Купольная крыша конструкция. Как сделать круглую крышу. Технология строительства конической крыши

Сегодня среди привычных закаленному мастеру кровельных конструкций прочное место заняла арочная крыша. Такой дизайн кровли делает дом не только оригинальным и интересным, но и защищает его от чрезмерной ветровой нагрузки. Кроме того, именно дугообразное перекрытие дает возможность впустить в помещение максимум света, если в качестве кровли выбрать прозрачный поликарбонат. О преимуществах и недостатках такой куполообразной крыши и о принципах ее монтажа в материале ниже.

Использование крыш-арок сегодня широко распространено во всем мире. Теперь и в России стали внедрять в архитектурную область такую конструкцию. В частности, оправдана такая крыша на таких объектах:

Бассейны и закрытые спортивные площадки;
Остановочные павильоны и навесы для транспорта;
Теплицы и оранжереи;
Арочный дом дачного назначения;
Капитальные постройки, такие как мощные ангары, производственные цеха и пр.

Важно: кстати, для возведения именно ангаров сегодня разработали бескаркасные крыши из металлического профиля. Такие конструкции имеют большую жесткость и прочность, что позволяет монтировать большие помещения без применения сложной стропильной системы.

Плюсы и минусы полукруглой крыши

Стоит знать, что арочные крыши несут в себе массу преимуществ как для самого дома, так и для его владельца. Основными положительными моментами такого дугообразного перекрытия являются:

Снижение ветровой нагрузки на перекрытие дома. То есть, двигаясь по покатой крыше, ветер не испытывает сопротивления, а значит, не срывает кровлю и не расшатывает стропильную систему.
Беспрепятственное схождение снежных настов с крыши. Такой момент важен, поскольку осадки в виде снега оказывают дополнительное давление на перекрытие.
Возможность наполнить помещение естественным светом (при условии использования прозрачной кровли).
Значительная экономия мансардной площади. Отсутствие сложной стропильной системы обеспечивает это.

Но у полукруглой крыши есть и некоторые минусы. К ним относятся:

Некоторая трудоемкость монтажа. Особенно если несущий каркас мастер решит делать из дерева.
Невозможность использовать в качестве кровельного материала любой приглянувшийся.

Материалы для покрытия покрытия дугообразной крыши

Как правило, для перекрытия арок крыши используют легкие кровельные материалы, имеющие определенную эластичность. В частности, в качестве кровли могут быть использованы:

Листы оцинкованной стали. Такой материал при своей гибкости способен сформировать одновременно и покрытие, и несущий жесткий каркас. Тем более что сталь с оцинкованным покрытием устойчива к коррозии.
Пластиковый рулонный шифер. Покрытие выполнено из полимеров и имеет отменную эластичность. Такой кровельный материал имеет гладкую поверхность и крепкую структуру, что дает возможность мастеру использовать этот материал как арочный.
Профильный настил арочный. В этом случае покрытие имеет структуру стандартного профлиста. Единственным различием между этими двумя видами покрытий - это их форма. Арочный уже имеет дугообразную форму. Его преимущество в том, что такой материал можно монтировать на каркас крыши уже целыми фрагментами.

Важно: арочный профнастил необходимо заказывать у производителя по параметрам дугообразной крыши (ширина пролета, высота его стен и высота дуги).

Брус клееный. При аккуратной укладке и правильно подобранном профиле можно сделать и деревянную брусовую крышу. И хотя такой вариант не выгоден с точки зрения долговечности, все же с эстетической стороны такая крыша смотрится экологично и привлекательно.
Гипсокартон или фанера. Сверху материалы необходимо будет накрыть любым кровельным материалом типа битумной черепицы и пр.
Светопроводящие покрытия (поликарбонат). На сегодняшний день является самым популярным для перекрытия арки.

Материалы для каркаса крыши

Что касается материалов для создания каркаса крыши, то могут быть использованы самые разные. Однако их стоит поделить на материалы для применения в капитальном промышленном строительстве или для использования в частных работах. Так, для капитальной стройки можно использовать:

Железобетон. Для монтажа таких арок необходимо сложное спецоборудование, а выполнение работ будет очень трудозатратным. Поэтому частные мастера не работают с таким материалом.
Бескаркасные листы профиля. О них было написано выше, что такой материал одновременно выполняет как функцию жесткого каркаса, так и функцию кровельного покрытия.

В частном же строительстве для каркаса арки можно использовать:

Деревянные дугообразные стропила. Создание таких элементов крыши по плечу столяру. Либо же можно заказать такие стропила в столярной мастерской. Чаще всего они имеют вид склеенных из тонких досок дуг или полудуг.
Металлический стальной профиль (квадратная труба). Прочный и устойчивый к нагрузкам материал, но требующий определенных усилий в гибе профиля.
Алюминиевые трубы. Идеальный вариант для каркаса дугообразной крыши. Алюминий не подвержен коррозии, достаточно прост в работе и легок при возведении каркаса. А при усилении таких ног распорками крыша сможет выдержать любой кровельный материал.

Важно: для устройства дугообразной теплицы можно использовать труб ы ПВХ.

Крыша дугообразная на алюминиевом профиле своими руками

Для возведения полукруглой крыши своими руками необходимо подготовить алюминиевые трубы сечением 5 см и длиной 5-6 м. А для перекрытия кровли в нашем случае возьмем поликарбонат полупрозрачный любого оттенка. Но стоит помнить, что хоть такое покрытие и является современным и привлекательным, все же лучше использовать его для устройства крыши-навеса над авто, крыши бассейна или крыши пристроек. Поскольку летом в закрытом помещении под такой крышей будет очень жарко.

Важно: поликарбонат имеет свойство расширяться при нагреве под солнцем. Поэтому при креплении листов покрытия нужно оставлять технический зазор на расширение кровли.

Расчет дуги крыши

Чтобы рассчитать длину одной дуги и ее радиус, необходимо взять лист миллиметровой бумаги и нанести на него в масштабе ширину пролета арки (расстояние от одной стены дома до другой) и ее желаемую высоту над пролетом.
Измерив все и получив данные, их переносят на лист миллиметровки.
Теперь по центру пролета на схеме устанавливаем циркуль и, оперев второй его конец с карандашом на край одной стены по схеме, чертим ровный круг.
Внутри круга необходимо нарисовать ровный шестиугольник.
Полученные длины сторон в масштабе и будут длинами одной дуги, которые придется сложить. В нашем случае для арочной крыши сложим три таких длины.

Важно: дуги арки можно делать не из цельной трубы, а из ее частей. При этом две полудуги могут стыковаться в верхней части арки, образуя более крутой или менее крутой изгиб.

Монтаж каркаса

Трубы необходимо гнуть при помощи специального гиба, предварительно формируя на профиле надрезы. При этом важно помнить, что чем больше насечек будет на профиле, тем менее крутым будет радиус изгиба. И соответственно, чем меньше насечек, тем большим будет радиус изгиба. Насечки на профиле нужно располагать с одинаковым шагом.

Полученные дуги крепят специальными кронштейнами к мауэрлату из дерева. А усиливают конструкцию специальными ребрами жесткости. Можно для этого использовать дерево или металлический профиль.
По всему периметру установленных с шагом 50-70 см дуг крепят обрешетку. Для поликарбоната шаг обрешетки также может варьироваться в пределах 70 см. Но лучше сделать его равным ширине одного листа. Так монтаж поликарбоната будет более удобным.
При креплении листов кровли необходимо заранее сделать в них отверстия под саморезы. Причем отверстия должны быть на несколько мм больше с расчетом на расширение покрытия.

Важно: для монтажа поликарбоната нужно использовать специальные саморезы с плотными шайбами и декоративными крышками.

Фронтоны крыши закрывают любым удобным материалом. Красиво будет смотреться тот, из которого выстроена коробка дома.

Совет: если не уверены в своих силах при расчете параметров дуги, то воспользуйтесь услугами профессионалов или хотя бы используйте специальную программу для вычисления параметров арки.

Наиболее распространённые формы крыш у коттеджей – «вальма» и «двухскатка». Это объясняется тем, что такая форма крыши хорошо известна многим строителям, а все этапы изготовления подробно расписаны в любом методическом издании.

Однако, многие частные застройщики хотели бы отойти от «штампов». Растёт интерес к куполообразным, полукруглым и стрельчатым формам крыш. Помимо привлекательного внешнего вида, такая крыша обладает рядом существенных достоинств:

Высокая прочность и несущая способность;
Высокая устойчивость к сильному ветру;
На поверхности такой крыши не скапливается снег и не застаивается дождевая вода;
Больший объём внутреннего полезного пространства и высота потолков в жилой мансарде;
Элементы арочной стропильной системы (особенно если они выполнены в виде ферм) могут стать эффектным декоративным элементом внутреннего убранства мансарды.

Задумываясь о том, как сделать полукруглую крышу из дерева, и понимая множество преимуществ «гнутой» крыши, многих застройщиков отпугивает высокая цена дугообразной стропильной системы, сложность её расчёта и изготовления: в промышленных условиях ламели (из которых делается клееный брус), распаренные до 100°C, при повышенной влажности (что придаёт дереву эластичность) гнутся по специальному шаблону, затем склеиваются и высушиваются в сушильных камерах.

По линии сгиба бруса можно сделать специальные пропилы – «на конус» или «на прямоугольник». Это упрощает процесс гибки древесины.

В условиях частного строительства подобный технологический этап сложно и экономически нецелесообразно повторять. А при использовании деталей промышленного изготовления – в виде гнутого клееного бруса, стальных и деревянных изогнутых ферм и т.д. – стоимость такой стропильной системы многократно возрастает. Поэтому пользователи FORUMHOUSE предлагают свои, более «бюджетные» способы, по которым изготовляются арочные стропила и стропила полукруглой крыши.

Nikofar Пользователь FORUMHOUSE, г.Москва

Я задумал построить каркасный флигель с полукруглой стрельчатой кровлей. Для этого мне пришлось стать в одном лице: архитектором, конструктором, заказчиком, сметчиком, «спонсором» строительства, прорабом, специалистом технадзора и строителем. Но результат того стоил. Мне удалось реализовать все свои задумки. И за несколько сотен тысяч рублей (260 тыс. из которых ушли чисто на «каркас») построить домик со «стрельчатой крышей», 3-мя спальнями, кухней-гостиной, прихожей, раздельным санузлом и небольшим холлом на втором этаже.

Что в итоге получилось у форумчанина, видно на данном фото.

Особый интерес представляют этапы изготовления «гнутой» стропильной системы.

В классическом понимании эта «стропилка» не имеет привычных всем стропильных ног.

Также в ней отсутствуют клееные элементы. Если посмотреть на фотографии, то можно сказать, что в стропильной системе использованы элементы, заимствованные из судостроения.

Суть технологии использованной Nikofar состоит в следующем:

Основную нагрузку несёт «фронтонная ферма». В этой ферме наружная радиусная кромка выполнена из «шпангоутов». «Шпангоуты» делаются из коротких ламелей, собранных в два слоя и скреплённых между собой шурупами.

Между фронтонными фермами уложены горизонтальные «стрингеры», идущие от верхнего уреза вертикальной стены до конька крыши.

В промежутках между стрингерами установлены распорки из ламелей. Эти ламели имеют наружное радиусное закругление, совпадающее с радиусом кровли.

Ламели выпиливались бензопилой. Для упрощения и ускорения разметки ламелей был изготовлен специальный шаблон - полукруг из двух реек и фанеры толщиной в 12 мм.

Такой шаблон вырезается под конкретный и заранее рассчитанный радиус закругления кровли. Также, перед тем как приступить к изготовлению изогнутой стропильной системы, нужно сделать полноразмерный радиусный шаблон. Проверить по месту монтажа, соблюдён ли необходимый радиус, всё ли верно рассчитано, и только после этого приступить к изготовлению остальных стропильных ног. Это позволит избежать брака, а также своевременно внести соответствующие корректировки в размеры стропильной системы и шаблона.

Если набить руку, то на изготовление одной «радиусной» ламели, включая разметку и выбор нужной доски, у рабочих уходило примерно 3 минуты.

После завершения возведения стропильной системы по каркасу кровли была набита обрешётка. На обрешётку (в целях экономии), вместо фанеры или ОСП, пошла второсортная обрезная доска - 10х2.5 см. Шаг между досками - 5 см. Затем было смонтировано кровельное покрытие из ондулина.

Предложенный способ делать «гнутую» стропилку и сам процесс возведения недорогого каркасного дома под ПМЖ нашёл широкий отклик на форуме. Также форумчане высказали свои «за» и «против» экономической целесообразности возведения такой стрельчатой кровли. Говорили и о перерасходе древесины. Посмотрим, насколько это верно:

Благодаря арочному сечению стрельчатой крыши, при сопоставимых расходах на пиломатериал, внутренний полезный объём такой жилой мансарды под аркой больше , чем у мансарды традиционной конструкции, а также мансарды с увеличенными свесами.

Все вышеприведённые чертежи Nikofar рисовал не в специализированной графической программе, а пользуясь «стареньким» MS-paint-ом.

Арочная кровля, благодаря своей форме, выдерживает очень большие нагрузки, о чём хорошо знали строители древности.

Также большой интерес представляет проект дома с полукруглой крышей от участника нашего форума crazy-tortilla .

crazy-tortilla Пользователь FORUMHOUSE

Я хочу построить дом с полукруглой крышей. По проекту предстоит перекрыть безопорный пролёт 11х8 метров. Думаю использовать для этого деревянные двутавровые балки. Затем сверху сделать настил из ОСП и уложить мягкую кровлю. Чердака не будет. Помогите разобраться, как сделать полукруглую крышу из дерева.

Для подготовки основания под укладку гибкой черепицы по радиусной крыше можно использовать влагостойкую фанеру или ОСП-плиты толщиной до 9 мм. Плиты такой толщины гнутся «по месту» без использования специальных приспособлений. Для набора необходимой толщины основания, плитный материал небольшой толщины (6 мм) можно укладывать в два слоя, с перехлёстом швов нижнего слоя верхним.

После мозгового штурма на форуме и споров о типе конструкции стропильной системы такой крыши было принято решение: вместо горизонтальных двутавровых балок использовать гнутую клееную ферму из дерева. После этого форумчанин заказал у проектировщика проект ферм. На фото ниже представлены готовые чертежи этих ферм.

Собирать гнутые фермы (в целях экономии) crazy-tortilla решил своими силами. Конструктивно ферма собирается из трёх слоёв древесины, для чего используются доски 150х30 мм.

Последняя редакция: 17.01.2015

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.

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.

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

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.

Ещё одним способом изготовления «круглой» крыши является монтаж так называемого геодезического купола. Такая технология наиболее распространена в западных странах, в частности США, но для общего кругозора ознакомиться с технологией стоит.

Итак, в общих чертах процесс изготовления стропильной системы по данной технологии состоит в том, что из обрезков бруса изготавливаются треугольные элементы стропильной системы, которые соединяясь между собой, образуют округлую основу кровли.

Следует сказать, что соединение отдельных элементов производится при помощи специальных элементов, называемых коннекторами. В случае их применение сборка общей конструкции происходит непосредственно поверх стен здания. Существует и так называемый бесконнекторный способ монтажа, при котором отдельные треугольники конструкции собираются заранее, а сборка их в единую конструкцию происходит позже.

Стоит отметить, что применение подобной технологии позволяет достаточно быстро возвести необходимую конструкцию, которая будет отвечать всем необходимым эксплуатационным требованиям, а также иметь достаточно интересный и оригинальный внешний вид. Также невозможно не отметить следующие преимущества:

Помимо того, внутри такого купола образуется достаточно большое свободное пространство, которое можно использовать, в том числе и как жилое.
Такая конструкция требует меньшего количества материалов, чем если бы применялись другие технологии.
Система геодезического купола обладает не очень большим весом, а значит, не будет в большой степени увеличивать нагрузку на стены и, следовательно, фундамент, что в свою очередь положительным образом скажется на экономии.
Также нужно выделить отличные прочностные характеристики конструкции, позволяющие справляться со значительными снеговыми нагрузками, что немаловажно для жителей северных регионов.
Помимо прочего, такая крыша будет обладать хорошими показателями с точки зрения аэродинамики, что позволяет крыше с успехом противостоять большим ветровым нагрузкам.

Луковичная кровля

Ещё одним вариантом изготовления крыши на здании, имеющем круглую форму, является устройство так называемой луковичной кровли. Следует отметить, что такая форма крыши обычно применяется во время постройки церквей и использование её в частном строительстве вряд ли уместно. Однако при этом следует сказать, что случаи в жизни бывают разные и никакая информация лишней не будет.

В общих чертах конструкция подобной крыши происходит по наслонной технологии, то есть стропильные элементы устанавливаются и закрепляются, как бы прислоняясь к несущим опорам, то есть центральному столбу и мауэрлату по периметру стен. Основным отличием от остальных вариантов изготовления стропильных систем является весьма специфическая форма самих стропил, обеспечивающая крыше узнаваемый внешний вид.

Для достижения требуемых показателей прочности, стропила дополнительно укрепляются при помощи сложной системы раскосов и распоров, которые устанавливают в местах наибольшей нагрузки.

Заключая вышесказанное, можно добавить, что в принципе, построить крышу пусть даже и круглую, можно самостоятельно, но расчёты необходимые для правильного проектирования стропильной системы лучше доверить специалистам. Пожалуй, это главное. Сами же работы по постройке можно провести самостоятельно, конечно при условии наличия определённых знаний и практики в плотницком деле.

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.

КОНУСНАЯ КРЫША

· 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.

Обратите внимание! Лучше заплатить и получить качественные и точные расчёты, чем сэкономить и совершить ошибку, из-за которой через некоторое время потечёт или вообще рухнет крыша. Такой вид кровли обычно используется для круглых или многогранных домов со схемой стропильной системы наслонного типа. Для опоры служит кольцевой прогон, закрепленный на центральном столбе. Прогон монтируется так, чтобы верхняя точка конуса не была нагружена. Вторая опора – кольцевой мауэрлат, который монтируется по стене башенки. Потолочные балки должны быть сконструированы так, чтобы максимальная нагрузка была в районе центрального столба, к которому, в свою очередь, крепится коньковый кольцевой прогон раскосами. Для расчета узлов системы стропил домов с такой крышей лучше привлечь специалистов

КУПОЛЬНАЯ КРЫША

Такой вид кровли строится с применением висячей стропильной системы. Обычно это 3-хшарнирная арка, состоящая из висящих стропил. Один конец арки опирается на мауэрлат (проложенный по стене), второй конец – на опорное кольцо.

Купольная крыша, конструкция, фото того, как должен выглядеть итоговый вариант – все это есть на сайте нашей строительной компании, обладающей необходимыми специалистами.

Помимо стандартного вида крыши, есть и иной способ устройства. Создание купола, образованного треугольниками. Это тоже купольная крыша – геодезический купол: конструкция с достаточно сложными расчетами необычного внешнего вида. Для крепления стропил могут быть использованы коннекторный и бесконнекторный способы. Коннекторный способ предполагает сборку треугольников отрезками бруса и специальными замками. Бесконнекторный способ предполагает заблаговременное изготовление треугольных панелей и их сбор в месте строительства.

Геодезический купол имеет ряд преимуществ:

· Больше полезной площади.

· Меньше затрат на строительные материалы.

· Экономия расходов на обогрев помещения.

· Возможность остекления всего купола.

· Высокие показатели снеговой нагрузки и защиты от ветра.

· Звукоизоляция выше, чем у других видов крыш.

· Оригинальный внешний вид.

КУПОЛЬНАЯ КРЫША

· 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

· 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

Сама по себе круглая крыша – не такая уж редкость. Большинство архитектурных памятников культового назначения – это круглые крыши: луковицы русских церквей, купола мусульманских храмов. Исключение - католическая готика. В Западной Европе купола обычно венчают светские постройки.

Купол – частый вариант крыш домов городской застройки по индивидуальным проектам, научных зданий – обсерваторий и т.д. Только в загородных поселках дома с круглой крышей встречаются редко. Причина – сложный монтаж стропильной системы. Как сделать круглую крышу?

Что такое круглая крыша?

Называть крышу круглой - неправильно. Она ведь не полностью круглая.

В эту группу попадают любые кровли, форма которых – фигура вращения или один из ее сегментов:

§ Купол (половинка или верхняя треть шара);

§ Конусовидные крыши;

§ Луковичные крыши;

§ Криволинейные крыши со сложной геометрией, не имеющие собственного названия.

Стропильная система для всех этих типов крыш изготавливается по-разному.

Конструкция стропильной системы круглой крыши
Обратите внимание

Стропильные системы для круглых крыш, как правило, наслонные. Это подразумевает наличие дополнительных опор для стропил внутри сооружения.

Точки опоры:

§ Кольцевой мауэрлат;

§ Кольцевой прогон в верхней части крыши. Если крыша высокая (выше двух метров), прогонов может быть больше одного;

§ Центральная стойка. Для небольших сооружений достаточно одной;

§ Дополнительные усиливающие элементы (подкосы, стяжки).

Сами стропила:

§ Для луковиц – округлые (часто вместо древесины используются металлические фермы).

§ Для куполов – округлые арочные, составные из нескольких частей. Исключение – т.н. геодезический купол, популярный в западных странах: его монтируют из множества небольших треугольных деревянных секций.

§ Конус – стропильные ноги прямые, опираются на круглые кольцевые прогоны и круглый мауэрлат. Коньковый узел наверху монтируется аналогично шатровым крышам.

Порядок монтажа системы в целом аналогичен установке обычных крыш:

1. Укладка на стену изолирующей прослойки из рубероида.

2. Установка мауэрлата. Например, брус 15 на 15 (сечение должно быть указано в проекте крыши). Фиксируют мауэрлат к стене анкерными болтами.

3. Если вся постройка деревянная, мауэрлат не кладут. Стропила опирают на верхний венец и крепят оцинкованными гвоздями.

4. Монтируют на брус для опорной стойки верхний кольцевой прогон.

5. Ставят по центру перекрытия опорную стойку. Усиливают подкосами толщиной примерно 4 см.

6. Устанавливают стропила с шагом 50-90 сантиметров, в зависимости от проекта. К мауэрлату и прогону фиксируют строительными уголками.

Обратите внимание

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

Монтаж круглой крыши

После монтажа стропил осуществляется устройство кровельного пирога – так же, как и для других скатных кровель:

§ Пароизоляция;

§ Утеплитель;

§ Гидроизоляция;

§ Контробрешетка + обрешетка.

Можно ограничиться одной гидроизоляцией (без пароизоляции и утеплителя), если кровля холодная. Но теплую мансарду в куполе устроить можно вполне, места там хватает. Или собственную обсерваторию

Кровля круглых крыш может быть выполнена из разных материалов:

§ гибкая черепица;

§ композитная черепица;

§ тонкая листовая сталь (в т.ч. фальцевые кровли);

§ с некоторыми ограничениями – керамическая черепица;

§ деревянные штучные покрытия – дранка, гонт и т.д.;

§ поликарбонат.

Укладка любого из этих материалов производится в соответствии с инструкцией.

Обратите внимание

Монтаж гибкой черепицы особого труда не составит, а вот для железа может потребоваться листогибочный станок и/или фальцезакаточное оборудование.

Если вы планируете сделать крышу из наборных деревянных плиток, не забудьте обработать их всеми необходимыми защитными составами и водостойким лаком.

Особенности круглой крыши из поликарбоната

Поликарбонат стоит особняком в ряду кровельных материалов. Крыши из него часто делают у оранжерей, теплиц, беседок, зимних садов. В любом случае это прозрачные или полупрозрачные крыши, кровельного пирога у них нет.

Но у самого поликарбоната теплопроводность низкая. Сооружение получается не совсем холодное, даже в отсутствие утеплителя.

При монтаже нужно учесть особенности материала:

1. Сверлить отверстия под крепеж следует заранее. При сверлении и резке соблюдать аккуратность, избегать вибраций листов, т.к. материал предрасположен к растрескиванию.

2. Для кроя листов подойдет электрический лобзик или циркулярка с мелким зубом. Скорость средняя: при низкой появляются сколы, высокая может привести к оплавлению материала.

3. При скоплении влаги внутри листов их продувают сжатым воздухом (например, с помощью пылесоса).

4. Поликарбонат подвержен термическим расширениям. Крепежные отверстия следует делать на пару миллиметров больше диаметра стержня самореза.

5. Торцы заготовок поликарбонатных листов перед укладкой нужно проклеить водостойким алюминиевым скотчем.

6. Для монтажа поликарбонатной крыши используют металлические дугообразные профили. Монтаж осуществляется по радиусу. Каркас наращивают постепенно, по мере крепления самих листов.

7. Защитную пленку с листов удаляют только по окончании монтажа.

8. Придавать листам криволинейную конфигурацию можно с помощью термического, вакуумного и холодного формирования.

9. Перемещаться по покрытию нельзя, при монтаже используются кровельные лестницы и трапы.

Монтаж круглой крыши – процесс сложный и энергоемкий. Мелкая неточность может превратить красивую конструкцию в нечто бесформенное.

Арочная или куполообразная крыша в основном применяется в строительстве таких зданий, как зимние сады, бассейны, галереи и стадионы. Но все чаще арочные крыши можно встретить в коттеджном строительстве, где конструкция здания позволяет монтировать такой вид крыши. Очень эффектно купольная крыша смотрится над холлом или над мансардой, которая обустроена для отдыха.

Описание конструкции

Куполообразные крыши имеют своеобразную стропильную конструкцию, для их изготовления применяют древесину, бетон или метал, а иногда все вместе. Как правило, покрытие арочно-купольных выполняется из светопрозрачных материалов: специального стекла, поликарбоната, прозрачного шифера. Но иногда могут применяться не прозрачные материалы: медь, оцинковка, листы с титановым покрытием или дерево.

У куполообразных крыш есть масса преимуществ по сравнению с известными стандартными конструкциями. Эстетическая привлекательность, такая крыша действительно оригинальна и невероятно красива. Форма арки или купола делает такие крыши очень устойчивыми к ветрам и снежным нагрузкам, т. к. снег не задерживается на такой крыше. Используя прозрачный кровельный материал, помещения получают полноценное, естественное освещение, что очень ценно для зимних садов. В техническом плане, купольная крыша снимает массу проблем, можно одновременно накрыть несколько помещений и сделать единый плавный переход.

Конструкция арки или купола

Стропильные несущие элементы этих конструкций имеют изогнутый вид типа фермы или арки, делаются они из металла, бетона и древесины. Например, для частного малоэтажного дома, тяжелые бетонные конструкции не применяются, поэтому используются металлические и деревянные перекрытия. В случае если здание имеет большие масштабы, то при строительстве сразу учитывается нагрузка железобетонных ферм, поэтому стены и фундамент делаются особенно прочными.

Стоит сказать, что есть купольные крыши небольшой площади, в конструкции которых вообще не используются опоры, покрытие таких крыш делается из прочного ив то же время легкого поликарбоната. Его свойства позволяют делать самые разнообразные формы крыш.

Металлические опорные конструкции также очень тяжелые, кроме того их нужно регулярно обрабатывать предотвращая процесс коррозии. Плюс ко всему большая металлическая конструкция создает сильную нагрузку на стены и фундамент. Поэтому последнее время, в конструкциях купольных и арочных крыш все чаще стали использовать профиль из алюминия. Алюминий очень легкий и вместе с тем прочный, не подвергается коррозии, а тонкие балки гармонично сочетаются со светопрозрачным материалом. Монтаж стропильных опор во многом упрощается и становится легче.

Обрешетка

С алюминиевым каркасом устанавливается такая же алюминиевая обрешетка, ее шаг рассчитывается с учетом толщины и веса листов поликарбоната. Во внимание берется и изгиб листа, он также создает нагрузку. Впрочем, обрешетка здесь не делается с частым шагом, как правило, одна перемычка ставится на пол листа. Вот основные параметры обрешетки, которые нужно учесть при устройстве обрешетки купольных крыш:

Необходимо учесть величину поликарбоната и его вид. В случае если используется сотовый поликарбонат, то длина его от 6 до 12 метров, ширина в основном стандартная 2.10 метра;
- поликарбонат листового типа имеет меньшие размеры, длина 3 м, ширина 2 м, но здесь толщина листа 10-32 мм может значительно изменять вес;
- также нужно уточнить все характеристики поликарбоната, т. к. нередко делаются листы и соты по индивидуальному заказу и это нужно брать во внимание;
- для устройства алюминиевого каркаса и обрешетки необходимо создать максимально полный и точный чертеж с учетом всех мелочей, только затем можно приступать к монтажу;
- поликарбонат и алюминий не нуждаются в дополнительной отделке, они хорошо сочетаются и создают оригинальный стиль.

Стоит внимательно подойти к правильному выбору поликарбоната, разнообразие видов и толщины позволяет оптимально подобрать нужный материал, главное правильно рассчитать вес для конструкции. В крышах небольшого размера, есть возможность создавать купольную конструкцию без применения каркаса, что делает крышу особенно красивой и воздушной.

Но стоит помнить, что поликарбонат при воздействии солнца создает эффект парника, особенно при большой площади покрытия. Для помещений накрытых куполом из поликарбоната необходимо установить кондиционер или вентиляцию.
Крепление листового и сотового поликарбоната

Правильное крепление играет важную роль в прочности купольной конструкции из поликарбоната, существуют разные методы крепления для сотового или листового материала. Нужно учесть возможности изгиба поликарбоната и его толщину, а также учесть полные внутренние каналы, которые должны идти в продольном направлении. Также следует помнить о необходимом термическом расширении для листов при нагреве.

Часто, для листов средней величины, не более 3 м, применяется точечный вид крепления. Не стоит использовать для крепежа обычные болты или гвозди, иначе при расширении поликарбонат треснет. Если листы покрытия размером до 6 м, то необходимо дополнительно использовать термошайбы. Но с листами до 12 м это уже не поможет, поэтому рекомендуется использовать специальный поликарбонат, прошедший горячую формовку и имеющий ребра жесткости. Листы прижимаются снаружи, в качестве прижимов используют поликарбонатные рейки или другие материалы.

Между поликарбонатом и местами стыковки с поверхностью стропильной конструкции желательно класть прокладку, чтобы не появлялись окислительные пятна. Однако если использовать алюминиевый профиль, то он уже на этапе производства покрывается специальным резиновым или силиконовым уплотнителем.

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.