Крыша купольная своими руками: чертежи и размеры, расчеты, схема, как сделать из ПВХ труб, особенности монтажа, видео

Содержание

круглая крыша своими руками

Содержание статьи

Разновидность круглой кровли

Оказывается, на сегодняшний день существует немалое количество зданий круглой формы. И эти строения имеют не только круглые стены, но и круглую крышу.

Специалисты советуют покрывать круглую крышу листовым металлом или гибкой черепицей.

Круглая крыша, которая не имеет ни начала, ни конца, — символ совершенства. Как правило, ее делают в архитектуре религиозных зданий. Круглые крыши очень редко встречаются, что касается частного жилого дома. Как правило, эта конструкция представляют собой здание округлой формы, однако накрываются ею не все помещения строения, а лишь его отдельные элементы, к которым, например, можно отнести веранду круглой формы или декоративные башенки строения.

На лицо практичность и достаточно рациональное использование пространства кровли.

Более того, можно даже без проведения специального расчета предположить, что такие круглые строения более устойчивы к ветровым и снеговым нагрузкам.

В материале данной статьи рассмотрим конструкцию таких разновидностей круглой крыши, как коническая, купольная и «луковичная» крыша.

Конструкция конической крыши

Сборка конической рулонированной крыши: 1 днище резервуара; 2 собираемые полотнища крыши; 3 строп; 4 кран; 5 стенка резервуара; 6 полностью собранная крыша.

Коническая крыша применяется для круглых или многогранных домов. Схема стропильной системы имеет наслонный тип стропил. Так как для них нужны опорные элементы — прогоны, то в качестве опоры вверху будет служить кольцевой прогон, фиксирующийся на центральном столбе. Кольцевой прогон монтировать необходимо таким образом, чтобы самая верхняя точка в конусе башни была не нагружена.

Кольцевой мауэрлат будет выступать второй опорой. Монтируется он по стене башенки. Конструкция балок потолочных должна рассчитываться на сосредоточение максимальной нагрузки в том месте, где будет смонтирован центральный столб.

Коньковый кольцевой прогон закрепляется к центральному столбу при помощи раскосов. Все узлы системы стропил домов с конической крышей требуют тщательного расчета. Исходя из этого, лучше сделать данный расчет с привлечением специалистов строительной компании.

Если вы планируете использовать для системы стропил дерево, что следует учесть, то лучше всего для этого заказать все элементы из клееного бруса. Особенно это касается того случая, если в качестве кровельного материала планируется использование натуральной черепицы, так как это очень тяжелый материал. Так, например, 1 кв. м такой крыши будет весить не меньше 40 кг. Исходя из этого, деревянные элементы стропильной системы для таких домов должны иметь повышенную прочность.

Ребрами жесткости конической кровли являются стропильные ноги, их количество будет зависеть от того, какое будет сечение применяемого материала и какое необходимо расстояние между ними для этого кровельного материала.

В качестве материала покрытия для конических кровель, помимо натуральной черепицы, отлично подойдут битумные гонты, металл или деревянная дранка. Различные волнистые листы на данной крыше использовать нецелесообразно — много материала будет уходить в отходы, а места их стыков будут просто вашей постоянной «головной болью», да и со стороны такая крыша будет некрасиво смотреться.

Конструкция купольной кровли

На рисунке представлены основные виды скатных крыш.

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.

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

План купольного дома.

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.
Исходя из того что 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.

Конструкция «луковичной» кровли

Каркас для купола диаметром менее 3 метров можно сделать из дерева. Если купол имеет размер более 3м — каркас должен быть из металла.

Круглые виды системы стропил будут неполными, если не остановиться на устройстве «луковичной» кровли. Такая форма крыши строений — отличительный признак православных церквей и храмов. Сложно представить, что кто-то захочет использовать данную форму кровли для каких-то собственных домов. Но если взять во внимание тот факт, что на сегодняшний день не все церкви восстанавливаются строительными фирмами, особенно это касается далеких деревень, то дополнительное знание правильного сооружения стропильной системы «луковичной» кровли лишним не будет.

Если купол имеет диаметр не более 3 м, то для него можно делать деревянный каркас. Стропильные ноги луковичного купола имеют специфическую форму, которая называется «журавец». Как правило, в луковичном куполе применяется наслонная стропильная система. Дополнительную жесткость стропильным ногам придают подкосы и раскосы, которые устанавливаются в точках наибольших нагрузок, дабы предотвратить разрушение купольной конструкции.

«Журавцы» вырезаются по специальным лекалам из деревянных досок с толщиной 40 мм, для этой цели допускается применение сдвоенной доски меньшей толщины. Стропильные ноги опираются на центральный столб, служащий еще и основой для монтажа креста, венчающего главу.

Если крыть купол планируется металлом, то по «журавцам» монтируется обрешетка, имеющая шаг, как правило, 30 см. Но зачастую купол накрывается чешуйчатой крышей, это один из самых трудоемких способов, так как для каждой «чешуйки» устанавливается дополнительное кружало, которое будет ее поддерживать.

Зачастую при реставрации церквей из дерева купол кроется осиновым лемехом. Для этого аккуратно изгибается каждая планка, дабы создать точное повторение конструкции луковки. Слои лемеха монтируют на кровлю так, дабы вода не смогла затекать между рядами.

Если же купол имеет диаметр больше чем 3 м, то для сооружения каркаса уже используется металл. В данной конструкции каркаса «журавцы» к опорному столбу будут скрепляться распорками, выполненными из металла. Для обрешетки применяются полосы из металла, которые устанавливаются с шагом от 40 до 50 см. Кроется такой купол металлической фальцевой кровлей. Зачастую металлические листы крыши имеют вид чешуек, в таком случае следует учесть, что при их монтаже швы необходимо пропаивать.

Круглая крыша своими руками

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.

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).
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:

Укладка на стену изолирующей прослойки из рубероида.
Установка мауэрлата. Например, брус 15 на 15 (сечение должно быть указано в проекте крыши). Фиксируют мауэрлат к стене анкерными болтами.
Если вся постройка деревянная, мауэрлат не кладут. Стропила опирают на верхний венец и крепят оцинкованными гвоздями.

Монтируют на брус для опорной стойки верхний кольцевой прогон.
Ставят по центру перекрытия опорную стойку. Усиливают подкосами толщиной примерно 4 см.
Устанавливают стропила с шагом 50-90 сантиметров, в зависимости от проекта. К мауэрлату и прогону фиксируют строительными уголками.

Внимание!

Общее требование к монтажу стропильной системы любой крыши: предварительно обработать все элементы антипиреном и антисептиками.

Обтекаемость имеет определенные преимущества:

сильный ветер огибает конструкцию, а не давит на нее, разрушая, как в случае дома с углами;
такая форма более прочная и сейсмоустойчивая;
расход материала по сравнению с традиционным прямоугольным зданием меньше;

оригинальный дизайн снаружи и внутри.

Что общего у разных видов круглых крыш?

Существует множество разновидностей подобной крыши. В это понятие может быть вложен разный смысл: колокольчатые, шлемообразные или комбинированные кровли.

Интересный вариант – ресипрокальная крыша: представляет собой спираль, где каждый брус опирается на предыдущий. В итоге получается надежная самонесущая конструкция, которую с геометрической точки зрения также можно отнести в категорию круглых крыш.

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.

Как сделать круглую крышу – варианты купольной и 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, деревянная дранка, 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 авторский архитектурный проект геодезического купола не получил широкого распространения, все же он имеет ряд существенных преимуществ, придаваемых ему сферической формой:

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.