Давненько ничего не писал о стройке, а вот сейчас сделаю такое сильное заявление.
В моем геокуполе есть ноухау!
Во первых это первый устойчивый и уже жилой геокупол из бревен.
Я обыскал весь интернет, я общался с куполостроителями, нигде я не встречал нормального решения как сделать устойчивый купол из бревен.
Мне попадались решения где бревна каким-то странным образом стягивались веревками, даже были фотки собранного каркаса, но это все были экспериментальные сборки, не для жизни.
Если найдете жилые купольные дома - дайте мне знать, плиз.
А почему собственно не распространены купола из бревен? а потому что изготовление коннекторов для такого каркаса являются весьма не тривиальной задачей.
А вот здесь еще одно ноухау. Мы с друзьями придумали коннектор в котором дерево не контачит с металлом.
Конечно я рассматривал и варианты металлических коннекторов, но хотелось удолговечить конструкцию, а при контакте металла с деревом страдают оба элемента. На поверхности металла легко конденсируется влага, которая потом впитывается в дерево. И в итоге дерево гниет, а металл ржавеет. Поэтому стояла задача придумать коннектор который уменьшал бы количество соединений металла с деревом.
В чем суть коннектора? Правильно! фиксация всех ребер в одной точке. тоесть соединяясь в одном месте ниодно ребро не должно гулять в пространстве 3Д.
Но учтите, мы имеем дело с бревнами! они весьма не ровные цилиндры, как они представляются нам в разных программах проектирования. Мало того что они имеют разные диаметры на концах, они еще и кривые и к коннектору приходят не под теми углами как их осевые линии. То есть перпендикуляры от торцов бревен направлены не туда куда осевые линии бревен...
Сначала была мысль обработать края бревен под строгие цилиндры. Это очень сложно , т.к. нужна установка длиной с бревно (от 2,5 до 3 метров) которая бы задавала осевые линии и после этого нужно каким-то образом аккуратно снять часть дерева оставив цилиндр. Естественно при этом мы теряем прочность в месте среза. А дальше еще сложнее - нужно изготовить деревянный коннектор с цилиндрическими отверстиями... сложно.
Так же бы вариант в с амих бревнах сделать вырезы под сами же бревна, чтобы одно бревно вставлялось бы в другое. Опять очень сложное фрезерование бревна. Хотя есьт все сделать очень точно , то это было бы идеальное решение без металла и почти без потери прочности, хотя я не уверен, нужно считать и моделировать.
Нужно сказать, что моделировал я как в программе так и в натуральных экспериментах.
В итоге мы пришли к выводу, что проще всего иготовить бревна заточенные как карандаши но только с двух сторон чтобы не мешать друг другу и создать дополнительную площать сопрокосновенияв месте стыка. С торца бревно всеже должно быть тупым и упираться в коннектор, который вот уж точно заточен как карандаш. Ну там где стыковались 5 ребер, у коннектора срезаны 5 граней, где 6 ребер - 6 граней.
Естественно все углы срезов просчитаны в программе и сделаны на специальной установке спомощью цепной электрической пилы.
На последней фотке показаны металлические уголки- этот вариант тоже не подошел - уголки начало крутить и изгибать - каркас не собрался - проверено. Потом эти уголки прменялись при сборке каркаса как вспомогательные чтобы удержать коннектор в месте стыковки, Затем некоторые уголки были сняты, т.к. мешались, некоторые остались для прочности, хотя толку от них мало...
Часть незаточенного коннектора торчит наружу дома. То есть если мы имеем равномерную наружнюю нагрузку на купол, то все места стыков запираются и коннекторы удерживают торцы бревен. Но как удержать сами коннекторы? Ведь бревна могут вытолкнуть их наружу.
Решили удерживать "карандаши" спомощью пластин из фанеры и старой альпинистской веревки. Веревка просовывалась в отверстие в коннекторе и затягивалась внутрь анкером, который вставлен в пластину из фанеры.
Когда я собрал каркас с этими коннекторами было ясно что торцы не везде точно подходили с коннекторам, некоторые бревна упирались не всей поверхностью торца...И вообще весь каркас ходил ходуном. И я ждал когда же он развалится... Но потом проанализировал и понял что вся устойчивость каркаса сохраняется тонкими веревочками, которыми я отмерял расстояние от центра купола до центров коннекторов (я таким образом выравнивал "сферичность" купола).
Таким образом коннекторы выполняли роль держателя нагрузки от бревен, а малые усилия по выраниванию "сферичности", которая в итоге влияла на общую устойчивость , взяла на себя обшивка из досок.
Кстати после того как купол простоял одну зиму под снеговой нагрузкой, несколько досок отвалились (сломались саморезы), но это скорее от того что доски пошли винтом, т.к. если бы гулял каркас, то отвалились бы все доски с этом треугольнике.
Всем хорош коннектор получился, НО он работает только на сжатие. Если силы выпирающие какой либо узел превысят силы сжимающие узел во внутрь, то такой коннектор не сможет ничего удержать... Я конечно прокрутил фанерные пластины с бревнам саморезами шестеркой (вот кстати небольшой контакт металла с деревом), но надежды что эти саморезы выдержат такую массу бревен мало...
Чтобы устранить возможность разваливания каркаса наружу, я натянул стальной трос 10 мм на всех уровнях, где есть коннекторы. Таким образом все проблемы с устойчивостью каркаса были решены...
После этого каркас простоял еще 2 года. Правда эти два года он был защищен от внешней снеговой и ветровой нагрузки еще одним внешним каркасом. Внешний каркас был собран таки из досок и без коннекторов, по методу гудкарма.
Таким образом внутренний каркас из бревен работает и украшает внутренний интерьер.
Коннекторы тоже на месте. и подконтрольны.
Видел в сети что-то подобное, но не совсем то:
Короче пользуйтесь, так сказать, на основе лицензии GPL, то бишь бесплатно. и не пытайтесь это продавать... почему? потому что это ответственность! за чужие жизни. Пусть каждый решает для себя хочет он жить в подобном каркасе или нет. Если кто -то все сам проверил и убедился в своей безопасности, пусть берет и делает также...
Я, кстати, еще не до конца уверен в надежности этой конструкции и постоянно слежу за ней при ветре, при тепловых расширениях и т.п.
Пишите, критикуйте.
Кстати, расчеты на нагрузки мне так и не удалось произвести, т.к. купольные сооружения считаются по методам статически не определенных систем. Это очень сложный итерационный метод... Тут жизнь обогнала теорию.
В моем геокуполе есть ноухау!
Во первых это первый устойчивый и уже жилой геокупол из бревен.
Я обыскал весь интернет, я общался с куполостроителями, нигде я не встречал нормального решения как сделать устойчивый купол из бревен.
Мне попадались решения где бревна каким-то странным образом стягивались веревками, даже были фотки собранного каркаса, но это все были экспериментальные сборки, не для жизни.
Если найдете жилые купольные дома - дайте мне знать, плиз.
А почему собственно не распространены купола из бревен? а потому что изготовление коннекторов для такого каркаса являются весьма не тривиальной задачей.
А вот здесь еще одно ноухау. Мы с друзьями придумали коннектор в котором дерево не контачит с металлом.
Конечно я рассматривал и варианты металлических коннекторов, но хотелось удолговечить конструкцию, а при контакте металла с деревом страдают оба элемента. На поверхности металла легко конденсируется влага, которая потом впитывается в дерево. И в итоге дерево гниет, а металл ржавеет. Поэтому стояла задача придумать коннектор который уменьшал бы количество соединений металла с деревом.
В чем суть коннектора? Правильно! фиксация всех ребер в одной точке. тоесть соединяясь в одном месте ниодно ребро не должно гулять в пространстве 3Д.
Но учтите, мы имеем дело с бревнами! они весьма не ровные цилиндры, как они представляются нам в разных программах проектирования. Мало того что они имеют разные диаметры на концах, они еще и кривые и к коннектору приходят не под теми углами как их осевые линии. То есть перпендикуляры от торцов бревен направлены не туда куда осевые линии бревен...
Сначала была мысль обработать края бревен под строгие цилиндры. Это очень сложно , т.к. нужна установка длиной с бревно (от 2,5 до 3 метров) которая бы задавала осевые линии и после этого нужно каким-то образом аккуратно снять часть дерева оставив цилиндр. Естественно при этом мы теряем прочность в месте среза. А дальше еще сложнее - нужно изготовить деревянный коннектор с цилиндрическими отверстиями... сложно.
Так же бы вариант в с амих бревнах сделать вырезы под сами же бревна, чтобы одно бревно вставлялось бы в другое. Опять очень сложное фрезерование бревна. Хотя есьт все сделать очень точно , то это было бы идеальное решение без металла и почти без потери прочности, хотя я не уверен, нужно считать и моделировать.
Нужно сказать, что моделировал я как в программе так и в натуральных экспериментах.
В итоге мы пришли к выводу, что проще всего иготовить бревна заточенные как карандаши но только с двух сторон чтобы не мешать друг другу и создать дополнительную площать сопрокосновенияв месте стыка. С торца бревно всеже должно быть тупым и упираться в коннектор, который вот уж точно заточен как карандаш. Ну там где стыковались 5 ребер, у коннектора срезаны 5 граней, где 6 ребер - 6 граней.
Естественно все углы срезов просчитаны в программе и сделаны на специальной установке спомощью цепной электрической пилы.
На последней фотке показаны металлические уголки- этот вариант тоже не подошел - уголки начало крутить и изгибать - каркас не собрался - проверено. Потом эти уголки прменялись при сборке каркаса как вспомогательные чтобы удержать коннектор в месте стыковки, Затем некоторые уголки были сняты, т.к. мешались, некоторые остались для прочности, хотя толку от них мало...
Часть незаточенного коннектора торчит наружу дома. То есть если мы имеем равномерную наружнюю нагрузку на купол, то все места стыков запираются и коннекторы удерживают торцы бревен. Но как удержать сами коннекторы? Ведь бревна могут вытолкнуть их наружу.
Решили удерживать "карандаши" спомощью пластин из фанеры и старой альпинистской веревки. Веревка просовывалась в отверстие в коннекторе и затягивалась внутрь анкером, который вставлен в пластину из фанеры.
Когда я собрал каркас с этими коннекторами было ясно что торцы не везде точно подходили с коннекторам, некоторые бревна упирались не всей поверхностью торца...И вообще весь каркас ходил ходуном. И я ждал когда же он развалится... Но потом проанализировал и понял что вся устойчивость каркаса сохраняется тонкими веревочками, которыми я отмерял расстояние от центра купола до центров коннекторов (я таким образом выравнивал "сферичность" купола). Таким образом коннекторы выполняли роль держателя нагрузки от бревен, а малые усилия по выраниванию "сферичности", которая в итоге влияла на общую устойчивость , взяла на себя обшивка из досок.
Кстати после того как купол простоял одну зиму под снеговой нагрузкой, несколько досок отвалились (сломались саморезы), но это скорее от того что доски пошли винтом, т.к. если бы гулял каркас, то отвалились бы все доски с этом треугольнике.
Всем хорош коннектор получился, НО он работает только на сжатие. Если силы выпирающие какой либо узел превысят силы сжимающие узел во внутрь, то такой коннектор не сможет ничего удержать... Я конечно прокрутил фанерные пластины с бревнам саморезами шестеркой (вот кстати небольшой контакт металла с деревом), но надежды что эти саморезы выдержат такую массу бревен мало...
Чтобы устранить возможность разваливания каркаса наружу, я натянул стальной трос 10 мм на всех уровнях, где есть коннекторы. Таким образом все проблемы с устойчивостью каркаса были решены...
После этого каркас простоял еще 2 года. Правда эти два года он был защищен от внешней снеговой и ветровой нагрузки еще одним внешним каркасом. Внешний каркас был собран таки из досок и без коннекторов, по методу гудкарма.
Таким образом внутренний каркас из бревен работает и украшает внутренний интерьер.
Коннекторы тоже на месте. и подконтрольны.
Видел в сети что-то подобное, но не совсем то:
Короче пользуйтесь, так сказать, на основе лицензии GPL, то бишь бесплатно. и не пытайтесь это продавать... почему? потому что это ответственность! за чужие жизни. Пусть каждый решает для себя хочет он жить в подобном каркасе или нет. Если кто -то все сам проверил и убедился в своей безопасности, пусть берет и делает также...
Я, кстати, еще не до конца уверен в надежности этой конструкции и постоянно слежу за ней при ветре, при тепловых расширениях и т.п.
Пишите, критикуйте.
Кстати, расчеты на нагрузки мне так и не удалось произвести, т.к. купольные сооружения считаются по методам статически не определенных систем. Это очень сложный итерационный метод... Тут жизнь обогнала теорию.
