Различные формы пространственных деревянных конструкций и их основные характеристики приведены в табл. 16. По конструктивному решению их делят на шесть основных типов: кружально-сетчатые (схемы 1...6); с плоскими несущими конструкциями (схемы 7...16); тонкостенные оболочки (схемы 19...23); комбинированные (схемы 17...18); тонкостенные висячие оболочки (схема 24) и ребристые (схема 25); структуры (схема 26).
Кружально-сетчатые конструкции выполняются из стандартных элементов (косяков) заводского изготовления, из которых могут быть образованы:
- цилиндрические своды кругового очертания (схема 1), опирающиеся на продольные стены здания и по контуру; эти своды применяются в бесчердачных покрытиях над производственными, общественными, спортивными помещениями, выставочными павильонами и т. д.;
- стрельчатые своды (схема 2), характеризующиеся теми же особенностями, что и цилиндрические, но предназначенные для складских, промышленных или сельскохозяйственных зданий; эти своды опираются на фундаменты; отсутствие затяжки позволяет лучше использовать внутренние габариты под сводом;
- крестовые своды (схема 3) применяются для квадратных в плане зданий при опирании покрытия по углам помещения;
- сомкнутые своды (схемы 4 и 5) предназначены для покрытий квадратных или многоугольных в плане помещений при опирании сводов вдоль всего периметра стен здания;
- кружально-сетчатые купола (схема 6) предназначены для покрытий круглых в плане зданий. Купола могут быть заменены многоугольными в плане кружально-сетчатыми сомкнутыми сводами, требующими меньшего числа элементов различных типов.
В пространственных покрытиях могут быть применены плоские несущие конструкции.
Купольные покрытия
Купольные покрытия с несущими системами в виде трехшарнирных арок (схемы 7... 14) или крестовые своды (схемы 15, 16) рассматриваются как совокупность радиально расположенных плоских несущих конструкций. Наличие связей между арками и соединение их с элементами крыши повышает жесткость покрытия и придает всей системе пространственность, которая может быть учтена в расчете. Купольные покрытия применяются для круглых в плане зданий — цирков, манежей, зрительных залов, а также как подмости для возведения железобетонных куполов. Для куполов с большими строительными подъемами наиболее рациональным решением является непосредственное опирание несущих конструкций на фундаменты, воспринимающие распор арок. В случае опирания купола на стены здания или колонны распор воспринимается при помощи специального кольца, уложенного по верху стен и работающего на растяжение или на растяжение с изгибом.
Купола-оболочки
Купола-оболочки могут быть тонкостенными (схемы 17 и 19) и ребристыми (схемы 18) и применяются как покрытия производственных, круглых в плане зданий. Тонкостенные купола по схеме 17 возводятся на месте производства работ и требуют сплошных подмостей, что является их недостатком. При возведении ребристых куполов в качестве подмостей могут быть использованы ребра жесткости. Купола по схеме 19 собираются из клеефанерных трехслойных криволинейных или плоских панелей заводского изготовления.
Из широко применяемых ранее пространственных деревянных конструкций можно отметить двойные гнутые своды Шухова — Брода, дощато-гвоздевые, своды-оболочки, складки. Им на смену пришли конструкции заводского изготовления из трехслойных клеефанерных панелей: своды-оболочки (схема 20), складки (схема 21).
В последнее время получили распространение дощатоклееные тонкостенные гиперболические (схемы 22 и 23) и висячие оболочки (схемы 24 и 25), а также структурного типа покрытия (схема 26).
Работа пространственных конструкций под нагрузкой характеризуется тем, что все элементы покрытия, включая настилы, обрешетки, прогоны, ребра, соединенные между собою необходимыми связями, в той или иной степени работают совместно как основные несущие элементы покрытия.
Степень пространственности в покрытиях различна: в куполах, сомкнутых сводах, гипарах она выражается сильнее, а в длинных цилиндрических сводах и висячих оболочках — слабее. Вследствие этого длинные своды обычно рассматриваются как плоские системы и рассчитываются как арки, а висячие цилиндрические оболочки — как ванты.