Пошаговая инструкция изготовления мобильного геокупола своими руками
Геодезический купол своими руками
Добрый день! Эта статья будет полезна для всех, кому интересен геокупол, и кто хочет создать эту удивительную конструкцию своими руками. В статье мы не будем вдаваться в общую теорию геокуполов, т.к. это емкая тема, описанная в других статьях. Ниже приведены конкретные инструкции как сделать мобильный геокупол небольшого размера. Такой купол будет идеальным решением для всех путешественников и любителей жить на природе, подойдет для дачной беседки или детского домика. Данный купол - это универсальный мобильный шатер, компактный при транспортировке (подойдет для любой легковой машины), быстрый в сборке (2-3 часа), очень прочный и устойчивый к природным стихиям. А еще этот дом круглый и гармоничный. В народе поговаривают, что благодаря своей синергетической (геодезической) структуре каркаса, геокупол благоприятно влияет на окружающее пространство и гармонизирует его. В этом мы много раз убеждались на опыте. Установив в таком домике печь, можно смело жить в нем до поздней осени. Есть варианты для зимовки, но они требуют утепления.
Многие фото материалы для этой статьи были собраны из разных источников, за что большая благодарность их создателям. Также отдельное спасибо латвийским друзьям, которые вдохновили нас на создание подобной инструкции.
Итак начнем!
Вот такой геодезический купол должен получится у вас в итоге.
Диаметр купола: 6,2 метров
Высота купола: 3,65 метра
Количество деталей: 165
Количество типоразмеров: 3
Площадь: 30 кв.м.
Количество болтов: 61
Размер болтов: М8х60
Подбор материала каркаса
Удобный и бюджетный материал для каркаса геодезического купола- стальная труба (электросварная). Для нашего купола подойдет круглая труба 25х1,5мм. Купить такую трубу можно на ближайшем рынке или металлобазе. Обычно, трубы продаются шестиметровой длинны. Для удобства доставки можно попилить их по 3 или 1,5 метра.
Итак нам необходимо 252 метра трубы (42 трубы по 6 метров). Стоимость около 6000 рублей.
Подбор инструментов и создание рабочего пространства
Для изготовления каркаса вам потребуется следующий набор инструментов:
Ручная болгарка с дисками по металлу (либо отрезной станок)
Ручная дрель (либо сверлильный станок)
Сверла по металлу (диаметр 9мм)
Ручной пресс
Тиски
Рабочий стол (длинной минимум 1,5 метра)
Резка труб
Подбор ручного пресса и подготовка рабочего места
Некоторые модели ручного пресса вы можете посмотреть . Если у Вас есть дружественное производство по металлообработке - Вы счастливчик).
Для быстрого и точного изготовления Вам пригодятся различные оснастки и приспособления, помогающие и ускоряющие процесс. Здесь можно проявить свой божественный интеллект или воспользоваться уже придуманными идеями.
Следующие этапы производства
Сплющивание концов трубы (в одной плоскости!!!)
Сверление
Загиб концов на 11 градусов относительно всей трубы (это необходимо для «закругления» каркаса в купол)
Схема наконечника:
Первый конец трубы плющится произвольно, а вот второй конец необходимо сплющить в той же плоскости, что и первый конец. Поэтому умельцы использую нехитрое приспособление «щель», зажимая первый сплющенный наконечник в определенной плоскости. Второй конец плющиться при этом в той же плоскости. После плющения рекомендуется обработать концы напильником или балкаркой (убрать острые углы и заусенцы).
Для сверления отверстий вы можете сделать небольшое приспособление, показанное далее на фото. В данном случае приспособление помогает закрепить трубу. При этой операции сверяется также точное расстояние между центрами отверстий (рулеткой или метка на столе).
Просверлив все отверстия, Вам необходимо загнуть плоские концы трубы на 11 градусов, относительно трубы. Для этого можно использовать приспособление, приведенное ниже. В данном случае на столе рисуется линия, соответствующая 11 градусам, являющаяся меткой, до которой Вы делаете загиб.
После всех операций у Вас должно получиться что-то подобное:
Покраска элементов
В данном вопросе существует множество подсказок, которые Вы можете найти в интернете. После покраски рекомендуется пометить все элементы цветовым обозначением для удобства сборки.
Крепеж
Болт M8, длинной 50мм - 65 штук
Шайба М8 - 130 штук
Гайка M8 - 65 штук
Сборка
Вам потребуется 2-3 человека, гаечные глючи M8 (или гайковерт) и небольшая стремянка (или тура). Первый раз собирать будет удобнее снизу вверх. Для сборки используйте цветовую схему. Собирайте купол упорядоченно, по спирали!!! Т.е. разложите и закрепите сначала нижнее кольцо, затем прикрепите к нему следующий ряд, соедините ряд. Продолжайте в том же духе, собирая каждый ряд по порядку.
Для того, чтобы публикация не была слишком большой, инструкция по изготовлению оболочки для купола будет следовать в следующем посте.
Желаем Вам успешного творчества!!!
Малым архитектурным формам, к числу которых относятся садовые и парковые беседки, отводится главенствующая роль в организации и обустройстве мест отдыха. Существует немало их разновидностей, отличающихся не только материалами, из которых они возводятся.
Главные отличия – конструктивные. Это могут быть беседки круглые и полукруглые; шестигранные и прямоугольные; лёгкие летние и капитальные; с куполом, плоской крышей или тентом.
Выбор немаленький, но в данной статье мы поговорим о том, как сделать круглую беседку своими руками – наиболее интересный, хотя и не самый простой вариант.
Основными материалами, используемыми , являются кирпич, дерево и металл. И в этом плане, нет разницы, какой они формы: круглой, прямоугольной или, к примеру, шестигранной.
По большому счёту, круг не далеко ушёл по форме от многоугольника. А потому, беседка круглая, а если быть более точными, то её каркас, возводится по принципу шести- или восьмигранника – в зависимости от размеров строения.
- Конечную форму строению придают элементы заполнения пролётов между стойками: если они прямые, то получается многогранник (см. ), если сферические – получается ротонда или полукруглая беседка. Это касается не только стен, но и конструкции крыши, которая при этом бывает не скатная, а конусная либо куполообразная.
Что касается фундамента, то тут многое зависит от габаритов и, соответственно, массы строения. может быть установлена на ровную площадку, выложенную тротуарной плиткой, и ничем к основанию не крепиться. Но для капитальных беседок, тем более крытых, строящихся из кирпича или бруса, возводят добротный фундамент.
Какому варианту отдать предпочтение
Родоначальницей круглой беседки стала классическая ротонда. В исторической архитектуре круглые формы во все времена считались совершенными, а пространство внутри такого строения отождествлялось с покоем и гармонией. Именно по этой причине все храмы, и античные, и современные, имеют обтекаемые скруглённые формы.
Итак:
- Садовая беседка полукруглая либо ротонда, — это, можно сказать, универсальные варианты для приусадебной территории или парка. А если такое строение ещё и удачно располагается на возвышенности или у пруда (см. ) – гармония будет полной.
- Чаще всего ротонды бывают кирпичными, с декоративной каменной или штукатурной отделкой. Как ни странно, построить круглую беседку самостоятельно из кирпича гораздо проще, чем из дерева или металла. Ведь вся проблема заключается в изогнутых формах элементов заполнения пролётов.
- Понятно, что гнуть деревянные арки, которые мы видим на фото сверху, своими руками, да ещё и в бытовых условиях, просто невозможно. Это делается на деревообрабатывающих производствах: для гнутья используют лущёный или строганый шпон из лиственных пород: берёзы, ольхи, бука, тополя, ясеня, клёна. Это далеко не полный перечень пород, и самой пластичной из них считается берёза.
- Получить несвойственную древесине криволинейную форму, можно только в результате её гидротермической обработки. Поэтому деревянные круглые беседки своими руками, можно только собрать из заводских деталей, а никак не изготовить самостоятельно. Тем более, что у них не только арки гнутые, но и элементы крыши, и заполнение пролётов имеют скруглённые формы.
- Всё вышесказанное относится и к : что гнутьё древесины, что ковка металла – процесс невыполнимый в домашних условиях. А потому, если вы хотите элегантную беседку цилиндрической формы, отдайте предпочтение заводскому варианту. Цена строения будет зависеть не только от размера, но и от сложности изготовления декоративных элементов.
Если же вам хочется иметь элегантную капитальную беседку, обратите внимание на классическую ротонду. Мы постараемся подробно разъяснить этот вопрос, рассказав, как построить круглую беседку с колоннами. Хоть данный вариант и нельзя назвать самым дешёвым, но он, безусловно, самый респектабельный и долговечный.
Принцип строительства ротонды
Основой такого сооружения, как ротонда, являются колонны. Их сооружают не только из кирпича, но и камня, монолитного бетона, заливаемого в разъёмную опалубку со специальным внутренним покрытием. Обычно, это вспомогательные конструкции заводского производства, изготавливаемые из влагостойкого гипсокартона.
- Кроме того, в продаже есть и сборные элементы колонн, изготовленные из композитного сырья, в основе которого полимеризованный гипс или цемент. Для этого можно использовать даже бетонные сваи с круглым сечением, которые могут одновременно исполнять и роль фундамента.
- Такой способ возведения ротонды возможен только в том случае, когда того требует качество грунта, и на участке, согласно проекту, одновременно забиваются сваи и под дом. О том, как упростить процесс установки колонн, мы расскажем немного позднее, а сейчас уделим внимание вопросам подготовки и обустройства надёжного фундамента.
- Итак, давайте разбираться, как сделать круглую беседку своими руками. Если вы приобретаете заводской комплект элементов ротонды, то к нему в обязательном порядке прилагаются и чертежи, которыми нужно руководствоваться при сборке. Кроме того, производителем будут даны рекомендации относительно конструкции основания.
Вполне возможно, что фундамент и не придётся строить, так как некоторые ротонды являются самонесущими. Это не самый дешевый вариант, зато у такой постройки будут не только колонны, но и красивая балюстрада с фигурными балясинами, и купол из стеклопластика. Если же вы хотите полностью обойтись своими силами, стройте беседку из кирпича.
Кирпичные опоры
Как бы то ни было, для устойчивости строения вам нужно сделать под колонны прочные опоры. Самым удобным в данном случае будет столбчатый фундамент. Его тоже возводят из кирпича, можно даже бывшего в употреблении, но обязательно керамического.
Итак:
- Порядок работ такой: сначала делается планировка территории, разметка контура строения, а затем выполняются земляные работы. Разметка необходима для того, чтобы соблюсти геометрические пропорции постройки и правильно определить точки расположения фундаментных столбов, и, соответственно, колонн ротонды.
- Для этого нужно определиться с размерами беседки и, в соответствии с ними, сначала начертить на земле окружность соответствующего радиуса, а затем вписать в неё многоугольник. Классический вариант для ротонды диаметром 4м – это шесть колонн. Значит, придётся чертить шестигранник. Инструкцию, как это правильно сделать, вы легко найдёте, в том числе и на нашем сайте.
- По сделанной разметке в углах шестигранника забиваете колышки, и можно приступать к разработке грунта. Столбы фундамента заглубляют обычно на 1-1,2м, для чего нужно сделать соответствующую выемку земли. Дно ямки отсыпают примерно на 20 см песчано-гравийной смесью, застилают водонепроницаемой плёнкой и приступают к выкладке столба.
- В зависимости от массивности постройки один ряд кладки может состоять из четырёх или шести кирпичей. Образовавшееся внутри пространство заполняется кладочным раствором, в который замоноличивают стержни арматуры. Это касается и фундаментных столбов, и кирпичных колонн, в которые они переходят в наземной части сооружения.
- Вертикальное армирование придаёт конструкциям необходимую прочность, а выпуски арматуры в верхней части колонн позволяют произвести жёсткую обвязку каркаса, а так же приварить к ним, допустим, металлический купол крыши. Если же колонны выкладываются не из кирпича, а собираются из заводских элементов, то основание колонн тоже приваривается к закладным деталям на фундаменте.
Не следует забывать и о горизонтальном армировании, которое, согласно технологии, должно осуществляться в каждом четвёртом ряду кладки. Для этой цели используют стальные полосы или сетку, которую закладывают в шов между рядами. После того, как столб фундамента (см. ) выведен чуть выше поверхности грунта, поверхность кладки нужно выровнять раствором и дать ему затвердеть.
Колонны
Дальше начнётся кладка колонн, но прежде, чем к ней приступить, нужно произвести горизонтальную гидроизоляцию. Для этого квадратики рубероида укладывают на слой битумной мастики. Данная операция обязательна для ленточных, монолитных и столбчатых фундаментов, так как предупреждает капиллярное впитывание влаги из грунта наземными конструкциями.
Итак:
- Для вертикальных поверхностей фундамента достаточно только обмазочной гидроизоляции, которая обычно выполняется либо горячим битумом, либо жидким стеклом. Чтобы уберечь конструкцию от воздействия влаги и низких температур, в кладочный раствор следует добавить соответствующие присадки.
- Что касается колонн, то их можно выкладывать не только из керамического, но и силикатного кирпича. Тут главное его форма, и, если не хотите потом заниматься ещё и штукатуркой, декоративность поверхности. Для выкладки цилиндрических колонн очень удобно использовать фасонный кирпич вот такой формы, как на картинке снизу.
- Он отличается конфигурацией и, как правило, имеет более высокую марку, чем рядовой кирпич, так как применяется не только для кладки, но и для облицовки. В технологии кладки никаких отличий нет, и колонны возводятся аналогично фундаментным столбам.
- Ротонда обычно делается выше, чем простая беседка. При диаметре 4м её высота с куполом достигает около 4,5-4,8м. При этом колоны — 2,8-3м, а остальное — крыша. У классической ротонды могут быть только колонны, а могут быть и стены с проёмами. Если вы хотите построить именно такой вариант, то по контуру окружности, между колоннами, придётся заливать мелкозаглублённый ленточный фундамент.
- В стенках делают проёмы и обычно они имеют арочную форму. Чтобы выложить арку из кирпича, должна использоваться специальная опалубка – кружало. Её устанавливают так, чтобы она опиралась на простенки, и расклинивают. Для кладки арочной перемычки используют клинчатый кирпич, который в сечении имеет трапецеидальную форму.
- Разница ширины узкой и широкой граней может составлять 10 или 20 мм, за счёт чего удобно выкладывать арки с разным радиусом. При использовании обычного кирпича форма арке придаётся за счёт увеличения толщины швов с одной стороны. Здесь есть множество нюансов, и сразу обо всём рассказать невозможно. Лучшая помощь новичку в работе – это видео от профессионалов.
- Обвязка верхнего периметра колонн может быть выполнена по аналогии с перемычками – с помощью опалубки и кирпичной кладки — но это достаточно сложно. Гораздо проще сделать это, как, впрочем, и весь купол для ротонды, из металла. В качестве обрешётки под кровельный материал лучше использовать гибкие пластиковые рейки.
- Деревянный брус в нужном радиусе не изогнуть, а полимерный аналог и хорошо гнётся, и совершенно не уступает по прочности дереву. Их укладывают в два ряда и так же, как и обычную дранку, прикручивают саморезами к стропилам. Останется только подобрать подходящий по форме, гибкий кровельный материал. И тут вряд ли можно что-то придумать лучше, чем кровельная черепица.
- Проще всего каркас крыши заказать отдельно, целиком установить его на готовые колонны, а потом сделать обрешётку и уложить кровельный материал. Под заказ вам сделают и крышу полностью – вот такую ажурную, как на картинке сверху. Смотрится шикарно, правда, от дождя в такой беседке не спрячешься.
Что касается финишной отделки кирпичных колонн, то их можно декоративно оштукатурить, например, под мрамор, а также использовать различные накладные декоры. В результате у вас получится настоящая античная ротонда: гордость и краса вашей усадьбы.
Если говорить по существу, то полностью круглой крыши быть не может. Конструкция кровли может иметь коническую или купольную форму. Круглой такая крыша может называться лишь условно, так как обрамляет круглое здание, например. В качестве кровельного материала для таких крыш обычно используется натуральная черепица или металл, но в последнее время всё большее распространение получает так называемая мягкая черепица на основе битума.
Следует также особо отметить, что для того, чтобы соорудить стропильную систему для подобной крыши, нужно проводить массу расчётов и чертежей. А значит, нужно обладать немалыми познаниями в области высшей математики и черчении. Если же таких познаний нет, то наиболее оптимальным выходом из ситуации будет обратиться к услугам специалистов.
Если же описывать стропильную систему, которой оснащается дом с круглой крышей, то следует сказать, что монтируется она по наслонному принципу. Рёбра жёсткости или стропила опираются одним своим концом на кольцевой мауэрлат, который укладывается по периметру стен здания, а вторым — на кольцевой прогон, который прикрепляется к центральному несущему столбу. Таких прогонов может оборудоваться несколько, в зависимости от высоты крыши.
Обратите внимание! Установка центрального столба повлечёт за собой увеличенную нагрузку на потолочные перекрытия, что должно быть учтено при проектировании и выборе кровельного материала.
Если предполагается, что будущая крыша будет иметь купольную форму, то стропила должны иметь форму арок, которые также крепятся одним краем к основанию на стене, а вторым к кольцевой опоре смонтированной вверху центрального столба.
КОНУСНАЯ КРЫША
Для того чтобы лучше понять суть процесса изготовления крыши, имеющей форму конуса, нужно более подробно рассмотреть технологию её производства.
· В первую очередь укладывается гидроизоляция под мауэрлат. Для этого можно использовать привычный и хорошо знакомый рубероид.
· После его укладки монтируется сам мауэрлат, в качестве которого можно использовать деревянный брус сечением от 150×150 мм, в зависимости от длины стропил. Крепится мауэрлат к стене при помощи анкерных болтов.
· После установки мауэрлата необходимо установить центральный столб, который будет выполнять функции опоры всей стропильной системы. Крепится к основанию он при помощи поддерживающих откосов, выполненных из бруса или досок толщиной от 40 мм. Стоит учесть, что перед установкой несущего столба в верхней его части нужно закрепить второе опорное кольцо для стропил, изготовленное из бруса.
· Когда столб будет установлен, можно переходить к сборке самой стропильной системы. Для её изготовления наиболее целесообразно использовать клееный деревянный брус. Этот материал способен выдерживать достаточно большие механические нагрузки, при том, что он доступен и универсален. Сборка стропил заключается в их укладке и фиксации к опорным элементам. Это делается при использовании строительных уголков. Расстояние между опорными элементами зависит от диаметра крыши, но не должно быть более 50 – 70 см, иначе стропильная система не сможет выполнять свои опорные функции.
· Если высота крыши более двух метров, то монтируется дополнительное кольцо опоры, которое будет поддерживать кровлю. Это кольцо фиксируется к стропилам саморезами либо иным способом, и крепится к столбу на распоры.
· После того, как стропильная система будет готова, можно переходить к дальнейшим этапам монтажа. Далее укладывается гидроизоляционный материал. Крепить его к брусьям стропил и обрешётке можно при помощи степлера.
· После гидроизоляции можно переходить к монтажу кровельного покрытия.
Как было сказано выше, так как стропильная система круглой кровли является геометрически сложной конструкцией, её проектирование лучше всего поручить специалистам.
Обратите внимание! Лучше заплатить и получить качественные и точные расчёты, чем сэкономить и совершить ошибку, из-за которой через некоторое время потечёт или вообще рухнет крыша. Такой вид кровли обычно используется для круглых или многогранных домов со схемой стропильной системы наслонного типа. Для опоры служит кольцевой прогон, закрепленный на центральном столбе. Прогон монтируется так, чтобы верхняя точка конуса не была нагружена. Вторая опора – кольцевой мауэрлат, который монтируется по стене башенки. Потолочные балки должны быть сконструированы так, чтобы максимальная нагрузка была в районе центрального столба, к которому, в свою очередь, крепится коньковый кольцевой прогон раскосами. Для расчета узлов системы стропил домов с такой крышей лучше привлечь специалистов
КУПОЛЬНАЯ КРЫША
Такой вид кровли строится с применением висячей стропильной системы. Обычно это 3-хшарнирная арка, состоящая из висящих стропил. Один конец арки опирается на мауэрлат (проложенный по стене), второй конец – на опорное кольцо.
Купольная крыша, конструкция, фото того, как должен выглядеть итоговый вариант – все это есть на сайте нашей строительной компании, обладающей необходимыми специалистами.
Помимо стандартного вида крыши, есть и иной способ устройства. Создание купола, образованного треугольниками. Это тоже купольная крыша – геодезический купол: конструкция с достаточно сложными расчетами необычного внешнего вида. Для крепления стропил могут быть использованы коннекторный и бесконнекторный способы. Коннекторный способ предполагает сборку треугольников отрезками бруса и специальными замками. Бесконнекторный способ предполагает заблаговременное изготовление треугольных панелей и их сбор в месте строительства.
Геодезический купол имеет ряд преимуществ:
· Больше полезной площади.
· Меньше затрат на строительные материалы.
· Экономия расходов на обогрев помещения.
· Возможность остекления всего купола.
· Высокие показатели снеговой нагрузки и защиты от ветра.
· Звукоизоляция выше, чем у других видов крыш.
· Оригинальный внешний вид.
КУПОЛЬНАЯ КРЫША
Ещё одним вариантом того, как изготовить крышу с круглым основанием, является сооружение её по купольной схеме. Как и в предыдущем случае, на подготовительном этапе потребуется проведение расчётов и составление подробных чертежей, которые лучше всего доверить специалистам. Такой подход позволит избежать ошибок в проектировке. А вот сами работы по строительству вполне возможно выполнить и самостоятельно.
Стоит сказать, что в общих чертах процесс изготовления стропильной системы купольной крыши мало чем отличается от описанного выше, но при этом имеет некоторые особенности.
· Сначала укладывается гидроизоляция на стены.
· После устанавливается и закрепляется мауэрлат.
· Затем ставится вертикальный опорный столб, на котором вверху монтируется второе опорное кольцо.
· Далее можно переходить к установке стропил. Для их изготовления используются деревянные арочные элементы, состоящие из нескольких секций. Одним своим концом арка крепится к мауэрлату, а другим ко второму опорному кольцу вверху несущего столба. Подобная конструкция стропильной системы называется висячей.
· Арки-стропила следует устанавливать вокруг столба на расстоянии примерно 70–90 см друг от друга.
· После их установки по внешней их площади оборудуется круговая обрешётка из необрезной доски или бруса.
· Поверх обрешётки укладывается гидроизоляция и, наконец, кровельное покрытие.
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КУПОЛ
Ещё одним способом изготовления «круглой» крыши является монтаж так называемого геодезического купола. Такая технология наиболее распространена в западных странах, в частности США, но для общего кругозора ознакомиться с технологией стоит.
Итак, в общих чертах процесс изготовления стропильной системы по данной технологии состоит в том, что из обрезков бруса изготавливаются треугольные элементы стропильной системы, которые соединяясь между собой, образуют округлую основу кровли.
Следует сказать, что соединение отдельных элементов производится при помощи специальных элементов, называемых коннекторами. В случае их применение сборка общей конструкции происходит непосредственно поверх стен здания. Существует и так называемый бесконнекторный способ монтажа, при котором отдельные треугольники конструкции собираются заранее, а сборка их в единую конструкцию происходит позже.
Стоит отметить, что применение подобной технологии позволяет достаточно быстро возвести необходимую конструкцию, которая будет отвечать всем необходимым эксплуатационным требованиям, а также иметь достаточно интересный и оригинальный внешний вид. Также невозможно не отметить следующие преимущества:
· Помимо того, внутри такого купола образуется достаточно большое свободное пространство, которое можно использовать, в том числе и как жилое.
· Такая конструкция требует меньшего количества материалов, чем если бы применялись другие технологии.
· Система геодезического купола обладает не очень большим весом, а значит, не будет в большой степени увеличивать нагрузку на стены и, следовательно, фундамент, что в свою очередь положительным образом скажется на экономии.
· Также нужно выделить отличные прочностные характеристики конструкции, позволяющие справляться со значительными снеговыми нагрузками, что немаловажно для жителей северных регионов.
· Помимо прочего, такая крыша будет обладать хорошими показателями с точки зрения аэродинамики, что позволяет крыше с успехом противостоять большим ветровым нагрузкам.
ЛУКОВИЧНАЯ КРОВЛЯ
Ещё одним вариантом изготовления крыши на здании, имеющем круглую форму, является устройство так называемой луковичной кровли. Следует отметить, что такая форма крыши обычно применяется во время постройки церквей и использование её в частном строительстве вряд ли уместно. Однако при этом следует сказать, что случаи в жизни бывают разные и никакая информация лишней не будет.
В общих чертах конструкция подобной крыши происходит по наслонной технологии, то есть стропильные элементы устанавливаются и закрепляются, как бы прислоняясь к несущим опорам, то есть центральному столбу и мауэрлату по периметру стен. Основным отличием от остальных вариантов изготовления стропильных систем является весьма специфическая форма самих стропил, обеспечивающая крыше узнаваемый внешний вид.
Для достижения требуемых показателей прочности, стропила дополнительно укрепляются при помощи сложной системы раскосов и распоров, которые устанавливают в местах наибольшей нагрузки.
Заключая вышесказанное, можно добавить, что в принципе, построить крышу пусть даже и круглую, можно самостоятельно, но расчёты необходимые для правильного проектирования стропильной системы лучше доверить специалистам. Пожалуй, это главное. Сами же работы по постройке можно провести самостоятельно, конечно при условии наличия определённых знаний и практики в плотницком деле.
Сама по себе круглая крыша – не такая уж редкость. Большинство архитектурных памятников культового назначения – это круглые крыши: луковицы русских церквей, купола мусульманских храмов. Исключение - католическая готика. В Западной Европе купола обычно венчают светские постройки.
Купол – частый вариант крыш домов городской застройки по индивидуальным проектам, научных зданий – обсерваторий и т.д. Только в загородных поселках дома с круглой крышей встречаются редко. Причина – сложный монтаж стропильной системы. Как сделать круглую крышу?
Что такое круглая крыша?
Называть крышу круглой - неправильно. Она ведь не полностью круглая.
В эту группу попадают любые кровли, форма которых – фигура вращения или один из ее сегментов:
§ Купол (половинка или верхняя треть шара);
§ Конусовидные крыши;
§ Луковичные крыши;
§ Криволинейные крыши со сложной геометрией, не имеющие собственного названия.
Стропильная система для всех этих типов крыш изготавливается по-разному.
Конструкция стропильной системы круглой крыши
Обратите внимание
Стропильные системы для круглых крыш, как правило, наслонные. Это подразумевает наличие дополнительных опор для стропил внутри сооружения.
Точки опоры:
§ Кольцевой мауэрлат;
§ Кольцевой прогон в верхней части крыши. Если крыша высокая (выше двух метров), прогонов может быть больше одного;
§ Центральная стойка. Для небольших сооружений достаточно одной;
§ Дополнительные усиливающие элементы (подкосы, стяжки).
Сами стропила:
§ Для луковиц – округлые (часто вместо древесины используются металлические фермы).
§ Для куполов – округлые арочные, составные из нескольких частей. Исключение – т.н. геодезический купол, популярный в западных странах: его монтируют из множества небольших треугольных деревянных секций.
§ Конус – стропильные ноги прямые, опираются на круглые кольцевые прогоны и круглый мауэрлат. Коньковый узел наверху монтируется аналогично шатровым крышам.
Порядок монтажа системы в целом аналогичен установке обычных крыш:
1. Укладка на стену изолирующей прослойки из рубероида.
2. Установка мауэрлата. Например, брус 15 на 15 (сечение должно быть указано в проекте крыши). Фиксируют мауэрлат к стене анкерными болтами.
3. Если вся постройка деревянная, мауэрлат не кладут. Стропила опирают на верхний венец и крепят оцинкованными гвоздями.
4. Монтируют на брус для опорной стойки верхний кольцевой прогон.
5. Ставят по центру перекрытия опорную стойку. Усиливают подкосами толщиной примерно 4 см.
6. Устанавливают стропила с шагом 50-90 сантиметров, в зависимости от проекта. К мауэрлату и прогону фиксируют строительными уголками.
Обратите внимание
Общее требование к монтажу стропильной системы любой крыши: предварительно обработать все элементы антипиреном и антисептиками.
Монтаж круглой крыши
После монтажа стропил осуществляется устройство кровельного пирога – так же, как и для других скатных кровель:
§ Пароизоляция;
§ Утеплитель;
§ Гидроизоляция;
§ Контробрешетка + обрешетка.
Можно ограничиться одной гидроизоляцией (без пароизоляции и утеплителя), если кровля холодная. Но теплую мансарду в куполе устроить можно вполне, места там хватает. Или собственную обсерваторию
Кровля круглых крыш может быть выполнена из разных материалов:
§ гибкая черепица;
§ композитная черепица;
§ тонкая листовая сталь (в т.ч. фальцевые кровли);
§ с некоторыми ограничениями – керамическая черепица;
§ деревянные штучные покрытия – дранка, гонт и т.д.;
§ поликарбонат.
Укладка любого из этих материалов производится в соответствии с инструкцией.
Обратите внимание
Монтаж гибкой черепицы особого труда не составит, а вот для железа может потребоваться листогибочный станок и/или фальцезакаточное оборудование.
Если вы планируете сделать крышу из наборных деревянных плиток, не забудьте обработать их всеми необходимыми защитными составами и водостойким лаком.
Особенности круглой крыши из поликарбоната
Поликарбонат стоит особняком в ряду кровельных материалов. Крыши из него часто делают у оранжерей, теплиц, беседок, зимних садов. В любом случае это прозрачные или полупрозрачные крыши, кровельного пирога у них нет.
Но у самого поликарбоната теплопроводность низкая. Сооружение получается не совсем холодное, даже в отсутствие утеплителя.
При монтаже нужно учесть особенности материала:
1. Сверлить отверстия под крепеж следует заранее. При сверлении и резке соблюдать аккуратность, избегать вибраций листов, т.к. материал предрасположен к растрескиванию.
2. Для кроя листов подойдет электрический лобзик или циркулярка с мелким зубом. Скорость средняя: при низкой появляются сколы, высокая может привести к оплавлению материала.
3. При скоплении влаги внутри листов их продувают сжатым воздухом (например, с помощью пылесоса).
4. Поликарбонат подвержен термическим расширениям. Крепежные отверстия следует делать на пару миллиметров больше диаметра стержня самореза.
5. Торцы заготовок поликарбонатных листов перед укладкой нужно проклеить водостойким алюминиевым скотчем.
6. Для монтажа поликарбонатной крыши используют металлические дугообразные профили. Монтаж осуществляется по радиусу. Каркас наращивают постепенно, по мере крепления самих листов.
7. Защитную пленку с листов удаляют только по окончании монтажа.
8. Придавать листам криволинейную конфигурацию можно с помощью термического, вакуумного и холодного формирования.
9. Перемещаться по покрытию нельзя, при монтаже используются кровельные лестницы и трапы.
Монтаж круглой крыши – процесс сложный и энергоемкий. Мелкая неточность может превратить красивую конструкцию в нечто бесформенное.
Арочная или куполообразная крыша в основном применяется в строительстве таких зданий, как зимние сады, бассейны, галереи и стадионы. Но все чаще арочные крыши можно встретить в коттеджном строительстве, где конструкция здания позволяет монтировать такой вид крыши. Очень эффектно купольная крыша смотрится над холлом или над мансардой, которая обустроена для отдыха.
Описание конструкции
Куполообразные крыши имеют своеобразную стропильную конструкцию, для их изготовления применяют древесину, бетон или метал, а иногда все вместе. Как правило, покрытие арочно-купольных выполняется из светопрозрачных материалов: специального стекла, поликарбоната, прозрачного шифера. Но иногда могут применяться не прозрачные материалы: медь, оцинковка, листы с титановым покрытием или дерево.
У куполообразных крыш есть масса преимуществ по сравнению с известными стандартными конструкциями. Эстетическая привлекательность, такая крыша действительно оригинальна и невероятно красива. Форма арки или купола делает такие крыши очень устойчивыми к ветрам и снежным нагрузкам, т. к. снег не задерживается на такой крыше. Используя прозрачный кровельный материал, помещения получают полноценное, естественное освещение, что очень ценно для зимних садов. В техническом плане, купольная крыша снимает массу проблем, можно одновременно накрыть несколько помещений и сделать единый плавный переход.
Конструкция арки или купола
Стропильные несущие элементы этих конструкций имеют изогнутый вид типа фермы или арки, делаются они из металла, бетона и древесины. Например, для частного малоэтажного дома, тяжелые бетонные конструкции не применяются, поэтому используются металлические и деревянные перекрытия. В случае если здание имеет большие масштабы, то при строительстве сразу учитывается нагрузка железобетонных ферм, поэтому стены и фундамент делаются особенно прочными.
Стоит сказать, что есть купольные крыши небольшой площади, в конструкции которых вообще не используются опоры, покрытие таких крыш делается из прочного ив то же время легкого поликарбоната. Его свойства позволяют делать самые разнообразные формы крыш.
Металлические опорные конструкции также очень тяжелые, кроме того их нужно регулярно обрабатывать предотвращая процесс коррозии. Плюс ко всему большая металлическая конструкция создает сильную нагрузку на стены и фундамент. Поэтому последнее время, в конструкциях купольных и арочных крыш все чаще стали использовать профиль из алюминия. Алюминий очень легкий и вместе с тем прочный, не подвергается коррозии, а тонкие балки гармонично сочетаются со светопрозрачным материалом. Монтаж стропильных опор во многом упрощается и становится легче.
Обрешетка
С алюминиевым каркасом устанавливается такая же алюминиевая обрешетка, ее шаг рассчитывается с учетом толщины и веса листов поликарбоната. Во внимание берется и изгиб листа, он также создает нагрузку. Впрочем, обрешетка здесь не делается с частым шагом, как правило, одна перемычка ставится на пол листа. Вот основные параметры обрешетки, которые нужно учесть при устройстве обрешетки купольных крыш:
Необходимо учесть величину поликарбоната и его вид. В случае если используется сотовый поликарбонат, то длина его от 6 до 12 метров, ширина в основном стандартная 2.10 метра;
- поликарбонат листового типа имеет меньшие размеры, длина 3 м, ширина 2 м, но здесь толщина листа 10-32 мм может значительно изменять вес;
- также нужно уточнить все характеристики поликарбоната, т. к. нередко делаются листы и соты по индивидуальному заказу и это нужно брать во внимание;
- для устройства алюминиевого каркаса и обрешетки необходимо создать максимально полный и точный чертеж с учетом всех мелочей, только затем можно приступать к монтажу;
- поликарбонат и алюминий не нуждаются в дополнительной отделке, они хорошо сочетаются и создают оригинальный стиль.
Стоит внимательно подойти к правильному выбору поликарбоната, разнообразие видов и толщины позволяет оптимально подобрать нужный материал, главное правильно рассчитать вес для конструкции. В крышах небольшого размера, есть возможность создавать купольную конструкцию без применения каркаса, что делает крышу особенно красивой и воздушной.
Но стоит помнить, что поликарбонат при воздействии солнца создает эффект парника, особенно при большой площади покрытия. Для помещений накрытых куполом из поликарбоната необходимо установить кондиционер или вентиляцию.
Крепление листового и сотового поликарбоната
Правильное крепление играет важную роль в прочности купольной конструкции из поликарбоната, существуют разные методы крепления для сотового или листового материала. Нужно учесть возможности изгиба поликарбоната и его толщину, а также учесть полные внутренние каналы, которые должны идти в продольном направлении. Также следует помнить о необходимом термическом расширении для листов при нагреве.
Часто, для листов средней величины, не более 3 м, применяется точечный вид крепления. Не стоит использовать для крепежа обычные болты или гвозди, иначе при расширении поликарбонат треснет. Если листы покрытия размером до 6 м, то необходимо дополнительно использовать термошайбы. Но с листами до 12 м это уже не поможет, поэтому рекомендуется использовать специальный поликарбонат, прошедший горячую формовку и имеющий ребра жесткости. Листы прижимаются снаружи, в качестве прижимов используют поликарбонатные рейки или другие материалы.
Между поликарбонатом и местами стыковки с поверхностью стропильной конструкции желательно класть прокладку, чтобы не появлялись окислительные пятна. Однако если использовать алюминиевый профиль, то он уже на этапе производства покрывается специальным резиновым или силиконовым уплотнителем.
Купольный парник имеет форму полусферы. Это надежное сооружения, которое благодаря уникальной конструкции создает максимально удобные условия для роста растений. Соорудить теплицу можно своими руками, но для этого нужно провести точный расчет и сделать чертежи.
Главной особенностью купольной теплицы является способность поддерживать плюсовую температуру даже зимой. При этом можно не использовать дополнительные системы отопления. Уникальная конструкция купол позволяет нагретый днем воздух опускать в ночное время вниз и согревать культуры. Именно так воздушные массы циркулируют в теплице и равномерно прогревают все пространство.
Еще одна особенность конструкции парника заключается в высокой устойчивости теплицы. Полусфера с прочным основанием укрепляют парник.
Высокая прочность теплицы позволяет использовать ее в приморском и степном климате. Она выдержит серьезные ветровые и снеговые нагрузки. При этом можно сэкономить на обогреве.
Купольная теплица имеет такие достоинства:
- Высокая прочность благодаря крепкому основанию;
- Конструкция позволяет равномерно циркулировать теплому воздуху внутри, прогревая помещение;
- Можно установить парник в сейсмоопасных районах;
- Тратится меньшее количество материалов на постройку парника, так как боковые стены имеют меньшую поверхность.
К недостаткам купольной теплицы можно отнести невозможность посадить в парнике большое количество культур из-за пологих стен. Форма купол требует тщательной герметизации, так как образовывается много стыков. Также следует проводить специальные расчеты, чтобы правильно возвести парник.
Расчеты материалов для купольной теплицы
Для начала необходимо определиться с количеством и видами материалов. Первым делом следует выбрать материал для каркаса. Для этого подходит дерево или металл. Металлический каркас сложнее смонтировать, для этого необходимо специальные инструменты и умения. Деревянное основание проще сделать. Необходимо заранее заготовить обработанную древесину. Также купол можно сделать из стеклоарматуры. Соединить между собою брусья можно при помощи лепестковых коннекторов.
Покрывной материал для купольной теплицы:
- Пленка;
- Поликарбонат;
- Стекло.
Лучше всего использовать поликарбонат. Он прочный, легкий и гибкий. С ним просто работать. Заранее нужно приобрести крепительные элементы. Для крепления листов поликарбоната оптимально использовать саморезы с термошайбами.
Чтобы рассчитать площадь купола используют специальную формулу. На практике материалов потребуется меньше, но лучше взять с запасом. Формула выглядит следующим образом: S=2π*r2. При этом π равно 3,14. А r – это высота в полусферы.
Для быстрого расчета можно использовать онлайн калькуляторы. Достаточно просто ввести исходные данные.
При изготовлении деревянного каркаса следует правильно подготовить древесину. Нужно обработать ее антисептиками и сделать нужные срезы. Также следует максимально точно сделать все расчеты. Иначе получится много щелей, которые приведут к дефектам конструкции.
Создание чертежа для купольной теплицы
Для правильной постройки необходимо создать чертежи. Геокупол сложно смонтировать, поэтому нужно обязательно все рассчитать заранее. При неправильных чертежах можно попусту испортить все материалы впустую.
Для правильного возведения парника следует обратиться к специалисту за созданием чертежа. Он сможет учесть все особенности участка и материалов.
Для начала необходимо сделать расчет материалов. Для этого используют специальные формулы или онлайн калькуляторы. Формула создается на основе высоты полусферы и числа ПИ.
Оптимальные размеры для теплицы в виде купола:
- Высота парника – 2 м;
- Диаметр полусферы – 4 м;
- Для каркаса теплицы необходимые 35 равносторонних треугольников;
- Размер стороны треугольника – 123 см;
- Также можно взять 30 деталей, размером в 109 см.
Каркас можно купить готовый от производителя. Так установка конструкции своими руками будет упрощенной. Для вентиляции в теплице должны быть установлены окошка. Форточка может быть блочной, иметь зубчатый механизм или специальные рукояти.
Постройка купольной теплицы своими руками
Для начала следует выполнить подготовительные работы. Нужно правильно выбрать место и почву. Место должно быть хорошо освещенным, чтобы здания или высокие деревья не падали тенью на парник. Почву при необходимости следует выровнять. Верхний слой почвы нужно снять.
Последовательность сооружения купольной теплицы:
- Нужно заготовить трубы из асбестоцемента длиной в 165 см. Достаточно 10 таких заготовок.
- В земле следует вырыть ямы глубиной в 1 м. Для этого применяют бур.
- В ямы нужно поместить трубы.
- Дальше нужно приступить к созданию основания. Материал изготовления – деревянный брус. В сооружении основания необходимо опираться на чертеж.
- Деревянные элементы нужно обработать антисептиками, чтобы древесина не поддалась гниению, действия насекомых или огня.
- Для соединения брусков и для укрепления основания нужно заготовить «пяточки». Бруски предотвращают движению каркаса.
- «Пяточки» с брусками следует вставить в закопанные трубы. На них следует монтировать каркас. Все стыки важно правильно герметизировать. Когда все это будет достигнуто, можно закапывать трубы с «пяточками».
- С дерева следует создать элементы каркаса. По бокам брусков нужно сделать пропилы для коннекторов. Они прячут металлические детали внутри парника. Коннекторы можно купить в магазине или сделать самостоятельно.
- Нужно не забывать обрабатывать деревянные элементы.
- На основание нужно в стыках монтировать коннекторы. Для их закрепления используют металлические болты.
- Дальше можно приступать к монтажу каркаса. Все работы следует выполнять максимально аккуратно и правильно. Нужно предусмотреть места для дверей и окон. Сначала конструкция может казаться совсем неустойчивой, но когда все элементы соединяться каркас будет достаточно прочным.
- Цоколь нужно обшить досками и дополнительно утеплить.
- Дальше следует сделать окна и двери и закрепить их на каркасе.
- Финальные работы – обшивка теплицы поликарбонатом.
На этом установка парника готова. Дальнейшие работы будут связаны с внутренним обустройством теплицы. Нужно правильно сформировать грядки и расположить растения.
Грядки в теплице можно обустроить при помощи кирпича, дерева, камня или шифера.
Можно установить навесные грядки в купольном парнике из поликарбоната. Полки для такого размещения можно приобрести в специальных магазинах или изготовить самостоятельно. Для полива в теплице можно организовать капельную систему.
Сбор купольной теплицы (видео)
Круглая форма теплице имеет множество преимущества. Это теплая и надежная конструкция для растений. Но установка такой теплицы может иметь некоторые трудности. Иногда с работами сложно справиться самостоятельно, ведь нужно правильно рассчитать материалы и сделать чертежи.
Примеры купольной теплицы (фото)
