Пространственные стержневые конструкции. Ребристые и ребристо-кольцевые купола. Элементы конструкции и их работа.

Куполами называют пространственные конструкции двоякой (положительной гаусовой) кривизны перекрывающая планы главным образом круговые. Или многоугольные вписанные в окружность. По конструктивному признаку купола делятся на: ребристые, ребристо-кольцевые, сетчатые, радиально-блочные, панельные и тонкостенные (купола оболочки).

Ребристые купола Конструктивной особенностью реб. куп. служат крупноразмерные, идущие от опор к вершине элементы большой жесткости-ребра. Архитектоника ребристых куполов подчеркивает концентраций силовых потоков в доль главных меридианов, т.е. ребер куполов.

т

V

pa ди аля МО • 6.W4 Ным

Реб. куполам свойственно меридиональная пластика, зонтичные, волнистые и другие формы и поверхности. Собственно ребристые купола представляют собой систему полуарок расположенных в вертикальной плоскости. В состав реб. купола входят верхнее кольцо, к которому сходятся концы полуарок и нижнее кольцо, на которое они опираются. Диаметр верхнего кольца назначается мин - й. Верхнее кольцо работает на сжатие и кручение. Проектируется жестким при необходимости его усиливают распорками. Нижнее растянутое кольцо покается на колоннах или на стенах. Его проектируют многоугольным по числу ребер или колонн. Если шаг ребер не превышает 6 метров кольцо может быть круговым. При упоре ребер непосредственно в фундамент нижнее кольцо как конструктивный элемент может отсутствовать. Пространственная устойчивость ребер полуарок обеспечивается системой кольцевых и диагональных связей. Собственно в ребристых куполах функции распора возлагается только на нижнее кольцо, по этому сечение промежуточных кольцевых связей опред. не расчетом, а конструктивными особенностями. Если кольцевые связи предпочтительно использовать как силовые элементы пространственной конструкции то их включают в работу и сечение определяют расчетом такой купол называется ребресто-колъиевым. Окончательный вариант выбора типа купола решают путем технико-экономических обоснований. Практика показывает, что чем больше диаметр купола, тем выгоднее ребристо кольцевая система. Реб.-кольцевые купола малых размеров с жесткими узлами соединения ребер с кольцевыми элементами называют ребристо-равными.

Также бывают ребристо-сетчатые купола - сохраняет меридиональную систему исполнения но поля между ребрами заполняют сетками (система кивит). - применяют для пологих куполов больших пролетов.

Сетчатые купола - высокие технико-экономические показатели и архизектурными достоинствами. Позволяют создать арх. композиции в интерьерах и на фасаде. Две проблемы- рисунок сетки и конструкция узлов.

Панельные купола - это такая система купола, в котором потребность в стержневых элементах сегки стержневого сетчатого купола отпадает за счет устройства жестко состыкованных панелей.

Особенности деревянных куполов: * наибольшие размеры ребра- клееные ребра; * пролеты 100-150 м. (клееные 200-250 м); * несущие элементы - полуарки из склеенных досок (шаг 4-6 метров); * верхнее кольцо металл, нижнее металл или ж.б; *ограждаюшие конструкции по дощатым щитам по прогону.

Плоские стержневые конструкции. Классификация стропильных ферм и требования к ним.

Ферма - 1 еомефически не изменяемая стержневая конструкция. По назначению фермы могуг быть: башенные, крановые, мостовые, стропильные.

2^ZSZ5^a

Л- с параллельными поясами; б- трапециидальные; в- полигональные; г- треугольные.
Стропильные фермы - предназначены для того, что бы поддерживать покрытие здания или
сооружения. Нести подвесное или технологическое оборудование. Стр. фермы можно
классифицировать по ряду признаков: - по исполнению: металл, ж/б. дерево, метало - деревянные; -
но очертанию: с параллельными поясами, треугольные, трапециидальные, двухскатные, односкатные,
сегментные, с верхним поясом арочного очертания, полигональные; -по типу решетки:
трсугольные(а), треугольные с дополн. стойками(б), с восходящим раскосом(в), с нисходящим _{№ X1V}, _{Си>1| n MMM|}
раскосом(г), раскосная, полураскосная, крестовая(д), шпренгельная(е). fr**

Ферма состоит из: верхнего пояса, нижнего пояса, стоек, раскосов (опорных, восходящих и нисходящих) и других
элементов, -по профилю стержней: из парных уголков, из круглых труб, из двутавров, из гнутых замкнутых профилей: -по
операнию: однопролетные, неразрезные, консольные, по верхнему или нижнему поясу.
г>«с xiv.2 т™_и ретгаокфч>» Требования к стропильным фермам: должна быть обеспечена надежность по двум труппам предельных состояний

о

(потеря прочности или устойчивости).

1. Устойчивость сжатых концов стержней

8 = N/<p*A<Ry*Yc; N- сжимающее усилие; ф-коэфф. продольного изгиба; А-площадь; Ry-расчетное сопративлеиие материала по заданию; Yc - коэф.

2. Прочность растянугых стержней. S = N/A<Ry*Yc;

3. Устойчивость сжато-изогнутых стержней.

8 = N/ipe*A<Ry*Yc; ф ()., стали); <ре (M/N, п, I, сгаль), Ry-расчетиое сопративлеиие материала по заданию; Yc - коэф.

4. Все стержни должны уравновешивать условиям foriax < Хпред (гибкость).

5. Надежность узловых соединений. 2-я группа предельных состояний:

1. Обеспечение достаточной жесткости ферм, f max/L < fHopM. /L (1 /250 - для стальных ферм).

2. Устойчивость сжатых поясов ферм при покрытии по прогонам или ребристыми плитами обеспечивается постановкой горизонтальных -
поперечных связей, раскрепляющих поле из плоскости фирм. При беспрогонном покрытии по проф. настилу устойчивость обеспечивается проф.
настилом.