2.6.2. Сплошные тонкостенные купола из древесины

Деревянные тонкостенные купола-оболочки проекти­руют диаметром 12-35 м. Они, как правило, имеют сфе­рическое очертание. Купол состоит из ме­ридианных ребер (полуарок), верхнего и нижнего опорных колец, кольцевого и косого настилов (рис. 165).

Ребра состоят из нескольких слоев склеенных или сбитых гвоздями досок общей высотой поперечного сечения не менее 1/250 диаметра купола. Шаг ребер по нижнему опорному кольцу назначают 0,8-1,5 м. Диаметр верхнего кольца при­нимают таким, чтобы к нему беспрепятственно примыка­ло требуемое количество меридианных ребер.

Нижнее опорное кольцо, работая на растяжение, может быть железобетонным, деревянным или металлическим в зависимости от уровня опирания купола и вида ниж­них опорных конструкций (железобетонные фундаменты, металлические или деревянные стойки и т. д.).

б

Рис. 165. Тонкостенный

деревянный купол-оболочка:

а) поперечный разрез и план;

б) примыкание к верхнему

опорному кольцу; в) детали

покрытия; г) примыкание к нижнему опорному кольцу;

1 – дощатые ребра: 2 – нижний слой кольцевого настила;

3 – верхний слой коль­цевого

настила; 4 – косой настил;

5 – кровля; 6 – верхнее опорное кольцо; 7 – нижнее железобетонное опорное кольцо; 8 – фонарь;

9 – металлическая деталь

крепления ребер

а

в

г

Кольцевой настил выполняют из двух слоев до­сок. Доски не выкружаливают и поэтому между ними образуются зазоры. Толщину досок кольцевого настила принимают 19-25 мм. В верх­ней части купола, где действуют сжимающие кольцевые усилия, настил выполняют из одного слоя досок толщиной, равной двойному нижнему кольцевому настилу.

Косой настил, воспринимая сдвигающие усилия, состоит из одного слоя досок толщиной 16-25 мм, укладываемого сверху коль-цевого настила от одного меридианного одного ме­идианного ребра к другому, под углом около 45°, образуя на поверхности купола елочку.

.

Рис. 166. Примеры выполнения куполов

из дерева

2.6.3. Тонкостенные пластмассовые купола-оболочки

К упольные оболочки из пластмасс имеют диаметр от одного метра (свето­вые фонари) до 50-60 м и высотой до 40 м (сферы укрытия антенных уст­ройств). При усилении пластмассовых куполов деревян­ными или металлическими ребрами их пролеты могут превышать 100 м.

Рис. 167. Общий вид

куполов из конструкционных пластмасс

Купола из конструкционных пластмасс собирают в основном из елей, которые могут быть одно-, двух- и трехслойными.

Купола из однослойных панелей. Однослойные панели, изготовленные из полиметилметакрилата (органическое стекло) толщиной 20 мм, применяют для сборки куполов диаметром 10 м; панели толщиной 6 мм из полиэфирного стекло­пластика – для куполов диаметром 9 м. Панели из пенопласта (пенополистирола и др.) применяют для куполов диаметром 24 м, но толщина панелей в этом случае достигает 200 мм.

О днослойные панели изготавливают лотковой, треугольной и трапециевидной формы (плоской или выпуклой). По краям панели имеют отбортовки (фальцы), удобные для болтовых соединений (рис. 168).

Рис. 168. Узел сопряжения

однослойных панелей

из стеклопластика при сборке

купольной оболочки

На рис. 169, 170 приведены примеры сборных куполов из однослойных панелей различной формы и прозрачности. Купола состоят из лоткообразных криволинейных и треугольных элементов (волн) меридианной раз­резки и могут перекрывать пролеты до 30 м. Масса покрытия на 1 м² проекции составляет 10-20 кг.

Рис. 169. Волнистый стеклопластиковый купол диаметром 18 м над зданием рынка

в Сем-Уан (Франция). Толщина волны ко­леблется от 4 мм в центре до 8 мм по краям

Рис. 170. Складчатый купол зала Славы

Купола из двухслойных панелей. Двухслойные панели толщиной до 50 мм состоят из наружного стеклопластикового слоя и внутреннего пенопластового. Параметры двухслойных куполов аналогичны одно­слойным стеклопластиковым, так как внутренний пено­пластовый слой в основном выполняет функцию утепли­теля.

Купола из трехслойных панелей. Трехслойные панели общей толщиной от 15 до 50 мм имеют стеклопластиковые обшивки толщиной до 3 мм и средний слой из пенополистирола, пенополиуретана, пенополивинилхлорида, пенофенопласта, сотопласта и просто воздушной про­слойки. Купола из таких панелей возводят диаметром от 9 до 25 м. На рис. 171 приведена конструкция оболочки из трехслойных панелей.

Рис. 171. Конструкция сферического купола из трехслойных панелей:

1 – верхняя обшивка панели из стеклопластика; 2, 5 – ребра жесткости и обрамление панели из стеклопластика; 3 – верхнее опорное кольцо купола; 4 – средний слой панели из пенопласта; 6 – стальные опорные уголки; 7 – стыковая накладка

Интересным примером трехслойного пластмассового купола является покрытие выставочного павильона в г. Бергамо (рис. 172). Диаметр купола 25 м, высота подъема 9 м, общая толщина оболочки 50 мм. Купол собран из 24 однотипных сегментов на болтах. В куполе предусмотрены круглые проемы диаметром 1 м, заполненные акри­ловыми фонарями (рис. 169).

Рис. 172. Трехслойный пластмассовый купол покрытия выставочного павильона в г. Бергамо (Италия)