55. Дървени и пластмасови куполи от планарни конструкции (оребрени)
Оребрени куполи - една от първите структурни схеми на куполни покриви, състояща се от отделни, радиално равнинни носещи криволинейни или праволинейни ребра, базирани на горните и долните опорни пръстени или основи (фиг. 1). Ограждащата част на покритието, положена по горните ръбове на ребрата, оформя повърхността на купола. Покритието се състои от дъски или подови настилки по дължината на пръстеновидните канали, залепен шперплат или панели от фибростъкло.
Фиг.1 Оребрени куполи
а - диаграма на купола; b c - опции за възлите на кръстовището на ребрата към горния пръстен; d - възел на кавиа, грундиране на ребрата към основите; e - напречно сечение на коничен оребрен купол 1 - ребро; 2 - писти или панели; 3 - скатни връзки, 4 - покрив; 5 - горен метален опорен пръстен, 6 - метален прът, 7 - зъбен ключ. 8 - усилвател, 9 - пластмасова панта, 10 - залепен дървен клин, 11 - полимербетон, 12 - опорна пръстеновидна маса
Носещите меридианни дървени ребра с постоянно или променливо напречно сечение могат да бъдат направени под формата на полуарки (повърхности с положителна гаусова кривина) или праволинейни елементи (конични куполи), изработени от залепено дърво, шперплат или дъски с плътна или през стена върху пирони, а понякога и от ферми. Носещите ребра увеличават твърдостта на купола, позволяват му да поема концентрирани натоварвания от оборудването, допринасят за придаването на дизайна на корпуса по време на строителството и улесняват монтажа на капака. Височината на напречното сечение на ребрата се взема в рамките на 1/50-1/75 от диаметъра на купола. Ребрата са монтирани по долния опорен пръстен на стъпки от 4,5-6 м. За да се осигури стабилност на ребрата от равнината и да се увеличи общата твърдост на покритието, се установяват връзки между две съседни ребра на купола. Броят на чифтовете ребра,свързани с връзки, вземете поне три. Най-често ребрата са свързани по двойки в цялото покритие.
Дървената алея е положена по дължината на пистите на два слоя - надлъжен и наклонен.
Горният компресиран пръстен (кръгъл или многоъгълен), за разлика от пръстена от тънкостенни куполи-черупки, е проектиран да бъде по-твърд, като се вземе предвид неговата работа при огъване и усукване, тъй като две ребра, разположени в една и съща диаметрална равнина, работят като сводеста конструкция, прекъсната в пантата на билото с пръстен. С голям диаметър, горният пръстен е подкрепен с вътрешни подпори, за да се увеличи неговата твърдост и стабилност. Долният опорен пръстен, както при тънкостенните куполи, може да бъде кръгъл или многоъгълен по форма, изработен от стоманобетон, метал или дърво. Връзката на ребрата с горния и долния пръстен се осъществява шарнирно (фиг. 1).
Пример за оребрен купол е покритието на покрития пазар във Волоколамск (фиг. 2). Основните елементи на оребрения купол с диаметър 30 m са 12 слепени дървени меридианни ребра (полуарки). На маркировка от около 7 m е направен затягащ пръстен от предварително напрягаща армировка от клас AI със сечение 2020 mm. Долните краища на полуарките почиват върху стоманобетонни основи чрез пластинчати панти (виж фиг. 1, d), а горните краища почиват върху метален опорен пръстен, изработен от тръба с диаметър 1020 mm (виж фиг. 1, c); Между главните ребра са подредени 12 стъклени полуарки. Дървени трислойни покривни панели с обшивка от дъски с дебелина 19 и 25 мм. Панелите са с пълнеж от полутвърди плочи от минерална вата с дебелина 80 мм. Панелите се поддържат от слепени греди с разстояние 1,5 м. Покривът е от поцинкована стомана. Височината на купола е 14,5 м. На върха е устроен фенер.
По естеството на работата оребрените куполи включват сгънати куполи от дърво, шперплат, пластмаса и гофрирани от фибростъкло. Наориз. Фигура 3 показва сгънато куполно покритие на сградата на павилиона за детски игри в Блекпул (САЩ) с диаметър около 20 м и височина 7 м в центъра на залата.Всяко от 16-те ребра е сглобено от четири триъгълни решетъчни елемента. Покривът на купола е изработен от алуминиеви листове, тягата се възприема от метален пръстен, лежащ върху стоманени стелажи.
Вълнообразни куполи от фибростъкло, изработени от тарелкови криволинейни елементи (вълни) на меридианно рязане, се изработват с диаметър до 30 м. Теглото на покритието на 1 m 2 проекция е 10–20 kg. Дебелината на вълната варира от 4 mm в центъра до 8 mm в краищата. Болтова връзка. На фиг. Фигура 4 показва пример за пазарно покритие в парижкото предградие Saint-Ouen с диаметър 18 m, с повдигаща стрела 3,3 м. Всеки от 20-те вълнообразни елемента има ширина на основата 2,8, височина 1,1 m и дебелина 7 mm. Куполът е монтиран в горната част на сградата с размери 36х18м.
Изчисляването на оребрени куполи за вертикално натоварване, симетрично спрямо оста на купола, може да се извърши чрез разделяне на капака на отделни плоски арки, всяка от които възприема натоварването от товарната зона с триъгълна форма, падаща върху нея.
При изчисляване на купола за хоризонтален вятър или асиметрични вертикални натоварвания конструкцията също се разделя на диаметрално разположени арки. Арката, която получава най-голямо хоризонтално изместване от натоварването, изпитва еластично съпротивление на останалите арки, разположени под ъгъл спрямо нея. За простота се приема, че хоризонталните участъци на купола не са деформирани, а само са изместени в хоризонтална посока един спрямо друг. Тогава еластичното съпротивление на разглежданата арка може да се счита за приложено в ключа на арката (фиг. 5,а)и силите се определят от условието за съвместимост на деформациите на всички дъги в шпонката на ключа,използвайки уравнението на силовия метод. Такова изчисление може да се извърши по методиката, описана в курса "Метални конструкции" под общата редакция на проф., д-р техн. Науки Е. И. Беленя.
За приблизително изчисляване на границата на безопасност арките могат да бъдат изчислени за всички видове натоварване като обикновени плоски системи.
При избора на сечението на арките, в зависимост от твърдостта и надеждността на връзката им с пръстеновидните греди, последните могат да осигурят общата стабилност на меридианните ребра от тяхната равнина, намалявайки изчислената дължина на ребрата при проверка на стабилността на плоската форма на деформация. Изчисляването на горния и долния пръстен се извършва подобно на куполите от предишния тип.