Лекции по деревянным конструкциям - часть 8

 
     Многорядовые складки и оболочки. Могут быть двух видов: тонкостенные и 
ребристые.  В  первом  случае  сечение  покрытия  может  быть  сплошным 
(склеенные между собой дощатые настилы) или каркасным (к каркасу из брусьев 
высотой до 15 см на гвоздях и клею с одной стороны или двух сторон крепятся 
обшивки из фанеры, древесностружечных плит или досок).  
    
     Во  втором  варианте,  в  настоящее  время  устарелом,  жёсткие  рёбра 
располагают  в  поперечном  направлении  с  шагом 2-6 м,  а  по  ним  укладывают 
продольный  настил  (для  восприятия  продольных  усилий)  и  два  косых  настила 
под углом друг к другу (для восприятия сдвигающих усилий), иногда по рёбрам 
вместо  настилов  укладывают  листы  фанеры,  обеспечивающие  восприятие 
продольных и сдвигающих усилий. 
 
     Расчёт  свода  оболочки  или  призматической  складки  при  соотношении 
пролёта l

1

 к длине волны l

2

:  

3

2

1



l

l

; 

     (длинная  оболочка)  в  продольном  направлении  на  симметричную  нагрузку 
можно выполнять как для балки корытообразного сечения. 
 
     В  такой  балке  для  вычисления  напряжения  можно  использовать  формулы 
сопротивления  материалов.  При  расчёте  вычисляют  нормальные  продольные  и 
сдвигающие усилия, а также изгибающие моменты от собственного веса, снега и 
ветра. Далее проверяют прочность и устойчивость по элементам. 
 
     Принимается  следующее  распределение  внутренних  усилий  между 
элементами  оболочки:  нормальные  продольные  усилия  N

1

  воспринимаются 

продольным настилом и усиленными (в поясах )частями его, сдвигающие усилия 

Т

1

  воспринимаются  двойным  косым  настилом,  изгибающие  моменты  М

1

  и  М

2

 

воспринимаются рёбрами жёсткости и поперечным настилом. 
    Такой расчёт является приближённым, точный расчёт оболочек выполняют по 
теории оболочек Власова. 

 В  зарубежной  практике  нашли  применение  деревянные  тонкостенные 

своды-оболочки:  двоякой  положительной  и  отрицательной  кривизны, 
воронкообразные,  бочарные  оболочки  и  оболочки  в  виде  гиперболических 
параболоидов (покрытия типа гипар).  

 

 

   Воронкообразное покрытие-оболочка 
 
  Примером  оригинальной  формы  тонкостенной  оболочки  двоякой  кривизны 
пролётом 46.5 м  служит  покрытие  зала  собраний  строительного  колледжа  в 
Бирме.  Оболочка  состоит  из  пяти  слоёв  досок  толщиной 25 и 16 мм.  Общая 
толщина 90 мм.  Оболочку  поддерживают  две  металлические  рамы,  все  доски 
между собой склеены. 
 
     Покрытие типа гипар. Гипар – это покрытие, выполняемое чаще всего из трёх 
рядов  досок,  склеенных  между  собой  или  соединённых  гвоздями.  Оболочка 
опирается на опоры, расположенные под понижающим углом. 
  
     Оболочки 

двоякой 

кривизны 

являются 

оболочками 

покроечного 

изготовления.  Возводят  их  с  помощью  сплошных  лесов  или  подмостей,  по 
которым  укладывают  кружала  и  с  которых  ведут  сборку  отдельных  слёв 
оболочки.  Покрытие  типа  гипар  может  выполнятся  и  в  сборном  варианте  из 
прямоугольных панелей, склеенных из трёх слоёв досок. 
 

    Купола.   В зависимости от конструктивного решения купола могут быть 

тонкостенными, ребристыми и сетчатыми. Для пролётов от 12 до 35 м 

применяют тонкостенные сетчатые купола. При пролётах от 35 до 120 м и более 

в целях увеличеня жёсткости применяют рёбристые купола- оболочки. 

 
     Ребристые  купола  могут  быть  многогранными,  сферическими  или 
складчатыми. 

 

 

Складчатый купол 

 

С

 

 

Многогранный купол 

 

 

Сферический купол 

     
     Состоят  ребристые  купола  из  рёбер  в  меридиональном  направлении.  Рёбра 
опираются на нижние и верхние опорные кольца 

 

 Шаг  рёбер 3-6 м  по  нижнему  поясу.  В  ребристых  куполах  по  аркам  идут 
прогоны, по прогонам укладываются в два слоя настил из досок – продольный и 
косой под углом 45° к прогонам. 
 
     Нижнее  опорное  кольцо  работает  на  растяжение  и  выполняется 
железобетонным. Верхнее кольцо работает на сжатие и может быть деревянным. 
Соединения  полуарок  с  кольцами  рекомендуется  выполнять  шарнирным.  В 
расчёте арок жёсткость прогонов и настила не учитывается. 
 
     Расчёт  ребристого  купола  ведётся  путём  расчленения  на  арки  с 
соответствующей грузовой площадью. В остальном порядок расчёта полностью 
совпадает с расчётом клееных трёхшарнирных арок. 
 
     Пространственная  неизменяемость  и  устойчивость  плоской  формы  изгиба 
рёбер обеспечивается установкой связей (горизонтальных и вертикальных). 
 
     Кружально-сетчатые  купола  могут  быть  сферическими  или  из  сомкнутых 
сводов 

 

 
     Сетка  может  быть  ромбической  и  прямоугольной,  узлы  решены  на  врубках 
или  болтах.  При  числе  граней 6 и  менее  сектор  купола  рассчитывается  по 
аналогии  с  сетчатым  сводом,  а  при  числе  граней  более 6 – по  приближённой 
безмоментной теории сферических куполов-оболочек. 
 
     Представляет  интерес  конструкция  сомкнутого  свода,  разработанная  в  США 
для пролёта 257 м (самый крупный в мире из перекрываемых пролётов). Проект 
этого  свода  предусматривает  использование  его  для  покрытия  стадионов  в 
четырёх городах США. 
 
     Гурты  (рёбра  на  стыках  граней  свода)  клееные  переменного  коробчатого 
сечения. Максимальная высота сечения 334 см. 
 
     Тонкостенные  купола-оболочки.  Их  основной  особенностью  являются 
меридиональные  арочки,  кольцевой  и  косой  настилы,  верхнее  кружальное  и 
нижнее опорное кольца.