Купольная крыша. Технология строительства и расчёт купольной крыши. Материалы для покрытия покрытия дугообразной крыши. Преимущества арочных крыш

Современное частное домостроение славится тем, что оно располагает большим арсеналом технических решений, позволяющим сделать внешний и внутренний облик дома таким, каким его хочет видеть заказчик. Это суждение верно и для выбора конструкции кровли, поэтому в городах более оригинальные крыши арочного типа пришли на смену традиционным двухскатным, вальмовым или шатровым.

Арочная крыша – изящная, легкая, эргономичная конструкция, которая сразу делает архитектурный облик дома оригинальнее, интереснее, смелее. Но само главное, что этот вариант обустройства кровли обойдется не дороже стандартных, если разобраться в его устройстве своими руками.

Крыша арочного типа — конструкция изогнутой формы в виде дуги, с помощью которой перекрывают жилые дома, производственные или административные сооружения с целью защиты от атмосферных осадков, холода, ветра. Ранее считалось, что это конструктивное решение больше подходит зданий со специфическим назначением – бассейнов, оранжерей, теплиц, торговых галерей и переходов. Но сейчас арочные крыши активно используются в строительстве частных домов, благодаря следующим преимуществам:

1. Оригинальный внешний вид. Дом с причудлив изогнутой крышей сразу визуально выделяется на фоне однотипных построек с плоской или .
2. Устойчивость к ветровым нагрузкам. Аэродинамичная, изогнутая форма без острых углов делает арочную крышу неуязвимой к сильным порывам ветра, которые часто приводят к срывам кровельного покрытия.
3. Снижение снеговой нагрузки. Арка, имеющая изогнутую форму, не задерживает на скате снеговые массы, за счет чего нагрузка на опоры и фундамент снижается.
4. Увеличение объема помещения. Благодаря арочной конструкции крыши увеличивается внутренний объем дома, из-за чего он становится визуально просторнее, больше.

Обратите внимание! В зависимости от конфигурации, кровельного материала, арочные крыши могут придавать дому как старинный, исторический облик, так и сверхсовременный, актуальный вид.

Опорные каркасы

Многие неопытные застройщики задаются вопросом, как правильно сделать арочную крышу арочного типа. Для начала важно понять, что каркас кровли – самая важная часть конструкции, которая выполняет несущие и распределительные функции, обеспечивая ее надежность, стабильность. Для устройства крыши в виде арки используют следующие типы каркаса:

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

Важно! Правильный расчет конструкции каркаса – залог прочности, надежности, долговечности конструкции. Вычисления необходимой несущей способности производят в соответствии с климатическими условиями, уклоном и другими параметрами крыши, учитывая вес кровельного материала.

Виды покрытий

Перед тем, как построить дом с арочной крышей, нужно учесть, что для этой конструкции подходят далеко не все кровельные материалы. Покрытие для арки должно легко гнуться, хорошо сохранять форму, поэтому выбор сильно ограничен. Наиболее распространёнными материалами для перекрытия арочных кровель профессиональные мастера считают:

1. Листовая сталь. Листы кровельной стали часто используются для перекрытия крыши арочного типа. Они достаточно дешевы, просты в монтаже и обслуживании, однако, они обладают малой несущей способности.
2. Профнастил. Специальный арочный профнастил создан специально для арочной формы крыш. Он имеет высокую несущую способность, которую ему придает усиленный профиль, но при этом весит немного. Арочный профнастил выпускается со стандартным радиусом изгиба.
3. Сотовый поликарбонат. Другое решение для крыши арочного типа – сотовый поликарбонат, обладающий светопрозрачностью на уровне 80-90%. Это свойство кровельного материла в совокупности с очень малым весом и высокой прочностью позволяет максимально использовать возможности естественного освещения в здании.

Учтите, что возможная форма арочной кровли напрямую зависит от выбранного кровельного покрытия. Максимальным радиусом изгиба обладает сотовый поликарбонат, который чаще всего и используется для перекрытия конструкций такой формы. Кроме того, этот материал достаточно просто монтируется с помощью специальных профилей, а также мало весит.

Устройство арочной кровли из поликарбоната

Светопрозрачная кровля из легкого, но прочного поликарбоната – популярное технологическое решение для оранжерей, теплиц, торговых павильонов, беседок или других элементов городской инфраструктуры. Монтаж таких конструкций выполняется по следующему алгоритму:

• Перед тем, как сделать крышу-арку, необходимо рассчитать несущую способность каркаса и оптимальное расстояние между элементами.
• Далее согласно расчету и чертежу изготавливают каркас из легкого алюминиевого профиля. Важно, чтобы каждая дуга должна иметь одинаковую форму. Для этого сначала используют шаблон.
• Дуги каркаса фиксируют на верхней обвязке дома с шагом 1-1,5 метров. Сначала устанавливают первую и последнюю ферму конструкции, а по ним уже выравнивают все остальные.
• С помощью фиксирующих планок на фермах крепят сотовый поликарбонат, не забывая учитывать зазоры на термическое расширение материалов.
• Торцы сотового поликарбоната защищают от проникновения влаги и пыли с помощью специального торцевого профиля.

Помните, что сотовый поликарбонат необходимо укладывать так, чтобы его профиль располагался вдоль изгиба арки, в противном случае в сотах будет скапливаться конденсат, который никак не сможет оттуда выйти.

Видео-инструкция

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.

Если говорить по существу, то полностью круглой крыши быть не может. Конструкция кровли может иметь коническую или купольную форму. Круглой такая крыша может называться лишь условно, так как обрамляет круглое здание, например. В качестве кровельного материала для таких крыш обычно используется натуральная черепица или металл, но в последнее время всё большее распространение получает так называемая мягкая черепица на основе битума.

Следует также особо отметить, что для того, чтобы соорудить стропильную систему для подобной крыши, нужно проводить массу расчётов и чертежей. А значит, нужно обладать немалыми познаниями в области высшей математики и черчении. Если же таких познаний нет, то наиболее оптимальным выходом из ситуации будет обратиться к услугам специалистов.

Если же описывать стропильную систему, которой оснащается дом с круглой крышей, то следует сказать, что монтируется она по наслонному принципу. Рёбра жёсткости или стропила опираются одним своим концом на кольцевой мауэрлат, который укладывается по периметру стен здания, а вторым — на кольцевой прогон, который прикрепляется к центральному несущему столбу. Таких прогонов может оборудоваться несколько, в зависимости от высоты крыши.

Обратите внимание! Установка центрального столба повлечёт за собой увеличенную нагрузку на потолочные перекрытия, что должно быть учтено при проектировании и выборе кровельного материала.

Если предполагается, что будущая крыша будет иметь купольную форму, то стропила должны иметь форму арок, которые также крепятся одним краем к основанию на стене, а вторым к кольцевой опоре смонтированной вверху центрального столба.

КОНУСНАЯ КРЫША

Для того чтобы лучше понять суть процесса изготовления крыши, имеющей форму конуса, нужно более подробно рассмотреть технологию её производства.

· В первую очередь укладывается гидроизоляция под мауэрлат. Для этого можно использовать привычный и хорошо знакомый рубероид.

· После его укладки монтируется сам мауэрлат, в качестве которого можно использовать деревянный брус сечением от 150×150 мм, в зависимости от длины стропил. Крепится мауэрлат к стене при помощи анкерных болтов.

· После установки мауэрлата необходимо установить центральный столб, который будет выполнять функции опоры всей стропильной системы. Крепится к основанию он при помощи поддерживающих откосов, выполненных из бруса или досок толщиной от 40 мм. Стоит учесть, что перед установкой несущего столба в верхней его части нужно закрепить второе опорное кольцо для стропил, изготовленное из бруса.

· Когда столб будет установлен, можно переходить к сборке самой стропильной системы. Для её изготовления наиболее целесообразно использовать клееный деревянный брус. Этот материал способен выдерживать достаточно большие механические нагрузки, при том, что он доступен и универсален. Сборка стропил заключается в их укладке и фиксации к опорным элементам. Это делается при использовании строительных уголков. Расстояние между опорными элементами зависит от диаметра крыши, но не должно быть более 50 – 70 см, иначе стропильная система не сможет выполнять свои опорные функции.

· Если высота крыши более двух метров, то монтируется дополнительное кольцо опоры, которое будет поддерживать кровлю. Это кольцо фиксируется к стропилам саморезами либо иным способом, и крепится к столбу на распоры.

· После того, как стропильная система будет готова, можно переходить к дальнейшим этапам монтажа. Далее укладывается гидроизоляционный материал. Крепить его к брусьям стропил и обрешётке можно при помощи степлера.

· После гидроизоляции можно переходить к монтажу кровельного покрытия.

Как было сказано выше, так как стропильная система круглой кровли является геометрически сложной конструкцией, её проектирование лучше всего поручить специалистам.

Обратите внимание! Лучше заплатить и получить качественные и точные расчёты, чем сэкономить и совершить ошибку, из-за которой через некоторое время потечёт или вообще рухнет крыша. Такой вид кровли обычно используется для круглых или многогранных домов со схемой стропильной системы наслонного типа. Для опоры служит кольцевой прогон, закрепленный на центральном столбе. Прогон монтируется так, чтобы верхняя точка конуса не была нагружена. Вторая опора – кольцевой мауэрлат, который монтируется по стене башенки. Потолочные балки должны быть сконструированы так, чтобы максимальная нагрузка была в районе центрального столба, к которому, в свою очередь, крепится коньковый кольцевой прогон раскосами. Для расчета узлов системы стропил домов с такой крышей лучше привлечь специалистов

КУПОЛЬНАЯ КРЫША

Такой вид кровли строится с применением висячей стропильной системы. Обычно это 3-хшарнирная арка, состоящая из висящих стропил. Один конец арки опирается на мауэрлат (проложенный по стене), второй конец – на опорное кольцо.

Купольная крыша, конструкция, фото того, как должен выглядеть итоговый вариант – все это есть на сайте нашей строительной компании, обладающей необходимыми специалистами.

Помимо стандартного вида крыши, есть и иной способ устройства. Создание купола, образованного треугольниками. Это тоже купольная крыша – геодезический купол: конструкция с достаточно сложными расчетами необычного внешнего вида. Для крепления стропил могут быть использованы коннекторный и бесконнекторный способы. Коннекторный способ предполагает сборку треугольников отрезками бруса и специальными замками. Бесконнекторный способ предполагает заблаговременное изготовление треугольных панелей и их сбор в месте строительства.

Геодезический купол имеет ряд преимуществ:

· Больше полезной площади.

· Меньше затрат на строительные материалы.

· Экономия расходов на обогрев помещения.

· Возможность остекления всего купола.

· Высокие показатели снеговой нагрузки и защиты от ветра.

· Звукоизоляция выше, чем у других видов крыш.

· Оригинальный внешний вид.

КУПОЛЬНАЯ КРЫША

Ещё одним вариантом того, как изготовить крышу с круглым основанием, является сооружение её по купольной схеме. Как и в предыдущем случае, на подготовительном этапе потребуется проведение расчётов и составление подробных чертежей, которые лучше всего доверить специалистам. Такой подход позволит избежать ошибок в проектировке. А вот сами работы по строительству вполне возможно выполнить и самостоятельно.

Стоит сказать, что в общих чертах процесс изготовления стропильной системы купольной крыши мало чем отличается от описанного выше, но при этом имеет некоторые особенности.

· Сначала укладывается гидроизоляция на стены.

· После устанавливается и закрепляется мауэрлат.

· Затем ставится вертикальный опорный столб, на котором вверху монтируется второе опорное кольцо.

· Далее можно переходить к установке стропил. Для их изготовления используются деревянные арочные элементы, состоящие из нескольких секций. Одним своим концом арка крепится к мауэрлату, а другим ко второму опорному кольцу вверху несущего столба. Подобная конструкция стропильной системы называется висячей.

· Арки-стропила следует устанавливать вокруг столба на расстоянии примерно 70–90 см друг от друга.

· После их установки по внешней их площади оборудуется круговая обрешётка из необрезной доски или бруса.

· Поверх обрешётки укладывается гидроизоляция и, наконец, кровельное покрытие.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ КУПОЛ

Ещё одним способом изготовления «круглой» крыши является монтаж так называемого геодезического купола. Такая технология наиболее распространена в западных странах, в частности США, но для общего кругозора ознакомиться с технологией стоит.

Итак, в общих чертах процесс изготовления стропильной системы по данной технологии состоит в том, что из обрезков бруса изготавливаются треугольные элементы стропильной системы, которые соединяясь между собой, образуют округлую основу кровли.

Следует сказать, что соединение отдельных элементов производится при помощи специальных элементов, называемых коннекторами. В случае их применение сборка общей конструкции происходит непосредственно поверх стен здания. Существует и так называемый бесконнекторный способ монтажа, при котором отдельные треугольники конструкции собираются заранее, а сборка их в единую конструкцию происходит позже.

Стоит отметить, что применение подобной технологии позволяет достаточно быстро возвести необходимую конструкцию, которая будет отвечать всем необходимым эксплуатационным требованиям, а также иметь достаточно интересный и оригинальный внешний вид. Также невозможно не отметить следующие преимущества:

· Помимо того, внутри такого купола образуется достаточно большое свободное пространство, которое можно использовать, в том числе и как жилое.

· Такая конструкция требует меньшего количества материалов, чем если бы применялись другие технологии.

· Система геодезического купола обладает не очень большим весом, а значит, не будет в большой степени увеличивать нагрузку на стены и, следовательно, фундамент, что в свою очередь положительным образом скажется на экономии.

· Также нужно выделить отличные прочностные характеристики конструкции, позволяющие справляться со значительными снеговыми нагрузками, что немаловажно для жителей северных регионов.

· Помимо прочего, такая крыша будет обладать хорошими показателями с точки зрения аэродинамики, что позволяет крыше с успехом противостоять большим ветровым нагрузкам.

ЛУКОВИЧНАЯ КРОВЛЯ

Ещё одним вариантом изготовления крыши на здании, имеющем круглую форму, является устройство так называемой луковичной кровли. Следует отметить, что такая форма крыши обычно применяется во время постройки церквей и использование её в частном строительстве вряд ли уместно. Однако при этом следует сказать, что случаи в жизни бывают разные и никакая информация лишней не будет.

В общих чертах конструкция подобной крыши происходит по наслонной технологии, то есть стропильные элементы устанавливаются и закрепляются, как бы прислоняясь к несущим опорам, то есть центральному столбу и мауэрлату по периметру стен. Основным отличием от остальных вариантов изготовления стропильных систем является весьма специфическая форма самих стропил, обеспечивающая крыше узнаваемый внешний вид.

Для достижения требуемых показателей прочности, стропила дополнительно укрепляются при помощи сложной системы раскосов и распоров, которые устанавливают в местах наибольшей нагрузки.

Заключая вышесказанное, можно добавить, что в принципе, построить крышу пусть даже и круглую, можно самостоятельно, но расчёты необходимые для правильного проектирования стропильной системы лучше доверить специалистам. Пожалуй, это главное. Сами же работы по постройке можно провести самостоятельно, конечно при условии наличия определённых знаний и практики в плотницком деле.

Сама по себе круглая крыша – не такая уж редкость. Большинство архитектурных памятников культового назначения – это круглые крыши: луковицы русских церквей, купола мусульманских храмов. Исключение - католическая готика. В Западной Европе купола обычно венчают светские постройки.

Купол – частый вариант крыш домов городской застройки по индивидуальным проектам, научных зданий – обсерваторий и т.д. Только в загородных поселках дома с круглой крышей встречаются редко. Причина – сложный монтаж стропильной системы. Как сделать круглую крышу?

Что такое круглая крыша?

Называть крышу круглой - неправильно. Она ведь не полностью круглая.

В эту группу попадают любые кровли, форма которых – фигура вращения или один из ее сегментов:

§ Купол (половинка или верхняя треть шара);

§ Конусовидные крыши;

§ Луковичные крыши;

§ Криволинейные крыши со сложной геометрией, не имеющие собственного названия.

Стропильная система для всех этих типов крыш изготавливается по-разному.

Конструкция стропильной системы круглой крыши
Обратите внимание

Стропильные системы для круглых крыш, как правило, наслонные. Это подразумевает наличие дополнительных опор для стропил внутри сооружения.

Точки опоры:

§ Кольцевой мауэрлат;

§ Кольцевой прогон в верхней части крыши. Если крыша высокая (выше двух метров), прогонов может быть больше одного;

§ Центральная стойка. Для небольших сооружений достаточно одной;

§ Дополнительные усиливающие элементы (подкосы, стяжки).

Сами стропила:

§ Для луковиц – округлые (часто вместо древесины используются металлические фермы).

§ Для куполов – округлые арочные, составные из нескольких частей. Исключение – т.н. геодезический купол, популярный в западных странах: его монтируют из множества небольших треугольных деревянных секций.

§ Конус – стропильные ноги прямые, опираются на круглые кольцевые прогоны и круглый мауэрлат. Коньковый узел наверху монтируется аналогично шатровым крышам.

Порядок монтажа системы в целом аналогичен установке обычных крыш:

1. Укладка на стену изолирующей прослойки из рубероида.

2. Установка мауэрлата. Например, брус 15 на 15 (сечение должно быть указано в проекте крыши). Фиксируют мауэрлат к стене анкерными болтами.

3. Если вся постройка деревянная, мауэрлат не кладут. Стропила опирают на верхний венец и крепят оцинкованными гвоздями.

4. Монтируют на брус для опорной стойки верхний кольцевой прогон.

5. Ставят по центру перекрытия опорную стойку. Усиливают подкосами толщиной примерно 4 см.

6. Устанавливают стропила с шагом 50-90 сантиметров, в зависимости от проекта. К мауэрлату и прогону фиксируют строительными уголками.

Обратите внимание

Общее требование к монтажу стропильной системы любой крыши: предварительно обработать все элементы антипиреном и антисептиками.

Монтаж круглой крыши

После монтажа стропил осуществляется устройство кровельного пирога – так же, как и для других скатных кровель:

§ Пароизоляция;

§ Утеплитель;

§ Гидроизоляция;

§ Контробрешетка + обрешетка.

Можно ограничиться одной гидроизоляцией (без пароизоляции и утеплителя), если кровля холодная. Но теплую мансарду в куполе устроить можно вполне, места там хватает. Или собственную обсерваторию

Кровля круглых крыш может быть выполнена из разных материалов:

§ гибкая черепица;

§ композитная черепица;

§ тонкая листовая сталь (в т.ч. фальцевые кровли);

§ с некоторыми ограничениями – керамическая черепица;

§ деревянные штучные покрытия – дранка, гонт и т.д.;

§ поликарбонат.

Укладка любого из этих материалов производится в соответствии с инструкцией.

Обратите внимание

Монтаж гибкой черепицы особого труда не составит, а вот для железа может потребоваться листогибочный станок и/или фальцезакаточное оборудование.

Если вы планируете сделать крышу из наборных деревянных плиток, не забудьте обработать их всеми необходимыми защитными составами и водостойким лаком.

Особенности круглой крыши из поликарбоната

Поликарбонат стоит особняком в ряду кровельных материалов. Крыши из него часто делают у оранжерей, теплиц, беседок, зимних садов. В любом случае это прозрачные или полупрозрачные крыши, кровельного пирога у них нет.

Но у самого поликарбоната теплопроводность низкая. Сооружение получается не совсем холодное, даже в отсутствие утеплителя.

При монтаже нужно учесть особенности материала:

1. Сверлить отверстия под крепеж следует заранее. При сверлении и резке соблюдать аккуратность, избегать вибраций листов, т.к. материал предрасположен к растрескиванию.

2. Для кроя листов подойдет электрический лобзик или циркулярка с мелким зубом. Скорость средняя: при низкой появляются сколы, высокая может привести к оплавлению материала.

3. При скоплении влаги внутри листов их продувают сжатым воздухом (например, с помощью пылесоса).

4. Поликарбонат подвержен термическим расширениям. Крепежные отверстия следует делать на пару миллиметров больше диаметра стержня самореза.

5. Торцы заготовок поликарбонатных листов перед укладкой нужно проклеить водостойким алюминиевым скотчем.

6. Для монтажа поликарбонатной крыши используют металлические дугообразные профили. Монтаж осуществляется по радиусу. Каркас наращивают постепенно, по мере крепления самих листов.

7. Защитную пленку с листов удаляют только по окончании монтажа.

8. Придавать листам криволинейную конфигурацию можно с помощью термического, вакуумного и холодного формирования.

9. Перемещаться по покрытию нельзя, при монтаже используются кровельные лестницы и трапы.

Монтаж круглой крыши – процесс сложный и энергоемкий. Мелкая неточность может превратить красивую конструкцию в нечто бесформенное.

Арочная или куполообразная крыша в основном применяется в строительстве таких зданий, как зимние сады, бассейны, галереи и стадионы. Но все чаще арочные крыши можно встретить в коттеджном строительстве, где конструкция здания позволяет монтировать такой вид крыши. Очень эффектно купольная крыша смотрится над холлом или над мансардой, которая обустроена для отдыха.

Описание конструкции

Куполообразные крыши имеют своеобразную стропильную конструкцию, для их изготовления применяют древесину, бетон или метал, а иногда все вместе. Как правило, покрытие арочно-купольных выполняется из светопрозрачных материалов: специального стекла, поликарбоната, прозрачного шифера. Но иногда могут применяться не прозрачные материалы: медь, оцинковка, листы с титановым покрытием или дерево.

У куполообразных крыш есть масса преимуществ по сравнению с известными стандартными конструкциями. Эстетическая привлекательность, такая крыша действительно оригинальна и невероятно красива. Форма арки или купола делает такие крыши очень устойчивыми к ветрам и снежным нагрузкам, т. к. снег не задерживается на такой крыше. Используя прозрачный кровельный материал, помещения получают полноценное, естественное освещение, что очень ценно для зимних садов. В техническом плане, купольная крыша снимает массу проблем, можно одновременно накрыть несколько помещений и сделать единый плавный переход.

Стропильные несущие элементы этих конструкций имеют изогнутый вид типа фермы или арки, делаются они из металла, бетона и древесины. Например, для частного малоэтажного дома, тяжелые бетонные конструкции не применяются, поэтому используются металлические и деревянные перекрытия. В случае если здание имеет большие масштабы, то при строительстве сразу учитывается нагрузка железобетонных ферм, поэтому стены и фундамент делаются особенно прочными.

Стоит сказать, что есть купольные крыши небольшой площади, в конструкции которых вообще не используются опоры, покрытие таких крыш делается из прочного ив то же время легкого поликарбоната. Его свойства позволяют делать самые разнообразные формы крыш.

Металлические опорные конструкции также очень тяжелые, кроме того их нужно регулярно обрабатывать предотвращая процесс коррозии. Плюс ко всему большая металлическая конструкция создает сильную нагрузку на стены и фундамент. Поэтому последнее время, в конструкциях купольных и арочных крыш все чаще стали использовать профиль из алюминия. Алюминий очень легкий и вместе с тем прочный, не подвергается коррозии, а тонкие балки гармонично сочетаются со светопрозрачным материалом. Монтаж стропильных опор во многом упрощается и становится легче.

С алюминиевым каркасом устанавливается такая же алюминиевая обрешетка, ее шаг рассчитывается с учетом толщины и веса листов поликарбоната. Во внимание берется и изгиб листа, он также создает нагрузку. Впрочем, обрешетка здесь не делается с частым шагом, как правило, одна перемычка ставится на пол листа. Вот основные параметры обрешетки, которые нужно учесть при устройстве обрешетки купольных крыш:

Необходимо учесть величину поликарбоната и его вид. В случае если используется сотовый поликарбонат, то длина его от 6 до 12 метров, ширина в основном стандартная 2.10 метра;
- поликарбонат листового типа имеет меньшие размеры, длина 3 м, ширина 2 м, но здесь толщина листа 10-32 мм может значительно изменять вес;
- также нужно уточнить все характеристики поликарбоната, т. к. нередко делаются листы и соты по индивидуальному заказу и это нужно брать во внимание;
- для устройства алюминиевого каркаса и обрешетки необходимо создать максимально полный и точный чертеж с учетом всех мелочей, только затем можно приступать к монтажу;
- поликарбонат и алюминий не нуждаются в дополнительной отделке, они хорошо сочетаются и создают оригинальный стиль.

Стоит внимательно подойти к правильному выбору поликарбоната, разнообразие видов и толщины позволяет оптимально подобрать нужный материал, главное правильно рассчитать вес для конструкции. В крышах небольшого размера, есть возможность создавать купольную конструкцию без применения каркаса, что делает крышу особенно красивой и воздушной.

Но стоит помнить, что поликарбонат при воздействии солнца создает эффект парника, особенно при большой площади покрытия. Для помещений накрытых куполом из поликарбоната необходимо установить кондиционер или вентиляцию.
Крепление листового и сотового поликарбоната

Правильное крепление играет важную роль в прочности купольной конструкции из поликарбоната, существуют разные методы крепления для сотового или листового материала. Нужно учесть возможности изгиба поликарбоната и его толщину, а также учесть полные внутренние каналы, которые должны идти в продольном направлении. Также следует помнить о необходимом термическом расширении для листов при нагреве.

Часто, для листов средней величины, не более 3 м, применяется точечный вид крепления. Не стоит использовать для крепежа обычные болты или гвозди, иначе при расширении поликарбонат треснет. Если листы покрытия размером до 6 м, то необходимо дополнительно использовать термошайбы. Но с листами до 12 м это уже не поможет, поэтому рекомендуется использовать специальный поликарбонат, прошедший горячую формовку и имеющий ребра жесткости. Листы прижимаются снаружи, в качестве прижимов используют поликарбонатные рейки или другие материалы.

Между поликарбонатом и местами стыковки с поверхностью стропильной конструкции желательно класть прокладку, чтобы не появлялись окислительные пятна. Однако если использовать алюминиевый профиль, то он уже на этапе производства покрывается специальным резиновым или силиконовым уплотнителем.

В частном домостроительстве на сегодняшний день используются самые разные технические решения, от традиционных до весьма нестандартных. Возможность создавать практически любые конструкции и использовать весь ассортимент современных строительных материалов, присутствующий на рынке, стала причиной распространения нетипичных и смелых решений.

Все сказанное выше в полной мере относится к арочным крышам – довольно непривычным и оригинальным конструкциям, которые при всей кажущейся сложности обустраиваются без каких-либо проблем. О том, как сделать арочную крышу, и пойдет речь в этой статье.

Конструкция и достоинства арочных крыш

Арочная крыша представляет собой изогнутую конструкцию, имеющую форму дуги. Такие крыши используются в жилых домах, на промышленных объектах и административных постройках для защиты от внешних факторов. До недавнего времени сфера использования арочных крыш ограничивалась специализированными постройками – бассейнами, оранжереями и пр.

Сейчас же арочные конструкции с успехом используются в самых разных ситуациях, что в немалой степени обуславливается рядом присущих им достоинств, среди которых:

1. Оригинальные визуальные характеристики. Крыши арочного типа встречаются нечасто, поэтому жилой дом с такой конструкцией автоматически становится оригинальным и выделяющимся на фоне более традиционных скатных кровель.
2. Хорошая сопротивляемость ветру. Изогнутая форма обеспечивает арочным крышам хорошую аэродинамику, благодаря которой конструкция в итоге оказывается защищенной от срывов покрытия.
3. Небольшая снеговая нагрузка. На выгнутой арочной крыше снег попросту не задерживается, поэтому все опорные элементы испытывают значительно меньшую нагрузку, чем в других типах конструкций.
4. Расширение свободного пространства под кровлей. Арочная конструкция кровли делает внутренний объем помещений более просторным с визуальной точки зрения.

Кроме того, стоит отметить и универсальность арочных конструкций – при необходимости их можно использовать в любых архитектурных стилях, от довольно архаичных до вполне себе современных.

Виды опорных каркасов

Важнейшим элементом любой кровельной конструкции является ее каркас. Арочные крыши исключением не являются – правильно собранная опорная система держит на себе все остальные элементы конструкции и обеспечивает ее надежность.

Существуют следующие виды опорных каркасов, используемых для обустройства арочных крыш:

1. Деревянные . Арочная крыша из дерева – это одна из самых дешевых и простых конструкций. Единственным недостатком деревянных опорных каркасов является слабая несущая способность, поэтому они не подходят для крыш, имеющих большую площадь.
2. Стальные . Из квадратных стальных труб можно изготовить очень прочный и надежный каркас для арочной крыши. В отличие от предыдущего варианта, металлическая опора отличается высокой механической прочностью, но при этом ей свойственен большой собственный вес, поэтому потребуется мощный фундамент и стены.
3. Алюминиевые . Каркас из алюминия объединяет в себе все достоинства деревянных и стальных конструкций – он прочен, легок, прост в монтаже и имеет отличную устойчивость к коррозии. Недостатком в данном случае является очень высокая стоимость.
4. Железобетонные . Опорный железобетонный каркас хорош во всем, но его целесообразно использовать только при монтаже крупных промышленных или торговых построек.
5. Бескаркасные . Арочная крыша может монтироваться на специальный самонесущий каркас, которому не требуются дополнительные опоры.

Чтобы арочная кровля была надежной, нужно подойти к выбору каркаса и его обустройству со всей ответственностью. При проектировании конструкции необходимо в обязательном порядке рассчитать мощность опорной системы.

Кровельные покрытия для арочной кровли

К материалам, используемым для кровли арочных крыш, предъявляется несколько специфических требований – в частности, материал должен хорошо изгибаться и удерживать приданную ему форму.

Чаще всего арочные конструкции обустраиваются с использованием следующих кровельных покрытий:

1. Листовая сталь . Для того, чтобы просто накрыть арочную крышу, вполне подходят металлические листы – он недорогие и монтируются без каких-либо затруднений.
2. Профнастил . В отличие от стальных листов, профнастил при своем небольшом весе имеет хорошую несущую способность. Для обустройства арочной крыши требуется особый профнастил, который имеет фиксированный радиус изгиба – то есть сделать крышу с произвольной величиной изгиба не выйдет.
3. Сотовый поликарбонат . Вполне подходящим материалом для арочной крыши является сотовый поликарбонат – он достаточно прочен и отличается минимальным весом. Важным преимуществом поликарбоната по сравнению с аналогами является способность пропускать свет, что позволяет использовать естественное освещение в здании.

Возможность обустройства и параметры арочной кровли тесно связана с кровельным покрытием. Для создания конструкции с большим изгибом лучше всего подходит поликарбонат – он имеет лучшую гибкость и легко монтируется.

Как сделать монтаж арочной крыши из поликарбоната

Учитывая то, что сотовый поликарбонат является самым популярным и наиболее подходящим для арочной крыши материалом, то именно на его примере стоит рассматривать ее монтаж.

Алгоритм сборки арочной крыши выглядит следующим образом:

• В первую очередь необходимо провести расчет несущей способности каркаса и шага установки элементов конструкции;
• В соответствии с расчетами и чертежами монтируется каркас, при сборке которого нужно уделить особое внимание одинаковой степени изгиба каждой дуги;
• Элементы каркаса фиксируются на верхней обвязке здания через каждые метр-полтора;
• Начинать монтаж нужно с первой и последней дуги, чтобы можно было выравнивать остальные элементы относительно уже установленных;
• Далее к дугам при помощи специальных планок крепится поликарбонат;
• Для защиты сотового поликарбоната от влаги и загрязнений нужно обязательно установить торцевой профиль.

Монтировать листы поликарбоната нужно таким образом, чтобы их профиль располагался параллельно изгибам каркаса – это необходимо для защиты материала от скопления влаги.

Заключение

Арочная крыша – это довольно оригинальная и интересная конструкция, которая может с успехом использоваться в качестве функционального или декоративного элемента постройки. Если работа по обустройству крыши была проведена правильно, то готовая конструкция по надежности не будет уступать более традиционным скатным аналогам.

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.