Architektura

W książce opisano konstrukcje ujęte w programie studiów II stopnia. W rozdziale 1 opisano różne konstrukcje prętowe i prętowo-cięgnowe stanowiące przekrycie budynków o dużej rozpiętości. W rozdziale 2 omówiono różne rodzaje dachów wiszących oraz zasady obliczania cięgien prostych oraz układów cięgnowych o różnych sposobach zamocowania lin nośnych w konstrukcjach podpór. Tematem rozdziału 3 są konstrukcje masztów radiowych, oświetleniowych, energetycznych, przekaźnikowych i innych. W rozdziale 4 przedstawiono podstawowe informacje na temat konstrukcji i obliczeń wież.

Trzecia część podręcznika Stalowe konstrukcje prętowe zawiera treści wykładowe prezentowane na studiach drugiego stopnia na Politechnice Poznańskiej. W rozdziale 1 omówiono konstrukcje z łukami, zwracając szczególną uwagę na problemy stateczności łuków oraz zastosowanie takich konstrukcji w budownictwie ogólnym. Rozdział 2 zawiera podstawowe informacje z zakresu łukowych blach fałdowych stosowanych na zadaszenia obiektów użyteczności publicznej oraz obiektów przemysłowych. Podstawą rozdziału 3 jest cykl wykładów o prętowych konstrukcjach cienkościennych, które są coraz częściej wykorzystywane nie tylko na elementy obudowy konstrukcji hal, ale także na elementy konstrukcyjne (słupy, rygle) kompletnych układów poprzecznych. Rozdział 4 poświęcono konstrukcjom z przekryciami tekstylnymi. Zwrócono szczególną uwagę na omówienie właściwości technicznych tkanin stosowanych w obiektach sportowych oraz na przekrycia obiektów użyteczności publicznej. Ze względu na dążenie do oszczędności w zużyciu stali, a także do zwiększenia odporności na wpływy pożarowe oraz sztywności elementów konstrukcji, chętnie wykorzystuje się konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. W rozdziale 5 podano informacje, na podstawie których można określić warunki I i II stanu granicznego zespolonych elementów zginanych, rozciąganych i ściskanych. W rozdziale 6 zamieszczono informacje na temat projektowania elementów hal według propozycji zawartych w normie EC3. Dotyczą one tych kwestii, które nie zostały opisane w książce Stalowe konstrukcje prętowe obciążone statycznie i dynamicznie (część I – Elementy konstrukcji hal przemysłowych oraz obiektów użyteczności publicznej), a które obowiązują w projektowaniu belek podsuwnicowych i konstrukcji szkieletowych, w tym hal. W aneksie zamieszczono uzupełnienia do wydania 1 części I podręcznika. W wydaniu drugim podręcznika w rozdziale 3 poprawiono błędy redakcyjne, a treść rozdziału 5 uzupełniono o dwa nowe przykłady. W rozdziale 6 wniesiono poprawki i w konsekwencji poprawiono wartości w obliczeniach w przykładzie 6.5.5. W podrozdziale 6.6 skorygowano oznaczenia we wzorach dotyczących opisu warunków nośności belek podsuwnicowych oraz dodano rysunki przekrojów belek podsuwnicowych z tężnikami poziomymi.

Podręcznik jest przeznaczony przede wszystkim dla studentów wydziałów mechanicznych uczelni technicznych oraz kierunków pośrednio związanych z problematyką wytrzymałości materiałów i konstrukcji (na przykład inżynieria bezpieczeństwa, logistyka i inne), dla osób studiujących szeroko rozumiane zarządzanie, a także dla absolwentów uczelni technicznych chcących odświeżyć wiedzę z zakresu wytrzymałości. W kolejnych rozdziałach przedstawiono następujące zagadnienia: (1) podstawy wytrzymałości materiałów i konstrukcji, (2) układy prętowe, (3) analizę stanów naprężenia i odkształcenia, (4) hipotezy wytrzymałościowe, (5) momenty bezwładności figur płaskich, (6) skręcanie, (7) zginanie płaskie belek prostych, (8) wytrzymałość złożoną, (9) metody energetyczne, (10) ramy i łuki, (11) wyboczenia sprężyste konstrukcji, zmęczenie materiału, metodę elementów skończonych, badania wytrzymałościowe, współczesne konstrukcje inżynierskie, ekonomiczne aspekty obliczeń wytrzymałościowych, optymalizację w obliczeniach wytrzymałościowych.

Zamieszczone w książce zadania, będące w większości oryginalnymi przykładami obliczeń opracowanymi przez autora, dotyczą mechaniki płaskich ustrojów prętowych statycznie wyznaczalnych w zakresie obliczania przemieszczeń, wyznaczania linii wpływu i rozwiązywania układów prętowych statycznie niewyznaczalnych metodą sił. Książka składa się z trzech rozdziałów. Pierwszy zawiera zadania dotyczące obliczania przemieszczeń w belkach, ramach, kratownicach i łukach statycznie wyznaczalnych. W obliczeniach przemieszczeń prętów zakrzywionych wykorzystano analityczne rozwiązania dla łuków o różnych krzywiznach. W rozdziale tym przedstawiono także obliczenia wartości współczynnika ścinania dla wybranych przekrojów prętów. W drugim rozdziale zamieszczono zadania z zakresu wyznaczania linii wpływu reakcji, sił przekrojowych i wybranych przemieszczeń w ustrojach prętowych statycznie wyznaczalnych. Rozwiązano w nim również przypadki, w których poruszającym się obciążeniem jest siła o innym kierunku niż pionowy lub moment skupiony. Trzeci rozdział jest poświęcony przykładom obliczeń układów prętowych statycznie niewyznaczalnych metodą sił. Wiele zadań dotyczy wyznaczania linii wpływu wielkości statycznych w układach statycznie niewyznaczalnych. Szczególnie interesujące są rozwiązania dla belek ciągłych i łuków.

Przedmiotem badań opisanych w monografii są cienkie aluminiowe płyty sandwiczowe z rdzeniem wykonanym z pianki aluminiowej. Rozwój inżynierii materiałowej, a także metod obliczeń spowodowały znaczące rozszerzenie obszaru ich wykorzystywania. Modelowanie i technologia tych konstrukcji są przedmiotem współczesnych badań. Kształtowanie rdzenia oraz sposób jego połączenia z cienkimi okładzinami istotnie wpływają na wytrzymałość i odporność na wyboczenie, zwłaszcza miejscowe, okładzin. Rdzenie kształtowane są zwykle jako struktury cienkościenne, np. ulowe, faliste, lub jako pianki, np. poliuretanowe, metalowe. W książce zamieszczono wyniki własnych badań doświadczalnych oraz modelowanie właściwości mechanicznych.

Podręcznik przeznaczony jest głównie dla studentów kierunku budownictwo. Może być również wykorzystany przez studentów architektury, inżynierii środowiska i pokrewnych wydziałów wyższych uczelni technicznych i zawodowych. Treść podręcznika zawiera materiał uzupełniający zakres wiadomości przekazywanych na wykładach i ćwiczeniach przedmiotu mechanika budowli i mechanika konstrukcji. Podręcznik składa się z czterech zasadniczych rozdziałów, w których przedstawiono zadania dotyczące statyki, dynamiki i stateczności statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych płaskich konstrukcji prętowych.

W ciągu wieków postać budowniczego kojarzyła się z wybitną jednostką, harmonijnie łączącą cechy dobrego konstruktora i artysty dbającego o piękno swoich dzieł. Niestety, wszechobecna specjalizacja nauki spowodowała, że w dziedzinie budownictwa rozdzielone zostały funkcje architekta i konstruktora. Niewątpliwie jednak bez dobrej współpracy specjalistów z tych dwóch dziedzin niemożliwe jest powstanie budowli, która jednocześnie prawidłowo spełnia swoją funkcję, nie stanowi zagrożenia dla jej użytkowników oraz czyni zadość wymaganiom estetyki i sztuki architektonicznej. Z tego względu niezbędne jest stworzenie takich programów nauczania na kierunkach architektura oraz budownictwo, aby ich absolwenci byli przygotowani do wspólnego działania i dialogu. Lektura niniejszej książki może stanowić zachętę do podjęcia takiej współpracy, gdyż zwraca uwagę na ścisłe powiązania między pięknem architektury i konstrukcji. Omówiono tu podstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów i mechaniki konstrukcji, a w celu ich lepszego przybliżenia architektom i studentom tego kierunku tych zagadnień poszczególne działy zostały zilustrowane przykładami znanych dzieł architektury światowej.

Monografia przedstawia, przeprowadzoną w sposób autorski, ocenę jakości przestrzeni architektonicznej szpitala. Tłem dla przeprowadzonych badań było szerokie studium analityczne architektury przestrzeni szpitalnej o charakterze społecznym na świecie, w kontekście zarówno najnowszych opublikowanych badań naukowych, uwarunkowań legislacyjnych, jak i historii architektury, na podstawie których opracowano metodę sondażową.

Miasto jest środowiskiem zbudowanym przez ludzi dla ludzi. Przywykliśmy postrzegać je w kategoriach społeczno-gospodarczych, polityczno-administracyjnych, funkcjonalnych czy kompozycyjnoestetycznych, ale prócz tych wielowarstwowych antropogennych struktur kulturowych, które obrazowo nazywa się „czerwonymi” (Red), miasto budują też struktury przyrodnicze (Green) i hydrograficzne (Blue). Wszystkie połączone w jednej ograniczonej przestrzeni, przenikające się, zależne od siebie i podlegające nieustannym zmianom.