Расчет геодезического купола: Геодезический купол. Об устройстве и моем опыте расчетов / Хабр

Содержание

Построение геодезический купол. Купольные дома: проекты и цены

Строительство купольного дома своими руками +Видео. В последнее время набирает популярность специфичное жилье. Люди в поисках новых решений, чтобы их садовые площадки и дворы имели хоть какую-то ту самую изюминку, удивляли и вдохновляли их самих и прохожих. Банальные же домики, сделанные по стандартным шаблонам, уже мало кого интересуют. Желание выделиться среди остальных и построить на дачном участке необычный дом заставляет обращаться людей в профессиональные агентства, и совсем не редкость, когда требуется обращаться к профессиональным строителям и дизайнерам.

Такие дома часто делают в форме полусферы, и они наполнены неординарностью, изяществом, красотой. А вот жить в таком доме можно, и даже необязательно пользоваться помощью строителей и дизайнеров. Построить купольный дом своими руками вполне реально.

Специфика

Для многих станет открытием то, что сферическая конструкция может выдерживать сильные нагрузки снега и противостоять порывистому ветру.

Для регионов, где суровые климатические условия, это идеальный вариант. Такие сооружения устойчивы и мощные, и что примечательно, в них нет несущих . За счет симметрии форм, внешний вид купола визуально кажется меньше, а вот пространства внутри наоборот, больше. Получение нужного объема используемого пространства с учетом того, что дом на самом деле занимает мало места, является отличительной чертой таких нестандартных зданий.

Такие дома весят немного, так как обычно при возведении используют мало материалов. За счет этого можно сэкономить при создании основания. Технология возведения имеет некоторые хитрости, но это несложно освоить.

Достоинства

Красивый круглый дом имеет огромное количество достоинств, которые заключены не столько в уникальности и внешнем виде, сколько в таких полезных свойствах:


За счет энергоэффективности построить купольный дом можно в любом регионе. Еще такие строения не боятся ураганов, больших снегопадов и прочих природных явлений, так как в разы устойчивее прямоугольных.

Требуемые материалы

Перед началом строительства следует подготовить все приспособления и материалы, чтобы при начале работ не затягивать строительство поиском того или иного предмета.

Итак, вам потребуется:


Проект жилья купольного типа можно выбрать из предложенных здесь вариантов, или же заказать в агентстве. Чертежи обязательно должны быть, так как без них не получится сделать конструкция сферической формы.

Процесс работ

Подготовка

При подготовке вам потребуется выполнить такие действия:

И наконец, переходим к самому интересному моменту – как построить купольный дом.

Инструкция по возведению

В строительство включены следующие этапы:


Перед скреплением убедитесь в том, что все лежит строго горизонтально при помощи строительного уровня. Каждый элемент должен быть соединен между собой при помощи шурупов, а к при помощи анкерных болтов с длиной в 40 см.

Для экономии можно использовать и арматуру диаметров в 2 см, при этом так выйдет даже лучше.


Соединять ребра дома можно и без помощи коннекторов, если выполнять сборку купола из треугольников, доски которых 100% подогнаны. В таком случае панели купола будут соединены шурупами. Во время сборки каркаса оставьте проем для дверей и окон.

  • Внешняя отделка. Для отделки снаружи для полусферы будет проще всего использовать рубероид. Из него потребуется вырезать аккуратные треугольники, которые будут совпадать с внутренней частью панелей, которые были использованы для каркаса. Такие элементы следует зафиксировать при помощи специального клея или растопленной на куполе смоле.

Отделка дома внутри будет выполнена по вашему вкусу. Эргономичные дома купольного типа отлично выглядят внешне и внутри, и при хорошей фантазии можно сделать изумительную планировку. А главное, что строительство такого здания является существенной экономией на материалах и работах.

Купольный дом – это уникальное в своем роде жилое строение, имеющее форму полусферы (конуса). Для изготовления стен такого дома можно использовать разнообразные материалы. Чаще всего применяется древесина, но также существуют технологии, позволяющие строить стены из бетона и камня.

Главной особенностью купольного дома является возможность получения максимального объема полезного пространства при минимальном занимаемом месте.

Для обустройства конструкции используется сравнительно мало материалов, благодаря чему вес готовой постройки является относительно небольшим. Это позволяет дополнительно сэкономить на обустройстве фундамента.

Технология возведения купольной постройки достаточно сложная, однако и с таким мероприятием при желании можно справиться своими руками, потратив на это минимум времени, строительных материалов и денег.

  1. Оригинальный внешний вид.
  2. Высокая скорость возведения и обустройства.
  3. Возможность свободной внутренней планировки.
  4. Отсутствие строгих требований к основанию. Готовая конструкция, как уже отмечалось, имеет малый вес, что позволяет обустраивать ее даже на самых элементарных и незаглубленных фундаментах.
  5. Возможность обустройства в разных климатических регионах. Несмотря на кажущуюся простоту, при грамотном обустройстве купольный дом имеет высокие теплоизоляционны е показатели.
  6. Отсутствие необходимости существенных денежных вложений на строительство и обустройство дома.
  7. Высокая устойчивость к ветровым нагрузкам.
  8. Устойчивость к подвижкам грунта и землетрясения. Особенности конструкции таковы, что поступающие нагрузки равномерно распределяются по всему дому.
  9. Современный и эстетически привлекательный внешний вид.
  10. Высокие показатели энергоэффективно сти.
  11. Хорошие показатели шумоизоляции.

Что нужно знать до начала работы?

Прежде чем приступать к обустройству купольного дома, ознакомьтесь со следующей важной информацией.

Конкретных требований к основанию купольного дома нет. Готовая конструкция имеет небольшой вес, поэтому ее можно размещать практически на любом фундаменте. Наиболее оптимальный вариант – мелкозаглубленны й фундамент ленточного типа.

Строительный материал

Конструкция возводится из деревянных брусьев. Сечение бруса подбирается индивидуально с учетом предполагаемых нагрузок на купол строения.

В случае если одновременно планируется применение наружной и внутренней обшивки, необходимо использовать брус с увеличенным сечением.

Коннекторы

Для соединения деревянных составных элементов конструкции применяются коннекторы. Существуют пятилучевые и шестилучевые коннекторы.

Данные элементы применяются при изготовлении купольных построек большой площади. В случае обустройства небольшого купольного дома можно прибегнуть к безконнекторному методу сборки.

Профессиональные строители часто отказываются от применения коннекторов в пользу современной технологии, в соответствии с которой ребра изготавливаются точно под стать друг другу, что позволяет соединять их с минимум швов.

Кровля

Для обустройства крыши такого дома можно использовать следующие материалы:

  • гибкую черепицу;
  • рубероид;
  • листовые кровельные материалы на основе алюминия.

Расходы

Технология обустройства рассматриваемой конструкции является достаточно сложной. Однако, если сравнивать со строительством обыкновенного дома, на возведение купольной конструкции уходит гораздо меньше денег и стройматериалов. Временные затраты также заметно уменьшаются.

Руководство по возведению дома

Приступайте к обустройству купольного дома. Начните с подготовки необходимых инструментов и материалов. Лучше соберите все требуемые элементы заранее, чтобы в дальнейшем не тратить время на поиски недостающих приспособлений.

Набор для строительства

  1. Деревянный брус. Традиционно применяется материал с сечением 50х50 мм. В остальном же ориентируйтесь на особенности конкретно вашей ситуации. При необходимости величину сечения бруса можно увеличивать.
  2. Шурупы.
  3. Листовая сталь. Используйте оцинкованный материал
  4. Крепежные элементы (гвозди, саморезы и пр.).
  5. Монтажная пена.
  6. Финишный материал для обустройства кровли. Наиболее предпочтительным и материалами в случае с рассматриваемым домом являются гибкая черепица и более бюджетный рубероид.
  7. Рулетка для измерений.
  8. Уголок.
  9. Строительный уровень.
  10. Электрический лобзик.
  11. Электрическая дрель.
  12. Ножовка.
  13. Деревообрабатыва ющий станок. При отсутствии доступа к данному агрегату можно обойтись и без него, но так вам придется потратить больше времени.
  14. Болгарка.
  15. Отвертки.
  16. Молоток.
  17. Защитные перчатки.
  18. Кровельные ножницы.
  19. Кисти.

Строительный набор может сокращаться и расширяться в зависимости от особенностей конкретной ситуации. В этом моменте вы сможете сориентироваться уже самостоятельно.

Подготовительный этап

Собрав все необходимые приспособления, приступайте к выполнению подготовительных мероприятий. На этом этапе вам предстоит изготовить основные элементы будущей конструкции, обработать их и соответствующим образом подготовить к дальнейшему использованию.

Перед началом работы составьте, закажите либо найдите в открытом источнике схему купольного дома. Чертежи помогут вам лучше ориентироваться в процессе выполнения строительных мероприятий.

Первый шаг. Выберите место для размещения купольного дома. Разметьте строительный участок в соответствии с габаритами будущей конструкции.

Второй шаг. Определитесь с моделью купольного строения. Для этого выберите подходящую форму и габариты ячеек, количество стропильных элементов, число коннекторов и пр. Все эти моменты также должны быть отражены в чертежах.

Третий шаг. Изготовьте фанерные и стропильные элементы будущего дома. На этом же этапе сделайте необходимое количество коннекторов. В процессе изготовления упомянутых изделий ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи.

Коннекторы из металла обязательно обработайте специальным антикоррозийным средством.

Возведение конструкции

Переходите непосредственно к возведению конструкции.

Первый шаг. Очистите радиус размещения будущей постройки от плодородного слоя грунта и засыпьте углубление слоем щебенки. Утрамбуйте засыпку. Поверх щебня насыпьте слой песка и также тщательно утрамбуйте.

Второй шаг. Залейте фундамент. Вместо фундамента можете использовать опорную десятиугольную конструкцию. Для ее сборки используйте доски. Сечение досок подбирайте индивидуально с учетом предстоящих нагрузок.

Третий шаг. Вооружившись электрической пилой либо лобзиком, сделайте из досок элементы трапециевидной формы.

Четвертый шаг. Уложите на подготовленное ранее основание из щебенки и песка рубероид, а поверх него – заготовленные трапеции. Убедитесь в ровности укладки элементов и соедините трапециевидные изделия при помощи шурупов. На этом этапе ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи, описать данный пункт исключительно на словах невозможно.

Пятый шаг. Приступайте к возведению внутренних вертикальных стен. Для сборки этих элементов используйте деревянный брус. Элементы конструкций соединяйте с помощью шурупов. Ориентируйтесь, опять же, на ваши чертежи.

Шестой шаг. Изготовьте дверную коробку желаемых размеров. Для сборки используйте пару горизонтальных и такое же количество вертикальных брусков (досок). Элементы лучше всего соединять с применением шипов и пазов, дополнительно укрепляя шурупами или другим подходящим крепежом.

На этом же этапе сделайте коробки для установки окон.

Седьмой шаг. Обшейте готовые вертикальные стены деревянными досками. Прибивайте доски так, чтобы дождевая вода и снег не могли проникнуть в дом.

Восьмой шаг. Изготовьте ребра для возведения основного каркаса. Для этого используйте деревянный брус. Для выполнения этого мероприятия вам понадобится электрический рубанок.

Прежде чем устанавливать ребра каркаса, обработайте все деревянные элементы антисептическим средством.

Девятый шаг. Изготовьте коннекторы. Для этого вам понадобятся металлические пластины. Вырежьте пластины из листового металла в соответствии с имеющимися у вас чертежами.

Для резки используйте болгарку. Коннекторы должны иметь пяти- либо шестиугольную форму. Форму изделий подбирайте в индивидуальном порядке с учетом типа возводящейся конструкции.

Десятый шаг. Приступайте к заливке готовых коннекторов. Для этого используйте монтажную пену либо бакелитовую смолу. Пена предпочтительнее, т.к. в ее составе отсутствуют вредные для окружающих компоненты.

Одиннадцатый шаг. Соедините все элементы внешнего купола в соответствии с проектом. Для скрепления деталей используйте шурупы. Для создания внешнего купола традиционно применяются треугольные элементы, сколоченные из бруса либо досок. В куполе оставьте проемы для дверей и стеклопакетов.

Двенадцатый шаг. Выполните внутреннюю обшивку дома. Для этого подойдут обыкновенные листы фанеры. Данный материал является абсолютно экологически безопасным и способствует созданию оптимального микроклимата внутри помещения.

Тринадцатый шаг. Выполните внешнюю отделку купола. Для отделки используйте рубероид, черепицу либо другой подходящий кровельный материал. Проще всего использовать рубероид – достаточно аккуратно вырезать из него треугольные элементы и последовательно зафиксировать их на куполе с помощью специального клея либо обычной растопленной смолы.

В завершение вам останется выполнить необходимые мероприятия по финишному обустройству купольного дома, а именно:

  • настелить пол;
  • обустроить водоснабжение;
  • смонтировать окна и двери;
  • смонтировать вентиляционную систему;
  • утеплить конструкцию.

Если вы планируете подводить к своему купольному дому системы водоснабжения и отведения стоков, предусмотрите порядок их обустройства еще на начальных этапах строительства. Для подведения труб вам придется вырыть пару дополнительных траншей.

Если ваш купольный дом будет использоваться для постоянного проживания, обязательно установите стеклопакеты с открывающимися створками.

Для теплоизолировани я конструкции используйте любые удобные в монтаже и безопасные для окружающих материалы. К примеру, для теплоизоляции конструкции такой формы очень удобно использовать древесные опилки.

Наиболее предпочтительным материалом для возведения купольной постройки является древесина белой акации. Эта древесина характеризуется высокой прочностью, продолжительным сроком службы и простотой обработки.

При необходимости подведите к купольному дому электропроводку. В случае отсутствия навыков монтажа таких коммуникаций, пригласите профессиональног о электрика. Заранее спланируйте места размещения осветительных приборов, розеток и прочих элементов.

Купольный дом – очень оригинальная и эргономичная постройка. Такое строение может быть как полностью независимым, так и выполнять функцию удобной пристройки, к примеру, к дачному дому. Предназначение и конструкцию дома определяйте самостоятельно.

Теперь, когда вы осведомлены в последовательнос ти выполнения работы, никаких проблем с обустройством купольного дома не возникнет – достаточно лишь следовать инструкции, параллельно ориентируясь на чертежи и схемы, и строительство обязательно увенчается успехом.

Удачной работы!

Видео – Купольный дом своими руками

Купольный дом — это жилое помещение, которое имеет форму полусферы. Строительство таких зданий, давно привычное в странах Европы и США, становится популярным и у нас. Признание и славу полукруглые сооружения получили благодаря привлекательному внешнему виду, своеобразной форме, экологичности и эргономичности.

Для возведения стен мастера используют разнообразные материалы. Наиболее востребована древесина. Есть также проекты из бетона и камня. Отличительная черта дома-полусферы — получение максимально просторного помещения на небольшой территории. Данные постройки актуальны для загородных участков, так как их расположение занимает немного места. Для обустройства используется мало материалов, поэтому вес конструкции сравнительно небольшой. Это позволяет сэкономить на сооружении фундамента.

Технология создания полусферы достаточно сложная, однако при наличии определенных навыков и знаний владельцы участков могут построить такой домик самостоятельно.

Достоинства и недостатки купольного дома

Для принятия решения о целесообразности применения данной технологии, необходимо выяснить ее плюсы и минусы. Преимущества:

  • эксклюзивный внешний вид;
  • быстрое возведение и обустройство;
  • возможность свободного внутреннего оформления;
  • малый вес конструкции позволяет располагать ее на самых простых фундаментах;
  • возможность обустройства в любых климатических регионах;
  • в полукруглом помещении тепло распределяется равномерно. Поэтому такие домики обладают высокими теплоизоляционными свойствами: летом в них прохладно, а в зимнее время — тепло;
  • хорошие показатели шумоизоляции;
  • внутри комнаты будут просторными и светлыми, поэтому не нужно усиленного освещения;
  • стройка и обустройство не требует больших денежных вложений;
  • высокая сопротивляемость к ветровым нагрузкам;
  • особенности конструкции делают ее устойчивой к землетрясениям;
  • энергосберегающие качества.

К недостаткам отнесем:

  • большое количество отходов при производстве — все материалы изготавливаются для 4-х угольных проектов;
  • круглое сооружение сложнее прямоугольного разместить на маленьком участке;
  • внутри тяжело расположить мебель;
  • изготовление окон и дверей нестандартной формы требует дополнительных затрат.

Проекты купольных домов: фото

Для того чтобы начать стройку, нужно иметь точные геометрические размеры каркаса и его узлов. Как правило, каждый проект индивидуален, потому что геодезический купол позволяет сочетать разнообразные конструктивные и дизайнерские варианты. К тому же, застройщик может использовать разные стройматериалы, средства для монтажа, технологии. Важное условие — соблюдение всех требований для создания силового каркаса.

Сферические объекты, сооруженные из кирпича или камня, обладают такими же характеристиками, что и стандартная четырехугольная постройка. Интересными и практичными являются сооружения из пенополистирола и пенопласта по японской технологии. В большинстве случаев специалисты совершенствуют такие жилища для круглогодичного проживания в них людей.

Самой популярной технологией создания купольных домов считается каркасное строение. Каркас сооружают из любых материалов, его элементы соединяют с помощью специальных приспособлений — коннекторов.

Чтобы точно запланировать будущие действия и расходы, необходимо тщательно подготовиться. Кроме общих требований к жилищу, учитываем следующие факторы:

  • Проект разрабатывают с учетом действующих стандартов строительства, противопожарных правил.
  • Для заливки фундамента следует учитывать состав почвы, уровень залегания подземных вод.
  • При выборе комплектующих деталей обращайте внимание на современные изделия. Искусственные материалы по своим характеристикам и свойствам лучше натуральных аналогов.
  • Чтобы объект недвижимости был энергетически эффективным, используйте современное и качественное оборудование для отопления, вентилирования и кондиционирования.

Проектированием конструкций занимаются специализированные организации. Там можно посмотреть стандартные проекты домов-полусфер. Дешевле будет использовать готовый проект, сделанный профессионалами, внося в него личные поправки.

Что требуется для строительства

Приступая к обустройству сферического сооружения, необходимо подготовить инструменты и материалы. Лучше собрать весь инвентарь заранее, чтобы во время работ не тратить время на поиски недостающих приборов.

Наиболее востребованы конструкции из деревянных брусьев. Сечение подбирается индивидуально в соответствии с предполагаемыми нагрузками на купол. Соединяют деревянные элементы при помощи коннекторов. Они бывают пятилучевыми и шестилучевыми. Данные элементы применяются при изготовлении полукруглых построек большой площади.

В случае возведения небольшого домика можно применить безконнекторную сборку. Профессиональные мастера часто отказываются от применения коннекторного метода сооружения каркаса. В этом случае бруски подгоняются точно друг под друга, что позволяет соединять их шурупами с минимумом швов.

Для облицовки каркаса применяют:

  • листы ОСБ;
  • фанеру;
  • пенопласт;
  • гипсокартон;
  • другие листовые материалы.

Для крыши используют гибкую черепицу, рубероид, листовые кровельные материалы на основе алюминия.

Слой изоляции производят из качественной минваты. При ее укладке необходимо предупредить попадание внутрь сырья влаги. Более практичный вариант — вспененный полиуретан, который не боится воды. Материал создается непосредственно во время строительства из жидких компонентов. Увеличиваясь в объеме, он заполняет все свободное пространство, создавая эффективный изоляционный слой.

Внутренняя отделка ничем не ограничена. Применяют вагонку, деревянные панели, гипсокартон с последующей окраской или же обои. Для проведения строительных и отделочных работ подойдут такие инструменты:

  • рулетка;
  • уровень;
  • электрический уголок;
  • ножовка;
  • электролобзик;
  • электродрель;
  • деревообрабатывающий станок;
  • кровельные ножницы;
  • молоток;
  • перчатки;
  • кисти;
  • болгарка;
  • крестовая отвертка.

Пошаговая инструкция строительства купольного дома своими руками

Подготовив все необходимые материалы и оборудование, нужно выполнить подготовительные мероприятия: изготовить основные части конструкции, обработать их и подготовить к сборке.

Подготовка к строительству

Прежде всего, нужно выполнить необходимые подготовительные работы. К ним относится разметка площадки, где будет возводиться дом. Ее требуется очистить от грунта, а затем засыпать щебнем и песком. Определитесь с моделью здания. Выберите подходящую частоту ячеек. От этого параметра зависит сферичность конструкции: чем больше показатель, тем круглее получится дом. Обычно выбирается 2v или 3v.

Изготовьте фанерные элементы и стропила будущего строения. На этом же этапе сделайте требуемое количество коннекторов. В процессе изготовления изделий ориентируйтесь на чертежи, подготовленные заранее. Коннекторы из металлических пластин обработайте антикоррозийным средством. Залейте фундамент. Вместо него также может послужить десятиугольная конструкция из досок. Сечение заготовок выбирается индивидуально с учетом будущих нагрузок.

Монтаж конструкции

При помощи электрической пилы или лобзика, сделайте из досок элементы трапециевидной формы. На основание из щебня и песка уложите рубероид, а поверх него — трапециевидные заготовки. Убедитесь в ровности установки элементов и скрепите трапеции шурупами. Далее возводятся внутренние вертикальные стены. Для сборки этих элементов используйте деревянный брус. Детали соединяйте шурупами.

Изготовьте коробку дверного проема желаемых размеров. Для ее создания нужны горизонтальные и вертикальные доски. Детали соединяйте при помощи подготовленных пазов, закрепляя шурупами, скобами или другими видами крепежа. На этом же этапе сделайте коробки для установки окон. Чтобы обшить вертикальные стены используйте доски, которые нужно крепить таким образом, чтобы не допустить просачивание в дом воды при косом дожде.

Чтобы изготовить пластинчатые коннекторы используйте металлические пластины. Для этого понадобится болгарка, с помощью которой следует вырезать из листа металла пятиугольные или шестиугольные детали, в зависимости от типа конструкции.

После того как коннекторы готовы, следует приступить к их заливке. Для этого сгодится бакелитовая смола или монтажная пена. Второй вариант более приемлемый, так как содержит компоненты, безопасные для здоровья человека. Чтобы возвести каркас купола, обратите внимание на чертежи, и рассчитайте количество деталей. Для соединения элементов применяют шурупы.

Отделка

Во внутренние треугольные ячейки купола укладывают теплоизолирующий материал: минеральную вату, пенопласт, стекловату. Для внутренней обшивки воспользуйтесь обычной деревянной фанерой, которая способна регулировать влажность в помещении, а также является экологически чистым и безвредным материалом.

После завершения работ по отделке внутренней части помещения, приступите к внешней отделке стен с помощью рубероида и гибкой черепицы. Слои укладывают последовательно, друг за другом. Треугольники из рубероида следует вырезать на столярном столе. Чтобы закрепить рубероид воспользуйтесь смолой или специальным клеем.

После этого приступите к внутренней отделке, которая включает:

  • укладку полов;
  • установку водоснабжения, вентиляции;
  • отделку стен.

Созданную основу оснащают декоративными и функциональными элементами в соответствии с личными пожеланиями.

Цена купольного дома

Если купить купольный дом, можно исключить многие из перечисленных выше проблем. Однако даже в этом случае пригодятся личные тематические знания. Они помогут правильно выбрать проект и уверенно контролировать действия строителей.

При изучении альтернативного варианта надо учитывать не только прямые, но и косвенные расходы. В некоторых ситуациях будет выгодно приобрести готовый комплект для создания надежного каркаса с гарантиями производителя. Отделку объекта и оснащение коммуникациями можно сделать самостоятельно, применяя стандартные строительные технологии.

Что нужно знать при строительстве купольного дома

При возведении коттеджа сферической формы учитывайте некоторые нюансы:

  • Если планируется проведение канализации и водоснабжения, предусмотрите сооружение двух ям.
  • При планировании спальни или второго этажа надо сделать мансардные окна, которые добавят свет в комнату и оригинальность для всей постройки.
  • Для утепления возможно использование опилок.
  • Лучшее дерево для строительства геодезического купола — белая акация, которая обладает достаточной прочностью и эластичностью. Древесина также устойчива к атмосферным влияниям.
  • Заранее подумайте о наличии в комнатах розеток, рассчитайте точки электроснабжения.

Купольное жилище — очень оригинальная идея. Такое строение может быть как полностью независимым, так и выполнять функцию удобной пристройки.


Купольные дома необычной формы – смелая идея. Оригинальная форма выделяется из одинаковой безликой массы однотипных строений, привлекает внимание, прекрасно вписывается в окружающий ландшафт.

Технология возведения купольных домов разработана в семидесятых годах прошлого века . Идея частного дома непривычной формы, с большим внутренним пространством и свободной планировкой быстро разошлась по разным странам.

Оригинальный внешний вид подчёркивают самые разнообразные материалы наружной и внутренней отделки:

  • стекло и дерево;
  • металл, декоративный камень, стеклопластик;
  • и кирпич.

Купольные дома состоят из каркаса, утепления и обшивки . В частном индивидуальном строительстве каркас выполняют из дерева. Альтернатива каркасному дому – монолитный бетонный купол . По японской технологии дома возводятся даже из с последующей окраской.

Присутствует и мистическая составляющая. Проводя параллели с храмами и церквями, эзотерики утверждают, что купольный свод постройки, не имеющий углов, привлекает положительную энергию . Чистая природная энергия оздоравливает жильцов, даёт покой, умиротворение, гармонизирует отношения.

По конструктивным особенностям каркаса различают:

  1. Геодезический купол;
  2. Стратодезический купол;
  3. Монолитный бетонный купол.

Геодезический купол

Принцип построения каркаса купольного вида разработан американским архитектором Ричардом Фуллером на основе геометрической формы Земли .

Геодезический купол – архитектурное сооружение в форме сферы, образованное соединением балок в треугольники по сотовому принципу. Система соединённых между собой стержней обладает высокой несущей способностью независимо от прочностных характеристик материала.

Чем больше высота купола, тем больше элементов использовано, образовано треугольников и многоугольников. От увеличения количества геометрических фигур в куполе увеличивается несущая способность конструкции.

Вместе с тем, материалов на возведение уходит немного, удельный вес конструкции небольшой. Треугольники соединены между собой крепёжным элементом особой формы, коннектором.

Важно! Геодезический каркас должен собираться только с помощью коннекторов .

Соединяющие элементы, вне зависимости от материала балок, всегда металлические или пластиковые . Для защиты от коррозии металлические коннекторы красят.

Сферический купол Фуллера нашёл применение в зданиях, где с минимальным весом нужно получить максимальный объём помещения. Стадионы, промышленные здания, научные лаборатории, склады, выставочные центры построены на основе сотового геодезического купола.

Стратодезический

Стратодезический купол имеет осевую симметрию, образован гнутыми дуговыми стойками, сходящимися в одной точке. Горизонтальные перемычки опоясывают каркас по кругу. Сегменты стратодезического купола имеют форму трапеций, а не треугольников .

В первых от фундамента рядах ячейки большие. Приближаясь к куполу, размеры сегментов уменьшаются.

Главное отличие конструкции от геодезического купола в том, что деформацию скручивания компенсирует не каркас, а обшивка .

После возведения нижнего ряда перемычек, конструкцию сразу же обшивают материалом стен. Без выполнения обшивки каркас сложится.

Соединение балок стратодезического купола происходит без коннекторов , за счёт врезки балок друг в друга с помощью замков. Стыки дополнительно фиксируются болтами и нагелями.

Обратите внимание

Бесконнекторная технология соединений подходит только для деревянного стратодезического каркаса. На стыки приходится самая большая нагрузка, неправильное выполнение приведет к расхождению соединений, потере жёсткости и обрушению конструкции.

Стыки криволинейных деревянных стоек в точке схождения стратодезического каркаса выполняют с помощью запилов разной формы.

Стратодезическая форма каркаса образует крупные трапециевидные ячейки, что позволяет использовать оконные, дверные конструкции стандартного типа.

После сборки каркаса выполняется обшивка с обеих сторон с промежуточным утеплением. Затем устанавливаются оконные, дверные блоки, перегородки. Приступают к финишной отделке.

Монолитный бетонный

Монолитный купол не относится к каркасной технологии строительства. Строения капитальные. Возводятся двумя методами:

  1. Торкретирования, послойного набрызга под давлением.
  2. Заливкой бетонной смесью несъёмной опалубки из вспененного полистирола.
Торкретирование

При выборе метода постройки торкретированием, после возведения фундамента, надувается пневматический каркас из ткани с водонепроницаемой пропиткой. По пневматической форме укладываются и выгибаются металлические арматурные сетки, пропуская оконные и дверные проёмы.

Бетонная смесь, торкрет , наносится под давлением за несколько раз до достижения запланированной толщины стены. После набора бетоном рабочей прочности тканевая сфера сдувается, наплывы раствора счищаются, приступают к утеплению, установке окон, монтажу инженерного оборудования, отделке.

Несъёмная опалубка

Каркас из пенополистирола производится в заводских условиях , поставляется на строительную площадку набором готовых к установке блоков. Блоки опалубки соединяются между собой, стыки герметизируются монтажной пеной.

В опалубку устанавливается арматура, заливается бетон. После отвердения устанавливают оконные и дверные заполнения и начинают отделку.

Преимущества и недостатки

Любой дом – сочетание положительных и отрицательных моментов . Ни одна технология не идеальна, всегда есть недостатки и преимущества, порой вытекающие друг из друга. Минус в одном качестве оборачивается плюсом в другом. Баланс плохого и хорошего даёт удивительные результаты.

Плюсы купольных зданий

Кроме очевидных эстетических качеств, сфера имеет прекрасные для строительства эксплуатационные свойства:

  • отсутствие углов снижает ветровую нагрузку. Потоки воздуха просто обтекают конструкцию, осадки скатываются с поверхности;
  • высокая сейсмоустойчивость благодаря форме. При полном разрушении до 35% элементов конструкция не обрушится. Таких показателей не даёт ни одна форма, кроме сферической;
  • естественное освещение купол усиливает . Прямоугольные конструкции поглощают свет;
  • одинаковая температура по всему помещению и свободная циркуляция воздуха делает уникальным микроклимат ;
  • высокая энергоэффективность за счёт меньшей площади поверхности теплоотдачи;
  • экономия материалов по сравнению с прямоугольным домом той же площади составит 20-25%.

Каркас и остальные материалы поступают на площадку отдельными деталями, готовыми к установке.

Небольшой вес строения экономит расходы на фундамент. Самые распространённые конструктивные схемы фундаментов под дома купольной формы – свайные, ленточные, плитные .

Минусы

Помимо сложного расчета (в трех измерениях), к недостаткам сферических зданий также относят:

  • небольшой выбор материалов для отделки . Не все отделочные материалы способны повторять криволинейную поверхность. Из-за уменьшающейся к потолку поверхности стен трудно оклеивать комнаты обоями. В санузлах, ванных комнатах возникают трудности с применением керамической плитки;
  • помещения, расположенные по кругу, будут иметь неправильную форму , расширяясь от входа;
  • естественное освещение центрального помещения в одноэтажном доме возможно только через крышу . В двухэтажном строении обеспечить естественный источник света крайне сложно;
  • недостаток материалов для кровельного покрытия . Мягкая черепица, рулонные материалы, идеально повторяющие купольную форму ограничивают выбор. Часто кровля выполняется из тех же материалов, что и стены здания;
  • на данный момент нет единой нормативной базы правил постройки купольных домов на территории России;
  • конструктивной схемой не предусмотрено устройство подвалов , цокольных этажей.

Проекты и особенности планировки домов купольного типа

Необычный, креативный, нестандартный – первые мысли, возникающие в голове человека при виде купольного дома. Тем не менее абсолютно все строения подчиняются архитектурным правилам.

Входная группа

Входная группа – важный архитектурный элемент частного дома. Входная дверь приглашает войти гостей и обитателей, привлекает внимание, украшает фасад.

В сферическом доме установить входную дверь непросто . Удаление связей под проём не влияет на жёсткость геодезического каркаса, в стратодезическом куполе проёмы подлежат усилению. Основную проблему представляет вписание прямоугольной формы в изогнутую поверхность.

Существует три решения входной группы:

  • устройство тамбура на входе в дом;
  • удаление сегментов каркаса с запасом. После установки дверного косяка пустоты заполняют укороченными рёбрами, жёстко фиксируя входную дверь;
  • заказ изготовления индивидуальной двери, повторяющей форму стены.

Козырёк над дверью не только защищает от дождя, солнца, но и обрамляет дверь. Колонны, поддерживающие козырёк, придадут входной группе продуманный, законченный вид .

Организация пространства

Планировка сферического дома будет отличаться от привычной, но позволит воплотить самые нестандартные дизайнерские фантазии.

Все перегородки выполняются из лёгких материалов: листов, древесных плит по металлическим профилям или деревянному брусу.

В планировке этажа центральное место занимает общая проходная комната, остальные помещения располагают сегментарно по кругу.

По центру располагают:

  • гостиные, кухни, столовые;
  • проходное помещение без назначения;
  • коридор.

Общее помещение будет связано дверями с остальными комнатами.

Если в доме больше одного этажа, по центру хорошо смотрится винтовая лестница, подчеркивая круглую форму строения. На втором этаже традиционно размещают спальни, индивидуальные помещения, кабинеты, библиотеки. Устроив в центре купола даже небольшой участок остекления, получают источник света днём и настоящее звёздное небо ночью .

При нехватке места соединяют переходами два или три купола. Для летнего отдыха по кругу пристраивают открытые террасы. Остеклённая веранда увеличит площадь дома.

Входная дверь отделяется тамбуром для предотвращения потери тепла зимой и сохранения микроклимата летом.

Мнения по поводу сложности меблировки купольного дома неверны. В каждом помещении криволинейная только одна стена, с одним или несколькими окнами. На этой стене можно без труда разместить:

  • полки под книги и интерьерные безделушки;
  • встроенные шкафы;
  • картины;
  • светильники;
  • драпировки.

Пусть эта стена будет просто украшением.

Если в планировке без использования части стены не обойтись, например, для письменного стола или изголовья кровати, нужный участок стены приводится к плоскости с помощью листов гипсокартона или .

Внутренняя отделка

Изнутри купольные дома отделывают:

  • деревянной вагонкой . Вагонка крепится вертикально, горизонтально, узорами. Дерево придаёт пространству экологический стиль и тонкий аромат;
  • обоями . Полосы сужают к потолку, разделяют гнутыми деревянными рейками;
  • гладкими и структурными штукатурками и красками . Палитра текстур и цвета внесёт разнообразие в цветовую гамму помещений.

Хорошим решением будет разместить камин по центру гостиной . Символ семейного очага создаёт тепло, уют, согревает домашних долгими зимними вечерами.

Остекление

Важное качество геодезического каркаса держать форму используют для увеличения площади остекления.

Стекло сделает фасад дома лёгким и воздушным , обеспечит естественное освещение в любое время года. Остеклённый купол превратит второй этаж в смотровую площадку. Если оконные блоки находятся на высоте, их оборудуют системами автоматического открывания.

Посмотрите на видео ниже, как хозяева неординарного круглого дома рассказывают об его конструкции, стадиях строительства, характеристиках и материалах:


При правильном подходе купольный дом никогда не разочарует жильцов, оставаясь долгие годы необычным, красивым жильём с превосходными эксплуатационными качествами.

Фото готовых домов внутри и снаружи

Особенности такой теплицы заключаются не только в оригинальном внешнем виде, но и в некоторых функциональных характеристиках, которые будут рассмотрены ниже.

Особенности купольной теплицы

Одним из отличительных свойств сферической теплицы является способность сохранять плюсовую температуру внутри помещения в течение длительного времени при отсутствии вспомогательного обогрева.

Такой эффект достигается за счет того, что в купольной конструкции нагревающийся в дневное время воздух поднимается вверх, а ночью его вытесняют холодные воздушные массы, в результате чего тепло опускается вниз, к растениям. Таким образом происходит циркуляция воздуха, благодаря которой внутри сооружения образуется благоприятный микроклимат.

Еще одной особенностью теплицы является то, что, имеющая обтекаемую форму и широкое основание, эта конструкция способна устоять при сильных ветрах.

Ветроустойчивость сооружения делает эту конструкцию незаменимой для использования в степных и приморских областях.

К преимуществам купольной теплицы можно отнести:

  • качественные несущие способности, которые достигаются благодаря равномерному распределению массы сооружения. Это позволяет конструкции противостоять более значительным нагрузкам, в отличие от других типов строений;
  • устойчивость сооружения обеспечивает возможность возведения теплицы в сейсмоопасных районах;
  • минимальная площадь поверхности боковых стенок способствует значительному сокращению расхода строительных материалов.

Есть у сферической постройки и некоторые минусы :

  • пологие стены конструкции не позволяют разместить внутри помещения большое количество грядок;
  • из-за наличия множества стыков сооружение нуждается в тщательной герметизации и утеплении;
  • подготовительные меры, связанные с расчетом материалов и комплектующих, сопровождаются некоторыми сложностями, что вызвано необходимостью применения деталей строго определенной конфигурации.

Материалы для каркаса

Здесь возможны следующие варианты :

  1. Деревянные рейки . Плюсами этого материала являются экологическая чистота и простой монтаж.
  2. Детали из дерева следует обработать антисептическими средствами, что увеличит срок службы материала, и обеспечит ему защиту от влаги и насекомых.

  3. Металл . Такие конструкции прочны и долговечны, но подвержены коррозии, поэтому металлические сооружения также нуждаются в обработке.
  4. Пластик . Прочный, гибкий и герметичный материал, но при этом более дорогой и менее долговечный, чем металл.

В качестве укрывных материалов подойдут те же варианты, что и в случаях с другими видами теплиц, а именно:

  • стекло;
  • полиэтиленовая пленка;
  • поликарбонат.

Полиэтилен не имеет теплоизолирующих свойств, присущих поликарбонату, однако по степени прозрачности и простоте монтажа ничуть ему не уступает.

Поликарбонат менее прозрачен, чем стекло, но при этом хорошо удерживает тепло, а сборка сферической (круглой, купольной) теплицы из поликарбоната не вызывает особых сложностей.

Стекло отличается прозрачностью и долговечностью, но имеет большой вес и высокую стоимость.

Подготовительные мероприятия

До того как приступать к возведению теплицы, нужно подготовить место для строительства. Желательно, чтобы это было открытое солнечное пространство.

Выбранный участок следует очистить от лишних предметов и растительности, после чего нужно тщательно разровнять площадку.

Характер дальнейших действий обусловлен тем, будет ли возводиться фундамент для теплицы или нет. В случае с купольной теплицей сооружение фундаментного основания не является обязательной мерой ввиду легкости конструкции.

Но если все же решение принято в пользу более основательной опоры, то здесь можно использовать как ленточный тип фундамента, так и свайный.

При обустройстве ленточного фундамента следующим подготовительным этапом будет рытье траншеи, тогда как при выборе свайной модели проведение этой процедуры не понадобится.

Если возведение фундамента не предусмотрено, то участок следует застелить защитным нетканым материалом – это позволит избежать произрастания сорняков. Затем поверх материла нужно уложить слой гравия и хорошо его разровнять.

  • диаметр купола – 4 метра;
  • высота – 2 метра;
  • количество равносторонних треугольников при таких размерах – 35 штук, длина каждой из сторон – 1,23 метра.

Расчет купола теплицы выполняется по формуле вычисления площади окружности: S=π*r2. Но так как сооружение имеет полусферическую форму, то в этом случае для расчета используется формула: S=2 π*r2.

Сборка основания

Основание представляет собой небольшой высоты стенку, которая по периметру имеет форму многоугольника .

Не следует ограничиваться слишком малым количеством углов, так как в этом случае нужно будет делать большие треугольные детали, в результате чего сооружение будет менее похоже на купол.

Наиболее подходящий вариант – многоугольник, имеющий 10-12 углов. Что касается высоты основания, то здесь тоже есть определенные критерии. Слишком малая высота станет причиной неудобства обработки посаженных растений. Наилучшие параметры в этом случае – 60-80 см.

Фото

Теплицы купольные: фото-примеры.

Круглая теплица-купол.

Купольная теплица своими руками: чертеж.

Сооружение каркаса

Как изготовить теплицу-геокупол (сферу, полусферу) своими руками? После расчета эта процедура включает в себя следующие действия :

  1. Подготавливаются бруски для сборки каркаса. Для этого их следует нарезать на детали одинаковой длины.
  2. В соответствии с размерами, предусмотренными в чертеже, нарезаются бруски для двери и окна (если наличие такового предполагается в возводимой конструкции).
  3. Далее, исходя из размеров треугольников, следует нарезать фрагменты будущего покрытия.
  4. При использовании в качестве укрывного материала пленки нарезать ее не обязательно.

  5. Выполняется сборка треугольников.
  6. Собранные детали соединяются друг с другом при помощи саморезов. Каждый элемент следует крепить под небольшим углом, чтобы в результате получилась купольная форма.
  7. Производится сборка двери. Если она из металла, то лучше ее сварить, так как конструкция на болтах может со временем расшататься.
  8. Следующий шаг – крепление петель к двери и проему.
  9. Дверь навешивается на петли.
  10. Готовое сооружение устанавливается на основание.
  11. Заключительный этап – монтаж покрытия. Для крепления поликарбоната используют саморезы, для стекол – штапики. Пленка крепится при помощи прижимных деревянных планок, которые прибиваются гвоздями к каркасу.

Благодаря своим конструктивным особенностям круглогодичная купольная теплица станет настоящим украшением любого приусадебного участка , сохраняя при этом практически все свойства стандартных тепличных сооружений.

А здесь вы можете посмотреть видео про купольные теплицы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Строительство купольного дома — EcoDome

Купольный дом – это технология будущего. Наполненные солнечным светом и большим количеством воздуха, просторные сооружения, способные подарить самые приятные и необычные ощущения.


  • Купольный дом возводится быстро, а средств на его строительство нужно значительно меньше.
  • При строительстве купола необходимо на 30-40% меньше материалов, чем для возведения стандартного дома такой же площади.
  • Купол обладает свойством естественной вентиляции, что позволяет существенно сэкономить на кондиционировании и отоплении.
  • Благодаря аэродинамике в нем нет сквозняков.
  • Дом геодезической конструкции можно строить в дождливую осень и даже холодной зимой. Геодезическая конструкция дома – это самый прочный способ соединения модулей, способный выдержать ураганный ветер и большое количество снега.
  • Купольный дом имеет хорошую теплоизоляцию, благодаря которой в помещении зимой всегда тепло а летом прохладно.
  • Сферическое помещение не имеет несущих стен и дает возможность использовать все метры площади основания. В то время как стандартные дома такой возможности не дают.
  • В купольном доме можно менять расстановку стен, соединить купол дома с гаражом, бассейном или зимним садом.
Геодезический купол — очень перспективная технологии каркасного строительства.
Построить купольный дом можно самостоятельно или силами обычной строительной бригады средней квалификации. Процесс возведения купольного дома состоит из двух основных этапов:

1. Расчет, изготовление и сборка каркаса купола.
2. Выполнение стандартных работ, как то — изготовление фундамента , установка окон и дверей, внутренние отделочные работы, и т.д.

Наиболее сложными здесь являются только работы по расчету и изготовлению каркаса купола. Сборка купола не требует специальных знаний, а для выполнения отделочных работ всегда можно привлечь бригаду строителей.

На строительство купольного дома обычно требуется около 1-2 месяцев, а значит вы можете приступить в любое время не опасаясь дождливой погоды или наступления холодов.
Вначале ставится купольная крыша, после чего — в тепле и вне воздействия осадков — строится второй этаж, создается внутренняя планировка и утепление.
Модули купольной конструкции имеют небольшой вес, все детали переносятся и устанавливаются вручную и для возведения каркаса дома не нужна специальная строительная техника.

Мы готовы создать для вас уникальный проект дома, подготовить комплект деталей и собрать его. Опишите ваши пожелания и мы решить задачу наилучшим образом.

Сфера — наиболее экономичная форма в природе, способная заключить в себе максимальную полезную площадь с минимальным расходом строительных материалов. При строительстве купола необходимо на 30-40% меньше материалов чем для возведения квадратного дома такой же площади. В сферическом пространстве значительно снижаются расходы по обогреву и кондиционированию.

Утепление купольного дома. Внутренние «треугольники» купола — это уже готовые ячейки для укладки теплоизолирующего материала с последующей обшивкой.

Купол обладает свойством естественной вентиляции. Благодаря аэродинамической конструкции в доме нет сквозняков. За счет круглой формы и разности давления создается естественный воздушный поток, который вентилирует пространство внутри купола, что позволяет существенно сэкономить на кондиционировании и отоплении.

Интерьер.


На первый взгляд купольный дом может показаться небольшим, но это всего лишь иллюзорный обман. Купол диаметром 15 метров имеет площадь основания около 165 м2 и высоту около 7-ми метров.

Теплосберегающая конструкция купольных домов не требует наличия несущих стен. Это дает возможность разработки внутреннего дизайна помещения на собственный вкус хозяев, без каких либо инженерных ограничений.

Геодезические дом отличаются превосходными световыми характеристиками, так как сферические формы имеют свойство рассеивать свет, в то время как прямоугольные поглощают его. Внутри купола всегда светлее, чем на улице, даже без внутреннего освещения.

Световые люки дают отличный вид на проплывающие мимо облака и звездное небо, поднимая вам настроение даже в самый хмурый день.

Представьте себе изящно изогнутый потолок высотой в шесть метров. Вы больше никогда не почувствуете себя втиснутым в тесное закрытое пространство и будете ощущать только уют, комфорт и безопасность.

Отопление купольного дома.


Эффективной системой отопления может быть небольшая печь или камин, установленные в центральной части купола.
В ночное время или когда вас нет дома, батареи поддерживают достаточную температуру (12-16С), а при возвращении домой можно очень быстро поднять температуру в доме до комфортных 20-24 градусов растопив печь или камин. Широкое распространение получила также установка системы подогрева пола.

диплом: Геодезический купол

http://geosota.ru/solutions/kit/2-0/
http://kupolin.ru/

Самый легкий и прочный каркас для самых разнообразных применений. Павильоны для розничной торговли, летние кафе, укрытия для бассейнов, солярии, зимние сады, складские помещения, спортивные комплексы, жилые дома, выставочные павильоны, временные укрытия для мероприятий и праздников, офисы и прочие объекты. Красивые и функциональные – геодезические купола – это футуристические постройки с невероятными характеристиками и феноменальными свойствами, способные обеспечить максимум комфорта в любых климатических и погодных условиях. Быстрая сборка и демонтаж, минимальный объем при хранении, и конечно – невероятно низкая цена!

Надоели бетонные коробки?.. Хочется много света, воздуха и тепла?.. Хочется, чтобы дом был «не как у всех», и чтобы стоил недорого?.. – Значит, самое время строить геодезический купол, или просто – купольный дом. Который стоит недорого, строится быстро, очень надежен и при этом необычайно красив.

Геодезический купол – гениальное изобретение американского изобретателя, инженера и архитектора Ричарда Бакминстера Фуллера. Все гениальное просто: применив векторное разбиение пространства, Фуллер разложил купольную конструкцию на… треугольники, стороны которых располагаются на геодезических линиях, соединяющие две точки на криволинейной поверхности.
Конечно, купол известен с незапамятных времен, и всегда ценим был за особую, недостижимую для других конструкций, прочность, способность безо всяких опор накрывать большие пространства. Но только после 1951 года, когда Фуллер представил миру свое изобретение, создание куполов стало простым и понятным инженерным занятием, а не уделом редких мастеров.

Наверное, все слышали о том, что полезно находиться под купольной крышей. А если жить в купольном доме? Интересно, не правда ли?

Шатры, яранги, чумы, вигвамы, иглу, юрты и т.п. — самые древние и самые прочные жилища, придуманные человеком. Такие конструкции наиболее устойчивы и успешно противостоят природным стихиям. Крышу не оторвет от стен, ведь они в единой форме. Прочность сферы обеспечена равномерным распределением нагрузок на все точки поверхности. Она блестяще работает на сжатие и на прогиб. Пробовали раздавить яйцо?

Человек во все века и до настоящего времени подсознательно связывал божественные энергии со сферическими поверхностями, отражая это сознание в культовых постройках: церквях, минаретах, мечетях и храмах других религий. С точки зрения эниологии − науки об энергоинформационном обмене в природе и обществе − купола и своды обладают свойством распределения концентраций энергонапряжений. Такой дом сразу становится вашим личным храмом. Круглым формам присуще равномерное поле без существенных зон напряжений и патогенных аномалий в отличие от углов. Живя в виртуальной, гибельной для всего живого парадигме прямого угла, мы неизбежно приближаемся к тем энергиям, которые эти формы генерируют.

Обратите внимание: человек в наше время подсознательно начинает уходить от прямых углов, правда, пока в мелких объёмах: дизайн бытовой техники, легковых автомашин − там нет практически ни одного прямого угла, и они очень эргономичны, они радуют глаз и душу, в них удобно, как в утробе матери, они обтекаемы, они органичны. В интерьерах стало появляться много пластичных линий, и люди, живущие в них, становятся более естественными, гармоничными. Стали использовать круглые столы для переговоров, почувствовали, что всего лишь даже от ФОРМЫ маленькой вещицы − стола − зависит: то ли согласие, то ли война. За круглым столом − мир. За квадратным − война. Вот что такое её величество – ФОРМА. Пришло время строить дома на основе криволинейных поверхностей, и, может быть, мы перестанем воевать со всем, что создано не нами…

Кроме жилых домов здания круглой формы удобны и для многих, если не всех назначений. Такой формы можно строить базы отдыха, санатории, стадионы, бассейны, школы, больницы, общественные здания. В мире построено много сферических зданий для различных назначений.

Геодезический купол позволяет накрыть большое пространство с использованием минимального количества строительных материалов, к прочностным характеристикам которых не предъявляются повышенные требования. Фактически геодезический купол – это строительный конструктор, из деталей которого можно создать множество замечательных строений – туристическую палатку, жилой дом, гараж, кемпинг, ресторан, крышу для стадиона… 

Очевидные преимущества строений на основе геодезического купола задаются свойствами сферы:

* Максимальный внутренний объем при одинаковой с «прямоугольным» строением полезной площади. – Больше воздуха и света. Меньше – до 30% — затрат на строительные материалы.
* Минимальная площадь внешней поверхности при одинаковой с «прямоугольным» строением полезной площади. – Меньше рассеивается тепла зимой. Меньше тепла поглощается летом. Соответственно снижаются (до 30%) расходы на обогрев и кондиционирование.
* Геодезический купол очень легкий. – Для постройки купольного дома не нужен мощный и дорогостоящий фундамент.
* Геодезический купол может имеет любое количество окон, вы можете остеклить весь купол – это почти не повлияет на его прочностные характеристики.
* Сфера – очень прочная конструкция, в ней нет отдельной «крыши», стропильной системы, тяжелых перекрытий. Поэтому купольный дом обладает высокой сейсмоустойчивостью, и разрушение даже 35% элементов конструкции не приводит к ее обрушению.
* Недостижимая для других строений прочность позволяет купольным строениям выдерживать большую снеговую нагрузку.
* Непревзойденная аэродинамика куполов обеспечивает отличное огибание ветрами. – Купольные дома доказали свою непревзойденную устойчивость во время разрушительных ураганов и смерчей на побережье США.
* Небольшой купольный дом не имеет несущих стен, в большом – несущие стены можно устанавливать достаточно произвольно, что дает больше свободы при внутренней планировке.
* Через меньшую площадь поверхности проникает меньше звуков, что делает жизнь в купольном доме более комфортной.
* Симметрия сферы позволяет наиболее эффективно ориентировать в пространстве размещенные на ней солнечные батареи и модули солнечных коллекторов.
* Купольный дом можно как угодно разместить на участке – он все равно «круглый».
* И, опять же, купольный дом, как все круглое, просто красив…

Недостатки геодезических куполов

У купольных конструкций есть свои недостатки, и геодезический купол – не исключение. Поэтому прежде чем строить купольный дом, надо получить хорошее понимание «родимых пятен» геодезических конструкций, досконально разобраться в особенностях проектирования и строительства геодезических куполов. Здесь нет ничего безмерно сложного… — Просто «квадратные» дома строятся повсеместно, и недостатки такого строительства всем известны, а купольные дома — пока еще экзотика…

Основные недостатки геодезических конструкций и способы их устранения:

* Известная сложность расчетов. Геодезический купол невозможно чертить и рассчитывать только в двух плоскостях. Необходимо иметь развитое пространственное воображение и неплохие познания в программах 3D-графики. — Хорошим решением может быть покупка готовых проектов.
* Нюансы и тонкости сооружения купольных конструкций не описаны в классической литературе по строительству, о них не знают преподаватели строительных вузов, с ними не сталкиваются опытные строители в повседневной практике. — Обращайтесь к профессионалам-куполостроителям.
* При строительстве купольного сооружения (дома, ресторана, кемпинга) возникает больше отходов строительных материалов по сравнению количеством отходов, которые неизбежны при возведении прямоугольной постройки. Это связано с тем, что строительные материалы поставляются, как правило, в прямоугольном виде, а основной строительный «кирпич» купола – треугольник… — Острота проблемы снижается, если учитывать при расчетах размеры применяемых строительных материалов и удачно располагать на них выкройки треугольных деталей.
* Необходимость применения, во многих случаях, нестандартных, специально изготовленных окон, дверей, пожарных лестниц, специальной, сделанной на заказ мебели. – Особые треугольные вертикальные или мансардные окна могут изготавливаться на заказ, однако они будут стоить дорого. — Приобретайте нестандартные изделия у специализированных компаний, которые занимаются изготовлением комплектов куполов для сборки и производством нестандартных узлов.
Купольный дом, в основе которого лежит конструкция геодезического купола, строится, как правило, по хорошо известной технологии каркасного строительства.


Особенность представляет возведение самого геодезического купола, обеспечение вентиляции кровли, гидроизоляция, установка окон, дверей, и т.д.

Широкое распространение получили четыре способа постройки геодезических куполов:
1. Коннекторный, когда купол собирается с помощью коннекторов и ребер (отрезков бруса). Пример — универсальные конструкции фирмы Natural Spaces Domes
2. Бесконнекторный, когда купол собирается из готовых треугольных панелей. Пример — панельные конструкции фирмы Good Karma Domes
3. Бесконнекторный, когда купол собирается из точно подогнанных отрезков бруса. Пример — великолепные постройки EconOdome
4. Легкие геодезические конструкции из отрезков металлической/пластиковой трубы с тентом. Пример — ажурные конструкции Dome Company
Вряд ли стоит ожидать, что в нашей стране такой способ постройки жилья из легкого каркаса, укрытого тентом, приживется… Впрочем, зарубежный опыт демонстрирует высокую жизнестойкость конструкции, возможность ее использования даже в условиях суровой канадской зимы и альпийского высокогорья.
Фундамент. Легкость самого купола, и меньший — минимум на 30% — вес всей конструкции купольного дома в сравнении с традиционной постройкой, делают возможным использование облегченного ленточного фундамента. Более того, инженеры фирмы Natural Spaces Domes считают возможным использовать в качестве фундамента Frost Protected Shallow Footing (FPSF) — теплоизолированный мелкозаглубленный фундамент, изготовленный из… дерева!
Предварительно собранные секции стен фундамента из высококачественной пропитанной древесины, имеют, по оценке Федерального управления жилищного строительства США, срок службы — минимум 100 лет. К слову, Natural Spaces Domes строит свои купола с основаниями из обработанной древесины с 1975 года.

Нередко купольные дома ставят без фундамента — на сваи, на деревянную платформу.

Выбор частоты купла — обычно 2V или 3V — обуславливается тремя основными факторами:

1. Размерностью конструкции (диаметром купола).
2. Желанием использовать стандартные окна и двери
3. Здравым смыслом

Купол большого диаметра (больше 14 метров) трудно построить с частотой меньше, чем 3V, так как уже при этой частоте максимальная длина ребер граней геодезического купола приближается к 3 метрам, и сборка купола из таких длинномерных материалов становится проблематичной. С другой стороны, купол диаметром до 8 метров вполне можно построить с частотой 2V, при этом длины ребер купола составят 2,47 и 2,18 метра, что вполне приемлемо, и в размерность треугольников (граней купола) из таких ребер легко можно вписать стандартные окно или дверь.

Лучше всего (красивее) будет смотреться купол с большей частотой. Он будет более круглым, «гладким»… — Но против такого подхода возражает здравый смысл, ведь число конструктивных элементов купола с большой частотой просто огромное…

Устройство кровли и вентиляция купола. Купольный дом имеет хорошую естественную вентиляцию стен (купола), поэтому, как правило, в устройстве специальной вентиляции кровли в классическом ее виде не нуждается. Сочетание открытых вентиляционных отверстий (окон) в верхней части купола и в его основании позволяет не принимать специальные меры для обеспечения вентиляции кровли и дает существенную экономию электроэнергии, затрачиваемой на кондиционирование помещения летом. Часто для улучшения вентиляции под потолком устанавливают вентилятор.
Именно поэтому устройство кровли купольного дома очень простое: обшитый фанерными или OSB-панелями купол накрывают гидроизоляционной пленкой или другим гидроизолирующим материалом, поверх которого укладывают гибкую битумную черепицу.

Утепление купольного дома. Внутренние «треугольники» купола — это уже готовые ячейки для укладки теплоизолирующего материала — минеральной ваты, пенопласта, стекловаты, и т.д.. Если ребра купола имеют большую длину, тогда грани изнутри делятся дополнительными «распорками», придающими граням необходимую жесткость, и помогающими удерживать теплоизолирующий материал.
Однако, в многоэтажных конструкциях эффект естественной вентиляции купола ограничен делением купола на две или три части (этажа), поэтому, для обеспечения эффективной вентиляции подкровельного пространства утеплитель не закладывают на всю глубину ниши, а в нижней и верхней частях купола делают отверстия для входа и выхода воздуха, который проходит между слоем утеплителя и внешней обшивкой купола, обеспечивая вентиляцию кровли.
Внутренняя обшивка купола. После укладки утеплителя ячейки зашивают треугольными панелями, вырезанными из фанеры, OSB-плиты, гипсокартона. Неплохой результат получается при использовании вагонки.
Отопление купольного дома. В небольших, особенно одноэтажных сооружениях эффективной системой отопления может быть небольшая печь или камин, установленные ближе к центру купола. При этом, в отсутствии хозяев или в ночное время достаточная температура в доме (10-14С) поддерживается с помощью электрических батарей, а при возвращении домой можно очень быстро поднять температуру в доме до комфортных 20-24С растопив печь или камин. Широкое распространение получила также установка системы «теплый пол».




Строительство купольного дома

Возведение купольного дома осуществляется, как правило, по хорошо известной технологии каркасного строительства, но есть ряд отличий, которые можно отнести к преимуществам.

Построить купольный дом можно силами обычной строительной бригады средней квалификации или самостоятельно. Весь процесс возведения купольного дома можно разделить на 2 этапа:

1. Расчет, изготовление и сборка каркаса купола.
2. Выполнение других, стандартных работ, как то — изготовление фундамента, устройство кровли, пола, установка окон и дверей, внутренние отделочные работы, и т.д.

Сложными и трудоемкими здесь являются только работы по расчету и изготовлению каркаса купола. Сама сборка не требует специальных знаний, а для выполнения «стандартных» работ всегда можно привлечь бригаду строителей, имеющих достаточный опыт в каркасном строительстве.

Строить купольный дом можно в непогоду и даже холодной зимой. Дело в том, что купольный дом строится «наоборот» — сначала возводится крыша и стены («закрывается периметр»), после чего дом утепляется, устанавливаются внутренние перегородки и этажи, осуществляются работы по внутренней отделке. Уже через несколько дней после начала строительства, — как только собран и обшит каркас, — можно в комфортных условиях продолжать все остальные работы.

Более того, — даже заливку фундамента и устройство «теплых полов» можно осуществлять после сборки купола в «тепличных» условиях, так как геодезический купол — очень прочная конструкция, имеющая малый вес. Его легко передвинуть с помощью домкратов и рычагов.

Для возведения купольного дома не нужна специальная строительная техника. Купольная конструкция имеет небольшой вес и для ее установки достаточно ленточного мелкозаглубленного фундамента. Сам геодезический купол — это конструктор, все детали которого переносятся и устанавливаются вручную. Для постройки больших куполов понадобятся строительные леса и лестницы.

Строительство купольного дома осуществляется быстро. — Обычно на это требуется не более 1-2 месяцев, а, значит, теперь совсем необязательно начинать строительство в марте, чтобы успеть вселиться в дом до начала осенних холодов. Дополнительный плюс — снижение расходов на оплату труда рабочих.

Для того чтобы правильно расположить Купол, при оценке фактического места застройки нужно учитывать множество параметров:
Направление солнечного света, ветра, особенности осадков местности.
Тень деревьев, их расположение и возможная поломка от ветра.
Ландшафт, виды — как хорошие, так и плохие.
Уединённость места, шум и многое другое.
Анализ наклона места застройки
Знать наклон местности, где вы планируете построить Купол, очень важно, потому что без этого невозможно правильно разработать план строительства. Если наклон местности есть, необходимо нарисовать точную топографическую карту.
Это необходимо для расчета глубины ямы для фундамента. Если она будет слишком глубокой, то вход в Купол окажется слишком низким, а дорожки к нему слишком крутые. Если же яму сделать не достаточно глубокой, то в Куполе, кроме высокого входа, будет холодно.
На карте также следует отметить расположение крупных деревьев и спланировать Купол так, чтобы получать максимальное количество солнца зимой и тени — летом.



Источник: http://geodesic.com.ua/

Также много информации на тему здесь:
http://architecture.about.com/od/ge…s/DomeModel.htm
http://www.geodomas.eu/ru/geodomas-…e-geometry.html
http://www.geodome.ru/techno/
http://jacobmcdonald.net/gallery2/v/DomeHomes/
http://www.grunch.net/synergetics/domes/domeman.html
http://forum.advayta.org/topic/4004…B5/page__st__20

Геодезический купол | Викидом | Fandom

Космический корабль Земля в Эпкот, Мир Уолта Диснея, геодезическая сфера

Геодезический купол представляет собой сферическую или частично-сферическую оболочку или решетчатую оболочку, основанную на сети больших кругов (геодезических), лежащих на поверхности сфера. Геодезические пересекаются, образуя треугольные элементы, которые имеют локальную треугольную жесткость, а также распределяют напряжение по всей конструкции. Когда он завершен, чтобы сформировать полную сферу, он известен как геодезическая сфера .Термин «купол» относится к закрытой конструкции, и его не следует путать с незакрытыми геодезическими конструкциями, такими как геодезические альпинисты, встречающиеся на игровых площадках.

Обычно проектирование геодезического купола начинается с икосаэдра, вписанного в сферу, с мозаикой каждой треугольной грани меньшими треугольниками, а затем с проецированием вершин каждой плитки на сферу. Тогда конечные точки звеньев завершенной сферы будут проецируемыми конечными точками на поверхность сферы. Если это сделать точно, то каждое из ребер подтреугольников будет немного разной длины, поэтому потребуется очень большое количество звеньев разного размера.Для минимизации количества разноразмерных ссылок делаются различные упрощения. В результате получается компромисс, состоящий из паттерна треугольников, вершины которых лежат примерно на поверхности сферы. Ребра треугольников образуют приблизительные геодезические пути по поверхности купола, распределяющие его вес.

Геодезические конструкции могут быть использованы для формирования любого искривленного замкнутого пространства. Конструкции необычной формы потребуют расчета и индивидуального изготовления каждой отдельной стойки, вершины или панели, что приведет к потенциально дорогостоящему строительству.Из-за дороговизны и сложности проектирования и изготовления любого геодезического купола строители склонны стандартизировать, используя несколько основных конструкций.

Связанные шаблоны[]

Подобные геодезические структуры могут быть основаны на схеме ребер и вершин некоторых платоновых тел или на различных расширениях этих называемых тел Джонсона. Такие конструкции могут состоять из распорок одинаковой длины с гранями, отличными от треугольников, таких как пятиугольники или квадраты, или эти грани могут быть разделены распорками другой длины, отличной от основной.Планы и лицензии на такие конструкции, полученные на основе лицензий на патенты Фуллера, были произведены в 1970-х годах компанией Zomeworks (ныне производителем солнечных трекеров). Как геодезические, так и негеодезические структуры могут быть получены аналогичным образом из архимедовых и каталонских тел.

Построение прочных устойчивых конструкций из армирующих треугольников чаще всего встречается в конструкции палаток. Он применялся абстрактно в других областях промышленного дизайна, но даже в управленческой науке и совещательных структурах в качестве концептуальной метафоры, особенно в работе Стаффорда Бира, чей метод трансмиграции настолько конкретно основан на дизайне купола, что только фиксированное количество люди могут принимать участие в процессе на каждом этапе обсуждения.

История[]

Монреальская биосфера, бывший американский павильон на Экспо-67, работы Р. Бакминстера Фуллера, на острове Сент-Элен, Монреаль, Канада

Первый купол, который во всех отношениях можно назвать «геодезическим», был спроектирован сразу после Первой мировой войны Вальтер Бауэрсфельд, [1] главный инженер оптической компании Carl Zeiss, для планетария для размещения его нового проектора планетария. Купол был запатентован, построен фирмой Dykerhoff and Wydmann на крыше завода Zeiss в Йене, Германия, и открыт для публики в июле 1926 года. [2] Примерно 30 лет спустя Р. Бакминстер Фуллер назвал купол «геодезическим» на основе полевых экспериментов с Доном Рихтером в колледже Блэк-Маунтин в 1948 и 1949 годах. Хотя Фуллер не был первоначальным изобретателем, он получил патент США в 1954 году. [3]

Геодезический купол понравился Фуллеру, потому что он был чрезвычайно прочным для своего веса, его «многотреугольная» поверхность обеспечивала по своей природе стабильную структуру, а также потому, что сфера заключает в себе наибольший объем при наименьшей площади поверхности.Фуллер надеялся, что геодезический купол поможет решить послевоенный жилищный кризис. Это соответствовало его прежним надеждам на обе версии Dymaxion House.

Теплица Climatron в Ботаническом саду Миссури, построенная в 1960 году, вдохновила на создание куполов в научно-фантастическом фильме «Бесшумный бег».

Однако с практической точки зрения геодезические конструкции имеют некоторые недостатки. У них очень большое количество ребер по сравнению с более традиционными структурами, которые имеют всего несколько больших плоских поверхностей.Каждое из краев должно быть защищено от протечек, что может быть довольно сложной задачей для геодезической конструкции. Кроме того, пространства, заключенные в изогнутые границы, как правило, менее пригодны для использования, чем пространства, заключенные в плоские границы. (Поскольку было бы непрактично производить диваны со всеми возможными изогнутыми формами, они обычно строятся по прямым линиям, и поэтому при размещении в искривленном пространстве остается пустое пространство.)

Купол был успешно адаптирован для специализированного промышленного использования, такого как купол Union Tank Car Company 1958 года недалеко от Батон-Руж, штат Луизиана, и специальные здания, такие как алюминиевые купола Kaiser (построенные во многих местах по всей территории США, напримерг., Вирджиния-Бич, Вирджиния), аудитории, метеорологические обсерватории и складские помещения. Вскоре купол побил рекорды по покрытой поверхности, закрытому объему и скорости строительства. Согласно новостному сообщению WAFB-TV Батон-Руж от 27 ноября 2007 г., купол Union Tank Car Company был снесен.

Используя устойчивость геодезического купола, морские пехотинцы США экспериментировали с подразделениями, доставляемыми вертолетами.

Купол был представлен широкой публике как павильон на Всемирной выставке 1964 года в Нью-Йорке.Этот купол сейчас используется в качестве вольера зоопарком Квинс в парке Флашинг-Медоуз-Корона.

Еще один купол с Всемирной выставки Expo 67 в Монреале, Канада, как часть американского павильона. Покрытие конструкции позже сгорело, но само строение все еще стоит, и под названием Biosphère, в настоящее время находится интерпретирующий музей о реке Святого Лаврентия.

В 1970-х годах купол Cinesphere был построен в парке развлечений Ontario Place в Торонто, Канада.В 1975 году на Южном полюсе был построен купол, где важна его устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам.

Жилые геодезические купола оказались менее успешными, чем купола, используемые для работы и/или развлечений, в основном из-за их сложности и, как следствие, более высоких затрат на строительство. Сам Фуллер жил в геодезическом куполе в Карбондейле, штат Иллинойс, на углу улиц Форест и Черри [1]. Жилые купола не стали такими популярными, как надеялся Фуллер. Он думал о жилых куполах как о доставляемых по воздуху продуктах, производимых аэрокосмической промышленностью.Купольный дом Фуллера все еще существует, и группа под названием RBF Dome NFP пытается восстановить купол и зарегистрировать его как национальный исторический памятник.

Факторы хорды[]


Геодезическая сфера и ее двойник.

Математический объект «хорда» «геодезической сферы» соответствует структурной «стойке» физического «геодезического купола». Общее определение хорды — это (прямой) отрезок, соединяющий две точки на кривой.Для простых геодезических куполов мы признаем, что соответствующая кривая является поверхностью сферы. Вот как генерируются хорды геодезических сфер. Сначала мы выбираем базовый многогранник с равными треугольными гранями. Наиболее популярен правильный икосаэдр. Используемая нами сфера — это именно «описывающая сфера», содержащая точки (вершины) лежащего в основе многогранника. Искомая частота последующей геодезической сферы или купола есть число частей или сегментов, на которые подразделяется сторона (ребро) нижележащего многогранного треугольника.Частота исторически обозначалась греческой буквой «ν» ( nu ). Соединяя одинаковые точки вдоль разделенных сторон, мы создаем естественную треугольную сетку сегментов внутри каждой базовой грани треугольника. Затем каждый сегмент сетки проецируется как «хорда» на поверхность описывающей сферы. Техническое определение коэффициента хорды — это отношение длины хорды к радиусу описывающей сферы. Поэтому удобно думать об описанной сфере как о масштабированной до радиуса = 1, в которой «хордовые коэффициенты» такие же, как «хордовые длины» (десятичные числа меньше единицы).

Для геодезических сфер хорошо известна формула для расчета любого «коэффициента хорды»:

Коэффициент хорды = 2 Sin (θ / 2) где θ — соответствующий угол дуги для данной хорды, то есть «центральный угол», натянутый хордой по отношению к центру описывающей сферы. Для определения центрального угла обычно требуется некоторая нетривиальная сферическая геометрия.

Внутри тропического биома проекта «Эдем»

В Геодезическая математика и как ее использовать Хью Кеннер пишет: «Таблицы коэффициентов хорды, содержащие важную информацию о конструкции сферических систем, многие годы охранялись как военная тайна.Еще в 1966 году около 3 ν цифр icosa из Popular Science Monthly были всем, кто не входил в круг лицензиатов Фуллера, которые должны были продолжать ». (стр. 57, издание 1976 г.). Другие таблицы стали доступны с публикацией Ллойда Кана. Domebook 1 (1970 г.) и Domebook 2 (1971 г.) С появлением персональных компьютеров математика стала более решаемой Программное обеспечение Dome Рика Боно выводит сценарий, который можно использовать с трассировкой лучей POV для создания 3D картины куполов.Купола, основанные на каркасах различных лежащих в их основе многогранников, а также различные методы их подразделения, дадут совершенно разные результаты. Математические формулы, разработанные Питером В. Мессером для расчета хордовых факторов и двугранных углов для общей геодезической сферы, появляются в Приложении к Дуврскому изданию «Сферические модели» 1999 г. Магнуса Дж. Веннингера.

Методы строительства[]

В деревянных куполах просверлено отверстие по ширине стойки. Лента из нержавеющей стали соединяет отверстие стойки со стальной трубой.С помощью этого метода стойки могут быть обрезаны до нужной длины. Затем к стойкам прибиваются треугольники из внешней фанеры. Купол обернут снизу вверх несколькими сшитыми слоями толя для отвода воды и отделаны черепицей. Этот тип купола часто называют куполом со ступицей и распоркой из-за использования стальных ступиц для соединения распорок вместе.

Купола панельные изготавливаются из отдельно стоящих бревен, обшитых фанерой. Три элемента, составляющие треугольную раму, часто обрезаются под сложными углами, чтобы обеспечить плоскую подгонку различных треугольников.Отверстия просверливаются в элементах в точных местах, а затем стальные болты соединяют треугольники, образуя купол. Эти элементы часто представляют собой 2×4 или 2×6, что позволяет увеличить изоляцию, чтобы поместиться в треугольник. Техника панелей позволяет строителю прикреплять фанерную обшивку к треугольникам, безопасно работая на земле или в удобном магазине в непогоду. Этот метод не требует дорогих стальных ступиц.

Временные купола теплиц были сконструированы путем прикрепления скобами пластиковой пленки к куполу, состоящему из квадратных балок размером один дюйм.Результат теплый, перемещаемый вручную размером менее 20 футов и дешевый. Он должен быть закреплен на земле, чтобы предотвратить его перемещение ветром.

Купола со стальным каркасом могут быть легко изготовлены из электропроводки. Один расправляет конец стойки и просверливает отверстия под болты на необходимой длине. Одиночный болт фиксирует вершину стоек. Гайки обычно устанавливаются с помощью съемного стопорного герметика или, если купол переносной, имеют корончатую гайку со шплинтом. Это стандартный способ построения куполов для тренажерных залов в джунглях.

Бетонные и пенопластовые купола обычно начинаются со стального каркаса купола, обмотанного мелкоячеистой сеткой и проволочным экраном для усиления. Проволочная сетка и экран привязываются к каркасу проволочными стяжками. Затем на раму напыляется или формуется слой материала. Испытания следует проводить с маленькими квадратиками, чтобы добиться правильной консистенции бетона или пластика. Как правило, необходимо несколько слоев внутри и снаружи. Последним шагом является пропитка бетонных или полиэфирных куполов тонким слоем эпоксидного компаунда для отвода воды.

Некоторые бетонные купола были построены из сборных, предварительно напряженных, железобетонных панелей, которые можно закрепить болтами. Болты находятся в приподнятых сосудах, покрытых небольшими бетонными крышками для отвода воды. Треугольники перекрываются, чтобы пролить воду. Треугольники в этом методе можно формовать в формах, вылепленных из песка с деревянными узорами, но бетонные треугольники обычно настолько тяжелы, что их нужно ставить с помощью подъемного крана. Эта конструкция хорошо подходит для куполов, потому что вода не может скапливаться на бетоне и просачиваться.Металлические крепления, соединения и внутренние стальные рамы остаются сухими, что предотвращает повреждение от мороза и коррозии. Бетон устойчив к солнцу и атмосферным воздействиям. Для предотвращения сквозняков над стыками необходимо поместить какую-либо форму внутреннего герметика или герметика. Cinerama Dome 1963 года был построен из сборных железобетонных шестиугольников и пятиугольников.

В 1986 году компания American Ingenuity of Rockledge Florida получила патент на технологию строительства купола, включающую треугольники из пенополистирола, приклеенные к железобетону снаружи и стеновым панелям внутри.Технология строительства позволяет изготавливать купола в виде комплекта и монтировать домовладельцу. Этот метод делает швы самой прочной частью конструкции, тогда как швы и особенно ступицы в большинстве куполов с деревянным каркасом являются самым слабым местом конструкции. У него также есть преимущество в том, что он водонепроницаем.

Крупнейшие геодезические купольные сооружения[]

Многие построенные геодезические купола все еще используются. По данным Института Бакминстера Фуллера, [4] десять крупнейших в мире геодезических куполов — это [ требуется уточнение ] :

  • Развлекательный комплекс Fantasy: остров Киошо, Япония, 710 футов (216 м) [5]
  • Многофункциональная арена: Нагоя, Япония, 614 футов (187 м) [6]
  • Tacoma Dome: Такома, штат Вашингтон, США, 530 футов (161,5 фута).5 м)
  • Superior Dome: Университет Северного Мичигана. Маркетт, штат Мичиган, США, 525 футов (160 м) [7]
  • Walkup Skydome: Университет Северной Аризоны. Флагстафф, Аризона, США, 502 фута (153 м) [8]
  • Стадион средней школы Раунд-Вэлли: Спрингервилл-Игар, Аризона, США, 440 футов (134 м)
  • Бывший ангар Spruce Goose: Лонг-Бич, Калифорния, США, 415 футов (126 м)
  • Склад Formosa Plastics: Май Ляо, Тайвань, 402 фута (122 м)
  • Union Tank Car Maintenance Facility: Батон-Руж, Луизиана, США, 384 фута (117) м (снесен в ноябре 2007 г.) [9]
  • Union Lehigh Portland Cement Storage Facility: Union Bridge, Мэриленд, США, 374 фута (114 м)

Недостатки купольных домов[]

В качестве жилищной системы, получившей волну популярности в конце 1960-х и начале 70-х годов, купол может иметь множество недостатков и проблем.Бывший сторонник и автор купольных домов Ллойд Кан является основателем Shelter Publications. Он собрал множество критических замечаний и перечислил их на веб-сайте своей компании:

Форма купольного дома затрудняет соответствие требованиям норм по размещению канализационных вентиляционных отверстий и дымоходов. Готовые строительные материалы (например, фанера, древесностружечные плиты) обычно имеют прямоугольную форму, и после разрезания прямоугольников на треугольники, возможно, придется отказаться от такого большого количества материала, что увеличивает стоимость строительства.Пожарные лестницы проблематичны; коды требуют их для более крупных структур, и они дороги. Окна, соответствующие нормам, могут стоить от 5 до 15 раз дороже, чем окна в обычных домах. Профессиональная электропроводка стоит дороже из-за увеличения трудозатрат. Даже ситуации, связанные с проводкой владельца, обходятся дорого, потому что для строительства купола требуется больше определенных материалов.

Расслоение воздуха и распределение влаги внутри купола являются необычными, и эти условия имеют тенденцию к быстрому разрушению деревянного каркаса или внутренних панелей.Конфиденциальность трудно гарантировать, потому что купол трудно разделить удовлетворительно. Звуки, запахи и даже отраженный свет имеют тенденцию передаваться через всю конструкцию.

Как и любая криволинейная форма, купол образует области стен, которые могут быть трудными для использования, и оставляет некоторые периферийные области пола ограниченными для использования из-за отсутствия места над головой. Это может оставить объем, который может потребовать обогрева, что представляет собой затраты энергии, но в котором нельзя жить. Круглым формам плана не хватает простой модульности, обеспечиваемой прямоугольниками.Мебельщики и установщики обычно проектируют с учетом плоских поверхностей, поэтому размещение стандартного дивана (например) приводит к тому, что полумесяц за диваном теряется. Это лучше всего преодолевается с помощью специальных фитингов, хотя это увеличивает стоимость.

Строителям куполов, использующим обшивочные материалы из досок (как это было распространено в 60-х и 70-х годах), трудно герметизировать купола от дождя из-за большого количества швов. Кроме того, эти швы могут подвергаться нагрузке, потому что обычное солнечное тепло изгибает всю конструкцию каждый день, когда солнце движется по небу.

Наиболее эффективным методом гидроизоляции деревянного купола является покрытие купола черепицей, но даже это может стать проблемой в верхней части купола, где уклон меньше, чем требуется для большинства кровельных материалов. (Одним из решений является добавление остроконечной крышки к верхней части купола или изменение формы купола.) Также используются цельные железобетонные или пластиковые купола, а некоторые купола были построены из треугольников из пластика или вощеного картона перекрываются таким образом, чтобы пролилась вода.Бывший студент Бакминстера Фуллера Дж. Болдуин настаивает на том, что нет никаких причин для протечки правильно спроектированного, хорошо сконструированного купола и что некоторые конструкции не могут протекать (Баки Воркс: Идеи Бакминстера Фуллера на сегодняшний день) . Однако Ллойд Кан после написания двух книг на эту тему ( Domebook 1 и Domebook 2 ) разочаровался в куполах. Он называет купола «умными, но не мудрыми», [10] , и собрал множество критических замечаний, приведенных выше.

См. также[]

  • Купол
  • Бетонный купол
  • Девятое облако (сфера Тенсегрити)
  • Город с куполом
  • Фуллерены, молекулы, напоминающие структуру геодезического купола
  • Сфера Хобермана
  • Монолитный купол
  • Обтекатель
  • Пространственные рамы
  • Тонкостенная конструкция
  • Сетка
  • Ферма
  • Синергетика
  • Геодезические палатки
  • Додекаэдр Пентакиса
  • Усеченный икосаэдр

Ссылки[]

Внешние ссылки[]

Импортировано из Википедии

Эта страница импортируется из Википедии для создания заглушки или статьи о Викидоме.Эти шаги должны быть выполнены:

  1. Разделы, не относящиеся к Викидому, могут быть удалены или обрезаны до краткого комментария. Примечание: красные ссылки на изображения следует , а не удалить
  2. Красные ссылки на статьи, которые вряд ли будут созданы на Викидоме, могут быть удалены. (оставлять ссылки на локации и заведения.)
  3. Возможно, потребуется изменить или удалить категории — например, «люди, родившиеся в 1940-х годах». Категории с красными ссылками не проблема.
  4. Шаблоны, не используемые в Викидоме, должны быть удалены, как и все межвики-ссылки ({{de:…}}, {{fr:…}},
  5. Когда эти первые задачи в основном выполнены, вы можете удалить этот шаблон, написав {{Attrib Wikipedia | название статьи}} вместо этого {{Attrib Wikipedia raw | название статьи}} внизу (просто удалите «сырой»).
    Вы также можете:
  6. Переместить в раздел «Внешние ссылки» все шаблоны, связанные с проектом Викимедиа (например,грамм. {{Commons}}, {{Commons category}}, {{Wiktionary}} и т. д.).
  7. Добавить в статью более конкретный контент (связанный с темой Викидома), вставить видео с YouTube и т.д.

Страницы с этим шаблоном.


Оригинал статьи был на Геодезический купол. Список авторов можно увидеть в истории этой страницы. Текст Википедии доступен по лицензии CC-BY-SA 3.0.

Проект «Геодезический купол»

Проект «Геодезический купол»

Этот сайт отслеживает разработку проекта «Геодезический купол» . — проект строительства геодезического сарая на моем заднем дворе на 5 велосипедов.Геодезический купол не был выбран для этого проекта из-за его идеального отношения объема к поверхности. коэффициент площади или любая подобная причина; на самом деле, купол, вероятно, плохой выбор с точки зрения пространства. Его выбрали, потому что геодезические купола — это круто.

Для этого проекта будет построен геодезический купол класса 2 с частотой 2. Это почти то же, что додекаэдр Пентакиса; однако все точки купола лежат на поверхности одна и та же сфера, что приводит к очень небольшой разнице в их фактической геометрии..Я думаю.

Таблица прогресса

Расчеты

Были выполнены расчеты для определения точек. Был использован икосаэдр. в качестве основы. Были найдены центры его треугольников и линия, соединяющая центр икосаэдра к центроиду был спроецирован на поверхность сфера, в которую был вписан икосаэдр. Пересечения стали новыми вершинами.

Таким образом были рассчитаны две новые точки. Расстояние между новой точкой и точка исходного треугольника стала одной из длин сторон. Расстояние между две новые точки были второй длиной стороны (поскольку точки были из соседних треугольников). Простая тригонометрия использовалась для определения углов, под которыми встречаются стороны; поскольку концы сторон находятся на поверхности сферы, через две линии от центра сферы к каждой из этих точек образует равнобедренный треугольник со стороной.Зная стороны длина и радиус окружности треугольника полностью известны (ССС). Угол, под которым стороны встречаются, тогда можно рассчитать.

Дополнительные вычисления (без комментариев)
Первый прототип
Построен небольшой полноценный геодезический купол. Это подтверждает расчеты Изображение первого прототипа
Изображение с открытой вики
Изображение с открытыми расчетами
Второй прототип
Угловой дизайн

Одна из самых больших механических задач этого проекта связана с проектированием прочных, легко готовые уголки.Навес имеет 12 пятиугольных и 20 шестиугольных интерфейсов между его краями. После понимая, что вырезать шестиугольники из цельного куска дерева не слишком хорошо, второй подход которые использовали агрегатные углы. Этот подход будет использован для построения второго прототипа.

Уголок с двумя прикрепленными к нему сторонами был собран путем прикручивания сначала шестигранных секций к сторонам и затем соединяем шестигранные секции вместе.Чувствовалось, что завершая шестиугольники, а затем пытаясь завинтить стороны было бы слишком сложно, но, используя длинное сверло, кажется, что это можно сделать, завинтив это под углом. Взгляните на фотографии.

Изготовленные уголки пятиугольника и шестиугольника
Еще одно изображение уголков
Две стороны шестиугольника с прикрепленными сторонами
Сравнение шестиугольника с частью шестиугольника с прикрепленными сторонами
Второй прототип: частично завершен

5 из 60 треугольников второго прототипа можно увидеть здесь завершенными.Посмотрите фотографии. Тот, что с пятиугольный узел особенно хорош.

Треугольники были собраны путем прикрепления двух крайних кусков дерева к более длинным элементам. После того, как это было сделано, торцевые части дерева были свинчены вместе так, чтобы они в конечном итоге образовали шестиугольник или пятиугольник. На этом заключительном этапе возникли проблемы из-за тесных контактов электродрели. пришлось оперировать в.

Было рассмотрено предварительное сверление, но совмещение двух торцевых частей дерева было большой проблемой. Если этот проект продолжается, с этим нужно будет разобраться. Можно рассмотреть совершенно новую схему.

Готовая секция второго прототипа
Полносвязный пятиугольный узел
Частично связанный шестиугольный узел

Геодезические купола с устройством пола с использованием вантовой системы

  • Кощеев А.А., Рощина С.И., Алексиевец В., Лабудин Б.В. Местные деформационные и прочностные характеристики S-образной арматуры в древесине. ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/896/1/012060

    CrossRef Google ученый

  • Гантес, К., Джакумакис, А., Вусвоунис, П.: Манипулирование символами как инструмент для проектирования развертываемых куполов. вычисл. Структура 64 , 865–878 (1997). https://дои.org/10.1016/S0045-7949(96)00433-6

    CrossRef МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Маккормак, К.В., Филлипс-Хангерфорд, Дж.Т.: опасный прецедент; геодезический купол как достоверная типология космической архитектуры. Доклад, представленный на Международном астронавтическом конгрессе, IAC (2019)

    Google ученый

  • Ватин Н., Синельников А., Гарифуллин М., Трубина Д.: Моделирование холодногнутых стальных балок при глобальном и деформационном выпучивании (2014). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.633-634.1037

  • Кузина Е., Римшин В., Курбатов В.: Надежность строительных конструкций от энергетических и экологических воздействий последствия. ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. 463 (4), 042009 (2018). https://doi.org/10.1088/1757-899X/463/4/042009

  • Лукин М.В., Попов М.В., Лисятников М.С. Кратковременные и длительные деформации легкого бетона.ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. 753 , 032071 (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/753/3/032071.

  • Тарнаи, Т.: Геодезические купола: природные и искусственные. Междунар. J. Космическая структура. 26 , 215–227 (2011). https://doi.org/10.1260/0266-3511.26.3.215

    CrossRef Google ученый

  • Сергеев М.С., Грибанов А.С., Рощина С.И. Напряженно-деформированное состояние составных многопролетных балок. ИОП конф.сер. Матер. науч. англ. 753 (3), 032068 (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/753/3/032068

    CrossRef Google ученый

  • Модин А., Лукин М., Власов А., Хишам Э. Энергоэффективные показатели панельного домостроения в климатических условиях средней полосы России. ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. 896 (1), 012063 (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/896/1/012063

    CrossRef Google ученый

  • Каве А., Талатахари, С.: Оптимизация геометрии и топологии геодезических куполов с использованием платного системного поиска. Структура Мультидисциплинарный. Оптим. 43 , 215–229 (2011). https://doi.org/10.1007/s00158-010-0566-y

    CrossRef Google ученый

  • Карлини, А., Тедескини Лалли, Л.: Металлический геодезический купол 1928 года в Риме. Доклад, представленный на 18-й конференции по прикладной математике, APLIMAT 2019, стр. 182–189 (2019)

    Google ученый

  • Забойща, П., Радон, У.: Влияние повышенной плотности узлов в геодезическом куполе на его критическую грузоподъемность. ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. 471 , 052051 (2019). https://doi.org/10.1088/1757-899X/471/5/052051

    CrossRef Google ученый

  • Нибур, М., Маккормак, К.В.: Под геодезическим небом; культурный взгляд на бывший купол Южного полюса и геодезические купола в космосе. Polar J. 7 , 351–373 (2017). https://дои.org/10.1080/2154896X.2017.1373914

    CrossRef Google ученый

  • Маримуту, В., Ситхараман, С., Арул Джаячандран, С., и др.: Экспериментальные исследования композитных плит настила для определения значений характеристики связи при сдвиге (m — k) рельефного профилированного листа. Дж. Констр. Сталь Рез. 63 , 791–803 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2006.07.009

    CrossRef Google ученый

  • Шмит Р.: Геометрический расчет и структурный расчет стальных однослойных геодезических куполов. Доклад, представленный на Балтийском геодезическом конгрессе (геоматика) 2017 г., BGC Geomatics, стр. 205–209 (2017). https://doi.org/10.1109/BGC.Geomatics.2017.9

  • Кампиан, К., Чира, Н., Юхос, В., и др.: Модернизация конструкции стальных колонн воздушных линий электропередач. Procedia англ. 165 , 876–882 (2016). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.787

  • Рощина С.И., Лукина А.В., Сергеев М.С. и др. Восстановление деревянных конструкций пропиткой полимерной композицией на примере производственных зданий легкой и текстильной промышленности. Изв Высс Учебных Заводов Серия Технол Текст Промышленности (2016)

    Google ученый

  • Ву, Л.-П., Фу, В.-К., Мин, Ф.-К., Фу, Л., Ли, Х.-Д.: Характеристики и тенденции развития технологии геодезической купольной крыши для большого резервуара для хранения нефти. Нефтехимическое оборудование. 42 , 42–44 (2013). https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-7466.2013.s1.012

    CrossRef Google ученый

  • Суджата, А.: Геодезические купола и их применение. Индийский J. Sci. Технол. 7 , 5–6 (2014)

    CrossRef Google ученый

  • Попова М., Сергеев М., Лукина А., Шуньци М. Прочность и деформируемость легких металлических ферм с элементами из разрезных двутавров.ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/896/1/012061

    Перекрёстная ссылка Google ученый

  • Лукин М., Прусов Е., Рощина С., Карелина М., Ватин Н. Многопролетные составные деревянные балки с рациональным стальным армированием. Строения 11 (2), 46 (2021). https://doi.org/10.3390/buildings11020046

    CrossRef Google ученый

  • Лукин М.В., Рощина С.И., Смирнов Э.А., Шуньци М. Усиление эксплуатируемых деревянных балок перекрытий наружным жестким армированием. ИОП конф. сер. Матер. науч. англ. 896 , 012065 (2020). https://doi.org/10.1088/1757-899X/896/1/012065

  • Гравер, Дж. Э.: Кодирование фуллеренов и геодезических куполов. СИАМ Дж. Дискрет. Мат. 17 , 596–614 (2020). https://doi.org/10.1137/S0895480101391041

    MathSciNet перекрестная ссылка МАТЕМАТИКА Google ученый

  • Лукин М.В., Рощина С.И., Грибанов А.С., Найчук А.Ю. Напряженно-деформированное состояние деревянных балок с наружным армированием.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.