Как построить купол
Статьи

Строительство куполов.

Технология разработана архитектором Бульковым К.В.

 

 

История

Способы возведения купола, существующие на сегодняшний день:

Геодезический купол – набор несущей конструкции из треугольных или шестиугольных конструкций (деревянные ,пластиковые, металлические стержни с стальные узлы). Недостаток: дорогие и сложные или слабые узлы, конструкция не стабильна пока не собрана;

Рамный способ - установка кривых балок по форме купола, вся конструкция набирается секторами. Сюда же относятся варианты строительства куполов из стали. Недостаток: необходимость в изготовлении дорогих клееных балок или сварных конструкций,  не стабильна пока не собрана (за исключением вантовых конструкций);

Способ торкретирования на арматурный каркас – набирается арматурная сетка, после чего насосом набрызгивают бетон. Недостатки: высокая стоимость строительства, сложность арматурных работ, необходим бетонный завод;

Купол по опалубке – на заводе изготавливается сектор опалубки и на месте строительства последовательно заливаются сектора и замыкаются в купол. Сюда же относится вариант, когда на заводе отливаются элементы и на площадке собираются в купол, с помощью техники.  Недостатки: высокая стоимость строительства, наличие бетонного завода, ограничения по форме купола, конструкция не стабильна пока не собрана, из-за необходимости ее стабилизировать идет перерасход бетона;

Метод «надувки» - на площадке раскладывается огромный надувной шар, после чего особым образом раскладывается арматура, она не закрепляется жёстко, а на специальных крючках, далее начинается заливка бетона, по мере заливки надувается шар, в итоге получается купол. Недостатки: наличие специальной опалубки, необходим бетонный завод, специальная бетонная смесь, залить необходимо до схватывания;

Классический метод выкладки купола из кирпича (плимфы) по опалубке или по шаблону. Недостатки: конструкция не стабильна пока не собрана, высокое мастерство каменщиков и качество материала.

Купола из (super adobe) мешков с уплотненным грунтом. Купол растет постепенно, применяется практически любой грунт. Недостатки: очень боится влаги и солнца, трудоемко, ограничения по форме и размерам купола.

Вроде всё, но возможно есть ещё варианты.

Каждый из выше перечисленных  способов имеет свои плюсы и свои недостатки. От некоторых вариантов отказались, некоторые применяются и сегодня. Все варианты куполов отлично экономят пространство, можно перекрывать большие пролеты.

 

Предлагаю рассмотреть три метода строительства купольных и сводчатых зданий:

Метод первый

Итак, имеем ровную площадку, подготовленную под строительство. У нас заложена лента по форме купола. Далее понадобится много прутьев диаметром в палец-два, длиной от полутора метром до трёх. Прутья должны быть из ивняка, орешника или акации (думаю молодняк – то, что надо), но ни в коем случае не брать бузину, калину или иной кустарник у которого рыхлая сердцевина. Закрепляем прутья вертикально, достаточно жёстко в основании, чтобы не шатались и не вываливались при сгибании. Шаг прутьев 70-120 мм. Далее, в центре необходимо установить шаблон купола – это вертикальная мачта на поворотном шарнире (ось вращения) к которой прикреплён шаблон-дуга купола (повторяющая внутреннее очертание купола). Теперь приступаем к плетению гигантской корзины. Размер ячейки 150Х70 мм примерно, можно квадратные 70Х70 или 50Х50. Вплетаем всё новые и новые прутья, попеременно заплетая вертикальные стойки, и постепенно придаём форму. После того, как поднялись на метр можно заложить 700 мм снизу саманом, толщина самана у основания 500 мм, используем тяжёлый, хорошо вымешенный саман. Укладываем грубо – лепёшку-шар диаметром примерно 100-150 мм с силой вкидываем на плетень. Надо сделать так, чтоб 400 мм самана осталось снаружи, а 100 мм внутри купола. После вкидывания лепёшек, надо взять дубинку и пришлёпнуть саманину в единую массу. Влажность должна быть такая, чтоб лепёшка с высоты плеча падала практически, не деформируясь, должна оставаться лишь небольшая вмятина. Естественно, рассыпаться лепёшка тоже не должна. Важно применять солому, чем больше соломы сможет замесить «саманомес», тем лучше. Выложив один слой высотой около 700 мм, не разравнивайте, пусть он будет максимально грубым, накройте мокрыми тряпками, потом клеёнкой, после чего продолжаем плести купол. Задача в том, чтоб по кругу подымать саманную стену, по 500-700 мм, используя плетень как несущую сетку.

Перед укладкой второго и последующих слоёв самана надо снять тряпки с клеёнкой и промазать нижний слой глиняным молочком. После этого продолжаем наращивать стену. Саманная стена должна постепенно становиться тоньше к вершине. На самой вершине толщина самана должна быть не более 150 мм. По мере роста стен можно втыкать новые вертикальные прутья-стержни для плетении в саман и дополнительно привязывать их верёвками в верхушкам предыдущего стержня. Можно использовать расколотые вдоль рейки (дранку) для набора каркаса. При правильном изготовлении каркас спокойно несет вес рабочих, несмотря на шаткость.

Такой метод ограничен диаметром куполов – до 4.5-5 м, и их формой – купол должен стремиться скорее к «шлему» нежели к полусфере. Метод трудоёмкий, он отлично подходит для степного региона, где есть глина и кустарник. Получаем отличную несущую конструкцию купола.

 

Второй метод.

Имеем готовую площадку с залитой лентой. Вовнутрь будущего купола сносим необходимое количество соломенных тюков. Тюки укладываем с перевязкой так, чтоб конструкция не шаталась. Получаем скирту, которая грубо напоминает полусферу. Далее берём смесь песка и глины (80-90% песка и 20-10% глины) и обмазываем соломенный «купол», придавая форму полусферы. Задача – получить такую поверхность, которую потом не надо будет дополнительно обрабатывать. Готова своего рода опалубка-болванка. Далее может быть несколько методов строительства, в зависимости от диаметра полусферы: если диаметр менее 5 м – можно применять саман, если от 6 до 12 – применяем сталефибробетон или полнотелый кирпич. Принцип укладки самана такой же как и в предыдущем методе или использовать саманные блоки. Сталефибробетон наносится насосом, смесь должна иметь очень низкую текучесть и быстро схватываться. Возможно, понадобятся леса для заливки. Толщина бетона у должна быть около 150 мм у основания и около 70-80 мм у вершины. После полного высыхания (набора конструктивной прочности) бетона (или самана) начинаем вынимать солому и глинянно-песчаную смесь. В результате получаем купол с идеальной внутренней поверхностью. После утепляем, гидроизолируем, вентилируем, укрываем и эксплуатируем.

Третий метод.

Хотим строить заглублённое здание. Имеем площадку с уклоном, грунт – глина, супесь, мел, неважно, главное, чтоб не скала. Начинаем земляные работы, наша задача разметить контуры будущего сооружения. Принимаем за основу какую-то точку, пусть это будет 0.000. Относительно неё пол должен быть заглублён, к примеру, на 2 метра (отметка пола: -2.000), а отметка вершины будет +2.500. Начинаем выбирать землю в тех местах, где будет наша стена. Сначала делаем вертикальные траншеи, грунт отбрасываем во внутрь будущего сооружения. Иными словами, формируем те же очертания куполов, сводов, которые необходимо получить. Подчищаем стенки, придаём необходимую форму и уклоны. После того как «болванка» закончена, можно приступать к изготовлению фундамента и купола. Мы можем использовать такие методы куполостроения: заливка сталефибробетоном, глинобит, укладка саманных лепёшек или блоков, купол из кирпича. Перед тем, как начать использовать один из этих методов «болвану» лучше укрыть плёнкой или старыми баннерами, тканью и на эту основу укладывать несущую конструкцию купола. Когда купол готов, начинается самое интересное. Надо выбрать весь грунт-«болванку». Грунт можно выбирать двумя способами:

1)      через круглый люк в вершине купола – грунт вынимается и укладывается у основания, постепенно обваловывая купол;

2)      через проёмы у основания купола, и также постепенно заглубляя купол.

Это очень трудоёмкий процесс, который лучше максимально механизировать. Надо будет перекидать кубометры грунта вручную. Таким методом можно строить дома заглублённые или обвалованные, сводчатые конструкции любой сложности.

 

 

Послесловие

На протяжении всего этого труда мы говорили о куполах и сводах, простых полусферических объёмах, но любой из описанных методов может применяться для разнообразных, сложных бионических форм. Можно выплетать арки и сложные оконные проёмы, на одном большом куполе можно разместить множество маленьких. Можно усложнить форму купола, сделав его похожим на очищенный мандарин. Купол может переходить в своды. Можно состыковывать несколько сложных куполов в один потрясающий и сложный объём, который будет приводить в экстаз любого, кто попадает вовнутрь помещения. Методы разработаны для индивидуального домостроения, они не удобны для использования при строительстве большепролетных объектов.

 

 

Я не придумал ничего нового, просто адаптировал традиционные методы строительства печей под строительство сооружений. Третий метод – это усовершенствованный метод  «стена в грунте». Я не утверждаю, что эти три метода лучше тех, что применяются традиционно, а предлагаю вам альтернативу и варианты. Я дал вам методы, а форма ограничена лишь вашей фантазией.­­

 

(С) Архитекторы: Бульков К.В. и Булькова М.А.

10.03.2013

 

Notice: Constant _JEXEC already defined in /sata1/home/users/milasong/www/www.ansambl.dp.ua/index.php on line 91