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

Содержание

Купольные дома. Срочный перепост толкового расчета.


 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…

Основные преимущества строений на основе геодезического купола :

* 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…

Основные недостатки геодезических конструкций и способы их устранения:
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…
 
* 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.

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.

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».

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 по сабжу 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 -купольный дом строительство ООО КАРКАСКИН

Скроенный из треугольников, он был изобретен американским инженером и архитектором Ричардом Бакминстером Фуллером в 40 годы ХХ века, и с тех пор этот тип конструкций приобрел огромную популярность в мире.

 Наша компания предлагает Вам изготовление и строительство купольных домов и строений на основе геодезического каркаса. Мы готовы осуществить строительство от проектирования и до сдачи купольного дома «под ключ». Почему все больше клиентов останавливаются на выборе  купольного дома?

 Купольные конструкции красивы, прочны и экономичны. О вкусах не спорят, а прочность куполов — аксиома, подтверждающаяся ежедневно. Для покрытия стадионов или выставочных залов часто выбирают купольную схему. Прочность купольных конструкций при строительстве домов для простых людей актуальна в моменты климатических катаклизмов, которые все чаще происходят в последнее время.

 Экономичность купола выражается в меньшей (на 40%) площади поверхности купола по сравнению с кубическим домом. Это приводит к значительной экономии на материалах и работах при купольном строительстве, а также к меньшим теплопотерям дома, и, соответственно, к меньшим затратам на отопление. Экономия составляет до 30 %.

 Элементы геодезического купольного дома по своим размерам не превышают 2-х метров и имеют малый вес. Это очень удобно при перевозке любым видом транспорта. Они легко монтируются, что приводит к снижению стоимости строительства.

 Мы предлагаем строительство коттеджей и дачных домов, бань и бытовок, беседок и павильоно, а также ангаров. Отдельно стоит упомянуть использование куполов в качестве оранжерей и теплиц.

 Попадающего в купол в первый раз поражает ощущение простора купольного жилища. Многим это просто нравится.

Геодезический купол, скроенный из треугольников, был изобретен американским инженером и архитектором Ричардом Бакминстером Фуллером в 40 годы ХХ века, и с тех пор этот тип конструкций приобрел огромную популярность в мире.

Наша компания предлагает Вам изготовление и строительство купольных домов и строений на основе геодезического каркаса. Мы готовы осуществить строительство от проектирования и до сдачи купольного дома «под ключ». Почему все больше клиентов останавливаются на выборе купольного дома?

Купольные конструкции красивы, прочны и экономичны. О вкусах не спорят, а прочность куполов — аксиома, подтверждающаяся ежедневно. Для покрытия стадионов или выставочных залов часто выбирают купольную схему. Прочность купольных конструкций при строительстве домов для простых людей актуальна в моменты климатических катаклизмов, которые все чаще происходят в последнее время.

Экономичность купола выражается в меньшей (на 40%) площади поверхности купола по сравнению с кубическим домом. Это приводит к значительной экономии на материалах и работах при купольном строительстве, а так же к меньшим теплопотерям дома, и, соответственно, к меньшим затратам на отопление. Экономия составляет до 30 %.

Элементы геодезического купольного дома по своим размерам не превышают 2-х метров и имеют малый вес. Это очень удобно при перевозке любым видом транспорта. Они легко монтируются, что приводит к снижению стоимости строительства.

Мы предлагаем строительство коттеджей и дачных домов, бань и бытовок, беседок и павильоно, а также ангаров. Отдельно стоит упомянуть использование куполов в качестве оранжерей и теплиц.

Попадающего в купол в первый раз поражает ощущение простора купольного жилища. Многим это просто нравится.

 


 

 

 

 

 

Светопрозрачные купола — заказать остекление в ООО «ВИСТА»

Сделать предварительный расчёт стоимости светопрозрачной конструкции или навесного фасада

Светопрозрачные купола на базе алюминиевого каркаса завоёвывают всё большую любовь архитекторов. Их способность пропускать большое количество света позволяет значительно минимизировать энергозатраты на освещение как крупных общественных зданий, так и частных архитектурных объектов. Конструкция из алюминиевого каркаса и прочного стекла способна выдержать серьёзные нагрузки и практически любые климатические условия.

Типы конструкции

Алюминий – лёгкий металл, что существенно снижает нагрузку на несущие конструкции всего сооружения. При этом внешний облик здания приобретает лёгкость и изящность. Кроме того данный материал пластичен, что позволяет изготавливать купола разных конструкций и форм.

При проектировании выделяют три основных типа:

 

  • Простой купол. При его изготовлении полусферу делят на отдельные, небольшие части в форме трапеции. Такая светопрозрачная конструкция является простой в монтаже и самой дешёвой, но имеет меньшую выразительность.
  • Купол с изогнутыми стеклами. Состоит из специально изогнутых элементов остекления, которые повторяют форму сферы.
  • Геодезический купол. Полусферу делят на части в форме треугольника. Такая конструкция обладает самой большой жесткостью.

Производство и монтаж стеклянных куполов

Сначала проектировщики изучают объект и уточняют все пожелания заказчика к внешнему виду и практическим характеристикам. На основе полученной информации производится расчет стоимости работ по проектированию, изготовлению и монтажу конструкции. Далее проводятся геодезические работы, разрабатывается техническая документация.

После этого выполняется изготовление комплектующих, их доставка на объект заказчика и монтаж. Собственное производство позволяет нам изготавливать светопрозрачные конструкции любых типов и конфигураций. А современное оборудование и передовые технологии гарантируют высокое качество и надежность профиля и остекления. Для конструирования светопрозрачных куполов мы используем профиль системы VIDNAL PROF.

Идеи, которые мы реализуем

Гарантия

ООО «ВИСТА» предоставляет гарантию на все виды алюминиевых конструкций, смонтированных бригадой компании!

Этапы работы

Узнать больше

Перспективы использования геодезических куполов в условиях Арктики — Публикации

Перспективы использования геодезических куполов в условиях Арктики

Аннотация

В статье представлена информация об истории развития и строительства геодезических куполов в условиях Крайнего Севера. Выполнен анализ плюсов и минусов таких конструкций. Авторами статьи предложен новый вид соединений стержней в геодезическом куполе, приведены плюсы такого соединения от существующих.

Ключевые слова: геодезический купол, экстремальные климатические условия, шарнирный узел, пространственная стержневая конструкция.

Abstract

The article presents information about the history of development and construction of geodesic domes in the Far North. The analysis of pros and cons of such structures is performed. The authors of the article propose a new type of rod connections in a geodesic dome, and show the differences between such connections and existing ones.

Keywords: geodesic dome, extreme climatic conditions, hinged joint, spatial rod structure.

Строительство городов в условиях Севера является сложной работой. Холодным и северным, непригодным для жилья регионом Земли является Арктика с территорией более 30 млн кв. км.

C участием России, в настоящее время в этом регионе, работает большое количество международных экспедиций, а также полярные станции и радиометцентры. Многие государства проявляют готовность участвовать в освоении Арктики, из-за возможности использования природных ископаемых на огромной территории. В этой связи создание компактного комфортного жилья на этих территориях является одной из сложных и приоритетных задач.

На Крайнем Севере есть несколько городов, а население живет в общинах, поэтому он является самым малонаселенным регионом. Для того чтобы жители чувствовали перспективы экономического развития, необходимо осуществлять строительство как жилых, так социальных, культурных и административных объектов.

Для Арктической зоны характерны экстремальные климатические условия: отрицательная среднегодовая температура, полярные ночи, сильные ветры и метели [1]. Конструкция здания должна быть без температурных мостиков, через которые тепло мгновенно выходит из помещения.

Одним из решений выше обозначенных проблем в жилищном строительстве является геодезический купол, который имеет ряд преимуществ:

  • купол является наиболее эффективной формой здания при ветровых и снеговых нагрузках, что было доказано во время смерчей ураганов;
  • купол имеет наибольший объѐм при наименьшей площади поверхности;
  • минимальны материалоѐмкость, трудоѐмкость и сроки возведения купола;
  • меньше тепла поглощается летом, соответственно, снижаются (до 40%) расходы на обогрев и кондиционирование. А также через маленькую площадь поверхности проникает меньше звуков, что делает жизнь под куполом комфортнее;
  • купольные конструкции намного легче, чем обычные прямоугольные здания, поэтому для них не нужен сложный фундамент.

Но на ровне с плюсами геодезических куполов также имеются и минусы данных построек:

  • сложность расчетов. Геодезический купол нельзя чертить и рассчитывать только в двух плоскостях. Необходимо иметь хорошее пространственное воображение и неплохие познания в программах 3D- графики.
  • это достаточно новый способ возведения зданий, поэтому нюансы и тонкости сооружения купольных конструкций не описаны в классической литературе по строительству и с ними не сталкиваются опытные строители в повседневной практике.

Геодезический купол ‒ это полусферический купол, вид пространственного сооружения, поверхность которого состоит из металлических треугольников, смонтированных из стержней (рисунок 1) Стержни располагаются на геодезических линиях (кратчайших отрезках, соединяющих две точки на криволинейной поверхности). Такой тип купола позволяет покрыть большое пространство с использованием минимального количества материалов. Архитектор и инженер Ричард Бакминстер Фуллер [2].

Эта не имеющая несущих стен конструкция обладает высокой устойчивостью, а геометрическая симметрия форм повышает прочность конструкции.

 
Рисунок 1 — Геодезический купол

 Одно из основных достоинств технологии купольного домостроения ‒ экономное расходование ресурсов при его возведении: их требуется почти на 50% меньше, чем для постройки равнообъемного прямоугольного каркасного дома. Для монтажа и других строительных работ по сборке такого здания не нужна тяжелая техника (самая тяжелая деталь длиной один метр весит не более 25 кг) и участия высококвалифицированных рабочих [3]. Сборка происходит в кратчайшие сроки.

К преимуществам сетчатых конструкций перед обычными можно отнести:

  • мобильность и скорость сборки;
  • конструкцию можно разобрать и собрать повторно;
  • стержневые элементы и коннекторы, распределенные по типам, умещаются в компактную упаковку;
  • доставляются любым видом транспорта до места сборки;
  • узловые и стержневые элементы промаркированы, имеют стандартные габариты, а метод сборки понятен и прост;

С конструктивной точки зрения, для здания круглой формы не требуется сложный, трудоемкий фундамент, так как такая конструкция легче, чем традиционные каркасные здания прямоугольной формы.

Энергоснабжение и отопление здания – наиболее эффективно производить при помощи солнечных батарей (рисунок 2). В таком здании также можно организовать выращивание растений, необходимых для жизнеобеспечения и эстетического комфорта. Несмотря на то, что большая часть местности расположена за полярным кругом, где 3 месяца в году длится полярная ночь, есть возможность выращивать перед домом овощи и даже тропические фрукты. Под куполом сельскохозяйственный сезон длится на пять месяцев дольше, чем снаружи.


Рисунок 2 – Энергосбережение и отопление здания под куполом

 Еще одним преимуществом данного строения является высокая инсоляция, достигаемая за счет рассеивания света сферической поверхностью. (Рисунок 3). Исходя из анализов различных источников. Экономия энергии в купольном доме достигает 60−80% по сравнению с домом традиционной формы, в первую очередь благодаря геометрии дома, обеспечивающей минимальные потери тепла, а также благодаря аэродинамическим свойствам сооружения. Зимний холодный ветер обтекает круглый дом, не создавая областей повышенного и пониженного давления в разных местах здания, как-то происходит в прямоугольных домах [3].

Рисунок 3 –геодезический купол

Авторами статьи разрабатывается геодезический купол (рисунок 4), отвечающий всем современным требованиям. Частота триангуляции геодезического купола — 3V 1/2 сферы. Высота от основания — 4.20 м, радиус основания — 4.20 м.
 

Рисунок 4. Вид купола

В отличие от существующих, этот купол, имеет шарнирный узел пространственной стержневой конструкции регулярной структуры (рисунок 5.), который был изобретен и запатентован в ЮРГПУ (НПИ). Такой узел позволяет довести до максимума степень заводской готовности «геокупола», перевозить их элементы в упакованном виде, снизить трудозатраты при монтаже [4]. Кроме этого доступен демонтаж и повторный монтаж конструкций, что особенно актуально для удаленных регионов.

Рисунок 5. Шарнирный узел пространственной стержневой конструкции регулярной структуры

 Исходя из выше сказанного, строительство геодезических куполов имеет ряд преимуществ таких как: минимальные материалоѐмкость, трудоѐмкость и сроки возведения купола, высокая устойчивость и прочность конструкции, мобильность и скорость сборки, высокое энергоэффективность, аэродинамическая форма.

К недостаткам можно отнести: расчет купольных домов достаточно сложен, не отработана технология.

В заключении хочется отметить, что главной задачей расширения использования «геокуполов» на крайнем севере, является разработка новых методик и технологий .

Список литературы

  1. Калеменева, Е. Города под Куполом: советские архитекторы и освоение Крайнего Севера в 1950- 1960-е годы // Bulletin des Deutsches Historisches Institut Moskau. №7, конф. – Спб., 2012 – С. 93- 108.
  2. Тур В.И. Купольные конструкции: формообразование, расчет, конструирование, повышение эффективности. Учебное пособие / Тур В.И. — М.: Издательство АСВ, 2004. — 96 с.
  3. Жизнь под куполом: за и против. https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=2062
  4. Шарнирный узел пространственной стержневой конструкции регулярной структуры : пат. 2586351 Рос. Федерация: МПК Е04В 1/58 / Н.Г. Царитова, Н.А. Бузало; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова – № 2015100939/03; заявл. 12.01.15; опубл. 10.06.16, Бюл. №16.

Купольный дом расчет каркаса. Лошади, мангуп, крым

Расчет геодезического купола производится по заданному радиусу (площади поверхности основания), с целью получить:

  • Расчетные размеры ребер и их количество
  • Количество и тип требуемых коннекторов
  • Значения углов между ребрами
  • Требуемые высоту, общую площадь постройки
  • Площадь поверхности купола

Площадь основания купола рассчитывается по заданному радиусу — S=π *R 2 . При этом надо учитывать, что реальная площадь получится несколько меньше, вследствие того, что радиус купола считается, обычно, по внешней поверхности полусферы (по «вершинам»), и стенки купола имеют также определенную толщину.

Высота геодезического купола определяется по заданному диаметру, и может быть для четной частоты разбиения 1/2, 1/4 диаметра (при большой частоте может быть и 1/6, 1/8). Для нечетной — 3/8, 5/8 диаметра (и т.д.).

4V, 1/4 сферы 4V, 1/2 сферы

Площадь поверхности геодезического купола рассчитывается по известной формуле расчета площади сферы — S=4π *R 2 . Для купола, равного 1/2 сферы, формула будет иметь вид — S=2π *R 2 . В более сложному случае, когда речь идет о площади сегмента, сферы, формула расчета — S=2π *RH , где H — высота сегмента.

Расчет конструктивных элементов геодезического купола можно производить с использованием готовых таблиц, в которых заданы:
  1. Количество ребер купола одинаковой длины — ребра A, B, C, D, E, F, G, H, I. У купола с частотой 1V одно ребро — A. У купола с частотой 2V два ребра — A, B. У купола с частотой 3V три ребра — A, B, C. И т.д.
  2. Количство и тип используемых коннекторов — 4-х конечные, 5-ти конечные, 6-ти конечные.
  3. Коэффициенты пересчета длин ребер купола на радиус купола. К примеру, если вы хотите построить купол с частотой 2V высотой 1/2 и радиусом 3,5 метра, вам надо величину радиуса (3,5) умножить на коэффициент 0,61803 для определения длины ребра А, и умножить на коэффициент 0,54653 для определения длины ребра B. Получим: А=2,163м, В=1,912м.

1V купол

2V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 1/2
A 0,61803 35
B 0,54653 30
4-х конечный коннектор 10
5-ти конечный коннектор
6
6-ти конечный коннектор
10

3V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 3/8 Количество для 5/8
A 0,34862 30 30
B 0,40355 40 55
C 0,41241 50 80
4-х конечный коннектор
15 15
5-ти конечный коннектор
6 6
6-ти конечный коннектор
25 40

4V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 1/2
A 0,25318 30
B 0,29524 30
C 0,29453 60
D 0,31287 70
E 0,32492 30
F 0,29859 30
4-х конечный коннектор
20
5-ти конечный коннектор
6
6-ти конечный коннектор
65

5V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 5/8
A 0,19814743 30
B 0,23179025 30
C 0,22568578 60
D 0,24724291 60
E 0,25516701 70
F 0,24508578 90
G 0,26159810 40
H 0,23159760 30
I 0,24534642 20
4-х конечный коннектор
25
5-ти конечный коннектор
6
6-ти конечный коннектор
120

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

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

Инструкция к калькулятору

Исходные данные.

Область «Исходные данные» предназначена для задания геометрии каркаса. В ней можно задавать параметры в следующих полях:

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

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

Значение частоты разбиения равное единице соответствует конструкции в виде икосаэдра. При увеличении частоты происходит разбиение рёбер икосаэдра на части. Количество рёбер равно частоте разбиения.

Частота разбиения

«Класс разбиения » — этот пункт отвечает за выбор формы многогранника.

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

Классы разбиения купольных конструкций.

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

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

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

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

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

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

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

Размеры и способ соединения

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

«Радиус сферы, м » — задается радиус сферы.

В выпадающем списке можно выбрать следующие варианты соединений:

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

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

Размеры рёбер

В этом поле задаются ширина и толщина рёбер в миллиметрах.

Схема купола

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

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

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

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

Данная функция может быть полезна для анализа возможных проёмов в конструкции, например для дверей и окон.

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

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

Повторный щелчок мыши снимает выделение.

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

Чтобы увидеть план основания полностью, вращайте схему мышкой.

Результаты измерений

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

Название каждого поля отвечает само за себя.

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

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

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

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

Рёбра

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

На схеме используются следующие обозначения:

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

Грани

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

Вершины

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

Расчет геодезического купола производится по заданному радиусу (площади поверхности основания), с целью получить:

  • Расчетные размеры ребер и их количество
  • Количество и тип требуемых коннекторов
  • Значения углов между ребрами
  • Требуемые высоту, общую площадь постройки
  • Площадь поверхности купола

Площадь основания купола ассчитывается по заданному радиусу S=π *R 2 . При этом надо учитывать, что реальная площадь получится несколько меньше, вследствие того, что радиус купола считается, обычно, по внешней поверхности полусферы (по «вершинам»), и стенки купола имеют также определенную толщину.

Высота геодезического купола пределяется по заданному диаметру, и может быть для четной частоты разбиения 1/2, 1/4 диаметра (при большой частоте может быть и 1/6, 1/8). Для нечетной — 3/8, 5/8 диаметра (и т.д.).

4V, 1/4 сферы 4V, 1/2 сферы

Площадь поверхности геодезического купола ассчитывается по известной формуле расчета площади сферы S=4π *R 2 . Для купола, равного 1/2 сферы, формула будет иметь вид S=2π *R 2 . В более сложному случае, когда речь идет о площади сегмента, сферы, формула расчета S=2π *RH , где H — высота сегмента.

Расчет конструктивных элементов геодезического купола ожно производить с использованием готовых таблиц, в которых заданы:
  1. Количество ребер купола одинаковой длины — ребра A, B, C, D, E, F, G, H, I. У купола с частотой 1V одно ребро — A. У купола с частотой 2V два ребра — A, B. У купола с частотой 3V три ребра — A, B, C. И т.д.
  2. Количство и тип используемых коннекторов — 4-х конечные, 5-ти конечные, 6-ти конечные.
  3. Коэффициенты пересчета длин ребер купола на радиус купола. К примеру, если вы хотите построить купол с частотой 2V высотой 1/2 и радиусом 3,5 метра, вам надо величину радиуса (3,5) умножить на коэффициент 0,61803 для определения длины ребра А, и умножить на коэффициент 0,54653 для определения длины ребра B. Получим: А=2,163м, В=1,912м.

1V купол

Ребра Коэффициенты Количество
A 1.05146 25
5-ти конечный коннектор 6
4-х конечный коннектор 5

2V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 1/2
A 0,61803 35
B 0,54653 30
4-х конечный коннектор 10
5-ти конечный коннектор 6
6-ти конечный коннектор 10

3V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 3/8 Количество для 5/8
A 0,34862 30 30
B 0,40355 40 55
C 0,41241 50 80
4-х конечный коннектор 15 15
5-ти конечный коннектор 6 6
6-ти конечный коннектор 25 40

4V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 1/2
A 0,25318 30
B 0,29524 30
C 0,29453 60
D 0,31287 70
E 0,32492 30
F 0,29859 30
4-х конечный коннектор 20
5-ти конечный коннектор 6
6-ти конечный коннектор 65

5V купол

Ребра Коэффициенты Количество для 5/8
A 0,19814743 30
B 0,23179025 30
C 0,22568578 60
D 0,24724291 60
E 0,25516701 70
F 0,24508578 90
G 0,26159810 40
H 0,23159760 30
I 0,24534642 20
4-х конечный коннектор 25
5-ти конечный коннектор 6
6-ти конечный коннектор 120

Можно исходя из одного параметра подобрать другие, посчитаются автоматически. Радиус основания может отличаться от радиуса сферы только при круглении края фигуры.

Ребра

Внимание! Длина указана по верхнему краю (обычно он длиннее), в некоторых случаях (например, ? сферы) общая длина изделия может быть больше за счет нижнего края. Так происходит при выравнивании (до окружности) края фигуры, ибо ЭВМ-программа пытается сориентировать ребра кромки в одну общую для них плоскость, это нужно для удобства установки конструкции на плоскость (поверхность планеты, например).

Каркас купола

Есть несколько способов сборки каркаса купола. Самый простой и доступный – бесконнекторный способ, которым можно спокойно собирать купола до 40 м в диаметре.

Сравнение по кол-ву материалов

На производство рубленого дома площадью 250 м 2 требуется более 150 м 3 . оцилиндрованного 22-го бревна, строительного и отделочного пиломатериала. В это же время, на строительство одного пассивного деревянного геодезического купола 14 м в диаметре, с тремя этажами, общей площадью 350 м 2 требуется 10м 3 пиломатериала, 12 м 3 плитного материала (ЛВЛ, ОСБ3, ФСФ). ВСЁ !!!

Инструкция

Смотрите инструкцию по работе с сайтом . Зарегистрированные пользователи могут создавать свои статьи (также вопросы), добавлять фотогалереи и т.п.

Геодезический купол, недорогое и удобное жилье, оригинальное решение для дачной постройки

Выбирая проект для дачной постройки мы оцениваем не только функциональность, но и привлекательность будущего строения. Ведь загородный участок – место для отдыха, и именно здесь хочется окружить себя чем-то необычным. Если вы хотите, чтобы на вашем участке появилась по-настоящему оригинальный дачный домик, попробуйте освоить постройку геодезического купола.

Что такое геодезический купол?

Вполне возможно, что многие не знают, что это за конструкция, ведь встречается она не так часто.

Поэтому остановимся подробнее на характеристиках и особенностях данной архитектурной формы. Изобретателем сооружения стал Ричард Фуллер. Он взял известную своей прочностью купольную конструкцию и разбил ее на треугольники, стороны которых находятся на геодезических линиях.

По замыслу изобретателя, именно такая необычная конструкция постройки должна была помочь в решении проблемы быстрого строительства недорогого и удобного жилья. Как и любой купол, изобретение Фуллера — очень устойчивая конструкция. Равномерно распределяя вес, купол способен выдерживать значительные нагрузки и экономит затраты на постройку фундамента.

Обтекаемая форма успешно выдерживает даже мощные порывы ветра. Экономичность таких построек обусловлена уменьшением площади боковых поверхностей. Внутри купола закругленные стены облегчают процесс циркуляции воздуха, создавая идеальные условия для поддержания микроклимата.

Из недостатков можно отметить более сложные, в сравнении с обычными постройками, расчеты. Поскольку конструкция состоит из большого количества деталей, при наличии повышенных требований к герметичности и теплоизоляции, придется утеплять гораздо больше стыков. Это, пожалуй, единственные минусы конструкции.

Как правильно рассчитать конструкцию

Если вы решили построить геодезический купол своими руками, первое, с чего нужно начать – провести расчеты. Основная задача расчета купола — имея заданный радиус получить следующие данные:

  • высоту и общую площадь постройки,
  • площадь поверхности геокупола,
  • количество и длину ребер,
  • величину межреберных углов, количество и вид необходимых коннекторов.

Отдельно стоит остановиться на такой детали для сборки купола как коннектор. Он представляет собой узел, который соединяет стропильные части между собой. Поскольку коннектор – основной элемент крепежа конструкции, изготовлен он должен быть из высококачественного и прочного материала.

В зависимости от сложности купола и места нахождения в нем, коннектор может иметь четыре, пять или шесть лепестков. Набор крепежа для строительства купола можно купить, а можно сделать своими руками. Примером может служить коннектор из перфорированной ленты. Такой коннектор очень хорош тем, что на нем легко регулировать угол наклона.

Купольные постройки с небольшим диаметром можно собирать и бесконнекторным способом, но если вы строите дачный дом, использовать для крепления ребер металлический коннектор просто необходимо.

Чтобы произвести расчет геодезического купола, нам необходимо определиться с размерами будущей постройки:

  • Следует помнить, что площадь основания готового купола будет меньше площади круга, так как в основании находится многогранник, вписанный в заданную окружность.
  • Высота геокупола определяется по длине диаметра, и может составлять для четной высоты разбиения 1\2, 1\4, 1/6 диаметра, а для нечетной 3/8, 5/8. Чем больше высота, тем больше конструкция будет напоминать шар.
  • Площадь поверхности конструкции Фуллера определяется по формуле S=4π *R2. Для купола, равного половине сферы, используем следующую формулу S=2π *R2. Если нужно рассчитать площадь сегмента сферы, формула расчета будет иметь следующий вид: S=2π *RH, где H – значение высоты сегмента.
  • Для расчета необходимых элементов конструкции можно использовать онлайн калькулятор. После введения данных о радиусе и высоте купола, калькулятор произведет расчет геодезического купола и выдаст данные о количестве и длине ребер, а также количестве и типе коннекторов.
  • Длину ребер можно высчитать и самостоятельно с помощью коэффициентов, а вот с подсчетом количества необходимых материалов лучше справится все-таки калькулятор.

Геодезический купол основа вашего дачного дома

  • Чтобы построить дом в виде купола Фуллера, достаточно будет мало заглубленного тепло изолированного фундамента.
  • На фундамент крепим угловые стойки основания, укрепляем горизонтальными распорками и возводим купол.
  • Снаружи конструкция ошивается фанерными листами.

Вставив оконные и дверные рамы, начинаем обустраивать дом внутри. Для этого в каждый проем закладывается утеплитель и опять зашивается фанерой.

Чтобы построить такой дом, понадобиться около двух месяцев. Купольная форма не только позволит вам значительно сэкономить на строительных материалах, в процессе эксплуатации вы сможете по-настоящему оценить преимущества купола Фуллера: меньшая площадь стен и потолка уменьшает теплопотери, выпуклые стены позволяют воздуху свободно циркулировать, создавая особый микроклимат, аэродинамические свойства купола препятствуют выдуванию тепла.

Купольный дом, лучший вариант функциональной, недорогой, очень необычной и привлекательной постройки на загородном участке.

Купольные дома. Срочный перепост толкового расчета.


 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…

Основные преимущества строений на основе геодезического купола :

* 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…

Основные недостатки геодезических конструкций и способы их устранения:
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…

* 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.

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.

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».

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 по сабжу 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

Engineering for Kids: Соломенный геодезический купол и сфера

Для нашего третьего и последнего проекта из соломы (пока….) Я полностью увлекся этим соломенным геодезическим куполом и сферой . Я практически всю свою жизнь жил и дышал архитектурой (мой отец тоже архитектор), поэтому я знаком с геодезическими куполами практически с тех пор, как научился ходить… ладно, может быть, не совсем на , но вы поняли картину…. .так что мне действительно любопытно, все ли остальные так же очарованы ими, как и я.Если да, пожалуйста, оставьте комментарий ниже, рассказав нам о своем любимом примере геодезического купола!

Для тех из вас, кто только настраивается на купола, прокрутите вниз до раздела «Выглядит как» поста, чтобы быстро ознакомиться с куполами и их хозяином, единственным и неповторимым Баки Фуллером, как архитекторы и дизайнеры идут он считается легендой.

У нас на заднем дворе есть потрясающий геодезический альпинистский купол, который последние несколько лет доставлял массу удовольствия моим детям.Мы с сыном пытались воспроизвести его, когда строили соломенные конструкции из треугольников, вы можете увидеть нашу версию здесь, но это был не настоящий геодезический купол. Построение настоящего геодезического купола из соломинок требует некоторой математики. Но не пугайтесь этого! Я обещаю, что это только одно простое уравнение, которое вы можете решить с помощью калькулятора! Я также хотел создать учебник, который позволит сделать геодезический купол из соломы настолько простым, насколько это возможно для человека. Думаю, я подобрался довольно близко.

Этот пост содержит партнерские ссылки на продукты, которые я люблю и рекомендую своим читателям, а также поддерживает мой маленький блог на плаву! Благодарю вас!

Материалы

  • Прямые соломинки, подобные этим Для купола вам понадобится 33 соломинки (18 одного цвета и 15 другого цвета).Для полной сферы вам понадобится 60 соломинок (по 30 каждого цвета)
  • Стержни из синели, также известные как очистители для труб
  • Ножницы
  • Линейка

Инструкции

Чтобы визуализировать этот проект заранее, вот базовый план:

  1. Разрежьте соломинки на две части разной длины (распорка A и B)
  2. Сделать 6 пятиугольных секций
  3. Соедините их вместе в форме купола

Да, это так просто.

Примечание. Мы будем нарезать соломинки двух размеров. Для простоты понимания лучше всего вырезать разные размеры из разных цветов. Таким образом, легко отследить, какие стойки длиннее, а какие короче.

Basic Pentagon

  • Шаг первый Выберите один цвет для распорки A и один для распорки B. Распорка A будет длиннее, чем распорка B. Для распорки A просто разрежьте каждую соломинку пополам. Сделайте в общей сложности 35 стоек А .
  • Шаг второй Распорка B должна быть меньше, чем распорка A, в раз с коэффициентом 0.885. Чтобы определить, какой длины нужно обрезать распорку B, измерьте распорку A, затем умножьте это число на 0,885. Теперь у вас есть размер стойки B. Вот пример:

Для соломинки длиной 8 дюймов длина стойки A будет 4 дюйма, а стойки B будет 4 дюйма x 0,885 = 3,54 дюйма. Округлите до 3,5 дюймов здесь, люди, вам не нужно быть таким точным! Просто приблизитесь к соотношению. Подсказка: отрежьте одну длину распорки B и используйте ее в качестве ориентира, чтобы обрезать остальные соломинки до нужного размера.

  • Шаг третий Отрежьте всего 30 стоек B.
  • Шаг четвертый Сделайте несколько пятиугольников! Распорка A будет снаружи каждого пятиугольника, а распорка B будет средней секцией. Возьмите (1) Стойку А и пропустите через нее ершик для труб. Согните конец, чтобы закрепить его вокруг соломинки. При необходимости присоедините дополнительные ершики для труб, чтобы получился один непрерывный ершик для труб, плотно скрутив концы ершиков вместе.
  • Шаг пятый Наденьте еще 4 соломинки на ершики , всего 5 соломинок), затем согните в форме пятиугольника и соедините концы вместе.
  • Шаг шестой Наденьте (2) стойки B на длинный конец ершика для трубок (при необходимости добавьте больше ершиков), затем вденьте ершик в соседнюю соломинку и вытащите с другой стороны.
  • Шаг седьмой Проденьте еще (2) стойки B через трубоочиститель и соседнюю соломинку.
  • Шаг восьмой Наденьте 1 последнюю распорку B на трубоочиститель, а затем закрепите все распорки B в центре пятиугольника. Это помогает обернуть очиститель для труб вокруг соединения одной пары стоек В, а затем обернуть его вокруг второй пары.Вставьте конец очистителя для труб обратно в одну из соломенных распорок, чтобы скрыть его.
  • Шаг 9 Сделайте еще 5 пятиугольников, как описано выше. Для полной сферы возьмите стакан лимонада и сделайте еще 11 пятиугольников!

Создание купола

Теперь, когда у вас есть базовая форма, которая будет формировать купол, все, что вам нужно сделать, это соединить их вместе. Для купола вам понадобится 5 Strut B, чтобы сформировать основу. Если вы делаете полную сферу, вы можете убрать дополнительные распорки, так как пятиугольники с одной стороны будут соединяться со второй стороной сферы.

Купол- Для удобства в этом визуальном уроке я заштриховал центральный пятиугольник. Поверьте, это выглядит сложнее, чем есть на самом деле.

  • Шаг первый Возьмите один пятиугольник и проденьте очиститель для труб через одну сторону, закрепив конец. Это будет ваш центральный пятиугольник.
  • Шаг второй Проденьте длинный конец ершика через одну распорку B второго пятиугольника. Убедитесь, что заостренные стороны фигур обращены НАРУЖУ.Стяните их вместе.
  • Третий шаг Повторите первый и второй шаги, чтобы соединить третий, четвертый и пятый пятиугольники в стыках центрального пятиугольника. Плотно затяните.
  • Шаг четвертый  Возьмите (5) одинарных распорок B и проденьте их через основание ряда пятиугольников внизу, чередуя пятиугольники и распорки. Плотно затяните.

Сфера

  • Шаг первый Возьмите один пятиугольник и проденьте очиститель для труб через одну сторону, закрепив конец.Это будет ваш центральный пятиугольник.
  • Шаг второй Проденьте длинный конец ершика через одну распорку B второго пятиугольника. Убедитесь, что заостренные стороны фигур обращены НАРУЖУ. Стяните их вместе.
  • Третий шаг Повторите первый и второй шаги, чтобы соединить третий, четвертый и пятый пятиугольники в стыках центрального пятиугольника. Плотно затяните.
  • Шаг четвертый Повторите шаги с первого по третий, чтобы сделать вторую половину сферы.
  • Шаг пятый Соедините две стороны вместе! Проденьте ершик через распорку B одного пятиугольника на одной сфере.Безопасный в конце.
  • Шаг шестой Вместо того, чтобы прокручивать одиночные стойки B вокруг основания, как мы это делали для изготовления купола, вы будете использовать стойки B второй сферы в качестве соединителей. Проденьте трубоочиститель через одну стойку B на второй половине сферы. Вторая половина сферы должна быть расположена лицом к противоположному направлению первой половины. Продолжайте продевать ершики через нижнюю петлю обеих половинок, чтобы сформировать законченную сферу. Закрепите начальную и конечную точки вместе.

Вы можете подумать, что это выглядит сложно, но на самом деле очень легко сделать купол и сферу, как только вы увидите шаблон. Честно говоря, я построил этот купол и сферу. Мои дети еще немного малы, чтобы заняться этим проектом, хотя мой ребенок с удовольствием пытался продеть ершики для труб через соломинку… Я знаю, что это займет некоторое время, но разделение этого проекта на основные формы сделало его очень простым в сборке и понимании. Вот мой сын с куполом, чтобы вы могли видеть, насколько он большой на самом деле.

О геодезических куполах

Почему геодезические купола так привлекают дизайнеров?

Геодезические купола — очень эффективные конструкции. Треугольники по своей природе являются стабильными формами, поэтому создание структур из взаимосвязанных треугольников позволяет получить очень прочные, но невероятно легкие конструкции, которые можно адаптировать на небольшом уровне, как наш проект здесь, до массивного уровня, как в Монреальской биосфере, построенной для Всемирной выставки 1967 года. .

Математика за куполом

Первым шагом в проектировании геодезического купола является определение частоты купола, обозначаемой буквой V.Как минимум нужна частота 2*. Проще говоря, это означает, что вам нужны 2 разные длины распорки или хорды. Чем больше распорок/аккордов у вас будет, тем более округлой будет окончательная форма. Соломенный геодезический купол/сфера здесь 2V. Также очень популярны купола 3В и 4В. Если вы хотите построить один или даже более сложный купол, воспользуйтесь этим калькулятором геодезических куполов.

*Теоретически возможен одночастотный купол, но он имеет форму икосаэдра, который не совсем имеет сферическую форму.

Подробнее о куполах

Если вам не хватает геодезических куполов, вот еще несколько мест, которые вы должны проверить:

 

Похоже на

9000. Конечно. В мире архитектуры Баки Фуллер — легенда. Он стоит в одном ряду с Фрэнком Ллойдом Райтом и Ле Корбюзье. Вы с ним знакомы? Ну ты и сейчас. Он не изобрел геодезический купол, на самом деле его изобрел Вальтер Бауэрсфельд, но Баки Фуллер сделал его нарицательным.Его любовь к геодезическим куполам за последние полвека передалась поколениям молодых студентов-архитекторов. Он увидел потенциал геодезических треугольных структур для создания прочных, но легких надстроек, и получил патенты на ряд своих разработок. Баки Фуллер также известен в дизайнерских кругах своей дальновидной философией. Он спроектировал дом Dymaxion House в 1940-х годах как тип жилья массового производства. Представьте, если бы дома изготавливались как автомобили на заводах. На мой взгляд, это делает его предшественником движения сборных домов.Он также разработал теории об ограниченном количестве природных ресурсов в мире и был провидцем в области окружающей среды. По этим и многим другим причинам он мой герой и герой многих, многих других дизайнеров.

Заключение

Мой отец, архитектор, был у нас на этой неделе и помог нам сделать геодезический соломенный купол. Его вердикт этому проекту? «Невероятный!» Он был впечатлен тем, как мы разбили конструкцию на несколько простых повторяющихся шагов, используя самые простые материалы.Вы тоже можете это сделать! Может быть, вы хотите сделать его для изучения геометрии с детьми или инженерных идей, или, может быть, просто для декоративных целей, я имею в виду, кто бы не хотел повесить геодезическую сферу на потолок? Ха! В любом случае, я надеюсь, что вы вдохновитесь на то, чтобы попробовать сделать его и пополнить ряды поклонников Баки Фуллера по всему миру!

П.С. Это был бы фантастический STEM-проект для детей старшего возраста!

Если вам понравился этот инженерный проект для детей, посмотрите «Растяжимые пузыри и бумажные строительные блоки», чтобы получить больше удовольствия от строительства.

Теперь, когда вы увлечены геометрией, вот три удивительные игрушки , которые вы, возможно, захотите добавить в свою коллекцию, они могут просто превратить ваших детей в следующего Баки Фуллера:

Не пропустите больше STEM проекты здесь, на Babble Dabble Do! Внутренний Бакминстер Фуллер вашего ребенка благодарит вас! Подпишитесь ниже, лайкните нас на FB или следите за новостями на Pinterest!

Посетите профиль Babble Dabble Do на Pinterest.

 

Сборка геодезического купола

  • Тип трубы

    Некоторые люди используют трубы из ПВХ или АБС-пластика, которые не так прочны. в качестве металлического 3/4-дюймового электрического кабелепровода, который мы выбрали.я видел много конструкции, построенные из ПВХ, которые не выдержали бури. Помните, что на Плайе могут быть ураганные ветры — это 70+ миль в час. Ментальный образ, который нужно иметь в виду: насколько хорошо ваш стоимость проезда, если вы привязали его к крыше фургона и повезли вокруг шоссе в течение нескольких часов?

    В наших ранних экспериментах мы пытались использовать 1/2-дюймовый трубопровод, но обнаружил, что стойки слишком гибкие. Наши стойки не могут выдержать вес человека, висящего на середина, но вершины могут.(И мы на самом деле используем некоторые из нижних вершины как точки привязки гамака.) Если бы мы хотели вместо живого купола пришлось бы использовать настоящую стальную трубу, который прочнее, тяжелее и его труднее разрезать, чем электрический проводник.

  • Сглаживание концов

    Мы попытались сгладить концы трубы мощными тисками, но на это ушло гораздо больше времени: несколько минут вместо 30 секунд. Кроме того, механизм тисков явно не выдержал бы всех трубы.В этом случае механическое преимущество длинного ручка кувалды перевешивала ручку тисков.

  • Анкеровка арматуры

    Мы согнули прямые 3-футовые куски арматуры в гигантские U-образные скобы. В 1999 году мы переборщили и использовали по две скобы на каждую стойку. Получающий они ушли навсегда.

    В 2000 году мы начали всего с четырех основных продуктов. Это было недобито, и мы боялись, что купол улетит во время первой же бури. В итоге мы забили еще четыре скобы небольшим молотком во время буря, так как наша кувалда к тому времени была сломана.(Перед сжиганием Чувак, я понятия не имел, что даже *возможно * использовать кувалда!) Это тоже не было победой. Я думаю, что одна скоба на вершина, вероятно, является хорошим компромиссом.

    Я также не уверен, что полная U-образная форма — это то, что нужно, поскольку удары молотком по изгибу буквы U часто просто сглаживают изгиб, а не забивание валов в землю. Другие люди клянутся леденцами, Вот думаю попробовать ли в следующем году.

  • Страница геодезических куполов и сфер

    Страница геодезических куполов и сфер

    На этой странице есть ссылки на информацию о геодезических куполах, геодезических сферах и связанную с ними информацию. Примечание: Я только изучаю геодезию, поэтому буду рад любой информации, которой вы можете поделиться!

    Информация по геодезии

    Базовый

    Еще

    Здания и сооружения (являющиеся геодезическими куполами)

    Бакминстер Фуллер Информация

    • Институт Бакминстера Фуллера — «BFI занимается ускорением разработки и развертывания решений, которые радикально улучшают благосостояние человека и здоровье экосистем нашей планеты.»

    Изготовлено из газет и малярной ленты

    Как построить геодезический купол из газетных рулонов

    Используйте длину 71 см и 63 см для рулонов газет. Сверните их очень туго . Инструкции. Два видео:

    • Использование малярного скотча – YouTube Playground Science – дети строят купол в музее науки из газеты и скотча ( Примечание: Если вы строите один из этих материалов, используйте длины 71 см и 63 см (71 / 63 = 1.13 — правильное соотношение).)
    • Использование степлера — YouTube — объясняют 2 парня — газетой и степлером.
    • Геодезический купол научного клуба AlWood — «Студенты нашего научного клуба построили свой первый геодезический купол. Это был потрясающий опыт сплочения команды». (Вудхалл, Иллинойс)

    Еще для учителей — планы уроков и мероприятия

    • Понимание 2V против 3V против 4V — Вот идея: Чтобы сделать сферу 2V из икосаэдра, разделите каждое ребро (на 2 ребра) со средней точкой.Затем соедините края. .pdf-файл; файл блокнота; Контурный файл Word 2V.
    • Мои заметки о создании геодезического купола 2V или геодезическая сфера . Вы можете использовать газетные рулоны или мешалки для кофе и ершики для трубок (стебли синели/«ворсистые палочки»).
    • YouTube с красной и белой бумагой — подробное объяснение с использованием бумажных треугольников.

    Более подробная информация о геодезии

    Другое


    Назад на страницу B3D ~ Назад на страницу учебных материалов ~ Назад к Джиму Олсену домашняя страница


    Джеймс Р.Олсен, Университет Западного Иллинойса
    Электронная почта: [email protected]
    обновлено 31 октября 2015 г.

     

    Подробная информация о строительстве геодезических куполов. Как работают геодезические купола

    Не все геодезические купола одинаковы. Самый простой и распространенный купол основан на вышеупомянутом икосаэдре с его 20 гранями, состоящими из равносторонних треугольников. Вы можете сделать еще большие купола, разделив поверхность каждого треугольника на все меньшие и меньшие треугольники.

    Рассматривая геодезический купол, вы можете заметить, что длины опорных стоек (отдельных стержней или стержней), составляющих каркас купола, обычно не идентичны. В самой простой конструкции купола существует множество распорок разной длины, необходимых для завершения непрерывной сферы.

    В одночастотном куполе используются стойки одинаковой длины. Точно так же в двухчастотном куполе используются стойки двух разных длин. Купола с более низкой частотой (с меньшим количеством деталей) легче собрать, но купола с большей частотой можно построить до больших размеров.При сборке в треугольники подкосы называются фермами . Соединение, где встречаются прямые концы стоек, называется узлом .

    Распорки должны быть точно измерены и обрезаны, чтобы купол принял правильную форму. Таким образом, для тех, кто сталкивается с проблемами фактической физической конструкции купола, меньшее количество линий означает меньшее количество распорок и гораздо более простую сборку.

    Таким образом, несмотря на то, что программное обеспечение может рассчитать чрезвычайно сложные купола, в действительности в реальном мире обычно оказывается лишь несколько основных проектов.Более сложные планы, то есть планы с большой частотой, требуют распорок различной длины, и поэтому их труднее собрать.

    Когда проект купола готов, строители выбирают нужные материалы. Стойки купола могут быть изготовлены из высокопрочных металлических сплавов или из более традиционных деревянных элементов. Узлы или ступицы, соединяющие стойки, часто стальные.

    После завершения каркаса его необходимо закрыть. Треугольные панели обычно изготавливаются из фанеры, пластика или бетона.Внутренняя часть купола часто обшивается утеплителем и отделывается треугольными секциями из гипсокартона или дерева.

    С планом умного купола нет ограничений на высоту этих треугольников. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как строятся купола и как геодезические творения Фуллера приобрели гигантские размеры, а затем сгорели.

    Как построить теплицу с геодезическим куполом Версия 2


    Несколько лет назад мы построили наш второй геодезический купол, немного отличающийся от первого.В этой статье мы рассказываем, как построить теплицу с геодезическим куполом версии 2. Вы можете прочитать все о версии 1 в статье «Как построить теплицу с геодезическим куполом».

    Почему мы использовали другой метод строительства?

    Помимо того, что я искал новое испытание, тут было несколько причин. Во-первых, конусное соединение, используемое в первом куполе, не подходило для большой снеговой нагрузки, и у некоторых пользователей геодезические купола разрушились под снеговой нагрузкой. Мы по-прежнему считаем, что это отличный способ построить GeoDome, но, возможно, не в районах с сильным снегом.Во-вторых, этот вариант не требует сложных швов. Я хотел найти более простой способ построить теплицу с геодезическим куполом, так как видел, как многие из наших читателей, которые пытались воспроизвести наш первый купол, боролись с чертежами.

    Эта теплица с геодезическим куполом версии 2 лучше

    Версия 1 имеет то преимущество, что полностью изготовлено из дерева и имеет приятный внешний вид. Одним из недостатков является то, что вам понадобится радиальная ручная пила и некоторые продвинутые навыки работы с деревом, а другим является относительно слабое конусное соединение, которое может привести к поломке.Во время проектирования первого купола я не знал о различных нагрузках, которым подвергается соединение, но с новыми знаниями я бы рекомендовал его только в районах с максимальной снеговой нагрузкой 5 дюймов за раз. . Конечно, всегда можно уменьшить опасность обрушения купола, очистив его от снега.

    Преимущество

    версии 2 в том, что это более простой проект по дереву, гораздо более высокая прочность соединения, эта версия ступиц с трубами более прочная, что является важной частью всей конструкции, и ее отличный внешний вид может быть привлекательным для некоторых людей.

    Необходимый материал

    — 2×4 Пиломатериалы. Мы использовали необработанную еловую древесину и окрашивали ее перед сборкой. Вы также можете использовать пихту Дугласа из-за ее структурной прочности.
    — 3-дюймовая труба из АБС-пластика
    — 1/4×1-1/2 дюйма (или 2 дюйма в длину)   Конструкционные винты
    – Обработка древесины.
    – Покрытие. Вы можете использовать тепличную пленку , термоусадочную пленку или поликарбонатные панели .

    Используемые инструменты

    Измерительная лента
    Square 22 — карандаш
    Уровень
    Уровень
    Уголовный нож
    Защитные очки
    Слуховой защиты
    Сверла / водитель
    Соединение торцовочная пила

    Планы теплицы с геодезическим куполом

    Мы используем калькулятор Acidome , подробнее о том, как им пользоваться, читайте в нашем первом посте .Мы рекомендуем вам прочитать пост и все комментарии, скорее всего, на ваши вопросы уже есть ответы там.

    На этот раз размер нашего купола составляет 15 футов (4,57 метра) в диаметре у основания, а его частота составляет 3 В. Основание купола по умолчанию не идеально выровнено или не выровнено, вы можете либо поставить галочку в поле «Выровнять основание» в калькуляторе, либо, как показано на рисунке ниже, вырезать эти красные стойки в этом положении в первом ряду на 3,6% длиннее. .

    Соединители труб

    Ступицы были сделаны из 3-дюймовых черных труб ABS, которые обычно используются для дренажа и вентиляции.Я разрезал трубу на куски длиной 3,5 дюйма, которые равны глубине распорок. Вы бы обрезали ступицы в соответствии с глубиной ваших стоек.

    На калькуляторе Acidome в конце страницы вы найдете схему концентраторов (вершин) трубопроводов. Линии, пересекающие окружность, указывают расположение просверленного отверстия в ступице. Я расставил и просверлил отверстия на своих втулках в соответствии с рисунком, но для удобства вы можете расположить отверстия на втулке №1 одинаково под углом 60°, как показано для втулки №2.Я использовал пресс-сверло для отверстий и нож, чтобы снять заусенцы с краев, чтобы не повредить пластик теплицы.

    На рисунке ниже вы видите, как я использую болты с защелкой для крепления стоек к ступицам, однако я бы рекомендовал использовать структурные винты, для которых не нужно предварительно просверливать направляющие отверстия. Поскольку большинство распорок подвергаются сжимающей силе, основная функция винта — удерживать их на месте. Только стойки в фундаментном кольце и каждое кольцо в следующем ярусе подвергаются растягивающему усилию, поэтому вам следует использовать более длинные винты.

    Стойки для геодезического купола версии 2

    Стойки, вид сбоку, показывает срез под углом. Значения угла для различных распорок можно найти на странице калькулятора Acidome. Я также срезал все острые края стоек рубанком.

    Вместо того, чтобы покупать пиломатериалы, обработанные сомнительными химическими веществами, мы сами обрабатываем пиломатериалы средством для обработки древесины Eco . ОБНОВЛЕНИЕ: Через несколько лет использования купола мы заметили, что обработка древесины Eco не защищает древесину от гниения.У нас пока нет реальной альтернативы, но мы обновим, если что-то найдем. Лучше всего выбирать древесину, которая естественно устойчива к гниению.

    Сборка геодезической купольной теплицы

    Сначала я собрал фундаментное кольцо, но прежде чем приступить к купольной теплице, я выкопал и построил резервуар для воды. Подробнее о баке для воды читайте здесь .

    После завершения резервуара для воды я продолжил соединение распорок с кольцом фундамента, создавая треугольники, соединяя вершины тех треугольников, которые завершают второй периметр.После того, как все детали подготовлены, сборка превращается в удовольствие. С некоторой помощью нашего сына мы сделали это примерно за полдня.

    С помощью угловой шлифовальной машины и шлифовального диска мы отшлифовали все выступающие кромки над ступицей. Это важно, чтобы пластик теплицы не повредился.

    Не забудьте подкрасить открытые участки дерева средством для обработки древесины.

    Покрытие геодезической купольной теплицы

    На этот раз мы решили покрыть купол термоусадочной пленкой.Это было немного дороже, но я подумал, что универсальная крышка была бы действительно хороша. К сожалению, процесс усадки делает пластик более непрозрачным и менее прозрачным. Поэтому, попробовав, мы решили не сжимать пластик, а обрезать его по размеру и закрепить дополнительными планками, как мы сделали в нашем первом куполе. Основываясь на этом опыте, мы бы не рекомендовали термоусадочный пластик для купола теплицы. Подробнее о покрытии геодезической купольной теплицы читайте здесь .

    Надеюсь, вы найдете это руководство по сборке теплицы с геодезическим куполом версии 2 полезным, и мы будем рады услышать от вас, если вы построите ее.

    Нам нравится наша теплица с геодезическим куполом, и мы будем строить ее снова и снова.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.