Купола є найбільш перспективною формою просторових конструкцій з деревини для великих діаметрів. Відомі рішення куполів з клеєних дерев’яних конструкцій прикривають прольоти більше 100м. Найбільш раціональною конструкцією купола є ребристо-кільцеві купола на круглому або багатокутної плані з висотою 1 / 2-1 / 3 діаметра.
Каркас купола є стрижневу систему, що складається з мерідіанальних ребер криволінійного обрису для будівлі на круглому плані або прямолінійних ребер для будівлі на багатокутні плані (багатогранний купол) і кільцевих гнутоклеєних, з радіусом кривизни рівним радіусу мерідіанальних ребер, або прямолінійних ребер (для багатогранного купола) .
Меридіанального ребра пов’язані з нижнім опорним контуром і верхнім кільцем. Опорний контур крім вертикальної реакції від купола сприймає горизонтальну реакцію (розпір), т. Е. Сприймає розтягуючі зусилля. Величина цих зусиль залежить від діаметра купола і може досягати значної величини. Тому опорний контур виконується зі сталі або залізобетону по суцільній залізобетонній плиті фундаменту. Верхнє кільце найчастіше виготовляється зі сталі і сприймає зусилля стиснення від мерідіанальних ребер. Верхнє кільце монтується на тимчасовій опорі, яка демонтується – цей процес називається «раскружаліваніем» – після закладення всіх стиків меридіальних і кільцевих ребер і улаштування огороджувальних конструкцій. Кільце конструюється таким чином, щоб забезпечити центрування мерідіанальних арок при монтажі та вентиляцію огороджувальних конструкцій, а також забезпечити при необхідності кріплення світло-аероціонного ліхтаря.
Висота поперечних мерідіанальних ребер залежить від участі в роботі купола огороджувальних конструкцій. Якщо елементи огорожі не забезпечують спільної роботи з елементами каркаса і не враховуються розрахунком, то висота перетину становить 1/50 – 1/60 діаметра купола.
Висота поперечного перерізу елементів кільцевих ребер залежить від позначки, на якій вони розташовані, т. К. Нижні кільця працюють на розтягнення, а верхні на стиск, а також від конструктивного рішення розтягнутого стику з меридиального ребрами. Цей вузол є найскладнішим і відповідальним елементом, який забезпечує просторову роботу купола. Відсутність жорстких зіткнень кільцевих і меридіальних ребер перетворює просторову конструкцію купола в набір плоских пересічних в вершині трехшарнірних арок, перетину яких буде недостатньо для сприйняття постійних і тимчасових навантажень. Оскільки надійне рішення жорсткого стику отримати складно, то для куполів прольотом більше 50 м меридіанального ребра між кільцевими елементами рекомендується з’єднувати між собою системою хрестових зв’язків із сталевих стрижнів.
Додаткова жорсткість купола забезпечується настилом під покрівлю. Настил може бути виконаний з двох діагональних шарів дощок, закріплених до кільцевих і меридіанального ребрах. При цьому необхідно забезпечити розбіг стиків суміжних рядів. При панельному варіанті огороджувальних конструкцій (в основному для конічних куполів) необхідна ретельна опрацювання кріплення панелей до ребер каркаса купола.
Розрахунок куполів, за рекомендаціями К.П. Пятікрестовского, слід виконувати точними методами, розглядаючи розрахункову схему, кінцевими елементами якої є елементи каркаса купола. При цьому слід моделювати податливість стиснення і розтягнутих стиків кільцевих елементів з меридіанального ребрами. Роботою огороджувальних конструкцій в складі каркаса купола слід нехтувати.
© Арленінов «Конструкції з дерева і пластмас»
