Ювелирное обозрение

Пошаговая инструкция изготовления мобильного геокупола своими руками

Геодезический купол своими руками

Добрый день! Эта статья будет полезна для всех, кому интересен геокупол, и кто хочет создать эту удивительную конструкцию своими руками. В статье мы не будем вдаваться в общую теорию геокуполов, т.к. это емкая тема, описанная в других статьях. Ниже приведены конкретные инструкции как сделать мобильный геокупол небольшого размера. Такой купол будет идеальным решением для всех путешественников и любителей жить на природе, подойдет для дачной беседки или детского домика. Данный купол — это универсальный мобильный шатер, компактный при транспортировке (подойдет для любой легковой машины), быстрый в сборке (2-3 часа), очень прочный и устойчивый к природным стихиям. А еще этот дом круглый и гармоничный. В народе поговаривают, что благодаря своей синергетической (геодезической) структуре каркаса, геокупол благоприятно влияет на окружающее пространство и гармонизирует его. В этом мы много раз убеждались на опыте. Установив в таком домике печь, можно смело жить в нем до поздней осени. Есть варианты для зимовки, но они требуют утепления.

Многие фото материалы для этой статьи были собраны из разных источников, за что большая благодарность их создателям. Также отдельное спасибо латвийским друзьям, которые вдохновили нас на создание подобной инструкции.

Итак начнем!

Вот такой геодезический купол должен получится у вас в итоге.

Диаметр купола: 6,2 метров
Высота купола: 3,65 метра
Количество деталей: 165
Количество типоразмеров: 3
Площадь: 30 кв.м.
Количество болтов: 61
Размер болтов: М8х60

Подбор материала каркаса

Удобный и бюджетный материал для каркаса геодезического купола— стальная труба (электросварная). Для нашего купола подойдет круглая труба 25х1,5мм. Купить такую трубу можно на ближайшем рынке или металлобазе. Обычно, трубы продаются шестиметровой длинны. Для удобства доставки можно попилить их по 3 или 1,5 метра.

Итак нам необходимо 252 метра трубы (42 трубы по 6 метров). Стоимость около 6000 рублей.

Подбор инструментов и создание рабочего пространства

Для изготовления каркаса вам потребуется следующий набор инструментов:

Ручная болгарка с дисками по металлу (либо отрезной станок)
Ручная дрель (либо сверлильный станок)
Сверла по металлу (диаметр 9мм)
Ручной пресс
Тиски
Рабочий стол (длинной минимум 1,5 метра)

Резка труб

Далее нам необходимо порезать трубы. Размеры реза и количество приведены ниже.

Подбор ручного пресса и подготовка рабочего места

Некоторые модели ручного пресса вы можете посмотреть здесь. Если у Вас есть дружественное производство по металлообработке — Вы счастливчик).

Для быстрого и точного изготовления Вам пригодятся различные оснастки и приспособления, помогающие и ускоряющие процесс. Здесь можно проявить свой божественный интеллект или воспользоваться уже придуманными идеями.

Следующие этапы производства

Сплющивание концов трубы (в одной плоскости. )
Сверление
Загиб концов на 11 градусов относительно всей трубы (это необходимо для «закругления» каркаса в купол)

Первый конец трубы плющится произвольно, а вот второй конец необходимо сплющить в той же плоскости, что и первый конец. Поэтому умельцы использую нехитрое приспособление «щель», зажимая первый сплющенный наконечник в определенной плоскости. Второй конец плющиться при этом в той же плоскости. После плющения рекомендуется обработать концы напильником или балкаркой (убрать острые углы и заусенцы).

Для сверления отверстий вы можете сделать небольшое приспособление, показанное далее на фото. В данном случае приспособление помогает закрепить трубу. При этой операции сверяется также точное расстояние между центрами отверстий (рулеткой или метка на столе).

Просверлив все отверстия, Вам необходимо загнуть плоские концы трубы на 11 градусов, относительно трубы. Для этого можно использовать приспособление, приведенное ниже. В данном случае на столе рисуется линия, соответствующая 11 градусам, являющаяся меткой, до которой Вы делаете загиб.

После всех операций у Вас должно получиться что-то подобное:

Покраска элементов

В данном вопросе существует множество подсказок, которые Вы можете найти в интернете. После покраски рекомендуется пометить все элементы цветовым обозначением для удобства сборки.

Крепеж

Болт M8, длинной 50мм — 65 штук
Шайба М8 — 130 штук
Гайка M8 — 65 штук

Сборка

Вам потребуется 2-3 человека, гаечные глючи M8 (или гайковерт) и небольшая стремянка (или тура). Первый раз собирать будет удобнее снизу вверх. Для сборки используйте цветовую схему. Собирайте купол упорядоченно, по спирали. Т.е. разложите и закрепите сначала нижнее кольцо, затем прикрепите к нему следующий ряд, соедините ряд. Продолжайте в том же духе, собирая каждый ряд по порядку.

Для того, чтобы публикация не была слишком большой, инструкция по изготовлению оболочки для купола будет следовать в следующем посте.

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

Определение геодезического купола

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

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

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

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

Измерения и расчеты

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

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

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

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

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

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

Строительство своими руками

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

Теплица

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

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

Беседка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Строения на даче, выполненные в нестандартной форме, украшают участок и повышают его привлекательность. Дома, беседки, теплицы, построенные в виде геодезических куполов, уж точно не останутся незамеченными. Претворить в жизнь проект небольшого геокупола совсем несложно. Со строительством подобного сооружения под силу справиться многим садоводам, несмотря на оригинальность каркасной конструкции. Минимальные расходы на приобретение строительных материалов позволяют выполнить все работы в кратчайшие сроки. Купольные технологии интересуют и строителей загородного жилья. Пространство внутри такого коттеджа отличается повышенной функциональностью. В доме-куполе на 20% больше полезной площади за счет уменьшения количества ограждающих конструкций. На этом и удается сэкономить стройматериалы.

Архитектурные сооружения, в качестве несущей конструкции которых использовалась сетчатая оболочка, появились в середине прошлого века. Первые геодезические купола спроектировал Ричард Фуллер (США). Свое изобретение американец запатентовал. Необычные для того времени сооружения планировалось возводить с целью получения дешевого комфортабельного жилья в короткие сроки. Однако добиться массовой застройки по изобретенной технологии не удалось.

Воздушный купольный шатер над летним бассейном открытого типа защищает отдыхающих людей от палящих лучей солнца, аккумулируя при этом тепло

Экстравагантный проект нашел себе применение в строительстве футуристических объектов: кафе, стадионов, бассейнов. Обратили внимание на геокупола и ландшафтные дизайнеры, которые данные сооружения стали размещать в центре пейзажной композиции. И тогда, и сейчас специалистов привлекает просторность купольных строений. Включив воображение и фантазию, можно найти множество вариантов применения пространства внутри сферы.

Конструкция геодезического купола отличается большой несущей способностью. От величины диаметра сферического каркаса зависит величина всей площади сооружения. Небольшие купола пятиметровой высоты возводятся без применения строительного крана силами двух-трех человек.

Почему данная конструкция лучше других?

Сферическая форма геокупола способствует гармонизации пространства, которое насыщается позитивной энергетикой. Находиться в просторном и невероятно уютном круглом помещении полезно для здоровья. Не зря купольные строения относят к экологическим сооружениям. К преимуществам легких геодезических конструкций можно отнести:

• отсутствие необходимости устройства основательного фундамента, а это значительно упрощает и ускоряет монтаж объекта;
• отсутствие необходимости использования строительной спецтехники, что снижает в разы шум при проведении работ.

В основе строительства геокуполов лежит каркасно-щитовая технология, позволяющая в кратчайшие сроки возвести на дачном или загородном участке целый ряд сооружений различного назначения, например:

• баню или сауну;
• дом или летнюю кухню;
• гараж или навес;
• беседку или детский игровой домик;
• бассейн круглогодичного использования;
• теплицу или оранжерею и т.д.

Основные виды геодезических конструкций

Конструкции геокуполов отличаются друг от друга частотой разбиения поверхности сферы на треугольники. Частоту разбиения принято обозначать буквой V. Число, стоящее рядом с V, показывает количество различных конструктивных элементов (ребер), используемых для построения каркаса. Чем больше число ребер используется, тем прочнее получается геокупол.

Существует шесть видов геокуполов, из которых активно применяются при строительстве объектов только пять:

• 2V купол (высота сооружения равна половине сферы);
• 3V купол (высота сооружения равна 5/8 сферы);
• 4V купол (высота сооружения равна половине сферы);
• 5V купол (высота сооружения равна 5/8 сферы);
• 6V купол (высота сооружения равна половине сферы).

Легко заметить, что полусферическая форма объекта достигается лишь при четной частоте разбиения.

Схема каркаса геодезического купола типа 2V для создания небольших сооружений. Разные по длине ребра выделены цветом и обозначены буквами

Для небольших дачных построек обычно выбирается конструкция 2V купола. Каркас собирают из двух видов ребер, обозначающихся на схемах для удобства латинскими буквами A и B, а также выделяющихся дополнительно синим и красным цветом. Заготовки также помечают цветом, чтобы упростить процесс сборки каркасной конструкции. Для соединения отдельных ребер каркаса геодезического купола применяют специальные узлы, называемые коннекторами. При монтаже 2V-купольной конструкции используются три вида коннекторов:

Для подсчета длины ребер и количества коннекторов используют онлайн-калькуляторы, в которые забивают исходные данные объекта: радиус основания, частоту разбиения, желаемую высоту купола.

Три типа коннекторов, используемых для соединений ребер каркаса купола, сходящихся в одной точке (вершине многоугольника)

Большие полусферические объекты, диаметр основания которых превосходит 14 метров, строят с помощью 3V и 4V куполов. При меньшей частоте разбиения получаются слишком длинные ребра, что затрудняет их заготовку и монтаж. При постройке 3V купола длина ребер составляет почти три метра. Собирать каркас из таких длинномерных материалов довольно проблематично.

Выбрав другой тип купола (4V), уменьшают длину ребер до 2,27 метра, что существенно упрощает сборку купольного сооружения. Уменьшение длины конструктивных элементов ведет к увеличению их количества. Если у 3V купола при высоте 5/8 сферы насчитывается 165 ребер и 61 коннектор, то у 6V купола при той же высоте ребер уже 555 штук, а коннекторов – 196.

Свайный фундамент для установки больших купольных конструкций позволяет обеспечить сооружению необходимую прочность и устойчивость

Пример строительства купольной оранжереи

Перед началом строительства определяются с площадью основания будущей оранжереи, а также с ее высотой. Величина площади основания зависит от радиуса окружности, в которую вписывается или вокруг которой описывается правильный многоугольник. Если допустить, что радиус основания будет равен 3 метрам, а высота полусферы полутора метрам, то для сборки 2V купола понадобится:

• 35 ребер, линейный размер которых составляет 0,93 м;
• 30 ребер длиною 0,82 м;
• 6 пятиконечных коннекторов;
• 10 четырехконечных коннекторов;
• 10 шестиконечных коннекторов.

Подбор материалов

В качестве каркасных ребер можно использовать бруски, заборную доску, профильную трубу, а также специальные двойные стойки-распорки. При заготовке ребер учитывают их ширину. Если выбирается заборная доска, то ее придется распиливать на несколько равных частей с помощью лобзика.

Выравнивание площадки

Подготовив все конструктивные элементу будущего купола, приступают к выравниванию места под строительство сооружения. При этом необходимо вооружиться строительным уровнем, так как площадка должна быть идеально ровной. Выровненное место отсыпается слоем щебня, который хорошенько утрамбовывается.

Возведение основание и сборка каркаса купола

Далее приступают к строительству основания оранжереи, высота которого вместе с высотой купола сделает помещение комфортным для эксплуатации. После сооружения основания, начинают собирать каркас из ребер по схеме, на которой показана последовательность выполнения соединений. В итоге должен получиться многогранник.

Каркас полутораметровой полусферы для обустройства оранжереи на даче выполнен из деревянных брусков, соединяемых коннекторным способом по схеме друг с другом

Облегчить сборку можно путем окрашивания разных по длине ребер в различные цвета. Такое цветовое выделение отдельных элементов конструкции позволит избежать путаницы. Равнобедренные треугольники, собранные из брусков или кусков профильной трубы, скрепляют между собой коннекторами (специальными приспособлениями). Хотя небольшие конструкции удается скрепить саморезами и обычной монтажной лентой.

Крепление листов поликарбоната

К каркасу прикручивают листы поликарбоната, выкроенные в виде треугольников. При монтаже используют специальные саморезы. Швы между соседними поликарбонатными листами декорируют, а заодно и утепляют, рейками.

Обустройство внутреннего пространства

По периметру оранжереи делают грядки, при этом их высота должна быть равна высоте основания каркаса. При отделке ограждений используют различные материалы. Лучше и элегантнее сочетается с растениями, выращиваемыми в оранжерее, природный камень. Для удобства дорожку в оранжерее по возможности делают широкой. Обязательно обустраивают место для отдыха, с которого можно любоваться красотой диковинных растений и цветов.

Каркас данной купольной теплицы выполнен из профильной трубы. Грани многоугольника выполнены из листов поликарбоната, пропускающих свет и задерживающих ультрафиолетовые лучи

Для рационального использования внутреннего пространства используют полипропиленовые трубы, которые крепят к граням каркаса. На эти трубы подвешивают кашпо с ампельными растениями. По краям оранжереи высаживают низкорослые растения, а ближе к центру – высокорослые. Для поддержания внутри купола достаточного уровня влажности устанавливают в северной части сооружения резервуар с водой. Усилить парниковый эффект внутри оранжереи позволяет светоотражающая пленка, которая крепится к конструкции каркаса, находящегося над резервуаром с водой.

Внутреннее обустройство купольной оранжереи осуществляется с максимальным использованием имеющегося пространства. Высота растений влияет на выбор места их посадки в оранжерее такой необычной формы

Беседка в виде полуоткрытой полусферы

Беседка, выполненная в виде полуоткрытой полусферы, станет самым привлекательным местом на дачном участке. Собирается это воздушное сооружение в течение одного рабочего дня. Монтаж каркаса производится из профильной трубы. Диаметр купола при этом должен составлять 6 метров, а высота объекта – 2,5 метра. При таких размерах удается получить 28 квадратных метров полезной площади, достаточной для размещения друзей и родственников. Расчет конструктивных элементов 3V купола проводится также с помощью онлайн-калькуляторов. В результате автоматического подсчета получается, что для строительства беседки понадобится:

• 30 штук ребер по 107,5 см;
• 40 штук ребер по 124 см;
• 50 штук ребер по 126,7 см.

Концы ребер, выкроенных из профильной трубы, сплющивают, просверливают и загибают на 11 градусов. Для удобства сборки решетки геокупола по схеме помечают одинаковые по длине ребра одним и тем же цветом. В итоге получится три группы элементов, которые крепят друг к другу согласно схеме с помощью шайб, болтов и гаек. Завершив монтаж каркаса, производят настил укрывного материала, в качестве которого можно рассматривать:

• фанерные листы;
• полотна цветного поликарбоната;
• вагонку;
• мягкую черепицу и др.

Если закрыть только верхнюю часть каркаса, то получится оригинальная полуоткрытая беседка. С помощью штор можно задекорировать оставшееся свободным пространство по боковым сторонам беседки. Добиться неординарного оформления купольного сооружения позволит ваша фантазия.

О том, на что обратить внимание при выборе штор для садовой беседки, можно узнать из материала: https://diz-cafe.com/dekor/shtory-dlya-sadovoj-besedki-i-verandy.html

Сборно-разборный металлический каркас может быть демонтирован в любое время. При необходимости конструкция в разборном виде вывозится на природу, где быстро собирается и накрывается чехлом, изготовленным из влагоотталкивающей ткани.

А может быть построить целый дом?

Дом, в отличие от рассмотренных выше строений, нуждается в устройстве мелкозаглубленного теплоизолированного деревянного фундамента. На возведенный фундамент крепят угловые стойки стен основания, а также горизонтальные распорки. После приступают к монтажу обрешетки купола.

Сферическая поверхность каркаса с внешней стороны зашивается фанерными листами, толщина которых должна быть не менее 18 мм. В выбранные места устанавливают окна и двери. Для утепления конструкции используют теплоизоляционные материалы нового поколения, которые изнутри также закрываются листами фанеры или иным отделочным материалом.

Возведение дачного дома в форме геодезического купола проводится с использованием теплоизолирующих материалов, прокладываемых между внутренней и внешней отделкой двойного каркаса

Для быстрого крепления всех материалов рекомендуется использовать при строительстве дачного домика систему двойных распорок.

Как видите, найти применение геодезическому куполу на дачном участке может каждый садовод. Если самостоятельно построить такое оригинальное сооружение вам не под силу, тогда наймите профессионалов. Многие строители с удовольствием берутся за подобные проекты, потому что их можно возвести в короткие сроки.