Купольные конструкции зданий

Купольные покрытия из древесины и фанеры применяют достаточно широко, их пролеты составляют, как правило, 12...35 м, но могут превышать 100 м. Купола обычно составляются из меридиональных ребер, опорного и фонарного колец, кольцевого и косого настилов. Каждое ребро состоит из нескольких склеенных или сбитых гвоздями досок. Расстояние между ребрами на уровне опорного кольца равно 0,8...1,5 м. Опорное кольцо, работающее на растяжение, изготовляют из дерева, металла или железобетона. Кольцевой настил в зоне опорного кольца, где возможно появление кольцевых растягивающих усилий, выполняют из двух слоев досок. Доски верхнего слоя должны перекрывать стыки нижнего. В качестве меридиональных ребер могут быть использованы полуарки или прямолинейные элементы, изготовленные из досок, клееной древесины или фанеры. Они могут иметь сплошную или сквозную стенку. Ребра располагаются с шагом 4,5...6 м по нижнему опорному кольцу. Для обеспечения устойчивости ребер из плоскости они попарно соединяются между собой металлическими связями. По ребрам укладываются кольцевые прогоны, а на последние дощатый настил - продольный и косой. Вместо прогонов и настила можно использовать панели, например, трехслойные, укладываемые непосредственно на меридиональные ребра. Другими разновидностями деревянных куполов являются складчатые, ребристо-кольцевые, сетчатые, кружально-сетчатые из сомкнутых сводов и др. Ребристо-кольцевые купола образуются из пересекающихся меридиональных ребер и непрерывных кольцевых прогонов. Последние работают не только на местный изгиб, но в составе купола, кроме того, воспринимают кольцевые усилия. Клееные деревянные купола больших пролетов получили применение в США, Японии и в др. странах при строительстве крытых стадионов, рынков и т.п. Купола имеют сферическую поверхность, их диаметр может превышать 100 м. Например, крытый стадион в г.Такома (США) имеет деревянный купол диаметром 162 м. Куполами аналогичной конструкции покрыты также спортивные залы в других странах. Так, в г.Ясусиро (Япония) спортивный зал покрыт сферическим клееным деревянным куполом диаметром 36,6 м и стрелой подъема 8 м. Каркас купола собран из криволинейных пересекающихся в трех направлениях главных ребер, по которым уложены криволинейные прогоны. Каркас обшит дощатым настилом, поверх которого расположены гидроизоляция и кровля из оцинкованного железа. Купол опирается на монолитное железобетонное кольцо, которое поддерживается железобетонными колоннами, опирающимися на кольцевую железобетонную балку. Сетчатые многогранные купола образуются из треугольных, ромбовидных, многоугольных элементов, соединяемых по углам шарнирно. Примером такого покрытия может служить разработанный в РГАС деревянный многогранный решетчатый сферический купол из деревянных брусков цельного сечения. Стержни каркаса являются контурными ребрами треугольных панелей, образующих многогранную поверхность купола. В контурных ребрах предусмотрены отверстия под монтажные болты, используемые для соединения панелей между собой.