Изготовление стропильной системы для полукруглой и стрельчатой крыши. Виды арочных крыш и технология строительства

Крыши в форме куполов и арок чаще всего можно встретить в общественных зданиях: таких как бассейны, зимние сады, стадионы или выставочные галереи. Но в настоящее время наметилась тенденция к использованию таких крыш в частном строительстве, ведь они буквально притягивают к себе внимание и создают необычную атмосферу в помещениях. К тому же, строительство этой конструкции можно осуществить своими руками.

Такие крыши отличаются от скатных не только внешним видом, но и рядом преимуществ :

• неповторимый привлекательный вид;
• благодаря своей форме они имеют повышенную устойчивость к ветровым нагрузкам;
• на них не образуются залежи снегового покрова;
• прозрачная кровля арочной формы создаст дополнительное естественное освещение, что позволит сэкономить на потреблении электричества;
• арочная крыша придаёт зданию вид старины как снаружи помещения, так и внутри него;
• внутри помещения возникает большой объём воздуха, что, как правило, оказывает благоприятное воздействие на самочувствие людей.

Конструкция

Несущие конструкции для таких крыш могут быть изготовлены из изогнутых металлических, деревянных или бетонных конструкций, выполненных в виде арок или ферм . Возможно использование бетонных конструкций в качестве несущих, но для частных домов это неоправданно из-за повышенной стоимости материалов, трудностей транспортировки и большого веса. Также возникнет необходимость в возведении фундамента и стен повышенной прочности, чтобы они выдержали бетонную конструкцию. Понадобится и специальная подъёмная техника для установки фермы. Всё это приведёт к повышенным тратам на строительство.

Среди наиболее подходящих вариантов кровельного покрытия можно назвать стекло, прозрачный шифер, сотовый или . Если же вы решили делать кровлю непрозрачной, то можно использовать, например, оцинкованную сталь или медь.

Поликарбонат позволяет сделать безопорную кровлю над небольшими помещениями. Он хорошо поддаётся изгибу и используется для придания разной формы кровель.

Если конструкцию выполнять из металла, то она тоже будет отличаться значительным весом. Это потребует упрочнения фундамента и стен.

Арочную крышу чаще всего выполняют из алюминиевых профилей . Они имеют ряд преимуществ: высокая стойкость к коррозии, небольшой вес; аккуратный внешний вид, простота монтажа. При установке алюминиевого каркаса шаг обрешётки будет зависеть от ряда факторов: толщины листа поликарбоната, радиуса изгиба, способа крепления листов и других. В большинстве случаев шаг обрешётки делают в пропорции 1:2 к ширине листа. При этом не имеет значения тип каркаса. Алюминий отличается влагостойкостью. Для него не нужна постоянная окраска.

Важно: При проектировании необходимо учитывать зазоры для терморасширения, равные 5 мм. на один погонный метр.

Расчёт шага обрешётки зависит от параметров листа поликарбоната. Стандартные размеры: ширина – 2-10 метров, длина – 6-12 метров. Параметры листового поликарбоната имеют размеры 2,05х3,05. При этом параметры толщины разнятся от 10 до 32 мм. Возможно изготовление по индивидуальным заказам у отдельных производителей.

Строительство арочной крыши из поликарбоната

Наиболее широкое применение для устройства арочных кровель получил сотовый поликарбонат . Такой материал отличается рядом преимуществ:

• малый вес;
• возможность изгиба;
• механическая прочность;
• теплоизоляция;
• звукоизоляция;
• хорошая пропускаемость света;
• возведение безопорных крыш;
• стойкость к проникновению ультрафиолета;
• возможность удерживать ветровые и снеговые нагрузки.

Благодаря небольшому весу материала его можно использовать в бескаркасных конструкциях. Для улучшения свойств пожаробезопасности применяют модифицированный поликарбонат. Он отличается от обычного наличием в своём составе специальных добавок, благодаря которым его можно использовать во всех отраслях строительства. Правда, стоимость модифицированного поликарбоната выше обычного на 40-50%.

При устройстве такой кровли нужно помнить, что одно из её свойств — создание парникового эффекта в помещении при условии солнечной погоды. Поэтому в жилом помещении важно организовать грамотную систему вентиляции или кондиционирования.

Монтаж поликарбоната

При монтаже листов учитывают, в каком направлении расположены внутренние полые каналы. Лучше всего их размещать вдоль кровельного ската. Для конструкций, имеющих вертикальное направление, каналы располагают соответственно.

Правила крепления поликарбоната:

• Для монтажа используют точечное крепление при параметрах листа не больше 3 метров.
• Для установки поликарбоната рекомендуется применение термошайб. Использование для крепления саморезов, гвоздей или болтов может привести к разрушению листов материала, потому как листы могут изменяться в размерах под действием погодных условий.
• При параметрах листа от 6 до 12 м. используют специальный поликарбонат, потому как термошайбы уже не полноценно выполняют свою функцию. Такой материал получают методом горячей формовки. К тому же, они имеют рёбра жёсткости внутри. Подходит для бескаркасной кровли.
• Крепления производят с помощью прижимных элементов, которые устанавливают на несущую конструкцию с наружной стороны. Изготовлены они могут быть из различных материалов. Так, например, стальные и деревянные элементы могут портиться под действием атмосферных факторов, что может привести к порче и последующему разрушению поликарбоната.
• Алюминиевый профиль с силиконовыми или резиновыми уплотнителями станет лучшим выбором для такой конструкции.
• Пластичность поликарбоната допускает образование прогиба при скоплении снега.

• Наиболее популярный профиль — в виде повернутой буквы «Н». Края помещают в профиль, закрепляя панели с помощью болтов. Для герметизации используют силиконовый герметик, но он может загрязнять поверхность.
• Второй тип профиля — торцевой U-образный профиль. Он устанавливается для защиты торца панели. Установка профилей, которые будут соединять панели, производится не на обрешётку.
• Следующий тип профиля — разъёмный соединительный. Он состоит из двух частей:

1. База — ровная и жёсткая нижняя часть. На ней размещают концы тех поверхностей, которые необходимо соединить. Саму базу крепят к обрешётке, располагая шурупы в центре и оставляя свободными концы панели. Это позволяет обеспечить беспрепятственное скольжение при условии теплового расширения или сжатия.
2. Крышка — верхняя подвижная часть. К нижней части её крепление производят с помощью механического давления или при нажатии рукой.

• Угловой профиль. Он используется при соединении под прямым углом.
• Коньковый профиль применяют при соединении конструкций конькового типа.
• Торцевой F-образный профиль используют для закрытия торцов панели. С его помощью края панели крепят к основе.

При установке профилей различают лицевую сторону. На неё нанесен специальный слой, способный защищать его от ультрафиолетового излучения.

Особенности крепления панелей

При ширине больше 1 метра при установке панели используют дополнительное крепление. Это необходимо для того, чтобы избежать смещения. Для крепежа применяют 5-сантиметровые саморезы, вкручивая их в опоры с шагом в 50-60 сантиметров, но не более 20 сантиметров от стыка. Расстояние саморезов от края — не менее 3 сантиметров. Важно предварительно подготовить отверстия под саморезы, диаметром превышающие размер саморезов на 3-4 мм. – это позволит избежать деформаций при расширении. Деформировать или повредить поверхность можно при чрезмерном закручивании саморезов. Крепление должно осуществляться перпендикулярно плоскости панели. Лучше всего выбирать саморезы из нержавеющих материалов: например, стали или с оцинкованными наконечниками, чтобы обеспечить коррозийную устойчивость. Параметры длины должны соответствовать толщине листа, типу прокладки и несущим конструкциям. А вот диаметр лучше брать 4 мм.

Для саморезов также используют конусообразные стальные прокладки. Они помогают предотвратить коррозию. Их характеристики должны соответствовать саморезам либо быть выполненными из алюминия не менее 1 мм. (толщина) и с диаметром 25 мм., с прокладкой из каучука. Вместо них можно использовать термошайбы. Это улучшит внешний вид. Между металлом и панелью в месте их соединения используют термоизолирующую ленту. Это делают для того, чтобы избежать вспучивания при нагреве.

Подготовка панелей

При осмотре упакованных в защитную пленку панелей можно увидеть сторону с напечатанными надписями. Она является лицевой и имеет защиту от лучей ультрафиолета. С другой стороны плёнка прозрачна. Нельзя допускать хранение и монтаж панели внутренней стороной вверх. Это сократит срок её службы.

Купольная крыша всё чаще и чаще встречается на современных домах. Крыши круглой формы не являются редкостью в частном загородном строительстве. При этом условно, все кровли круглой формы разделяют на геодезический, арочный и конусный тип. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и отличается от другого типа технологией монтажа.

Общие преимущества купольной крыши:

• Обеспечивается максимальное пространство чердачного или мансардного помещения;

• Возможность на плоскости кровли изготавливать любое количество окон, что позволяет максимально использовать естественное освещение;

• Круглая форма препятствует накоплению снега на поверхности кровли в зимний период;

• Сфера купола в отличие от скатной кровли обладает большей прочность, при ее сравнительно меньшем весе;

• Возможность получить общий уникальный наружный дизайн загородного дома.

Геодезическая купольная крыша

Впервые проект геодезической купольной кровли был разработан американским архитектором Р. Б. Фулером в 1951 году. Изготовление кровли по его проекту позволяет получить купол с максимально правильной сферической формой.

Технология строительства купольной крыши геодезического типа

В конструкции кровли абсолютно отсутствуют привычные для скатных крыш стропила и вертикальные упоры для них. Каркас кровли состоит из связанных между собой треугольных элементов, собранных из бруса с сечением 100х50 мм и длинной 100-120см. Как правило, после изготовления перекрытия первого этажа, по всему периметру стен круглого дома монтируется мауэрлат – брус с сечением 100х100 или 50х100 мм, закрепленный горизонтально при помощи анкеров или предварительно выпущенных из монолитной плиты шпилек с резьбой на 12 мм. В конструкции обычной двухскатной кровли мауэрлат представляет собой единый сплошной брус, на который опираются нижние участки стропил. В конструкции же геодезической купольной кровли мауэрлат изготавливается из небольших отрезков бруса, равных стороне будущих треугольников в конструкции.

После монтажа мауэрлата по его всей окружной протяженности с шагом в 100-120 см закрепляют саморезами Г-образные металлические пластины, в которых заранее изготавливают отверстия для крепления ребер условного треугольника. Закрепив ребра треугольника к пластинам, в точке вершины условного треугольника соединение его ребер производят при помощи коннекторов.

Таким образом, закрепив на всей протяженности мауэрлата первый ряд треугольников, между их верхними основаниями производят связку брусом, образуя при этом уже перевернутые треугольники. На следующем этапе к оставшимся двум пустым лопастям коннекторов монтируют ребра второго ряда треугольников. В технической конструкции у крыши отсутствует конек или какой-то определенный верх. Стыковка последних верхних треугольников производится аналогично с предшествующим способом соединения, то есть, коннекторами. Когда заканчивают полностью сборку купольного каркаса, для усиления пролетов треугольников монтируют на их плоскости дополнительную обрешетку, поверх которой монтируются листы осп треугольной формы с последующим монтажом битумной черепицы.

Строительство по описанной выше технологии применяется не только в возведении крыш. В некоторых европейских странах таким способом возводят целиком геодезические куполообразные дома. Отличительная особенность данных зданий в том, что у них полностью отсутствуют фасадные стены. То есть, после изготовления фундамента приступают сразу к монтажу куполообразной кровли.

Проектирование геодезической купольной крыши

В отличие от двускатной кровли купольную крышу спроектировать на обычном листе ватмана в 2d не получится. Для проектирования всей конструкции потребуются компьютерные программы, позволяющие моделировать в 3d — трехмерное моделирование. Или специальные калькуляторы. Вы можете использовать калькулятор нашего сайта, представленные на странице: .

Расходных материалов в отличие от скатной кровли для купольной кровли потребуется значительно меньше. Всреднем расход материалов ниже на треть в сравнении с двускатной кровлей. При проектировании потребуется высчитать точное количество заготовок бруса для ребер и оснований треугольников, количество монтажных коннекторов и общий метраж обшивочного материала.

Арочная купольная кровля

Конструкция арочной кровли более схожа с конструкцией скатной крыши. В конструкции уже присутствуют полноценные пропилы, правда, их форма изначально напоминает дугу.

Стропила для арочной кровли используют трех видов:

• Заводского производства из клееного бруса;
• Сборные из бруса, изготовленные самостоятельно;
• Металлические фермы заводского производства.

Дороже всего стоят стропила из клееного бруса. Во время их производства тонкую обрезную доску насыщают влагой и укладывают в специальные, задающие изгиб доске распоры. Далее доску искусственно сушат с применением паровой вытяжки. После этого из сухой изогнутой доски собирают клееный брус, форма которого будет умышленно изогнута под определенным радиусом. В процессе же монтажа, нижние концы дугообразных стропил закрепляют к основанию мауэрлата, а верхние концы арочных стропил соединяются вместе посредством небольшого круглого деревянного кольца, при помощи хомутов или шпилек.

Дешевле обходится изготовление дугообразных стропил самостоятельно или при участии специалистов сразу на строительном объекте. Для их сборки используют заготовки деревянного бруса длиной 60-100 см с сечением 40х100 или 50х100 мм. Изначально на бумаге делают чертеж и собирают первую стропилу, которую в дальнейшем используют в качестве образца. Для скрепления между собой заготовок деревянного бруса используют перфорированные металлические пластины и, в некоторых случаях дополнительно усиливающие крепление металлические спицы.

Если площадь перекрываемого пролета превышает 5 м, то вместо деревянных дугообразных стропил используют металлические фермы. В зависимости от выбора наружного кровельного материала и наличия теплоизолятора, вес купольной кровли может существенно различаться. По этой причине для изготовления полукруглых металлических ферм применяют различный металлопрокат. Например, используют как круглую или квадратную трубу, так и конструкции собранные из швеллера.

Подробнее о различных видах стропил для такой крыши Вы можете прочитать в специальной статье: .

Конусная купольная кровля

Конусная купольная кровля может быть изготовлена, как над всей площадью загородного дома, при условии, что его периметр круглой формы, так и являться частью двухскатной кровли. В конструкции конусной кровли используются только ровные стропила. В основном в качестве их применяют деревянный брус с сечением 50х100 или 40х150 мм.

Работа начинается с составления проекта и здесь существует такой нюанс. Несмотря на то, что кровля конусная, она, прежде всего, имеет куполообразную форму, то ест, у нее отсутствуют начало, конек, фронтон и прочие элементы присущие двухскатным крышам. Это все позволяет практически не накапливаться снегу в зимний период. Вот тут-то и кроется для незнающих людей подвох. Решив, что нагрузка на кровлю будет незначительная, ее высоту делают небольшой, Все дело в том, что от высоты пика – самой высокой подкровельной точки, напрямую зависит конструкция упоров и распоров для стропил. Рассмотрим два варианта.

Случай, когда чердачное помещение не будет использоваться

Если чердак не планируется использовать, то в высоком конусе кровли нет смысла. Минимальный допустимый уклон стропил не должен быть меньше 15 см на 1 погонный метр. Нижние концы стропил монтируются к мауэрлату с выпуском для дальнейшей обшивки свеса. Верхние концы стропил соединяют между собой при помощи спиц или саморезов. Однако, учитывая что уклон кровли незначительный, то для того чтобы стропила со временем не провисали под весом всей конструкции, примерно на середине их длинны монтируют вертикальные упоры. Низ вертикального упора монтируется к балке потолочного перекрытия или просто опирается на металлическую лапу, в случае монолитного перекрытия.

Случай, когда планируется использовать чердачное помещение

В этом случае нижние концы стропил закрепляют аналогично к мауэрлату с наружным выпуском. Однако угол уклона стропил по отношению к мауэрлату может составлять 70-75°. В верхней части стропила связывают между собой длинными саморезами, а после этого по кругу всей кровли по стропилам набивается обрешеточная доска с последующим кровельным настилом.

Как видно из второго примера, если задан слишком большой наклон стропил, то основная нагрузка уже будет приходиться не на середину стропил, а на самую верхнюю их точку соединения. То есть, установка подпоров здесь уже не требуется. Однако, чтобы “не гуляла” верхняя точка соединения всех стропил, их пары связывают между собой распорной перемычкой из бруса 50х100 мм. Например, в конструкции используется всего 12 стропил, следовательно, пар получается всего 6 – это каждые две противоположные стропилы.

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.

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.

Купольные и арочные конструкции всё больше появляются в архитектуре общественных построек, от части возвращая нас к старинному стилю. Когда-то от такой крыши отказались, посчитав её нерентабельной в городском строительстве.
С появлением новых материалов эти ни с чем не сравнимые по красоте и изяществу крыши обрели второе рождение. Возможность организовать атриум в общественном здании, благодаря светопрозрачной кровле, позволила увеличить площади торговых и бизнес-центров, крупных специализированных клиник, железнодорожных и аэровокзалов, спортивных комплексов.Однако и в частном жилищном строительстве использование таких кровель было бы интересным, и не только чисто с архитектурной точки зрения.Кроме этого, прозрачная кровля позволит:

- сэкономить на электричестве, особенно в летний период; - сберечь тепло, так как в солнечную погоду здание будет лучше прогреваться даже зимой.

В свою очередь, купольная или арочная конструкция, даже при непрозрачной крыше, будет способствовать:

- быстрому стоку дождевой воды с крыши; - естественному сходу снега.

Несущими для сводчатой крыши могут быть конструкции из железобетона, металла или дерева. Для кровли использовались достаточно тяжёлые материалы – железо, медь, стекло. Если даже при строительстве частого дома отказаться от крышных конструкций из бетона, то кровельный материал, имеющий высокую плотность, создаст большую нагрузку на фундамент и стены. К тому же металлическая кровля непрозрачна, а стеклянная не может надёжно противостоять ударным нагрузкам, например, граду.С появлением лёгких, гибких, упругих, но в то же время прозрачных материалов, интерес к купольным и сводчатым конструкциям возродился.Для индивидуальных жилых построек можно выбрать:

- поликарбонат листовой; - поликарбонат сотовый; - прозрачный шифер из ПВХ.

Это очень лёгкие материалы, отличающиеся превосходными эстетическими данными. Они могут быть как бесцветными, так и тонированными, в результате чего можно в каких-то помещениях получить эффект витражного стекла, а в какие-то – просто ограничить доступ света, выбрав дымчатые панели.Так как стоимость такой кровли относительно недорога, а прочность её не вступает в противоречие с требованиями к малому весу, теперь она стала более востребована. Вместе с этим появилась прекрасная возможность изменить облик постройки, сделав его оригинальным.

Самая по себе идея возведения здания с купольной или арочной крышей, которая будет либо целиком, либо частично покрывать здание, несёт в себе множество положительных моментов. Если выбрать частичное использование светопрозрачных купольных конструкций, то их удобно будет расположить над винтовой или обычной лестницей, над переходом из одного корпуса постройки в другой (это может быть баня, летняя кухня и др.), над закрытой или открытой верандой. Кстати, в таком случае веранда может быть расположена и на верхнем этаже дома, что также внесёт нетривиальность в его архитектуру. Итак, рассмотрим все плюсы арочных и купольных конструкций. 1. Возможность задать тон и вид на свой вкус
Для домов в ретро-стиле или, напротив, для современных построек в стиле «хай-тек» можно выгодно использовать арочные конструкции. Прозрачный купол над постройкой или великолепная аркада, напоминающая старинную оранжерею, способны задать тон всему облику дома, беседки, бани. Этому способствует, в частности, великолепная гибкость современных синтетических материалов и алюминиевых каркасов, которым можно придать неповторимую форму.
2. Обтекаемая геометрия купола
Арочные крыши и купола великолепно обтекаются воздушными потоками. Благодаря таким аэродинамическим характеристикам они отлично противостоят ветровым нагрузкам.3. Снег не задерживается на покатых поверхностях
Стеклянные крыши не могли надёжно противостоять большим снеговым нагрузкам. Крыши из поликарбоната образуют настолько гладкие поверхности, что на них снег не задерживается надолго. Но если даже случается налипание мокрого снега и, как следствие, происходит небольшой прогиб плит, это не приводит к их разрушению. Более того, при уменьшении нагрузки она пружинят, расправляясь, и снег сам сходит с них. Но для лучшей сохранности крыши всё же стоит избавлять от липкого снега.4. Большая естественная освещённость
Крыша из прозрачного материала в сумеречное время позволят намного дольше не использовать дополнительных источников освещения. Проникая в помещение, солнечные лучи нагревают всё внутри него, поэтому в таких помещениях в ясные дни бывает теплее. Так как это не оранжерея, где нужно создать аналог экваториального или тропического климата, а обычная комната, то можно в это время экономить на отоплении. Однако в летнее время у таких помещений проявляется недостаток – они могут сильно перегреваться. Решается этот вопрос просто – либо при помощи систем кондиционирования, либо за счёт хорошей вентиляции.Ещё одни момент при создании переходов со стеклянными крышами – это их искусственное освещение: о нём можно забыть, так как в дневное время в переходе всегда светло. Однако не надо сбрасывать со счетов то, что переходами, мансардами и верандами, покрытыми прозрачным материалом, надо пользоваться ещё и в тёмное время суток.5. Насыщенность воздухом
Обеспечение хорошего воздухообмена решает проблему парникового эффекта в подобных постройках. Но само наличие высокого купола делает объёмы воздуха значительнее, чем в обычных комнатах. Это хорошо сказывается на здоровье человека.На верандах и лестничных маршах, а также в переходах между строениями можно организовать зимний сад. По сути – личную оранжерею. И не так важно, насколько редкие там будут посажены растения, важно то, что они создадут благоприятный микроклимат, затенив избыток света и вырабатывая кислород.

Кровельный материал - поликарбонат

Сотовый поликарбонат успел себя отлично зарекомендовать как прозрачный кровельный материал.Этот кровельный материал способен обеспечить:

- отличную звукоизоляцию;- превосходную теплоизоляцию;- безопорный монтаж;- пожаробезопасность.

Что касается последнего пункта, он подлежит дополнительному разъяснению. Многие видели не раз, как плавится от огня и провисает, словно ткань, сотовый поликарбонат, который используют для различных навесов. Но это не тот сорт материала, который используется в более ответственных постройках, вроде жилых и общественных зданий, где постоянно находятся или проживают люди. Для такого ответственного строительства используют модифицированный поликарбонат, в составе которого есть добавки, препятствующие лёгкому воспламенению, горению и дальнейшему распространению огня. Такой вид материала стоит в полтора раза больше, нежели обычный.

Особенности монтажа

Сотовый поликарбонат имеет однонаправленные полые каналы. Их надо располагать вертикально или вдоль скатов арочной кровли. Только в этом случае он сохранит должную прочность на изгиб.С прочностью этого материала связаны и другие ограничения:

- рекомендации крепить листы при помощи прижимных элементов; - в качестве прижимного элемента не стоит использовать деревянные конструкции, так как они могут разбухнуть от влаги и разрушить поликарбонат; - не стоит применять стальных крепежей, так как они могут поржаветь и оставить подтёки.

Крепить сотовый поликарбонат шурупами и гвоздями не стоит потому, что у него и у опоры могут быть разные коэффициенты теплового расширения. Жёсткое соединение при перепадах температуры может привести к разрушению поликарбоната.Если кровля делается бескаркасной, то для неё используют поликарбонат горячей формовки с усиленными рёбрами жёсткости.

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: