Геодезический Купол. Об Устройстве И Моем Опыте Расчетов

Содержание статьи:


  • Геометрический расчет геодезического купола
  • Геодезический купол. Об устройстве и моем опыте расчетов
  • Геодезический купол. Об устройстве и моем опыте расчетов
  • Купольные дома. Срочный перепост толкового расчета.
  • Калькулятор геокупола купольного дома
  • Геометрический расчет геодезического купола

    Целью геометрического расчета купола является получение выходных данных на основе входных данных.

    · Частота разбиения купола;

    · Вид узлового соединения: коннекторный / бесконнекторный.

    · Размеры и количество ребер;

    · Площадь поверхности купола;

    · Количество и тип коннекторов (для случая коннекторного соединения).

    Частота разбиения купола (степень членения исходной сети)

    Геодезический купол представляет собой вписанный в окружность многогранник. Количество граней и количество их типов зависят от частоты детализации.

    1V геодезический купол

    2V геодезический купол

    2 типа граней A и B .

    3V геодезический купол

    3 типа граней A , B и С.

    4V геодезический купол

    6 типов граней A , B , C , D , E и F .

    5 5V геодезический купол

    9 типов граней A , B , C , D , E , F , G , H и I .

    6V геодезический купол

    9 типов граней A , B , C , D , E , F , G , H и I .

    Площадь основания купола

    Р ассчитывается по радиусу основания: S=π *Rосн 2 .

    При этом надо учитывать, что реальная площадь получится несколько меньше, вследствие того, что радиус купола считается, обычно, по внешней поверхности сферы (по "вершинам"), и стенки купола имеют также определенную толщину (обычно 400 мм).

    Геодезический купол – это не чистая сфера, апроксимация приводит к тому, что в основании лежит не круг, а многоугольник, вписанный в заданную окружность. Площадь такого многоугольника заведомо меньше площади круга.

    Высота геодезического купола

    Определяется по заданному диаметру сферы и зависит от частоты разбиения, и может принимает значения:

    · для четной частоты разбиения: 1/2, 1/4 диаметра сферы(при большой частоте может быть и 1/6, 1/8);

    · для нечетной частоты разбиения: 3/8, 5/8 диаметра сферы.

    Площадь поверхности геодезического купола

    Р ассчитывается по радиусу сферы: S=4π *R 2 :

    · Для купола, равного 1/2 сферы, площадь поверхности равна: S=2π *R 2 ;

    · Для купола высотой H , площадь поверхности равна: S=2π *RH .

    Расчет конструктивных элементов геодезического купола

    Расчет длины ребер купола производится по формуле: L = R * K

    Видео по теме: Геокупол деревянный 18,5 м.кв.

    Где R – радиус купола, K – коэффициент ребер геодезического купола, согласно таблице.

    Использованные источники: xn--h1addjcf1a.xn--p1ai

    Геодезический купол. Об устройстве и моем опыте расчетов

    Геодезические купола — архитектурные сооружения с несущей сетчатой оболочкой впервые появились в конце 40-х годов прошлого века. Патент на это изобретение получил американец Ричард Фуллер. Необычные строения должны были решить проблему быстрого возведения недорогого комфортабельного жилья. Для массовой застройки идея не прижилась, но активно используется для строительства футуристических кафе, бассейнов, стадионов.

    Не менее популярны сферы и среди ландшафтных дизайнеров. Такие строения достаточно просторны и могут быть использованы для самых разных целей. Их необычный вид сразу притягивает внимание, они становятся центром пейзажной композиции.

    Геодезический купол обладает большой несущей способностью, к тому же его можно построить из простых материалов в самые короткие сроки без привлечения бригад специалистов и техники. Так, купол высотой в 50 метров можно построить силами трех человек без привлечения строительного крана.

    Видео по теме: Как построить геодезический купол в ArchiCAD

    Как правильно производить расчет длин стропильных частей?

    Обязательно обратите внимание, при пользовании калькулятором, на то, что использование коннектора другого вида, который отличается от представленного в видеоролике, может повлечь за собой необходимость в изготовлении стропильных частей других длин.

    Всё будет зависеть от того, какое расстояние между болтовыми соединениями стропильных частей, исходя из этого, уже и следует производить правильный расчет длины.

    Также обратите внимание и на то, что коннекторы могут быть пятилучевыми или шестилучевыми, все зависит от места их размещения в конструкции самого каркаса купольного дома и от того, сколько стропил, они будут соединять.

    На въезде вашей территории загородного дома мы рекомендуем установить ворота с автоматикой и аксессуарами безопасности. Такими автоматическими воротами будет не только комфортно управлять, но и совершенно безопасно.

    < ПредыдущаяСледующая >

    Рейтинг блогов и записей Живого Журнала

    Расчет геодезического купола производится по заданному радиусу (площади поверхности основания), с целью получить:

    • Расчетные размеры ребер и их количество
    • Количество и тип требуемых коннекторов
    • Значения углов между ребрами
    • Требуемые высоту, общую площадь постройки
    • Площадь поверхности купола

    Площадь основания купола ассчитывается по заданному радиусу S=π *R2. При этом надо учитывать, что реальная площадь получится несколько меньше, вследствие того, что радиус купола считается, обычно, по внешней поверхности полусферы (по «вершинам»), и стенки купола имеют также определенную толщину.

    Видео по теме: Геодезический купол расчет. Каркас. Калькулятор.

    Геодезический купол — не чистая сфера, апроксимация приводит к тому, что в основании лежит не круг, а многоугольник, вписанный в заданную окружность. Площадь такого многоугольника заведомо меньше площади круга.

    Высота геодезического купола пределяется по заданному диаметру, и может быть для четной частоты разбиения 1/2, 1/4 диаметра (при большой частоте может быть и 1/6, 1/8). Для нечетной — 3/8, 5/8 диаметра (и т.д.).

    4V, 1/4 сферы4V, 1/2 сферы

    Площадь поверхности геодезического купола ассчитывается по известной формуле расчета площади сферы S=4π *R2. Для купола, равного 1/2 сферы, формула будет иметь вид S=2π *R2. В более сложному случае, когда речь идет о площади сегмента, сферы, формула расчета S=2π *RH, где H — высота сегмента.
    Расчет конструктивных элементов геодезического купола ожно производить с использованием готовых таблиц, в которых заданы:

    Смотреть видео: SketchUp: Как создать геодезический купол?

    Использованные источники: sadda.ru

    Геодезический купол. Об устройстве и моем опыте расчетов

    Пожалуй сложно назвать геодезические купола чем-то необычным или новым. В этой заметке я расскажу немного об этих конструкциях в общем, об их устройстве, а также покажу на примере как я кое что на эту тему считал. Код тоже будет.

    Википедию цитировать не буду. Почему я выбрал купол в качестве дома?

    • При равном объеме площадь поверхности сферы будет меньше, чем у любой другой формы. Это положительно влияет как на материалоемкость, так и на энергозатраты при эксплуатации.
    • Мне нравится как выглядит сфера.
    • Это интересный инженерный проект, в каком-то смысле даже вызов. Это сложно, трудно и потому весело!

    В основе таких конструкций лежит икосаэдр или октаэдр. В общем правильный многогранник.
    В моем случае это был именно икосаэдр и чаще используют его. Далее берем одну грань и заменяем ее на несколько треугольников, вершины которых лежат на сфере, центр которой совпадает с центром икосаэдра. Звучит не слишком складно. Отвлечемся.

    Посмотрите видео: Купольный дом – дешевле? Krisha KZ

    Есть замечательный калькулятор www.acidome.ru который позволяет в реальном времени покрутить геодезик. Берем в качестве основы icosahedron, ставим частоту 1, часть сферы 1/1.

    Это и есть наш основной икосаэдр. Частота это на сколько частей мы разобьем каждое ребро икосаэдра. Ставим 3,4, 5 и ничего становится непонятно. Переключаем в режим кровли и ищем пятиугольники. В тех местах, где у нас вершина икосаэдра — будет пятиугольник. Между тремя пятиугольниками грань икосаэдра.

    Если внимательно смотреть на геодезик и знать, что искать (обычно пятиугольник), то становится видна регулярность структуры. На Биосфере в Монреале при должном усердии можно найти пятиугольники и посчитать частоту. Частота у нас равна количеству ребер между двумя пятиугольниками.

    Сами “большие” треугольники, с вершинами на вершинах икосаэдра также имеют структуру. На acidome в режиме кровли это видно по цвету. Треугольники расположены симметрично относительно центра “большого” треугольника. Количество их типов меньше общего числа треугольников. В случае с частотой 5 уникальных треугольников 9.

    Смотреть видео: ГудКарма - принцип сборки купольного каркаса, особенности монтажа - Айсдом.рф

    В процессе проектирования дома я столкнулся с задачей постройки сферы в Dynamo. Это такой инструмент, который позволяет научить Autodesk Revit работать со сложными формами. Такая среда визуального программирования.
    Погуглив я даже нашел скетч, который в Dynamo строил геодезическую сферу. Сферу то он строил, да не ту.

    Дело вот в чем. Когда мы берем одно ребро икосаэдра и делим его на мелкие треугольники — сделать это можно несколькими способами. В acidome за это отвечает переключатель “метод разбиения”.

    Найденный скетч строил сферу методом равных хорд. Что это значит? Мы берем большой треугольник икосаэдра, каждое его ребро делим на нужное нам количество частей, соединяем точки на ребрах между собой и получаем плоскую сетку из треугольников. Затем эту сетку мы проецируем на сферу. Все бы хорошо, но сами эти треугольники достаточно сильно отличаются по размеру. Центральный больше всех. Оно и понятно, центр “большого” треугольника у нас на максимальном расстоянии от сферы. Это плохо, так как в этом случае сложнее оптимизировать расход материалов. Будет больше отходов.

    Другой метод разбиения (равными дугами) предполагает, что мы строим поверх “большого” треугольника дуги и уже их делим на равные части. Подход отличается, простой проекцией не обойтись.

    Видео по теме: Расчет купольного дома. Купольный дом своими руками.

    Скетч не подходил. Я попытался его исправить и в итоге мне пришлось нырнуть в это дело с головой.

    Как оказалось помимо визуальной среды Dynamo имеет встроенный Python. С этим языком я ранее не сталкивался, но где наша не пропадала? В конце концов это просто инструмент.

    Дальше будут кусочки кода, прошу обратить внимание, что это мой hello world в python, а целью было не построить максимально эффективное и производительное решение, а построить нужную сферу.

    Метод равных дуг.

    Берем одну из граней икосаэдра и из углов этого треугольника строим дуги.


    Затем дуги делим на равные части и соединяем точки на дугах новыми дугами. У всех дуг один центр — центр сферы. Точки соединяем не все со всеми, а одноименные. На картинке оно выглядит попроще, чем в коде.


    Опа, а дуги то не пересекаются! Не слишком беглое гугление вывело меня на книгу, которая подтвердила мои предположения о том, что нужно в качестве вершины ребра геодезика использовать центр треугольника, образованного пересечением дуг. Также курил исходники acidome, но не помню нашел ли там этому подтверждение. Помню, что было интересно.
    Центры надо как-то найти. Это центр треугольника и это не сложно, но нужно было понять где же у нас в ворохе точек эти треугольники. Мне показалось самым простым вариантом соединять ближайшие друг к другу точки.

    Посмотрите видео: Разметка, напил и колорирование бруса для геодезического купола


    Теперь нам нужно соединить между собой собранные на разных этапах точки, которые и являются вершинами ребер геодезической сферы. На картинке эти точки видно хорошо, но вот когда они в массиве — все сложнее. Было несколько вариантов, но так как задача была с наименьшими трудозатратами получить рабочий скрипт, вышло вот это:


    Сегмент готов. Наверное существует какой-то правильный путь для решения этой задачи, но я проложил свой.

    Дальше сегмент разворачивается, несколько раз копируется копируется и получается полная сфера. Вот один из поворотов:


    Скриптик вышел страшненький, я его пару раз переписывал, так как были проблемы с экспортом в Revit. Думал, что проблемы с построением. В итоге на форуме Dynamo индус подсказал украинцу и все удалось!

    Теперь можно строить сферу любой частоты и любого диаметра. Сравнение размеров с результатами acidome показало, что все сходится с высокой точностью. Повторяемость это хорошо.

    Видео по теме: Вторая версия как сделать крышку, купол на уличный бассейн.

    Также я занялся оптимизацией размеров с целью минимизации обрезков. Так как все размеры были у меня на руках это было не так трудно. В итоге радиус сферы получился 5,65 метров при частоте 5. Такие размеры позволяют мне достаточно эффективно использовать материалы шириной 125 см. Такую ширину имеют листы OSB, листового металла, утеплителя, гипсокартона. При хорошей оптимизации количество обрезков минимально. Наилучших результатов можно добиться путем расчета раскладок треугольников на материале, но этим я не занимался.

    Дальше было проще, так как Revit съел сложную форму и позволил с ней работать примерно с тем же успехом, что и с квадратно-параллельной.

    Конечно, трудности на этом не закончились, но это уже совсем другая история.

    Использованные источники: habr.com

    Купольные дома. Срочный перепост толкового расчета.

    Исходные данные.

    Выделив мышкой отдельные рёбра, можно увидеть аналогичную информацию для любого ребра купола. Она расположена после результатов вычислений в нижней части страницы в блоке полезных ссылок. При увеличении частоты, увеличивается количество вершин и ребер соответственно. На схеме грани одного размера показаны одним цветом. Аналогично способы разбиения задаются для октаэдра. Способ «Joint» не доступен для купола в форме фулерена.

    Возможны два варианта: икосаэдр и октаэдр. Значение двугранного угла между внешней плоскостью ребра и плоскостью отреза. Рекомендуемая ширина пикселей. Получившуюся ссылку удобно использовать для передачи другим людям купольной конструкции, с заданными Вами параметрами.

    Вершины В блоке вершины показаны вид, размеры и количество всех вершины рассчитанного купола. Чтобы увидеть план основания полностью, вращайте схему курсором. Повторный щелчок мыши снимает выделение. Классы разбиения купольных конструкций.

    В блоке «Размеры» указано количество размеров и количество самих элементов: «Граней» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество граней. В калькуляторе можно посмотреть: каркас, кровлю, схему и план, нажав соответствующую кнопку. При увеличении частоты, увеличивается количество вершин и ребер соответственно. Схема купола В правой части калькулятора отображается схема заданного купола.

    Второе число показывает количество вершин. Значение двугранного угла между плоскостью ребра и прилегающей к нему гранью купола. Количество рёбер, составляющих разбитое ребро, равно частоте разбиения. Рёбра В блоке рёбра показаны вид, размеры и количество всех рёбер рассчитанного купола. В ней обычно видны блоки: «Исходные данные». В блоке «Размеры» указано количество размеров и количество самих элементов: «Граней» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество граней. Результаты конструирования Чтобы сохранить результаты конструирования можно воспользоваться адресом страницы калькулятора, который автоматически меняется в зависимости от введенных данных.

    Смотреть видео: Расчет купольной теплицы диметром 6 метров, радиус 3 метра, стоимость теплицы. Все по уму.

    Геодезический купол своими руками

    Поле «Фулерен» не доступно при выборе варианта соединения «Joint». Классы разбиения купольных конструкций. Возможность выбора данного способа соединения предусмотрена только для купола в форме фулерена. Получившуюся ссылку удобно использовать для передачи другим людям купольной конструкции, с заданными Вами параметрами.

    Для куполов разной частоты возможны различные пропорции отсечения. Результаты измерений Содержимое блока «результаты измерений» становится видимым при щелчке по заголовку этого блока «результаты измерений». Кровля Разными цветами показаны грани кровли различных размеров Схема на вкладке «Кровля» позволяет исключать из расчёта отдельные грани и рёбра конструкции. Частота разбиения икосаэдра. Для этого в поле «Фулерен» нужно выбрать один из вариантов: «Вписанный» или «Описанный».

    В остальных случаях, они не лежат в плоскости горизонта. Вершины В блоке вершины показаны вид, размеры и количество всех вершины рассчитанного купола. Вершины купола на внутренней поверхности купола в общем случае не располагаются в плоскости основания, а строятся по общему принципу — к центру купола от его внешней поверхности.

    Числовое обозначение вершины, в которую ребро упирается данным концом. Для многогранников в виде октаэдра в текущей версии калькулятора не реализован расчет соединения «Cone». Она расположена после результатов вычислений в нижней части страницы в блоке полезных ссылок. Возможные варианты: Pentad — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 5 рёбер.

    Смотреть видео: Как сделать геокупол? - Геодезический купол своими руками

    Как правильно производить расчет длин стропильных частей?

    Способ «Joint» не доступен для купола в форме фулерена. Схема купола В правой части калькулятора отображается схема заданного купола. Для исключения ребра нужно исключить примыкающие к нему с обеих сторон грани. Результаты конструирования Чтобы сохранить результаты конструирования можно воспользоваться адресом страницы калькулятора, который автоматически меняется в зависимости от введенных данных. В остальных случаях, они не лежат в плоскости горизонта.

    Для этого в поле «Фулерен» нужно выбрать один из вариантов: «Вписанный» или «Описанный». Повторный щелчок мыши снимает выделение. Результаты измерений Содержимое блока «результаты измерений» становится видимым при щелчке по заголовку этого блока «результаты измерений». Чтобы увидеть план основания полностью, вращайте схему курсором.

    В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, всего их три. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина рёбер. Кровля Разными цветами показаны грани кровли различных размеров Схема на вкладке «Кровля» позволяет исключать из расчёта отдельные грани и рёбра конструкции. Для куполов разной частоты возможны различные пропорции отсечения.

    Количество рёбер данного типа индекса. Для всех способов соединения рёбра у основания купола состоят из одного бруса.

    А также размеры от центра сферы до концов проекций и высоту концов рёбер. Вместо него калькулятор рассчитывает значения, как для типа соединения «Piped» с нулевым диаметром трубы. Если спроецировать разбиение на грань икосаэдра, то все возможные классы разбиения икосаэдра можно представить в виде схемы. Блоки калькулятора Открывая страницу калькулятора на устройствах с самым популярными размерами экранов, можно увидеть только верхнюю область калькулятора. Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать. Результаты конструирования Чтобы сохранить результаты конструирования можно воспользоваться адресом страницы калькулятора, который автоматически меняется в зависимости от введенных данных. Так если одно или несколько рёбер имеет обозначение «undefined», то это значит что в усеченном куполе такие вершины есть у основания и граней с обозначением «undefined» у них нет.

    Калькулятор геокупола купольного дома

    Инструкция к калькулятору

    Купол можно вращать мышкой и приближать и отдалять его колесом мыши. Возможность выбора данного способа соединения предусмотрена только для купола в форме фулерена. Размеры рёбер В этом поле задаются ширина и толщина рёбер в миллиметрах. Если во вкладке «Кровля» исключена грань купола, то при переходе на вкладку «План» автоматически подсветятся рёбра этих граней. Triad — ось симметрии проходит через грань.

    Если спроецировать разбиение на грань икосаэдра, то все возможные классы разбиения икосаэдра можно представить в виде схемы. Cross — ось симметрии проходит через вершину, в которой сходится 6 рёбер. Грани В блоке грани показаны вид, размеры и количество всех граней рассчитанного купола. Для многогранников в виде октаэдра в текущей версии калькулятора не реализован расчет соединения «Cone». Функция «выравнивание основания» изменят длину рёбер у основания купола таким образом, что вершины купола на внешней его поверхности располагаются в плоскости основания.

    На схеме грани одного размера показаны одним цветом. При увеличении частоты, увеличивается количество вершин и ребер соответственно. В блоке «Размеры» указано количество размеров и количество самих элементов: «Граней» — первое число указывает количество размеров, второе число показывает количество граней. Размеры и способ соединения Поле «размеры и способы соединения» позволяет задать размеры сферы и выбрать способ соединения ребер купола. При исключении из расчёта граней и рёбер во вкладке «Кровля» значения в других вкладах и разделах калькулятора пересчитываются автоматически.

    Видео по теме: Купольный дом – дешевле? Krisha KZ

    Строительство купольного дома под ключ

    В ней обычно видны блоки: «Исходные данные». Блок с результатами измерений Название каждого поля отвечает само за себя. Если во вкладке «Кровля» исключена грань купола, то при переходе на вкладку «План» автоматически подсветятся рёбра этих граней. Тогда углы поворота пилы будут отличаться от полученных здесь.

    В выпадающем списке можно выбрать следующие варианты соединений: «Piped» — способ соединения с использованием коннекторов. Выделив мышкой отдельные рёбра, можно увидеть аналогичную информацию для любого ребра купола. Triad — ось симметрии проходит через грань. На схеме грани одного размера показаны одним цветом.

    Схема На схеме купола показаны обозначения рёбер, граней и вершин. В остальных случаях, они не лежат в плоскости горизонта. Арабскими цифрами обозначены вариации основных классов. Если спроецировать разбиение на грань икосаэдра, то все возможные классы разбиения икосаэдра можно представить в виде схемы. Для многогранников в виде октаэдра в текущей версии калькулятора не реализован расчет соединения «Cone».

    Смотреть видео: Сборка геодезического купола по бесконекторной системе 9m 3v

    Выбираете энергоэффективные решения?

    Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать. Вместо него калькулятор рассчитывает значения, как для типа соединения «Piped» с нулевым диаметром трубы. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина рёбер. На схеме грани одного размера показаны одним цветом. Так если одно или несколько рёбер имеет обозначение «undefined», то это значит что в усеченном куполе такие вершины есть у основания и граней с обозначением «undefined» у них нет.

    При частоте разбиения равной двум и более возможны различные варианты каждого разбиения. В калькуляторе римскими цифрами обозначены основные классы, всего их три. Вершины купола на внутренней поверхности купола в общем случае не располагаются в плоскости основания, а строятся по общему принципу — к центру купола от его внешней поверхности. Чем больше это значение, тем больше форма каркаса приближается к сфере и тем меньше длина рёбер. Для исключения грани, нужно щёлкнуть по ней мышкой. На схеме используются следующие обозначения: Обозначения на чертежах рёбер Индекс ребра и его цвет на схеме.

    Поле «Фулерен» не доступно при выборе варианта соединения «Joint». Область «Исходные данные» предназначена для задания геометрии каркаса. Их также можно вращать, увеличивать и уменьшать. Вершины приведены без учета отсечения части сферы от купола. Результаты конструирования Чтобы сохранить результаты конструирования можно воспользоваться адресом страницы калькулятора, который автоматически меняется в зависимости от введенных данных. Значение двугранного угла между внешней плоскостью ребра и плоскостью отреза.

    Отзыв Капельный Полив ЖукМини Парник ДачаНормы Капельный Полив В ТеплицеЛучший Капельный Полив Для Теплицы Из Бочки ОтзывыОби Капельный Полив Для ТеплицыМы Едем На Зависть Всем Соседям Едем В КрымОгурцы В Теплице Капельный Полив ОгурцовЛучший Капельный Полив Для ТеплицыОтзывы Капельный Полив Для ТеплицыОби Капельный Полив Для ТеплицыМы Дружили На Зависть ВсемМорковь Как Часто Поливать В ЖаруМонтаж Капельный Полив Для ТеплицыЛучший Капельный Полив Для Теплицы Из Бочки ОтзывыНизкая Живая Изгородь КустарникиЛучший Капельный Полив Для Теплицы РейтингНитроаммофоска Инструкция ПрименениеМонтаж Капельный Полив Для Теплицы Из БочкиМтс Дерево МельницаКураж F1 Огурец ХарактеристикаОби Капельный Полив Для Теплицы Из БочкиКустарник Который Используют Как Живую ИзгородьОгурцы В Теплице Капельный Полив ОгурцовМонтаж Капельный Полив В Теплице