Ребристо- кольцевые купола. Схемы. Основные элементы. Работа. Расчетные схемы.

В ребристо-кольцевых куполах кольцевые прогоны с ребрами со­ставляют одну жесткую пространственную систему. В этом случае кольцевые прогоны не только работают на изгиб от реак­ций промежуточных ребер, но и воспринимают растягивающие или сжи­мающие кольцевые усилия.

Сечения купола, находящиеся в плоскостях кольцевых прогонов, не имеют свободных горизонтальных перемещений, так как они связаны между собой жесткими кольцами. Вес ребер в ребристо-кольцевой кон­струкции купола уменьшается благодаря включению в работу кольце­вых прогонов. Наиболее простое конструктивное решение получается, когда ребра и кольцевые прогоны сделаны из прокатных профилей. В этом случае сопряжения ребер с прогонами можно конструировать по типу шарнирных сопряжений в балочных системах.

Кольцевые прогоны в ребристо-кольцевом куполе работают так же, как опорное кольцо в ребристом куполе, и могут быть заменены услов­ными затяжками . Таким образом, при симметричной отно­сительно оси купола нагрузке расчет купола можно вести, расчленяя его на плоские арки с затяжками на уровне кольцевых прогонов. Площадь сечений условных затяжек определяется по фор­мулам .

Неизвестные усилия в затяжках проще всего определять методом сил, решая систему уравнений с п неизвестными, где п — число услов­ных затяжек. При горизонтальных нагрузках ребристо-кольцевой купол рассчитывают так же, как и ребристый, условно считая, что сечения ку­пола смещаются одно относительно другого без поперечных деформа­ций '.

Сетчатые купола. Основные элементы. Работа. Расчетные схемы.

Если в ребристом и ребристо-кольцевом куполе увеличить связность системы, то можно получить сетчатые купола с шарнирным соединени­ем стержней в узлах. В сетчатых куполах между ребрами и кольцами располагаются раскосы, благодаря которым усилия распределяются по поверхности купола и стержни работают только на осевые силы, что уменьшает вес ребер и колец. Могут быть и другие рисунки сетчатых поверхностей.

В последнее время при строительстве куполов большого диаметра сетчатые купола получают широкое распространение благодаря своей легкости и красивому рисунку конструктивной схемы.

Обычная система сетчатого купола состоит из радиальных ребер, кольцевых прогонов и диагоналей, поставленных в каждом четырех­угольнике, ограниченном двумя ребрами и двумя прогонами, т. е. пред­ставляет собой многогранник, образованный из ребер и кольцевых про­гонов. Отдельные плоские грани этого многогранника в конструктивном отношении могут представлять собой отдельные плоские рамки, явля­ющиеся монтажными элементами купола, соединяемыми между собой обычно на болтах. В таком случае ребра и кольца образуются из пар­ных элементов, окаймляющих смежные грани.

Снизу купол завершается нижним кольцом, воспринимающим рас­пор купола. Сверху купол имеет кольцо, к которому примыкают верх­ние стержни сетки; часто это кольцо поддерживает конструкцию фо­наря.

Многогранники сетчатых куполов могут быть весьма разнообразны­ми. Распространены звездчатые купола, все грани которых являются треугольниками, а также геодезические системы куполов, несущие эле­менты которых являются ребрами многоугольника, вписанного в сферу

Купол может быть однослойным и двухслойным. Узлы сопряжения стержней в двухслойных геодезических куполах размещаются аналогич­но узлам структур на поверхностях двух концентрически расположен­ных сфер, разность радиусов которых определяет конструктивную вы­соту поверхности купола. Двухслойная конструкция купола обладает большой жесткостью и несущей способностью и может перекрывать пролеты практически неограниченных размеров.

Стержни сетчатых куполов большей частью делают из труб; узлы осуществляют на штампованных фасовках, шаровых сердечниках или патрубках. В несущую систему куполов может быть включена огражда­ющая конструкция, состоящая из штампованных алюминиевых или стальных листов. Расчет сетчатых куполов производится на ЭВМ.