78. Сферические ребристые купола-оболочки, их конструкция и расчет.
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. Число пар полуарок, соединенных связями, принимают не менее трех. При больших несимметричных нагрузках рекомендуется соединять арки связями попарно по всему покрытию.
Верхнее сжатое кольцо проектируют жестким и возможно меньшего диаметра, поскольку две полуарки, расположенные в одной диаметральной плоскости и прерванные кольцом, рассматриваются как единая трехшарнирная арка. 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.165
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.
79. Сферические тонкостенные купола-оболочки, их конструкция и расчет.
По хар-ру раб. к этой констр-й сх. ближе всего относ-ся пластм. гладк. купола-обол. Виды: - однослойные (изготавливают из органического стекла, полиэфирного стеклопластика и пенопласта; диаметр до 24м - из пенопласта)
- двухслойные (сост. из нар. стеклопластикового слоя и внутреннего пенопластового)
- 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 с высотой сечения не
менее 1/250диаметра купола. 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 металлическим
или деревянным 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, деревянным
или металлическим. Кольцевые настилы
воспринимают усилия, действующие в
кольцевом направлении оболочки (в нижней
части купола – растягивающие кольцевые
усилия, в верхней части – сжимающие
кольцевые усилия). Косой настил
воспринимает сдвигающие усилия, которые
возникают при несимметричной нагрузке
на купол.
Принцип
расчета: Статический
расчет по безмоментной теории; -
определяем усилия от собственного веса
(равномерно распределенная нагрузка
по всей поверхности купола), -усилия от
снеговой нагрузки (интенсивность
распределения по поверхности купола
принимают по закону косинуса), - усилия
от ветровой нагрузки (производят
приближенно заменой действительной
эпюры суммой двух эпюр – симметричной
и кососимметричной). 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 (см.
формулы).