Коннектори купольних конструкцій
Типи з'єднання каркаса купольних конструкцій
Розділяють бесконнекторное і з'єднання елементів каркаса за допомогою конекторів.
Бесконнекторное з'єднання ребер каркаса
Бесконнекторний спосіб можна умовно поділити на три види:
- в якості елементів каркаса використовуються точно підігнані бруски;
- каркас складається з легких металевих або пластикових трубок;
- купол збирається з готових панелей трикутної форми.
Якщо трубчастий каркас і готові панелі відносяться скоріше до заводських виробів, то каркас з підігнаних елементів можна звести своїми руками. На зображенні показаний процес з'єднання ребер з допомогою звичайних шурупів.
Це досить трудомістке заняття, яке вимагає чималого досвіду роботи з деревиною та гарного набору інструментів. Тому великою популярністю користується альтернативний варіант, а саме з'єднання бруса за допомогою конекторів.
Коннектори для купольних конструкцій
Купольні коннектори бувають:
- збірні;
- класичні зварні або "фуллеровскіе";
- плоскі.
Основними критеріями при виборі типу конекторів є розміри майбутньої будівлі і його призначення. Наприклад, для побудови купольних теплиць немає сенсу купувати дорогі збірні з'єднувальні елементи. Навантаження на вузли буде мінімальною і для будівництва підійдуть плоскі саморобні коннектори. При будівництві великих житлових купольних будівель, необхідна висока надійність, тому рекомендується використовувати збірні і зварні типи з'єднання.
До яскравих представників конекторів розбірного типу можна віднести так званий «канадський» коннектор або ще одного його назва «т-коннектор«. Всі елементи виготовлені з високоякісної сталі і покриті цинком або анодовані для захисту від корозії. До плюсів такого типу коннекторів можна віднести: надійність, дуже зручні у використанні, не вимагають спеціальних навичок при монтажі. Основним їх мінусом є висока вартість.
Існують і інші варіанти розбірних конструкцій конекторів, наприклад, такі як "партизан" і "клешня". Всі вони вимагають достатнього досвіду роботи з металом, наявності інструментів і високої точності виконання робіт при їх виготовленні.
Зварні коннектори. Як зробити коннектор своїми руками.
На відміну від збірних, класичні зварні коннектори доступніші як за ціною, так і при виготовленні своїми руками. Вони мають чотири, п'ять або шість променів або лопатей, в залежності від вузла конструкції в якому застосовуються. Конструкція складається з внутрішньої частини-труби і приварених до неї пелюсток. Для внутрішньої частини рекомендується використовувати сталеву безшовну трубу діаметром 114 мм і товщиною стінок не менше 4 мм. Так як в стиках каркаса практично немає згинальних моментів і відсутня деформація кручення, то основні сили діють паралельно розташуванню пелюсток і немає необхідності робити їх занадто товстими. Для виготовлення підійде сталева смуга шириною 32-50 мм і товщиною 3 мм.
Найбільш часто в будівництві купольних будівель застосовується брус товщиною 50 мм, так що будемо виходити з цього. Отвори під болти бажано просвердлити відразу.
Порада від професіоналів.
Відстань між осями отворів повинно бути не менше семи діаметрів свердла, щоб уникнути втрати міцності бруса в з'єднанні.
Кут між променями можна знайти розділивши 360 на кількість променів.
На малюнку фрагмент шестипроменеві коннектора. Після відповідної розмітки, пелюстки привариваются попарно до центральної частини. Щоб в подальшому уникнути незручностей при складанні конструкції, необхідно точно витримувати задану відстань між пелюстками (у нашому випадку 50 мм). Місце з'єднання пелюстки і відрізка труби зварюється з двох сторін. Кут нахилу брусків щодо площині коннектора задається розташуванням отворів в бруску. Готові елементи необхідно пофарбувати антикорозійною фарбою.
Переваги такого типу коннекторів: мала трудомісткість виготовлення, досить низька собівартість, висока міцність з'єднання.
Недоліки. не дуже зручний при монтажі.
плоскі коннектори
Так само прості у виготовленні плоскі коннектори. Застосовуються вони для легких конструкцій, таких як теплиці, або невеликих будівель, наприклад, бань. Найбільш часто їх виготовляють з металевих пластин або дерева (найкраще для цих цілей підходить фанера). Вище на малюнку якраз показаний дерев'яний варіант плоского коннектора.
Плоскі дерев'яні коннектори
При виборі форми пластин потрібно враховувати зручність при монтажі і економію матеріалу. Найбільш часто зустрічаються п'яти і шестикутні коннектори (по числу променів). У центрі, так само як і в зварному коннекторе, в ролі упору рейок каркаса найкраще використовувати відрізок труби. Довжина вибирається такий, щоб при затягуванні фіксують болтів коннектора, труба була впритул до зовнішньої і внутрішньої пластині. Торці рейок необхідно підрізати для більш щільного прилягання до упору-трубі.
Як видно з малюнка, з внутрішньої сторони каркаса на рейках обрані пази, для того щоб площину внутрішньої пластини була паралельна зовнішньої, що дозволить уникнути перекосів при монтажі. Розміри пластин 350-400 мм, товщина використовуваної фанери-12 мм. Для фіксації елементів використовуються болти діаметром 10мм.
До переваг такого з'єднання можна віднести малу вагу, простоту виготовлення, не вимагає спеціалізованих інструментів, низька собівартість.
Недоліками є складність монтажу і невисока міцність.
Плоскі металеві коннектори
Металеві плоскі коннектори виготовляються подібним чином. На малюнку показана схема заготовки для шестипроменеві плоского коннектора. Товстими суцільними лініями на схемі показані місця розрізу, пунктирними лініями позначаються місця згину заготовки. Відстань між лініями згину вибирається по товщині бруска каркаса. В одержані "вушках" просвердлюємо отвори і можна приступати до монтажу.
У зібраному вузлі наш коннектор буде виглядати так:
При даному способі так само необхідний упор для торців брусів каркаса. Його роль, як і в випадку з дерев'яним коннектором, може виконувати відрізок труби.
Плоский з'єднувач "сюрікени"
Виготовляється із сталевого пластини товщиною 2.5-3 мм. Товщина запила в стропильних брусках повинна точно відповідати товщині використовуваних пластин.
Як видно з фотографії, з точки зору витрат матеріалу виготовлення таких з'єднувачів буде більш вигідним, ніж розглянутий раніше вид плоского металевого коннектора. Відносно висока надійність такого типу з'єднувачів дозволяє використовувати їх при будівництві купольних об'єктів з діаметром підстави до 10 метрів. так само до переваг цієї моделі можна віднести досить невисоку ціну (близько 250 р / шт при виготовленні на замовлення). Основним недоліком є висока трудомісткість при монтажі. Виконання запилів в брусі треба проводити з урахуванням відхилення від площини коннектора.
А ось альтернативний варіант з'єднання, на відміну від "сюрікена" брус з'єднується ні цільної пластиною, а окремими смугами, скріпленими по центру з'єднання болтом. Для надання більшої міцності вузла, використані пластини шириною 50 мм і товщиною 4 мм.
Древоконнектор для дерев'яних двутавров
Ребра купольного будинку можна робити з дерев'яних двутавров. Такі двутаври можна з'єднувати бруском круглого перетину. Якщо товщина двутавра 64 мм, то діаметр бруса 109 мм. Ребро з двутавра доповнюють планками на його кінцях, їх кріплять до двотаврів. Ці прикріплені планки в свою чергу кріпляться саморізами до дерев'яного бруска.
З'єднання купола з металевих труб
Каркас купольної конструкції можна зробити із залізних труб. Наприклад, для купола діаметром 6 метрів можна використовувати труби діаметром 15 мм і товщиною стінки 1.5 мм. Такі конструкції можна використовувати в якості каркаса для парників і навісів. Труби на кінцях сплющуються, далі в них просвердлюють отвори, якими вони з'єднуються один з одним болтами. Щоб сплюснути кінці труб, можна скористатися пресом, лещатами або звичайним молотком.
Існує багато варіацій розглянутих нами конекторів. Кожен, хто на практиці стосується будівництва купольних споруд, привносить щось своє, оптимізує в ході виготовлення. Зведення купольних будинків давно вже стало окремим напрямом в будівництві житлового сектора. Такі будинки при максимальному обсязі дозволяють мінімізувати витрати на будівництво, завдяки економії матеріалу.
Параметри конекторів, такі як кути нахилів розраховуються в залежності від розмірів і форми купольної конструкції. Провести такі розрахунки можна на сторінці: розрахунок купольних конструкцій.