Купольная крыша всё чаще и чаще встречается на современных домах. Крыши круглой формы не являются редкостью в частном загородном строительстве. При этом условно, все кровли круглой формы разделяют на геодезический, арочный и конусный тип. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и отличается от другого типа технологией монтажа.
Общие преимущества купольной крыши:
- Обеспечивается максимальное пространство чердачного или мансардного помещения;
- Возможность на плоскости кровли изготавливать любое количество окон, что позволяет максимально использовать естественное освещение;
- Круглая форма препятствует накоплению снега на поверхности кровли в зимний период;
- Сфера купола в отличие от скатной кровли обладает большей прочность, при её сравнительно меньшем весе;
- Возможность получить общий уникальный наружный дизайн загородного дома.
Геодезическая купольная крыша
Впервые проект геодезической купольной кровли был разработан американским архитектором Р. Б. Фулером в 1951 году. Изготовление кровли по его проекту позволяет получить купол с максимально правильной сферической формой.
Дом с геодезической купольной крышей.
Технология строительства купольной крыши геодезического типа
В конструкции кровли абсолютно отсутствуют привычные для скатных крыш стропила и вертикальные упоры для них. Типчный каркас кровли состоит из связанных между собой треугольных элементов, собранных из бруса с сечением 100х50 мм и длинной 100-120см.
Как правило, после изготовления перекрытия первого этажа, по всему периметру стен круглого дома монтируется мауэрлат – брус с сечением 100х100 или 50х100 мм, закрепленный горизонтально при помощи анкеров или предварительно выпущенных из монолитной плиты шпилек с резьбой на 12 мм.
В конструкции обычной двухскатной кровли мауэрлат представляет собой единый сплошной брус, на который опираются нижние участки стропил. В конструкции же геодезической купольной кровли мауэрлат изготавливается из небольших отрезков бруса, равных стороне будущих треугольников в конструкции.
Для соединения брусков используются пяти и шестилопастные металлические пластины, которые называют коннекторами или соединителями. Они представляют собой звезду, то есть, от металлической трубы диаметром 100 мм отрезают заготовку длинной 6-8 см. Дальше к полученному кольцу электродуговой сваркой приваривают под нужны углом металлические пластины с размерами 60х150 мм.
Коннектор (он же соединитель).
После монтажа мауэрлата по всей его окружной протяженности с шагом в 100-120 см закрепляют саморезами Г-образные металлические пластины, в которых заранее изготавливают отверстия для крепления рёбер условного треугольника. Закрепив ребра треугольника к пластинам, в точке вершины условного треугольника соединение его рёбер производят при помощи коннекторов.
Строительство купольной крыши.
Таким образом, закрепив на всей протяженности мауэрлата первый ряд треугольников, между их верхними основаниями производят связку брусом, образуя при этом уже перевернутые треугольники. На следующем этапе к оставшимся двум пустым лопастям коннекторов монтируют рёбра второго ряда треугольников.
В технической конструкции у крыши отсутствует конёк или какой-то определенный верх. Стыковка последних верхних треугольников производится аналогично с предшествующим способом соединения, то есть, коннекторами.
Когда заканчивают полностью сборку купольного каркаса, для усиления пролетов треугольников монтируют на их плоскости дополнительную обрешетку, поверх которой монтируются листы осп треугольной формы с последующим монтажом битумной черепицы.
Купольная крыша с черепицей.
Строительство по описанной выше технологии применяется не только в возведении крыш. В некоторых европейских странах таким способом возводят целиком геодезические куполообразные дома. Отличительная особенность данных зданий в том, что у них полностью отсутствуют фасадные стены. То есть, после изготовления фундамента приступают сразу к монтажу куполообразной кровли.
Каркас геодезического купола.
Проектирование геодезической купольной крыши
В отличие от двускатной кровли купольную крышу спроектировать на обычном листе ватмана в 2d не получится. Для проектирования всей конструкции требуются компьютерные программы, позволяющие моделировать в 3d — трехмерное моделирование. Или специальные калькуляторы. Можно использовать калькулятор нашего сайта, представленные на странице: .
Расходных материалов в отличие от скатной кровли для купольной кровли требуется значительно меньше. Всреднем расход материалов ниже на треть в сравнении с двускатной кровлей. При проектировании требуется высчитать точное количество заготовок бруса для рёбер и оснований треугольников, количество монтажных коннекторов и общий метраж обшивочного материала.
Арочная купольная кровля
Конструкция арочной кровли более схожа с конструкцией скатной крыши. В конструкции уже присутствуют полноценные пропилы, правда, их форма изначально напоминает дугу.
Стропила для арочной кровли используют трех видов:
- Заводского производства из клеёного бруса;
- Сборные из бруса, изготовленные самостоятельно;
- Металлические фермы заводского производства.
Дороже всего стоят стропила из клеёного бруса. Во время их производства тонкую обрезную доску насыщают влагой и укладывают в специальные, задающие изгиб доске распоры. Далее доску искусственно сушат с применением паровой вытяжки. После этого из сухой изогнутой доски собирают клеёный брус, форма которого будет умышленно изогнута под определенным радиусом.
Изогнутые стропила из клееного бруса.
В процессе же монтажа, нижние концы дугообразных стропил закрепляют к основанию мауэрлата, а верхние концы арочных стропил соединяются вместе посредством небольшого круглого деревянного или металлического кольца.
Соединение арочных стропил.
Дешевле обходится изготовление дугообразных стропил самостоятельно или при участии специалистов сразу на строительном объекте. Для их сборки используют заготовки деревянного бруса длиной 60-100 см с сечением 40х100 или 50х100 мм. Изначально на бумаге делают чертеж и собирают первую стропилу, которую в дальнейшем используют в качестве образца. Для скрепления между собой заготовок деревянного бруса используют перфорированные металлические пластины и, в некоторых случаях дополнительно усиливающие крепление металлические спицы.
Стропила купольной крыши.
Если площадь перекрываемого пролета превышает 5 м, то вместо деревянных дугообразных стропил используют металлические фермы. В зависимости от выбора наружного кровельного материала и наличия теплоизолятора, вес купольной кровли может существенно различаться. По этой причине для изготовления полукруглых металлических ферм применяют различный металлопрокат. Например, используют как круглую или квадратную трубу, так и конструкции собранные из швеллера.
Подробнее о различных видах стропил для такой крыши можно прочитать в специальной статье: .
Конусная купольная кровля
Конусная купольная кровля может быть изготовлена, как над всей площадью загородного дома, при условии, что его периметр круглой формы, так и являться частью двухскатной кровли. В конструкции конусной кровли используются только ровные стропила. В основном в качестве их применяют деревянный брус с сечением 50х100 или 40х150 мм.
Конусная купольная крыша.
Работа начинается с составления проекта и здесь существует такой нюанс. Несмотря на то, что кровля конусная, она, прежде всего, имеет куполообразную форму, то есть, у нее отсутствуют начало, конёк, фронтон и прочие элементы присущие двухскатным крышам. Это всё позволяет практически не накапливаться снегу в зимний период. Вот тут-то и кроется для незнающих людей подвох. Решив, что нагрузка на кровлю будет незначительная, её высоту делают небольшой, Все дело в том, что от высоты пика – самой высокой подкровельной точки, напрямую зависит конструкция упоров и распоров для стропил. Рассмотрим два варианта.
Случай, когда чердачное помещение не будет использоваться
Если чердак не планируется использовать, то в высоком конусе кровли нет смысла. Минимальный допустимый уклон стропил не должен быть меньше 15 см на 1 погонный метр. Нижние концы стропил монтируются к мауэрлату с выпуском для дальнейшей обшивки свеса. Верхние концы стропил соединяют между собой при помощи спиц или саморезов.
При большой площади крыши, учитывая что уклон кровли незначительный, то для того чтобы стропила со временем не провисали под весом всей конструкции, примерно на середине их длинны монтируют вертикальные упоры. Низ вертикального упора монтируется к балке потолочного перекрытия или просто опирается на металлическую лапу, в случае монолитного перекрытия.
Случай, когда планируется использовать чердачное помещение
В этом случае нижние концы стропил закрепляют аналогично к мауэрлату с наружным выпуском. Однако угол уклона стропил по отношению к мауэрлату может составлять 70-75°. В верхней части стропила связывают между собой длинными саморезами, а после этого по кругу всей кровли по стропилам набивается обрешеточная доска с последующим кровельным настилом.
Соединение стропил и перемычек с использованием металлических конструкций.
Как видно из второго примера, если задан слишком большой наклон стропил, то основная нагрузка уже будет приходиться не на середину стропил, а на самую верхнюю их точку соединения. То есть, установка подпоров здесь уже не требуется. Однако, чтобы “не гуляла” верхняя точка соединения всех стропил, их пары связывают между собой распорной перемычкой из бруса 50х100 мм. Например, в конструкции используется всего 12 стропил, следовательно, пар получается всего 6 – это каждые две противоположные стропилы.
На каких домах и основаниях возможно строительство купольных крыш
Главное условие для купольной кровли – это правильная геометрия здания. То есть, загородный дом либо изначально по периметру имеет круглую форму, либо его периметр имеет правильную форму квадрата.
Основание под строительство купольной крыши.
Если периметр загородного дома имеет форму параллелепипеда, то куполообразную кровлю построить затруднительно, а например, мало чем уступающую полукруглую крышу вполне возможно.
Полукруглая крыша может применяться там, где купольная крыша не подходит.
В случаях, когда периметр несущих стен дома имеет неправильную форму или в ходе строительства в проект вносились изменения, например, пристраивались дополнительные помещения, то единственным выходом остается комбинированная кровля, которая может включать в себя и элементы скатной и элементы купольной крыши.
Комбинирование различных типов крыш.
Что же касается основания, то купольную кровлю можно изготовить практически на любых стенах. Дело в том, что необходимо учитывать нагрузку производимую кровлей на несущие стены. Например, если дом построен по каркасной технологии, то не получится изготовить куполообразную кровлю, в которой применяются металлические стропила или железобетонные балки. Стены не выдержат такой нагрузки. На каркасных стенах оптимально изготавливать крышу на основе деревянных стропил. Если же стены загородного дома изготовлены из кирпича, ракушечника или монолитного бетона, то здесь особых ограничений уже не накладывается.
Коническую крышу можно сделать над круглым или многогранным сооружением. Схема стропильной системы предполагает наслонный тип стропил. Поскольку для них необходимы опорные элементы – прогоны, то в качестве верхней опоры будет выступать кольцевой прогон, который закрепляется на центральном столбе таким образом, чтобы самая верхняя точка конуса башенки была не нагружена. Второй опорой будет выступать такой же кольцевой мауэрлат, который укладывается по стене башенки.
Конструкция потолочных балок должна быть рассчитана на сосредоточенную нагрузку в том месте, где будет установлен центральный столб. Кольцевой коньковый прогон крепится к центральному столбу с помощью раскосов. Все узлы стропильной системы требуют тщательного расчета, если вы не чувствуете в себе уверенность – лучше закажите расчет в строительной компании!
Если вы собираетесь использовать дерево, то лучше всего заказать элементы стропильной системы из клееного бруса, особенно при последующем применении в качестве кровельного материала натуральной черепицы. Поскольку это очень тяжелый материал – один квадратный метр такой кровли будет весить не менее 40 кг, деревянные стропильные системы для нее должны обладать повышенной прочностью. Количество стропильных ног, которые являются ребрами жесткости конической крыши, будет определяться сечением используемого материала и необходимым расстоянием между ними. В качестве кровельного материала для конических крыш кроме натуральной черепицы можно использовать битумные гонты, деревянную дранку или металл.
Если вы решили придать крыше дома, коттеджа конусообразную форму, напоминающую башни старинных замков.
Стропильную конструкцию выполняют из клееного бруса, как и каркас фахверка, не только украсивший дом, но и частично ставший опорой для стропильных ног, расходящихся веером из общего центра и образующих конусовидную форму.
В точке, где сходятся верхние края 17 стропил, возводят опорный столб, на вершине которого жестко закрепляют прочный полукруг из клееной древесины. На полукруге, как спицы в ободе колеса, и закреплены предварительно заостренные концы стропильных брусьев, причем не самой узкой своей частью, что обеспечивает необходимую прочность соединения. Дополнительную прочность конструктивному узлу придают небольшие угловые запилы на нижней плоскости стропильного бруса в месте его соединения с опорным полукругом, а также металлические уголки, скрепляющие деревянные детали.
С нижней стороны крыши, в месте крепления стропил к опорному брусу по периметру полукруглой стены, расстояние между ними, наоборот, довольно велико (65 см), и задача становится противоположной - уменьшить это расстояние в половину, чтобы обрешетка под укладку черепицы имела равномерный плавный изгиб. С этой целью в нижней части стропильного конуса между основными брусьями укладывают вспомогательные, меньшего сечения, придающие поверхности плавную округлость и дополнительную прочность.
После чего монтируют металлический водоотводный желоб, огибающий пристройку по всему периметру. Поскольку найти криволинейный желоб нужной длины довольно сложно, его придется собрать из отдельных отрезков меньшего размера, спаяв их между собой. Если выполнить соединения аккуратно, то сборный желоб будет невозможно отличить от сплошного.
Устройство купольной крыши
В отличие от конической крыши, которую строят с использованием наслонной стропильной системы, купольная крыша имеет висячую стропильную систему. Обычная трехшарнирная арка, которой по сути являются висячие стропила, опирается одним концом на мауэрлат, проложенный по стене, а вторым – на опорное кольцо, которое монтируется вверху столба, установленного в центре сооружения. Если вам по душе такие сооружения, то строительство и проектирование стропильной системы для него потребует хороших технических знаний в области классического «Сопромата» и «Теоретической механики». Не владеете в достаточном объеме ни тем, ни другим – лучше закажите расчет у строительной компании. Они посчитают, а строить можете и самостоятельно.
Полукруглая конструкция купола получается за счет кольцевой обрешетки, которая монтируется на дополнительные стойки, упирающиеся в затяжки висячих стропильных арок. Другой способ устройства купола предложил американский архитектор Р.Б. Фулер, он представил купол в виде конструкции, образованной треугольниками. Его проект носит название «геодезический купол». Несмотря на то что представлена эта конструкция была еще в 1951 году, распространенной она не стала. Скорее всего, из-за сложности расчетов и необычности внешнего вида.
Крепление стропильной системы в геодезическом куполе может быть двух видов:
- Коннекторным, когда треугольники собираются из отрезков бруса и специальных замков-коннекторов прямо над стенами дома. Этот способ сборки показан на видео.
- Бесконнекторным, когда треугольные панели изготавливаются заранее, и на месте идет их сборка в общую конструкцию. Такая крыша имеет много преимуществ, в частности, она может быть почти полностью застеклена ПВХ окнами, и у вас не будет проблем с ее очисткой от снега. Кроме того, эта конструкция имеет отличную сопротивляемость ветровым нагрузкам. Словом, интересный вариант для устройства домашней оранжереи, например.
Такая форма крыши – отличительный признак православных храмов и церквей. Специфическая форма стропильных ног луковичного купола называется «журавец». Мы имеем дело с наслонной стропильной системой. Дополнительную жесткость «журавцам» придают раскосы и подкосы, установленные в точках наибольших нагрузок, чтобы предотвратить разрушение конструкции купола. «Журавцы» вырезают по специальным лекалам из досок толщиной 4 см, для этой цели может использоваться и сдвоенная доска меньшей толщины. Опираются журавцы на центральный столб, который служит еще и основанием для установки креста, венчающего главу.
Варианты монтажа можно посмотреть на фото. Если купол будет крыться металлом, то по журавцам устраивается обрешетка, имеющая шаг 30 см. Но бывает, что купола накрываются чешуйчатой кровлей, это самый трудоемкий способ, поскольку для каждой «чешуйки» монтируется дополнительное кружало, которое ее поддерживает. А при реставрации деревянных церквей купола кроют осиновым лемехом. Каждая планка аккуратно изгибается, чтобы точно повторять конструкцию луковки. Слои лемеха укладывают на крышу так, чтобы они не позволяли воде затекать между рядами.
Церковные купола – сложный тип архитектуры, его смонтировать непрофессионалу практически невозможно, это не стропильная система под металлочерепицу или другой кровельный материал для двускатной крыши обычного дома. Если купол имеет размеры более 3 м в диаметре, то для его каркаса используют металл. Здесь журавцы с опорным столбом будут скрепляться распорками тоже из металла. Обрешеткой будут служить металлические полосы, которые монтируются с шагом в 0,4-0,5 м. Кроются такие купола металлической фальцевой кровлей. Часто металлические листы имеют вид чешуек, швы которых при монтаже пропаиваются.
Конструкция купольной кровли
В отличие от конической кровли, которая сооружается с применением наслонной системы стропил, купольная крыша делается с использованием висячей стропильной системы. Как правило, это обычная трехшарнирная арка, которая состоит из висячих стропил. Арка одним концом опирается на проложенный по стене мауэрлат, а второй ее конец упирается на опорное кольцо, смонтированное вверху столба, который устанавливается в центре таких домов.
Если вам по душе сооружение такого типа, то следует учесть, что для его проектирования и строительства стропильной системы потребуются некоторые технические знания в области сопромата и классической теоретической механики. Если вы в достаточном объеме не владеете ни тем, ни другим, правильно будет заказать расчет у специалистов строительной компании. Они выполнят все расчеты, а строить можете сами.
Конструкция полукруглого купола получается за счет кольцевой обрешетки, монтирование которой происходит на дополнительные стойки, которые упираются в затяжки висячих арок стропил.
Геодезический купол
Основанием дома является каркас, обшитый щитами и влаго-, теплоизолирующими материалами.
Есть иной способ устройства купола, который предложил архитектор из Америки Р.Б. Фулер. Он представил создание купола в виде конструкции, которая образуется треугольниками. «Геодезический купол» – такое название имеет этот проект. Несмотря на то что он был представлен еще в 1951 году, распространенным он не стал. Скорее всего, из-за того, что данная конструкция купола имеет достаточно сложный расчет и необычный внешний вид.
В геодезическом куполе крепление системы стропил можно сделать двумя способами:
- коннекторный способ – для сборки треугольников прямо над стенами строения используются отрезки бруса и специальные замки-коннекторы;
- бесконнекторный способ – треугольные панели изготавливаются заблаговременно, а их сборка в общую конструкцию происходит по месту сооружения таких зданий.
Преимущества геодезического купола
Очевидные преимущества зданий на основе геодезического купола определяют свойства сферы:
- Максимальность внутреннего объема при одинаковой с «прямоугольным» сооружением полезной площади. Намного больше света и воздуха. Примерно на 30% меньше затрат на материалы для строительства.
- В зимнее время года меньше рассеивается тепла, а летом меньше поглощается. Соответственно, снижаются расходы (до 30%) на кондиционирование и обогрев помещения.
- Геодезический купол достаточно легкий, для его сооружения нет необходимости возводить дорогостоящий и мощный фундамент.
- Купольный дом может иметь сколько угодно окон, можно остеклить и весь купол. Кроме всего, это абсолютно не повлияет на его характеристику прочности.
- Недостижимая для иных строений прочность создает возможность купольному строению выдерживать огромную снеговую нагрузку;
- Непревзойденная аэродинамика купола обеспечивает ему отличное огибание ветрами.
- Исходя из того что сфера имеет меньшую площадь поверхности, соответственно, в дом будет меньше проникать посторонних звуков, что обеспечит более комфортную жизнь;
- Симметрия сферы создает условия наиболее эффективного ориентирования на ней солнечных батарей и модулей солнечных коллекторов.
- Купольное строение имеет оригинальный и эстетичный внешний вид.
Многообразие кровельных конструкций, которые сегодня используют для покрытия частных домов, дает возможность выбрать оптимальный вариант по эксплуатационным характеристикам и цене сооружения. В этой же статье будем говорить о кроле, которая встречается на российских просторах не часто. Это круглая крыша. Рассмотрим, каких форм она бывает, из каких элементов ее возводят, а также расскажем о технологии ее сооружения.
Виды круглой кровельной конструкции
Чисто в конструктивном плане круглую кровлю надо разделить на три разновидности:
полусфера , он же геодезический вид;
арочного типа;
конусообразного .
Необходимо отметить, что каждый вид имеет свои преимущества перед другими, а также технологию сооружения. Поэтому рассмотрим каждую позицию по отдельности.
Геодезическая крыша
Этот вид кровельной конструкции был разработан в 1951 году американским архитектором Фулером. Инженер нашел способ создать крышу, в которой не было традиционной стропильной системы. Вместо нее основу составлял каркас, собранный из равносторонних треугольников. Последние в свою очередь собирались из бруса сечением 50х100 мм и длиною 1-1,2 м.
Их соединяли между собой специальным соединительным элементом, который называется коннектор. По сути, это стальная труба диаметром 100 мм и длиною 6-8 см. К ней приваривали металлические лопасти шириною 60 мм и длиною 150 мм, которые образовывали в целом пяти- или шестиконечную звезду. Лопасти приваривали попарно. На фото ниже такой коннектор показан.
То есть при сборке получалось так, что равносторонние треугольники образовывались за счет установки их элементов между парными лопастями коннекторов. Где они крепились саморезами со стороны каждой лопасти.
Сегодня производители крыш полусферического типа предлагают не только соединительные элементы этого вида. Есть и другие конструкции. К тому же надо отметить, что крыши Фулера сегодня собирают по технологии, в которой нет места коннекторам.
Процесс сборки крыши этого типа начинается, как и все кровельные конструкции. А именно с установки мауэрлата. Понятно, что круглую кровельную конструкцию можно установить только на круглый по форме дом. И здесь есть один тонкий момент, от которого зависит качество конечного результата. А именно способ монтажа мауэрлата.
Для этого брус сечением 50х100 или 100х100 мм разрезают на отрезки длиною, равной длине равносторонних треугольников, из которых формируется каркас кровли. После чего эти отрезки пиломатериала монтируют или на стены дома, или за залитый фундамент. Способ крепления выбирается стандартный, но чаще это установленные вертикально шпильки, которые вмонтированы в армирующий пояс дома или фундамент.
После того как мауэрлат установлен и закреплен переходят к сборке кровельного каркаса. Для этого по краям элементов мауэрлата устанавливают и закрепляют саморезами Г-образные стальные пластины. К ним крепят ребра треугольников, расположенных под наклоном к горизонтали. В верхней же части двух ребер устанавливают коннектор. То есть получается так, что отрезок мауэрлата в самой нижней плоскости сборки кровельного каркаса выполняет функции одного из ребер равносторонних треугольников.
После чего по горизонтали между вершинами образованных треугольников монтируют по одному дополнительному ребру. Во-первых, эти ребра образуют горизонтальную опорную плоскость. Во-вторых, они же формируют треугольники, которые расположены в перевернутом виде. Далее весь процесс повторяется. То есть формируется второй ряд из двух разнонаправленных треугольников.
Необходимо отметить, что в конструкции крыш геодезического типа нет такого элемента, как конек или подобие его. Суть в том, что кровельная конструкция плавно переходит в полусферу, образуя на самом верху скругленную форму, состоящую из равностороннего треугольника или шестиугольника.
Как только крыша-полусфера будет собрана, переходят к ее дальнейшему формированию. Сегодня конструкции этого типа покрывают гибкими кровельными материалами, к примеру, битумной черепицей. Поэтому под нее укладывают сплошную обрешетку из плит ОСП, которые нарезаются в виде равносторонних треугольников. Основное требование – оставить между нарезанными плитами зазор в пределах 1 см, который компенсирует влажностное расширение материала.
И последнее. Это утепление геодезических крыш. Здесь все так же, как и в кровлях скатных. Используются те же материалы и технологии. То есть внутрь треугольников закладывают теплоизоляционный материал, который режется под форму элемента кровельного каркаса.
Как уже упоминалось выше, собирать такую кровлю можно или на возведенные стены круглого дома, или на фундамент. Последний вариант сегодня очень популярен, особенно в Европе. Есть возможность неплохо сэкономить. При этом полусфера прекрасно справляется со всеми нагрузками.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми от производителей, представленных на выставке домов «Малоэтажная страна». Наличие фильтров и калькулятора онлайн позволяют производить предварительный расчет полной стоимости дома.
Арочная крыша
Отметим, что кровли этого типа по чисто конструктивным особенностям схожи со скатными крышами. То есть в них присутствует стропильная система. Правда, это не линейного типа брусы или доски. Это дугообразные элементы, которые на рынке представлены двумя видами:
из клееного бруса ;
из стального профиля .
Первые собой представляют тонкие доски, который выдерживают в воде, а затем гнут под требуемый радиус изгиба. В таком изогнутом виде доски проходят принудительную сушку, образуя арочного типа элемент. После чего несколько досок склеивают между собой, формируя клееный брус. Это очень прочное изделие, но не очень дешевое. Что касается второй позиции, то это, по сути, стандартные фермы из металлопрофиля (труба, уголок, швеллер). Этот вариант применяют обычно в том случае, если пролет кровельной конструкции превышает 5 м.
Процесс сборки купольной крыши арочного типа из готовых элементов – это установка стропил так, чтобы они нижними концами упирались в мауэрлат, к нему же и закреплялись. А верхними в верхней точке кровли упирались друг в друга. Между собой же здесь и закреплялись.
Есть еще один вариант, как собрать крышу купольную арочного вида. Для этого используют доски сечением 50х100 мм небольшой длины, из которых формируют стропила дугообразной формы. Их соединяют между собой перфорированными металлическими пластинами при помощи саморезов. При этом укладывают отрезки досок так, чтобы сформировать дугу. На фото ниже один из таких вариантов сборки показан.
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
Конусная крыша
Эта разновидность кровельных конструкций купольных крыш может быть использована и как отдельная единица, и как составная часть сложной крыши. Но при одном условии – основание под конструкцию должно быть круглым.
В конусной крыше используют стропильные ноги прямолинейного типа. Но все остальные элементы скатных кровель здесь отсутствуют, а именно: конек, фронтоны, ендовы и прочие. Это дает возможность создать скатную плоскость, на которой никогда не скапливается большое количество снежного покрова. Но это часто становится ошибкой в процессе проектирования конусных крыш.
То есть некоторые заказчики не обращают внимание на высоту кровли. А ведь их делать пологими нельзя. Здесь минимальный угол наклона не должен быть меньше 15°. И чаще всего такие крыши делают чердачными, то есть нежилыми. Чтобы выдержать нагрузки, под каждую стропилу устанавливают опорную стойку из точно такой же доски, что и стропильная нога. Стойку упирают или в балку перекрытия потолка, или в железобетонное перекрытие строения.
Если под кровлей предполагается организовать эксплуатируемое помещение, то к формированию стропильной системы подходят по-другому. Во-первых, для этого создают кровельную конструкцию с углом наклона в пределах 70-75°. Во-вторых, между стропилами устанавливают распоры из досок или брусов, которые увеличивают жесткость конструкции. Распорки устанавливают не в каждое межстропильное пространство, а через одну ногу. К примеру, если стропил в конструкции конусной крыши 10, то распорок должно быть 5. Дополнительную жесткость крыше придаст обрешетка.
То есть, во втором варианте нет стоек и опор, которые занимают много места. Но необходимо обозначить и тот факт, что крутая крыша с большим углом наклона по своей плоскости практически не нагружается. Основные нагрузки ложатся на верхнюю часть конструкции. Поэтому стропила в верхней точке хорошо соединяются между собой с использованием длинных саморезов и дополнительных крепежных приспособлений.
Видео описание
В видео показано, как сооружается каркас конусной крыши:
Тип домов под круглые крыши
Основное требование к сооружению купольных крыш – геометрически правильное основание. А здесь два варианта: круглое или квадратное основание. Если форма стен дома – прямоугольник, то даже и не стоит думать о том, чтобы возвести кровельную конструкцию купольного типа. Есть вариант другой – арочная крыша полукруглого типа.
Если основание частного дома – это сложная по форме конструкции. Или в процессе строительства в него вносились изменения, к примеру, достраивались новые помещения, то в этом случае лучше использовать комбинированную кровлю. То есть ту, в которой используются скатные и купольные конструкции.
Что касается нагрузок от крыши на стены и фундамент, то здесь, как и в случае с другими видами кровельных конструкций, необходимо соотнести типы материалов, используемых для сооружения стен и крыши. К примеру, нельзя на деревянные стены, собранные по каркасной технологии, устанавливать фермы из металлопрофиля. Если дом сооружается из камня, блоков или кирпича, то ограничения снижаются, а во многих случаях полностью отсутствуют.
Преимущества купольных крыш
На самом деле кровли купольного типа являются обладателями очень серьезных достоинств:
пространство чердачного помещения можно максимально использовать , практически со стопроцентной эффективностью;
на купольных кровлях можно устанавливать неограниченное количество окон , даже есть прозрачные конструкции, полностью покрытые стеклом ;
круглая конфигурация не дает снегу зацепляться на плоскости кровли, что снижает нагрузки от природных осадков до нуля;
небольшой вес конструкции за счет меньшего количества используемых элементов и деталей;
крыша купольного типа в разы прочнее и надежнее любой скатной разновидности;
уникальный внешний вид , который отличается от всех других кровельных конструкций.
Видео описание
В видео владелец круглого дома, покрытого круглой крыши, рассказывает, как он строил это оригинальное сооружение:
Заключение по теме
Крыши круглой конфигурации с учетом их преимуществ сегодня постепенно завоевывают российский строительный рынок. Не все загородные застройщики отдают им предпочтение, но такие кровельные конструкции появляются все чаще и чаще. К тому же именно купольные кровли дают возможность построить дома без стен. А это большая экономия.
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 сегмент шара.
Конструкция стропильной системы круглой крыши
Стропильная система для всех этих типов крыш изготавливается по-разному.
Стропильные системы для круглых крыш, как правило, наслонные. Это подразумевает наличие дополнительных опор для стропил внутри сооружения.
Купольная крыша.
Прочная и надежная купольная крыша имеет немаловажное преимущество, свойственное всем круглым конструкциям – ее отлично обтекает воздух.
Еще один плюс, немаловажный для наших климатических условий – на ней совершенно не задерживается снег.
Устройство купола предполагает использование висячих стропил в форме арок. Технически это сложное решение, поэтому все расчеты должны производить специалисты в данной области.
В центре сооружения устанавливается вертикальный столб-опора, на который крепят кольцо – верхнюю опору для стропил. Внизу арочные элементы фиксируются на мауэрлате.
Кольцевая обрешетка крепится на стойки, упирающиеся в затяжки стропил, и на нее уже укладывается кровельное покрытие.
Купол может быть одновременно и крышей, и стенами второго этажа.
Образованный из треугольников купол известен под названием геодезический. Его изюминка заключается в возможности полного остекления.
Но несмотря на свои преимущества, конструкция не получила широкого распространения – из-за сложности расчетов.
Коническая (конусообразная) крыша.
Стропильная система используется наслонного типа. В центре здания должна быть расположена опора – столб.
Стропильные ноги опираются:
- сверху – на кольцевой прогон из бруса, который в свою очередь упирается в центральную опору раскосами;
- снизу – на мауэрлат в форме кольца.
Стропила жестко прикрепляются к опорам при помощи уголков. Расстояние между ними зависит от сечения и предполагаемой нагрузки – веса кровельного материала. Обрешетка – круговая.
ТАК ЧТО ВЫБОР ЗА ВАМИ!!!
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: