Для  студентов архитектурных специальностей

Металлические конструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Ребристые и ребристо-кольцевые купола состоят из плоских или пространственных ребер сплошного или сквозного сечения, напоминающих по своей конструкции сплошные или сквозные арки. По опорному контуру арки-ребра сопрягаются с опорным металлическим ( 193) или железобетонным кольцом, работающим на изгиб в двух взаимно перпендикулярных плоскостях х—х и у—у.

Высоту кольца принимают равной Ую—'/is Рас-стояния между колоннами, а ширину — не менее Vs высоты сечения. При частом расположении ребер (3—6 м) кольцо в плане имеет форму окружности; при более редком — форму многоугольника. При многоугольной форме кольца ребра купола сопрягаются с ним в узлах перелома.

Сопряжение ребер с кольцом в промежутках между опорными колоннами не рекомендуется, ввиду появления значительных изгибающих моментов и повышенного расхода стали. В вершине купола проектируют аналогичное опорному верхнее сжатое кольцо. Сопряжение радиальных ребер с верхним и нижним кольцами может быть жестким или шарнирным. При шарнирном сопряжении для повышения жесткости и устойчивости верхнего кольца его раскрепляют внутренними распорками. В ребристых куполах прогоны, как правило, проектируют в виде гнутых профилей швеллерного типа, которые крепят к ребрам купола на болтах шарнирно.

В ребристо-кольцевых куполах прогоны выполняют как из прокатных профилей, так и в виде легких решетчатых фермочек с параллельными поясами. Крепление прогонов шарнирное или жесткое по типу узлов балочных клеток, но рассчитанное на восприятие кольцевых усилий.

В сетчатых куполах и оболочках узловое соединение играет решающее значение при определении их материалоемкости, трудоемкости изготовления и сборки, а также стоимости. Выделяют три основные группы решений узловых соединений, отличающиеся одно от другого принципами сопряжения стержней и возможностями ориентации стержневых элементов.

К первой группе относят узловые соединения с ориентацией стержней на касательную плоскость узлового элемента. Узловые фасонки в этих соединениях выполняют из штампованных листов прямоугольной ( 194, а), круглой или любой другой формы, отвечающей числу присоединяемых стержней.

Типичный пример узловых соединений второй группы— узел, показанный на  194, б, в котором стержни ориентированы на тело вращения — пустотелую сферическую фасонку. В качестве тела вращения могут также применяться цилиндр, тор, конус или многогранник

Наиболее удобны для сетчатых оболочек и куполоц, узлы третьей группы, в которых стержни, образующие пучок и пересекающиеся по линии, совпадающей с нор-i малью, ориентированы по плоскости. Из известных зарубежных решений к этой группе относят узлы систем ИФИ и «Триодетик» (см.  210), а из отечественных — узлы соединения сплющенных труб на ванной сварке (см.  211) и узлы на основе радиально расходящихся фасонок ( 194, д). В узле на  194,5 изменение углов в пределах 7° между стержнями в касательной-плоскости достигается отгибом лепестка фасонки, которому способствует наличие шейки на каждом лепестке.

Повышение уровня заводской готовности сборных элементов сетчатых куполов привело к созданию панельных конструкций треугольной, ромбовидной или шестиугольной формы, окаймленных по периметру жесткими ребрами. За счет малой жесткости на кручение стенок окаймляющих ребер панели плотно скрепляются между собой болтами по длине грани, поворачиваясь один к другому под определенным углом. Узловое соединение выполняют на болтах при помощи радиально расходящихся узловых фасонок.

Пример такого решения — разработанная ЦНИИ-проектстальконструкцией уникальная сетчатая оболочка диаметром по экватору 236,5 м, близкая по форме к сплюснутому эллипсоиду вращения. Она возводится в настоящее время