Ребристые купола-оболочки

Очертания ребристых куполов-оболочек, габаритные соотношения и основные элементы принимаются такими же, как и в тонкостенных куполах.

Отличительной особенностью ребристых куполов являются меридианные жесткие ребра серповидной формы со сплошной перекрестной (рис. 1) или сквозной стенкой на гвоздях; возможно также применение клееных ребер.

Рис. 1. Ребристый купол-оболочка пролетом 50 м

Ребра увеличивают жесткость купола, способствуют приданию ему правильной проектной формы при возведении и облегчают его монтаж. Отношение высоты ребра в середине его длины к пролету купола не должно быть менее 1/50—1/70.

Общее количество меридианных элементов ребристого купола назначается из условия расстановки их по опорному кольцу. Часть меридианных элементов выполняется обычно в виде гибких арочек, таких же как в тонкостенном куполе, часть — в виде жестких ребер. Жесткие ребра ставятся через 3—6 м одно от другого по опорному кольцу. Между отдельными жесткими ребрами купола устраиваются поперечные связи, раскрепляющие нижние пояса ребер и обеспечивающие их устойчивость.

Кольцевые настилы в ребристых куполах-оболочках выполняются при малых Пролетах такими же, как в тонкостенных куполах, а при больших пролетах, когда кривизна купола значительно меньше, они делаются однослойными из длинных брусочков, сшиваемых между собой гвоздями, со стыками, смещенными на половину их длины.

Возможно выполнение куполов сквозной конструкции из клееных элементов. В качестве примера можно привести конструкцию большого деревянного купола D = 92,2 м со стрелой подъема f=18,7 м над крытым стадионом (рис. 2) в г. Бозмене (США).

Рис. 2. Купол сквозной конструкции D = 92,2 м над крытым стадионом в г. Бозмене
(штат Монтана, США)

Основная несущая конструкция ребристого купола-оболочки состоит из 36 клееных меридианных полуарок и 19 клееных колец, расположенных на расстоянии 2,32 м друг от друга. Размеры поперечного сечения ребер 18×41 см, колец — от 18×29 до 18×41 см. Между ребрами и кольцами устроены крестовые связи из полосовой стали. Каждая полуарка состоит из трех частей длиной 15,5 м, стыкуемых на месте установки. Полуарки упираются в центральное распорное металлическое кольцо D = 5,6 м. Купол опирается, на железобетонное кольцо, лежащее на 36 железобетонных колоннах.

По несущим конструкциям уложены древесно-волокнистые плиты толщиной 5 см; по ним — изоляция и кровля. При монтаже купола в центре здания для установки центрального кольца была устроена деревянная башня. Перед установкой на место элементы полуарок собирались попарно на земле совместно с элементами промежуточных колец и крестовых связей.

Монтаж конструкций производился тремя башенными кранами со стрелами длиной 15; 29 и 32 м. Сначала устанавливались конструкции между опорным кольцом и первым рядом стыков, затем — в пределах между стыками и, наконец, конструкции центральной части купола. По мере установки конструкции свободные концы полуарок временно подпирались деревянными столбами.