Устройство дугообразной крыши. Виды арочных крыш и технология строительства

В рамках темы «как выбрать крышу для дома?» мы уже рассмотрели двускатные и мансардные крыши, а также четырехскатные с многощипцовыми. Но это только небольшая часть от всего кровельного многообразия. В этой статье мы поговорим о плоских и сводчатых крышах.

Плоская крыша

Плоская крыша не самое популярное решение в . Оно и понятно - за ней нужен внимательный уход, а городские постройки буквально дискредитировали плоские крыши, как удачное дизайнерское решение. А ведь у плоских крыш полно интересных преимуществ.

Внешний вид

Плоские крыши подойдут минималистичным стилям архитектуры: функционлизм, стиль райта, конструктивизм. Собственно, каких-то художественных особенностей у такой крыши нет, но она придает дому геометричные и современные очертания.

Сложность постройки

Основная сложность в строительстве плоской крыши составляет обеспечение ее прочность. Она должна выдерживать большие нагрузки снега (а иногда и воды). И при больших площадях ей потребуются дополнительные опоры.

Ветер и вода не страшны для плоской крыши, а вот снег для нее настоящее испытание. За зиму на нее может навалить очень много осадков, а потому? во-первых, нужно озаботиться ее обогревом, а во-вторых, иногда подниматься и вручную счищать снег. Ну и, конечно же, заняться ее укреплением еще на этапе .

Мансарду на плоской крыше не расположить даже при очень большом желании. Зато из нее можно сделать что-то вроде "открытого этажа" - разместить мебель, добавить растений, растянуть зонт или тент: в общем, устроится со всеми удобствами. Правда на зиму все это добро с крыши придется убирать.

Вердикт: плоская крыша - идеальный вариант для домов в современной стилистике, если не сложно приглядывать за ней и иногда чистить от снега. Впрочем, можно заранее просчитать такой момент и просто сделать крышу прочнее.

Сводчатая крыша

Сводчатая, или, как ее еще называют, арочная крыша, напоминает обрезанный цилиндр. Ее редко устанавливают в жилых загородных домах - гораздо чаще ее можно увидеть на парниках, оранжереях или сараях. Но при должном подходе и выборе материалов, сводчатая крыша будет отлично смотреться и в доме!

Внешний вид

Отсутствие углов и приземистый вид сводчатой крыши хорошо подойдет для домов в стиле модерн. В некоторых случаях такую крышу можно расположить и в постройках в стиле барокко и рококо, но нужно будет внимательно подойти к выбору черепицы.

Сложность постройки

Если сводчатая крыша возводится не в ансамбле с другими видами, то и ее проектирование, и реализация не отличаются большой сложностью. Даже расход материалов меньше из-за отсутствия щипцов.

Сопротивление погодным условиям

Если ветер и дождь не страшны сводчатой крыше, то снег может доставить много неудобств. Сводчатая крыша часто имеет слишком пологие скаты и снег надолго на ней задерживается. Потому стоит озаботиться дополнительными подпорками еще на этапе проектирования загородного дома, а также снегозащитными мероприятиями крыши.

Возможность расположения мансарды

Мансарда под сводчатой крышей? И да, и нет. Пологая, прижатая к верхнему этажу арочная крыша не позволит достичь необходимой высоты мансарды. Однако у сводчатых крыш есть одно большое преимущество: если ее поднять и сделать из стекла, вы получить нечто наподобие крыши оранжереи. С климат-контролем такой мансарды придется здорово повозится, но результат того стоит. Правда вряд ли вы найдете готовые проекты домов с таким нестандартным дизайном.

Вердикт: не самая практичная и красиво выглядящая крыша. Однако, если подойти к ее дизайну серьезно, сможет украсить практически любой дом.

Что выбрать?

Если плоская крыша - хорошее решение для домов в минималистичном стиле, то сводчатую в целом сложно эстетично оформить, если она будет единственной. Потому ответ на вопрос "как выбрать крышу для дома?", в первую очередь будет зависеть от архитектурного стиля. И к созданию такого проекта загородного дома можно подойти самостоятельно.

А можно обратиться к профи. Архитекторы нашей знают толк в дизайне, а потому создадут для вас креативный и стильный проект дома с плоской или сводчатой крышей. А там дело остается за малым - осуществить .

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.

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.

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.

Оригинальным решением для любого строящегося объекта может стать арочная крыша. Она не только красива и оригинальна, но и практична. Арочная конструкция обтекаема, не задерживает воздушных потоков, на ней не скапливается снег и вода, так как форма кровли способствует их быстрому соскальзыванию с поверхности. Для изготовления арочной кровли могут использоваться разные материалы.

• Материалы для арочной крыши
• Строительство арки из сотового поликарбоната
  • Как установить панели
  • Радиус арочных конструкций
  • Способы установки
  • Какие бывают профили

Видео-идея: современный арочный экодом

Принципы расчета арочной кровли

Первоочередная задача при строительстве арочной крыши заключается в выборе материала, в точном расчете арки и разметке деталей. Приступая к строительству и расчету арки, строитель знает две величины – ширину пролета, требующую перекрытия аркой, и ее высоту – расстояние от опоры до наивысшей точки. Сначала производятся расчеты по определению радиуса арки. Следует заметить, что арочная кровля – это не всегда дуга окружности. Она может быть в виде готической арки, состоящей из двух дуг, и не обязательно симметричной. В этом случае каждая дуга рассчитывается отдельно. Арки с большими пролетами, подвергающиеся серьезным нагрузкам, делаются наборными из отдельных деталей и усиливаются различными балками и затяжками между узлами арки. Таким образом получают мощную несущую ферму, способную выдерживать очень большие нагрузки.

Материалы для арочной крыши

Чаще всего для сооружения арочной кровли используют листы оцинкованной стали, которые обладают дополнительной жесткостью и могут служить не только покрытием, но и каркасом. То есть при использовании оцинковки «убивают двух зайцев» – получают жесткий каркас и герметичную наружную обшивку арочной кровли. Для небольших арок используют и другие листовые материалы – фанеру, гипсокартон и OSB-плиты, устанавливаемые, как минимум, на две несущие балки. Задача усложняется при строительстве арки над большим пролетом или арки, способной выдерживать большие нагрузки. Материалов с необходимыми размерами, как правило, нет, поэтому арочное перекрытие делается наборным из нескольких деталей.

Как вариант, для перекрытия больших пролетов могут использоваться деревянные клееные конструкции. Это прочный материал, обладающий небольшим весом, что позволяет снизить нагрузку на стены и фундамент. К тому же древесина является более надежным материалом в условиях повышенной влажности (аквапарки, бассейны и т.п.), а также в условиях агрессивной среды (складские помещения для хранения химикатов, удобрений и т.п.). Для пролетов длиной более 24 м применение клееной древесины обходится дешевле, чем металл и железобетон. Модной тенденцией сегодняшнего дня являются светопропускающие арочные кровли, которые бывают стеклянными или пластиковыми. Для обустройства пластиковых кровель чаще всего используют легкий и практичный сотовый поликарбонат, монтируемый на обрешетку и каркас. Легкость материала позволяет строить и самонесущие кровельные конструкции без дополнительных опор. Поликарбонатная кровля пропускает внешний свет, сохраняет тепло, не воспламеняется и выдерживает нагрузки в виде атмосферных осадков.

Строительство арки из сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат обладает рядом особенностей, которые необходимо учесть при подготовке к обустройству кровли.

Как установить панели

При установке поликарбонатных панелей учитывают направление сотовых каналов, которые должны идти вдоль арочной поверхности. Концы панелей устанавливаются на несущую конструкцию при помощи разных типов профилей.

Радиус арочных конструкций

Поликарбонат для получения арочной формы сгибают или скручивают до минимально допустимого радиуса. Термической обработке листы при этом не подвергают. При превышении допустимого радиуса сжатия и скручивания происходит деформация материала, следствием которой становится заламывание листа и он лопается.

Способы установки

Двухсторонний крепеж. Допустимый прогиб листов сотового поликарбоната находится в диапазоне между 1/20 – 1/25. При сгибании листа в арку до минимально допустимого значения радиуса не происходит никаких механических повреждений, более того, конструкция становится более жесткой и прочной, при этом величина радиуса сжатия пропорциональна жесткости конструкции – чем меньше радиус, тем больше жесткость. Обшивка кровли. Это простой способ, при котором могут использоваться большие по размеру панели поликарбоната. Для соединения панелей применяют длинные соединительные элементы.

Какие бывают профили

Самый распространенный профиль – повернутая «Н». Края вставляются в профиль, а сами панели с двух сторон закрепляются болтами к конструкции.

Это важно знать: Для герметизации могут использоваться силиконовые герметики, но они загрязняют поверхность.

Торцевой U-образный профиль защищает и закрывает торцы панелей.

Это важно знать: профили, соединяющие панели, к обрешетке не прикручивают.

Разъемный, состоящий из двух частей, соединительный профиль включает:

1. базу – более ровную и жесткую нижнюю часть, на которой размещаются концы соединяемых поверхностей. База, как правило, закрепляется на обрешетинах через центр шурупами. При этом концы панелей остаются свободными, что дает возможность беспрепятственного скольжения при тепловом расширении или сжатии;
2. верхняя часть, так называемая крышка, более подвижна, прикрепляется к нижней части под действием механического давления или нажатием руки.

Это простой и надежный способ, используемый при обустройстве арочных конструкций.

• Угловой профиль используют для соединений под углом 90 градусов.
• Коньковый профиль для соединений в конструкциях конькового типа.
• Торцевой F-образный профиль закрывает торцы панелей и служит креплением для краев панелей к основе.

Это важно знать: профили покрыты слоем, защищающим его от УФ излучения, нанесенным на лицевую сторону.

Особенности соединения панелей

Панели шириной более 1 м во избежание распрямления и смещения должны иметь дополнительное крепление к несущей конструкции вдоль своей ширины. В качестве крепежей используются саморезы размером 5 см, вкручиваемые в опору с 50-60 см промежутками, но не далее 20 см от стыковочного элемента. От края листа саморезы вкручиваются на расстояние не менее 3 см по всему краю обрешетки.

Это важно знать: отверстия для саморезов просверливаются заранее, их диаметр должен превышать диаметр саморезов на 3-4 мм во избежание деформаций при расширении от нагрева.

Необходимо избегать чрезмерного закручивания саморезов, что также приводит к нежелательной деформации и повреждению поверхности. При закручивании крепежный элемент должен находиться в перпендикулярном положении к плоскости панели. Требования к саморезам:

• устойчивость к коррозии;
• из нержавеющей стали или с оцинкованными наконечниками;
• диаметр 4 мм, длина должна подходить под толщину листа, тип прокладки и несущие конструкции.

К каждому саморезу должна прилагаться конусообразная стальная прокладка для предупреждения коррозии с характеристиками, аналогичными саморезу, или алюминиевая с толщиной не менее 1мм, диаметром 25мм, с прокладкой из каучука (EPDM или неопрен). Для улучшения внешнего вида вместо прокладок используют поликарбонатные термошайбы. Во избежание вспучивания в местах контакта панелей с металлом при нагревании между ними прокладывается термоизолирующая лента.

Как подготовить панели к монтажу

Панели с двух сторон оклеены защитной пленкой. Сторона, покрытая пленкой с надписями, является лицевой, имеющей защиту от ультрафиолетовых лучей. С обратной стороны, не защищенной от ультрафиолета, наклеена прозрачная защитная пленка.

Это важно знать! Выполняя монтаж, нужно следить за тем, чтобы лицевая сторона была повернута к солнцу. Если будет наоборот, эксплуатационный срок панели значительно сократиться.

Перед установкой необходимо загерметизировать каналы путем наклеивания на оба конца панели перфорированной ленты. При этом защитная пленка снимается только с внутренней стороны, по окончании монтажа удаляется и верхняя. Наличие пленки поможет избежать повреждений при монтаже. Строительство арочной кровли, а также различных сооружений с содержанием арочных элементов является «высшим пилотажем», требующим серьезного подхода, точного расчета и тщательности изготовления конструкций. По этой причине арки для больших пролетов ввиду сложности их изготовления самодеятельными строителями возводятся крайне редко. Строительство арочных кровель – прерогатива настоящих профессионалов.