmocnionego złącza na płytki kolczaste poddanego osiowemu rozciąganiu. Złącza na płytki kolczaste zostały wzmocnione za pomocą płytek perforowanych i wkrętów, płytek perforowanych i gwoździ oraz blach stalowych i śrub. Zrealizowane badania doświadczalne i uzyskane wyniki pozwoliły na wskazanie efektywnych sposobów wzmocnienia węzłów na płytki kolczaste oraz potwierdziły duży potencjał do wykorzystania w praktyce.
This article addresses the topic of Life Cycle Assessment (LCA) of buildings. A greater number of buildings are being analysed for their carbon footprint and its reduction, as required by multi‐criteria certification, the EU taxonomy and soon to be a national requirement for all new buildings. The present study analyses the carbon footprint and energy of a single‐family residential building in two construction options, brick and timber frame, over its entire life cycle. The differences in performance in terms of embodied and operational carbon footprint and energy were analysed. This was followed by an assumption of bringing the building to a zero‑energy standard. The findings indicate that a timber‐framed building exhibits a 7% reduced carbon footprint and a 1% reduced energy footprint compared to a masonry building. The difference increases for the zero‑energy standard when the operational footprint is zero, in which case the timber building generates a 25% lower carbon footprint and 15% lower energy.
PL
W artykule poruszono tematykę oceny cyklu życia budynku. Coraz częściej analizuje się budynki pod kątem śladu węglowego oraz jego redukcji, ponieważ wymagają tego certyfikacje wielokryterialne, unijna taksonomia, a od 2026 r. jego obliczenie stanie się krajowym wymaganiem w przypadku wszystkich nowych budynków. Na potrzeby artykułu przeanalizowano ślad węglowy wbudowany i operacyjny oraz energię pierwotną jednorodzinnego budynku mieszkalnego w dwóch wariantach konstrukcji: murowanej i drewnianej szkieletowej, w całym cyklu życia. Kolejnym krokiem analizy było przeprojektowanie budynku do standardu zeroenergetycznego. Wyniki wskazują, że budynek w konstrukcji drewnianej charakteryzuje się o 7% mniejszym całkowitym śladem węglowym i o 1% mniejszą energią pierwotną niż budynek murowany. Różnica ta zwiększa się w przypadku standardu zeroenergetycznego, kiedy ślad operacyjny jest równy zero, wtedy budynek drewniany generuje o 25% mniejszy ślad węglowy i o 15% mniejszą energię pierwotną.
In cooperation with the manufacturer of modular houses and timber structures, tests were carried out on timber frame walls covered with gypsum-fiber board loaded with horizontal force in their plane. Various wall variants were tested: walls in which the sheathing was connected to the structure with staples, screws or nails, walls with or without stiffening wooden cross-braces. As a result, the results of the tests were the determination of the maximum horizontal force and stiffness of the tested walls. It was found that the gypsum-fibre board cladding is the main factor influencing the maximum horizontal force. At the same time, it was observed that connecting the cladding to the frame with screws allows for obtaining higher values of horizontal force by approx. 25% compared to connections with nails and staples. The presence of the brace did not contribute to the increase in horizontal force but improved the stiffness of the walls under consideration.
PL
We współpracy z producentem domów modułowych i konstrukcji drewnianych przeprowadzono testy drewnianych ścian szkieletowych pokrytych płytą gipsowo-włóknową obciążonych siłą poziomą w ich płaszczyźnie. Testowano ściany, w których poszycie łączono z konstrukcją za pomocą zszywek, wkrętów lub gwoździ oraz ściany z drewnianymi usztywnieniami lub bez nich. Rezultatem badań było określenie maksymalnej siły poziomej i sztywności badanych ścian. Stwierdzono, że poszycie z płyty gipsowo-włóknowej stanowi główny czynnik wpływający na maksymalną siłę poziomą. Jednocześnie zaobserwowano, że łączenie poszycia ze szkieletem wkrętami pozwala uzyskać większe wartości siły poziomej o ok. 25% w porównaniu z połączeniami na gwoździe oraz zszywki. Występowanie zastrzału nie przyczyniło się do zwiększenia siły poziomej, ale poprawiło sztywność rozpatrywanych ścian.
Contemporary architecture integrates traditional materials with modern technologies, and glued-laminated timber is playing an increasingly significant role in large-scale structures. This study compares the stress distribution in three arches of identical span, designed using two different methods. The first method involves determining the geometric axis of the arch through a graphical approach based on the force triangle. The second method assumes the arch axis as a circular segment. The results indicate that arches designed using the force triangle method exhibit a more uniform stress distribution. This finding highlights the potential of this method for further research on material optimization in relation to cross-sectional variability.
PL
Współczesna architektura łączy tradycyjne materiały z nowoczesnymi technologiami, a drewno klejone odgrywa coraz większą rolę w dużych konstrukcjach. W artykule porównano rozkład naprężeń w trzech łukach o tej samej rozpiętości, ukształtowanych wg dwóch metod projektowania. Pierwsza z nich to wykreślanie osi geometrycznej łuku z użyciem graficznej metody wykorzystującej trójkąt sił, natomiast druga polega na przyjęciu osi łuku jako wycinka okręgu. Wyniki wskazują, że łuki wykreślone metodą trójkąta sił mają bardziej równomierny rozkład naprężeń, co oznacza potencjał metody do dalszych badań nad optymalizacją materiałową w związku ze zmiennością przekrojów.
In response to the observation that the majority of our energies are concentrated on the urban landscapes of the world when it comes to housing, it seems urgently necessary to direct the discourse, which has so far been focused on urban areas, to rural areas as well. The Luzi House in Jenaz, Switzerland, designed by Peter Zumthor as a multi-generational house in traditional log construction, can serve as an example of this. It combines environmental compatibility and human needs through techniques based on local tradition, the use of local raw materials and a planning and construction process based on collaborative work. The concept of a multi-generational house also seems to do justice to an understanding of housing that is not only interested in the preservation and regeneration of ecosystems, but also in concepts that utilize the opportunities and potential of demographic change for society, such as the transfer of everyday practices and social skills between young and old. The article aims to illustrate why the Luzi House embodies a connection between past and present, tradition and innovation through its anchoring in the history of the village and the integration of modern sustainability principles, and how Zumthor succeeded not only in staging it as an architectural landmark, but also in making it a symbol of sustainable development and cohesion in rural communities.
PL
W związku z tym, że w kwestiach mieszkalnictwa większość naszej energii skupiamy na krajobrazach miejskich, konieczne wydaje się skierowanie dyskursu, który do tej pory koncentrował się na miastach, również na obszary wiejskie. Luzi House w Jenaz w Szwajcarii, zaprojektowany przez Petera Zumthora jako dom wielopokoleniowy w tradycyjnej konstrukcji z bali, może posłużyć jako przykład. Dzieło Zumthora łączy potrzeby człowieka z troską o środowisko poprzez techniki oparte na lokalnej tradycji, wykorzystanie lokalnych surowców oraz proces planowania i budowy oparty na pracy zespołowej. Koncepcja domu wielopokoleniowego wydaje się również cenna dla mieszkalnictwa, które jest zainteresowane nie tylko zachowaniem i regeneracją ekosystemów, ale także koncepcjami wykorzystującymi możliwości i potencjał zmian demograficznych w społeczeństwie, takimi jak transfer codziennych praktyk i umiejętności społecznych między młodymi a osobami starszymi. Celem autorki artykułu jest omówienie, dlaczego Luzi House stanowi ucieleśnienie związku przeszłości z teraźniejszością, tradycji z innowacją poprzez zakorzenienie w historii wsi i integrację nowoczesnych zasad zrównoważonego rozwoju. Pokazuje ona również, w jaki sposób Zumthorowi udało się nie tylko uczynić go landmarkiem, ale także symbolem zrównoważonego rozwoju i spójności społeczności wiejskich.
Przedmiotem badań w niniejszej pracy była ochrona zachowanych budynków wiejskiej, drewnianej architektury regionalnej na obszarze Sudetów, o konstrukcji wieńcowej w kontekście podwyższenia izolacyjności termicznej ich przegród zewnętrznych. Badaniami objęto budynki drewniane i drewniano-murowane. W artykule omówiono główne problemy związane z ocieplaniem ścian wieńcowych drewnianych budynków regionalnych zlokalizowanych w Sudetach, ze wskazaniem uwarunkowań prawnych, architektonicznych i budowlanych, wpływających na wybór sposobu ocieplenia. W pracy przeanalizowano również historycznie stosowane sposoby ocieplenia i ich rozwój w czasie.
EN
The subject of research in this work was the protection of preserved rural buildings, wooden regional architecture in the Sudetes region, with the timber walls structure in the context of increasing the thermal insulation of their external partitions. The research covered wooden and wood-and-brick buildings. The article discusses the main problems related to the insulation of timber walls of wooden regional buildings located in the Sudety Mountains, with an indication of the legal, architectural and construction conditions affecting the choice of insulation method. The paper also analyzes historically used different methods of wall insulation and their development over time.
Praca dotyczy zagadnień związanych ze wzmocnieniem dachów dwóch budynków przemysłowych o konstrukcji drewnianej, uszkodzonych na skutek działania wiatru. Dachy budynków o konstrukcji tradycyjnej, wykonanych na początku XX wieku zostały uszkodzone na skutek działania porywistego wiatru we wrześniu 2020 r. W pracy opisano konstrukcję budynków, zakres zniszczeń oraz koncepcję naprawy i wzmocnienia.
EN
The paper deals with issues related to the reinforcement of the roofs of two industrial buildings with a timber structure, damaged by wind. The roofs of buildings of traditional construction, made at the beginning of the 20th century, were damaged by winds in September 2020. The work describes the structure of the buildings, the extent of damage and the concept of repair and strengthening.
W artykule przedstawiono problem właściwego odzwierciedlenia w modelowaniu komputerowym z wykorzystaniem elementów prętowych, drewnianych schodów spiralnych jako elementów z belek drewnianych ułożonych wzajemnie na sobie. Podano sposób rozwiązania tego zagadnienia przez autorów artykułu na przykładzie dyplomowej pracy inżynierskiej pt.: „Projekt wieży widokowej o konstrukcji drewnianej” [1] wykonanej przez autorkę artykułu.
EN
The article presents the problem of proper representation, in computer modelling using bar elements, of wooden spiral stairs as elements made of wooden beams stacked on top of each other. The method of solving this issue by the authors of the article is presented on the example of the engineering diploma thesis titled: „Design of an observation tower with a wooden structure” [1] prepared by the author of the article.
Drewniane budynki wysokie towarzyszą ludziom od wieków. Współczesny rozwój technologii materiałowej, narzędzi do projektowania i wysoki stopień prefabrykacji pozwolił na budowanie wysokich budynków w stosunkowo niedługim czasie. Mając na uwadze te aspekty oraz proekologiczne względy stosowania konstrukcji drewnianych, można je idealnie wpasować w aktualne wymagania stawiane budownictwu. Przekłada się to na odnotowywany w ostatnich latach wzrost popularności konstrukcji drewnianych. Do pełnego rozwoju tego postępowego trendu potrzeba jeszcze dużo pracy w zakresie dopracowania m.in. kwestii pożarowych czy rozwiązań w zakresie wpływów oddziaływań sejsmicznych, które dają badaczom pole do dalszych działań.
EN
Wooden tall buildings have accompanied people for centuries. Modern development of material technology, design tools and a high degree of prefabrication allowed the construction of tall buildings in a relatively short time. Taking these aspects into account, as well as the pro-ecological considerations of using wooden structures, they can be perfectly fitted into the current requirements for construction. Due to this, there has been an increase in the popularity of wooden structures in recent years. A lot of work is still needed to fully develop this progressive trend, including: fire issues or solutions to the impact of seismic impacts, which provide researchers with scope for further activities.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ze względu na korzystne prośrodowiskowe właściwości drewna, tj. pochodzenie surowca ze źródeł odnawialnych, łatwość ponownego wykorzystania, ujemny ślad węglowy, mały ciężar własny i wynikający z tego faktu tani transport, łatwy i szybki montaż elementów, możliwość prefabrykacji itp., zwiększa się zainteresowanie jego zastosowaniem, w tym jako materiału konstrukcji nośnej budynków wysokich i wysokościowych. Przykłady budynków, które spełniają wymagania i postulaty architektury proekologicznej, zrealizowanych w Szwecji, przedstawiono w artykule. Zwrócono uwagę na wysoki standard wykończenia i możliwy zakres prefabrykacji w tego rodzaju budownictwie, mały ciężar własny konstrukcji, szybki i łatwy jej montaż, ograniczenie emisji substancji zanieczyszczających środowisko w trakcie wznoszenia, krótki czas budowy i uciążliwości dla użytkowników sąsiednich nieruchomości, a także łatwy demontaż wyeksploatowanych elementów z drewna i możliwość ich recyklingu.
EN
Due to the favourable pro-environmental properties of wood; i.e. the origin of the raw material from renewable sources, ease of re-use, negative carbon footprint, low dead weight and the resulting low cost of transport, easy and quick assembly of components, the possibility of prefabrication, etc.; there is increasing interest in its use including as a load-bearing structure material in housing for high and high-rise buildings. Examples of buildings that meet the requirements and pro - ecological architecture postulates constructed in Sweden are presented in this article. Attention was drawn to the high standard of finishing and the prefabrication practicable scope in this type of construction, structure low dead weight and its quick and easy assembly, reduced emissions of pollutants during construction, short construction time and inconvenience for the neighbourhood, as well as easy disassembly of used timber elements and the possibility to recycle them.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano aspekty dotyczące projektowania budynków proekologicznych i scharakteryzowano kryteria projektowania. Problem badawczy obejmuje określenie wybranych aspektów projektowania. Metoda badań polega na analizie uwarunkowań proekologicznych w projektowaniu architektoniczno-budowlanym oraz zastosowania materiałów i elementów konstrukcyjnych CLT. W artykule zaprezentowano metody analogii ścinania i Gamma jako wybrane przykłady rozwiązywania problemów konstrukcyjno-materiałowych.
EN
This paper presents aspects of designing proecological buildings and the design criteria were characterized. The research problem includes determining selected aspects of design. The research method involves the analysis of proecological conditions in architectural and construction design and the use of CLT materials and construction elements. This paper presents shear analogy methods and Gamma methods as selected examples of solving construction and material problems.
The preservation of sacred historic structures is a complex issue, requiring the cooperation of specialistst in various trades. Often, churches are significantly damaged due to a lack of ongoing maintenance work, numerous neglect of their upkeep, and a lack of conservation knowledge to diagnose and adequately select repair measures. The article is a case study of restoration work on the roof structure of the Church of the Blessed Virgin Mary Help of Christians in Czechowice-Dziedzice. Through various structural tests and verification calculations, the necessary scope of strengthening the structural elements of the roof truss was determined, and several intervention measures were proposed to ensure the restoration of the functional properties of the building.
PL
Zachowanie sakralnych konstrukcji zabytkowych jest zagadnieniem złożonym, wymagającym współpracy specjalistów różnych branż. Niejednokrotnie kościoły ulegają znacznym uszkodzeniom, ponieważ nie wykonywano bieżących prac konserwacyjnych oraz ze względu na liczne zaniedbania dotyczące ich utrzymania i brak wiedzy konserwatorskiej umożliwiającej zarówno diagnostykę, jak i właściwy dobór środków naprawczych. Artykuł przedstawia prace renowacyjne konstrukcji dachu w kościele Najświętszej Maryi Panny Wspomożenia Wiernych w Czechowicach-Dziedzicach. Dzięki zastosowaniu różnego rodzaju badań konstrukcji i obliczeń weryfikacyjnych określono niezbędny zakres wzmocnienia elementów konstrukcyjnych więźby oraz zaproponowano wiele zabiegów interwencyjnych, zapewniających przywrócenie właściwości użytkowych obiektu.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przeanalizowano podstawowe narzędzia projektowe w postaci norm i literatury, umożliwiające projektowanie konstrukcji drewnianych z uwzględnieniem trwałości. Na tej podstawie wskazano najważniejsze zagrożenia, a także przedstawiono zbiór podstawowych zasad projektowych. Następnie zaprezentowano identyfikację czynników ryzyka i sposoby zapobiegania im na podstawie przykładów z zaprojektowanej konstrukcji drewnianej centrum badawczo-rozwojowego.
EN
The paper presents the analysis of basic design tools in the form of standards and literature, that enable the design of timber structures taking durability into account. On this basis, the most important threats were identified and a set of basic design principles was introduced. Then, the identification of risk factors and methods of preventing them were presented, that was based on examples from the designed timber structure of the research and development center.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.