Купола.

Купольные покрытия являются самой распространенной формой пространственных покрытий. Будучи наиболее экономичным видом оболочек на круглом или многоугольном основании, они приобрели широкую популярность еще с древних времен.

Очертание куполов зависит от архитектурных требований. Чаще всего применяются каплевидная форма (форма луковицы) — для небольших пролетов, и шарообразная форма – для больших пролетов.

Известные к настоящему времени возведенные деревянные купола достигают диаметра 162 м. Пластмассовые купола имеют диаметр от 1 до 60 м. При их усилении деревянными или металлическими ребрами, пролеты могут достигать 100 м. Пролеты клеефанерных куполов ограничиваются 90 м.

Пластмассовые купола часто проектируют волнистой формы.

Наиболее распространенным видом деревянных куполов являются сетчатые купола. Их применяют для перекрытия больших пролетов (порядка 200 м).

Сетчатые купола – многогранники, состоящие из отдельных стержневых элементов, образующих сферическую поверхность. Сетка образуется из правильных многогранников. Такая конструкция отличается легкостью, четкостью и высокой архитектурной выразительностью.

Наиболее часто применяют купола с треугольной ячейкой и ее разновидности (сетка Чебышева).

Расчет выполняют по безмоментной теории. Вырезают треугольную ячейку и определяют усилия в ее элементах. При этом, кроме растягивающих усилий, в стержнях такого купола могут возникать изгибающие моменты (при несимметричной нагрузке). Они учитываются расчетом стержней как внецентренно-нагруженных элементов. По найденным усилиям подбираются сечения стержней. Как правило, они цельные и, при небольших пролетах, одинаковые по всему куполу.

В конструкции такого вида возможна специфическая форма потери местной устойчивости – продавливание вершины к центру купола с проскоком. Для ее предупреждения рекомендуется сторону ячейки принимать не менее:

,

где r – радиус инерции сечения стержня.