Monolitna kupola (Monolithic Dome) jeste konstruktivni sistem relativno tanke armiranobetonske ljuske. Ovaj tip konstrukcije popularan je u SAD zbog svoje otpornosti na jake vetrove i relativno nisku cenu gradnje.
Institut za monolitne kupole (Monolithic Dome Institute, deo firme Monolithic) svoje konstrukcije ovog tipa naziva i eko-ljuskama - ekonomičnim, ekološkim tankim ljuskama (EcoShell: economical, eco-Friendly thin-Shell).
Prednosti kupola Monolithic:
- kupole Monolithic zahtevaju upola manje betona i armature u odnosu na klasičan sistem gradnje objekta iste površine
- zakrivljena površina kupole čini je otpornom na jake vetrove (što je izuzetno važno u nekim delovima SAD)
- tokom zemljotresa, ovako podignuta kupola se pomera zajedno sa tlom i ne ruši se
- otporne su na vatru i spadaju u dugotrajne konstrukcije
- beton kupole čini termičku masu koja doprinosi energetskoj efikasnosti.
Razvoj monolitnih kupola
Oblik kupole privlači graditelje od praistorije ali razvitak monolitnih kupola u današnjem komercijalnom obliku od torkretiranog armiranog betona zasluga je David B. South-a. Još kao tinejdžer South je slušao arhitektu i pronalazača Buckminster Fuller-a kako govori o inovativnim kupolama od poligonalnih elemenata.
Iako je South sa braćom već 1971. godine imao istoimenu firmu za proizvodnju poliuretanske pene koja je držala polovinu tržišta ovog materijala u državi Misisipi, nije zaboravio oblik kupole (preporučujemo da pogledate o njegovoj Knjizi o poliuretanskoj peni na linku na kraju teksta).
Želja da napravi oblik kupole ispunila mu se 1975. godine kada je sa braćom izgradio skladište za krompir prečnika 32m i visine 10,5m. South je tada patentirao proces i osnovao firmu za gradnju monolitnih kupola za različite tipove objekata: škole, kuće, crkve, sportske dvorane i poslovne zgrade.
Zbog jednostavnosti gradnje, malog utroška materijala i pogodnosti same konstrukcije kupole firme Monolithic Domes fondacija Kupole za svet (Domes for the World Foundation) obezbedila je 70 kupola za preživele posle zemljotresa na ostrvu Java 2006. godine. Svaka je koštala svega 1.500 dolara (1.180 evra, prema kursu za maj 2010. godine).
Način gradnje kupola Monolithic:
- oformi se kružna armiranobetonska ploča
- vertikalna armatura se postavlja u prstenastu temeljnu stopu oko osnove
- ventilatori napumpavaju spoljašnju opnu/balon (Airform) načinjenu od PVC-a presvučenog najlonom ili poliesterom
- ova opna se naduva do oblika buduće kupole
- sa unutrašnje strane na opnu se nanosi sloj poliuretana da ukruti kupolu, zatim se postavljaju ankeri pa još jedan sloj poliuretana
- na tako blago ukrućenu kupolu uz pomoć postavljenih ankera vezuje se armatura i to u vidu mreže vertikalnih i horizontalnih armaturnih šipki
- zatim se na armaturu sa unutrašnje strane kupole prska torkret-beton (više o njemu na linku na kraju).
Linkovi:
- Monolithic Domes - www.monolithic.com
- Knjiga o poliuretanskoj peni - https://www.gradjevinarstvo.rs/tekstovi/1139/820/poliuretanska-pena-u-knjizi-sa-tri-decenije-iskustva-polyurethane-foam-book
- Torkret beton (mlazni beton) - https://www.gradjevinarstvo.rs/tekstovi/401/820/torkret-beton-mlazni-beton
