Крыши конусной (конической) формы не так часто можно встретить в частном секторе, они подходят для зданий с круглыми или многогранными конструкциями стен. У них довольно сложная стропильная система, которая, в основном, делается из клееного бруса. Опоры, называемые прогонами кольцевой формы, сходятся вверху и крепятся в полукруглой форме, которая установлена на опорном столбе. В нижней части стропила как спицы в колесе вставляются в мауэрлат.
Обрешетка выполняется не из деревянных брусков, а используют для этого гибкие пластиковые бруски в два слоя, благодаря им можно достичь идеальной дуговой поверхности, которая будет плавно огибать конус. Бруски крепятся длинными саморезами, проходящие через два слоя брусков до самых стропил.
Когда стропильная система надежно закреплена, обрешетка полностью выполнена и произведена надежная гидроизоляция, можно приступать к укладке кровельного материала - черепицы.
Для конических кровель используют два способа укладки: сегментный и бесшовный. Сам процесс укладки черепицы на конусной конструкции кровли не отличается от обычной кровли. Укладывается снизу вверх в нахлест рядом стоящей боковой и верхний ряд черепицы накрывает нижний. Но каждый последующий ряд будет меньше по ширине, чем предыдущий и черепица должна иметь искривление или скос, который будет соответствовать коническому изгибу крыши. Поэтому черепицу покупать ту, которая рассчитана для укладки на конические крыши. Или обычная черепичная плитка выкраивается согласно разметке.
При бесшовном способе: Перед началом монтажа черепицы на всю поверхность крыши укладывается подкладочный ковер. Затем производят разметку ската, на окружность основания кровли наносят меловые отметки, по ширине равные ½ лепестка гонта. Затем при помощи мелового шнура соединяют насечки с вершиной конуса. После этого рядовую черепицу разрезают на отдельные лепестки и укладывают первый ряд. Последующие ряды смещаются на ½ лепестка нижнего ряда. На верхнюю точку конической крыши надевают металлический колпак.
В зависимости от того, как крепится черепица: методом регулярного крепления или методом "бобровый хвост" и производят расчет нужного количества материала:
Если укладка черепицы производится методом регулярного крепления , то потребность в черепице рассчитывается следующим образом:
Площадь конической поверхности:
S конуса бок(м 2) = [Длина свеса по окружности. (м)] х [Длина стропил. (м)] /2
Потребность в черепице "бобровый хвост" :
Поскольку черепица разрезаться практически до половинного размера, потребность лежит в пределах от 35 (норма) до 70 (максимально) шт./м 2. То есть приблизительно:
[Количество черепичной плитки, (шт.)] = х [площадь, (м 2)], - без учета порчи при транспортировке и в процессе обработки.
Современное строительство отличается замысловатостью и изощрённостью. Можно встретить и дома, больше похожие на замки, и выстроенные в стиле хай-тек сооружения. Существуют даже перевёрнутые дома. Конечно, такие архитектурные изыски встречаются не слишком часто, но, тем не менее, прецеденты есть. Понятие эстетики у людей отличается и поэтому вполне возможны самые различные варианты.
Если дом имеет сложную многогранную или круглую форму, то для него должна быть построена крыша соответствующей формы. Поэтому ответ на вопрос о том, как сделать круглую крышу, достаточно актуален и требует рассмотрения наравне со всеми остальными.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
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.
КУПОЛЬНАЯ КРЫША
Строительство купольной крыши
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
Схема луковичной крыши
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.
Желаете, чтобы ваш дом был похож на средневековый замок или дворец? Спроектируйте коническую крышу. Этот вариант делает здание сказочным и торжественным. Узнайте о секретах монтажа стропильной системы конической кровли и получите ценные советы от специалистов по ее ремонту.
Преимущества возведения конической кровли
Коническая крыша устанавливается в зданиях круглой формы. Среди преимуществ отметим:
- необычный и привлекательный внешний вид;
- легкость ухода за конструкцией;
- длительный срок эксплуатации.
Недостатки кровли с круговой обрешеткой:
- сложные расчеты по ее возведению;
- возникновение проблем с ремонтом;
- высокая стоимость;
- трудность монтажа;
- большое количество материалов для отделки кровли.
Коническую крышу обустраивают над строением круглой или многогранной формы. Стропильную систему устанавливают таким образом, чтобы обеспечить равномерный наклон стропил. Дополнительные элементы в виде прогонов выполняют функцию опорных элементов. Верхняя, кольцевая часть прогона фиксируется на центральных столбах и принимает на себя нагрузку от башни. Вторая опорная точка - кольцевой мауэрлат, устанавливаемый на стене башни. Потолочные балки проектируют таким образом, чтобы распределить нагрузку равномерно в месте монтажа центрального опорного элемента.
Фиксация кольцевого прогона выполняется раскосами. Качественная круговая кровля - это тщательные расчеты каждого узла системы. При отсутствии опыта в проведении подобного рода работ, рекомендуем обратиться к специалистам по составлению проектной документации.
Если стропильная система будет выполнена из дерева, то используйте для этих целей клееный брус. Особенно, если отделка кровли будет выполнена натуральной черепицей. Обрешетка под нее должна быть высокопрочной и мощной.
Отделка конической крыши выполняется битумной черепицей, деревянной дранкой или металлом. Использование волнистых материалов на круглой кровле нецелесообразно. Стыковка материала займет много времени и потребует увеличения расходов. Кроме того, снижается эстетическая привлекательность кровли и между стыками затекает вода.
Разновидности и конструкция конической крыши
Предлагаем ознакомиться с двумя вариантами круглой кровли:
- купольной;
- церковно-луковичной.
Купольная кровля, в отличии от конусообразной не имеет наслонных стропильных элементов. Система стропил в куполообразной крыше является висячей. Висячие детали образуют трехшарнирную арку, которая одной стороной соединяется с мауэрлатом, а второй - с опорным кольцом, установленным сверху.
Для проектирования купольной кровли необходимо иметь колоссальный опыт и технические знания “Теории механики” и “Сопромата”. В противном случае, рекомендуем обратиться в строительные компании, занимающиеся подобными вопросами, они помогут правильно составить чертежи круговой обрешетки кровли.
Для расчета купольной кровли, выполненной из дерева, выполните такие действия:
- нагрузки, воздействующие на стропильную систему;
- фиксация арок на центральной опоре и вентиляционный фонарь;
- верх купольной части;
- замковый шарнир, в верхней части купола;
- облик вентиляционных отверстий.
Полукруглой конструкции удается добиться за счет выполнения кольцевой обрешетки. Она устанавливается на дополнительных стойках, опирающихся на висячие стропильные арки.
Еще один метод монтажа купольной кровли был предложен Р. Б. Фулером, архитектором из Америки. Конструкция образуется с помощью треугольников. Данный купол называют “геодезическим”. Сложность расчетов в организации такой кровли и необычный внешний вид не сделали ее популярной в архитектуре.
Выделяют два способа фиксации купола по “геодезической” системе:
- коннекторный - для соединения треугольников используют отрезки бруса и специальные крепежи;
- бесконнекторный - все треугольники собирают заранее, на кровле собирается уже общая конструкция.
Среди преимуществ такой кровли отметим:
- возможность ее полного остекления;
- легкость очистки от снега;
- отличная сопротивляемость ветровым угрозам;
- неординарность внешнего вида;
- возможность организации собственной оранжереи на крыше дома.
Максимальный внутренний объем геодезинеской кровли позволяет сделать одинаковые прямоугольные сооружения, увеличивает количество света и воздуха в помещении. Летом тепло поглощается кровлей, а зимой, наоборот рассеивается. Таким образом, снижаются расходы на отопление и охлаждение помещения. Геодезический купол не нуждается в дорогостоящем фундамента из-за своей легкости. Купольное строение отличается высокой прочностью по отношению к ветрову и атмосферному воздействию. Также, отметим отличные звукоизоляционные характеристики строения, из-за неординарной формы.
Луковичная крыша чаще всего устанавливается на православных храмах и церквях. В частном домостроении данный вариант кровли менее популярен. При диаметре купола меньше 300 см, каркасная его часть выполняется из древесины.
Специфичную форму данной кровли называют “журавцем”. Этот вариант стропильной системы называют наслонным. Для придания дополнительной жесткости кровле устанавливают элементы в виде раскосов и подкосов. Они принимаю на себя максимальную нагрузку. Для вырезания “журавец” изготавливают специальные лекала и доски, минимальная толщина которых составляет 40 мм. Центральный столб выполняет функцию опоры для “журавцев” и места монтажа креста на куполе.
Если для дальнейшей отделки купола используется металл, то на журавцы монтируют обрешетку с шагом в 30 см. Возможен вариант отделки купола с помощью чешуйчатой кровли. В таком случае, под каждую чешую устанавливают дополнительный элемент ее крепления.
Выполняя реставрацию церковного купола, его покрывают с помощью осинового лемеха. Их монтируют таким образом, чтобы предотвратить попадание влаги между рядами. Купола такого типа отличаются сложностью проектирования и монтажа. Качественное выполнение работ под силу только профессионалам. Если диаметр купола более 300 см, то для его каркаса используется сталь. Для фиксации журавцев в таком случае, используют металлические распорки. Обрешетка выполняется из стальных полос, установленных с шагом в 40-50 см. Для отделки кровли используют фальцевый металл.
Технология строительства конической крыши
Предлагаем вариант создания небольших конусообразных башенок, примыкающих к дому. Такая кровля не является основной, однако для ее конструирования необходимы особые познания. Стропильная система в небольших башенках устанавливается веерообразно. Общая центральная стойка является местом расхождения стропильных ног. Дополнительную опорную функцию выполняют прогоны, для их изготовления используют клееную древесину. Выделяют два варианта прогонов - верхний и нижний. Каждых из них выполняет функцию равномерного распределения нагрузки. После разработки проекта конической крыши, изготавливают колеса. Концы стропил фиксируют на полукруге, таким образом, повышается прочность всех соединений.
Для дополнительной устойчивости кровли, нижняя плоскость стропильных брусьев запиливается под определенным углом. Для фиксации деревянных деталей используйте стальные уголки.
Выполняя расчет по количеству стропильных ног для конусообразной кровли, учтите такие моменты как сечение материала, из которого они изготавливаются и интервал их монтажа. В нижней стороне крыши интервал между стропильными элементами должен быть минимальным. Таким образом, обрешетка под дальнейшую отделку кровли будет выполнена с максимально плавным изгибом. Для этого, в нижней части между основным брусом укладывается дополнительная распорка с меньшим сечением, она сделает поверхность более прочной и аккуратной.
Далее установите водоотводный желоб. Полукруглые их варианты изготавливают исключительно под заказ. Для самостоятельной сборки системы достаточно использовать небольшие отрезки обычных прямых желобов, соединив их под нужным углом. Все соединения должны быть герметичными и аккуратными.
Займитесь обрешеткой, для создания которой чаще всего используют деревянные брусья, гибкие пластиковые детали или обычные водопроводные трубы. Несущая способность последних элементов годиться лишь для выдерживания небольшой по размеру кровли, используемой в качестве украшения, но никак не для основной куполообразной крыши. Для дополнительной прочности, сложите в 2 раза трубы или брусья. Для их фиксации на стропильной системе используйте саморезы.
Отделка конусообразной кровли выполняется фальцевым способом. Черепица укладывается на поверхность дранки или камыша. Выполняя отделку кровли с помощью черепицы учтите тот факт, что сверху вниз ширина черепицы увеличивается. Поэтому, выбирайте специальные варианты конической черепицы, чтобы избежать неаккуратных стыковых соединений. Подсчитайте длину стропильных элементов, общую площадь кровли, исходя их этого приобретайте необходимое количество отделочных материалов.
Устанавливайте отделку снизу вверх. Каждая черепичка устанавливается с небольшим нахлестом по отношению к боковой и нижележащей. В месте соединения кровли с наружной стеной, установите гидроизоляцию.
Ознакомьтесь с особенностями по возведению конической кровли:
1. Скаты выносят на поверхность кровли минимум на тридцать сантиметров.
2. На обычном бетонном перекрытии устанавливается стандартный брус, а уже на нем фиксируется стропильная система.
3. Для более плотного соединения конечных участков стропил, рекомендуем заострить их.
4. Верхние части стропил устанавливают на опору полукруглой формы и соединяют между собой с помощью стальных уголков.
5. Обрешетка выполняется из полукруглых брусков: длинных и коротких элементов.
7. Перед началом отделки черепицей, зафиксируйте водоотводы.
8. Интервал монтажа обрешетки определяется типом отделочного материала кровли.
9. Используя коническую черепицу, предварительно промаркируйте элементы каждого ряда. Уменьшайте количество материала для каждого отдельного ряда.
Гибкая или битумная черепица устанавливается на сплошное основание. Для этих целей чаще всего используется тонколистовая фанера. Для создания тепловой кровли, дополнительно укладывается утеплитель, пароизоляция и гидроизоляция.
Фанера нарезается трапецие образной формой, укладывается снизу вверх. Толщина слоев фанерного покрытия должна составлять минимум 12 см. То есть, используя 4-миллиметровую фанеру, укладывайте ее на основание в 4 слоя. Далее монтируется влагозащита и битумная черепица.
На верхней части конусообразной кровли устанавливается стальной конек. Для его изготовления используют сталь, медь, алюминий, нержавейку. Дополнительно, при необходимости, монтируют флюгер.
Выбирая инструмент для возведения конической крыши, необходимо отталкиваться от материалов изготовления обрешетки и отделки кровли. При этом, если обрешетка монтируется из дерева, то в обязательном порядке понадобится электролобзик, перфоратор, шуруповерт. Используя стальные материалы, запаситесь болгаркой с режущими дисками, сверлами по металлу и электродрелью.
Видео по монтажу конической кровли:
Несмотря на то, что круглая форма крыши является несколько необычной для строительства зданий, в современной архитектуре можно найти множество примеров округлых конструкций. В данной статье мы расскажем, как сделать круглую крышу различных видов, и в чем основные отличия между ними.
Необычная на первый взгляд круглая крыша привлекает внимание в первую очередь совершенством форм, без острых углов и асимметрии. Зачастую такие конструкции можно встретить на зданиях религиозного назначения. При сооружении частных жилых домов круглая крыша делается довольно редко. В некоторых случаях она является составляющим элементом конструкции и придает архитектурному сооружению индивидуальность. Как правило, такие крыши возводятся над декоративными верандами, беседками или башенками.
Стоит отметить, что округлая форма позволяет кровле не бояться порывистых ветров и обильных снегопадов. К тому же, подкровельное пространство можно использовать максимально рационально. Различают коническую, купольную и «луковичную» разновидность крыши.
Строение крыши конического типа
Как правило, коническая крыша устанавливается на многогранных или круглых строениях. При этом сооружается наслонная стропильная система. Кольцевой прогон, на который впоследствии будут опираться стропильные ноги, закрепляется на центральной опорной балке. Его монтаж производится так, чтобы не нагружалась высшая точка конуса.
Вторым опорным элементом для стропильной системы будет выступать мауэрлат, установленный по кольцу. Монтируют его на стенах здания. Размещая балки перекрытий, необходимо учесть, что в месте установки центральной опоры на них будет приходиться максимальная нагрузка.
Кольцевой конек фиксируется на центральной опоре специальными раскосами. Перед тем, как построить круглую крышу, необходимо выполнить точный расчет всех узлов. Чтобы не ошибиться в расчетах, такую работу лучше поручить специалистам.
При строительстве стропильного каркаса оптимальным выбором будет клееный брус, который рассчитан на существенные внешние нагрузки. В частности, керамическая черепица, если она используется для перекрытия кровли, отличается большой массой – не менее 40 кг в 1 м 2 . Поэтому для укладки требуется надежная система стропил. Следовательно, опорные элементы из древесины должны отличаться хорошей прочностью.
При обустройстве конической кровли стропильные ноги выступают в роли ребер жесткости. Их количество рассчитывается, исходя из типа кровельного материала и его характеристик.
Зачастую для перекрытия дома с круглой крышей используется не только керамическая черепица, но и мягкие битумные материалы, а также листовой металл. Обратите внимание, что профильные материалы в данном случае применять непрактично, поскольку образуется слишком много отходов, а швы между листами нуждаются в очень тщательной герметизации. Тем не менее, все равно места стыковки могут причинять неудобства в дальнейшем, а внешний вид кровли будет не самым привлекательным.
Устройство круглой купольной кровли
При организации купольной кровли ее круглая стропильная система делается из стропил висячего типа, а не наслонного, как в предыдущем варианте. Стандартно такая кровля представляет собой трехшарнирную арку из висячих стропильных ног. Нижнее ребро арки стыкуется с мауэрлатным брусом, смонтированным на стенах. Верхний край арки при этом опирается на кольцевой прогон, установленный в верхней части опорной балки, размещенной по центру здания.
Безусловно, если вы не знаете, как сделать купол на крыше, и не можете самостоятельно выполнить проект стропильного каркаса, лучше доверить выполнение расчета специальным строительным организациям, поскольку такая работа требует теоретических и практических знаний механики и сопромата. В то же время, по уже готовым расчетам соорудить крышу в виде купола вы сможете вполне самостоятельно.
Полукруглая купольная крыша приобретает форму благодаря наличию кольцевой обрешетки. Она фиксируется на вспомогательных опорах, которые стыкуются с затяжками висячих стропильных арок.
Американский архитектор Р. Б. Фулер в свое время предложил еще один метод возведения купольной крыши. Его проект получил название «Геодезический купол». Основная особенность конструкции заключается в том, что она состоит из множества треугольников. Ввиду очень сложных расчетов и непривычного способа исполнения, проект не получил широкого распространения.
Стропильную систему для геодезического купола можно сооружать одним из способов:
- коннекторный – при этом воедино треугольники собираются непосредственно над стенами постройки при помощи коротких брусков и замков-коннекторов;
- бесконнекторный – панели в форме треугольников изготавливаются заранее, а в одно целое их собирают уже непосредственно на месте строительства.
Достоинства проекта геодезического купола
- Хотя по площади прямоугольные и круглые сооружения получаются равными, внутренний объем последних намного больше. Благодаря этому в помещение попадает существенно больше воздуха и света. Кроме того, круглая конструкция позволяет сэкономить до 30 % материала.
- Округлая форма крыши позволяет снизить теплопотери в зимний период, а также минимизировать поглощение тепла в летнее время. Следовательно, расходы на обогрев или охлаждение пространства сокращаются примерно до 30 %.
- Небольшая масса каркаса геодезического купола позволяет обойтись без усиленного фундамента под домом.
- В здании с круглой крышей в форме купола можно организовать любое количество окон, вплоть до полного остекления купольной конструкции. При этом волноваться по прочности крыши не потребуется – она сохранит все свои характеристики.
- Крыша в форме шара позволяет максимально равномерно распределить нагрузку, поэтому она не боится даже очень сильных зимних снегопадов.
- Благодаря аэродинамическим свойствам, купол не пострадает от сильного порыва ветра.
- Округлая крыша пропускает существенно меньше внешнего шума внутри здания, то есть обеспечивает звукоизоляцию.
- Для размещения солнечных батарей и модулей симметричная сферическая крыша подходит наилучшим образом.
- Подобная конструкция крыши просто очень красива внешне и смотрится весьма оригинально.
Как сделать крышу в форме «луковицы»
Еще один вариант круглой крыши, который можно встретить в строительстве зданий, это «луковичная» кровля. Как правило, такие конструкции сажают на христианских церквях и храмах. В частном строительстве такая форма не применяется – слишком специфична. Однако для тех, кто занимается реконструкцией религиозных сооружений, например в глухих деревнях, где у жителей нет возможности нанять специалистов строительных фирм, будет полезно ознакомиться с техникой создания каркаса такой крыши.
При условии, что купол в форме луковицы не будет превышать 3 м в диаметре, каркас для него можно изготовить из древесины. Специфические стропильные ноги для луковичной крыши называют журавцами. Обычно используется наклонный тип стропил. Чтобы придать конструкции прочность и жесткость, используются раскосы и подкосы. Такие элементы монтируют в местах, на которые приходится максимальная нагрузка. Таким образом, они защищают каркас от разрушения.
Для создания «журавцов» используются специальные лекала, которые накладываются на доску толщиной 40 мм. Как вариант, иногда применяют по две доски с меньшей толщиной. По центру купольной конструкции всегда размещается центральная опора, в которую упираются все стропила.
Перед тем, как покрыть круглую крышу в форме луковицы листовым металлом, поверх «журавцов» необходимо набить обрешетку с шагом в 30 см. Если же перекрытие луковичного купола будет выполняться с помощью чешуек, под каждый такой элемент потребуется дополнительное кружало. Поэтому последний способ требует максимальных трудовых и временных затрат.
Купола православных церквей во время реставрации нередко перекрываются осиновым лемехом. При этом каждый элемент изгибается таким образом, чтобы в точности повторять форму луковицы. Укладку материала следует выполнять таким образом, чтобы между швами не подтекала вода.
Для тех случаев, когда купольная конструкция в диаметре превышает 3 м, каркас для нее изготавливается из металла. При этом крепление «журавцов» к центральной опоре выполняется с помощью распорок из металла. Обрешетка делается тоже металлической, а крепят ее с отступом в пределах 40-50 см. В качестве финишного покрытия обычно используется фальцевая кровля. Если же организовывается чешуйчатая крыша, то швы между пластинами после их укладки нуждаются в обязательном припаивании, чтобы исключить попадание воды.
Купольные дома - это не просто стремление уйти от привычных надоевших геометрических форм. У здания такого типа множество преимуществ. Оно представляет собой полусферу, охватывающую наибольший объем при наименьшей площади поверхности. Таким образом используя минимальное количество строительных материалов, можно построить дом с максимальной полезной площадью. Купольный дом является воплощением оригинальной идеи «сделай больше, затратив меньше»: на строительство купола требуется на 60% меньше строительных материалов, чем на сооружение обычной коробки дома с такой же площадью ограждающей поверхности.
Для возведения полусферических домов используют геодезический или стратодезический купола. В первом случае главными составляющими являются «ребра», хаб (ступица) и коннекторы (рукава). В качестве «ребер» используют доски из лиственницы или ЛВЛ-брус. Заготовки нарезают согласно проекту, а потом соединяют их в треугольники под четко определенным углом при помощи специальной системы, состоящей из хаба (центральной части «замка») и коннекторов.
В результате получается очень прочный каркас, выдерживающий порывы ветра до 100 м/с и нагрузки, намного превышающие строительные нормы.
При возведении стратодезического купола силовой каркас выполняют из балок гнутоклееного конструкционного бруса, которые как лучи сходятся в верхней точке.
После того как каркас купола полностью собран, на него укладывают мембрану и обшивают листами фанеры повышенной влагостойкости ФСФ, далее приступают к укладке кровельного покрытия.
Почему гибкая черепица оптимальна для купольных домов?
Конструкция купольной крыши не позволяет укладывать на нее тяжелые материалы, поэтому керамическую и цементно-песчаную черепицу, сланец и «зеленую» кровлю использовать в данном случае нельзя. В некоторых проектах укладывают дранку, но из-за трудоемкости процесса, малой долговечности и надежности материала многие владельцы домов отказываются от такого вида покрытия. В результате самым оптимальным вариантом является гибкая черепица.
Она представляет собой одно- или многослойные листы размером 100 х 32/33/35 см с фигурными вырезами по одному краю. Благодаря тому, что в основе черепицы лежит не гниющий стеклохолст, каждый гонт обладает отличной гибкостью и долговечностью, что позволяет укладывать это покрытие на сложных архитектурных или круглых крышах.
В отличие от других видов мягкая черепица подходит для крыш любой формы и сложности с углом ската от 11,4°, причем количество отходов при монтаже не превысит 3-5%. (Для сравнения: количество отходов металлочерепицы на кровле сложной формы может доходить до 60 %, а это приведет к значительному удорожанию крыши в целом.) Кроме того, при соблюдении технологии монтажа, гибкую черепицу можно укладывать даже на вертикальные поверхности, а значит, что это самый подходящий материал для купольных конструкций.
Особенности монтажа кровельного покрытия (на примере многослойной гибкой черепицы ТЕХНОНИКОЛЬ SHINGLAS)
В качестве стропил в полусферических домах выступают балки из гнутоклееного конструкционного или ЛВЛ-бруса. Устройство вентиляционного зазора в купольной крыше ничем не отличается от его устройства в классической скатной кровле. Поверх стропил натягивают диффузионную мембрану и фиксируют ее брусками 50 × 50 мм, пропитанными антисептиком. После чего всю конструкцию обшивают треугольными листами фанеры ФСФ толщиной 15 мм.
При монтаже сплошного настила из фанеры между листами необходимо оставлять 3-5 мм зазора для компенсации линейного расширения.
С конструктивной точки зрения купольная крыша - это изогнутая поверхность, поэтому поверх фанеры укладывают сплошной самоклеящийся подкладочный ковер. В верхней части делают выходы для подкровельной вентиляции, а также при необходимости устраивают проходку для дымохода. После укладки ковра устанавливают карнизные планки. Завершив подготовительные работы, приступают к укладке черепицы.
Работа на сферических крышах проводится с помощью организации точек навески и возможна только методами промышленного альпинизма.
Монтаж черепицы начинают с укладки стартовой полосы. Она должна отходить от перегиба карнизной планки на 1-2 см. Стартовую полосу из рядовой черепицы промазывают в местах наложения на карнизную планку битумной мастикой ФИКСЕР от ТЕХНОНИКОЛЬ. После чего прибивают на 12 гвоздей.
Второй и последующий ряды укладывают рядовой черепицей. Многослойную черепицы ТЕХНОНИКОЛЬ SHINGLAS крепят оцинкованными кровельными гвоздями. Правильное расположение гвоздей указано в инструкции по укладке и зависит от формы нарезки, причем каждый гвоздь должен пробить и гонт верхнего ряда, и нижележащий гонт. При монтаже черепицы каждый гонт крепится с помощью гвоздей, количество гвоздей зависит от угла наклона сферы и формы нарезки черепицы.
Из-за отсутствия в купольной конструкции конька, возникает вопрос вентиляции подкровельного пространства. Это проблема решается посредством установки в крыше кровельных вентиляторов.
Основная работа при монтаже многослойной черепицы на куполе - это примерка и разметка. Каждый отрезок требует подрезки и корректировки угла перехода. Некоторые отрезки попадающие на перегибы кровли необходимо будет разрезать на несколько мелких участков, каждый из которых компенсирует искривление кровли.
Отметим, что процент отходов при аккуратном и бережном отношении к материалу относительно невелик (около 5%), а это значит, что многослойная черепица действительно является экономически выгодным вариантом для купольных крыш.
