Autor: Žikica TekićDelo predstavlja značajan teorijski i praktičan rad koji doprinosi savremenom poimanju projektovanja kosih drvenih krovova. Uz knjigu je priložen i disk sa programskim paketom za automatski dizajn LKV.

464 strane Orion ART Saša ĐođĐević Њ-03 Projektovanje i konstruisanje u drvetu prestaje da bude samo arhitektonski i graditeljski izazov na ovom stepenu razvoja našeg građevinarstva i postaje neumitna stvarnost, jer je drvo, kao savremeni građevinski materijal, ponovo osvojilo ravnopravnu poziciju u konkurenciji sa drugim konstrukcijskim materijalima - metalom i armiranim betonom. Objekti širokog spektra funkcije, izgrađeni u drvetu, plene svojom humanošću, a u doba izražene ekonomske krize imaju svoju punu ekonomsku opravdanost, tim više što je drvo jedini građevinski materijal, čije rezerve nisu ograničene, koje se mogu planirati i obogaćivati. Savremena tehnologija obrade građevinskog drveta i već uhodana tehnologija proizvodnje konstrukcija u tehnici lepljenog lameliranog drveta i drugih sistema savremenih drvenih konstrukcija, zahtevaju novi pristup u projektovanju i konstruisanju objekata, različit od principa projektovanja objekata u betonu i čeliku. S toga je ova knjiga posvećena onim arhitektima i konstrukterima koji imaju jasan i definisani stav o istinskoj i vrednoj simbiozi arhitekture i konstrukcije, o njihovom totalnom prožimanju i o njihovoj apsolutnoj korelaciji. Autori se nadaju da može poslužiti mladim inženjerima i arhitektima kao svojevrstan priručnik u kreiranju konstruktivnih sistema arhitektonskih objekata. Ovom knjigom je obuhvaćena i celokupna materija iz nastavnog programa obrazovanja studenata arhitekture na beogradskom Arhitektonskom fakultetu na više predmeta iz područja statike drvenih konstrukcija, čime je dopunjen kvantum univerzitetske udžbeničke literature iz ove oblasti nastave. SADRŽAJ SADRŽAJ Predgovor ......... 3 Edicija Arhitektura - stvaranje i tumačenje ...... 4 Sadržaj ............... 5 I. KONSTRUKTIVNI SISTEMI U DRVETU ...... 11 1. Tradicionalne drvene konstrukcije ........... 11 1.1. Metodologija oblikovanja drvenih konstrukcija ....... 11 1.2. Bogatstvo oblika i formi krovova ...... 12 1.3. Evolucija krovnih struktura kroz čovekovu istoriju ........ 13 1.4. Razvoj drvenih rešetkastih krovnih konstrukcija ...... 21 1.5. Razvoj nosača složenog poprečnog preseka ....... 36 1.6. Konstruktivni sistemi klasičnih krovova ....... 41 1.6.1. Jednovodni krovovi ...... 44 1.6.2. Dvovodni krovovi ........ 49 1.6.3. Četvorovodni krovovi ........ 64 1.6.4. Složeni krovovi ...... 66 2. Savremene drvene konstrukcije ......... 69 2.1. Punozidni kovani nosači ........ 72 2.2. Rešetkasti nosači sistema DSB .......... 78 2.3. Rešetkasti nosači sistema Trigonit .......... 80 2.4. Rešetkasti nosači sistema Greim ....... 83 2.5. Nosači sistema Wellsteg ........ 85 2.6. Laki rešetkasti krovni vezači (LKV) ....... 89 2.6.1. Osnovne karakteristike sistema LKV ........ 89 2.6.2. Postupci izvođenja čvornih veza i nastavaka ......... 93 2.6.3. Klasifikacija funkcionalnih elemenata ....... 96 2.6.4. Oblikovanje krovnih struktura ..... 102 2.6.5. Organizacija krovnih struktura .... 105 2.6.6. Mere obezbeđenja prostorne stabilnosti krovnih struktura .... 109 2.6.7. Osnovi oblikovanja i proračuna lakih krovnih vezača ..... 111 2.7. Rešetkasti nosači sistema Sanford ......... 117 2.8. Lepljeni lamelirani nosači ......... 121 2.8.1. Osnovne osobine konstrukcija od lepljenog lameliranog drveta ........... 123 2.8.2. Tehnološki proces proizvodnje elemenata konstrukcija od lepljenog lameliranog drveta ........ 126 2.8.3. Konstruktivni sistemi u lepljenom lameliranom drvetu ... 127 2.8.4. Prosta greda .......... 137 2.8.5. Gerberova greda ......... 142 2.8.6. Kontinualni nosači ........... 146 2.8.7. Rešetkasti nosači ........ 147 2.8.8. Drveni stubovi ...... 148 2.8.9. Dvozglobni i trozglobni nosači .... 152 II. GRAĐA DRVETA, FIZIČKE I MAHANIČKE KARAKTERISTIKE GRAĐEVINSKOG DRVETA I LEPLJENOG LAMELIRANOG DRVETA ....... 165 1. Građa drveta ............. 165 2. Fizičke osobine drveta .......... 166 2.1. Vlažnost drveta ........ 166 2.2. Masa drveta ............. 167 2.3. Utezanje i bubrenje drveta ......... 167 2.4. Termoprovodljivost i termičke karakteristike drveta .... 170 2.5. Osnovni principi zaštite drvenih struktura u požarnim uslovima ... 171 2.5.1. Ponašanje građevinskog drveta u požaru ....... 171 2.5.2. Požarne karakteristike građevinskog drveta ........ 172 2.5.3. Uticaj povišenih temperatura na mehaničke osobine drveta .. 174 2.5.4. Minimalne dimenzije poprečnog preseka pritisnutog štapa u požarnim uslovima ......... 176 2.5.5. Minimalne dimenzije poprečnog preseka štapa opterećenog momentom savijanja u požarnim uslovima ...... 179 2.5.6. Uslovi tehničke protivpožarne zaštite drvenih struktura ....... 182 2.5.7. Sredstva hemijske zaštite drveta od požara ......... 183 2.5.8. Ostali načini zaštite drveta od požara ...... 184 3. Mehaničke osobine drveta .......... 185 3.1. Čvrstoća na zatezanje .......... 186 3.1.1. Podužno zatezanje ...... 187 3.1.2. Ekscentrično podužno zatezanje ........ 193 3.2. Čvrstoća na pritisak ....... 196 3.2.1. Podužni pritisak (bez izvijanja) ......... 198 3.2.2. Ekscentrični podužni pritisak (bez izvijanja) ....... 199 3.2.3. Poprečni pritisak ........ 200 3.3. Čvrstoća na savijanje ........... 202 3.4. Čvrstoća na smicanje ........... 207 3.4.1. Jednostavno smicanje ....... 207 3.4.2. Poprečno smicanje ........... 209 3.4.3. Smicanje od transverzalne sile kod štapova napregnutih na savijanje .... 210 3.5. Čvrstoća na torziju ........ 211 3.6. Tečenje ........ 216 III. OPTEREĆANJA, DOZVOLJENI NAPONI I DOZVOLJENI UGIBI ...... 221 1. Opterećenja ......... 221 2. Dozvoljeni naponi .......... 222 3. Dozvoljeni ugibi ............. 230 IV. KONTROLA STABILNOSTI ELEMENATA KONSTRUKTIVNOG SISTEMA KOJI SU NAPREGNUTI NA PRITISAK ILI SAVIJANJE .... 243 1. Izvijanje pritisnutih štapova ....... 243 1.1. Pritisnuti štapovi sa jednodelnim poprečnim presekom ...... 247 1.1.1. Postupci određivanja veličine merodavnog poluprečnika elipse inercije poprečnog preseka ...... 247 1.1.2. Postupci određivanja dužina izvijanja pritisnutih štapova ..... 249 1.2. Pritisnuti štapovi složenog poprečnog preseka ....... 266 1.2.1. Pritisnuti štapovi složenog kompaktnog poprečnog preseka ....... 268 1.2.2. Pritisnuti štapovi složenog razuđenog poprečnog preseka .... 272 2. Bočno izvijanje drvenih štapova napregnutih na savijanje ........ 282 2.1. Nosači grupe 1. ........ 286 2.2. Nosači grupe 2. ........ 295 2.2.1. Nosači sa vitkošću poprečnog preseka 4h/b10 .... 295 2.2.2. Nosači sa vitkošću poprečnog preseka 10 V. ANALIZA NAPREZANJA OPTEREĆENIH PRAVIH, ZAKRIVLJENIH I POLIGONALNIH ŠTAPOVA OD LEPLJENOG LAMELIRANOG DRVETA .. 301 1. Pravi štapovi ............. 301 1.1. Pravi štapovi sa konstantnom visinom poprečnog pravougaonog preseka ....... 301 1.1.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ........... 301 1.1.2. Uticaj normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ........... 302 1.1.3. Sabrano dejstvo momenta savijanja i normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ..... 303 1.1.4. Uticaj transverzalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ........... 304 1.2. Pravi štapovi sa promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka ..... 306 1.2.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka ..... 308 1.2.2. Uticaj normalne sile na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka ..... 311 1.2.3. Sabrano dejstvo momenta savijanja i normalne sile na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka .. 311 1.2.4. Uticaj transverzalne sile na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka ..... 312 1.2.5. Uticaj momenta savijanja na naprezanje temenog poprečnog pravougaonog preseka ..... 322 1.2.6. Uticaj normalne sile na naprezanje temenog poprečnog pravougaonog preseka ..... 324 1.2.7. Uticaj transverzalne sile na naprezanje temenog poprečnog pravougaonog preseka ..... 325 1.3. Pravi štapovi sa obostrano promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka ........ 328 1.3.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka ..... 329 1.3.2. Uticaj presečnih sila na naprezanje temenog poprečnog pravougaonog preseka ..... 331 2. Zakrivljeni štapovi .......... 331 2.1. Zakrivljeni štapovi sa konstantnom visinom poprečnog pravougaonog preseka ......... 331 2.1.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ........... 333 2.1.2. Uticaj normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ........... 336 2.1.3. Sabrano dejstvo momenta savijanja i normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka .... 339 2.1.4. Uticaj transverzalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka ..... 339 3. Poligonalni štapovi ......... 340 3.1. Poligonalni štapovi sa konstantnom visinom poprečnog pravougaonog preseka ......... 340 3.1.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa zaobljenim temenom ...... 340 3.1.2. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa pravim temenom ....... 341 3.1.3. Uticaj normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa pravim temenom ....... 345 3.1.4. Sabrano dejstvo momenta savijanja i normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa pravim temenom ........ 348 3.1.5. Uticaj transverzalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa pravim temenom ....... 348 3.2. Poligonalni štapovi sa promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka ......... 349 3.2.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa zaobljenim temenom ...... 350 3.2.2. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa pravim temenom ....... 352 VI. SPOJNA SREDSTVA U DRVENIM KONSTRUKCIJAMA ....... 355 1. Tehnička lepila ......... 356 2. Mehanička spojna sredstva ......... 357 2.1. Ekseri ........... 357 2.1.1. Izbor prečnika i dužine eksera ..... 358 2.1.2. Raspored eksera u kovanoj vezi ......... 363 2.2. Vijci za drvo ............ 368 2.3. Trnovi .......... 373 2.4. Vijci ............. 376 2.5. Metalne klamfice ........... 379 2.6. Metalni konekteri .......... 382 2.6.1. Uslovi za konstruisanje veza metalnim konekterima ....... 382 2.6.2. Dokaz nosivosti bočne veze (spoj metal-drvo) .... 387 2.6.3. Dokaz nosivosti poprečne veze (poprečni presek konektera) ...... 389 2.6.4. Dodatni uslovi za konstruisanje veza metalnim konekterima ...... 391 2.6.5. Postupak proračuna i konstruisanja veza metalnim konekterima ...... 393 2.7. Moždanici .......... 393 VII. NASTAVCI I VEZE ELEMENATA DRVENIH KONSTRUKCIJA ..... 397 1. Krute veze ........ 398 2. Zglobne veze .......... 400 2.1. Nastavci zategnutih i pritisnutih štapova ........ 400 3. Tesarske veze ......... 403 3.1. Prosti zasek ........... 403 3.2. Dvojni zasek .......... 405 4. Čvorne veze rešetkastih nosača ...... 406 5. Metalni elementi u drvenim konstrukcijama ......... 407 VIII. MERE OBEZBEĐENJA PROSTORNE STABILNOSTI KONSTRUKTIVNIH SISTEMA I NJIHOVIH DELOVA ......... 409 1. Kontrola poprečne stabilnosti konstrukcije objekta ..... 411 2. Kontrola podužne stabilnosti konstrukcije objekta ...... 417 2.1. Opterećenje usled dejstva spoljnih horizontalnih sila ....... 421 2.2. Opterećenje izazvano izvijanjem pritisnutih štapova ........ 421 2.3. Opterećenje izazvano bočnim izvijanjem štapova napregnutih na savijanje .......... 423 TABLICE KOREKCIONIH KOEFICIJENATA q nnmm k ,k ,k ,k ,k  ...... 431 LITERATURA ......... 459 5.4. Minimalne dimenzije poprečnog preseka pritisnutog štapa u požarnim uslovima • . . Fizičke Osobine Drveta Fizičke osobine drveta.......... 166 2.1. Vlažnost drveta........ 166 2.2. Masa drveta............. 167 2.3. Utezanje i bubrenje drveta......... 167 2.4. Termoprovodljivost i termičke karakteristike drveta.... 170 2.5. Osnovni principi zaštite drvenih struktura u požarnim uslovima... 171 2.5.1. Ponašanje građevinskog drveta u požaru....... 171 2.5.2. Požarne karakteristike građevinskog drveta........ 172 2.5.3. Uticaj povišenih temperatura na mehaničke osobine drveta.. 174 2.5.4. Minimalne dimenzije poprečnog preseka pritisnutog štapa u požarnim uslovima......... 176 2.5.5. Minimalne dimenzije poprečnog preseka štapa opterećenog momentom savijanja u požarnim uslovima...... 179 2.5.6. Uslovi tehničke protivpožarne zaštite drvenih struktura....... 182 2.5.7. Sredstva hemijske zaštite drveta od požara......... 183 2.5.8. Ostali načini zaštite drveta od požara...... 184 2.2. Ekscentrični podužni pritisak (bez izvijanja) • ... . Čvrstoća Na Pritisak Čvrstoća na pritisak....... 196 3.2.1. Podužni pritisak (bez izvijanja)......... 198 3.2.2. Ekscentrični podužni pritisak (bez izvijanja)....... 199 3.2.3. Poprečni pritisak........ 200 1.1. Postupci određivanja veličine merodavnog poluprečnika elipse inercije poprečnog preseka • ..... . Izvijanje Pritisnutih Štapova Izvijanje pritisnutih štapova....... 243 1.1. Pritisnuti štapovi sa jednodelnim poprečnim presekom...... 247 1.1.1. Postupci određivanja veličine merodavnog poluprečnika elipse inercije poprečnog preseka...... 247 2.1. Nosači sa vitkošću poprečnog preseka 4h/b10 • .. . Bočno Bočno izvijanje drvenih štapova napregnutih na savijanje........ 282 2.1. Nosači grupe 1......... 286 2.2. Nosači grupe 2......... 295 2.2.1. Nosači sa vitkošću poprečnog preseka 4h/b10.... 295 2.2.2. Nosači sa vitkošću poprečnog preseka 10 301 1.1.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka • V Naprezanja • Zakrivljenih I Poligonalnih Štapova Od Lepljenog Lameliranog Pravih • . . . Drveta V. ANALIZA NAPREZANJA OPTEREĆENIH PRAVIH, ZAKRIVLJENIH I POLIGONALNIH ŠTAPOVA OD LEPLJENOG LAMELIRANOG DRVETA.. 301 1. Pravi štapovi............. 301 1.1. Pravi štapovi sa konstantnom visinom poprečnog pravougaonog preseka....... 301 1.1.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka........... 301 306 1.2.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka • . . . Pravi Pravi štapovi sa promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka..... 306 1.2.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka..... 308 3.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka • . . Pravi Štapovi Sa Obostrano Promenljivom Visinom Poprečnog Pravougaonog Preseka Pravi štapovi sa obostrano promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka........ 328 1.3.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka..... 329 1.3.2. Uticaj presečnih sila na naprezanje temenog poprečnog pravougaonog preseka..... 331 1.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka • ..... . Zakrivljeni Štapovi Zakrivljeni štapovi.......... 331 2.1. Zakrivljeni štapovi sa konstantnom visinom poprečnog pravougaonog preseka......... 331 2.1.1. Uticaj momenta savijanja na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka........... 333 2.1.2. Uticaj normalne sile na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka........... 336 1.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa zaobljenim temenom • ..... . Poligonalni Štapovi Poligonalni štapovi......... 340 3.1. Poligonalni štapovi sa konstantnom visinom poprečnog pravougaonog preseka......... 340 3.1.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa zaobljenim temenom...... 340 2.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa zaobljenim temenom • . . . Poligonalni Poligonalni štapovi sa promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka......... 349 3.2.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje poprečnog pravougaonog preseka poligonalnog štapa sa zaobljenim temenom...... 350 6.3. Dokaz nosivosti poprečne veze (poprečni presek konektera) • . . . Metalne Klamfice Metalne klamfice........... 379 2.6. Metalni konekteri.......... 382 2.6.1. Uslovi za konstruisanje veza metalnim konekterima....... 382 2.6.2. Dokaz nosivosti bočne veze (spoj metal-drvo).... 387 2.6.3. Dokaz nosivosti poprečne veze (poprečni presek konektera)...... 389 2.6.4. Dodatni uslovi za konstruisanje veza metalnim konekterima...... 391 2.6.5. Postupak proračuna i konstruisanja veza metalnim konekterima...... 393 3.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka • . . . Pravi Pravi štapovi sa obostrano promenljivom visinom poprečnog pravougaonog preseka........ 328 1.3.1. Uticaj presečnih sila na naprezanje karakterističnog poprečnog pravougaonog preseka..... 329 Opterećenje izazvano bočnim izvijanjem štapova napregnutih na savijanje • ...... . Kontrola Poprečne Stabilnosti Konstrukcije Objekta Kontrola poprečne stabilnosti konstrukcije objekta..... 411 2. Kontrola podužne stabilnosti konstrukcije objekta...... 417 2.1. Opterećenje usled dejstva spoljnih horizontalnih sila....... 421 2.2. Opterećenje izazvano izvijanjem pritisnutih štapova........ 421 2.3. Opterećenje izazvano bočnim izvijanjem štapova napregnutih na savijanje.......... 423