Как сделать полукруглую крышу. Принципы расчета арочной кровли

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.

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:

Восточная мудрость гласит, что окна дома – это его глаза, входная дверь играет роль рта, а прическа дома – это его крыша. И как прическа человека часто определяет его внешний вид, так и крыша дома занимает в нем такое же доминирующее положение. Арочная крыша как будто создана специально для обладателей утонченного архитектурно-художественного вкуса, ведь она буквально притягивает к себе внимание и создает необычную, возвышенную атмосферу во внутренних помещениях дома.

Арочные или куполообразные крыши чаще всего выполняются над навесами, козырьками, летними беседками. Однако нередко можно встретить и садовый домик с такой кровельной системой, и даже жилой частный дом. В жилищах со сложной планировкой арочная крыша может сыграть роль компонующего центра, придать такому дому завершенность и единство.

Преимущества арочных крыш

Такие крыши, кроме внешних отличий от скатных кровель, обладают перед ними еще и рядом преимуществ:

• форма арки выгодна с точки зрения аэродинамики, т.к. воздушные потоки не тормозятся крышей и не создают существенное давления или ветровую нагрузку на ее конструкцию;
• обтекаемая форма способствует беспрепятственному соскальзыванию снега с крыши;
• прозрачная крыша обеспечивает хорошее естественное освещение всего внутреннего пространства под ней;
• здание с такой кровлей выглядит, как старинное снаружи и изнутри;
• внутри сооружения помещается больше воздуха, чем при скатной крыше, что благоприятно сказывается на самочувствии его обитателей.

Несущие каркасы

1. Из профильных (квадратных) стальных труб.
2. Из стандартных алюминиевых профилей: H-, U-, F-образных и т.д. Алюминий не коррозирует, не нуждается в обслуживании, монтируется весьма просто. У алюминиевого профиля эстетичный внешний вид и, что самое важное для арочной конструкции крыши, весит он относительно немного. Единственным минусом является высокая стоимость.
3. Из железобетонных конструкций. В частном индивидуальном строительстве такой каркас весьма редок, вследствие высокой стоимости, транспортировочных трудностей и большого веса. Чтобы стены выдерживали бетонный каркас крыши, они должны быть повышенной прочности и опираться на мощный фундамент. Не обойтись и без подъёмной спецтехники для установки ж/б ферм. Всё это поднимет затраты на строительство.
4. Существует и бескаркасный вариант арочной крыши, когда достаточно жесткие стальные оцинкованные листы (или дугообразные панели т.наз. арочного профнастила) являются одновременно и каркасом, и покрытием крыши.

Покрытие арочных крыш

В качестве покрытия таких крыш используются:

Оцинкованная сталь

Ее листы, имеющие необходимую жесткость, могут послужить не только кровельным покрытием, но и несущим каркасом. Используя оцинковку, сразу убивают двух зайцев: получают прочный и жесткий каркас наряду с герметичным кровельным покрытием арочной кровли.

Арочный профнастил

В отличие от стенового он выпускается уже согнутым по дуге определенного радиуса и монтируется не отдельными листами, а целыми пролетами на алюминиевый или деревянный каркас.

Другие варианты покрытия

• Клееный брус
• Фанера
• Гипсокартон
• OSB-плиты
• Прозрачные материалы: сотовый или листовой поликарбонат, закаленное стекло, пластик.

Крыша из поликарбоната

Как листовой, так и сотовый поликарбонат одинаково востребован и часто применяется сегодня в конструкциях округлых крыш современных зданий. У поликарбоната имеется уникальная способность легко гнуться в холодном состоянии, что дает возможность использования его в крышных конструкциях самых разнообразных форм.

Однако у прозрачного материала есть и недостатки:

• его внешний вид легко теряет привлекательность из-за царапин и сколов;
• если поликарбонат не имеет противоградовой защиты в виде спецпленки, то крупные градины могут его повредить;
• материал имеет большой коэффициент теплового расширения, что требует обязательного учета при монтаже;
• если под прозрачной крышей арочной формы находится большое помещение, то летом в нем может быть невыносимая жара из-за парникового эффекта. Поэтому в таких помещениях необходимо устанавливать систему кондиционирования воздуха и/или принудительную вентиляцию.

Арочный дом (видео)

Обустройство крыши арочной формы с поликарбонатным покрытием

При предельной простоте конструкции данного типа крыши довольно сложно сделать дуги несущего каркаса из квадратной трубы или алюминиевого профиля. Основная сложность состоит в необходимости равномерного сгибания дуги на всей ее длине. Лучше всего это сделать по шаблону.

Для сгибания дуги следует сделать на ней надрезы с одинаковым шагом. Чем больше вы сделаете таких надрезов, тем меньший радиус каркасной дуги можно получить. Однако при этом нельзя забывать то, что поликарбонат характеризуется минимально возможным радиусом сгиба, еще уменьшать который уже нельзя, так как лист может сломаться.

После сгибания из профиля одной дуги делают ее примерку по месту установки. Если нужно, выравнивают и фиксируют ее форму ребрами жесткости. Эта первая дуга и будет шаблоном при сгибании других элементов каркаса.

Листы поликарбоната скрепляют с дугами каркаса, на которые при большой площади крыши устанавливается алюминиевая обрешетка с помощью саморезов с уплотнительными термошайбами.

Отверстия под саморезы сверлятся заранее, их диаметр должен быть больше диаметра саморезов на 3-4 мм, чтобы избежать деформаций от теплового расширения. Закручивать саморезы следует вдоль радиусов арочной поверхности.

Собственноручное обустройство крыши дома в форме арки – процесс непростой, он требует наличия у исполнителя определенных навыков и внимания при изготовлении крышной конструкции. Именно поэтому такая кровля не так часто встречается. С другой стороны, арочный навес или козырек из поликарбоната, опирающийся на каркас из квадратных труб, вполне по силам изготовить любому человеку.

Арочные, куполообразные или полукруглые крыши большей частью распространены на общественных зданиях, обладающих большой вместимостью; выставочных залах, бассейнах, спортивных комплексах, галереях, зимних садах. Однако частные застройщики в последние несколько лет тоже стали обращать внимание на этот издревле известный архитектурный изыск. Многие, в том числе и далеко не богатые граждане, хотят иметь дом с арочной крышей.

Возведение полукруглой крыши более трудоемко, по сравнению с обычной скатной, но результат всегда впечатляет.

Стоит заметить, что полукруглая крыша привлекала людей не только благодаря своей необычной форме. Существуют и практические достоинства этого способа , имеющего свои разновидности.

Преимущества и конструктивные особенности куполообразной кровли

Пример чертежа ската полускатной крыши: обязательно указываются как внешние, так и внутренние размеры.

Сегодня можно увидеть много зданий, имеющих сложную строительно-архитектурную планировку. Куполообразная кровля — это как раз вариант обустройства подобных сооружений. Такая крыша, которую может иметь даже обычный жилой дом, способна помочь решить ряд проблем. Например, переход из одной комнаты в другую, обеспечение кровли над террасой или верандой. Помимо этого, :

• имеет высокую устойчивость к ветровой нагрузке;
• не «допускает» скопления снега на своей поверхности;
• создает внутри помещения значительный воздушный объем, что благотворно сказывается на физическом состоянии людей;
• обеспечивает естественную освещенность (если кровля прозрачная), что экономит средства, затрачиваемые на оплату электричества.

В подобных крышах несущими элементами являются арки, фермы, изогнутые соответствующим образом. Материалом изготовления может быть металл, железобетон или дерево. В жилищном строительстве чаще используют последний вариант. Дерево — относительно прочный и в то же время легкий материал. Это позволяет снизить нагрузку на дом, фундамент, и, таким образом, затратить меньше средств на строительство. Единственный недостаток дерева — относительная недолговечность, нехарактерная для металла. И если железный профиль для обустройства каркаса тяжеловат, то алюминиевый будет в самый раз. Этот материал не поддается коррозии, не требует обслуживания, монтаж его несложен; алюминиевый профиль привлекателен в эстетическом плане и, что самое важное для куполообразной крыши, — имеет малый вес. Единственный минус — высокая стоимость.

Стропильная система, как и вся конструкция, имеет закругленный вид.

Один из дорогих и трудоемких вариантов обустройства купольной крыши — натуральная черепица. Так как это все же дорогое удовольствие, то чаще загородный дом с полукруглой крышей предпочитают покрывать мягкой кровлей (гибкой черепицей, к примеру). А если сооружение нежилое, то в качестве кровли для куполообразных крыш современные домовладельцы используют поликарбонат. Этот недорогой современный материал, имеющий небольшую массу и высокую степень прозрачности. Поликарбонат стоек к механическому воздействию, обладает высокой сопротивляемостью ультрафиолетовому излучению, его легко монтировать — все это обусловило высокую популярность поликарбоната у поклонников куполообразных строений. Обычно этим материалом покрывают беседки, ротонды на участке, иногда теплицы, оранжереи.

Устройство куполообразной кровли

Дом, оснащенный полукруглой крышей, имеет стропильную систему висячего типа. Это обыкновенная арка на 3-х шарнирах. Одним концом она опирается на кольцо, вмонтированное в столб, установленный в самом центре здания, а другим на мауэрлат, располагающийся на стене. Мауэрлат — это бревно, брус, расположенное по периметру стены и служащее опорой под стропила. Обустройство подобной системы требует хороших знаний классического «Сопромата», основ «Теоретической механики». Поэтому самостоятельно заниматься конструированием купольной крыши для жилого дома неподготовленному человеку не рекомендуется.

Обшивка каркаса полукруглой крыши плитами ДСП позволяет подготовить основу для укладки кровельного материала.

Полукруглой крыша становится благодаря кольцевой обрешетке, которая устанавливается на специальные стойки, упирающиеся одним концом в стропильные арки. Но есть и иной вариант куполообразной крыши, которую может иметь любой дом, строение. Архитектор из США Фулер Р.Б. предложил вариант полукруглой кровли в виде множества совокупных треугольников. Такую конструкцию иногда называют «геодезическим куполом». Впервые официально она была представлена в 1951-м году, однако особо широкого распространения не получила. Главная причина — необычность конструкции и сложность инженерных расчетов.

«Геодезический купол» имеет очевидные преимущества: его поверхность может быть полностью застеклена (теми же стеклопакетами). Это значит, что проблем с очисткой от снега не будет. Конструкция имеет очень хорошую сопротивляемость ветровым нагрузкам. Часто загородные домовладельцы подобной конструкцией оформляют, к примеру, оранжереи. «Геодезический купол» может быть:

1. Коннекторным: каркас состоит из отрезков деревянного бруса, коннекторных замков. Вся система монтируется непосредственно над стенами здания.
2. Бесконнекторным: панели треугольного вида собираются изготовителем заранее и потом устанавливаются на месте.

«Луковичный» купол

Идеальным материалом кровли для полукруглой крыши является гибкая черепица.

Эта стоит несколько особняком, т.к. дом с таким видом кровли сегодня вряд ли встретишь, а вот для православных храмов подобная конструкция уже давно стала своеобразной визитной карточкой в мире архитектуры. Однако, еще несколько столетий назад такую крышу имели и царские хоромы и жилые боярские терема. Причина, по которой власть имущие строили дом с крышей именно такой конструкции, банальна — все та же практичность и лишь отчасти — намек на близость к храму и богу.

Для небольших куполов, диаметром не более 3-х метров, в качестве материала для стропил используют дерево. Стропильные ноги луковичного купола имеют свою специфику, — особую форму, которая называется «журавец». Это наклонная стропильная система, в которой «журавцам», опирающимся на центральный столб, дополнительную жесткость придают разного рода распорки, подкосы, устанавливаемые там, где предполагается наибольшая нагрузка. Чтобы вырезать «журавцы», применяют специальные лекала из дерева. Для больших куполов, диаметром более 3-х метров необходим металлический каркас. В качестве обрешетки используют полоски из металла.

По сей день купольная крыша все еще непривычна взгляду. Тем не менее, практичность этого вида конструкции, ее необычность и привлекательность наверняка найдут еще много поклонников среди домовладельцев.

Если говорить по существу, то полностью круглой крыши быть не может. Конструкция кровли может иметь коническую или купольную форму. Круглой такая крыша может называться лишь условно, так как обрамляет круглое здание, например. В качестве кровельного материала для таких крыш обычно используется натуральная черепица или металл, но в последнее время всё большее распространение получает так называемая мягкая черепица на основе битума.

Следует также особо отметить, что для того, чтобы соорудить стропильную систему для подобной крыши, нужно проводить массу расчётов и чертежей. А значит, нужно обладать немалыми познаниями в области высшей математики и черчении. Если же таких познаний нет, то наиболее оптимальным выходом из ситуации будет обратиться к услугам специалистов.

Если же описывать стропильную систему, которой оснащается дом с круглой крышей, то следует сказать, что монтируется она по наслонному принципу. Рёбра жёсткости или стропила опираются одним своим концом на кольцевой мауэрлат, который укладывается по периметру стен здания, а вторым — на кольцевой прогон, который прикрепляется к центральному несущему столбу. Таких прогонов может оборудоваться несколько, в зависимости от высоты крыши.

Обратите внимание! Установка центрального столба повлечёт за собой увеличенную нагрузку на потолочные перекрытия, что должно быть учтено при проектировании и выборе кровельного материала.

Если предполагается, что будущая крыша будет иметь купольную форму, то стропила должны иметь форму арок, которые также крепятся одним краем к основанию на стене, а вторым к кольцевой опоре смонтированной вверху центрального столба.

КОНУСНАЯ КРЫША

Для того чтобы лучше понять суть процесса изготовления крыши, имеющей форму конуса, нужно более подробно рассмотреть технологию её производства.

· В первую очередь укладывается гидроизоляция под мауэрлат. Для этого можно использовать привычный и хорошо знакомый рубероид.

· После его укладки монтируется сам мауэрлат, в качестве которого можно использовать деревянный брус сечением от 150×150 мм, в зависимости от длины стропил. Крепится мауэрлат к стене при помощи анкерных болтов.

· После установки мауэрлата необходимо установить центральный столб, который будет выполнять функции опоры всей стропильной системы. Крепится к основанию он при помощи поддерживающих откосов, выполненных из бруса или досок толщиной от 40 мм. Стоит учесть, что перед установкой несущего столба в верхней его части нужно закрепить второе опорное кольцо для стропил, изготовленное из бруса.

· Когда столб будет установлен, можно переходить к сборке самой стропильной системы. Для её изготовления наиболее целесообразно использовать клееный деревянный брус. Этот материал способен выдерживать достаточно большие механические нагрузки, при том, что он доступен и универсален. Сборка стропил заключается в их укладке и фиксации к опорным элементам. Это делается при использовании строительных уголков. Расстояние между опорными элементами зависит от диаметра крыши, но не должно быть более 50 – 70 см, иначе стропильная система не сможет выполнять свои опорные функции.

· Если высота крыши более двух метров, то монтируется дополнительное кольцо опоры, которое будет поддерживать кровлю. Это кольцо фиксируется к стропилам саморезами либо иным способом, и крепится к столбу на распоры.

· После того, как стропильная система будет готова, можно переходить к дальнейшим этапам монтажа. Далее укладывается гидроизоляционный материал. Крепить его к брусьям стропил и обрешётке можно при помощи степлера.

· После гидроизоляции можно переходить к монтажу кровельного покрытия.

Как было сказано выше, так как стропильная система круглой кровли является геометрически сложной конструкцией, её проектирование лучше всего поручить специалистам.

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

КУПОЛЬНАЯ КРЫША

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

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

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

Геодезический купол имеет ряд преимуществ:

· Больше полезной площади.

· Меньше затрат на строительные материалы.

· Экономия расходов на обогрев помещения.

· Возможность остекления всего купола.

· Высокие показатели снеговой нагрузки и защиты от ветра.

· Звукоизоляция выше, чем у других видов крыш.

· Оригинальный внешний вид.

КУПОЛЬНАЯ КРЫША

Ещё одним вариантом того, как изготовить крышу с круглым основанием, является сооружение её по купольной схеме. Как и в предыдущем случае, на подготовительном этапе потребуется проведение расчётов и составление подробных чертежей, которые лучше всего доверить специалистам. Такой подход позволит избежать ошибок в проектировке. А вот сами работы по строительству вполне возможно выполнить и самостоятельно.

Стоит сказать, что в общих чертах процесс изготовления стропильной системы купольной крыши мало чем отличается от описанного выше, но при этом имеет некоторые особенности.

· Сначала укладывается гидроизоляция на стены.

· После устанавливается и закрепляется мауэрлат.

· Затем ставится вертикальный опорный столб, на котором вверху монтируется второе опорное кольцо.

· Далее можно переходить к установке стропил. Для их изготовления используются деревянные арочные элементы, состоящие из нескольких секций. Одним своим концом арка крепится к мауэрлату, а другим ко второму опорному кольцу вверху несущего столба. Подобная конструкция стропильной системы называется висячей.

· Арки-стропила следует устанавливать вокруг столба на расстоянии примерно 70–90 см друг от друга.

· После их установки по внешней их площади оборудуется круговая обрешётка из необрезной доски или бруса.

· Поверх обрешётки укладывается гидроизоляция и, наконец, кровельное покрытие.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КУПОЛ

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

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

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

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

· Помимо того, внутри такого купола образуется достаточно большое свободное пространство, которое можно использовать, в том числе и как жилое.

· Такая конструкция требует меньшего количества материалов, чем если бы применялись другие технологии.

· Система геодезического купола обладает не очень большим весом, а значит, не будет в большой степени увеличивать нагрузку на стены и, следовательно, фундамент, что в свою очередь положительным образом скажется на экономии.

· Также нужно выделить отличные прочностные характеристики конструкции, позволяющие справляться со значительными снеговыми нагрузками, что немаловажно для жителей северных регионов.

· Помимо прочего, такая крыша будет обладать хорошими показателями с точки зрения аэродинамики, что позволяет крыше с успехом противостоять большим ветровым нагрузкам.

ЛУКОВИЧНАЯ КРОВЛЯ

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

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

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

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

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

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

Что такое круглая крыша?

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

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

§ Купол (половинка или верхняя треть шара);

§ Конусовидные крыши;

§ Луковичные крыши;

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

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

Конструкция стропильной системы круглой крыши
Обратите внимание

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

Точки опоры:

§ Кольцевой мауэрлат;

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

§ Центральная стойка. Для небольших сооружений достаточно одной;

§ Дополнительные усиливающие элементы (подкосы, стяжки).

Сами стропила:

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

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

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

Порядок монтажа системы в целом аналогичен установке обычных крыш:

1. Укладка на стену изолирующей прослойки из рубероида.

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

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

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

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

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

Обратите внимание

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

Монтаж круглой крыши

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

§ Пароизоляция;

§ Утеплитель;

§ Гидроизоляция;

§ Контробрешетка + обрешетка.

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

Кровля круглых крыш может быть выполнена из разных материалов:

§ гибкая черепица;

§ композитная черепица;

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

§ с некоторыми ограничениями – керамическая черепица;

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

§ поликарбонат.

Укладка любого из этих материалов производится в соответствии с инструкцией.

Обратите внимание

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

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

Особенности круглой крыши из поликарбоната

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

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

При монтаже нужно учесть особенности материала:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Описание конструкции

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

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

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.

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.