28.4. Випуклі пологі оболонки на прямокутному плані

Залізобетонні випуклі оболонки на прямокутному плані – дуже прогресивні конструкції. За витратами матеріалів вони економніші від циліндричних оболонок і допускають різноманітніше розташування опор. Оболонки можна одержати із сферичного купола, який зрізаний чотирма вертикальними площинами. Ці площини утворюють у плані прямокутник, вписаний в основу купола.

Конструкція купола складається із тонкостінної плити двоякої кривизни і чотирьох діафрагм, розташованих по контуру (рис.28.13, а). Діафрагми опираються кінцями на колони, можливе обпирання оболонки і по всьому контуру на стіни.

У пологих оболонках використовують поверхню еліптичного параболоїда і кругову поверхню переносу.

Оболонки двоякої кривизни будують переважно пологими, тобто з відношенням стріли підйому у кожному напрямку до відповідного розміру плану як 1 : 5.

Оболонки на прямокутному плані виконують із монолітного, збірного і збірно-монолітного залізобетону.

Зусилля, що діють на нескінченно малий елемент, виділений із

Рис.28.12. Збірні куполи: a – із криволінійних елементів, вирізаних по меридіану ; b – із елементів, вирізаних по меридіанах і паралелях; c – із трапецієподібних ребристих плит; d – із східчастих плит; 1 – монолітне опорне кільце; 2 – монолітний пояс; 3 – ліхтар; 4 – збірні плити
	Рис.28.13. Оболонки двоякої кривизни на прямокутному плані: a – геометрична схема; b,c – зусилля, що діють на елемент; d – оболонка із збірних елементів; 1 – плоскі або ребристі збірні плити; 2 – збірні діафрагми; 3 – напружена діагональна арматура

оболонки, можна розділити на дві групи. До першої групи належать зусилля, які характеризують безмоментний стан оболонки; поввздовжні зусилля N₁ і N₂ та зсувні S ( рис.28.13, b ). Зусилля цієї групи діють у оболонках.

Друга група зусиль ( рис.28.13, c ) – згинальні моменти М₁ і М₂, поперечні сили Q₁ i Q₂ та крутні моменти H – характеризують момент ний стан оболонки.

Зусилля, які належать до другої групи, можуть бути відсутні, якщо дотримано такі умови : краї оболонки можуть вільно горизонтально переміщуватися і поворот; зовнішнє навантаження суцільне, розподільне, з плавною зміною інтенсивності, плита оболонки немає отворів, різних змін товщини, зломів тощо. Зазвичай ці вимоги під час проектування оболонок можна задовольнити по всій їх площині, за винятком приопорних ділянок. Тому у таких оболонках тільки вузький приопорний шар піддається дії згинальних моментів, а 80 – 90% площі оболонки, зазвичай, піддаються тільки дії поздовжніх стискальних зусиль.

Для полегшення обчислення зусиль N₁, N₂, і S складені таблиці. Після визначення N₁, N₂, і S головні зусилля і кути нахилу до горизонтальної осі одержують за формулами

(28.37)

. (28.38)

У куполах оболонки, як це зрозуміло із формули (28.38), зсувні сили досягають найбільших значень, які спричиняють появу у цих місцях значних головних розтягувальних напружень, спрямовані під кутом 45⁰ до краю оболонки. Для сприйняття цих напружень кутові зони ( ділянки ) оболонок великих прольотів доцільно арматури діагональною напруженою арматурою.

Оскільки оболонка піддається переважно стискальним зусиллям, її армують на більшій частині площі конструктивною сіткою, а у приопорних ділянках ставлять додаткову арматуру.

На зсувні зусилля S розраховують зв’язки оболонки з діафрагмою і саму діафрагму.