стропильная система круглой крыши

Plotnik / Мар.24.2019. / Нет комментариев

На взгляд современного человека круглое здание выглядит необычно, хотя в древности люди из различных регионов часто строили жилье обтекаемой формы.

Круглые здания или отдельные архитектурные элементы – к примеру, башни – требуют такой же крыши.

Обтекаемость имеет определенные преимущества:

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

Что общего у разных видов круглых крыш?

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

Однако чаще всего встречаются конусообразные и купольные формы.

Все подвиды объединяет одно: сложность исполнения. Непростая конструкция предполагает определенные трудности в проектировании.

Монтаж без опыта подобных кровельных работ выполнить крайне тяжело.
Лучше доверить расчеты и возведение крыши специалистам.

В частной застройке подобное устройство встречается редко, разве что для отдельных элементов – чаще всего различных башенок, на которых круглая крыша очень хорошо смотрится.

Купольная крыша

Прочная и надежная купольная крыша имеет немаловажное преимущество, свойственное всем круглым конструкциям – ее отлично обтекает воздух.

Еще один плюс, немаловажный для наших климатических условий – на ней совершенно не задерживается снег.

Устройство купола предполагает использование висячих стропил в форме арок. Технически это сложное решение, поэтому все расчеты должны производить специалисты в данной области.

В центре сооружения устанавливается вертикальный столб-опора, на который крепят кольцо – верхнюю опору для стропил. Внизу арочные элементы фиксируются на мауэрлате.

Кольцевая обрешетка крепится на стойки, упирающиеся в затяжки стропил, и на нее уже укладывается кровельное покрытие.

Купол может быть одновременно и крышей, и стенами второго этажа.

Но несмотря на свои преимущества, конструкция не получила широкого распространения – из-за сложности расчетов.

Коническая (конусообразная) крыша

Круглый или многогранный в основании дом может венчать кровля конической формы.

Стропильная система используется наслонного типа. В центре здания должна быть расположена опора – столб.

Стропильные ноги опираются:

  • сверху – на кольцевой прогон из бруса, который в свою очередь упирается в центральную опору раскосами;
  • снизу – на мауэрлат в форме кольца.

Стропила жестко прикрепляются к опорам при помощи уголков. Расстояние между ними зависит от сечения и предполагаемой нагрузки – веса кровельного материала. Обрешетка – круговая.

Для покрытия конической верхней конструкции здания нецелесообразно использовать некоторые материалы.

В крайнем случае, можно использовать плоские шиферные листы.

Лучшими материалами считаются:

  • битумная черепица;
  • натуральная черепица;
  • деревянные штучные элементы;
  • солома.

Купольные и конические крыши часто используют как украшение – к примеру, на башенках, чтобы придать дому вид средневекового замка.

Это, несомненно, очень красивое архитектурное решение.

Однако если куполообразная или конусообразная крыша используется в качестве декоративного элемента, то она покрывает только часть дома. Поэтому нужно внимательно отнестись к обустройству стыков с кровлей основного здания.

Луковичная крыша

Одна из разновидностей круглой крыши часто встречается в возведении зданий религиозной направленности – как в русских православных церквях, так и в индийской храмовой архитектуре.

Это луковичная форма кровли. Высота ее, как правило, превосходит размер сечения, верх килевидный. Диаметр в самом широком месте превышает диаметр барабана – основания.

Применяется наслонная стропильная система с большим количеством раскосов и распоров, устанавливаемых в местах наибольших нагрузок.

Если размер конструкции превышает три метра – деревянная стропильная система не подойдет, необходимо использовать железный каркас. Обрешетка в этом случае также металлическая.

В качестве кровельного материала для луковичных глав отлично подходят листы легкой стали или кровельное железо.

Современные зодчие все чаще используют сталь, покрытую нитридом титана – покрытие обеспечивает сверкающий в солнечных лучах золотистый цвет церковных глав.

Разновидность круглой кровли

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

Специалисты советуют покрывать круглую крышу листовым металлом или гибкой черепицей.

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

На лицо практичность и достаточно рациональное использование пространства кровли.

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

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

Конструкция конической крыши

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

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

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

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

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

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

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

Конструкция купольной кровли

На рисунке представлены основные виды скатных крыш.

В отличие от конической кровли, которая сооружается с применением наслонной системы стропил, купольная крыша делается с использованием висячей стропильной системы. Как правило, это обычная трехшарнирная арка, которая состоит из висячих стропил. Арка одним концом опирается на проложенный по стене мауэрлат, а второй ее конец упирается на опорное кольцо, смонтированное вверху столба, который устанавливается в центре таких домов.

Если вам по душе сооружение такого типа, то следует учесть, что для его проектирования и строительства стропильной системы потребуются некоторые технические знания в области сопромата и классической теоретической механики. Если вы в достаточном объеме не владеете ни тем, ни другим, правильно будет заказать расчет у специалистов строительной компании. Они выполнят все расчеты, а строить можете сами.

Конструкция полукруглого купола получается за счет кольцевой обрешетки, монтирование которой происходит на дополнительные стойки, которые упираются в затяжки висячих арок стропил.

Основанием дома является каркас, обшитый щитами и влаго-, теплоизолирующими материалами.

Есть иной способ устройства купола, который предложил архитектор из Америки Р.Б. Фулер. Он представил создание купола в виде конструкции, которая образуется треугольниками. «Геодезический купол» — такое название имеет этот проект. Несмотря на то что он был представлен еще в 1951 году, распространенным он не стал. Скорее всего, из-за того, что данная конструкция купола имеет достаточно сложный расчет и необычный внешний вид.

В геодезическом куполе крепление системы стропил можно сделать двумя способами:

коннекторный способ — для сборки треугольников прямо над стенами строения используются отрезки бруса и специальные замки-коннекторы;

бесконнекторный способ — треугольные панели изготавливаются заблаговременно, а их сборка в общую конструкцию происходит по месту сооружения таких зданий.

Преимущества геодезического купола

План купольного дома.

Очевидные преимущества зданий на основе геодезического купола определяют свойства сферы:

  1. Максимальность внутреннего объема при одинаковой с «прямоугольным» сооружением полезной площади. Намного больше света и воздуха. Примерно на 30% меньше затрат на материалы для строительства.
  2. В зимнее время года меньше рассеивается тепла, а летом меньше поглощается. Соответственно, снижаются расходы (до 30%) на кондиционирование и обогрев помещения.
  3. Исходя из того что геодезический купол достаточно легкий, для его сооружения нет необходимости возводить дорогостоящий и мощный фундамент.
  4. Купольный дом может иметь сколько угодно окон, можно остеклить и весь купол. Кроме всего, это абсолютно не повлияет на его характеристику прочности.
  5. Недостижимая для иных строений прочность создает возможность купольному строению выдерживать огромную снеговую нагрузку;
  6. Непревзойденная аэродинамика купола обеспечивает ему отличное огибание ветрами.
  7. Исходя из того что сфера имеет меньшую площадь поверхности, соответственно, в дом будет меньше проникать посторонних звуков, что обеспечит более комфортную жизнь;
  8. Симметрия сферы создает условия наиболее эффективного ориентирования на ней солнечных батарей и модулей солнечных коллекторов.
  9. Купольное строение имеет оригинальный и эстетичный внешний вид.

Конструкция «луковичной» кровли

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

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

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

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

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

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

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

Изготовление стропильной системы для полукруглой и стрельчатой крыши

Разбираем особенности устройства и способы самостоятельного изготовления арочной стропильной системы.

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.

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.

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.

Это решение позволило упростить и значительно снизить трудоёмкость изготовления радиусной кровли по сравнению с традиционным подходом, когда используются криволинейные стропила.

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

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.

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.

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.

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.

Посчитав весь объём крепёжных стальных планок и саморезов, форумчанин понял, что закупать их на ближайшем строительном рынке или в магазине влетит в копеечку. Поэтому весь крепёж купил в интернет-магазине, что позволило сэкономить до 40% от их магазинной стоимости.

Для сборки ферм был сделан специальный стапель. Начать сборку решили с изготовления фермы для меньшего пролёта. На то, чтобы изготовить все фермы, у форумчанина ушло 2 месяца кропотливой работы.

Часть ферм монтировалась вручную, а часть, из-за большого веса, поднимались краном.

Также интересно ознакомится с бюджетом по изготовлению данной стропильной системы.

Всего было изготовлено 11 маленьких и 12 больших ферм. На это ушло 120 тыс. руб. Материала было куплено на 100 тыс. руб. Приблизительно эта кровля с черновым покрытием и без утепления обошлась мне в 250 тыс. руб.

Оставить комментарий


Adblock
detector