Арочные стропила. Технология производства и монтажа арочных стропил. Виды сводчатой крыши. Особенности крепления панелей

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.

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.

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.

Арочная кровля имеет обтекаемую форму, способную к самоочищению от осадков и пыли, к тому же она очень красивая

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.

Несущие конструкции из клееной древесины для больших пролетов позволяют сооружать перекрытия для мостов, зданий и сооружений (спортивно-развлекательных и торговых комплексов, бассейнов, аквапарков, складов, ангаров)

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.

Арочная крыша, состоящая из нескольких арочных элементов

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.

Сотовые каналы должны проходить вдоль арочной поверхности

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.

Арка может иметь ассиметричную форму из двух разных дуг

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.

Арочная крыша может быть в виде готической арки, которую составляют две симметричные дуги

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.

Разновидности профилей для соединения панелей

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.

Садовый домик с арочной кровлей. Покрыт снаружи металлопрофилем или мягкой черепицей

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.

В помещениях дома под арочной крышей создается большой воздушный объем, что положительно влияет на самочувствие людей

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.

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.

В настоящее время набирает все большей популярности среди строителей и домовладельцев арочные крыши, которые нашли широкое применение при строительстве бассейнов, теплиц, зимних садов, галерей и других сооружений. Арочные конструкции устанавливают в частных домах, в качестве основы применяют стропильные системы из металла, клееного дерева. В крупномасштабном строительстве используют железобетонные конструкции. В качестве кровельного материала для арочных крыш применяют стекло, поликарбонат, оцинкованная сталь, медь, которые должны обладать определенными характеристиками.

Дом с арочной крышей - это не только неповторимый внешний вид, а также возможность создания особого климата в помещении. Арочные крыши используют также в строительстве быстровозводимых домов, ангаров, теплиц, зданий различного промышленного назначения. Самой простой конструкцией арочной крыши являются навесы и козырьки, которые повсеместно возводят в частных и загородных домах для защиты от атмосферных осадков.

Основные достоинства арочной кровли

Дома с крышей арочной формы имеют не только отличительные внешние особенности, но и ряд преимуществ перед другими конструкциями:

при строительстве такого типа крыш не учитывают ветровую нагрузку на несущую основу;

арочная форма позволяет легкому схождению снежных и дождевых масс с крыши;

арочная крыша, выполненная из прозрачного материала, играет роль дополнительного освещения в доме;

купольная крыша позволяет увеличить объем воздушных масс, находящихся в доме - это благоприятно сказывается на состоянии здоровья людей, проживающих в доме;

арочные дома имеют неповторимый внешний вид как внутри, так и снаружи здания.

Конструкция арочной крыши

Выбор материалов зависит от площади кровли арочной конструкции. Наиболее распространенными являются бетонные, металлические и деревянных конструкции. В строительстве небольших частных домов используют деревянные и металлические балки, выполненные в виде ферм или арок. При строительстве фундамента и стен необходимо учитывать вес всей арочной конструкции и материала кровли.

Важно: при использовании в строительстве железобетонных конструкций, необходимо делать фундамент, обладающий необходимым запасом прочности. Это влечет за собой дополнительные затраты денежных средств и материалов.

Чаще всего в качестве кровельного материала для арочных и куполообразных крыш используют листовой поликарбонат. Он характеризуется высокой прочностью на изгиб, позволяет придавать любые формы, при этом не утяжеляя саму конструкцию кровли. А в качестве основы крыши становятся алюминиевые профили, которые устойчивы к коррозии, имеют легкий вес.

Важно: при использовании алюминиевых профилей, обрешетка крыши подбирается в соответствии с толщиной листов поликарбоната. Обрешетка должна быть равна половине ширины листа поликарбоната.

Важно: при укладке поликарбоната следует сделать зазоры, которые позволят реагировать материалу на расширение при смене климатических условий.

Деревянные материалы используют для крыш с диаметром не более 3 метров. Для кровли больших размеров используют металлические балки. Стропила имеет в данном случае оригинальную конструкцию и называются "журавец". Стропильная система опирается на центральный столб, если необходимо производится дополнительная установка распорок и подкосов.

Быстровозводимые дома

Современное строительство предлагает не только новые конструкции зданий, но и материалы которые используются в строительстве. Кровля быстровозводимых зданий все чаще выполняется арочной формы, такие здания используются как жилые и подсобные помещения. Для строительства арочных домов необходимо подготовить фундамент. Так как сама конструкция дома имеет небольшой вес, то их можно устанавливать на столбчатый или винтовой фундамент. Это позволяет снизить затраты на строительство.

Каркас дома может быть изготовлен из клееного дерева или металла, крыша в этом случае покрывается поликарбонатом, металлопрофилем. Ангары выполняют по бескаркасной технологии. Для этого используют специальные полукруглые оцинкованные листы, которые могут перекрыть пролеты шириной до 24 м.

Для утепления арочных зданий используют минеральную вату, пенополиуритан, пенополистирол. В таких домах листы профнастила выполняют роль стен и крыши. Изнутри устройство жилых домов оформляют деревянной вагонкой. Если у вас большая семья, то арочный дом можно сделать двухуровневым. На втором этаже чаще всего располагают спальные места. Небольшие арочные дома позволяют сократить затраты на отопление в холодное время и кондиционирование в летнее время.

Видео

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.