Сферические купола-оболочки (тонкостенные и ребристые)

Ребристые купола состоят из поставленных радиально по кругу плоских трехшарнирных арок, опирающихся верх­ними концами в верхнее кольцо, а нижними на фундаменты или на нижнее кольцо, уложенное на стены или колонны здания. По вер­ху арок укладывают покрытие из прогонов с настилом или плит трапецеидальной формы. При круглом в плане здании с круговыми арками покрытие имеет сферическую поверхность.

Устойчивость арок в плоскости, перпендикулярной к вертикаль­ной плоскости, а также общую неизменяемость покрытия обеспечи­вают постановкой поперечных и, при необходимости, вертикальных связей.

Верхнее сжатое кольцо проектируют жестким. Диаметр кольца выбирают исходя из условия размещения упирающихся в него полуарок и крепления их в узлах. При больших размерах кольцо рекоменду­ется раскреплять внутренними распорками.

Верхнее кольцо чаще всего принимается стальным многоуголь­ным из прокатных профилей, нижнее — железобетонным, реже стальным.

Методика расчета:

1) Сбор нагрузок, действующих на плоскую трехшарнирную арку;

2) Статический расчет ведут как для плоской арки;

3) Снеговую нагрузку принимают в 2 вариантах, а усилия – от более невыгодного загружения;

4) Конструктивный расчет сечений и узлов производят так же, как и в обычных арках той же конструкции;

5) В куполе рассчитывают также верхнее и нижнее кольцо.

Сферические тонкостенные купола-оболочки, их конструкция и расчет.

По характеру работы к этой конструктивной схеме ближе всего относятся пластмассовые гладкие купола-оболочки. Виды: 1. однослойные (изготавливают из органического стекла, полиэфирного стеклопластика и пенопласта; диаметр до 24м - из пенопласта) 2. двухслойные (состоят из наружного стеклопластикового слоя и внутреннего пенопластового) 3. трехслойные (имеют стеклопластиковые обшивки толщиной до 3мм и средний слой из пенополистирола, пенополиуретана, пеноПВХ и просто воздушной прослойки; общая толщина до 50мм, диаметр до 25м)

Деревянные купола-оболочки проектируют диаметром 12-35м, как правило, сферического очертания. Купол состоит из меридианных ребер (арочек), верхнего и нижнего опорных колец, кольцевого и косого настилов. Меридианные ребра воспринимают сжимающие усилия и передают их на верхние и нижние опорные кольца. Ребра состоят из нескольких слоев склеенных или сбитых гвоздями досок. Шаг ребер по нижнему опорному кольцу – 0, 8-1, 5м. Верхние концы ребер присоединяют шарнирно к верхнему сжатому кольцу. Соединения осуществляют металлическими накладками. Верхнее кольцо изготавливают метал. или дерев. такого размера, чтобы к нему примыкало требуемое кол-во меридианных ребер, отверстие часто используется как фонарь. Нижнее кольцо воспринимает распор ребер и работает на растяжение. Оно м.б. ж/б, дерев. или метал.

Косой настил воспринимает сдвигающие усилия, которые возникают при несимметричной нагрузке на купол.

Принцип расчета: 1. определяем усилия от собственного веса (равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности купола), 2. усилия от снеговой нагрузки, 3. усилия от ветровой нагрузки. Согласно результатов статического расчета производят расчет и проектирование соединительных гвоздей и настилов. Верхнее кольцо проверяют на сжатие с учетом опасности потери устойчивости и на смятие в стыках.