Квадрокупольная беседка

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Почему то, на просторах ФХ не нашел достаточной информации о купольных конструкциях. В частности о такой интересной форме беседки как квадросфера.
Пришлось рыть на разных сайтах. Там тоже нет такого разжевывания, как в конструкциях каркасов. Т. е. нет уже наработанного фен-шуя. Делай как хочешь, набивай шишки.
Пришлось почитать переписку и фонтан идей с 2011 на http://forum.domesworld.ru/. и поиграть с калькулятором на acidome. ru. Но там нет квадросфер. Только сферические дома.

 

Перво на перво.

Про куполные дома давно уже слышал, но их адепты, без обид, немного одержимые людли и общение с практической пользой казалось маловероятно. Пугала технологичность конструкции, невозможность прикинуть на листочке бумаге, проверить расчеты и т. д. Но, построенная Дачным ответом известному космонавту беседка, посеяла семена вдохновения, которые проросли и появился дикий чес в руках. Значит, может, пора заняться? К этому времени более менее освоен скетчап, потренировался на каркасостроении, сварке, и вообще умения в багаже наросли.
Итак. Что такое квадросфера? Гибрид. В плане квадрат, а в трехмерном формате сфера, или часть сферы. Частный случай куполостроения. При этом, достаточно редкий. Технологичный. Не массовый. И, соответственно, дорогой. Такая беседка 5х5 стоит в Москве около полумиллиона. Нет чертежей. нет схем. Нет технологии. В массовом смысле, конечно. Относительно мало информации, которую еще нужно проверить в ее эволюции и подкрепить расчетами.

Начал с поиска того, что должна представлять квадросфера. И непосредственно с построенной Дачным ответом беседки. Благо есть и фирма, которая ее делала, с ее рекламными материалами на сайте, и есть 3D тур по стройке. И есть калькулятор. На первый взгляд, вся эта сфера состоит из хаоса треугольников, которые каким-то забавным образом входят в хаос пяти-шести- четырех угольников. И как их составлять?
На помощь пришел калькулятор acidom.

 

Поиграв с калькулятором, вышел на следующую форму, напоминавшую желаемую беседку.
Оставалось приделать ноги-треугольники к нижним (зеленым) ребрам. Их 4, ног 4. Все, вроде бы, сходится.
Начал рисовать в скетчап.
получилось такое:


Что-то не то. Частота 4 диаметр 4.4 м Во-первых круто, не клево, а круто. При другом ракурсе, ноги должны стоять почти вертикально. Что не устойчиво, и по картинке неправильно, "не фирма".


Пошли искать дальше.

 

Куда дальше? не понятно. Увеличиваешь диаметр, растут размеры беседки, меняешь частоту - крутость сферы никуда не девается. Сфера делится на более мелкие части и все. Однако, наблюдается повторяемость элементов, т. е. заветной картинки
Фиксируем диаметр сферы 8 м, частота 8, рисуем в скетче.

Форма, вроде та. Но высота купола только только стоять нарисованной девушке с невысоким ростом. А заползать туда на коленях. О 5 25. Люди же как-то сделали. Где искать? Проблема в том, что в калькуляторе нет размеров сферы. Мне же нужна часть сферы, измерить длину, высоту. Каждый эксперимент, по идее, нужно перерисовать в скетче. А это не быстро. С каждым разом быстрее и быстрее, но, все равно, долго. Наконец, кажется, нашел.

Стандартные (взятые со сферы) ноги коротковаты, и готовой беседке они, также, удлинены. И сейчас высота в арке 1,2м. Если ноги продлить до точки на левой оси, то высота в арке уже 2 м. То что нужно. Длина ног, при этом будет от 2 до 2,5 м. Пока не рисовал и не считал еще. Ну, форму, думаю, можно утвердить.

 

Перейдем к материалам.
У оригинала довольно широкие и толстые доски. Даже не доски, а, скорее, лвл.
Но, пока, надеюсь обойдемся доской. На схеме доска 70х40. Не уверен что выдержит. Особенно ноги. Максимально это 2,5 м. Расчеты показали, что ноги таки будут деформироваться. Вес самой конструкци небольшой. В худшем случае, кг 500. Снеговая нагрузка 240 кг/м2 на всю площадь 16 кв м, это 3800, да собственный вес, да процентов 30 запаса это около 6000 кг. на 4 ноги, каждая по 2 доски. По калькулятору допустима доска 150х50. Стоит попробовать.
Нужно переходить к коннекторам. В расчетах использовал соединение трубами. В оригинале использовались сваренные коннектора. К ним крепятся ребра с закрепленными в их торцах шпильками. Если с коннекторами я еще могу что-то подумать. То со шпильками какой-то ступор. Из всех предложений я видел только мебельные, которые в дсп. Но там маленькие размеры, да и нагрузки не большие. Использовать партизаны с крюками, или клешнями пока оставлю. Поищу, может что-то есть на рынке. У оригинала это довольно таки ответственное соединение, они используют внедренный в древесину элемент, чтобы ввернуть туда шпильку. И сидит он на клею. А как обеспечить надежность?

 

У Вас примерно это должно получиться? Квадрат, а по сторонам четыре 5-угольника?

Подумайте вот над какими вариантами:
1. Гайка-бочка (гайка-бочонок, скрытая гайка). М6 и М8 довольно доступны. Теоретически, бывают М10 и даже М12, но нужно сильно искать.
2. Попробуйте сделать самодельный аналог. Например, сверлим в кромке доски отверстие d25. Разрезаем болгаркой стальную трубу d25 вдоль, на две половины по 180 градусов. Сверлим в половинке отверстие d10.5, в торце доски отверстие d10.5, вставляем болт М10, наживляем гайку и затягиваем.
Примерно так:

 

Подумать надо. Ослабление сечения, малая длина контакта резьбы с гайкой. У оригинальной используется вставка для шпильки длиной 320 мм.
Больше начинаю склоняться к схеме внешней металлической скобы на болотах. Все варианты с внедрением в древесину крепёжных систем слишком технологичные для домашнего использования.

 

Можно сверлить не насквозь, а сделать на неполную глубину выборку сверлом Форстнера. Можно подумать, болты через металлическую скобу сечение не ослабляют.

Боитесь, что резьбу сорвет? Можно использовать болты и гайки с меньшим шагом резьбы, можно поставить длинную "соединительную" гайку.
Вообще, Вы на сложную вещь замахнулись. По-моему, там минимум 3 разных типа пространственного узла. Может быть, посмотреть на куски правильных многогранников (типа икосаэдра без одной "крышки" из 5 треугольников), или на полуправильные многогранники?
Хотя, у Вас за базу взят усеченный октаэдр.

В любом случае, желаю удачи, посмотрим, что получится.

 

4 узла. Так как разовая сборка, то количество типов не смущает. Всё 21 узел нужно делать в ручную, и количество типов здесь роли не играет.
Нужно принципиально выбрать тип крепления. Чтобы внутри себя не было противоречия.

 

А разве нельзя использовать сантехнические шпильки?

 

Беседка- то как? Получилась? А то квадвик от производителя очень дорогой выходит.

 

Беседка ждет вдохновение, которое пока занято забором, светом и гаражем с воротами. А этот год еще и показал, что беседка как идея не очень практична. человек 15-20 собиралось на всякие дни рождения. Это не реально джля такой беседки всех вместить.

 

Да, беседка от Альпбау в известном ролике действительно очень дорогая. Сделана она не из ЛВЛ, в ребрах используется клееный брус. В них же вклеены закладные под болты. Тяжелые и сварные коннекторы из листового металла, сделанные при помощи лазерной резки, гибки с ЧПУ. При наличии навыков проектирования и знаний обработки листового металла, заказ коннекторов можно разместить на ближайшем JobShop предприятии. Но это тоже будет стоить денег! Вид коннекторов обусловлен как раз тем, что клееный брус используемый в ребрах, пилится под прямым углом, обеспечивая надежность и серийность установки закладных.
НО! Цифровые технологии, автоматизация и вообще технический прогресс творят чудеса.
Сначала покажу свою беседку, а потом расскажу, как легко и просто и сильно дешевле, но не очень дешево ее можно сделать

 

И так, что бы сделать Квадросферу из фанеры, на самом деле мой проект называется Квадром. Нужно:
1. Фанера (ламинированная графична, обычную надо полностью покрывать, что в итоге выйдет не дешевле)
2. Станок с ЧПУ или подрядчик
3. Лазерный листорез / Лазерный листогиб (Этих ребят полно в каждом регионе) Модель бизнеса называется JobShop
4. Файлы для раскроя фанеры и чертежи стальных опор. (Есть у меня)
5. Инструкция по сборке.
В общем, с этой документацией отправляетесь ко всем подрядчикам, получаете детали собираете и все готово. Останется сделать тент (хотя можно и жесткую обшивку, но для этого конструктив несколько иной будет. Тент, также делается у подрядчиков по заранее подготовленным файлам.

 

Конечно, такой павильон выходит не совсем уж копейки, но он и выглядит отлично. При этом это не колхоз, а промышленное производство. В сравнении с Квадросферой, цена не в 3 но в два раза точно ниже, а внешний вид, в конкретных случаях, бывает и круче!