9.4. Тонкостінні куполи-оболонки

Купольні покриття є найбільш розповсюдженою формою просторових конструкцій, в тому числі з деревини, фанери, пластмас. Як один з найбільш економічних видів оболонок при круглому або багатокутному плані, вони одержали велике поширення в цивільному, промисловому і сільськогосподарському будівництві. Купольні оболонки з пластмас мають діаметр від одного метра (світлові ліхтарі) до 50-60 м (сфери укриття антенних пристроїв). При посиленні пластмасових куполів дерев'яними або металевими ребрами їхні прольоти можуть перевищувати 100 м. За

конструктивним рішенням куполи можуть бути тонкостінними, ребристими, ребристо-кільцевими, сітчастими. З усього різноманіття куполів розглянемо дерев'яні тонкостінні куполи-оболонки, що мають, як правило, сферичний обрис, діаметром 12-35 м. Купол складається (рис. 3.5) з меридіанних ребер (арочок), верхнього і нижнього опорних кілець, кільцевого і косого настилів.

Меридіанні ребра сприймають стискаючі зусилля в оболонці за напрямком меридіана і передають їх на верхні й нижні опорні кільця. Ребра складаються з декількох шарів склеєних або збитих цвяхами дощок загальною висотою поперечного перерізу не менше 1/250 діаметра купола, який приймають з умови його жорсткості. Крок ребер по нижньому опорному кільцю призначають 0,8 - 1,5 м. Верхні кінці ребер приєднують шарнірно до верхнього стиснутого кільця. Ребра передають на кільце поздовжню і поперечну силу. З'єднання здійснюють металевими накладками, що приєднуються до ребер болтами, глухарями або зубцюватими шпонками.

Верхнє кружальне кільце виготовляють металевим або дерев'яним. Дерев'яні кільця можуть бути клеєними або на цвяхах. Діаметр верхнього кільця приймають таким, щоб до нього безперешкодно примикала необхідна кількість меридіанних ребер. Отвір кільця використовують як світловий або аераційний ліхтар.

Нижнє опорне кільце сприймає розпір меридіанних ребер і працює на розтягання. Воно може бути залізобетонним, дерев'яним або металевим залежно від рівня обпирання купола і виду нижніх опорних конструкцій. Кінці ребер повинні бути заанкерені в опорному кільці, надійно з'єднаному з нижчерозміщеними конструкціями.

Кільцеві настили сприймають зусилля, що діють у кільцевому напрямку оболонки. У нижній частині купола, де можуть виникати кільцеві розтягуючі зусилля, кільцевий настил виконують із двох шарів дощок: нижній укладають безпосередньо на меридіанні ребра, верхній - перекриває стики нижнього, зміщуючись щодо них на половину довжини дошки. Обидва шари дощок прибивають цвяхами. Дошки не викружалюють і тому між ними


утворюються зазори. Товщину дощок кільцевого настилу приймають 19-25 мм. У верхній частині купола, де діють стискаючі кільцеві зусилля, настил виконують з одного шару дощок товщиною, рівній товщині подвійного нижнього кільцевого настилу.

Косий настил сприймає зусилля зсуву, що виникають при несиметричному навантаженні на купол, і складається з одного шару дощок товщиною 16-25 мм, які укладаються зверху кільцевого настилу від одного меридіанного ребра до іншого під кутом близько 450, утворюючи на поверхні купола ялинку.

Куполи-оболонки можуть бути виконані з крупнопанельних клеєфанерних елементів, що значно зменшує трудомісткість зведення покриття.

Дерев'яні тонкостінні куполи-оболонки збирають за допомогою риштувань. При цьому необхідно звертати увагу на приторцовку стиків стиснутого кільцевого настилу.

Статичний розрахунок куполів-оболонок виконують за безмоментною теорією, відповідно до якої для сферичної оболонки при дії на неї осесиметричного навантаження основне рівняння напруженого стану має вигляд

де Т1 - меридіональне зусилля на одиницю довжини кільцевого перерізу; Т2 -кільцеве зусилля на одиницю довжини дуги меридіана; q - рівномірно розподілений нормальний до поверхні купола тиск, спрямований до центра сфери; R - радіус сферичного купола.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я