Купольная крыша. технология строительства и расчёт купольной крыши

На каких домах и основаниях возможно строительство купольных крыш

Главное условие для купольной кровли – это правильная геометрия здания. То есть, загородный дом либо изначально по периметру имеет круглую форму, либо его периметр имеет правильную форму квадрата.

Если периметр загородного дома имеет форму параллелепипеда, то куполообразную кровлю построить затруднительно, а например, мало чем уступающую полукруглую крышу вполне возможно.

В случаях, когда периметр несущих стен загородного дома имеет неправильную форму или в ходе строительства в проект вносились изменения, например, пристраивались дополнительные помещения, то единственным выходом остается комбинированная кровля, которая может включать в себя и элементы скатной и элементы купольной крыши.

Что же касается основания, то купольную кровлю можно изготовить практически на любых стенах. Дело в том, что необходимо учитывать нагрузку производимую кровлей на несущие стены. Например, если дом построен по каркасной технологии, то не получится изготовить куполообразную кровлю, в которой применяются металлические стропила или железобетонные балки. Стены не выдержат такой нагрузки. На каркасных стенах оптимально изготавливать крышу на основе деревянных стропил. Если же стены загородного дома изготовлены из кирпича, ракушечника или монолитного бетона, то здесь особых ограничений уже не накладывается.

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

Достоинства конструкции

Конусообразная крыша – достаточно сложная и дорогостоящая конструкция, однако, она имеет свои преимущества. Помимо очевидной эстетичности и оригинальности, она считается достаточно функциональной и устойчивой к внешним факторам. Кроме того, этот вид кровли характеризуется следующими плюсами:

• Улучшенное соскальзывание снега и воды со скатов. Конус – очень удобная в плане эксплуатации форма крыши. С одной стороны, она не задерживает на поверхности снег, а с другой, позволяет талой и дождевой воде свободной соскальзывать с ее скатов. Это делает кровельные элементы самоочищающимися. Благодаря этому кровли такого типа реже нуждаются в чистке, реже протекают.
• Устойчивость к внешним воздействиям. Прочность соединения, дополнительную жесткость которому придает большое количество стропил, обеспечивает повышенную устойчивость к ветровым и сейсмическим нагрузкам. Это качество делает конусную конструкцию пригодной для использования в сейсмически нестабильных районах.
• Новые возможности использования пространства под крышей. При монтаже купола получается, что в помещении под кровлей потолок будет выше, чем если применять другой тип кровли. Это позволяет более рационально использовать свободное место, а также по-новому взглянуть на дизайн этого помещения.

Дом с конической кровлей

Устройство стропильного каркаса

Стропильная система – основа крыши, ее скелет, который придает ей необходимую форму, жесткость, позволяет выдерживать и распределять значительный нагрузки. При монтаже конусовидных кровель чаще всего применяется наслонный тип каркаса.

При этом стропильные ноги опираются одним концом на мауэрлат, положенный на верхний пояс стены, а вторым – на стойку, вертикальную опору. Стропильный каркас кровель с формой конуса состоит из следующих элементов:

1. Мауэрлат. Месте, где будет установлен стропильный каркас укладывают кольцевой мауэрлат, который равномерно распределит вес крыши. С этой целью в нижней части стропильного каркаса к мауэрлату или опорному брусу по периметру полукруглой стены крепятся стропила.
2. Стяжки. Дополнительную прочность конструктивному узлу придают с помощью стяжек. Для этого выполняют монтаж креста, который стягивает между собой противоположные стороны мауэрлата.
3. Стойка. По центру креста устанавливается вертикальная стойка, в которую врезают верхние части стропил.
4. Стропила. Стропила своей частью, что обеспечивает прочность крепления, соединяются в верхней точке крыши, образуя коньковый узел. А нижней частью ноги они крепятся к мауэрлату.
5. Обрешетка. Перпендикулярно стропильным ногам фиксируется обрешетка. Изготовьте ее из реек или чего-то другого и прикрутите к стропилам саморезами. Выбор шага между рейками объясняется выбором материала и необходимым расстоянием для его крепления.

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.

Требования предъявляемые к стропильной системе

Жесткость

Прежде всего, каждая деталь системы, а также места соединений обязаны быть жесткими, не деформируясь ни при усилии сдвига, ни при усилии распора. Основа всей конструкции – треугольник. Именно такую форму имеют рамы (фермы), которые закрепляются параллельно друг другу. Их жесткая фиксация обеспечивает крыше необходимую устойчивость. А вот если фермы получились подвижными, недалеко и до беды. Такая неполноценная крыша и сама может разрушиться, и стены обвалить.

Небольшой вес

Крыша не должна быть тяжелой, поэтому систему стропил, как правило, делают из дерева. Если же вес кровли солидный, то несущую основу делают из металла. Или берут хвойное дерево, не ниже первого сорта, с влажностью ниже 18 процентов. Использование антисептической обработки и применение антипиренов для защиты от огня – два обязательных условия. Тогда узлы крепления стропильной системы кровли будут прочными и крепкими.

Высокое качество материала

Дерево для стропил должно быть следующим:

• Древесина берется 1 – 3 сорта. Трещин и сучков должно быть по минимуму. На метр может быть 3 сучка высотой не более 3 см. Трещины допустимы не по всей глубине, длиной до половины длины доски.
• Несущие элементы делают из деревянных деталей толщиной от 5 см, площадью от 40 см2.
• Хвойные доски могут быть длиной до 6,5 м, а лиственные – до 4,5 м.
• Прогоны, подушки и мауэрлат делают из твердых лиственных пород дерева. Их обрабатывают антисептиком.

Стропильные фермы крыши и её виды

Стропильная система — основа крыши, которая делает упор на несущие элементы строения и служит также каркасом для различных видов материалов для кровли: утеплителей, гидроизоляции, разнообразных покрытий.

Габариты и конструкция стропил зависят от:

• приобретённого материала;
• размеров строения;
• габаритов дома;
• стройматериала для стропил;
• индивидуальных предпочтений заказчика;
• актуальных для определённого региона нагрузок на крышу.

Стропильная система имеет:

• обрешётку — брусья, в перпендикулярном направлении укладывающиеся на стропильные ноги;
• стяжки, воспринимающие растягивающие усилия;
• стойки из дерева, расположенные в вертикальном положении;
• мауэрлат — брус, монтаж которого осуществляют вдоль стены, на него делают упор стропила;
• стропильные ноги — это своего рода балки из дерева, принимающие на себя основную нагрузку крыши.

Каждый из приведённых факторов очень важен, поскольку необходимо понимать, какой тип стропильной системы будет оптимально подходить для той или другой определённой ситуации.

Когда речь заходит о малоэтажных домах, то самую большую распространённость получают конструкции из дерева. Во многих случаях применяют три вида стропильных ферм: висячие стропила, наслонные стропила и смешанную систему стропил.

Характеристика висячих стропил

Висячие стропила — это наиболее элементарный вид стропильных систем, их характеристики:

1. У стропил делают лишь несколько опорных точек, которыми выступают, в частности, несущие стены строения. В подобном случае ноги для стропил работают и на изгиб, и на сжатие. Стропильные ноги ложатся на мауэрлат — это утолщённый брус или изделие из соединённых досок. Мауэрлат прочно крепится на торце основных стен. Стропильные ноги врубают в мауэрлат, а в качестве дополнительного крепежа используют кронштейны или скобы.
2. Вся конструкция распирает ограждение стены.
3. Чтобы компенсировать распирание, создают затяжки, которые соединяют стропильные пары. В основном они устанавливаются в самом низу, благодаря чему затяжки параллельно выступают и перекрытием крыши. В некоторых вариантах их располагают выше, но тогда затяжки приобретают более мощные, ведь нагрузка на затяжки многократно увеличится.
4. Затяжки не только компенсируют распирающее усилие, но и не дают разъединяться стропильным ногам.

Особенности наслонных стропил

Для наслонной системы стропил дом должен быть дополнительно оборудован несущей стеной, расположенной посередине. Различают наслонные стропила по таким признакам:

1. Концы наслонных стропил должны делать упор на следующие части строения:
   • стены по периметру;
   • столбчатые опоры или основные стены, расположенные внутри.
2. Действие стропильных ног — работа на изгиб, поскольку отсутствует нагрузка на сжатие. Вот почему для монтажа наслонной системы стропил применяют более тонкие элементы, а вся конструкция намного легче. Причём экономия пиломатериалов весьма существенная.
3. Проектируя наслонные стропила, следует учитывать тот факт, что есть обратная зависимость шага ног стропил и угла ската кровли. Иными словами, чем сложнее конструкция кровли, тем чаще надо монтировать балки стропил.
4. Использование промежуточных опорных точек уменьшает сечение балок и длину пролёта, который надо перекрыть.

Смешанная система стропил

Конструкция комбинированной системы наиболее сложная, поскольку включает в себя части двух других видов стропил — висячего и наслонного. Применяется она для мансардной кровли. Стены комнат, которые находятся на втором этаже, образуют вертикальными опорами, эти опоры являются и промежуточными стойками для стропильных балок.

Часть стропил, которые соединяют один конец стоек, функционирует как ригель для скатов, расположенных сбоку, причём для верхней части конструкции они являются затяжкой.

Одновременно горизонтальные брусья выполняют такие функции: для верхних скатов — мауэрлат, для боковых — коньковый брус. Чтобы увеличить прочность кровли, монтируют подкосы, которые соединяют боковые скаты и вертикальные стойки.

Комбинированная система строп в изготовлении самая сложная и трудоёмкая, но эти недостатки вполне компенсируются увеличением несущих качеств кровли в отсутствии лишних опор, особенно, когда есть необходимость перекрывать значительные пролёты в здании.

Увеличить несущие качества кровли можно с помощью смешанной стропильной системы

Недостатки

Говоря о конусообразной кровле, мастера разделяют ее недостатки на сложности, с которыми придется столкнуться при монтаже, и особенности конструкции, влияющие на ее эксплуатацию.

Однако, прежде чем приступать к монтажу такой сложной конструкции, необходимо тщательно взвесить все плюсы и минусы этого технического решения. К минусам конических кровель относят:

1. Невозможность оборудования мансарды. Конусообразная крыша не подразумевает монтажа окон на ее поверхности, поэтому в пространстве под ней нет возможности оборудовать жилую мансарду. Мало того, что окна существенно портят внешний вид конструкции, они нарушают ее герметичность, снижают несущую способность каркаса.
2. Увеличенный расход кровельного материала. Металлические листы, листы металлочерепицы и даже рулонные кровельные покрытия имеют прямоугольную форму, из-за чего при перекрытии конусообразных кровель их приходится резать, остается много обрезков, увеличивается расход.
3. Сложность конструкции. В целом, крыша в виде конуса считается достаточно сложной в проектировании и монтаже, что естественно отражается на ее стоимости. Даже просто найти мастеров, которые возьмутся за монтаж кровли такого типа бывает не так уж просто.

Крыша беседки своими руками: фото и выбор кровельного материала

Относиться к выбору кровельного покрытия для крыши беседки стоит особенно ответственно. От него напрямую зависят эксплуатационные характеристики, долговечность эксплуатации конструкции, а также внешний вид участка. При выборе покрытия необходимо отталкиваться от его стоимости, учитывая вес материала, технические качества и способ его крепления.

Задумываясь над тем, чтобы покрыть крышу беседки, стоит учитывать то, что покрытие крыши беседки ни в коем случае не должно быть тяжелым. Иначе Вам придется строить мощную стропильную систему, а толстые стропила имеют большой вес, поэтому необходимо усиливать фундамент. Чтобы не создавать лишних проблем, откажитесь от подобных материалов и тяжелой керамчерепицы.

Конструкция крыши должна отвечать климатическим условиям местности. В основном это касается угла наклона. Информацию на эту тему Вы сможете найти в соответствующем СНиП, но если кратко, то угол наклона кровли напрямую зависит от количества зимних и осенних осадков, а также средней скорости ветра. Проживая в южном регионе страны, где летом царит невыносимая жара, кровельный материал должен отличаться огнеустойчивость. Точно такая же ситуация с тем, если Вы собираетесь разместить в беседке декоративное костровище или мангал.

Гибкая пластиковая обрешетка

Обрешетка под черепицу, традиционно выполняе­мая из деревянных бру­сков квадратного сечения, нашиваемых поверх стро­пил, в данном случае не годилтся — уложить такие бруски с нужным изгибом, продиктованным формой конусной крыши, не получится : они попросту слома­ются. Поэтому есть другое решение — обре­шетка из гибких пластико­вых брусков. По несущей способности они не усту­пают деревянным такого же сечения, а гибкость по­лимерного материала позволяет придать им плавную дугообразность. Для дополнительной надежности пластиковые бруски уложите в два слоя, один поверх другого, и прикрутите к стропилам саморезами.

После чего настает очередь черепицы. И здесь конусообразная форма крыши опять побудит Вас искать адекватное решение, ведь снизу вверх от ряда к ряду ширина черепичин должна уменьшаться, при этом они должны иметь слегка искривленную форму, соответствующую изгибу конической крыши. К счастью, производитель черепицы предусмотрел и такие нестандартные случаи, включив в ряд выпускаемой продукции коническую черепицу ( например се­рия Altrot с благородным старинным оттенком). Просчитайте длину стропил, угол уклона и площадь кровли, и купите необ­ходимые кровельные эле­менты.

Укладка производится довольно традиционным для черепичной кровли способом: снизу вверх. Каждую последующая че­репичину укладывайте с нахлестом на боковую и нижележащую.

Однако в отличие от традиционной кровли с плоскими ската­ми черепичины от ряда к ряду уменьшаются по ши­рине, поэтому каждый по­следующий ряд состоит из все меньшего количества элементов, практически сходящих на нет в верх­ней точке кровли.

Итак пошаговая инструкция по строительству конической, (конкусной) крыши с круговой обрешеткой:

1. Часть фахверкового каркаса стала идеальной стропильной конструкцией с выносом скатов на 30 см

2. Поверх бетонного перекрытия укладывайте изогнутый брус-мауэрлат, к которому на небольшом расстоянии друг от друга закрепите стропила

3. Концы стропил заострите, чтобы плотнее сомкнуть их в верхней точке конической кровли. Крайний правый брус примыкает к стене дома

4. Верхние концы стропил с угловыми запилами уложите на полукруглую опору и скрепите металлическими уголками

5. Стропильная конструкция изнутри: стропила равномерно должны быть уложены на деревянный полукруг, закрепленный на вершине опорного столба

6. Один короткий, один длинный: для обрешетки используют продольные бруски двух размеров — длинные, лежащие точно поверху стропил, и короткие — расположенные посередине межстропильных промежутков

7. Рулонную гидроизоляцию уложите снизу вверх, тщательно разглаживая складки. Выполненные внахлест стыки тщательно проклейте

9. Перед укладкой черепицы закрепите медный водоотводный желоб, аккуратно спаянный из отдельных деталей

10. Держатели для желоба должны быть закреплены по центру стропил точно под спаянными стыками сегментов

11. Расстояние между горизонтальными рейками обрешетки из прочного гибкого пластика зависит от размеров черепицы

12. На этом этапе коническая крыша ротонды готова для покрытия. Черепицей будет отделана и односкатная кровля перестроенного гаража

13. Для удобства работы каждый элемент конической черепицы маркирован клеймом с номером своего ряда

14. При укладке первого ряда черепицу закрепите к прочной, долговечной и не подверженной гниению пластиковой обрешетке

15. Во 2-ом ряду ширина черепичин немного меньше, чем в первом, в третьем — меньше, чем во втором и так далее.

16. В 4 ряду из-за сужения конуса кровли как правило используются черепичины с двухволновым профилем

17. Каждая вторая волна черепичного профиля плавно заканчивается в четвертом ряду

18. С левого края кровли ряды замыкает не коническая, а обычная черепица стандартной конфигурации. элементы которой несколько выступают за край крыши, защищая от непогоды элементы фронтона

20. Примыкающий к ротонде скат кровли гаража покрывают черепицей той же марки, но прямой конфигурации

21. Порядок настила черепицы такой же, как и в случае с ротондой; элементы привинчивают к обрешетке саморезами

22. В месте примыкания кровли гаража к поверхности наружной стены гидроизоляционную ленту маскирует полоска жести, расположенная поверх черепичного покрытия.

Совет:

В местах примыкания кровли к поверхности наружной стены необходимо предусмотреть надежную гидроизоляцию. Для этого над линией соединения сплошной полосой проклеивают гидроизолирующую ленту высотой не менее 10 см.

Опорные каркасы

Многие неопытные застройщики задаются вопросом, как правильно сделать арочную крышу арочного типа

Для начала важно понять, что каркас кровли – самая важная часть конструкции, которая выполняет несущие и распределительные функции, обеспечивая ее надежность, стабильность. Для устройства крыши в виде арки используют следующие типы каркаса:

• Деревянный. Каркас из дерева – простое, но эффективное решение для арочной кровли частного дома. Он достаточно дешев и удобен для монтажа, но не рассчитан на большой вес, поэтому не подходит для крыш с большой площадью.
• Стальной. Каркас, сделанный из стальных труб квадратного сечения – прочная, надежная основа для устройства арочной крыши, однако, это достаточно массивный вариант, который требует монтажа фундамента и стен с высокой несущей способностью.
• Алюминиевый. Арочный каркас из алюминия обладает высокой устойчивостью к коррозии, малым весом, хорошей несущей способностью, кроме того, стандартные профили можно без труда собрать даже своими руками. Единственный недостаток этого варианта – высокая цена.
• Железобетонный. Производятся железобетонные арочные конструкции для монтажа крыши, но они используются только при строительстве промышленных, торговых или спортивных сооружений с большой площадью.
• Бескаркасные. Для сборки арочных крыш производят специальный самонесущий профнастил изогнутой формы, монтаж которого производится без обустройства дополнительного несущего каркаса.

Основные технологии возведения купольных домов

На сегодняшний день существует несколько технологий строительства, по которым возводятся купольные дома, проекты и цены соответственно тоже «играют» в ту или иную сторону, в зависимости от метода строительства. Они могут быть выполнены из таких материалов, как кирпич, монолит, пенобетон, пенопласт и даже глина. Причем постройки из кирпича, монолита и пенобетона мало чем отличаются от стандартных конструкций жилых домов. Технологии строительства купольных домов классифицируются на возведение:

• на основе геодезической сферы;
• на основе пневмокаркаса;
• на основе несъемной опалубки.

Одной из самых распространенных технологий строительства сферического дома является совместное использование пенопласта и пенополистирола – при этом возведение постройки осуществляется посредством японского метода. Однако такие дома требуют дополнительных манипуляций для обеспечения круглогодичного проживания.

Купольный дом с большой открытой террасой

Самой бюджетной и приближенной к стандартным условиям является технология строительства купольных домов, основанная на каркасном методе строения. Как отмечают специалисты, для такого рода построек можно использовать каркас практически из любого материала (с достаточной прочностью и сроком эксплуатации). Для соединения деталей применяют коннекторы различных модификаций и размеров.

Каркас купольного дома

«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.

Несмотря на то, что круглая форма крыши является несколько необычной для строительства зданий, в современной архитектуре можно найти множество примеров округлых конструкций. В данной статье мы расскажем, как сделать круглую крышу различных видов, и в чем основные отличия между ними.

Необычная на первый взгляд круглая крыша привлекает внимание в первую очередь совершенством форм, без острых углов и асимметрии. Зачастую такие конструкции можно встретить на зданиях религиозного назначения

При сооружении частных жилых домов круглая крыша делается довольно редко. В некоторых случаях она является составляющим элементом конструкции и придает архитектурному сооружению индивидуальность. Как правило, такие крыши возводятся над декоративными верандами, беседками или башенками.

Стоит отметить, что округлая форма позволяет кровле не бояться порывистых ветров и обильных снегопадов. К тому же, подкровельное пространство можно использовать максимально рационально. Различают коническую, купольную и «луковичную» разновидность крыши.

Коническая форма крыш

В настоящее время коническая форма мансард неплохо смотрится в круговых зданиях. Винтажный стиль крыш достигается при помощи каркаса, состоящего из круговых дуг. Однако и самонесущие крыши с конической оболочкой настила тоже создают вытянутые кверху сферические формы. Красиво? Да! Удобно? Относительно.

У каждого человека свои предпочтения красоты и удобства: для кого-то полусфера юрты – идеальная пропорция, а для кого-то рубленный из дерева дом. И только крыша вне конкуренции, лишь бы тепло сохраняла да не протекала.

Недавно из Ирландии один из экостроителей привез чертежи и фотографии веерной стропильной круглой крыши для шестигранных или круглых домов. Очень необычная конструкция с отверстием на вершине конуса для каминной трубы. Возможно, что такая крыша завоюет популярность у тех, кто захочет жить подальше от города.