Главная » Разное » Расчет купольного дома

Расчет купольного дома


Инструкция к калькулятору для расчёта купольной крыши и купольного дома

Данная страница — инструкция к калькулятору для расчёта купольных конструкций, в том числе купольных крыш и купольных домов.

Страница с калькулятором находится по ссылке: калькулятор.

По умолчанию выставлен русский язык интерфейса. Вы его можете сменить на удобный для Вас, выбрав нужный в выпадающем списке «Язык».

выбор языка интерфейса

Инструкция к калькулятору

Исходные данные.

Область «Исходные данные» предназначена для задания геометрии каркаса. Можно изменять параметры в следующих полях:

«Многогранник» — многогранник на основание которого строится вся конструкция. Возможны два варианта: икосаэдр и октаэдр.

«Частота, V» — количество разбиений вершин. При увеличении  частоты, увеличивается количество вершин и ребер соответственно. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина рёбер.

Икосаэдр — многогранник, у которого значение частоты разбиения V равно 1. Октаэдр — многогранник, у которого значение частоты разбиения V равно 1.

Значение частоты разбиения равное единице соответствует конструкции в виде икосаэдра или октаэдра в зависимости от того какой многогранник задан в графе «многогранник». При увеличении частоты происходит разбиение рёбер многогранника на части. Количество рёбер, составляющих разбитое ребро, равно частоте разбиения.

Частота разбиения икосаэдра.

«Класс разбиения» — этот пункт отвечает за выбор способа разбиения, а следовательно и формы конечной конструкции.

При частоте разбиения равной двум и более возможны различные варианты каждого разбиения. Эти варианты делятся на классы. Если спроецировать разбиение на грань икосаэдра, то все возможные классы разбиения икосаэдра можно представить в виде схемы.

Классы разбиения купольных конструкций.

В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, всего их три. Арабскими цифрами обозначены вариации основных классов.

Аналогично способы разбиения задаются для октаэдра.

«Метод разбиения» — позволяет сделать выбор между «Равные хорды», «Равные дуги» и «Мексиканец».

«Осевая симметрия» — выбор оси симметрии, которая учитывается при отсечении части купола от сферы и выстраивании купола по вертикали. Возможные варианты:

  • Pentad — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 5 рёбер.
  • Cross — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 6 рёбер.
  • Triad — ось симметрии проходит через грань.

«Фулерен» — выбор формы купола в виде фулерена, который вписывается («вписанный») в сферу, или описывает её («описанный»). Поле «Фулерен» не доступно при выборе варианта соединения «Joint».

купол в форме фулерена

«Выравнивание основания» — позволяет выравнивать основание относительно плоскости основания за счет изменения длин рёбер у основания купола. Поле «Выравнивание основания» не доступно при выборе способа соединения «Cone» или выборе формы фулерена.

Функция «выравнивание основания» изменят длину рёбер у основания купола таким образом, что вершины купола на внешней его поверхности располагаются в плоскости основания.  Вершины купола на внутренней поверхности купола в общем случае не располагаются в плоскости основания, а строятся по общему принципу — к центру купола от его внешней поверхности.

При включении «выравнивания основания» рёбра своей широкой стороной лежат в плоскости горизонта в случае, когда в поле «часть сферы» выбрано 1/2. В остальных случаях, они не лежат в плоскости горизонта.

«Часть сферы» — выбор части сферы, из которой будет состоять купол. Для куполов разной частоты возможны различные пропорции отсечения.

Размеры и способ соединения

Поле «размеры и способы соединения» позволяет задать размеры сферы и выбрать способ соединения ребер купола. Параметры поля:

«Радиус сферы, м» — задается радиус сферы в метрах.

«Способ соединения» — выбор способа соединения рёбер. Более подробно о способах соединения можно посмотреть в статье: Виды соединения и коннекторы (соединители) для купольных конструкций.

В выпадающем списке можно выбрать следующие варианты соединений:

  • «Piped» — способ соединения с использованием коннекторов. При выборе данного способа соединений появляется дополнительное  поле, в котором можно задать диаметр трубы, составляющей коннектор.
  • «GoodKarma» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро составляют два бруса. При выборе данного способа соединения появляется дополнительное поле, в котором можно задать способ соединения рёбер по часовой стрелке или против часовой стрелки.
  • «Semikone» —  безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро составляют два бруса.
  • «Cone» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро состоит из одного бруса.
  • «Joint» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро состоит из одного бруса. При выборе данного способа соединения появляется дополнительное поле, в котором можно задать способ соединения рёбер по часовой стрелке или против часовой стрелки. Способ «Joint» не доступен для купола в форме фулерена.
  • «Nose» — безконнекторный способ соединения, при котором каждое ребро состоит из одного бруса. Возможность выбора данного способа соединения предусмотрена только для купола в форме фулерена. Чтобы данный способ соединения появился в списке вариантов соединения, нужно предварительно задать форму купола в виде фулерена в поле «Фулерен» в разделе «Исходные данные». Для этого в поле «Фулерен» нужно выбрать один из вариантов: «Вписанный» или «Описанный». При выборе данного способа соединения появляется дополнительное поле, в котором можно задать способ соединения рёбер по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Для всех способов соединения рёбра у основания купола состоят из одного бруса.

Для многогранников в виде октаэдра в текущей версии калькулятора не реализован расчет соединения «Cone». Вместо него калькулятор рассчитывает значения, как для типа соединения «Piped» с нулевым диаметром трубы.

Размеры рёбер

В этом поле задаются ширина и толщина рёбер в миллиметрах.

Схема купола

В правой части калькулятора отображается схема заданного купола. Купол можно вращать мышкой и приближать и отдалять его колесом мыши.

В калькуляторе можно посмотреть: каркас, кровлю, схему и план, нажав соответствующую кнопку. Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать.

Схема

На схеме купола показаны обозначения рёбер, граней и вершин.

Кровля

Разными цветами показаны грани кровли различных размеров

Схема на вкладке «Кровля» позволяет исключать из расчёта отдельные грани и рёбра конструкции. Для исключения грани, нужно щёлкнуть по ней мышкой. Для исключения ребра нужно исключить примыкающие к нему с обеих сторон грани.

При исключении из расчёта граней и рёбер во вкладке «Кровля» значения в других вкладах и разделах калькулятора пересчитываются автоматически.

Данная функция может быть полезна для анализа возможных проёмов в конструкции, например для дверей и окон. А также для расчёта таких конструкций как беседки, навесы, козырьки и другие.

План

На плане приведена проекция вершин купола на плоскость проходящую через основание купола

Во вкладке «План» можно увидеть проекцию нижних рёбер конструкции на плоскость в основании. А также размеры от центра сферы до концов проекций и высоту концов рёбер.

Выделив мышкой отдельные рёбра, можно увидеть аналогичную информацию для любого ребра купола.

Повторный щелчок мыши снимает выделение.

Если во вкладке «Кровля» исключена грань купола, то при переходе на вкладку «План» автоматически подсветятся рёбра этих граней.

Чтобы увидеть план основания полностью, вращайте схему курсором.

Результаты измерений

Содержимое блока «результаты измерений» становится видимым при щелчке по заголовку этого блока «результаты измерений».

Блок с результатами измерений

Название каждого поля отвечает само за себя.

В блоке «Размеры» указано количество размеров и количество самих элементов:

«Граней» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество граней. На схеме грани одного размера показаны одним цветом.

«Ребер» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество рёбер. На схеме рёбра одного размера показаны одним цветом и обозначены одинаковыми буквами.

«Вершин» — первое число указывает количество вершин к которым подводятся разные рёбра без учета того, что к вершинам у снования подводится меньше рёбер. Второе число показывает количество вершин.

Рёбра

В блоке рёбра показаны вид, размеры и количество всех рёбер рассчитанного купола.

На схеме используются следующие обозначения:

Обозначения на чертежах рёбер
  1. Индекс ребра и его цвет на схеме. В качестве индекса используются латинские буквы.
  2. Количество рёбер данного типа (индекса).
  3. Значение двугранного угла между плоскостью ребра и прилегающей к нему гранью купола.
  4. Числовое обозначение вершины, в которую ребро упирается данным концом.
  5. Значение двугранного угла между внешней плоскостью ребра и плоскостью отреза.

Если правая сторона рёбер выводится не корректно, то увеличьте ширину окна браузера, в котором открыт калькулятор. Рекомендуемая ширина 1920 пикселей.

При распиле рёбер торцовочной пилой иногда удобно ориентировать ребро широкой стороной вниз. Тогда углы поворота пилы будут отличаться от полученных здесь. Для их пересчёта можно воспользоваться отдельным калькулятором углов торцовочной пилы.

Грани

В блоке грани показаны вид, размеры и количество всех граней рассчитанного купола.

Вершины

В блоке вершины показаны вид, размеры и количество всех вершины рассчитанного купола. Вершины приведены без учета отсечения части сферы от купола. Так если одно или несколько рёбер имеет обозначение «undefined», то это значит что в усеченном куполе такие вершины есть у основания и граней с обозначением «undefined» у них нет. Для того чтобы увидеть все грани, в поле «часть сферы» следует выбрать всю сферу «1/1».

Результаты конструирования

Чтобы сохранить результаты конструирования можно воспользоваться адресом страницы калькулятора, который автоматически меняется в зависимости от введенных данных.

Получившуюся ссылку удобно использовать для передачи другим людям купольной конструкции, с заданными Вами параметрами.

Скачать модель получившейся конструкции  в формате .obj можно с помощью кнопки «выгрузить». Она расположена после результатов вычислений в нижней части страницы в блоке полезных ссылок.

Как легко сделать геодезический купол Фуллера своими руками

(19 оценок, среднее: 4,37 из 5) Загрузка...

Определяясь с проектом для дачного строительства, прежде всего, оценивается не только комфортность, но и внешний вид будущей постройки. Частный дом принято считать местом для отдыха, поэтому его стоит сделать красивым и комфортным. Если есть желание построить на приусадебном участке уникальную оранжерею, домик или беседку, то стоит попробовать подумать над возведением геодезического купола. С виду это довольно сложная конструкция, но построить ее способен даже не очень опытный строитель, а материальные затраты будут небольшими. В этой статье будет описано, как построить купол своими руками.

Определение геодезического купола

Специалисты считают, что большинство людей не имеют представления о такой конструкции здания, потому что она встречается очень редко. Именно поэтому стоит подробно описать все особенности и технические характеристики геодезического купола. Разработал постройки с несущей сетчатой оболочкой изобретатель Ричард Фуллер. Сначала он взял очень прочную конструкцию в виде сферы и разделил ее на небольшие треугольники, чьи стороны расположены на правильных геодезических линиях. Расчеты Ричарда Фуллера смогли сделать строительство купола простым и доступным любому человеку.

Изобретатель полагал, что подобная уникальная конструкция строения обязана была решить проблему быстрой постройки дешевого и комфортного дома. Эту разработку не оценили специалисты, и она не применяется в массовом строительстве. Однако для постройки уникального кафе или красивого летнего домика геодезический купол Фуллера является оптимальным вариантом.

Разработка Ричарда Фуллера является довольно устойчивой конструкцией. Геодезический купол равномерно распределяет всю массу, может выдержать огромные нагрузки и уменьшает финансовые вложения при строительстве фундамента. Уникальная сферическая форма способна противостоять самым мощным порывам ветра. Экономия при строительстве таких домов обусловлена сокращением общей площади боковой поверхности. В самом куполе круглые стены помогают качественной циркуляции воздуха, создавая комфортный микроклимат.

Читайте также:  Как сделать деревянную лестницу своими руками для дома

Главным недостатком можно считать очень сложные, по сравнению с простыми домами, математические расчеты. Так как конструкция состоит из огромного числа деталей, то необходимо утеплить довольно много стыков. Других существенных недостатков у геодезического купола нет.

Измерения и расчеты

При наличии желания построить геокупол своими руками сначала необходимо провести все математические расчеты. Главная задача расчета геодезического купола состоит в том, чтобы имея определенный радиус, получить такие данные:

  • общую площадь и высоту строения;
  • площадь поверхности геодезического купола;
  • длину и число ребер;
  • величину углов между ребрами строения;
  • нужный тип и общее число специальных коннекторов.

Необходимо заострить внимание на таком узле для постройки геокупола, как специальный коннектор. Эта деталь представляет собой узел, соединяющий между собой все стропильные части. Так как коннектор является главным элементом для закрепления всей конструкции, то он изготавливается из прочного материала высокого качества.

В зависимости от конструкции геодезического купола и места расположения в нем, соединительный коннектор должен иметь разное количество лепестков. Все крепления для постройки купольного дома можно приобрести или изготовить своими руками. Хорошим примером может быть коннектор из обычной перфорированной ленты. Подобный коннектор обладает очень ценным качеством, потому что на нем довольно просто регулируется угол наклона. Геодезические купола с маленьким диаметром можно построить безконнекторным методом. Однако при строительстве большого дома применять для крепежа ребер коннектор из металла необходимо.

Для того чтобы произвести расчеты, нужно знать габариты строения. Необходимо запомнить, что общая площадь изготовленного геодезического купола будет немного меньше площади окружности, потому что в основании располагается многогранник, который вписан в круг. Высоту постройки можно определить по общей длине диаметра. Стоит заметить, что чем больше высота купола, тем конструкция будет больше похожа на сферу.

Читайте также:  Как сделать колодец своими руками

Чтобы рассчитать нужные детали будущей конструкции, стоит применить специальный онлайн-калькулятор. Нужно ввести данные о высоте и радиусе постройки, а калькулятор сделает расчеты геокупола и предоставит длину и число ребер, вид и количество соединительных коннекторов. 

Строительство своими руками

Самыми подходящими для купольного строительства конструкциями можно считать небольшие теплицы, уютные беседки или дачные домики. Сначала необходимо выбрать место для постройки. Если это будет теплица, то нужно найти хорошо освещенный участок. Для домика или беседки подойдет немного затененная площадка. Участок под любое из этих строений выравнивается, а потом убирается на нем весь мусор и корни деревьев.

Теплица

Построить купольную теплицу легче всего. Чтобы ее собрать, не нужен фундамент, а материалом для основания могут быть обычные доски, бруски или металлические трубы. На предварительно подготовленной поверхности необходимо начать сборку основания теплицы-купола. В первую очередь собираются треугольники и скрепляются между собой. Для того чтобы не перепутать грани, их необходимо подписывать и сверяться с чертежом. Если теплица маленьких размеров, то при сборке соединительный коннектор стоит заменить простой монтажной лентой и крепежными материалами.

Изготовленный геодезический купол стоит накрыть простой пленкой. Намного лучше будет выглядеть купольная теплица, которая покрыта листами поликарбоната. Вырезанные из поликарбоната треугольники необходимо закрепить на каркасе, а все стыки закрыть декоративными рейками. С улицы геокупол можно украсить при помощи декоративного камня, посадить цветы и установить небольшой забор. Подобная купольная теплица будет уникальным украшением любого загородного дома.

Беседка

В виде геодезического купола можно построить беседку. Для этого необходимо придерживаться таких рекомендаций:

  • наилучшим материалом для строительства такой беседки является профильная труба;
  • концы подготовленных труб нужно сплющить или согнуть под углом в 12 градусов;
  • на всех концах трубок стоит сделать отверстия;
  • чтобы собрать детали конструкции, коннектор не нужен, необходимо просто соединить трубки при помощи болтов.

Читайте также:  Топ-5 энергоэффективных материалов для строительства дома

После изготовления конструкции купольной беседки следует не менее важный этап работ. Он заключается в накрытии круглой беседки с куполом. Материал для этого можно использовать самый разный. Если конструкция геодезического купола полностью не накрывается, и оставляется пара секций беседки открытыми, то их можно декорировать красивой тканью. В подобной комфортной беседке можно с удовольствием проводить свободное время с близкими и друзьями.

Дом

Купол способен стать основой уникального дома на дачном участке. Главным отличием от беседки и теплицы является необходимость строительства фундамента. Для того чтобы построить купольный дом, стоит придерживаться следующих рекомендаций:

  • нужен хорошо теплоизолированный фундамент;
  • к основанию фундамента крепятся специальные угловые стойки, которые укрепляются при помощи горизонтальных распорок;
  • собирается конструкция купольного дома;
  • снаружи дом необходимо обшить листами из фанеры.

Установив дверные и оконные рамы, стоит начать отделку геодезического дома изнутри. Во все проемы закладывается хороший утеплитель, который зашивается листами фанеры. Для того чтобы соорудить купольный дом, необходимо не более трех месяцев работы. Форма геодезического купола поможет сэкономить на количестве материалов.

При проживании в таком доме можно оценить основные преимущества этой конструкции:

  • небольшая площадь потолка и стен сокращает потери тепла;
  • округлые стены помогают воздуху хорошо циркулировать, создавая при этом комфортный микроклимат.

Купольное здание является оптимальным вариантом функционального, дешевого и уникального строения на территории дачного участка.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

(19 оценок, среднее: 4,37 из 5) Загрузка...

Купольные дома (сферические). Геодезический купол

Для современного жителя возведение частного здания считается заманчивой перспективой. Это возможность выбраться из душного города, жить на собственном участке, воспитывать детей в экологичных и натуральных условиях для человека. Что вы знаете о сферических купольных домах?

Купольные дома, проекты и цены

Одной из необычных разновидностей построек называют дома-сферы, другое название — геодезические дома. Хотя они появились на современном строительном рынке приблизительно в 2008 году, их никаким образом нельзя отнести к изобретениям современной архитектуры.

Постройки округлой формы с куполами строили еще в Старой Византии. Хотя, как правило, отдавали предпочтение таковой форме квартир обитатели северных стран, для которых вопрос обогрева здания зимой стоял слишком остро.

Кто изобрел геодезическую (купольную) конструкцию и для чего? Ричард Бакминстер Фуллер, философ, математик, инженер, историк, поэт. В 1951 году изобрел и запатентовал геодезический купол.

Многими фирмами в России освоена технология создания купольных строений, поэтому купить такой дом, подходящий вашим требованиям не составляет проблем. Понять, как выглядят купольные дома, можно из следующих фото.

Купольное сооружение, созданное для проживания людей, решает задачу создания удобной конструкции, позволяющей не допустить воздействия неблагоприятных факторов, оказываемых окружающей средой. Здесь имеет место положительное энергетическое равновесие. Все, кому удавалось жить в этих домах, говорят, что нахождение в строении вызывает чувство легкости и благодати.

Аэродинамическая конструкция может усилить сопротивляемость дома сильному ветру. Такое строение окажется стойким к сейсмическим воздействиям, согласно произведенным расчетам, безмятежно вынесет колебания земной коры силой до 10-12 баллов.

Даже опытных строителей часто интересует вопрос, как производить расчет купольного дома и какова его стоимость. Нельзя ответить определенно, так как в процессе проектирования могут потребоваться дополнительные пристройки, разнообразные способы отделки и материалы. Тем не менее, быстро рассчитать основную конструкцию поможет калькулятор расчета купольного дома. Учитывая то, каким способом соединены ребра, их сечение и радиус окружности основания, можно получить информацию о количестве типов и числе вершин, ребер, граней, их размерах, структурной схеме купола, участках схемы на концах ребер, чертежах граней, ребер узлов.

Обычно при составлении проекта рассчитывается стандартное строение, диаметром 8,1 метр. Этот размер используется при разработке типовых и частных проектов.

При радиусе купола 8м, дом имеет площадь основания около 153 м2 и высоту потолка от 7м! Какое другое двухэтажное строение, площадью около 300 м, возможно построить за короткое время?

Подробно следует рассмотреть главные отличительные особенности, включающие в себя планировку купольных жилых построек. Основание дома — база любой постройки. Его характеристики будут определяться следующими факторами: видом и механическими свойствами грунта.

При возведении такого строения будет экономный расход строительных материалов: здание будет отличаться легкостью, экономия на закладке фундамента от 25 до 40%.

К готовому дому можно возводить пристройки, максимум — 5 штук, добавляются к первому этажу сферического сооружения. К потерям жесткости системы они не ведут и могут находиться в любых из 5 проемов купола. Их применяют в виде соединения соседних куполов, веранд, оранжерей, соляриев, бани и т.д. Позитивный момент — значительное повышение нужной площади. На завершающем этапе строительства внутренняя отделка и планировка не требует несущих стен. Поэтому можно позволить себе комнаты, лофты, мансарды и прочие архитектурные изыски без ущерба для прочности конструкции.

Купольные дома строятся из деревянных балок с заполнением из пенополистирола, либо стекловолоконных панелей. Эти современные не тяжелые и надежные материалы принято применять в виде теплоизоляционного материала. Для условий климата средней полосы, необходимой толщиной утепляющего материала будут 15 см, которые без трудностей устанавливаются при обычной толщине стен.  В последнее время в этих целях стали использовать расширяющуюся пенную массу.

В виде кровельного материала для дома традиционно применяют битумную черепицу: она имеет довольно привлекательный вид, цена — также приемлема. С этим материалом просто работать, легко подобрать подходящую фактуру и цвет.

Дизайн купольного здания может учитывать окна различной формы: обычные прямоугольные, пяти, шести и треугольные. Они могут быть украшением необычного фасада. Грамотное размещение окон любой формы даст возможность получать экономию на освещении и отоплении здания. Даже зимой, в солнечные дни, дом сможет получать дополнительное пассивное отопление солнечным светом.

Для внутренней отделки дома используются материалы:

  • вагонка;
  • МДФ;
  • OSB;
  • гипсокартон;
  • пластик;
  • всевозможные декоративные штукатурки.

Благодаря такому разнообразию отделочных материалов, интерьер дома будет сочетаться и при этом выглядеть эффектно и красиво.

Системы вентиляции и отопления купольных зданий аналогичны тем, что применяются в классическом строительстве. Для полноценного отопления нужно приобрести и установить обогревательные приборы, мощность которых будет приблизительно на 30% меньше.

Преимущества дома

Отзывы людей, которые уже испытали на себе, что такое проживать в купольных домах, помогают определить следующие положительные стороны представленных конструкций:

  • Возможность при минимальной площади поверхности получить максимальный объем;
  • Идеальная форма, которая может выдерживать большие порывы ветра и нагрузку снега;
  • Экономия на фундаменте. Легкость конструкции снижает нагрузку на грунт, что позволяет применять более экономичный тип фундамента. Обычно под сборный дом делается ленточный фундамент на глубину до 90 см. В результате заказчик защищен от проблем с перекосом здания и трещинами в фундаменте.
  • Экономия энергии в условиях как холодного, так и теплого или жаркого климата. В холодном климате обычный каменный дом потребляет для отопления и горячего водоснабжения порядка 225 кВтч/м2 в год; деревянный — 100 кВтч/м2 в год. Стена купольного каркасного дома при средней толщине в 200мм отвечает требованиям современных норм и, более того, превышает их. Даже в морозы снижение температуры при отключении отопления внутри помещений составляет 2° С в сутки. Можно сравнить стоимость содержания двух строений за 50 лет — кирпичного и каркасного. Получается, что на разницу (не в пользу кирпичного) можно построить еще один каркасный дом.
  • Отсутствие сезонности строительства.
  • Невысокие цены. Надежный купольный деревянно-каркасный дом стоит меньше, чем традиционный каменный.
  • Высокая устойчивость.

Недостатки

Недостатки возведения сферических зданий есть, хотя предпосылки их заключаются абсолютно не в конструкции, экономичности или же методе самой конструкции. Они носят скорее психологический и информационный характер. Действует малая осведомленность о купольном строительстве, отсутствие своеобразных знаний в сфере фуллеровской геометрии.

Возведение купольного дома своими руками

Соорудить дом-сферу можно своими руками. При строительстве такого сооружения используется следующая технология:

  1. После закладки основания на стройплощадку завозят составляющие конструкции. Собрать каркас под силу даже человеку, который не имеет больших знаний в строительстве. Купленные материалы поставляются полностью готовые для сборки, они промаркированы и обладают цветовой кодировкой.
  2. С целью упрощения работ по сборке купола, предпочтительно отыскать себе помощника. Для сборки каркаса используют доски и стальные модули. Процесс осуществляется при использовании гаечного ключа, доступность сборки достигается благодаря заранее подготовленными отверстиями.
  3. После окончания сборки, каркас обшивают гидростойкой фанерой и утепляют, применяя паро — и теплоизолирующие материалы. Типовой слой термоизоляции составит 15 см. Для постройки второго этажа устанавливать вспомогательные несущие стены не потребуется.
  4. Защиту внешней части постройки составляют окна и крыша. Для ее сооружения используют оцинковку, жесть, дранку, гибкую битумную черепицу. Заканчивается возведение внутренней планировкой и отделкой. Чтобы достичь нормального результата используются фактурные штукатурки, гипсокартон, краски, вагонка и панели из фанеры.

Купольный дом под ключ можно возвести за короткий период времени. Узнать подробнее о конструктивных особенностях, планировке и об их строительстве можно из видео.

Популярное

Купольная теплица: расчет конструкции

Купольные дома скайдом: расчет, планировка, интерьер, плюсы и минусы, фото внутри и снаружи.

Мы привыкли к тому, что подавляющее большинство зданий имеет прямоугольную форму с четко выраженными стенами и крышей. Однако существуют необычные для нашего глаза дома, у которых стены и крыша – это одно целое, а их конструкция отличается от традиционной прямоугольной. К таким строениям относятся купольные здания.

Что такое купольный дом

Нередко купольные здания называют скайдомом – по названию строительной компании, которая массово продвигает постройки такой необычной формы. Еще одно название дома куполообразной формы – дом-сфера. Отличительной чертой скайдома является его круглая форма. Купол – очень жесткая и надежная конструкция и им можно накрыть большое пространство, не используя при этом какие-либо дополнительные промежуточные опоры.

Площадь внешней поверхности сферы всегда меньше площади любой другой фигуры с таким же внутренним объемом. Именно поэтому при строительстве купольного дома для ее внешней поверхности используется меньшее количество строительных материалов.

Необычность формы купольного здания можно отнести как к положительным качествам, так и к недостаткам. Для людей, желающих показать свою индивидуальность, необычное круглое здание будет гордостью, однако оно с трудом подойдет для того, кто старается не выделяться из толпы.

достоинства скайдома

  • вес купольных домов относительно небольшой, поэтому при их возведении можно применять любые типы фундаментов, однако экономически целесообразнее использовать легкие ленточные или свайные;
  • при строительстве купольного дома благодаря меньшей площади поверхности снижается количество требуемых стройматериалов, причем экономия может достигать 30%;
  • стены и крыша скайдома составляет единое целое, для такой постройки нет необходимости в стропильной системе;
  • благодаря аэродинамической форме купольное здание способно выдерживать сильные ветровые нагрузки (до 70 м/с), причем вне зависимости от направления ветра;
  • купольный дом способен выдержать большие снеговые нагрузки, к тому же, из-за своей формы, снег может задерживаться лишь в верхней части купола.
  • в отличие от традиционных построек, купольная конструкция не складывается даже при значительном повреждении;
  • обогрев и кондиционирование скайдома обойдется дешевле по сравнению со зданием другого типа такой же площади из-за того, что купольная конструкция имеет меньшую внешнюю поверхность;
  • внутри купольных домов более светло по сравнению с традиционными постройками, так как потолок является своего рода вогнутым зеркалом, фокусирующим световые лучи;
  • для купольного здания применяются окна самой различной формы, причем они могут быть ориентированы в любую сторону. Традиционные прямоугольные лучше устанавливать в нижней части здания. При желании можно выполнить даже круговое остекление дома.

недостатки скайдома

  • при постройке дома наиболее трудоемкой работой является производство большого количества ребер различного размера, а также изготовление на них запилов для сопряжения при бесконнекторном способе соединения;
  • монтаж купольного здания осуществляется путем соединения большого количества фрагментов, поэтому предъявляются высокие требования к герметизации и утеплению всех стыков и швов;
  • внешние и внутренние поверхности купольного здания обладают определенной кривизной, в то время как практически вся обстановка дома имеет прямоугольную форму, что усложняет монтаж полок, карнизов, расстановку мебели, особенно при небольшом диаметре купола;
  • изготовление окон, имеющих форму, отличную от прямоугольной, стоит намного дороже по сравнению с обычными;
  • из-за отсутствия плоской поверхности непосредственно на куполе здания затруднена скрытая установка солнечных батарей и солнечных коллекторов.

Традиционным архитектурным куполом считается свод, образованный с помощью кирпичной или каменной кладки. Такие купола крайне редко используются при возведении частных домов. Развитие строительных технологий и применение современных материалов позволило создать новые приемы в сооружении купольных конструкций.

Существует несколько видов куполов, однако для частного строительства чаще всего используется два вида купольных конструкций:

  • арочный купол (купол-зонтик) – купол, внешне напоминающий зонт и образованный рядом изогнутых ребер, нижние стороны которых располагаются по окружности основания купола, а верхние сходятся у его центра;

  • геодезический купол – купол, представляющий собой сетку из множества плоских фигур, вписанных в сферу. Если необходимо придать куполу максимальную прочность, то сферу должен быть вписан треугольник, самая жесткая плоская фигура.

Изготовление ребер арочного купола является трудоемким и сложным процессом, а их установка, как правило, требует использования тяжелой строительной техники. Сборка же геодезического купола значительно проще, чем арочного, все работы по монтажу можно выполнить вручную, так как его элементы меньше и легче.

Материал для изготовления каркаса геокупола может быть самым различным, например, дерево, металл, пластик. Ребра (распорки) крепятся между собой с применением запилов (безконнекторные), специальных соединителей (коннекторные), внахлест и другими способами.

Для граней купольной конструкции выбор материалов еще более разнообразен: древесина, фанера, плита OSB, SIP-панели, экструдированный пенополистирол, пенопласт, и многое другое.

Из-за специфической конструкции далеко не все фирмы принимают заказы на изготовление купольного дома. При желании и наличии некоторого опыта в выполнении строительных работ можно самостоятельно возвести скайдом.

Расчеты купольных конструкций сложны, поэтому неспециалисту проще воспользоваться готовыми он-лайн калькуляторами, например, таким:

http://acidome.ru/lab/calc/

Параметры, необходимые для расчета купольного дома

Для расчета купола в он-лайн калькулятор необходимо ввести необходимые данные о виде, размере проектируемого купола и используемых материалах.

частота разбиения

В первую очередь выбирается частота V, т.е. определяется, на сколько будут разбиваться вершины. Частота разбиения обозначается как 1V, 2V, 3V и т.д.

За единицу 1V принимается вписанный в сферу икосаэдр – объемная правильная фигура, состоящая из 20 равносторонних треугольников, соединенных 30 одинаковыми ребрами. При различном значении частоты разбиения каждый треугольник, составляющий грань икосаэдра, будет в свою очередь разделен на следующее количество треугольников:

  • 2V – 4 треугольника;
  • 3V – 9 треугольников;
  • 4V –16 треугольников;
  • 5V – 25 треугольников;
  • 6V – 36 треугольников и т.д.

Чем выше частота разбиения, тем больше будет граней многогранника и он будет точнее вписываться в сферу. Увеличение количества граней приведет к тому, что ребра будут иметь все меньшую длину, а их количество – увеличиваться при увеличении прочности фигуры.

класс разбиения

Класс разбиения определяет форму многогранника. Используется 3 класса разбиения, которые обозначаются римскими цифрами. Фигура с частотой 1V является икосаэдром и может иметь только класс I.

Условно можно сказать, что многогранники с частотой 2V и выше образуются разбиением каждой грани икосаэдра на большее количество частей.

Линии сетки деления могут располагаться под разными углами к ребрам икосаэдра, а значит, грани новообразованных многогранников в зависимости от их проекции на грань икосаэдра будут иметь различный размер и различную форму. Именно этот угол будет определять класс, присваиваемый фигуре: I, II или III.

метод разбиения

Для разбиения многогранной фигуры применяются три основных метода:

  1. «Равные хорды»;
  2. «Равные дуги»;
  3. «Мексиканец».

Из-за того, что расчет купола методом равных хорд точнее и менее сложен, этот метод является более распространенным.

Методом равных дуг получается более равномерная сеть граней многогранника, однако неудобством является большее количество типоразмеров распорок.

Методом «Мексиканец» купол разбивается таким образом, чтобы уменьшить число типоразмеров распорок до значения, равного частоте деления.

осевая симметрия

При расчете купола выбирается ось симметрии для отсечения его части. При рассмотрении геодезического купола можно заметить, что многоугольник, вписанный в сферу, имеет два типа внутренних узлов: точки соединения пяти и шести распорок. При проектировании необходимо выбрать один из трех вариантов:

  • Pentad – прохождение оси через точку соединения пяти распорок;
  • Cross – прохождение оси через точку соединения шести распорок;
  • Triad – прохождение оси через треугольник, являющийся гранью многоугольника.

фуллерен

Вид купола «фуллерен» получил свое название от молекулярного строения некоторых веществ, которое представляет собой объемный замкнутый многогранник, чаще с пятиугольными или шестиугольными гранями.

Он-лайн калькулятор позволяет построить купольные конструкции в виде многогранника, гранью которого является треугольник. Если необходимо изменить тип грани на шестиугольник, следует выбрать «Фуллерен». Так как купол может быть или вписанный внутрь сферы, или описанный вокруг нее, при вводе данных в калькуляторе предусмотрен выбор соответствующего значения: «Нет», «Вписанный», «Описанный».

часть сферы

Чтобы при расчетах получить купол требуемой высоты, следует из пяти предлагаемых значений выбрать требуемое значение пункта «Часть сферы». Максимальная высота конструкции – 1/1 (т.е. полная сфера), минимальная – 1/4.

выравнивать основание

При необходимости выравнивания основания необходимо установить галочку напротив соответствующего пункта меню, при этом будет произведен расчет размеров и формы тех ребер, которые опираются на основание.

радиус сферы

Для расчета купола вводятся данные о радиусе проектируемой постройки.

способ соединения

Для соединения элементов конструкции между собой следует выбрать способ соединения: коннекторный (Piped), с помощью специальных соединителей, или бесконнекторный. Бесконнекторные способы GoodKarma, Semicone и Joint отличаются типом соединения, который можно рассмотреть на построенной программой схеме.

диаметр трубы

При выборе коннекторного (Piped) типа соединения, необходимо ввести в калькулятор диаметр трубы соединителя. Применение коннекторов значительно упрощает соединение ребер между собой, однако усложняет утепление и герметизацию.

ширина, длина

Для расчета размеров и количества ребер, составляющих каркас купола в соответствии с выбранным типом соединения необходимо ввести данные о материалах, которые планируется использовать.

По результатам введенных данных рассчитываются размеры, форма и количество ребер, необходимых для возведения купольной конструкции.

При выборе вкладки «Схема» можно увидеть расположение распорок купола, причем для упрощения сборки конструкции каждое ребро определенного размера обозначено своим цветом.

Вкладка «Кровля» позволяет рассчитать и выбрать вид кровли.

Вкладка «План» показывает разметку фундамента под куполом.

Планировка и интерьер купольного дома. Фото внутри и снаружи

Непривычным в скайдоме является его непрямоугольность, что нередко приводит к нерациональному использованию площадей и создает определенные трудности при планировке и оформлении интерьера. Любители простора и минимализма по достоинству смогут оценить купольный дом. Планировка любого здания во многом определяется размерами дома, его назначением, местоположением, финансовыми возможностями и, в конце концов, предпочтениями хозяев. Не может быть единого проекта, который удовлетворил бы всех и каждого.

Купольный дом сам по себе очень прочный, в связи с чем нет нужды во внутренних несущих стенах. Перегородки, разделяющие подкупольное пространство на отдельные помещения, могут быть выстроены в любом удобном месте.

Входная дверь может быть установлена непосредственно в конструкции купола, однако лучше выполнить небольшую пристройку к дому, которая будет выполнять функцию прихожей.

Также очень удобной будет пристройка-веранда, которая увеличит площадь здания.

Особенности скайдома позволяют разместить окна в любом месте купола, однако их расположение должно соответствовать внешнему дизайну здания. Круговое остекление дает возможность любоваться окружающим ландшафтом, а остекление верхней части купола – наблюдать за облаками и звездами.

Винтовая лестница является украшением интерьера любого дома. Для двухэтажного купольного здания оригинально будет смотреться такая лестница, размещенная в центре подкупольного пространства. Винтовая лестница не требует много места, в то же время она должна иметь достаточную ширину, чтобы смогли разминуться люди, движущиеся во встречных направлениях.

Интересным решением может быть размещение ванной комнаты, туалета, кладовки в центре купола, остальное пространство целесообразно разделить на зоны: гостиная, спальня, столовая и т.д.

Возможен противоположный вариант планировки, для чего все внутреннее пространство делится на сектора необходимой величины, а центр остается свободным для оборудования входов в помещения.

С целью увеличения общей площади и обособления создаваемых зон, нередко соединяют вместе несколько куполов, чаще отличающихся по размеру.

Для кухни очень важно иметь хорошее освещение. В купольном доме есть возможность установить большое количество окон и разместить у них рабочую стенку кухни, тем самым максимально использовать естественное освещение.

При выборе проекта стоит учитывать, что чем больше размеры здания, тем проще оформить внутренний интерьер купольного дома, так как кривизна поверхности будет менее заметна.

Купольный дом – это неплохой и оригинальный дом за относительно небольшие деньги, позволяющий людям жить в нем очень комфортно.

Смотрите также