3.4. Ребристо-кільцеві купола

У ребристо-кільцевих схемах купольних покриттів у загальну роботу каркаса купола включені неперевірені кільцеві прогони, які перетинають меридіанними ребра і працюють не тільки на місцевий вигин, а й сприймають розтягують кільцеве зусилля, будучи ярусними затяжками. Перетини такого купола в площини кільцевих прогонів не мають вільних горизонтальних переміщень. Висота поперечного перерізу ребер завдяки участі в спільній роботі купола кільцевих прогонів зменшується до 1/100-1/150 діаметру куполу. Ребра з кільцевим прогонами з'єднуються, як правило, шарнірно. Кільцеві прогони і ребра найчастіше виготовляють з клеєної деревини, але можуть бути і клеєфанерними. При діаметрі купола 90-100 м висота поперечного перерізу ребер становить З0-50 см.

Верхнє і нижнє кільце , а також скатні (по верхньому поясу ребер) і поперечні (вертикальні) зв'язку між ребрами, влаштовують як і в ребристих куполах. Зовнішній вигляд ребристо-кільцевого купола аналогічний ребристому купола.

При оси симетричному навантаженні розрахунок купола можна вести, розчленовуючи його на плоскі арки з умовами затяжками-кільцями (мал. IX.32, б), кожна з яких повністю сприймає припадаюче на її частку навантаження, так як сила взаємодії між арками в ключі дорівнює нулю. Площа перерізу умовних затяжок визначають за формулою

де - кількість ребер у куполі; - площа і модуль пружності кільця;, - площа і модуль пружності затяжки.

Невідомі зусилля в затягуваннях найпростіше визначити методом сил, вирішуючи систему з кількістю невідомих , рівних числа умовних затяжок. При не осесиметричних навантаженнях купол розраховують так само, як і з ребрами.

Рис ІХ.33. Схема січення куполів. а)- ребристо кільцева зі в’язями; б)- зірчаста; в)- схема Чивита; г)- схема “ромб”.

Наступною конструктивною схемою купола, якою передбачено збільшення зв'язаності системи, являється ребристо-кільцевий купол з гранчастими зв'язками (рис. ІХ.ЗЗ, а), установлений в кожній чотирьох кутній ячейці ребристо-кільцевого купола. Діагональні зв'язку беруть участь в спільній роботі купола, що призводить до подальшого зменшення зусиль у ребрах і кільцях. Саме за такою конструктивною схемою найчастіше проектують купола великого діаметри (близько 100м.)- наприклад купол діаметром 92,2м. над критим стадіоном в м. Бозмене (США), купол над спортивним

Рис ІХ.34. Ребристо кільцевий купол з решітчастими в’язями діаметром 91.5 м.

майданчиком діаметром 63м. в м. Нюкасле (Великобританія) і т. д. Загальний вид купола такої системи наведено на рис. IX. 34.

Аналіз зусилля в ребристо кільцевому куполі з шарнірним з’єднанням кілець до меридіальних ребер і з жорстким з’єднаннями (рамний купол), також в ребристо кільцевому куполі з в’язями по всій поверхності показав, що при осесиметричних загрузках в усіх перерахованих куполах практично одинакові. Але при не оси симетричному навантаженні значення зусилля значно менше чим в ребристо-кільцевих. В рамному куполі згинальний момент в ребрах приблизно на 15 менше чим в ребристо кільцевих з шарнірним з’єднання кільця до ребра.