Фото стропильная система вальмовой крыши: Страница не найдена — Ремонт крыши и кровли

14.03.1970 By alexxlab Крыш Комментариев нет

Фото стропильная система вальмовой крыши: Страница не найдена — Ремонт крыши и кровли

Содержание

Вальмовая крыша — стропильная система, фото, видео

Вальмовая крыша фото

Трудно спорить с мнением, что крыша служит для здания не только защитой, но и важным элементом дизайна. Поэтому, наряду с обеспечением потребительских качеств, конструкцию и вид этой части здания подбирают соответственно общему стилю и проекту дома.

Классические двухскатные кровли постепенно уступают более сложным и необычным — четырехскатным и ломанным. Вальмовые крыши, конструкция которых сложнее, чем у двухскатных, имеют перед ними существенные преимущества.

Преимущества вальмовой крыши

Благодаря отсутствию вертикальных фронтонов вальмовая конструкция обладает меньшим сопротивлением ветровым нагрузкам. За счет наличия водостоков по всему периметру здания, стены меньше подвержены разрушению от воды и осадков.

В отличие от «палаточной» двухскатной кровли, конструкция вальмовой крыши более жесткая, прочная и не создает горизонтальных «распирающих» нагрузок на боковые стены дома.

3d проект дома с вальмовой крышей

За счет прочности конструкции появляется возможность обеспечить более длинные свесы кровли, что создает еще большую защиту стен и фундамента от потоков дождя. Вальмовая кровля, конструкция которой отличается повышенной сложностью, с точки зрения архитектуры — гораздо привлекательнее обычной двускатной.

Недостатки вальмовой конструкции

Несмотря на такой внушительный перечень достоинств, не каждый проектировщик берется за реализацию вальмовой схемы. Объясняется это сразу несколькими факторами:

Стропильная система вальмовой крыши и ее расчет на порядок сложнее кровли с двумя скатами.
Для постройки «вальмы» требуется большее количество стропильных элементов.
Стоимость материалов и стоимость работ существенно больше.
Покатые скаты кровли со всех четырех сторон сильно ограничивают подкровельное пространство, оборудовать там жилую зону становится довольно проблематично.
Короткие стропила вальмовой крыши очень нагружены и их приходится делать из двойного или более толстого бруса.
Мансардные окна на покатой поверхности кровли — отдельная, и довольно сложная задача, требующая специальных инженерных решений.

Конструктивные особенности и разновидности вальмовых крыш

Рассмотрим, чем отличается вальмовая крыша, что это такое, и каковы особенности её строения. Существует довольно много разновидностей вальмы, но все они являются модификациями одной из четырех конструкций.

Шатровая

Все ребра кровли сходятся в одной точке, поэтому коньковый брус отсутствует. Шатровые крыши не очень практичны и применяются преимущественно на культовых или хозяйственных сооружениях.

Шатровая вальмовая крыша фото

Классическая прямая вальма

Угловые стропила попарно сходятся к одной точке на коньке. Боковые поверхности кровли представляют собой трапеции, а фронтальные — треугольники. Эта конструкция наиболее распространена, и пользуется самой высокой популярностью. Устройство вальмовой крыши такого вида, ее расчет и процесс возведения проще чем шатровой или ломанной, а потому её возведение возможно без помощи специалистов.

Полувальма

Отличается тем, что фронтальные части кровли по высоте меньше, чем боковые. Существует два варианта полувальм — датский и голландский. Различия между ними хорошо видны на рисунке ниже. Полувальмовые крыши используют для увеличения чердачного объема или для создания мансардного жилого пространства. Вальмовая крыша, фото которой представлено ниже, широко применяется и в нашей стране.

Конструкция вальмовой крыши с фронтонами

Ломанная вальмовая крыша

Представляет собой сложную конструкцию с включением дополнительных декоративных элементов, множества переломов поверхности кровли и т.д. Ярким примером таких кровель могут служить традиционные здания в японском или китайском стиле. Учитывая сложность расчета и монтажа, повышенный расход материала и стоимость работы, такие конструкции сегодня встречаются довольно редко.

Ломанная вальмовая крыша фото

Расчет вальмовой крыши

Расчет конструкции кровли лучше всего поручить специалисту. Но для предварительной оценки его можно сделать и самому.

Виды стропильных систем для вальмовой крыши

Расчет ведется по каждой плоскости отдельно. Результаты расчетов складываются, и вы получаете общую картину по всей крыше. Полученные данные понадобятся для выбора материалов для стропильной системы, расчета нужного количества кровельных материалов и оценки их весового давления на каркас. Это позволит приблизительно оценить стоимость стройматериалов и трудозатраты на возведение вальмовой крыши.

Чем точнее проведены расчеты — тем точнее вы будете понимать, как построить вальмовую крышу своими руками, и тем лучше будет конечный результат. Затраты времени на то, чтобы вникнуть в методику и провести сами вычисления, вернутся сторицей в виде экономии средств и времени на этапе возведения самой кровли. Мало того, овладев методикой расчетов, вы еще на этапе планирования сможете оценить возможность самостоятельного изготовления такой кровли и подобрать такой вид кровельных материалов, с которым сможете справиться самостоятельно.

Расчет вальмовой крыши по площади сторон

Устройство стропильной системы

Если расчет готов, и будет монтироваться вальмовая крыша своими руками, чертежи необходимо составлять с особой точностью и учетом дополнительных элементов.

Подбираем стропила вальмовой крыши

Так как строительство вальмовой стропильной системы сложнее, чем у двускатной крыши. Вам придется воспользоваться специальными приспособлениями, подпорками и временными крепежными элементами для поддержки угловых стропил для их центровки и правильного расположения по отношению к коньку и другим ребрам.

Стропильная система вальмовой крыши — схема

Такую работу в одиночку не сделаешь — требуются помощники, дополнительные приспособления, возможно подъемные лебедки или механизмы, особенно если здание более одного этажа. Даже если вы выбрали классический прямой вариант кровли, для монтажа рекомендуется воспользоваться услугами опытного мастера, хорошо знающего, как сделать вальмовую крышу своими руками.

При строительстве следует учитывать, что диагональные элементы всей конструкции существенно длиннее обычных стропильных ног. Ориентировать эти элементы нужно максимально точно. На них будут опираться короткие стропила фронтальных и боковых скатов, называемые «нарожниками».

Вальмовая крыша своими руками, чертежи

Не следует забывать, что в среднем угловые стропила удерживают вес в полтора раза больше, чем длинные ноги боковых скатов. Малейший перекос диагональных «ребер» ведет к изменению весовой нагрузки по длине бруса, что может привести к конечному перекосу всей каркасной конструкции под действием веса кровельного покрытия, в расчет к которому важно добавлять норму «снеговой нагрузки» для вашего региона.

Для усиления конструкции диагональный брус сбивают из двух более тонких досок. Существует и другой вариант — два стандартных бруса соединяют между собой шпильками.

Спаривание элементов имеет свои преимущества:

за счет этого метода можно сделать брус любой длины;
жесткость на изгиб у спаренного бруса значительно выше, чем у обычного;
стоимость толстых досок гораздо ниже стоимости хорошего бруса;
спариванием можно легко добиться любого поперечного сечения стропила.

Вальмовая крыша: стропильная система и возможность усиления её конструкции

Для обеспечения нужного уровня прочности стропильная система вальмовой крыши усиливается дополнительными элементами.

Под диагональные стропила устанавливают опоры. Если длина диагональной ноги слишком велика — то две опоры, размещая их через треть длины бруса. Если есть возможность — опоры можно заменить косыми распорками — подкосами.

Промежуточные стропила крепятся к коньковой доске и к мауэрлату. Для крепления к мауэрлату делается зарез или стягивание при помощи металлических уголков.

Устройство вальмовой крыши своими руками

Нарожники накладываются на диагональные стропила с одним и тем же шагом. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки. Очень важно обеспечить симметричность размещения нарожников на диагональных ногах. Для этого разметку делают по деревянному шаблону, в качестве которого используется любая подходящая рейка или отрезок фанеры. На шаблоне карандашом наносятся метки взаимного расположения элементов при первом монтаже. Все остальные углы монтируются по этим меткам.

Для фиксации расположения элементов доски подрезаются по месту. Если такой возможности нет — фиксацию нужно делать при помощи накладных металлических пластин, стягивая все металлическими шпильками или болтами. Крепление на винты со временем ослабевает и такой метод для стропильной системы нежелателен.

Вальмовая крыша — стропильная система фото

Обрешетка также задает стропильной системе дополнительную жесткость, но одновременно с тем, является источником дополнительной весовой нагрузки. Поэтому толщину досок для обрешетки выбираем с небольшим запасом под желаемый кровельный материал.

Чаще всего на обрешетку идут бруски 40х40 или 50х50 мм. Но под мягкую кровлю рекомендуется обрешетку делать из фанеры или ДСП. Шаг размещения досок обрешетки диктуется типом кровли и обычно указывается производителем на упаковках этого материала.

Итог

Устройство вальмовой крыши своими руками процесс трудоемкий и требующий тщательной подготовки. Нельзя забывать, что качество сборки крыши является залогом сохранности всего здания. Поэтому отнеситесь к данному вопросу со всей ответственностью и вниманием, а если на каком-либо этапе строительства вам не хватает навыков, обратитесь к специалистам.

Вальмовая крыша: стропильная система

Сегодня можно выбирать из различных видов кровельных конструкций, потому что появилась возможность больше уделять внимание дизайну дома. Поэтому все чаще в загородных поселках появляются постройки, покрытые четырехскатной крышей. И хотя двускатные конструкции еще достаточно популярны, первые постепенно опережают их по востребованности. Это и понятно, красиво жить не запретишь. К тому же под четырьмя скатами кровли легко организовать жилое или служебное помещение, и установить на скатах мансардные окна.

Три вида четырехскатных крыш.

Вальмовая.
Полувальмовая.
Шатровая.

Давайте разберемся со всеми конструкциями, а точнее со стропильными их системами.

Стропильная конструкция вальмовой крыши

Чтобы понять, из каких элементов состоит стропильная система вальмовой крыши (схема расположена на фото ниже), нужно понять, из каких конструкционных элементов она состоит в целом.

Это четыре ската по две равные между собой пары. Большие скаты представляют собой трапеции, два маленьких – равнобедренные треугольники.

Обязательно в конструкции присутствует коньковый брус, только он укорочен, то есть, его длина не является длиною кровельного пролета. А так как форма скатов крыши разная, то и используемые для ее сооружения стропила также будут иметь разную длину, чтобы была возможность правильно сформировать скатные плоскости. Сами стропила имеют собственные названия.

Элемент, соединяющий коньковый брус с углом здания, называется накосная стропила.
Укороченные элементы, соединяющие мауэрлат и накосную стропильную ногу, называются нарожниками.
Стропила, одним краем упирающиеся в мауэрлат, а вторым в коньковый брус, носят название рядовые.

Есть стропильные ноги, которые упираются верхним концом в конец конькового бруса. Их три: два с соседних трапециевидных скатов, один с треугольного. Они соединяются вверху в сложный узел, здесь стыкуется сразу четыре элемента. Так вот эти стропила называются центральными.

Вальмовая крыша (стропильная система) – это достаточно сложный комплекс, который своими руками, если вы в этом деле не специалист, соорудить невозможно. Большое количество разных элементов требуют точной подгонки. К тому же в ней присутствует огромное количество стыков, требующих особого подхода. Конечно, с появлением современных крепежей в виде металлических фасонных изделий, сделало монтажный процесс в разы проще. И все же это не дает право непрофессионалам строить стропильную систему вальмовой крыши – схема ее непроста.

На что еще необходимо обратить внимание, начиная сооружать вальмовую крышу со стропильной системой. Конечно, оптимально, если на нее уже существует проект. Он решает все проблемы, связанные с количеством стропил, с их размерами, частотой установки и требованиями к креплению. Но если сооружается вальмовая крыша на небольшом здании, то ее чертеж, сделанный даже своими руками, даст возможность правильно оценить свои силы.

Плюс, можно точно подсчитать необходимое количество всех используемых материалов, что обеспечит правильный подход к расходу строительного бюджета.

Итак, вальмовая крыша (стропильная система), чертеж которой нарисован, подготавливается к сборке. Для этого приобретаются брусы сечением 100х100 или 200х200 мм для мауэрлата и конькового бруса, доски сечением 50х150 мм для стропил. Необходимое количество указывает чертеж или проект кровли.

Стропильная конструкция полувальмовой крыши

Полувальмовая крыша (стропильная система) – это треугольные скаты, в которых присутствуют фронтоны. Надо отметить, что это самая сложная конструкция из всех четырехскатных. Пришла она в Россию из западных северных стран, поэтому сегодня различаются две конструкции: голландская и датская. А уже на их основе разработано множество вариаций. На фото ниже: рис.1 – это голландская конструкция, рис.2 – датская.

Рассмотрим устройство полувальмовой крыши и ее стропильной системы. В ее состав входят:

Висячие или наслонные стропила, которые соединяют мауэрлат и конек здания. По сути, они являются центральными и в то же время рядовыми. В этом типе крыш их самое большое количество, потому что основной трапециевидный скат занимает большое место в кровельной системе дома.

Накосные (угловые) стропила в этой конструкции укорачиваются, потому что они не соединяются с коньком. Они верхним концом упираются в последние центральные стропильные ноги, где и закрепляются. Размер накосников может быть разным, он зависит от выбранной формы вальмы. То есть, если вальма покатая, то накосники должны быть небольшой длины, если крутая, то наоборот. При крутом вальмовом скате уменьшается размер фронтона.
Есть в полувальмовой стропильной системе и укороченные центральные элементы, которые являются основой вальмового ската, расположенного под фронтоном. Нижними краями они упираются в мауэрлат, верхними в специальный горизонтальный брус, который называется пробоина. Изготавливают его из той же доски, что и сами стропила.

И, конечно, в полувальмовой крыше присутствуют нарожники. Они располагаются на всех четырех скатах и упираются своими верхними концами на угловые накосные стропила.

Что касается фронтонной части кровли, то она формируется двумя центральными стропильными ногами и пробоиной, на которую укладываются укороченные центральные элементы. По сути, это небольших размеров треугольный проем, который закрывается и декорируется. Если он большой, то в него устанавливаются вертикальные стойки, если нет, листовой материал крепится к стропилам.

Процесс сборки полувальмовой крыши таков:

Сначала монтируется коньковый брус. Он устанавливается на опорные стойки.
Затем на него укладываются центральные стропила.
Далее, накосные элементы.
После чего производится установка пробоины.
И последними монтируются нарожники на всех скатах.

Стропильная конструкция шатровой крыши

Стропильная система шатровой крыши – схема самая простая, потому что это четыре одинаковых ската в форме равнобедренных треугольников. Поэтому и количество стропил в ней не очень много. Здесь четыре накосных элемента, четыре центральных, которые соединяют мауэрлат и точку соединения всех стропил. А также несколько нарожников на каждом скате, которые как обычно упираются в накосные элементы.

На самом деле стропильную систему шатровой крыши собрать своими руками несложно. Самый трудный узел – это та самая точка соединения всех стропильных ног. Но если сооружаемая крыша имеет большие размеры, то на помощь приходят дополнительные элементы, на которые будут упираться стропила. Именно они и упрощают сам монтажный процесс. Обычно по центру кровли устанавливается опора, на которую своими верхними краями и ложатся стропильные элементы. Опора может быть разной. К примеру, столб, четырехугольная конструкция с четырьмя стойками и так далее.

Кроме стропильных ног в конструкцию шатровой крыши с ее стропильной системой входят и другие элементы, составляющие ее неотъемлемую часть. А именно:

Ригель. Этот элемент является промежуточной частью соединения стропил между собой на коньке.
Лежни выполняют функции мауэрлата, установленного внутри конструкции крыши. Они обычно укладываются или на стену, оказавшуюся внутри здания, или на столбики, которые выполняют роль опорных элементов.
Прогоны – это горизонтальные брусы, расположенные под средней частью (по длине) стропил. Этот элемент обычно используется, если есть возможность установить под него подпорки.

Шпренгели – это опорные стойки из бревна, бруса или сдвоенных досок.

Все выше перечисленные элементы являются частями стропильной конструкции, и именно они увеличивают ее прочность и надежность. Их наличие – это повышение безопасности эксплуатации кровли в целом.

Параметры стропильной системы

Шатровая крыша (стропильная система), вальмовая или полувальмовая – это набор стропильных ног. Но тут встает вопрос, а каково оптимальное их количество, чтобы считать, что крыша надежна. На это влияет большое количество разных факторов. К примеру, расстояние между ногами, их сечение, вид кровельного материала, высота конструкции, сколько снеговых осадков выпадает в регионе, где строится дом.

Как считают специалисты, основной параметр – это первый из вышеперечисленных. Поэтому стоит рассмотреть различные комбинации.

Если длина стропилы 3 м, а сечение 80х100 мм, то расстояние между ними должно быть в пределах 110-135 см.
Длина 3-4 м, сечение 90х100 мм, расстояние 140-170 см.
Длина 4-5 м, сечение 80х200 мм, промежуток 110х135 см.
Длина 5-6,5 м, сечение 120х220 мм, промежуток между ними 110х140 см.

Это не весь список, но уже это показывает, что и как влияет на укладку стропильных ног. Кстати, чем тяжелее кровельный материал, тем чаще укладываются стропила, то же самое касается и снеговой нагрузки.

Вот вальмовая крыша (стропильная система) фото, на котором четко видно, как часто уложены ноги, потому что покрываться кровля будет тяжелым материалом. Он будет вместе со снегом создавать приличные нагрузки, которые стропила должны выдержать. Если, к примеру, для покрытия крыши будет использован профнастил марки НС-75, то стропила можно устанавливать с промежутком до 3 м. Потому что сам профильный настил обладает большой несущей способностью.

Как видите, стропильная система крыш – это конструкция, которая обеспечивает весь дом надежность и безопасностью его эксплуатации. И не важно, какая крыша возводится, каких размеров и формы, важно правильно подсчитать размеры ног, точно выбрать их сечение, и грамотно провести монтаж. Не забываем, что крепление стропильных элементов, это наиважнейшая составляющая, от которой также зависит безопасность конструкции.

Вальмовая крыша – фото и основные конструктивные особенности

Четырёхскатную крышу можно зачислить к одним из наиболее популярных видов кровли, придающей внешнему виду строения оригинальности. Она зачастую используется при возведении больших сооружений по той простой причине, что такая конструкция выглядит компактно и аккуратно в отличие от двускатного аналога с фронтонами. Вальмовая крыша может быть как стандартной, так и включать различные конструктивные элементы. Так, мансардное или слуховое окно придают конструкции оригинальности.

Четырёхскатная система крыши как на фото выгодно отличается от двускатного аналога кровли не только внешне, но и способностью намного надёжнее справляться с защитой помещения от внешних погодных факторов – дождь, снег или ветер. При этом, несмотря на то, что вальмовая кровельная система конструктивно сложнее стандартной двускатной крыши, её вполне можно соорудить своими руками в домах и беседках небольших размеров.

Разновидности вальмовых четырёхскатных кровельных систем

Если говорить о четырёхскатных кровельных системах, к ним можно смело зачислить любую крышу, имеющую четыре ската, при этом 2 из них всегда имеют форму трапеции, а оставшиеся 2 повторяют форму треугольника. Также четырёхскатные кровельные конструкции подразделяются на вальмовую, шатровую и переходную полувальмовую крышу.

Вальмовая крыша, фото которой можно видеть, является кровельной системой с двумя треугольными и двумя трапециевидными скатами. В свою очередь, полувальмовая конструкция отличается от предыдущей кровли треугольными скатами, которые возводятся не на всю высоту, а только в верхней части крыши.

Если говорить о шатровой конструкции крыши, то она состоит из четырёх плоскостей треугольной формы, которые сходятся в одну точку в вершине кровли, таким образом, полностью повторяя конструкцию пирамиды с 4 рёбрами. Основой такой крыши всегда является квадратное помещение. При этом конструкция не имеет фронтонов.

Разновидности четырехскатной крыши

Проектирование вальмовой крыши

Как и при выполнении большинства других строительных работ, перед обустройством кровли составляется подробный проект будущей крыши с учётом основных нагрузок, возложенных на стропильную систему. При этом существуют следующие основные нагрузки, которые могут повлиять на конструкцию и параметры стропил:

вес материала, используемого в качестве кровли;
общая масса кровельного «пирога», в который входят следующие элементы: гидроизоляция, теплоизоляция и обрешётка;
предполагаемая нагрузка на крышу от слоя снега в зимний период;
ветровая нагрузка на кровельную систему;
специфическая нагрузка, зависящая от сейсмической активности и других природных факторов.

Также немаловажную роль при расчёте сечения и длины стропильных балок играет угол ската кровли, в соответствии с которым и будет выбираться кровельный материал. Если вальмовая четырёхскатная крыша, фото которой можно видеть, будет иметь пологий, практически плоский скат, то есть коэффициент наклона кровли не будет превышать 15°, тогда целесообразно использовать рулонные материалы. В том случае, когда угол ската равен или превышает 35°, то подойдёт металлочерепица, профнастил или листы асбестоцемента.

Помимо этого проект должен содержать все этапы и чертежи возведения стропильной конструкции и узловых соединений, а также обрешётки крыши. Если проектирование будет выполнено максимально точно и подробно, то выяснить количество необходимого кровельного и сопутствующего материала, в том числе и брусков для стропильной системы, не составит особого труда. Если такой возможности нет, то проект можно заказать у специалистов.

Вальмовая крыша — устройство диагональных стропил

Четырёхскатная вальмовая конструкция кровли как на фото состоит из четырёх диагональных стропильных балок, направленных по отношению к внешним углам строения и сходящихся в одну точку на конце конька крыши. Конструкция нижних накосных стропильных балок четырёхскатной кровли может отличаться в зависимости от материалов, используемых при строительстве здания.

Если строение имеет деревянную брусчатую конструкцию, то опорой для стропильной системы, является верхний венец сруба. В домах каркасной системы – это основная обвязка каркаса. В зданиях, возведённых из кирпича или камня, в качестве опоры скатных стропил используется мауэрлат, который равномерно распределяет сосредоточенные точечно нагрузки от балок по всей площади кладки стены.

Сам мауэрлат – это не что иное, как брус сечением 10х10 см, который укладывается как в центральной части стены, так и ближе к её внутренней стороне. Для защиты крыши от возможности срыва сильным ветром, мауэрлат закрепляется к стенам здания при помощи скруток из проволоки, размещённых с шагом не более 100 см. Один конец проволоки закрепляется к костылю, который, в свою очередь, вбивается между швами кирпичной кладки на уровне 30 см от верхнего края стены, другой свободный конец надёжно фиксирует мауэрлат.

Чтобы в дальнейшем обеспечить свободный доступ к осмотру и ремонту мауэрлата и стропильной системы, расстояние от верхней части перекрытия чердака и нижней частью мауэрлата должно быть более 40 см. При этом все деревянные конструкции, контактирующие с кладкой из кирпича, качественно изолируются при помощи гидроизоляционного материала.

Основной опорой верхней части скатных стропил является коньковый брус — балка из древесины с сечением, аналогичным как у стропильных ног. По той причине, что конструкция вальмовой кровли не предусматривает кирпичных фронтонов, как в случае с двускатной кровельной системой, деревянный коньковый брус опирается на специальные стойки сечением 10х10 см, расположенные с шагом в 3 — 4 м в зависимости от размеров строения. Нижний конец стойки упирается в лежень, который обустраивается несколькими способами:

на внутреннюю стену, если такая имеется в наличии;
на плиту перекрытия из железобетона, через столбики из кирпича.

Сечение лежня напрямую зависит от особенностей четырёхскатной вальмовой крыши, фото которой можно наблюдать. В первом случае – это балка размерами 5х150 см, а во втором — брусок сечением 15х15 см. Однако, в обоих вариантах обязательно обустроить качественную гидроизоляцию из любых доступных рулонных материалов.

Конструкция накосных стропил в таком случае немного длиннее стандартных, при этом на них опираются нарожники (укороченные скатные стропила). По этой причине они, как правило, подвержены нагрузке в 1,5 раза больше, чем на стандартную стропильную систему. Чтобы конструкция диагональных ног выдержала такие нагрузки, их изготавливают спаренными, то есть состоящими из двух одинаковых элементов, скреплённых между собой.

Для уменьшения расчётной длины диагональных ног под ними устанавливаются опоры. В качестве опор может быть использован как брус размерами 10х10 см, так и подкос с аналогичным сечением. Подкосы располагаются под углом в 45°, упираясь нижним краем в лежень.

Конструктивные особенности промежуточных стропил и нарожников

Промежуточные стропильные балки вальмовой кровли верхним краем упираются в коньковый брус, а нижним концом на мауэрлат. Размещаются они с шагом 100-122 см. При этом параметры сечения стропильных балок напрямую зависят от промежутков между стропилами, снеговых нагрузок и общей массы кровельного «пирога».

Очень важно учитывать и то, что промежуточные стропильные балки не должны обладать слишком большой свободной длиной. В случае если пролёт кровли здания превышает 8 м в длину, то под каждой стропильной ногой устанавливается одна стойка или подкос, если же длина превышает 10м, то устанавливают две дополнительные опоры.

Каждую вторую стропильную ногу также необходимо зафиксировать на стене проволочными скрутками 4 мм диаметра и костылями, вбитыми между швами кладки из кирпича на расстоянии 30 см ниже обреза стены. Крепление промежуточных стропил к мауэрлату выполняется специальными обратными скобами.

Стропильные полуноги или нарожники упираются одним концом в диагональные ноги, а другим в мауэрлат. При этом для равномерного распределения нагрузок от нарожников на диагональные стропила их крепят к накосным стропильным балкам в разных местах.

Стропильная система вальмовой крыши

Для возведения несущего каркаса четырёхскатной вальмовой крыши используют следующую последовательность работ:

По наружному периметру стен крепится мауэрлат.
В местах расположения стоек сооружается лежень.
На лежне располагаются опоры для конькового прогона. Стойки размещаются вертикально по уровню и при необходимости усиливаются подкосами.
По отвесу закрепляется коньковый прогон. От точности установки последнего будет зависеть качество всей конструкции крыши.
На следующем этапе устанавливаются накосные стропила между мауэрлатом и коньком.
Монтируются промежуточные стропильные балки по аналогии с диагональными ногами.
На финишном этапе крепятся нарожники.

Устройство кровельного пирога

После монтажа стропильной системы вальмовой конструкции крыши переходят к сборке так называемого кровельного пирога, при этом строго следуя одному условию – паронепроницаемые слои должны увеличиваться, начиная изнутри по направлению наружу. Система кровельного «пирога» обустраивается следующим образом:

в межстропильном пространстве укладывается слой теплоизоляционного материала;
с внутренней стороны подкровельного пространства укладывается пароизоляция;
снаружи утеплителя по стропильным балкам укладывается гидроизоляционная плёнка, которая образовывает воронки. Сам материал прижимается к стропильной системе контробрешёткой. При этом гидроизоляционный слой будет пропускать пар наружу строения и не позволит проникать влаге извне;
поверх контробрешётки закрепляется обрешётка.

Обрешётка будет принимать нагрузку кровли и передавать её на стропильную систему. Монтируется она перпендикулярно по отношению к стропилам, а поверх неё настилается кровельный материал. При этом параметры обрешётки будут зависеть от типа кровли. Так, под металлочерепицу укладывают доски 3,2х10 см и шагом 35 см; под 8-волновой шифер — брус 6х6 см и шагом 50 см; для битумной кровли и плоского асбестоцементного шифера – укладывается водостойкая фанера, так как для них нужна сплошная обрешётка.

Стропильная система вальмовой крыши – устройство и расчет + Видео

Загородные участки не отличаются большими размерами. Поэтому многие строят дома малой площади и увеличивают жилое пространство за счет создания на чердаке дополнительных жилых помещений. Это возможно, если правильно выполнить устройство стропильной системы вальмовой крыши.

Что представляет собой вальмовая кровля?

Такая кровля выполняется в виде четырех скатов. Два из них – это классические боковые в виде трапеции, и еще два треугольные на торцах крыши. В отличие от шатровой крыши, где все четыре ската сходятся в одной точке, у вальмовой имеется две вершины, соединенные между собой коньком.

Вальмовая крыша с четырьмя скатами

Именно боковые треугольные фронтоны, которые выполняются с уклоном, и называются вальмами. Двухскатная крыша также имеет треугольные торцевые фронтоны, но располагаются они строго вертикально, у вальмовой крыши эти скаты наклонены, что является отличительным признаком этого вида крыш.

Двускатная вальмовая крыша

Вальмовой крыша называется в том случае, если торцевые скаты, начинаясь от конька, доходят до наружной стены, то есть, до карниза. Но встречаются варианты, когда скат прерывается и в одном месте переходит в вертикальную плоскость. Тогда подобная крыша называется полувальмовой или голландской.

Узлы и элементы вальмовой кровли

По способу монтажа и использованию различного материала такие кровли можно отнести к разряду сложных конструкций. В целом конструкция вальмовой крыши состоит из мауэрлата, конькового бруса, стропил – угловых, коротких и промежуточных.

Мауэрлат – это деревянный брус, монтируемый по всему периметру дома на самом верху стен. Он служит для правильной передачи и распределения нагрузок, оказываемых ветром, снеговым покровом, весом кровли и самой стропильной системы на несущие стены здания. Этот элемент является связующей верхней обвязкой для стен, выполненных из штучных материалов – кирпича, бетонных блоков.

Мауэрлат вальмовой крыши

Для стен из бревна или бруса мауэрлат не устраивается. Его роль выполняют верхние венцы сруба.

Коньковый брус является тем главным элементом стропильной системы, который соединяет все скаты крыши в единую конструкцию. Он должен быть одинакового сечения со стропильными ногами. В противном случае в дальнейшем может возникнуть перекос всей стропильной конструкции и крыши в целом.

Угловые стропила, называемые по-другому накосными либо диагональными стропилами – базовые силовые детали, соединяющие углы коробки здания с коньковым брусом. Для их изготовления потребуется доска, равная по толщине коньковому брусу. Одним концом она крепится к коньку, вторым опирается на мауэрлат. В зависимости от проекта крыши используется различное количество таких стропил, но не менее четырех.

Угловые стропила вальмовой кровли

Короткие стропила могут быть различными по длине, но при сборке конструкции крыши они все выводятся под одним углом и располагаются параллельно промежуточным стропилам. Когда производится необходимый расчет их количества, прежде всего, учитывают площадь всей крыши. Одним концом короткие стропильные ноги соединяются с угловым стропилом, а другим опираются на наружную стену здания.

Центральные стропила устанавливаются верхним концом на коньковый брус, нижним опираются на несущие стены дома. Как правило, их расчет такой: три с одной стороны крыши и столько же с другой, но при конструировании стропильных систем для домов большой площади допускается увеличение их количества.

Центральные стропила вальмовой кровли

Промежуточные стропила – это элементы, одной стороной монтируемые на коньке, а второй опирающиеся на мауэрлат. На вальмовых скатах их обычно не используют, поскольку вся площадь закрывается короткими стропилами. Расчет сечения и количества промежуточных элементов производится исходя из несущей способности стропильной конструкции и вида кровельного материала.

При больших размерах здания потребуется установка дополнительных укрепляющих элементов в виде подкосов и вертикальных стоек, поддерживающих коньковый брус, и шпренгельных конструкций, чтобы исключить провисание диагональных стропил.

Виды вальмовых крыш

Стропильные системы в этих видах крыш выполняются в различных вариантах. Например, если вальмовый скат не доходит до конька, вследствие чего наверху образуется вертикальный маленький фронтон треугольной формы, то такая крыша носит название – голландская.

Голландская вальмовая крыша

Также выделяются шатровые кровли. У них все четыре ската одинаковой формы, а боковых фронтонов в таких конструкциях попросту нет. Вальмы в этом варианте представляют собой треугольные поверхности, уклон которых выполнен под одним углом с другими скатами. Как правило, используются такие системы для строений, имеющих в проекции площадь в форме квадрата. В группе вальмовых крыш есть полувальмовые мансардные кровли, четырехскатные, щипцовые, многощипцовые и двухскатные.

Шатровая кровля

Кроме этого, существуют ломаные кровли, состоящие из скатов различных размеров, угол наклона у которых разный. Подобные конструкции весьма сложны в устройстве, также сложно произвести и их расчет. Поэтому встречаются они нечасто, но нужно заметить, что они имеют очень привлекательный вид. Оценить эффектность крыш с ломаной конструкцией стропильной системы вы можете на видео, где также рассказывается об особенностях их сооружения.

Расчет вальмовых конструкций – угол наклона

Устройство вальмовых стропильных систем начинается с разработки их проекта. Правильный и грамотный проект позволит собрать крышу в короткие сроки. Оптимальный выбор угла наклона скатов определяется в зависимости от климатических условий:

В регионе, где преобладает ветреная погода, угол наклона должен быть меньше, это позволит снизить нагрузку от ветра на крышу.
При более снежных зимах угол наклона скатов, наоборот, увеличивают, чтобы лед и снег не скапливались на крыше.

Проект вальмовой стропильной системы

При выборе угла наклона стропил, соответственно, проводится и расчет необходимого количества материала. И если для обрешетки практически во всех случаях расчет производится исходя из общей площади кровли, то количество и сечение угловых и коротких стропил рассчитываются отдельно, в зависимости от выбранного типа крыши.

Кроме климатических особенностей региона, при выборе угла наклона учитывается тип кровельного материала:

Если используется наборный материал, например, шифер или металочерепица, то чтобы не увеличивать нагрузку на стропила, угол лучше сделать не менее 22°.
При использовании рулонных покрытий учитывается количество слоев. Чем их больше, тем меньше можно сделать наклон скатов.
Устройство большего угла наклона скатов позволяет использование кровельного материала – профнастила, но в расчет при этом берется высота профиля. Угол наклона при этом может варьироваться в диапазоне от 20 до 45 градусов.

Выбор угла наклона кровли по материалу

Правильный расчет угла наклона крыши начинается с определения торцевой оси здания на верхней обвязке. После этого необходимо отметить середину конькового бруса, в этой точке будет располагаться центральная стропильная нога. Затем необходимо определить место расположения следующего промежуточного стропила, для чего отмеряется расстояние, соответствующее расчету распределения промежуточных стропильных ног. В большинстве случаев оно не превышает 70–90 см.

Длина стропил определяется так, чтобы их нижний конец выступал над наружной стеной на 40–50 см, а верхний упирался в коньковый брус.

Аналогичный расчет проводится на всех четырех сторонах крыши для вычисления расположения промежуточных стропильных ног на коньковом брусе. Пример их правильного расположения показан на фото.

Сборка стропильной системы

При проектировании вальмовых крыш можно использовать два вида стропил – висячие и наслонные. Висячие опираются только на стены здания, передавая все распорные нагрузки мауэрлату. Если предполагается устройство мансарды, то дополнительно потребуется установка стяжек из металла или дерева, которые укладываются на несущие стены здания и впоследствии служат основанием для устройства перекрытия. На фото видно, как устраиваются мансардные вальмовые крыши с висячей стропильной системой.

Мансардная вальмовая крыша с висячей стропильной системой

Наслонные стропила применяются, если для них есть опора в виде колонн или внутренних несущих стен. При конструировании системы допускается чередование двух типов стропил. Там, где внутренние стены исполняют роль опор, крепятся наслонные, а в других местах висячие.

Крепление стропил в основном осуществляется путем устройства запилов (седел). Но их глубина не может превышать четвертой части ширины стропильной доски. Для того, чтобы запил был одинаковым на всех ногах, необходимо сделать шаблон. Кроме этого, элементы стропильной системы крепятся с применением металлических уголков, саморезов, гвоздей. Крепление также может производиться скобами, болтами и шпильками.

Крепление элементов стропильной системы вальмовой крыши

При монтаже мауэрлата не забудьте проложить слой гидроизоляции по верху стен. Если стены выложены из кирпича, то в последних рядах кладки устанавливаются закладные детали для дальнейшего крепления мауэрлата. Подобные крепления могут быть изготовлены в виде вертикальных шпилек или болтов, устанавливаемых с шагом не больше полутора метров.

Вальмовые кровли – это сложные конструкции, но это нисколько не снижает их популярности. Несмотря на сложность возведения, они дают возможность устроить дополнительное жилое помещения в чердачном пространстве, а если провести качественное утепление мансарды, то можно эксплуатировать ее и в зимнее время.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Вальмовая крыша стропильная система чертеж (70 фото) » НА ДАЧЕ ФОТО

Вальмовая кровля конструкция стропил чертеж

Стропильная система конусной крыши

Вальмовая крыша стропильная схема

Вальмовая мансардная крыша стропильная система

Вальмовая крыша стропильная система

Шатровая крыша стропильная система

Мауэрлат для вальмовой крыши

Вальмовая кровля стропильная система 6*6

Деревянные фермы в вальмовых кровлях

Угол наклона стропил вальмовой крыши

Вальмовая крыша стропильная система ферма

Схемы стропильной системы вальмовая

Вальмовая крыша стропильная система ферма

Датская вальмовая крыша стропильная система

Этапы возведения крыши

Стропильная система двухскатной крыши чертежи

Угол наклона вальмовой кровли

Стропильная система полувальмовой крыши схема

Лестница для четырехскатной крыши

Четырёхскатная вальмовая крыша стропильная система

Кровля вальмовая крыша

Схема вальмовой четырехскатной крыши

Схема кровли двухскатной крыши чертеж

Вальмовая кровля стропильная система

Схема вальмовой четырехскатной крыши

Вальмовая крыша стропильная система

Схема установки стропил вальмовой крыши

Стропильная система трехскатной крыши

Компас 3d стропильная система

Вальмовая крыша стропильная система ферма

Стропильная система эркерной крыши

Вальмовая крыша 10х10 чертеж

План стропильной системы четырехскатной крыши

Узлы вальмовой стропильной системы

Вальмовая крыша с мансардой

Схема вальмовой четырехскатной крыши схема

Схема вальмовой четырехскатной крыши

4 Ската крыши на кормушку

Вальмовая крыша стропильная система чертеж

Ферма для вальмовой крыши Размеры

Стропильные системы двухскатной крыши и четырехскатной крыши

Чертежи кровли четырехскатной крыши

Конструктив вальмовой крыши

Элементы вальмовой кровли названия

Вальмовая крыша 10х10

Стропильная система четырехскатной крыши

Каркасный дом с вальмовой крышей

Вальмовая крыша узлы и соединения

Стропильная нога 50х150

Вальмовая четырехскатная крыша схема стропил

Вальмовая кровля стропильная система

Шатровая кровля стропильная система

Чердачное перекрытие вальмовой крыши

Ларри Хон вальмовая крыша

Табурет под вальмовую крышу зачем

Шаг в строительстве это

Разрез вальмовой крыши

Конструкция вальмовой мансардной кровли

Стропил ная система вальмовой крволи

Четырёхскатная вальмовая крыша стропильная система

Полувальма стропильная система

Вальмовая кровля Размеры

Схема вальмовой четырехскатной крыши

Вальмовая крыша стропильная система

Схема стропил вальмовой кровли

Вальмовая крыша стропильная система чертеж

Раскладка стропильных балок 3д

Стропильная система вальмовой крыши с эркером схема

Вальмовая кровля стропильная система

Стропильная система четырехскатной крыши

Стропильная система вальмовой крыши: устройство, схема, расчет, фото

Крыша в любом здании выполняет чрезвычайно важную функцию.
Ведь именно крыша защищает здание от ветров, атмосферных осадков, попадания прямых солнечных лучей.
Наличие надежной крыши – это залог того, что люди, которые находятся в доме, и все их имущество находятся в безопасности.
Поэтому очень важно правильно спланировать и соорудить крышу.
Одной из самых востребованных конструкций кровли является вальмовая крыша.

В классическом виде такая крыша использовалась ранее при строительстве многоэтажных многоквартирных домов.
Однако в последнее время вальмовая крыша все чаще и чаще используется при строительстве загородных коттеджей

Особенности вальмовой крыши

Подобной крышей называется четырехскатная крыша, в которой основные элементы – это два ската, имеющие форму трапеции, и два ската, форма которых является треугольной.
Верхними гранями трапеции соединяются по одной прямой, а пустые пространства, которые при таком соединении образуются, заполняют треугольные скаты в виде наклонных фронтонов.
Иногда устраивают полувальмовую крышу.
Иначе она еще называется датской кровлей.
У такой кровли угол наклона является переменным, благодаря чему здание приобретает исключительно выразительный вид.

К минусам такой разновидности кровли можно отнести наличие большого количества разных стыков и довольно сложную стропильную систему.

Устройство стропильной системы

Как мы уже говорили ранее, вальмовая кровля отличается большим количеством конструктивных элементов системы стропил и каркаса.
Основные составляющие стропильной системы и каркаса:

мауэрлат;
прогон;
доска опорная;
подкосы;
затяжки;
нарожники;
обрешетка;
стропила накосные;
стропила диагональные.

Из этих элементов кровли и создают стропильную систему, которая в своем основании имеет несколько треугольников.
А поскольку треугольник является самой жесткой геометрической фигурой, то значительный уровень жесткости получает и ферма.

Основной несущей деталью всей непростой конструкции вальмовой крыши являются стропильные ноги.
Перед тем, как эти элементы устанавливать, необходимо предварительно произвести расчет, под каким именно углом будут располагаться скаты кровли.
У мауэрлата основная функция совсем другая.
Именно он отвечает за то, чтобы вес всей конструкции крыши (стропила, дополнительные элементы и пр.) был распределен равномерно.
Нижние торцы стропильных ног опираются только на наружные стены.
А вот верхние их торцы опираются на подконьковый брус или промежуточные прогоны.
Именно эти два элемента передают через системы стоек всю нагрузку снова на поверхность несущих стен.
Обычно расстояние между стропилами составляет около 2 метров.

Типы стропил

При устройстве кровли могут быть использованы два типа:

Висячие.
Наслонные.

Висячие стропильные ноги держатся без дополнительной поддержки на двух опорах.
Опираются они на стены.
При использовании висячих стропил стены испытывают распорные силы, которые действуют по горизонтали.
Для того чтобы величину такой распирающей силы снизить, стропильные ноги соединяют при помощи затяжек из дерева или металла.
Такой вариант используют, если необходимо устройство мансардной или чердачной кровли.
Если растяжку располагать не у основания стропила, а несколько выше, то ее функция меняется.
И тогда ее роль является исключительно закрепляющей.
Чем выше поднимается затяжка, тем более усиленной должны быть балки и система креплений.
Стропила наслонные используются тогда, когда в конструкции здания присутствуют колонны или имеется промежуточная несущая стена.
Торцы стропильных ног опирают на наружные стены.
Средняя часть опирается соответственно на внутреннюю несущую стену или опоры в виде колонн.
На детали такой системы стропил действует приличная изгибающая сила.
Если ширина стропильной системы будет соответствовать периметру здания, то крыша получится очень легкой, и на ее устройство будет израсходовано минимальное количество пиломатериалов.
Что позволяет существенно сэкономить при кровельных работах.
Один тип стропил при устройстве вальмовой крыши используется редко.
Обычно эти два типа между собой чередуются.
В тех местах, где присутствуют внутренние стены, используется наслонный тип.
А где отсутствуют колонны и стены, используются висячие стропила.
Наслонные уместны там, где расстояние между опорами составляет 6 метров.
Если есть возможность создать промежуточную опору, то ширина перекрытия может быть увеличена до 12 метров.

Обрешетка

Ни одна кровля, в том числе и вальмовая, и полувальмовая крыши, не могут обойтись без такого важного элемента, как обрешетка.

Для устройства обрешетки используют либо доски толщиной 25 мм, либо бруски, имеющие сечение 5 х 5 см.
Если будет использована мягкая рулонная кровля, то обрешетка должна быть сплошной.
В остальных случаях настилать доски или бруски можно с определенным зазором.

Устройство вальмовой крыши

К устройству крыши готовятся еще на стадии заливки армированного бетонного пояса по периметру здания.
Наличие такого пояса в несколько раз увеличивает несущую способность стен.
Так вот, поверхность такого пояса должна быть идеально ровной, и по все длине должны быть вмоноличены металлические шпильки.
Диаметр шпилек 10 мм.
Длина шпилек такова, чтобы после закрепления мауэрлата, из него выступало 30 мм шпильки.

Еще о креплении стропил к маурлату.Дополнительные сведения о конструкции вальмовой крыши в статье: https://proroofer.ru/vidu-krish/valmovaja/valmovaya-krysha-konstrukciya-i-raschet-elementov.html. Приведен расчет ее элементов.
Об устройстве обрешетки под металлочерепицу здесь. Описаны шаги создания.

После того, как затвердел бетон, его поверхность промазывают битумом и укладывают рубероид.
Если этого не сделать, то древесина мауэрлата может очень скоро подвергнуться гниению.
В мауэрлате изготавливают отверстия под шпильки, и закрепляют его на стене.
Затем на мауэрлат укладывают центральную балку параллельно будущему коньку.
Впоследствии на эту балку будут установлены стойки, поддерживающие конек.

Последовательность выполнения работ

Начинается устройство крыши с монтажа вертикальных стоек, которые будут использоваться для поддержки конькового бруса.
Для крепления стоек используют укосины.
Затем устанавливают диагональные стропила.
Их изготавливают из доски, имеющей сечение 5 х 15 см.
От того, насколько корректно будут установлены диагональные стропила, зависит устойчивость всей конструкции.
При возведении вальмовой крыши следует соблюдать правила:

стропила диагональные должны быть одинаковой длины;
между кровельными свесами расстояние 50 см. Если в регионе часто сильные ветра, то расстояние увеличивают в 2 раза;
особо тщательно стыкуют центральное стропило, брус конька, накосные стропила;
к установке обычных стропил переходят после установки диагональных. Шаг между стропилами 50 см.К коньковому брусу, а также мауэрлату их прикрепляют при помощи врубки и саморезов;
к накосным стропилам с каждой стороны прикрепляется народник. Для связки мауэрлата и стропил используются укороченные стропильные ноги;
обычные стропильные ноги и нарожники устанавливаются относительно друг друга параллельно и под прямым углом;
для укрепления конструкции используют подкосы, а в перекрытия стоек врезают балки.

Схема и устройство стропильной системы вальмовой крыши подробно рассмотрены в видео.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Вальмовая крыша стропильная система фото

Как устроена стропильная система вальмовой крыши + пошаговая инструкция по монтажу

24.02.2017 83 Просмотров

Вальмовая (четырехскатная, шатровая) крыша — один из вариантов конструкции, когда на месте фронтонов сооружаются дополнительные скаты.

Тем не менее, вальмовые конструкции распространены широко, особенно в районах с частой сменой направления ветра.

Получается крыша, со всех сторон имеющая наклонные плоскости, что создает массу выгодных позиций:

Отсутствие фронтонов делает нагрузку на фундамент меньше, кроме того, она распределяется абсолютно равномерно.
Ветровая нагрузка на скат значительно ниже, чем на вертикальную плоскость.
Затраты на отделку фронтонов исключаются из общей ремонтной сметы.
В декоративном отношении вальмовая крыша выглядит более цельной, собранной.

Недостатком такой конструкции являются:

Повышенная сложность конструкции стропильной системы.
Больший расход кровельного материала, что создает дополнительные опасные участки возможных протечек.
Присутствие распирающих нагрузок на несущие стены, вызывающие необходимость связки нижних оснований скатов.

Вальмовая крыша: стропильная система

Основная особенность конструкции стропильной системы шатрового типа является наличие диагональных ребер, связывающих угловые точки кровли с коньковым брусом, который имеет меньшую длину, чем вся крыша (классическая шатровая крыша конька вовсе не имеет, ребра сходятся в одной точке).

В стропильной системе эти ребра называются угловыми, или диагональными. Их наличие требует установки как полноценных стропил, идущих от конька к основанию — мауэрлату, так и укороченных элементов — нарожников, соединяющих основание и диагональные стропила.

Схема шатровой крыши

Четырехскатная крыша: элементы стропильной системы

Элементы стропильной системы вальмового типа имеют более многочисленный состав, чем при двухскатной конструкции. Стропильная система четырехскатной крыши состоит из таких частей:

Мауэрлат. Брус, уложенный по периметру несущих стен и являющийся основанием для всей стропильной системы.
Лежень. Горизонтальный брус того же сечения, что и мауэрлат, расположенный по продольной оси крыши и служащий опорой для стоек прогона. Между перекрытием и лежнем обязателен слой гидроизоляции.
Шпренгель. Элемент, связывающий и усиливающий угловые соединения брусьев мауэрлата. Делается из того же бруса, что и мауэрлат и устанавливается диагонально к нему.
Затяжка. Связующие элементы, соединяющие параллельные брусья мауэрлата по длинной стороне. Снимают распирающую нагрузку с несущих стен.
Стойка. Вертикальный элемент, опирающийся на затяжку и поддерживающий коньковый брус.
Прогон. Коньковый брус.
Диагональное (угловое, накосное) стропило. Соединяет углы мауэрлата с концами прогона, образуя ребра — места соединения плоскостей кровли.
Стропила. Наклонные элементы, опирающиеся на мауэрлат снизу и на прогон сверху.
Нарожники. Это те элементы, которые опираются сверху на диагональные ребра. По сути, это стропила, обрезанные по длине, необходимой в данной точке.
Подкосы. Усиливающие элементы, распорки, расположенные перпендикулярно стропилам и опирающиеся под углом на затяжки.

Конструкции всех элементов могут иметь отклонения от общепринятой схемы из-за необходимости, вызываемой особенностями проекта данного строения, но схема в целом состоит практически всегда из названных деталей и каких-то радикальных изменений не имеет.

Стропильная система вальмовой крыши: схема и фото ниже.

Схема стропильной системы

Фото стропильной системы

Диагональные стропильные ноги

Элементы стропильной системы, образующие ребра соединения плоскостей скатов, называются диагональными (накосными, угловыми) стропильными ногами.

Строго говоря, диагональные и накосные — не совсем идентичные элементы, поскольку первые крепятся снаружи углов мауэрлата, а вторые — изнутри.

В остальном все свойства одинаковы.

Угловые элементы имеют определенные особенности:

Длина диагональных стропильных ног значительно превышает длину прямых стропил.
Диагональные стропильные ноги служат опорой для нарожников по обе стороны соединяемых плоскостей.

Наличие таких особенностей создает повышенную — примерно в полтора раза — нагрузку на накосные стропила по сравнению с обычными. Длина их превышает обычную длину досок, из которых делаются стропила, поэтому для изготовления накосных доски сплачивают — соединяют по пласти в два слоя.

Таким образом решаются сразу несколько проблем:

Можно делать балки любой нужной длины.
Увеличивается устойчивость к нагрузкам.
Возможность использовать один модульный размер материала.

Под диагональное стропило необходимо установить одну или две опоры (в зависимости от длины), причем точка расположения опоры находится не посередине, как казалось бы на первый взгляд, а на расстоянии одной трети-четверти всей длины накосного стропила, считая от верхней точки, поскольку именно в этом участке находится место наибольших напряжений.

Диагональные стропильные ноги

Опоры для диагональных стропил

В качестве опоры для диагональных стропил могут применяться либо подкосы, либо вертикальные стойки из бруса или спаренных досок. Стойка может опираться прямо на перекрытие, через слой гидроизоляции и деревянную подкладку.

Угол наклона подкоса в данном случае роли не играет, главное — точка соединения, т.е. место сосредоточение нагрузки. При длине накосного стропила до 7,5 м достаточно подкоса от верхней точки максимальной нагрузки, а при длине более 9 м требуется дополнительная стойка в нижней части.

Это может быть либо опора на перекрытие, если оно позволяет, либо опора на шпренгель — т.н. шпренгельная ферма — стойка, укрепленная распорками по бокам.

Опоры для диагональных стропил

Устройство нарожников

В нижней части нарожники — те же стропила, имеют полностью аналогичный способ крепления к мауэрлату, тот же шаг установки. Монтируются строго под прямым углом к основанию, верхняя часть — к угловой стропильной ноге.

Крепление производится минимум на два гвоздя или иных элемента. Верхняя часть нарожника отрезается под нужным углом к горизонту и к диагональному стропилу, для обеспечения более плотного примыкания и гарантии устойчивости к нагрузкам.

Вальмовая крыша над эркером

Эркер — солидно выглядящее и украшающее здание сооружение, представляющее собой небольшую пристройку, выступ в стене, выполняющее, в основном, декоративные функции. Участок крыши над эркером может представлять собой конструкцию любого типа, но чаще всего используется вариант, наиболее подходящий для формы и сечения эркера.

Вальмовая крыша над эркером может иметь примыкающую форму, т.е. являться половинкой вальмовой крыши, комплексом из трех плоскостей. Как вариант, может быть доминирующий купол над эркером, возвышающийся над основной кровлей.

В любом случае, возведение такой конструкции — сложная задача, причем сложность не в техническом смысле, а в проектно-расчетных работах. Сочетание нескольких плоскостей в один ансамбль — проблема комплексная, требующая точных расчетов и аккуратной вдумчивой работы.

Имеются важные моменты, играющие существенную роль — например, угол наклона скатов эркера должен соответствовать углу наклона основной кровли, длина кобылок также должна гармонировать со всеми свесами крыши.

Основная особенность — сочетание вальмовых элементов с ендовными, поэтому возведение основной стропильной системы должно вестись параллельно или до эркерной, чтобы избежать нежелательных расхождений в геометрии системы.

Вальмовая крыша над эркером

Пошаговая инструкция по монтажу вальмовой стропильной системы

Описание начнется с момента укладки мауэрлата, все предыдущие операции считаются завершенными, перекрытие полностью готово.

Также завершены все расчетные и проектировочные работы.

Имеется подготовленный (высушенный) материал — брус и обрезная доска из хвойных пород, как наиболее подходящих для возведения стропильной системы по всем показателям.

Для правильного монтажа элементов стропильной системы необходимо запастись соединительными элементами, позволяющими некоторое перемещение деталей по отношению друг к другу.

Это необходимо для компенсации усадочных процессов стен, фундамента и самой системы. Особенно важно это для некоторых несущих элементов, опирающихся на мауэрлат.

Подвижки основания при неподвижных соединениях основных узлов могут привести к ослаблению соединений и образованию протечек.

Рассмотрим этапы сооружения вальмовой стропильной системы:

Монтаж мауэрлата. Брус укладывается на гидроизолированное основание, закрепляется шпильками. При необходимости отрезки соединяются по длине «вполдерева», с усилением соединений гвоздями. Сразу же монтируются затяжки.
Углы мауэрлата усиливаются шпренгелями.
Монтаж лежня. Один или два (в зависимости от проекта) лежня укладываются на гидроизолированное основание.
Устанавливаются стойки, на которые крепится прогон. Таким образом создается несущий скелет стропильной системы.
Производится установка диагональных стропильных ног. Сразу же, в зависимости от длины, монтируются подкосы и (или) стойки.
Монтируются стропила согласно проектных данных. Тут же подгоняются по длине/углу и устанавливаются нарожники. Все элементы по необходимости усиливаются подкосами.
Стропила в местах крепления к основе и к прогону дополнительно усиливаются скобами, деревянными брусками и прочими крепежными элементами.

Собственно, монтаж стропильной системы на этом этапе завершается. Дальнейшие работы заключаются в создании кровельного пирога, сооружении обрешетки, настиле кровли и т.д.

Следует учесть невозможность полного и подробного освещения всех нюансов и мелочей, от которых зависит качественное и надежное сооружения стропильной системы, поскольку их много и все они достойны отдельного рассмотрения. Тем не менее, общая последовательность отражена достаточно подробно.

Создание вальмовой стропильной системы — процесс не столько сложный, сколько ответственный и опасный тем, что ошибки, допущенные на ранних стадиях, становятся заметны гораздо позже.

Поэтому очень важно перед началом работ составить подробный план работ, обеспечить полное соответствие проекту и все делать как можно более аккуратно. Вся конструкция держится на соединениях деревянных деталей, поэтому желательно обладать опытом и навыками работы с деревом.

Без обладания этими познаниями лучше обратиться за помощью к специалистам, так как ответственность стропильной системы за сохранность функциональных качеств всего здания слишком велика.

Вальмовая крыша: чертеж стропильной системы ниже.

Чертеж стропильной системы

Полезное видео

В данном видео вы узнаете всё о стропильной системе вальмовой крыши:

Вальмовая крыша своими руками — чертежи, схемы, особенности монтажа

Вальмовая крыша идеально подходит для защиты современных домов и дач. Мы расскажем, какие достоинства и недостатки имеет такая кровля, как рассчитать площадь покрытия и материалы для стропильной системы, чтобы сделать вальмовую крышу своими руками, а также поделимся необходимыми чертежами и схемами.

Ива (лат. Salix)

Ива — деревянистое растение из семейства Ивовых. Любит влажность, растет в сырых местах. Благодаря хорошей корневой системе, ивы используют для закрепления почв, береговых краев рек, откосов плотин.

Преимущества вальмовой крыши

3d проект дома с вальмовой крышей

Недостатки вальмовой конструкции

Стропильная система вальмовой крыши и ее расчет на порядок сложнее кровли с двумя скатами.
Для постройки «вальмы» требуется большее количество стропильных элементов.
Стоимость материалов и стоимость работ существенно больше.
Покатые скаты кровли со всех четырех сторон сильно ограничивают подкровельное пространство, оборудовать там жилую зону становится довольно проблематично.
Короткие стропила вальмовой крыши очень нагружены и их приходится делать из двойного или более толстого бруса.
Мансардные окна на покатой поверхности кровли — отдельная, и довольно сложная задача, требующая специальных инженерных решений.

Конструктивные особенности и разновидности вальмовых крыш

Шатровая

Шатровая вальмовая крыша фото

Классическая прямая вальма

Полувальма

Конструкция вальмовой крыши с фронтонами

Ломанная вальмовая крыша

Ломанная вальмовая крыша фото

Расчет вальмовой крыши

Виды стропильных систем для вальмовой крыши

Расчет вальмовой крыши по площади сторон

Устройство стропильной системы

Подбираем стропила вальмовой крыши

Стропильная система вальмовой крыши — схема

Вальмовая крыша своими руками, чертежи

Спаривание элементов имеет свои преимущества:

за счет этого метода можно сделать брус любой длины;
жесткость на изгиб у спаренного бруса значительно выше, чем у обычного;
стоимость толстых досок гораздо ниже стоимости хорошего бруса;
спариванием можно легко добиться любого поперечного сечения стропила.

Вальмовая крыша: стропильная система и возможность усиления её конструкции

Устройство вальмовой крыши своими руками

Вальмовая крыша — стропильная система фото

Какие бывают вальмовые крыши, особенности конструкций

Устройство вальмой крыши — далеко не самый простой вариант для исполнения своими руками. Особенно если конструкция отягощается дополнительными элементами в виде мансардных окон или скворечников. Расчёты таких устройств сложны и громоздки, а от них зависит прочность и долговечность устройства. Если они выполняются самостоятельно, нужно по окончании проконсультироваться с профессионалом и только после этого приступать к исполнению проекта.

Что такое вальмовая крыша

Кровли из четырёх скатов, два из которых, расположенные напротив друг друга, имеют форму трапеции, а два остальных — треугольника, называются вальмовыми. Вальма — это треугольный скат.

Вальмовая крыша состоит из четырёх и более скатов в форме обычного или усечённого треугольника

Крыши такой конструкции получили довольно широкое распространение в современном загородном строительстве. Кроме удобства и функциональности, они просто красивы. Воспользовавшись таким архитектурным решением даже в самом простом варианте, можно сделать своё жилище изысканным.

Плюсы и минусы вальмовой крыши

Как у всякой строительной конструкции, у вальмовых кровель имеются свои положительные и отрицательные качества.

К положительным сторонам вальмовых кровель относят:

Способность переносить значительные ветровые нагрузки за счёт увеличенного угла между скатами.
Высокую прочность, позволяющую выдерживать значительные снеговые нагрузки.
Возможность устраивать широкие карнизные свесы по всем сторонам здания. Они эффективно защищают стены и фундамент здания от осадков.
Красоту и изящество. Вальмовые крыши визуально скрадывают высоту здания с мансардным помещением.

Имеются и отрицательные моменты при использовании вальмовых кровель:

Высокая сложность конструкции стропильной системы. Это затрудняет расчёты и приводит к удорожанию работ по их изготовлению.
Уменьшение размеров подкровельного пространства за счёт большого угла между скатами. Из-за этого мансардное помещение в таких домах получается маленьким.
Возможность проникновения влаги через мансардные окна. Этого можно избежать, если укрыть их на время непогоды плёнкой, но такой приём крайне неудобен.

Главным отрицательным фактором вальмовой кровли считается высокая сложность стропильной системы, доступная только опытным мастерам. Этим же объясняется и высокая стоимость изготовления четырёхскатных крыш.

Особенности конструкции

Опорами для стропил вальмовой крыши являются мауэрлат и коньковая балка. Кровельный скелет состоит из следующих деталей:

Опорное основание (мауэрлат). Его изготавливают из бруса 100х150 или 150х150 мм в зависимости от конструкции здания. Укрепление рамы мауэрлата в горизонтальной плоскости производится установкой четырёх укосин, придающих конструкции необходимую жёсткость.

Мауэрлат чаще всего изготавливается из мощного бруса и крепится к верхним торцам стен при помощи шпилек или нагелей

Коньковый брус крепится к стойкам и является опорой для всех основных стропил

После закрепления всех диагональных стропил временные подпорки стоек убирают

Конструкция стропильной системы включает в себя несколько важных элементов, каждый из которых выполняет строго определённую функцию

Описанное устройство стропильной системы применяется при прямоугольной форме каркаса здания. Если же дом квадратный, стропильная система строится таким же образом, но установка конькового прогона не производится, поскольку все скаты сходятся в одной точке. Такая крыша называется шатровой.

Фотогалерея: разновидности вальмовых крыш

Виды вальмовых крыш

Кровли такой конструкции разнообразны. Их форма часто определяется размерами здания и его конструктивными особенностями в виде балконов, мансард и других архитектурных элементов. Различают несколько основных видов вальмовых кровель.

Полувальмовая крыша

Полувальмовая кровля сама по себе может выполняться различными способами. Так, для голландской вальмы характерен укороченный скат с расположенным под ним вертикальным фронтоном. Чаще всего применяется, если в доме устроено мансардное помещение и нужны окна для него. При этом вальма укорачивается на две трети или половину длины. Это производится смещением стойки к торцу здания с удлинением коньковой балки.

Голландская полувальма позволяет расширить мансарду и использовать вертикальное остекление

Несколько иначе формируется кровля датской вальмы. В этом случае сверху выполняется укороченный фронтон, а затем устраивается скат кровли трапецевидной формы.

При формировании датской полувальмы серху устраивается укороченный фронтон

Четырёхскатная вальмовая крыша

Второе название четырёхскатной вальмовой крыши — шатровая. Он состоит из четырёх одинаковых скатов, сходящихся в одной точке. Это получается, если форма здания квадратная. По сути, на такой кровле всего четыре диагональных стропила, остальная поверхность образуется нарожниками. Шатровая кровля обычно устраивается с углом наклона до 30 o и отличается повышенной устойчивостью к ветровым нагрузкам.

Шатровую кровлю можно возвести только на квадратном здании

Четырёхскатная кровля по-американски

Появление американского варианта четырёхскатной крыши связано с желанием использовать подкровельное пространство для создания мансардного помещения. Для этого можно установить на каждой стропильной паре поперечную затяжку и дополнительно укрепить ригеля на нужной высоте. Такие решения принимаются на стадии проектирования. Установка затяжек коренным образом изменяет всю механику стропильной системы. Они компенсируют распирающие усилие от стропил на мауэрлат, а следовательно, и на стены.

Затяжки и ригеля, проложенные в каждой стропильной паре, устраняют распирающие нагрузки и укрепляют кровлю

Вальмовая крыша с «кукушкой»

Такое устройство несёт в себе не только чисто декоративные функции. На самом деле «кукушка» (или «скворечник») помогает решить несколько чисто прикладных проблем:

Увеличение полезного пространства мансардного или чердачного помещения. За счёт «кукушки» можно устроить дополнительные кладовые, ниши или санузел.
Обеспечение дополнительного естественного освещения, которого в мансарде всегда недостаточно. А это основное требование санитарных норм в отношении жилых помещений.
Возможность устройства вертикального остекления. «Кукушка» представляет собой дополнительный фронтон с вертикальной стеной, в которую врезать окно гораздо проще и дешевле.
Улучшение внешнего облика строения.

Кроме расширения площади мансарды «кукушка» позволяет сделать в ней вертикальное окно

Для изготовления «кукушки» делается отдельный каркас поверх основной стропильной системы. Главная проблема, которая может возникнуть при устройстве такого элемента, это протечки в кровле. Поэтому такую работу лучше доверить опытному специалисту.

Для установки «кукушки» требуется вмешательство в основную стропильную систему кровли

Вальмовая крыша с козырьком

Установка козырька практикуется над главным входом в дом. Для этого поверх основной стропильной системы устраивается обрешётка для козырька. В отличие от создания «кукушки» основной скелет не нарушается, оставаясь монолитным. Кроме чисто утилитарных удобств, связанных с пользованием навесом, он является ещё и украшением дома.

Козырек на вальме выглядит очень красиво и защищает вход в здание от дождя и снега

Несимметричная вальмовая крыша

Создание несимметричной вальмовой крыши связано с желанием как можно более рационально использовать подкровельное пространство. Характерным признаком несимметричной кровли является наличие скатов различной величины и угла наклона. Из преимуществ такой крыши можно выделить презентабельный внешний вид и оригинальность. К недостаткам относят трудоёмкость исполнения, влекущую за собой значительное удорожание и сложность расчётов основных параметров.

Наличие несимметричных скатов вносит в конструкцию вальмовой крыши ещё большие сложности

Бесконьковая вальмовая крыша

Конёк для вальмовой крыши является основным несущим элементом, связывающим стропильную систему в единое целое. Однако в некоторых конструкциях диагональные стропила сходятся в одной точке, и конёк отсутствует как таковой. Выше уже упоминались такие кровельные системы — шатровые. Отсутствует конёк и в симметричных купольных кровлях, но таковые вальмовыми уже не назовёшь. К вальмовым можно отнести шпилевидные кровли с числом вальм от трёх до восьми. Финишным покрытием таких кровель на жилых зданиях обычно является металлический лист, исполнение — фальцевое.

Количество скатов бесконьковых крыш часто опеределяется геометрическими особенностями каркаса постройки

Монтаж вальмовой кровли

Сборка стропильной системы такой крыши — довольно сложный процесс. Тем не менее в классической интерпретации процесс доступен для исполнения своими руками. Нужно сразу оговориться, что самостоятельная сборка не является препятствием для приглашения одного или двух помощников.

Монтаж вальмовой стропильной системы производится следующим образом:

Укладка и крепление мауэрлата. Под ним нужно проложить гидроизоляцию из рубероида поверх стены здания. По углам мауэрлата устанавливаются четыре укосины для усиления конструкции в продольном направлении.
Установка и временное крепление стоек. Их нужно поставить на лежень.

Стойки монтируются на лежень и укрепляются временными подкосами до тех пор, пока не будут установлены все диагональные стропила

Положение диагональных стропил окончательно устанавливает форму всех скатов

Готовая стропильная система далее обивается обрешёткой, на которую монтируется кровельный пирог и финишное покрытие

При монтаже стропильной системы применяются различные виды дополнительных креплений. Их производят промышленным способом специально для различных узлов и соединений.

Элементы крепежа стропил позволяют обеспечить необходимую прочность и высокое качество монтажа

По окончании сборки стропильной системы формируется кровельный пирог и устанавливается финишное покрытие кровли выбранным материалом.

При выборе угла наклона вальмовой крыши обычно исходят из эстетических соображений, заботясь о внешнем виде здания. Можно сначала выбрать уклон скатов, а потом рассчитать высоту конька, а можно, наоборот, задаться положением конька и исходя из этого рассчитать угол между стропилами.

Видео: монтаж вальмовой кровли в одиночку

Повышенная трудоёмкость исполнения вальмой крыши многократно компенсируется её высокими прочностными характеристиками и завидным дизайном. Если внимательно разобраться с конструкцией и понять назначение каждой детали или узла, нет ничего невозможного для построения стропильной системы самостоятельно. Успехов вам!

Вальмовая крыша – конструктивные особенности, правила проектирования и постройки (85 фото)

Комфорт, уют, безопасность – вот основные эпитеты, которыми каждый хотел бы характеризовать свое жилище и во многом названые характеристики определяются правильным выбором и устройством крыши. Подбирая для себя тип будущей крыши, просматривая страницы тематических сайтов или журналов, обратите свое внимание на фото вальмовых крыш – красивая, практичная и удобная конструкция.

Однако это наиболее трудоемкий во всех отношениях вариант, но он с избытком окупить все ваши материальные и трудовые затраты.

В чем основные секреты и что нужно знать тому, кто решил построить такую крышу? В данном обзоре мы попробуем раскрыть эти моменты, их непременно и помнить.

Общее устройство вальмовой крыши

Вальмовая крыша представляет собой четырехскатную конструкцию, т.е. имеющую четыре наклонные плоскости, две из которых выполнены в виде треугольника – так называемые «вальмы», а две – в виде трапеции. За счет четырех наклонных плоскостей обеспечивается оптимальный сход осадков. На такой крыше не скапливается снег, она всегда, в любое время года, остается чистой.

Но именно четыре плоскости делают технологию расчета и последующего монтажа такой крыши значительно сложнее в сравнении с другими типами.

Важно отметить еще одну особенность: дома с вальмовой крышей имеют наиболее обтекаемую со всех сторон форму, это, в свою очередь, позволяет готовому зданию значительно лучше выдерживать ветровые нагрузки, а это актуально для районов с сильными ветрами.

Основными элементами в конструкции вальмовой крыши являются:

Несущая ось – верхний коньковый брус. Как правило, цент конькового бруса совпадает с центром всего кровельного покрытия и центром строения;
Угловые наклонные стропила, выступающие базовыми несущими элементами и соединяющие «конек» – коньковый брус с углами строения;
Короткие стропильные «ноги», соединяющие угловые стропила с углом строения или мауэрлатом. Их количество зависит от площади крыши;
Рядовой стропильный каркас, соединяющий «конек» с несущей стеной строения или мауэрлатом. С каждой из сторон устанавливается по три таких стропила, а в целом – шесть штук;
Промежуточный стропильный каркас, крепящийся с одной стороны на коньковом брусе, а с другой – на мауэрлат. На вальмовых сторонах такие стропила не устанавливаются.

Существует несколько отличающихся конструктивными особенностями разновидностей рассматриваемого типа крыш, а именно:

Полувальмовый тип. В такой крыше присутствуют вертикальные фронтоны, в которые, как правило, устанавливаются окна. Этот, так называемый «голландский» вариант, целесообразен для небольших зданий. В данном случае торцевые фронтальные стороны обрываются и не доходят до самого карниза.

Шатровый тип. Для такой крыши свойственно отсутствие конькового бруса и все стороны сходятся в одной точке – получается форма в виде четырехгранной пирамиды. Как правило, такой тип вальмовой крыши используют в случае квадратной формы здания.

Ломаный, мансардный тип. Наиболее сложная по форме и технологии вальмовая крыша. В целом форма может значительно отличаться, площадь и количество плоскостей бывает разной, а это усложняет проектирование и монтаж такой крыши.

Классический тип. Форма, имеющая две вершины, представляет собой соединение двух треугольных фронтонов и боковых скатов в виде трапеции.

Итак, как можно видеть – вальмовая крыша представляет собой сложную техническую конструкцию и от того, насколько грамотно она будет спланирована, зависит успех всей работы.

Самостоятельное строительство вальмовой крыши

Отвечая на вопрос – как сделать вальмовую крышу самостоятельно, заметим: если вы не обладаете достаточными знаниями и опытом в области строительства, лучше обратится к специалистам или в строительные организации. В случае, когда вы решили все сделать самостоятельно, подойдите к этому вопросу со всей степенью ответственности и тщательно подготовьтесь в теоретическом плане.

Технология строительства вальмовых крыш отличается сложностью, имеет множество не очевидных аспектов, знать и учитывать которые просто необходимо.

Прежде чем начинать какие либо подготовительные работы и сам монтаж, необходимо провести правильный расчет вальмовой крыши. Сделать это необходимо с учетом всех факторов: площади строения, внешних факторов, высоты здания, индивидуальных особенностей и т.п.

Если вы самостоятельно не готовы к такому виду работ, обратитесь за помощью к специалистам или изучите тематическую литературу.

Можно рекомендовать просмотреть готовые чертежи вальмовых крыш на специализированных интернет ресурсах. Вы должны четко представлять, что и как нужно делать. Определить весь план работ, подготовить все материалы и фурнитуру. Все монтажные работы необходимо проводить в строгом соответствии со строительными нормами и требованиями безопасности.

Стропильная система полушатровой кровли — Полувальмовая кровля

Стропильная система полушатровой крыши: достоинства и недостатки

Этот вариант известен как «голландская крыша» из-за его очень широкого распространения в Нидерландах. Его главная отличительная черта — наличие укороченного шатрового и трапециевидного фронтона. Из-за этого эта крыша становится чем-то средним между двухскатным и четырехскатным вариантом. Благодаря такому слиянию она приобретает преимущества сразу двух видов кровли, что делает ее намного привлекательнее других разновидностей.

Конструктивные особенности стропильной системы полускатной крыши: плюсы и минусы

Стропильная система полушатровой кровли включает два наиболее часто возводимых типа кровли. Данная модификация позволила расширить список преимуществ такими характеристиками:

Чердак.

Благодаря своей конструкции такая разновидность позволяет использовать это помещение не только как подсобное помещение. После проведения гидро- и теплоизоляционных работ его можно использовать как полноценный пол с жилыми комнатами.

Противодействие ураганным порывам ветра.

Исключение в конструкции схождения плоскостей под острым углом придает ей более обтекаемую форму. Поэтому он намного лучше выдерживает более сильные порывы ветра, потоки воздуха плавно «огибают» его, проходя по платформам, а не «врезаются» прямо в них.

Кастомизация дизайна под индивидуальные требования.

В общем, это свойство есть у всех типов кровли, и этот вариант не исключение.В зависимости от погодных условий в месте расположения постройки она будет возведена либо под более крутым углом с укороченным длинным свесом (для снежных зим), либо под более пологим углом и с удлиненным длинным свесом (для мягкой зимы).

Сложность монтажных работ.

Данная конструкция не относится к группе наиболее сложно построенных вариантов. Хотя имеет свои конструктивные особенности, немного усложняющие монтажную задачу. А расход материалов в этом случае средний.

Рассматриваемая стропильная система полушатровой крыши не имеет отличительных недостатков в своей конструкции. К имеющимся у нее незначительным недостаткам можно отнести любую кровлю. Следовательно, они не могут повлиять на окончательный выбор того или иного варианта.

Процесс сборки каркаса кровли данного типа

Несмотря на то, что стропильная система полувальмовой крыши состоит из двух частей, относящихся к разным типам крыш, установка ее каркаса не так уж и сложна.Этот процесс выглядит следующим образом:

По боковым стенам здания и по верхней горизонтальной линии фронтона проложен сейсмический пояс. В нем (перед укладкой мауэрлата) укладывается двухслойная гидроизоляция. Чаще всего в этом случае берется обычный рубероид.
При заполнении сейсмопояса в него устанавливаются шпильки, на которых будут закреплены основные горизонтальные балки. Обратите внимание, что они не должны располагаться в тех местах, на которые в последующее время будут опираться стропила.В противном случае прочность конструкции будет ослаблена.
Далее надеваем выступающие металлические прутья мауэрлата. Отдельные сегменты соединяются друг с другом методом шип-паз.
Посередине здания следует разместить несущую стену или другую опору. На них лежит. На него устанавливаются горизонтальные опоры для установки коньковой балки. Расстояние между фронтоном и сторонами коньковой балки выбирается на ее усмотрение, но чаще всего оно равно половине длины верхней горизонтальной линии фронтона.
После фиксации конькового прогона приступают к установке боковых наклонных брусьев. Их верхние края упираются в прогон, а нижние — в горизонтальную опорную балку. Стык корректируется на месте, либо выполняется по выбору шаблона. Длину элементов всегда берут с запасом, чтобы не было проблем из-за ее недостачи (проще просто отрезать лишнее).
Верхние края наклонных планок срезаны под углом и опираются на прогон, закрепленные гвоздями.По нижним краям вырезаются пазы, после чего окончательно фиксируются с помощью металлических уголков.
После установки боковых элементов монтируются угловые элементы. Их нижний край находится на одном уровне с краем мауэрлата. Затем диагональную балку дополнительно расширяют для установки свеса.
Наклонные части полувагона начинают устанавливать с центра площадки. Центральная часть упирается в точку схождения угловых наклонных элементов.Все остальные детали будут упираться в плоскость угловых стропил своими верхними краями и располагаться на равном расстоянии друг от друга.
Практически завершающим этапом устройства каркаса будет установка карниза кобылки на наклонных сторонах фронтона. Затем они соединяются между собой ветровыми досками.

Последний завершающий этап возведения кровли включает в себя работы, связанные с устройством обрешетки, а также ее обшивкой кровельными материалами.Помните, что выбор материала зависит от угла наклона пандусов. Рулонные и мягкие материалы монтируются на более плоских плоскостях, а твердые и тяжелые (например, металлочерепица) — на более крутых склонах.

Особенности конструкции и установки

— Советы по ремонту

В современном строительстве практикуется устройство кровель нескольких типов, разных по внешнему виду и конструкции. Один из самых популярных и эстетичных — голландский. Стропильная система полувальмовой крыши может быть как двухскатной, так и четырехскатной.Подробно рассмотрим все особенности такой конструкции и способы самостоятельной сборки поливальтовой кровли.

Крыша полускатная для жилого дома

У всех скатных крыш есть одна общая черта — наличие мансарды, которую при правильной отделке можно использовать как жилую. Такая конструкция позволяет значительно расширить жилое пространство без пристройки. Полувальмовая крыша также имеет прекрасные технические характеристики: выдерживает мощные ветровые нагрузки и обеспечивает надежную защиту фасадов дома от атмосферных осадков.

В зависимости от конструктивных особенностей полавальтовые крыши делятся на два основных типа:

Крыша двускатная полускатная;
полускатная четырехскатная крыша.

Фото домов с полушатровой крышей в большом количестве представлены как на специализированных сайтах, так и на строительных форумах.

Достоинства и недостатки полушатровой крыши: фото красивых домов

Чем полувальмовая крыша отличается от шатровой? У шатровой крыши два больших ската имеют форму трапеции, а более мелкие скаты имеют форму треугольников.В полушатровой крыше все устроено немного иначе, а линия ската приобретает ломаную форму.

Конструкция такой скатной крыши во многом зависит от формы самого дома, наличия или отсутствия жилища на чердаке, типа рубероида, которым будет покрыта поверхность, и даже климатических особенностей региона.

Кроме того, именно климат играет решающую роль в создании конструкции, ведь в регионах со снежной зимой осадки будут особенно скапливаться на поверхности рампы, образуя своеобразную «снежную шапку».Поэтому для такой площади более актуальны крыши с крутым уклоном и минимальными свесами. Если снежные заносы — неактуальная проблема, то минимальный угол наклона вполне приемлем.

Среди преимуществ полавальтовой крыши:

наличие дополнительных помещений, которые можно использовать как жилые или чердачные;
эстетичный внешний вид, с возможностью необычного дизайна дома за счет создания оригинальной формы конструкции;
надежная защита дома от воздействия погодных условий: снега, дождя, сильного ветра.

Полезный совет!

Для увеличения полезной площади мансарды можно использовать конструкцию с разными углами наклона.

Из недостатков крохи полубедра стоит отметить:

Наличие определенных сложностей в процессе строительства: большое количество нервюр, подкосов и упоров делает возведение стропильной системы длительным и трудоемким процессом;

Жилой дом, крыша которого покрыта керамической черепицей

в процессе строительства такой довольно сложной конструкции расходуется не только большее количество сил, но и материалов;
процесс укладки кровли также приобретает определенные сложности.

Но, несмотря на недостатки, дома с полушатровой крышей выглядят уникально. Все трудности и затраты окупаются, чтобы придать крыше оригинальный и запоминающийся вид. Если вас не пугает непростой монтаж стропильной системы, можно смело приступать к работе. Среди фото частных домов довольно часто встречаются полаватровые крыши, поэтому выбрать понравившийся вариант будет несложно.

Мансардная полушатровая крыша

Мансардная крыша — это конструкция, имеющая две вершины в форме срезанных треугольников.Если дом имеет квадратную форму, то крыша будет пирамидальной. Этот вид кровли отличается повышенной прочностью. В прямоугольных домах мансардная крыша имеет две треугольные стороны и две трапециевидной формы. Откосы расположены на одном уклоне, что позволяет монтировать их симметрично осевым балкам.

Для этого типа кровли характерны следующие достоинства и недостатки:

повышенной прочности позволяет использовать данную конструкцию в регионах с экстремальными климатическими условиями, например, на берегу моря или в местах, для которых характерны сильные ветры;
позволяет такой крыше уместно смотреться на фоне абсолютно любого ландшафта;
обеспечивает повышенную устойчивость к вибрации;
из-за формы конструкции могут возникнуть определенные трудности с очисткой и ремонтом поверхности;
мансардный этаж полушатровой кровли можно использовать для обустройства жилых комнат;
, что влечет за собой расходы.

Как устроена стропильная система полушатровой крыши: схема и примеры фото

Как и любая другая кровельная конструкция, полушатровая крыша состоит из множества слоев, которые уложены друг за другом. Среди этих конструктивных элементов можно выделить:

стропильная система, которая служит основанием для удержания всех элементов;
Мауэрлат — балка опорная нижняя для стропил;
материалов, обеспечивающих тепло-, гидро- и пароизоляцию кровли;
кровля, обеспечивающая механическую защиту.

Сама стропильная система также имеет несколько составляющих элементов: конек, стропильные ноги, стойки, подкосы, обрешетку и многое другое. Каждый из этих элементов выполняет свою функцию, придавая крыше дополнительную жесткость и прочность. Это особенно важно при создании мансардной полуаватной кровли.

Схема полавальтовой кровли и стропильной системы

Монтаж полушатровой кровли следует начинать с укладки мауэрлата на несущие стены дома.Для кирпичных построек устанавливается армированный пояс, обеспечивающий дополнительную прочность и равномерно распределяющий нагрузку. На этапе бетонирования в него вставляются вертикальные стойки из оцинкованного металла. Мауэрлат крепится к арматуре путем монтажа.

Длина шпилек должна быть достаточной для обеспечения уступа в 2–3 см от балки. Шаг крепления должен составлять 120 см. Минимальный диаметр арматуры, используемой для крепления стержней, составляет 10 мм.

Полезный совет! Расположите шпильки таким образом, чтобы они находились между стропилами и в дальнейшем не усложняли рабочий процесс.

Монтаж стропильной системы на несущие стены дома

Для защиты армированного пояса его покрывают как минимум двумя слоями рубероида и только после этого надевают балку на шпильки. Как это сделать, вы можете увидеть на чертежах. Полвальцовая крыша за счет этого этапа более прочная.

Выбор и установка мауэрлата — один из важнейших этапов подготовительных работ. Сечение балки, используемой для этой цели, должно составлять 150 × 150 мм или, в крайнем случае, 100 × 150 мм.В земле просверливаются все необходимые отверстия, после чего древесина обрабатывается специализированными антисептическими средствами для защиты от влаги и развития грибка.

Стропильная система полускатной крыши: основы установки

Устройство полавальтовой кровли включает установку конька, стропил (как наклонных, так и диагональных) и крепежа, например, металлических скоб и специальных обрезков.

В идеале диагональные стропила должны быть продолжением конька, который наверху разделяется на две части и спускается к углам дома.К диагональным стропилам крепятся также выносные опоры, благодаря чему эти элементы принимают на себя всю основную нагрузку и вес конструкции. Именно поэтому для их изготовления используются двойные доски 50 × 150 мм, что обеспечивает усиленное основание.

За счет этого увеличивается несущая способность наклонных стропил, что позволяет использовать длинные цельные балки для очень больших крыш. Кроме того, одни и те же доски можно использовать для диагональных и обычных стропил, что дает возможность облегчить рабочий процесс.

Полезный совет! Оставшееся под коньком пространство лучше не заливать монтажной пеной. Так не будет нарушена циркуляция воздуха, а вероятность загнивания деревянной части конька значительно снизится.

Когда этап монтажа стропил окончен, и все элементы надежно скреплены мауэрлатом и коньковой балкой, самое время приступить к установке обычных стропил. Верхней частью они будут упираться в гребень, а нижней в мауэрлат.Перед тем, как начать, обязательно ознакомьтесь с доступными по цене проектами домов с полушатровой крышей.

Полезный совет! Расстояние между стропилами следует учитывать ширину утеплителя, который вы будете использовать.

Для устойчивости конструкции делают пропилы на обоих концах стропил. Это позволяет закрепить элементы. В качестве дополнительного крепления используются металлические кронштейны и угловые накладки. Если крыша дома очень длинная, то обязательно нужно создать дополнительные упоры в виде подкосов.Для поддержки диагональных стропил используются фермы фермы.

Если плита перекрытия сделана из железобетона, то все стойки и стойки можно поддерживать прямо на ней. В противном случае потребуется установка дополнительных подтяжек на балки, иначе конструкция полушатровой крыши окажется ненадежной.

Полезный совет! Перед установкой все деревянные элементы кровли необходимо обработать не только антисептиком, защищающим древесину от влаги, но и противопожарной жидкостью.

Как сделать полускатную крышу своими руками: расчет количества стропил и шага между ними

Чтобы стропильная система получилась надежной и полноценно функционировала годами, перед началом работ необходимо провести расчеты, которые станут основанием для монтажа. В качестве примера можно использовать фото двускатной двускатной крыши при ширине дома 9 метров.

Шагом называется расстояние между двумя стропильными ногами, и обычно для жилых загородных домов эта цифра колеблется от 0.6–1 мес. Это зависит от многих факторов, поэтому расчеты необходимо производить индивидуально, исходя из собственных показателей. Для расчета необходимого количества стропил используйте следующий алгоритм:

Измерьте длину ската крыши и разделите на необходимый коэффициент шага между элементами.
Затем прибавьте к результату единицу, округлите полученное число до большего значения. Это будет то количество стропильных ног, которое необходимо для отделки одного ската крыши заданной длины.
Если на получившееся целое число разделить всю длину ската, то в результате вы получите расстояние, которое нужно выдержать между осями стропил (это шаг стропил).

Полезно знать, что хотя в идеале ось должна проходить через центр стропил, на практике погрешности допустимы, в зависимости от изменения угла наклона поверхности будущей кровли. Это хорошо видно на фото односкатной двускатной крыши.

Перед тем, как начать, нужно рассчитать точное количество используемых балок исходя из проекта

В качестве примера рассмотрим такой расчет: длина ската крыши 16 м. В этом случае шаг между стропилами составит 0,6 м. Исходя из приведенного выше алгоритма, 16 ÷ 0,6 + 1 = 27,66 = 28. Это означает, что для уклона длиной 16 метров нам понадобится 28 стропил.

Полезный совет! Ширина ступени стропил напрямую зависит от угла наклона кровли. Итак, чем больше крутизна крыши, тем больший шаг стропил необходимо выдерживать.Это связано с тем, что на крутых крышах распределение нагрузки неравномерное, и в большей степени приходится на несущие стены.

Как вариант можно использовать специальные онлайн-калькуляторы для расчетов, хотя гораздо лучше, если у вас есть план или чертеж полаватровой крыши своими руками, ведь имея наглядный пример проводить расчеты намного проще и работа.

Монтаж скатной кровли: завершающие этапы строительства

Когда все деревянные элементы уложены и закреплены, остается позаботиться о тепле, паре и гидроизоляции крыши.Для этого изготавливается обрешетка, а выбранный материал раскатывается сверху.

Сложно сказать, каким материалам лучше всего отдать предпочтение, но алюминиевая фольга определенно будет хорошо выполнять свою функцию с точки зрения пароизоляции. С помощью строительного степлера фольга крепится к стропилам так, чтобы глянцевая сторона была обращена внутрь, то есть в чердак.

В качестве утеплителя чаще всего используется синтетический хлопок (минеральный или каменный), который продается в рулонах или матах. Утеплитель раскладывается в промежутках между стропилами и покрывается слоем гидроизоляции.Раньше для этого использовался рубероид, но сегодня он уступил место диффузионной мембране.

Если пространство под коньком крыши не было закрыто, то естественная вентиляция не даст развиться грибкам и плесени внутри «пирога».

Конечно, в вопросах монтажа двускатная полускатная крыша значительно превосходит двускатную крышу за счет более простой конструкции и меньших затрат на установку. Но если говорить об окончательном результате, то ничто не может сравниться со сложной красотой двускатной крыши.Фото полувальмовой четырехскатной крыши хорошо демонстрируют красоту этого решения.

И при этом второй вариант дает гораздо больше места для оборудования мансарды, которое можно укомплектовать инструкциями, фото и видео стропильной системы полукатанной крыши, предоставленными в Интернете.

Выбор кровельного материала для полушатровой кровли

Большое значение при создании красивой и надежной кровли имеет выбор кровельного материала. Давайте посмотрим на некоторые из самых популярных решений и на то, как они соответствуют требованиям.

В процессе монтажа и эксплуатации кровля сталкивается с рядом внешних факторов, которые по-разному влияют на нее. Среди них: осадки, сильный ветер, «снежные шапки», воздействие ультрафиолета и значительные температуры. При выборе подходящего материала следует руководствоваться этими данными.

Асбестоцементные листы, или шифер, — недорогой и достаточно прочный рубероид. Он имеет ряд преимуществ, таких как пожаробезопасность, высокая устойчивость к перепадам температур, устойчивость к коррозии и развитию плесени и грибка.Сланец никогда не сгниет и не потеряет свой внешний вид на солнце. Для придания более эстетичного вида и улучшения технических характеристик асбестоцементные листы можно красить.

Сланец — достаточно стойкий кровельный материал.

Для полушатровой кровли этот материал не подходит по двум причинам:

такое недорогое покрытие не будет выигрышно смотреться на столь сложной конструкции;
Сланец — довольно хрупкий материал, и его точная резка потребует много времени и усилий.

Металл тоже вполне доступный материал, но гораздо более привлекательный. Длительный срок службы (до 30 лет с учетом службы) и отличные технические характеристики сделали это покрытие лидером в своей ценовой категории. Материал совершенно не боится перепадов температур и механических нагрузок. Широкая цветовая гамма, представленная на рынке, позволяет подобрать оттенок на любой вкус.

Главный плюс металлочерепицы — небольшой вес и, соответственно, небольшая нагрузка на стропильную систему полушатровой кровли.

Металл — лучший вариант по соотношению цены и качества

Из недостатков этого материала можно выделить целостность листов, обрезка которых для полаватровой кровли требует определенной сноровки и сноровки. И, конечно же, очень низкий показатель звукоизоляции. В конце концов, все мы знаем звук падения капель дождя на металлическое покрытие.

Композитная черепица — один из подвидов металла, который широко встречается в продаже. Такое покрытие дороже, но имеет лучшие технические характеристики.Из недостатков отмечается только большой вес материала.

Гибкая кровля идеальна для полушатровой кровли. Битумная черепица продается в рулонах и легко разрезается на кусочки нужного размера. Это позволяет легко проектировать участки с высокой архитектурной сложностью. Среди технических характеристик можно выделить:

легкий материал;
огнестойкость и водонепроницаемость;
огромный выбор цветовых и стилистических решений;
устойчивость к плесени и гниению.

Керамическая плитка, пожалуй, самый старый из предлагаемых материалов. Кровля выложена из отдельных элементов, которые обгорели при очень высокой температуре. Это экологически чистый материал, устойчивый как к высоким, так и к низким температурам. Несомненно, у этого материала самый большой срок службы — до 150 лет.

Такое покрытие прекрасно подойдет для полушатровой кровли при условии высокой прочности и надежности стропильной системы, так как керамическая черепица имеет очень немалый вес.

Еще одна особенность этого материала — хрупкость отдельных элементов. Однако это компенсируется простотой ремонта и возможностью замены каждой детали в отдельности.

Самый прочный вариант кровли — керамическая черепица

Деревянный пол или черепица. Экологичный и очень красивый вариант. Составляющие элементы — это небольшие доски из любых пород дерева — дуба, бука, осины и всех видов хвойных пород.

Профнастил. Своей популярностью данный материал обязан хорошим характеристикам в сочетании с доступной ценой.Главное достоинство такой кровли — экономичность, но есть и другие достоинства:

легкий вес;
простота транспортировки и укладки;
долгий срок службы;
устойчивость к коррозионным повреждениям;
большой выбор оттенков.

Профнастил оцинкованный имеет доступную цену и хорошие прочностные характеристики

Однако, как и металл, этот материал довольно шумный во время дождя и града. Он также может быть подвержен коррозии при наличии механических повреждений, вызванных неправильной транспортировкой и установкой.К тому же укладка профнастила на полускатную крышу, как и других листовых материалов, осложняется необходимостью вырезания отдельных элементов.

Как видим, создание полаватровой кровли своими руками хоть и не простая, но вполне выполнимая задача. Продумав все этапы и постепенно соблюдая алгоритм, вы сможете придать своему дому оригинальный вид, сделав его еще уютнее и красивее.

Стропильная система и покрытие

Полуаватная кровля, стропильная система которой сложна, относится к категории шатровых конструкций.В нем бедра не выставлены на полную высоту ската. Сегодня часто используется этот вариант кровли, так как он имеет красивый внешний вид и интересную форму.

Полускатная крыша — отличная защита от сильного ветра и лишней влаги.

Такая крыша оригинальна за счет использования дополнительных деталей (вышек и других элементов).

В большинстве случаев такую крышу устанавливают на дома с небольшой площадью, так как пространство под ней часто используют как чердак.Под этой крышей можно легко устроить дополнительную комнату, а в некоторых случаях и несколько. Полувальмовая крыша — отличная защита от сильного ветра и лишней влаги.

Недостатком конструкции такого типа является высокая стоимость и сложность расчета материалов. Кровля имеет большую поверхность, поэтому будут немалые трудозатраты.

Как рассчитать аналогичную крышу?

Формула расчета необходимого количества материала для стропильной системы полушатровой кровли.

Определить площадь крыши очень просто. Для этого разделите крышу на несколько фигур.

При расчете голландского дизайна необходимо разбить откосы на прямоугольники и трапеции. Площадь первой фигуры можно вычислить, умножив ее стороны. Для определения площади второй фигуры нужно сумму оснований умножить на высоту и разделить произведение на 2. Далее нужно сложить полученные значения и умножить их на 2. В результате можно получить площадь склонов.

Затем вычисляется площадь треугольников. Для этого длину основания фигуры умножьте на высоту и разделите на 2. В конце следует прибавить площадь откосов, чтобы получить общую площадь конструкции.

Для расчета датской крыши нужно скат разделить на прямоугольник и несколько треугольников. Площадь первой фигуры следует рассчитать указанным выше методом. Площадь треугольника равна произведению его катетов, которое нужно будет разделить на 2.Далее необходимо сложить значения площади первой фигуры и нескольких треугольников. В результате удастся получить площадь пандуса. Полученное значение нужно умножить на 2.

Далее необходимо рассчитать площадь вальмовых спусков. Полученное значение необходимо умножить на 2. Если сложить эти значения, можно получить площадь крыши.

Вернуться к содержанию

Существующие типы стропильных систем полускатной кровли

Схема полушатровой крыши представлена на рис.1. Этот продукт имеет сложное устройство. Трапеции в этом случае будут заменены многоугольниками.

По типу шатровой кровли делится на:

Голландский. В нижней части шатровая отделка, а к свесу карниза фронтон в виде трапеции.
датский. Выполняются в обратном порядке. От карниза отходит шатр трапециевидной формы, над которым расположены небольшие треугольные фронтоны.

Голландское кровельное строительство

Под потолком мансарды находится чердак, вентиляция в котором будет обеспечиваться через окна.Эти элементы нужно вмонтировать в фронтоны.

Чтобы построить эту крышу, вам нужно подготовить много материалов. В процессе возведения полувальмовой четырехскатной крыши будут использоваться различные элементы, основные из которых: стропила разного типа, упоры, подкосы и фермы.

Монтаж — дело непростое, поэтому первым делом следует спроектировать крышу и произвести расчеты. Стропильная система полушатровой крыши должна быть сконструирована следующим образом:

Рисунок 1.Схема поливальтовой крыши.

Перед укладкой мауэрлата потребуется сделать пояс из железобетона по периметру частного дома с установкой крепежа под брус. В качестве застежек можно использовать шпильки, которые ставятся с шагом 10-12 см. Для упрощения монтажа рекомендуется вставлять шпильки в местах, не совпадающих с креплением стропильных ног к бруску.
Далее нужно уложить слой изоляционного материала и смонтировать мауэрлат.Это планка, которая нужна для привязки стен к крыше здания. Он распределит нагрузку со стропил на верх частного дома. Мауэрлат крепится гайками, которые накручиваются на шпильки. В таком варианте укладывать мауэрлат следует на боковых откосах. На шатровых спусках монтируется на верхней части фронтонов и фиксируется анкерами. Элемент можно изготовить из бруса 150 × 50 мм.
Следующим шагом будет установка коньковой рейки. Это важная часть стропильной системы.Это турник, который устанавливается в верхней части кровли. Его следует разместить между откосами. Элемент нужен для крепления стропил.
В голландской кровле стропильная система предусматривает устройство вальмовых откосов с использованием различных стропильных ног, длина которых может варьироваться в соответствии с конструкцией. Наклонные стропила монтируют от углов здания до конца конькового прогона. У них будет максимальная нагрузка.
Носовые элементы одной частью крепятся на фронтонах мауэрлата, помещаемых под бедро, а другой — на конце коньковой планки.
К основному мауэрлату и коньку крепят обычные стропила боковых откосов.
Стропила крепятся наклонными опорами.

Наиболее подходящей породой для стропильной системы полушатровой кровли является сосна.

Если было принято решение построить полускатную крышу своими силами, то вам следует нести ответственность за выбор материала для изготовления деталей стропильной системы. Рекомендуется использовать рейки сечением 150 × 50 мм. Самая подходящая порода дерева — сосна.Если приходится выбирать из твердых пород дерева, то следует отдать предпочтение лиственнице. Материал должен быть сухим, чтобы предотвратить деформацию устройства при дальнейшем использовании. Дополнительно потребуется произвести обработку дерева составом против микробов.

При наличии больших пролетов необходимо будет усилить систему с помощью упоров. Стропильные ноги в большинстве случаев укрепляют с помощью ферм.

Раскосы и упоры — это дополнительные стержни, поддерживающие элементы основной конструкции.Шпренгель — это балка или приспособление, укрепляющее основное здание. Все эти детали будут основаны на плитах или балках перекрытия. В последнем случае вам нужно будет использовать затяжки.

Далее необходимо будет приступить к завершающему этапу строительных работ: устройству обрешетки, гидроизоляционного материала и кровли.

Как сделать датскую крышу такого типа?

Рисунок 2. Строительная схема датской кровли.

Подобная крыша представляет собой конструкцию, сочетающую в себе обычную двускатную крышу и вальм.Большой чердак, как и в голландском дизайне, можно использовать как чердак.

Строительство по датскому образцу — более дорогой вариант по сравнению с голландским. Однако в случае точного расчета такая крыша будет иметь отличный внешний вид и сможет обеспечить надежную защиту всего здания.

Для установки датской стропильной системы вам потребуются такие элементы:

Рейки
штанга коньковая;
бедра, обычные и угловые стропильные ноги;
опорные доски;
шпренгелей;
затяжек.

Монтаж этих элементов выполняется по тем же правилам, что и для голландской кровли, однако есть некоторые отличия. Датская крыша представляет собой изделие со сложными скатами. Схема этого здания представлена на рис. 2.

В датском проекте стропила пандусов в виде трапеции не подходят к коньковой балке, а опираются на верхнюю часть бревенчатого бруса, который ставится на основания фронтонов и крепится к стропилам конструкции. боковые пандусы.Внизу элементы будут опираться на мауэрлат.

Прибину можно закрепить гвоздями. Чтобы укрепить этот блок в местах фиксации, вам понадобятся подкосы. Они крепятся снизу основания.

Вдоль верхней части шатровых откосов следует формировать небольшие фронтоны, в которых в большинстве случаев устанавливается небольшое окно. В шатровой части пандусов могут быть встроены световые окна.

Стропильные ноги, балки и блок конька должны быть изготовлены из материала одной породы дерева и иметь одинаковое поперечное сечение.

В противном случае конструкция усложнится, могут появиться перекосы и придется проводить ремонтные работы.

Двускатную крышу или любую другую полаватровую крышу соорудить сложно, но если соблюдать технологию, то в процессе строительства проблем не возникнет.

Стропильная система полускатной крыши

Стропильная система полускатной крыши: подробная инструкция по монтажу

Полускатная двускатная крыша — мансардная (или как ее еще называют «шатровая») крыша домов, хозяйственных помещений и других построек, имеющая два срезанных треугольных пика, расположенных над торцевыми стенами.Такая конструкция очень проста, но в то же время долговечна. Квадратная шатровая крыша имеет форму пирамиды.

Полушатровые домики могут иметь две треугольные стороны и две трапециевидные. Половатка прямоугольного плана имеет четыре трапециевидные стенки. Они практически всегда располагаются с одинаковым уклоном, что делает их симметричными относительно осевых балок кровли. Поверхности тентов имеют постоянный уровень облицовки, поэтому водосточную систему можно установить по кругу вокруг крыши.В большинстве случаев хозяева также монтируют мансардные откосы или окна.

Достоинства и недостатки полаватровой крыши:

При такой конструкции чердачное пространство намного меньше, чем при устройстве двускатной крыши;
Сложнее убирать, проводить плановый ремонт;
Кроме того, для обслуживания полубедра потребуются специальные аэраторы с функцией принудительной вентиляции;
Главное достоинство этой конструкции — прочность.Такую крышу можно установить в экстремальных климатических условиях, районах с сильным ветром или у моря;
У нее очень красивый вид, она эффектно смотрится как в городе, так и в условиях дачного поселка;
Благодаря низкому профилю такая крыша обладает хорошей вибростойкостью.

Как накачать полубедро

Проекты домов с полушатровой крышей легко разработать в домашних условиях, имея чертеж. Это основа любой конструкции, дома можно бесплатно пользоваться программой AutoCAD.

Технология возведения кровли довольно проста, предлагаем рассмотреть, как построить полавальтовую крышу своими руками с фото:

Измерьте длину общих стропил, вальмовых балок и спинных досок. После этого нужно рассчитать периметр крыши постройки. Обычные стропила — это те, которые идут от верхней стены до вершины крыши. Полу-шатровая проходимка по коньку, где две стороны соединяются на крыше. Спинальная доска проходит по верхней части кровли, где совмещены общие стропила и вальм.Очень важно, чтобы длина стропил соответствовала размеру крыши.
Измерьте размер общих стропил, и рассчитайте необходимый параметр в соответствии с желаемой площадью или углом наклона крыши.
Обрежьте стропила нужного размера. Советуем прибавить к необходимой длине стропил 50 см, эту погрешность необходимо создавать;
После этого вырежьте опорные балки, и сделайте из них каркас. Для будущей обрешетки. Расставить стропила нужно с интервалом 50 сантиметров.Этот показатель может меняться в большую сторону в зависимости от площади кровли и материала, используемого для покрытия;
Разметить вдоль стены места, где будут располагаться стропила;
Расположите стропила по периметру крыши, установите конек на желаемой высоте;
С помощью специальных кронштейнов закрепите балки на стене. Это необходимо для обеспечения им дополнительной защиты и жесткости;
Далее схема немного меняет направление. Обрешетка ставится от центра крыши, при размещении примерно 50% досок нужно начинать работу с вальмовых стен.Для этого от угла стены до конька укладываем балку, образуется диагональная плоскость, так же поступаем и со второй стеной. Доски крепятся на коньке и у основания с помощью саморезов и стоек. Для скатной кровли большое значение имеет угол наклона. Вальмовый откос часто совпадает с чердаком. В среднем это от 35 до 60 градусов;
Далее нужно соорудить кровельный пирог.

Крыша полускатная — СМД своими руками

Устанавливаем на балки листы тонких предварительно обработанных покрытий, чаще всего это фанера или полимерная пленка.Устанавливается такая накладка без нахлеста, но стыки желательно обработать герметиком.

Монтаж стропильных балок осуществляется с помощью специальных инструментов, также советуем показать свои расчеты, чертежи и схемы специалисту перед началом работ, он поможет проверить правильность и правильность их выполнения.

Расчет кровли

Стропильная система полушатка должна быть четко рассчитана, для этого понадобятся следующие формулы:

Чтобы узнать высоту крыши нужно: h = (ß tan a) / 2

Для расчета диагоналей бедра необходимо использовать следующее уравнение:

е = b / (2 cosa)

Исходя из того, что у нас есть, вы можете узнать площадь скатной крыши, чтобы рассчитать количество материала для покрытия:

д = (h4 + (b / 2) 2 + (b / 2) 2) 2

Это было вычислено по площади одного четырехскатного треугольного бедра, чтобы узнать общую площадь крыши, необходимо суммировать площадь четырех треугольных фигур или двух треугольников и двух трапеций (с прямоугольным полубедром) .

Для более точного результата все проемы в кровле нужно убрать из полученного числа — это дымоходы, слуховое окно, водосточные системы, люки для аэраторов.

Как накрыть крышу

Устройство полушатровой крыши достаточно прочно, чтобы выдержать вес любого строительного материала, но для покрытия лучше всего использовать кровельное покрытие. Перед установкой металлического материала обязательно оставьте вентиляционное отверстие.

Также часто используется плитка

, которая в данном случае намного выгоднее, битумная, она легче керамической и металлической.В классическом варианте используются деревянные доски.

Такая архитектура отлично смотрится как на одноэтажных, так и на двухэтажных домах. В наше время все более популярной становится двускатная полувальмовая крыша, но ее устройство достаточно сложно для самостоятельного исполнения, к тому же нецелесообразно монтировать ее при сильном ветре.

Шатровая крыша: стропильная система

Сегодня вы можете выбирать из различных типов кровельных конструкций, ведь есть возможность уделить больше внимания дизайну дома.Поэтому в загородных поселках все чаще встречаются постройки с четырехскатной крышей. И хотя двускатные конструкции по-прежнему довольно популярны, первые постепенно опережают спрос. Это понятно; нельзя запретить жить красиво. Кроме того, под четырьмя скатами крыши легко организовать жилое или офисное пространство, а на скатах установить мансардные окна.

Три вида четырехскатных крыш.

Давайте разберемся со всеми конструкциями, а точнее с их стропильными системами.

Ферма скатной крыши

Чтобы понять, из каких элементов состоит кровельная система вальмовой кровли (схема находится на фото ниже), нужно понимать, из каких конструктивных элементов она состоит в целом. Это четыре ската в двух равных парах. Большие склоны имеют форму трапеций, два малых — равнобедренные треугольники.

В конструкции обязательно присутствует коньковая балка, только она укорачивается, то есть ее длина не равна длине пролета кровли. А поскольку форма скатов крыши разная, то стропила, используемые для ее возведения, тоже будут иметь разную длину, чтобы можно было правильно формировать скатные плоскости.Сами стропила имеют свои названия.

Элемент, соединяющий балку конька с углом постройки, называется стропилами.
Укороченные элементы, соединяющие мауэрлат и наклонную стропильную ногу, называются пауками.
Стропила, одна кромка опирающаяся на мауэрлат, а вторая на коньковую балку, называются обыкновенными.
Есть стропильные ноги, которые упираются верхним концом в конец коньковой балки. Их три: два с соседних трапециевидных спусков, один с треугольного.Они соединяются вверху в сложный узел, здесь соединяются сразу четыре элемента. Так эти стропила называют центральными.

Шатровая крыша (стропильная система) — довольно сложный комплекс, который невозможно построить своими руками, если вы не являетесь специалистом в этом деле. Большое количество различных элементов требует точной настройки. К тому же существует огромное количество стыков, требующих особого подхода. Конечно, с появлением современных крепежных изделий в виде металлических фасонных изделий процесс установки значительно упростился.И все же это не дает права непрофессионалам строить стропильную систему вальмовой кровли — схема ее не проста.

На что еще нужно обратить внимание, приступая к возведению вальмовой крыши со стропильной системой. Конечно, оптимально, если на нем уже есть проект. Он решает все проблемы, связанные с количеством стропил, их размером, частотой установки и требованиями к монтажу. Но если на небольшую постройку возводится шатровая крыша, то ее чертеж, сделанный даже своими руками, позволит правильно оценить свои силы.Плюс ко всему вы сможете точно рассчитать необходимое количество всех используемых материалов, что обеспечит правильный подход к расходу строительного бюджета.

Итак, шатровая крыша (стропильная система), чертеж которой нарисован, подготовлена к сборке. Для этого закупается брус сечением 100 × 100 или 200 × 200 мм для мауэрлата и коньковый брус, доски сечением 50 × 150 мм для стропил. Необходимое количество указано на чертеже или конструкции крыши.

Ферма полускатная

Полувальмовая крыша (стропильная система) — это треугольный скат, в котором присутствуют фронтоны.Следует отметить, что это самое сложное сооружение из всех четырехскатных. Она приехала в Россию из западно-северных стран, поэтому сегодня различают две структуры: голландскую и датскую. И уже на их основе разработано множество вариаций. На фото ниже: Рис. 1 — голландская конструкция, Рис. 2 — датская.

Рассмотрим устройство полаватровой кровли и ее стропильной системы. Включает:

Подвесные или многослойные стропила, соединяющие мауэрлат и конек здания.По сути, они центральные и в то же время обычные. В этом типе кровли их наибольшее количество, ведь основной трапециевидный скат занимает большое место в кровельной системе дома.
Наклонные (угловые) стропила в этой конструкции укорачиваются, так как они не соединяются с коньком. Их верхний конец упирается в последние центральные стропильные ноги, где они фиксируются. Размер накосников может быть разным, это зависит от выбранной формы бедра. То есть, если бедро покатое, то накосники должны быть короткой длины, если крутые, то наоборот.При крутом склоне вальм размер фронтона уменьшается.
В полушатровой стропильной системе также имеются укороченные центральные элементы, являющиеся основой шатровой рампы, расположенной под фронтоном. Нижними краями они упираются в мауэрлат, верхними краями в специальную горизонтальную балку, называемую отверстием. Делают его из той же доски, что и сами стропила.
И, конечно же, в полушатровой крыше пауки. Они расположены на всех четырех скатах и упираются своими верхними торцами на наклонные наклонные стропила.

Что касается двускатной части крыши, то она образована двумя центральными стропильными ногами и отверстием, в которое помещаются укороченные центральные элементы. По сути, это малогабаритный треугольный проем, который закрывается и украшается. Если он большой, то в него устанавливаются вертикальные стойки, если нет, листовой материал крепится к стропилам.

Процесс сборки полускатной крыши выглядит следующим образом:

Первая смонтированная коньковая балка. Устанавливается на опорные стойки.
Затем на него укладывают центральные стропила.
Далее, накосные элементы.
После чего установка отверстия.
И последними будут установлены пауки на всех пандусах.

Ферменная конструкция крыши

Стропильная система крыши является самой простой схемой, поскольку представляет собой четыре одинаковых ската в виде равнобедренных треугольников. Поэтому стропил в нем не очень много. Есть четыре наклонных элемента, четыре центральных, которые соединяют мауэрлат и точки соединения всех стропил.А также несколько наростов на каждом скате, которые, как обычно, упираются в носовые элементы.

На самом деле собрать стропильную систему тентовой кровли своими руками несложно. Самый сложный узел — это сама точка соединения всех стропильных ног. Но если возводимая крыша большая, то на помощь приходят дополнительные элементы, на которые будут опираться стропила. Именно они упрощают сам процесс установки. Обычно в центре крыши устанавливается опора, на которую верхними краями ложатся стропильные элементы.Поддержка может быть разной. Например, столб, четырехугольная конструкция с четырьмя столбами и так далее.

Помимо стропильных ног в конструкцию тентовой крыши со стропильной системой входят и другие элементы, составляющие ее неотъемлемую часть. А именно:

Ригель. Этот элемент является промежуточной частью соединения стропил между собой на коньке.
Кровати выполняют роль мауэрлата, устанавливаемого внутри кровельной конструкции. Их обычно кладут либо на стену, оказавшуюся внутри постройки, либо на столбы, которые служат опорными элементами.
Прогоны — турники, расположенные под средней частью (по длине) стропил. Этот элемент обычно используют, если под него можно установить опоры.
Шпренгели — опорные стойки из бревен, брусьев или двойных досок.

Все вышеперечисленные элементы являются составными частями стропильной конструкции, и именно они повышают ее прочность и надежность. Их наличие — повышение безопасности эксплуатации кровли в целом.

Параметры стропильной системы

Шатровая крыша (стропильная система), шатровая или полувальмовая, представляет собой набор стропильных ног.Но тут возникает вопрос, какое их оптимальное количество считать надежным. На это влияет большое количество различных факторов. Например, расстояние между ножками, их сечение, тип кровельного материала, высота конструкции, сколько снега выпадает в том районе, где строится дом.

По мнению специалистов, основным параметром является первый из вышеперечисленных. Поэтому стоит рассмотреть различные комбинации.

Если длина стропил 3 м, а сечение 80 × 100 мм, то расстояние между ними должно быть в пределах 110-135 см.
Длина 3-4 м, сечение 90х100 мм, расстояние 140-170 см.
Длина 4-5 м, сечение 80 × 200 мм, пролет 110 × 135 см.
Длина 5-6,5 м, сечение 120 × 220 мм, зазор между ними 110 × 140 см.

Это далеко не весь перечень, но он уже показывает, что и как влияет на кладку стропильных ног. Кстати, чем тяжелее рубероид, тем чаще подходят стропила, то же касается и снеговой нагрузки.

Вот фото вальмовой крыши (стропильной системы), на которой хорошо видно, как часто кладут ножки, ведь крыша будет покрыта тяжелым материалом.Вместе со снегом он создаст приличные нагрузки, которые должны выдерживать стропила. Если, например, для покрытия кровли используется настил марки НС-75, то стропила можно устанавливать с интервалом до 3 м. Ведь сам профильный настил имеет большую несущую способность.

Как видите, стропильная система крыши — это конструкция, обеспечивающая всему дому надежность и безопасность его эксплуатации. И не важно, какая крыша возводится, каких размеров и форм, важно правильно рассчитать размер ножек, точно подобрать их сечение и правильно установить.Не забывайте, что крепление стропильных элементов — важнейшая составляющая, от которой также зависит сохранность конструкции.

Устройство и расчет стропильной системы полушатровой кровли

Крыши полускатные (голландские) не относятся к числу самых популярных кровельных конструкций из-за некоторой сложности исполнения. Такие крыши удачно сочетают в себе все достоинства обычных двускатных и шатровых крыш. В регионах с сильными ветрами оправдано возведение полувальмовых конструкций, что позволяет снизить негативное естественное воздействие на кровлю.К тому же такая крыша позволяет значительно расширить полезное пространство чердака, которое можно использовать как дополнительную жилую площадь.

Кровельный пирог

Успешное завершение стропильной конструкции позволяет приступить к созданию «кровельного пирога». Структура которых может незначительно отличаться в зависимости от типа кровельного материала, предназначенного для использования. Однако основные элементы кровельного торта остаются неизменными:

Обрешетка монтируется прямо на контррешетку и укладывается кровля.

Расчет каркаса двускатной полускатной крыши

Самым ответственным моментом при возведении кровли является расчет стропильной системы. Они относятся к категории достаточно сложных, поскольку должны учитывать не только вес самой кровли с учетом всей площади поверхности, но и технические характеристики кровельного материала, а также особенности климатических условий. погодные условия, включая дождевые, снеговые и ветровые нагрузки.

Кроме того, в конструкции есть несколько сложных моментов, которые связаны с перерасходом кровельного материала и стропил, что связано со значительным количеством отходов при сборке и обшивке полубальтов.

Именно поэтому расчет каркасной конструкции целесообразно доверить профессионалам или воспользоваться специальными компьютерными программами.

Устройство стропильной системы

Несмотря на некоторые особенности, стропильная конструкция голландской кровли аналогична любой кровле на основе установки мауэрлата. Для этого необходимо установить на верхнюю часть стен опалубку с заранее установленными стойками, для чего выдерживается шаг 120 см и диаметр порядка сантиметра.Далее заливается армопояс и после закрепления бетонного основания устанавливается мауэрлат.

Начальный этап непосредственного монтажа стропильной системы характеризуется укладкой гидроизоляционного слоя, для чего необходимо сформировать отверстия в опорных брусках подходящего диаметра.

Затем следует надеть балку мауэрлата на смонтированные шпильки и закрепить шайбами и гайками. С этого момента начинается строительство стропильной системы с установкой стропил, которая может быть представлена кладочным или навесным вариантом.

Устройство стропильной системы

Выбор стропильной конструкции зависит от особенностей конструкции с учетом ее размеров и наличия или отсутствия в здании промежуточных опор несущего характера.

Конструктивно подвесные стропила имеют упор исключительно на мауэрлат, что позволяет передавать на стены значительные распорные силы. Чтобы предотвратить разрушение этих стен, стропила необходимо оборудовать в нижней или верхней части специальными затяжками.

Стропила отличаются упором на мауэрлат — на внутренние несущие элементы или конструкции. Конечно, слоистый вариант стропильной системы имеет меньший вес, что способствует значительной экономии при покупке стройматериалов. К тому же этот вид двускатной крыши более устойчив к сильным ветровым нагрузкам.

Правила установки и монтажа

Для получения надежной и прочной конструкции следует придерживаться технологии монтажа и основных правил крепления всех элементов.

Общая последовательность всех действий, выполняемых при возведении стропильной системы полушатровой конструкции:

установка фермы;
отсутствие упора на фронтоны позволяет устанавливать коньковый брус на временные опоры с последующим соединением кромки конька с углами фронтона с помощью раскосов;
стык конька и подкоса снабжен сложным трехплоскостным разрезом;
крепление на установленных участках укороченных стропильных ног с основных откосов, а также стропил с полувальмовой части;
усиление установленных ферм с помощью пары балок для сжатия верхнего сегмента и растяжения нижнего.

После крепления поперечных балок процесс монтажа стропильного каркаса завершается и необходимо оборудовать кровельный пирог.

Обобщить

Полускатная двускатная крыша имеет некоторые особенности, которые связаны с тем, что часть веса приходится на трапециевидные фронтоны. Именно по этой причине эту часть каркаса следует делать максимально прочной.

Особенностью коньковой балки является наличие дополнительной сжимающей нагрузки, что требует выполнения этого элемента из бруса большего сечения.

Несмотря на то, что полавальмовая крыша не отличается простейшей конструкцией и ее установка дается далеко не всем, эстетика и функциональность такой кровли не оставляют равнодушными даже заядлых скептиков.

Двухскатная двускатная крыша: стропильная система и конструкция

Полускатная двускатная крыша — это не только красиво с точки зрения архитектуры, но и очень практичное решение, позволяющее получить одновременно и просторный мансардный этаж, и надежную, долговечную крышу.Помимо эффективной защиты всех частей здания от воздействия атмосферных осадков, поливальмовая конструкция крыши обеспечивает высокую устойчивость к самым интенсивным ветровым нагрузкам. Все эти преимущества привели к высокой популярности этого вида кровли в сфере индивидуального строительства.

Варианты полускатной крыши

При выборе кровельного материала и угла наклона скатов полаватровой кровли в первую очередь учитывается значение нормативной снеговой нагрузки, принятой строительной климатологией для региона, в котором осуществляется строительство. учетная запись.При высоких значениях уклон пандусов увеличивают, а свесы делают меньше; на низких — наоборот: уклоны делают более пологими, а свесы увеличиваются.

Следующим фактором, влияющим на уклоны скатов и форму крыши, является назначение чердачного помещения. Как известно, каждый скат полувальмовой крыши состоит из двух трапециевидных плоскостей, имеющих разный уклон. Если хозяин намерен использовать чердачное пространство как жилое помещение, верхнюю часть пандуса делают более пологой и длинной.

Стропильная система

Единственный недостаток полаватровой кровли — сложность стропильной конструкции, включающей, помимо основных элементов, множество дополнительных элементов, без которых система не имела бы необходимой прочности и жесткости.

Сборка стропильной конструкции начинается с установки мауэрлата, задача которого — равномерно распределить передаваемую стропилами нагрузку на верхнюю плоскость стены. Сечение балки мауэрлата должно иметь ширину 150 мм и высоту 100 или 150 мм.

Мауэрлат укладывается на два слоя рулонной гидроизоляции и крепится к стене: к деревянной — скобами, к кирпичу — шпильками, монолитным в железобетонном поясе, специально сооружаемом поверх кирпичной кладки.

Шпильки изготавливаются из металлического стержня диаметром 10 мм и устанавливаются с шагом 1,2 м таким образом, чтобы по окончании монтажа всей стропильной системы они находились между стропилами. Длина свободного конца шпильки после укладки мауэрлата должна составлять 2 — 3 см.Просверливание крепежных отверстий в мауэрлате, а также обработка бруса антисептиком производятся заранее.

После укладки и фиксации мауэрлата устанавливаются стойки и конек. Главное требование этой относительно несложной операции — строгая вертикальность стоек, которая проверяется отвесом.

На следующем этапе устанавливаются диагональные (наклонные) стропила, соединяющие концы конька с углами дома. Эти стропила имеют большую длину, чем обычные, и несут повышенную нагрузку, поэтому их площадь поперечного сечения удваивается.Для этого, как правило, скрепляют между собой две доски или балки, служащие материалом для обычных стропил.

Стропила, основанные на диагональных, называются стропилами. Их, как и обычные стропила, устанавливают на следующем этапе. По окончании монтажа стропила укрепляют опорными стойками или подкосами, опираясь на плиты или балки перекрытия; для стропил используется ферменная ферма. Стропила размещают таким образом, чтобы они опирались на диагональные стропила в разных точках. В этом случае нагрузка будет распределяться равномерно по всей длине диагональных стропил.Для большей устойчивости к ветровым нагрузкам стропила дополнительно крепятся к вбитым в стену костылям, для чего используются проволочные нити. На закрепленные стропильные ноги укладывают обрешетку.

Каждый деревянный элемент перед сборкой ферменной конструкции необходимо обработать антисептическими и противопожарными составами.

Пирог с двускатной крышей

Самым главным элементом кровли является пароизоляция, лучшим материалом для которой считается фольговая пленка. Крепится к нижней плоскости стропил фольгой вниз с помощью строительного степлера.Фольга должна быть алюминиевой, так как она не подвержена коррозии.

Следующий слой — утеплитель — чаще всего выполняется из минеральной ваты, которую кладут между стропилами. Предотвратить раздавливание минеральной ваты невозможно, ее нужно фиксировать с некоторым натяжением.

Кровельный пирог комплектуется гидроизоляционным слоем и кровлей. Между ними должен быть зазор, за счет которого будет осуществляться вентиляция подкровельного пространства.

Устройство для раскладки и распиловки стропил Fast Jack

Проработав строителем в течение 45 лет, я научился ряду полезных трюков по обрамлению.Один из таких приемов — это техника быстрого обрамления вальмовых крыш — в основном, упрощение процесса выкладки и резки стропил домкрата. Я предполагаю, что довольно много плотников измеряют и устанавливают домкраты по одному после того, как бедренные стропила на месте. Это занимает много времени и в этом нет необходимости. Следующий метод поможет увеличить скорость установки и уменьшить количество обрезков и отходов материала при изготовлении домкратов для стандартной вальмовой крыши.

Прежде всего следует отметить несколько моментов.Во-первых, вам нужно разложить домкратные стропила на плите в их правильных центрах, чтобы вы могли заранее определить их длину. Вам также необходимо проверить длину обычных стропил (я обычно вырезаю пару пробных стропил и устанавливаю их на место, чтобы убедиться, что они подходят). После того, как я определил длину обычного стропила, я могу установить скамейку и разрезать все домкраты и опоры на земле без особых измерений и царапин на голове.

Используя выкройку из обычного стропила, я могу быстро выложить все домкраты на моем стропильном складе.Я прорисовываю и обрезаю пасти и хвосты стропил на обоих концах стропильной балки одновременно. Затем я делаю надрезы отвесом, из которых получается два стропила. Эта система работает независимо от того, строите ли вы небольшую шатровую крышу, вроде этой, или монструозную крышу с шатрами и впадинами длиной 40 футов.

Ремонт бассейна, над которым я недавно работал, дал мне возможность продемонстрировать этот метод в небольшом масштабе. Моя компания добавила второй этаж и шатровую крышу к существующему одноэтажному домику у бассейна.Вальмовая крыша 7: 12 обрамлена простыми и домкратными стропилами 2×6 с центрами 16 дюймов, а также вальмой и коньком 2×8. Для «Птичьего пасти» я поставил сиденье 3 ½ дюйма, а для хвоста стропила — 12-дюймовый выступ с подфасцией высотой 2 ½ дюйма (вертикальный разрез), что диктовало ровный разрез на пятке.

Нажмите для увеличения

Для выкладки стропил домкрата я использую выкройку, сделанную из обычного стропила. Таким образом, первым шагом в вычислении истинной длины общих стропил является корректировка прогона по толщине конька (см. «Определение скорректированного прогона», расчет , , выше ).Пролет этого здания составлял 15 футов 8 13/16 дюйма. Я вычел гребень 2×8 (1 1/2 дюйма), что дало мне скорректированный общий пробег 15 футов 7 5/16 дюйма. Я разделил это на 2, чтобы получить скорректированный пробег для обычных стропил 7 футов 9 11/16 дюймов.

Нажмите для увеличения

Затем я рассчитываю длину обычного стропила с помощью приложения Construction Master на своем смартфоне (см. Последовательность CM выше ). В результате длина моих обычных стропил составила 9 футов 0-7 / 16 дюймов.Как только это будет сделано, я могу обрезать свои общие стропила и перейти к выкройке стропил. Чтобы разложить выкройку (см. Рисунок , , , ниже, ), мне сначала нужно определить, где длинные отвесные разрезы домкрата соприкасаются с бедром. Для этого обращаюсь к своему обрамляющему квадрату ( фото выше ). Я использую «разницу в длине стропил домкрата на 16 дюймов в секунду». масштаб (фото , выше среднего ), чтобы получить расстояние 18 1/2 дюйма по центру для длинной точки на крыше 7:12 (фото , вверху справа ).Я мог бы использовать функцию «домкрат» на моем Construction Master, чтобы определить это расстояние, но я предпочитаю использовать квадрат обрамления — я считаю, что его использовать быстрее; Кроме того, я могу физически разместить квадрат на схеме стропил, чтобы отметить мои длинные и короткие точки.

Нажмите для увеличения

Используя обычное стропило, я размечаю и обрезаю гребень, пасть и хвост стропила, чтобы создать образец стропила домкрата (см. Иллюстрацию , выше ). Начиная с верхнего конца стропила, я отмечаю 18 1/2 дюймов по центрам — на 18 1/2 дюйма., 37 дюймов, 55 1/2 дюйма и так далее — вдоль одного края стропила (показано на иллюстрации , выше, и на фотографии , внизу справа ). При каждом измерении я отмечаю длинные и короткие точки для домкратов (см. Иллюстрацию , вставку детали и фото , нижний левый ) язычком обрамляющего квадрата шириной 1 1/2 дюйма. Затем я пронумерую каждую «коробку» компоновки от «1» до «5» для пяти домкратов, которые будут составлять одну сторону угла этой вальмовой крыши.

границ | Разрушение каркаса в скатных крышах с деревянным каркасом при экстремальных ветровых нагрузках

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветровых явлений имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь связано с системами кровли и стен, а также с вертикальной нагрузкой между конструктивными элементами (van de Lindt et al., 2013). Большая часть жилья в Северной Америке состоит из деревянных домов на одну семью (Amini and van de Lindt, 2014; Standohar-Alfano and van de Lindt, 2016). Разрушения кровли жилых домов, а именно разрушение соединений между кровлей и стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, были тщательно изучены из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов относительно других построек в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с авариями жилых домов. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети из 32 миллиардов долларов застрахованных убытков от торнадо связаны с жилыми постройками (Simmons et al., 2015).

Работа по устранению повреждений деревянных крыш жилых домов важна, потому что потеря одной панели обшивки, которая может произойти при относительно низких скоростях ветра, приведет к проникновению воды. Это часто приводит к потере всего содержимого из-за сильных дождей, сопровождающих ураганы (Sparks et al., 1994). Наблюдения, записанные во время обследований повреждений после урагана, ранее привели к выявлению важных тенденций отказов в различных компонентах здания. Повторяющиеся отказы аналогичных компонентов предполагают, что повсеместное смягчение последствий возможно за счет улучшенных подходов к проектированию и инновационных решений.

Стандартизованный метод оценки скорости ветра в торнадо — это расширенная шкала Фудзита (EF), которая основана на наблюдениях за повреждениями, поскольку, как правило, невозможно напрямую измерить скорость ветра в торнадо (Копп и др., 2012). Текущая версия EF-Scale (Центр ветроэнергетики и инженерии, 2006 г.) предоставляет оценки скорости ветра для 28 категорий обычных конструкций и растительности, называемых индикаторами ущерба (DI). Для каждого DI шкала EF использует концепцию степеней повреждения (DOD). DOD описывают последовательные режимы повреждения, которые обычно наблюдаются для определенных DI. Каждый DOD связан с минимальной, максимальной и ожидаемой скоростью ветра. Эти значения представляют собой диапазон расчетных скоростей ветра, необходимых для нанесения указанного ущерба (Центр науки и техники ветра, 2006; Mehta, 2013).Их можно связать со скоростями ветра по шкале EF, чтобы оценить интенсивность торнадо, от EF0 до EF5. В настоящем исследовании особый интерес представляет DI для резиденций на одну и две семьи (FR12). DOD-4 и DOD-6, которые имеют отношение к разрушениям кровли FR12, описаны в таблице 1. DOD-7, относящийся к обрушению стены, также включен, потому что он происходит в том же диапазоне скоростей ветра, что и DOD. -6 и часто может возникать в результате обрушения кровли.

Таблица 1 .Описание степени повреждения (DOD) и оценки скорости ветра для рассматриваемых видов отказов в индикаторе ущерба для одно- и двухквартирных домов (FR12).

На рисунке 1 показан пример типичного разрушения оболочки, а на рисунке 2 показан отказ RTWC. Как уже упоминалось, большинство прошлых исследований повреждения кровли сосредоточено на этих двух режимах отказа. Очевидно, что оценки скорости ветра для повреждения кровли в шкале EF в значительной степени основаны на этих хорошо изученных режимах. Хотя DOD-6 охватывает все возможные режимы серьезных разрушений кровли, обзор доступной литературы показывает, что текущее понимание DOD-6 ограничивается исследованиями, сфокусированными на отказах RTWC.DOD-6 может произойти при ожидаемой скорости ветра 122 миль в час (Таблица 1). Эта скорость ветра соответствует относительно слабым торнадо EF2 (Wind Science and Engineering Center, 2006). DOD-4 возникает при более низких скоростях ветра. Было замечено, что двускатные крыши плохо работают в этих режимах, особенно DOD-6, по сравнению с соседними шатровыми крышами аналогичной конструкции. Фактически, в списке FR12 по канадской шкале EF (Environment Canada, 2013) отмечается, что для домов с шатровыми крышами можно предположить верхнюю границу скорости ветра для DOD 4 и 6.Это противоречит исходной документации EF-Scale (Wind Science and Engineering Center, 2006), в которой указывается, что нижняя граница DOD-6 связана с неадекватной конструкцией или большими выступами, а верхняя граница связана с улучшенной конструкцией, такой как использование ураганных ремней. Разница между этими двумя версиями шкалы EF является важным моментом, который требует дальнейшего исследования, как указали Гаванский и Копп (2017).

Рисунок 1 .Пример разрушения обшивки крыши, соответствующий DOD-4 (источник изображения: доктор Дэвид Преватт из Университета Флориды).

Рисунок 2 . Пример отказа соединения крыши со стеной, соответствующий DOD-6 (источник изображения: д-р Дэвид Преватт).

Крыши жилых домов могут быть построены с использованием различных форм и уклонов. Многие включают слуховые окна или другие дефекты для покрытия домов неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных в конструкции с деревянным каркасом, наиболее распространенными в Северной Америке являются двускатные и шатровые крыши или их композиты (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Обследования повреждений после ураганов и последующие исследования часто выявляли несоответствие в повреждениях между различными геометрическими формами жилых крыш (Meecham, 1992). Как правило, шатровые крыши работают лучше, чем крыши других форм. Анализ хрупкости, проведенный Kopp et al. (2016) и Gavanski and Kopp (2017) даже предположили, что единый DI для жилых конструкций в шкале EF может быть неадекватным из-за значительных различий в оценках скорости ветра для разной формы крыши, хотя это не было количественно оценено. в обследованиях повреждений.

В нескольких прошлых исследованиях изучались превосходные характеристики домов с шатровой крышей (Meecham et al., 1991; Meecham, 1992), с некоторыми более поздними работами, непосредственно исследующими поведение шатровой крыши в отношении обшивки крыши (DOD-4) и RTWC ( DOD-6) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Meecham et al. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе для улучшения технического понимания характеристик вальмовой крыши и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и базовой конфигурацией каркаса в крышах с деревянным каркасом.Несмотря на значительные различия между распределениями давления, зарегистрированными для моделей двускатной и шатровой крыши, общие моменты подъема и опрокидывания крыши оказались весьма схожими. Это подтвердило, что предпочтительная аэродинамическая геометрия — не единственная причина улучшения характеристик вальмовых крыш.

Результаты

Meecham et al. (Meecham et al., 1991) показали, что ориентация элементов каркаса в шатровой крыше относительно распределения подъема обеспечивает дополнительную устойчивость.Напротив, форма двускатной крыши вызывает более высокие локальные пиковые давления, а ориентация элементов каркаса приводит к менее благоприятному распределению нагрузки. В дополнение к этому, вальмовые крыши имеют RTWC по всему периметру, в то время как двускатные крыши соединяются со стеновым каркасом только по двум противоположным стенам. Считается, что в сочетании с улучшенным распределением нагрузки в стропильных шатровых крышах эти факторы делают шатровые крыши значительно более устойчивыми к повреждениям в результате обычных видов разрушения кровли.Это также подтверждается анализом хрупкости (Kopp et al., 2016; Gavanski and Kopp, 2017).

Один из вопросов, который возникает из-за высоких скоростей ветра, полученных при анализе хрупкости конкретных видов отказов, заключается в том, становятся ли другие режимы слабым звеном в шатровых крышах. Другими словами, разрушится ли структура по-другому, а не RTWC? Цель данной статьи — изучить, возможны ли дополнительные неизученные режимы отказов, и, если они есть, понять условия, необходимые для их возникновения.В данной статье представлен анализ и результаты двумерных численных моделей для стропильных и рамно-скатных крыш, чтобы исследовать этот момент. Анализ результатов обследования также используется для подтверждения гипотезы о том, что другие виды отказов достаточно распространены для вальмовых крыш.

Обследование ущерба

Данные недавних событий в Соединенных Штатах были получены для изучения в настоящем исследовании. Эти данные были собраны после разрушительных торнадо на юге США, включая торнадо в Мур, Оклахома в 2013 году (EF5) и торнадо в Таскалузе, Алабама (EF4) и Джоплин, штат Миссури (EF5) в 2011 году.Их предоставил авторам доктор Дэвид Преватт из Университета Флориды. Группы судебно-медицинской экспертизы, состоящие из исследователей, инженеров и студентов, провели дни после этих событий, исследуя пострадавшие районы и документируя наблюдаемые повреждения. Их отчеты об этих торнадо можно найти в литературе (Prevatt et al., 2011, 2013; Graettinger et al., 2014). Объединенная база данных предоставляет тысячи изображений повреждений домов, от потери обшивки до полного разрушения.

Торнадо в Мур, штат Оклахома, было определено как событие EF5 с повреждениями в диапазоне от EF0 до EF5, наблюдаемых на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб оценивается в 3 миллиарда долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0 – EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и поэтому можно определить множество стадий развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая определение новых методов для улучшенных обследований повреждений, анализа хрупкости компонентов дома и разработки улучшенных лабораторных моделей торнадо (Graettinger et al., 2014). Это также привело к изменениям в строительном кодексе Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования для смягчения ущерба до уровня DOD-6 (Ramseyer et al., 2014).

Необработанная база данных фотографий, сделанных после торнадо Мура, Таскалуса и Джоплина, используется в настоящем исследовании для изучения природы разрушения вальмовой крыши. В данных выявляется множество случаев частичного разрушения вальмовой крыши. Как и в случае результатов анализа хрупкости, проведенного Kopp et al. (2016), наблюдаемые разрушения вызывают дополнительные вопросы относительно вероятности и условий, при которых могут произойти частичные разрушения вальмовой крыши.Отдельные примеры наблюдаемых отказов от Мура показаны на рисунке 3 и обсуждаются ниже.

Рисунок 3 . Разрушение вальмовой крыши в Мур, штат Оклахома, после торнадо EF5 от 21 мая 2013 года. (A) Разрушение передней стороны вальмовых крыш соседних рам с рамой. (B) Отказ передней стороны вальмовой крыши рамочного каркаса с видимым неповрежденным обрамлением противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой / двускатной крыши (источник изображения: Dr.Дэвид Преватт).

На рис. 3А показаны соседние дома с шатровой крышей, которые демонстрируют аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, кажется, целы по оставшемуся периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. Справа на фото оставшаяся часть крыши провисает, что дополнительно указывает на то, что нижележащая рама вышла из строя. Дома, показанные на рисунке 3A, были расположены вдоль Кайл Драйв на западной окраине Мура, штат Оклахома.Несколько домов на этом коротком участке имели аналогичные дефекты каркаса вальмовой крыши и были построены примерно в 2006 году (Graettinger et al., 2014). Осмотр фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждением крыши DOD-4 или DOD-6, 40% оказались разрушенными из-за аналогичных частичных повреждений. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя из-за прибитых соединений между элементами, поскольку сломанных пиломатериалов не видно. В следующем разделе будут представлены дополнительные статистические данные и наблюдения из двух выбранных районов после торнадо в Джоплине, штат Миссури.

На рис. 3В показан отказ, аналогичный показанному на рис. 3А, но с гораздо более крутой крышей. RTWC выглядят целыми, и видна большая открытая полость, где элементы каркаса и оболочка были удалены. Как и на рисунке 3A, очевидно, что эта крыша не страдала исключительно от потери обшивки, хотя следует отметить меньшую площадь потери обшивки в правой части фотографии. Отсутствие видимых внутренних элементов в полости, особенно тех, которые поддерживают неповрежденную противоположную сторону крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как конструкция из стержневого каркаса, в отличие от той, которая содержала сборные фермы.По имеющимся данным, многие из неудачных вальмовых крыш использовали каркас из палок.

На рис. 3С показано частичное разрушение комбинированной вальмовой / двускатной крыши. Этот отказ отличается от тех, что показаны на рисунках 3A, B, поскольку очевиден отказ материала деревянных элементов. RTWC, по-видимому, целы, нижняя часть крыши потеряла только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, помимо обшивки, слева. Возле пика крыши каркас разрушился с обеих сторон.Эта структура, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или усилены иным образом с помощью деревянных пластин, прибитых гвоздями.

При осмотре повреждений, показанных на Рисунке 3, и аналогичных повреждений на доступных фотографиях становится очевидно, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся режимы разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с близлежащими конструкциями на основе данных было определено, что разрушения каркаса могут определяться в некоторых шатровых крышах при скорости ветра EF2, а не разрушениями RTWC или потерей обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь значение. Наблюдаемые отказы рамных рам особенно подсказывают, что характеристики крыш с рамными каркасами следует отличать от характеристик стропильных конструкций при анализе и проектировании, а также в настоящем исследовании.

Статистический анализ возникновения отказов

Для полного анализа возникновения частичных отказов каркаса крыши все наблюдаемые повреждения в пределах диапазонов DOD-4 и DOD-6 должны быть классифицированы, чтобы определить, связаны ли наблюдаемые отказы с обшивкой, RTWC или каркасом крыши.Сортировка данных по районам предлагает дополнительную информацию о тенденциях в небольших регионах по сравнению со всем треком ущерба от события. Как уже упоминалось, данные опроса, предоставленные Университетом Флориды, включают базу данных фотографий. Также предоставляется список всех фотографий, которые использовались для оценки события, включая долготу, широту и рейтинг EF-Scale в каждом месте. Эти данные были нанесены на карту и помечены цветными метками, чтобы представить рейтинг EF-Scale. Образец полученной карты показан на рисунке 4.На этой карте показаны две области, проанализированные для получения представленных здесь предварительных статистических данных. Эти районы были расположены на западном конце пути разрушения. Анализируются только данные, соответствующие повреждениям EF1, EF2 и EF3, поскольку эти рейтинги соответствуют скоростям ветра DOD-4 и DOD-6 для крыш жилых домов. На рисунке рейтинги EF1, EF2 и EF3 представлены желтыми, оранжевыми и красными булавками соответственно.

Рисунок 4 . Западный конец пути повреждения торнадо после торнадо 22 мая 2011 г. в Джоплине, Миссури; регионы настоящего исследования обведены белым.

Анализируются две области исследования, обведенные белым цветом на Рисунке 4, и оценивается возникновение различных видов отказов. Фотографии повреждений в отмеченных местах были изучены, и отмечен предполагаемый тип отказа. При этом просмотре данных каждое отдельное жилище оценивалось на предмет того, было ли повреждение вызвано RTWC, обшивкой или повреждением каркаса. Помимо повреждений кровли, включаются разрушения стен, соответствующие DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изученных крыш. В районе 1 в левой части рисунка 4 обнаружены дома, которые казались более новыми, в большинстве своем с крутыми шатровыми крышами и большими строениями. Дома в Районе 2 в основном выглядят более старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.

Результаты статистического анализа показаны в Таблице 2. Как показано, в Районе 1 56% домов с соответствующим повреждением вышли из строя из-за частичного разрушения каркаса, в то время как 35% показали признаки отказа RTWC.На Рисунке 5 показан пример крутых вальмовых крыш, видимых повсюду в этом районе, с аэрофотоснимком, показывающим, как повреждение повлияло на площадь поверхности крыши. Во многих случаях были удалены самые большие поверхности крыши, в то время как части конструкции, закрывающие меньшие пространства, остались на месте. Многие из этих построек, по-видимому, также были построены из рамок.

Таблица 2 . Возникновение режимов разрушения кровли жилых домов в отдельных районах Джоплина, штат Мичиган.

Рисунок 5 . Пример типичного разрушения вальмовой крыши в Районе 1, включая аэрофотоснимок, показывающий след частичного разрушения (источник изображения: д-р Дэвид Преватт, Google Earth).

Возникновение типов отказов в Районе 2 отличается от такового в Районе 1; Распределение отказов кровли более равномерно по трем режимам, в то время как в Районе 1 наблюдается более высокая частота отказов, которые можно рассматривать как серьезные отказы кровли, то есть подпадающих под DOD-6.В Районе 2 33% показали частичные разрушения каркаса, в то время как 37 и 30% пострадали от отказов RTWC и обшивки, соответственно. Чтобы понять прогрессию повреждения, дома, в которых обрушились стены, подсчитываются на основе наблюдаемого режима разрушения крыши, который, как предполагается, предшествует повреждению стены. Например, в Районе 1 10% домов пострадали от частичного разрушения каркаса крыши и обрушения стен, в то время как 8% пострадали от разрушения RTWC и обрушения стен. Это приводит к 18% случаев обрушения стен в регионе. Взаимосвязь между режимами разрушения стен и кровли требует дальнейшего изучения для определения причинных эффектов каждого режима разрушения крыши.

Сдвиг в возникновении определенных видов отказов между двумя регионами может быть результатом нескольких факторов; однако следует отметить, что многие дома в Районе 2 оказались более старой постройки, чем в Районе 1, и имели пологую крышу. Хотя это наблюдение может указывать на то, что наклон крыши способствует возникновению разрушения каркаса, неясно, какие другие факторы могли оказать дополнительное влияние. Например, отсутствие боковых ограничителей в старых домах могло привести к учащению случаев обрушения стен.В примере, показанном на Рисунке 6, произошел частичный отказ каркаса крыши. Однако этот сбой мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине разрушенной крыши. Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и, поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, играли большую роль. В любом случае, в обоих регионах частичные отказы происходят по крайней мере так же часто, как и другие виды отказов кровли. Требуется дополнительная работа для получения полного набора статистических данных об этих сбоях и более точного определения региональных условий, которые могут способствовать их возникновению.

Рисунок 6 . Частичное обрушение вальмовой крыши в районе 2 (источник изображения: д-р Дэвид Преватт).

Аналитический метод

Подход и предположения

Разработан и верифицирован метод численного моделирования для анализа эффектов внутренней нагрузки и прочностных характеристик компонентов деревянной каркасной крыши при ветровом подъеме. После разработки модели для получения сил стержня рассчитываются возможности элемента. Результаты выбранного метода моделирования методом конечных элементов объединяются с расчетными значениями пропускной способности элементов.Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме относительных соотношений спроса и мощности (D / C) и определить возможные места уязвимости. В настоящей работе термин «элемент» относится как к элементам деревянного каркаса, так и к соединениям между ними. Оба типа элементов составляют звенья на вертикальном пути нагрузки, и потенциальные отказы могут возникать в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Стивенсона (2017).

Различия между методами строительства крыши, такими как фермовый каркас и палочный каркас, оцениваются для определения относительной вероятности разрушения каркаса для каждого типа. Возможности элементов каркаса крыши также сравниваются с характеристиками RTWC, чтобы обеспечить точку отсчета для соотнесения настоящих результатов с обычно наблюдаемыми видами отказов с хорошо установленными скоростями ветра (например, DOD-6). Предположение о правильной конструкции в анализах позволяет выявить пробелы в текущем проекте, если будет обнаружена вероятность отказа.В противном случае результаты подтвердили бы ненадлежащее строительство в домах с наблюдаемыми неисправностями.

Анализ спроса и мощности секций стропильной и рамной крыши

Чтобы понять возможность выхода из строя элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить воздействие нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностями элементов противостоять этим воздействиям. Точный анализ деревянных конструкций должен учитывать анизотропные свойства древесины, сложное поведение соединений и многочисленные возможные виды отказов.В опубликованной литературе представлена подробная информация о моделировании нелинейного поведения и установлении критериев отказа для определенных компонентов крыши, но имеется ограниченная информация о других элементах и конструкции каркаса. Чтобы получить сопоставимые результаты и использовать согласованные методы для различных типов конструкций, анализ всех конструкций для настоящего исследования ограничен линейным диапазоном поведения материала. Элементы, которые могут выйти из строя первыми, идентифицируются на основе относительных линейных соотношений D / C.Этого достаточно, чтобы проверить гипотезу о частичных отказах каркаса, хотя для построения кривых хрупкости потребуется дальнейший анализ.

Для наблюдения за эффектами линейной нагрузки на элементы и соединения системы крыши, силы элементов рассчитываются посредством моделирования методом конечных элементов с использованием SAP2000. Отдельные фермы и компоненты крыш с решетчатым каркасом моделируются при равномерном отрицательном внешнем давлении, и полученные осевые силы и моменты используются для оценки требований к каждому элементу.Как уже упоминалось, дополнительные сведения о методе проверки и анализа модели предоставлены Стивенсоном (2017).

Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе

При строительстве деревянных каркасов в Канаде и США используются аналогичные подходы, в которых преобладают предписывающие или традиционные конструкции (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014). Для конструкции крыши эти подходы состоят из следующих документов, таких как Международный жилищный кодекс или Часть 9 Национального строительного кодекса Канады, чтобы определить размер элементов, расстояние между ними и требования к крепежным элементам.В Канаде эти требования взяты из табличных значений, основанных на расчетных снеговых нагрузках.

Предписательный дизайн включает в себя как крыши с рамой, так и фермы, хотя сами фермы должны быть спроектированы и поставляться с инструкциями по уходу, обращению и установке на месте. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), спроектированы компаниями, специализирующимися на их производстве, на основе распределения вторичной нагрузки. Они становятся преобладающей формой строительства крыш новых жилых домов, по крайней мере, в Канаде (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Тем не менее, рамная конструкция все еще используется, и большая часть стареющего жилищного фонда состоит из конструкции палки-каркаса. Как ферменные, так и рамные конструкции требуют рассмотрения в настоящем исследовании, поскольку согласно имеющимся данным обследования, оба типа кровли не работают.

Двухмерный анализ D / C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на тех, которые использовались в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Хендерсоном и др. (2013). Рисунок 7 иллюстрирует схему фермы; из-за симметрии показана только половина фермы.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с прямоугольным каркасом, которая соответствовала профилю и геометрии плана ферменной крыши от Henderson et al. (2013), чтобы провести сравнение.

Рисунок 7 . Половина моделируемой фермы с маркированными соединениями и элементами.

Для крыши с решетчатым каркасом, Раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010) используется для определения соответствующих требований к размещению элементов и размерам в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Результирующая структура проиллюстрирована на рисунке 8 с помеченными размерами элементов и расстоянием между ними. Компоновка элементов крыш с решетчатой рамой способствует разделению нагрузки между гранями и отдельными элементами крыши. Вальмовые стропила переносят нагрузки между элементами на смежных гранях крыши, а обшивка играет роль в эффектах системы между элементами на одной стороне. Из-за такой схемы невозможно извлечь двумерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было сделано в случае ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ крыши с прямоугольной рамой упрощается путем изучения одного типичного домкрата. При осмотре стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными из-за давления на крышу из-за самых длинных безопорных пролетов. Ожидается, что центральные домкраты будут испытывать самые высокие моменты и внутренние силы сдвига, а их соединения должны будут противостоять самым сильным опорным реакциям. Грани крыши идентичны, поэтому выбранный домкрат-стропила, показанный на Рисунке 9, представляет собой четыре разных домкрата внутри крыши.

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

Рисунок 9 . Иллюстрация стропила домкрата, выбранных для анализа стержневой рамы.

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

Стратегия разработки модели в этом исследовании состоит в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Такой подход с использованием конверта был сочтен подходящим для настоящих целей, потому что, сравнивая емкость каждого элемента с его наихудшим сценарием нагрузки, все уязвимые элементы могут быть идентифицированы без траты вычислительных или экспериментальных ресурсов на получение достаточных данных, чтобы сделать нелинейное моделирование возможным.Еще одно преимущество использования максимальных сил состоит в том, что они могут выявить критические условия, которые возможны, но, возможно, не учитывались ранее.

Установлено, что максимальный спрос на каркас фермы постоянно достигается за счет комбинации двух аналогов модели. Одна из моделей использует все шарнирные соединения, а другая — все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы перемычки моделируются вдоль их центроидов.Для корпуса фермы результаты усилий стержня и шарниров извлекаются из обеих моделей и обрабатываются для получения максимальных значений нагрузки на элементы фермы. Максимальный спрос на стропильную балку также получают от двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой — с жесткими опорами. В случае каркасной конструкции расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы выбранные стропила можно было смоделировать с закрепленным и жестким шарниром на опорах и получить результаты максимального усилия в обоих случаях, аналогично методу, используемому в анализе фермы.

Анализ D / C выполняется с использованием результатов спроса по моделям фермы с равномерным подъемом 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм). Поднимающие силы ветра моделируются как отрицательное внешнее давление, действующее перпендикулярно поверхности крыши, а вес конструкции учитывается как статическая нагрузка. Эта нагрузка рассчитывается на основе процедуры определения направления из ASCE 7-10 (Structural Engineering Institute, 2010) с использованием базовой скорости ветра 71,5 миль в час (115 км / ч). Путем предварительного моделирования было установлено, что эта скорость ветра соответствует точке, в которой отношение D / C для RTWC равно 1.Считается, что это представляет собой подъемную силу, при которой ожидается выход из строя первого элемента фермы. Для случая стержневой рамы давление, соответствующее 71,5 миль в час, умножается на площадь притока, поддерживаемую стропилами, в результате чего получается равномерно распределенная нагрузка 2,17 фунта / дюйм (0,38 Н / мм).

Важно отметить, что базовая скорость ветра 71,5 миль в час не отражает скорости ветра торнадо и потребует корректировки для прямого сравнения с DOD-6 для жилых построек.Однако на основании этого результата из литературы можно сделать некоторые наблюдения. Моррисон и Копп (2011) протестировали соединения ногтя на пальце ноги при реалистичной ветровой нагрузке и аналогичным образом связали результаты прочности с основной системой сопротивления ветровой нагрузке, а также с расчетными скоростями ветра компонентов и обшивки, используемыми в ACSE 7-05. Скорость ветра 71,5 миль в час согласуется с оценками, приведенными в Таблице 5 Моррисона и Коппа, которые не учитывают распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетные скорости ветра по Моррисону и Коппу (2011) увеличиваются.

Применяемая скорость ветра 71,5 миль в час намного ниже, чем скорость ветра разрушения, оцененная по результатам анализа хрупкости, проведенного Коппом и др. (2016) и Гаванский и Копп (2017). Оба исследования рассматривали распределение нагрузки и обнаружили, что при средней вероятности отказа скорость ветра, вызывающая отказ RTWC в откидной крыше, составляет почти 155 миль в час (250 км / ч). Помимо несоответствия из-за распределения нагрузки, различные предположения относительно внутреннего давления, формы крыши и направления ветра могут привести к значительным различиям в расчетных скоростях ветра.Важно напомнить, что настоящее двухмерное исследование сосредоточено на относительной уязвимости каркаса вальмовой крыши и не претендует на определение скорости ветра при разрушении. Согласие между скорректированной скоростью ветра и оценками ASCE 7-05 Моррисона и Коппа подтверждает точность методологии.

Расчет мощности

Минимальные мощности каждого элемента в моделях рассчитываются для сравнения с максимальной потребностью в анализе D / C. Фермы в Henderson et al.(Henderson et al., 2013) вальмовая крыша использовала пиломатериалы SPF № 2, соединенные между собой анкерными плитами MiTek MII-20. Паспорта прочности плит, подготовленные производителем в соответствии с канадскими требованиями к испытаниям анкерных плит (Институт исследований в строительстве, 2009 г.), были получены и используются при расчетах грузоподъемности. По сравнению с оценкой потенциала участников, которая проводится на основе табличных значений в Канадском справочнике по дизайну древесины (Canadian Wood Council / Canadian Standards Association, 2010), совместные мощности требуют значительных усилий для точной оценки.В данном исследовании для расчетов пропускной способности соединений используются проектные спецификации Канадского института решетчатых пластин (2014 г.) для ферм MPC, в дополнение к уравнению, предложенному в Lewis et al. (2006) по моменту подключения мощности.

Расчеты совместных нагрузок включают определение пропускной способности стальной пластины, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт опорных пластин, 2007; Канадский институт опорных пластин, 2014). В случае стержневой рамы возможности соединения двух опор с помощью гвоздей оцениваются на основе расчетных значений без учета факторов и уравнений из Справочника по дизайну древесины Канады (Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов, 2010).В зависимости от направления нагрузки, необходимые расчеты опорной способности включают в себя сопротивление выдергиванию гвоздя и поперечное сопротивление.

Уравнения пропускной способности кода обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в этом анализе постоянного тока. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает факторы сопротивления, но обсуждение и результаты их исследования показали, что предложенное уравнение было скорректировано с учетом коэффициента безопасности, равного 1.5. Этот запас прочности исключен в текущем анализе. Примеры расчетов мощности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и пункты, для всех требуемых режимов совместной мощности предоставлены Стивенсоном (2017). Для справки, на Рисунке 7 показаны соединения и элементы фермы, помеченные в соответствии с условными обозначениями, используемыми в анализе, а на Рисунке 9 показано, что это для смоделированного домкрата.

Результаты спроса и мощности

Отдельные таблицы результатов максимального спроса и минимальной мощности приведены Стивенсоном (2017).В данной статье предельные отношения D / C для каждого элемента моделей фермы и стропила показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы — те, у которых отношение D / C ближе всего к 1 — выделены жирным шрифтом. Соединения со значениями D / C «N / A» либо развивают сжатие в результатах модели, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не соединение. Результаты из таблицы 3 также схематично показаны на рисунке 10. Как видно, отношения D / C для элементов и соединений сильно различаются по всей ферме.

Таблица 3 . Соотношения нагрузки и мощности (D / C) и определяющие режимы отказа для смоделированной фермы при подъеме на 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм).

Таблица 4 . Соотношения между стержнями и совместными нагрузками (D / C) для смоделированной секции рукояти-рамы при подъеме на 2,17 фунта / дюйм (0,38 Н / мм).

Рисунок 10 . Схема расположения неисправностей в ферме, основанная на результатах анализа потребности в мощности (D / C).

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с опорой на пальцах имеет самую низкую относительную прочность с разницей в 40% с отношением D / C, равным 0.981 по сравнению со следующим по величине отношением 0,695 в элементе верхнего пояса в сочленении 3. Возможные изменения в пути нагрузки, возможностях элементов, геометрии и допусках фермы могут привести к сдвигам в любом из соотношений D / C; однако, поскольку анализ основан на взятии значений экстремального спроса для элементов каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D / C приведут к изменениям в текущих результатах. Ожидается, что RTWC с зазубринами почти всегда выйдут из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод не верен в случае, когда ураганные ремни используются в RTWC. В этом случае отношение D / C ремня RTWC урагана составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D / C в верхнем поясе. Применение даже самых простых ремней для защиты от ураганов может привести к повреждению компонентов каркаса фермы.

Результаты показывают, что при том же ветровом подъеме, что и ферма, стропила домкрата также наиболее уязвима при RTWC с опорой на пальцы. Анализ стержневой рамы не включает подъемную способность RTWC с ураганными ремнями.Однако ожидается, что установка перемычек на RTWC приведет к отказу на стыке 1, так как это место имеет относительно высокое отношение D / C. Следующее самое слабое соединение в стыке 2 состоит из семи гвоздей, соединяющих стропило с балкой потолка. Его емкость намного выше — около 5000 Н.

Результаты стержневого каркаса аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают общее ожидание того, что RTWC с опущенными пальцами, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом склоне.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом. В обеих ситуациях изменчивость поведения крыши и параметров соединения делает возможными другие отказы. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки при строительстве, ухудшение характеристик элементов и устаревшие стандарты проектирования, по которым строились старые дома с каркасным домом.

Ограничения

Настоящий статистический анализ и анализ D / C успешно доказывают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предполагают некоторые условия, которые могут повлиять на режим, при котором может выйти из строя шатровая крыша с деревянным каркасом.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы понять проблему отказов каркаса в деталях, необходимо разработать трехмерные модели, которые учитывают распределение нагрузки и эффекты обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, помогающей в моделировании соединений металлических пластин и структур стержневой рамы, создание подробных трехмерных моделей в текущем исследовании было сочтено неэкономичным.

Дополнительная работа должна также оценить возможные вариации, существующие в компонентах спроса и мощности текущих результатов.На уровне элементов существует множество параметров, которые могут привести к значительному изменению поведения конструкции крыши. Эти параметры связаны с конфигурациями соединений и допусками, изменчивостью свойств древесных материалов и различиями в крепежных изделиях, предоставляемых разными производителями. В более крупном масштабе методы проектирования различаются в зависимости от региона, компании и даже отдельных инженеров, и строительство домов обычно не подлежит тщательному контролю качества. Вероятность ошибок конструкции и различий в конструкции может быть высокой.Эти изменения могут значительно изменить возможные результаты. Понимание отказов каркаса, помимо того, что считается их теоретически возможными, является важным следующим шагом в улучшении строительных норм и правил, а также EF-Scale.

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

Неисправности каркаса крыши, представленные в этой статье, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимостям каркаса. Результаты анализа D / C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с рамной рамой; тем не менее, прогрессирование разрушения больших секций крыши точно не определено.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Мур, штат Оклахома (Graettinger et al., 2014), был отмечен дополнительный режим отказа, связанный с корпусом палки-рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию наружного каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных разделением нагрузки в конструкциях с рамой из стержней.

На Рисунке 11, похоже, произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших секций крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидно, что балки потолка и потолок под ними целы.Сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная обшивка. Судя по результатам анализа D / C для каркаса с рамой, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропильной балкой и потолочной балкой. RTWC и соединение вдоль конька крыши кажутся гораздо более уязвимыми при анализе по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные на фото отказы могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли как разрушение верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к постепенному, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

Рисунок 11 . Примеры частичного обрыва каркаса, вальмовой крыши с неповрежденными балками перекрытия. (A) Полное снятие внешнего каркаса крыши. (B) Частичное удаление нескольких сторон крыши (источник изображения: доктор Дэвид Преватт).

Как уже упоминалось, анализ D / C для случая стержневой рамы не предсказал, что соединение стропил со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с балкой потолка.Согласно расчетам несущей способности стропил, соединение стропила с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего соотношение D / C составляет 0,2. При более внимательном рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты соединения; однако похоже, что гвоздей было не больше нескольких. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы по тем же правилам, что и гипотетическая крыша в настоящем исследовании, необходимо изучить региональные нормативные требования к проектированию в США, чтобы определить, предназначены ли эти соединения для включения большего количества гвоздей.

Отказ, показанный на рисунке 11, и многие другие подобные отказы интересны тем, что они объективно классифицируются в пределах DOD-6 для крыш жилых домов; однако это может быть неточным предположением. Это важный момент для дальнейшего изучения, поскольку он может повлиять на уточнения шкалы EF для различных методов проектирования жилых домов или даже предложить новый DOD для структур с рамой из стержней.

Заключение

Наблюдения за повреждениями и статистические оценки, представленные здесь, расширяют текущее понимание отказов крыш жилых домов и вводят ранее не исследованный режим отказа, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистические данные о наблюдаемых повреждениях в типовых районах из Мур, Оклахома и Джоплина, штат Мичиган, показали, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные режимы отказов RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. В то время как дома с шатровой крышей обычно считаются более устойчивыми к ветру, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичными повреждениями каркаса показывают, что шатровые крыши могут быть более уязвимыми, чем предполагалось ранее.

Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего исследования поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.И фермы, и каркасные конструкции оцениваются для проведения сравнительного исследования двух методов строительства. Результаты двумерного анализа D / C для случаев стропильных и рамных рам были использованы для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы обрушения крыши, происходящего внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования «нагрузка-огибающая» и анализ D / C показали способность определять уязвимые места в секциях крыши с фермами и рамой при ветровом подъеме.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные результаты:

• В районах, изученных с использованием географических фотографий повреждений, до 56% домов в диапазоне повреждений EF1 – EF3 имели частичные разрушения конструкции крыши.

• Тип конструкции может иметь важные последствия для типа разрушения крыши, которому подвергнется дом. В микрорайонах, где 56% повреждений крыш жилых домов произошло из-за частичного разрушения каркаса крыши, дома оказались более новой конструкции с решетчатым каркасом, с большими следами и крутыми крышами.Другой регион, который показал 33% частичных отказов, — это дома, которые выглядели более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны со ударами обломков.

• Следует отметить, что на наблюдаемых крутых крышах многие из наблюдаемых отказов произошли асимметрично, то есть одна из больших поверхностей крыши разрушилась, а противоположная осталась нетронутой. В отличие от смоделированной крыши, которая в настоящем анализе подвергается воздействию равномерного подъемного давления, крыши с более крутыми уклонами, вероятно, будут испытывать дисбаланс ветровых нагрузок на наветренной и подветренной сторонах.Влияние изменения уклона крыши, формы плана и направления ветровой нагрузки будет изучено дополнительно, в дополнение к изменениям прочности и жесткости материала на более поздних этапах этого исследования.

• Идентифицирован дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей внешней оболочки рам каркасных крыш. Эти отказы предполагают, что стропила, составляющие наклонную часть крыш с решетчатым каркасом, могут не иметь надлежащего крепления на коньке крыши или к балкам перекрытия и стенам под ними.Потеря внешней оболочки крыши из-за этого режима разрушения при осмотре классифицируется как повреждение DOD-6; однако на самом деле это может произойти при более низких скоростях ветра, чем те, которые требуются для отказа RTWC, как показывает текущий анализ D / C. Этот режим отказа требует дальнейшего изучения, и дополнительная статистика его возникновения будет включена в будущую работу.

• Когда используются RTWC с зацеплением, фермы MPC при равномерном подъеме, скорее всего, выйдут из строя через RTWC, что приведет к потере всей конструкции каркаса и потолка.Когда поставляются ураганные ремни, начало разрушения может перейти на элементы фермы и соединения (или на обшивку). Было обнаружено, что критические режимы разрушения в ферменной конструкции связаны с моментами элементов и соединений при подъеме. А именно, соединения верхнего пояса (Соединение 3) и горизонтальный элемент верхнего пояса (TC2) в моделируемой ферме оказались относительно уязвимыми, с отношениями D / C 0,70 и 0,66, соответственно, в то время как соотношение D / C RTWC на пальцах ног был равен 1. Требуемый момент в элементах верхнего пояса увеличивается из-за растягивающих осевых сил, наведенных на эти элементы из-за типичного поведения фермы.

• Случай анализа рамок также показал, что RTWC с ограниченными возможностями являются наиболее уязвимым компонентом в двумерном анализе. Отношение D / C RTWC стержневой рамы составляет 1,129 при той же приложенной высоте, что и ферма. Тем не менее, верхнее стропильное соединение также имеет относительно высокое отношение D / C, равное 0,66. Изучение фотографий, сделанных при обследовании повреждений, показало, что разрушенные крыши с решетчатым каркасом могли иметь менее прочные соединения, чем требовалось при проектировании.

• Сравнение двухмерных анализов для случаев фермы и рамной конструкции предполагает, что крыши рамной конструкции содержат более уязвимые элементы.При эквивалентном ветровом подъеме D / C RTWC фермы составляет 0,98, в то время как RTWC стропильного механизма домкрата с рукоятью составляет 1,12. Это как и ожидалось; тем не менее, влияние распределения нагрузки является важным фактором, особенно для случая стержневой рамы, который не рассматривается в данном исследовании.

Авторские взносы

СС является доктором философии. студент под совместным руководством Г.К. и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной над магистерской диссертацией СС. Гипотеза и подход к работе были разработаны авторами совместно.SS выполнил весь анализ, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для подачи под непосредственным контролем GK и AA. Г.К. и А.А. рекомендовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя, что вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследованы и решены.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта работа финансировалась Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках программы совместных исследований и разработок в сотрудничестве с Chaucer Syndicates Ltd. и Институтом сокращения катастрофических потерь (ICLR). Выражаем признательность за постоянную поддержку со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Поля Ковача (ICLR). Авторы также признательны доктору Д. Дэвиду Преватту (Университет Флориды) и Дэвиду Руче (Университет Оберна) за предоставление данных обследования ущерба, ценные предложения и соответствующую литературу, а также Национальному научному фонду (NSF) за предоставление финансовой поддержки полевым исследованиям, приведшим к нанесению ущерба. данные опроса.Вышеупомянутые исследования ущерба были поддержаны исследовательским грантом NSF 1150975 и программой грантов NSF RAPID.

Список литературы

Амини, М. О., и ван де Линдт, Дж. У. (2014). Количественное понимание рациональных расчетных скоростей ветра торнадо для деревянных каркасных конструкций жилых домов с использованием подхода хрупкости. J. Struct. Англ. 140. doi: 10.1061 / (ASCE) ST.1943-541X.0000914

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канадская ипотечная и жилищная корпорация.(2014). Канадское деревянное каркасное домостроение , 3-е изд. Канада: Правительство Канады.

Google Scholar

Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам. (2010). Национальный строительный кодекс Канады , 13-е изд. Оттава: Национальный исследовательский совет Канады.

Google Scholar

Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов. (2010). Руководство по деревянному дизайну: полный справочник по деревянному дизайну в Канаде . Оттава, Онтарио: Канадский совет по древесине.

Google Scholar

Гаванский Э., Копп Г. А. (2017). Оценка уязвимости повреждений примыкания кровли к стене каркасных домов при сильном ветре. J. Risk Uncertainty Eng. Syst. 3. DOI: 10.1061 / AJRUA6.0000916

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Graettinger, A.J., Ramseyer, C.C., Freyne, S., Prevatt, D.O., Myers, L., Dao, T., et al. (2014). Оценка ущерба от торнадо после торнадо в Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г. .Таскалуса, штат Алабама: Университет Алабамы.

Google Scholar

Хендерсон Д. Дж., Моррисон М. Дж. И Копп Г. А. (2013). Реагирование прибитых гвоздями соединений крыши к стене на экстремальные ветровые нагрузки при полномасштабной шатровой крыше с деревянным каркасом. Eng. Struct. 56, 1474–1483. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2013.07.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Институт исследований в строительстве. (2009). Оценочный лист CCMC 11996-L: MT-20 и MII-20 .Оттава, Онтарио: Национальный исследовательский совет Канады.

Google Scholar

Копп, Г. А., Хонг, Э., Гаванский, Э., Стедман, Д., и Силлс, Д. М. (2016). Оценка скорости ветра на основе наблюдений за ущербом от торнадо в Ангусе (Онтарио) 17 июня 2014 г. Can. J. Civil Eng. 44, 37–47. DOI: 10.1139 / cjce-2016-0232

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Копп Г. А., Моррисон М. Дж. И Хендерсон Д. Дж. (2012). Натурные испытания малоэтажных жилых домов при реалистичных ветровых нагрузках. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 104–106, 25–39. DOI: 10.1016 / j.jweia.2012.01.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Льюис, С. Л., Мейсон, Н. Р., Крамер, С. М., Верт, Д. К., О’Реган, П. Дж., Петров, Г. и др. (2006). «Расчет металлических пластин, соединяющих стыки деревянных ферм на момент», в 9-я Всемирная конференция по деревообрабатывающей промышленности (Портленд, Орегон). Доступно по адресу: http://support.sbcindustry.com/Archive/2006/aug/Paper_322.pdf

Google Scholar

Мичем, Д.(1992). Повышенная эффективность вальмовых крыш при сильном ветре — пример из практики. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 43, 1717–1726. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (92)

-V

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мичем Д., Сарри Д. и Давенпорт А. Г. (1991). Величина и распределение ветровых нагрузок на вальмовые и двускатные крыши. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 38, 257–272. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (91)

-Y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мехта, К.С. (2013). Разработка шкалы EF для интенсивности торнадо. J. Disaster Res. 8, 1034–1041. DOI: 10.20965 / jdr.2013.p1034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррисон, М. Дж., И Копп, Г. А. (2011). Выполнение соединений «палец-гвоздь» при реалистичной ветровой нагрузке. Eng. Struct. 33, 69–76. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2010.09.019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Prevatt, D.O., Coulbourne, W., Graettinger, A.J., Pei, S., Гупта, Р., и Грау, Д. (2013). Джоплин, Миссури, Торнадо от 22 мая 2011 г .: Обследование структурных повреждений и аргументы в пользу устойчивых к торнадо строительных норм . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Google Scholar

Prevatt, D.O., van de Lindt, J. W., Graettinger, A.J., Coulbourne, W., Gupta, R., Pei, S., et al. (2011). Исследование повреждений и будущее направление структурного проектирования после торнадо Таскалуса 2011 года . Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды.

Google Scholar

Ramseyer, C., Floyd, R., Holliday, L., and Roswurm, S. (2014). «Влияние систем крепления боковой нагрузки на повреждение и живучесть жилых конструкций, пострадавших от торнадо в Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.», в материалах Proceedings of the Structures Congress 2014 (Boston, MA: ASCE), 1484–1507.

Google Scholar

Симмонс, К. М., Ковач, П., и Копп, Г. А. (2015). Снижение ущерба от торнадо: анализ выгод и затрат улучшенных строительных норм и правил в Оклахоме. Клим. Soc. 7, 169–178. DOI: 10.1175 / WCAS-D-14-00032.1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Спаркс, П. Р., Шифф, С. Д., и Рейнхольд, Т. А. (1994). Повреждение ограждающих конструкций домов ветром и последующие страховые убытки. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 5, 145–155. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (94)

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стандохар-Альфано, К. Д., и ван де Линдт, Дж. У. (2016). Анализ риска торнадо для повреждения деревянных каркасных крыш жилых домов в Соединенных Штатах. J. Struct. Англ. 142. DOI: 10.1061 / (ASCE) ST.1943-541X.0001353

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стивенсон, С. А. (2017). Анализ разрушения каркаса деревянных каркасных крыш жилых домов при ветровой нагрузке . Дипломная работа. Лондон, Онтарио: Университет Западного Онтарио.

Google Scholar

Инженерно-строительный институт. (2010). ASCE 7-10 Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Google Scholar

Институт анкерных плит. (2007). Национальный стандарт проектирования деревянных ферм, соединенных металлическими пластинами . Александрия, Вирджиния: Американский национальный институт стандартов (ANSI).

Google Scholar

Канадский институт анкерных плит. (2014). Процедуры проектирования и спецификации ферм для деревянных ферм, соединенных с легкими металлическими пластинами . Брэдфорд, ON: TPIC.

Google Scholar

ван де Линдт, Дж. У., Пей, С., Дао Т., Греттингер А., Преватт Д. О., Гупта Р. и др. (2013). Философия дизайна торнадо, основанная на двойной цели. J. Struct. Англ. 139, 251–263. DOI: 10.1061 / (ASCE) ST.1943-541X.0000622

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Центр ветроэнергетики и инженерии. (2006). Рекомендация по усовершенствованной шкале Fujita . Лаббок, Техас: Техасский технический университет.

Google Scholar

Foley Notebook: Эта крыша была шикарной еще до того, как вы узнали о ней.

Каркас крыши по коньку. Фото Тимоти Суини

По крайней мере, для экипажа самой впечатляющей частью французской рамы является система крыши. Крыша имеет очень низкий уклон: вершина конька чуть более чем на 4 фута выше анкерных балок. Есть два непрерывных гребня, каждый около 30 футов в длину, которые встречаются на вершине короткой мачты в центре промежности L. Каждый конец с шатровой крышей также имеет мачту, покоящуюся на средней поперечной балке, которая захватывает прочные вальмовые стропила. Каждая анкерная балка по всей длине увенчана парой основных стропил, которые выступают в балку конька.

Установка пластины с Джейком и Скоттом. Фото Тимоти Суини

Вершины стоек окружены набором копланарных пластин, соединенных друг с другом пазом и шипом. Есть 38-футовая плита вдоль южного карниза и 36-дюймовая плита вдоль западного карниза. Есть еще одна пластина в полный рост вдоль северного карниза, соединяющая восточный фронтон с западным карнизом. Во внутреннем углу, где в долине собиралась дождевая вода, и там, где была удалена или отсутствовала внутренняя стойка, плита северного карниза вышла из строя и потребовала ремонта с длинным двойным шарфом (сборка, см. Выше).В этом доме мы использовали пластину для обозначения бруса фронтона, который покрывает стойки и соединяет угловые стойки. Для создания вальмовой конструкции саму балку пересекают анкерные балки.

Каркас крыши Foley

Стяжные балки пересекают пластины с помощью частичного соединения «ласточкин хвост» и перекрывают пластину на глубину 3 дюйма. В основной части здания четыре анкерных балки по всей длине и пять по всей длине в углу. Ближайшие к фронтону шпалы находятся примерно в девяти футах от конца здания.Две короткие анкерные балки пересекают торцевые пластины фронтона и соединяют анкерный балок полной длины с помощью штифтового паза и шипа. Бедренный или драконий галстук проходит по диагонали от короткого галстука и фиксирует соединение пластины в углу.

Соединительная пластина пряжек для поясных галстуков.

Каждый тип стяжки увенчан отличительной стропильной балкой. Стропа по всей длине увенчана парой основных стропил, которые вставляются шипом в конец балки. Набедренный галстук завершается набедренным стропилом, а короткий галстук — домкратом, который соединяется с бедренным стропилом под сложным углом и полностью врезным и шиповым соединением.Зак весело писал одного из этих младенцев.

Мачты в траве

Короткая четырехфутовая мачта поддерживает вершину крыши, принимая конец конька, два основных стропила и два шатровых стропила. Когда мы проводили инвентаризацию рамы, столярка мачты выглядела грубой, как будто ее порубили топором. Разрезы были непостоянны, и невозможно было точно смоделировать столярные изделия. Когда каркас разобрали по частям, мы не кричали о первоначальном строителе.

Джейк устанавливает домкрат для стропил

Мы собрали каркас, используя усыпальницу, мертвецов и мускулы.Учитывая непоследовательность изгибов и сложности второго этажа, аренда подъемного крана была неэффективной. Использование крана на объекте более одного дня — это огромные вложения, а более двух дней выходили за рамки этого проекта. Таким образом, повышение было постепенным и медленным.

Выполняется подъем. Фото Тимоти Суини

Мы ждали сборки частей крыши до тех пор, пока не будет поднята остальная часть рамы. В установке частей на земле не было никакого преимущества.У нас был почти весь оригинальный каркас крыши, и мы собирались обшить второй этаж, как только он будет поднят, предоставив нам непрерывную площадку, по которой можно будет катить сцену. Когда мы наконец установили первый брус для крыши, мы работали над проектом больше года.

Скотт устанавливает стропила на мачту

Там, где сборка каркаса дома была затруднительной, сборка основного каркаса крыши доставляла удовольствие. Первоначальные руководители приземлились на оригинальные мачты, как если бы они шли домой.Уродливые порезы от топора наверху мачты были красиво начерчены на нижней стороне тазобедренных стропил. При моделировании каркаса крыши мы могли сказать, что конструкция была сложной, но до тех пор, пока мы не соединили части вместе, мы понятия не имели, что она также была красиво сделана. Это вдохновляет свидетельствовать и вносить свой вклад в его ремонт.

Два гребня, три стропила, одна мачта. Фото Тимоти Суини

Это третий пост из серии о Фоли-французском доме. Посмотреть больше фотографий в процессе выполнения можно здесь или щелкнув слайд-шоу ниже.Если какие-то фотографии выглядят профессионально, но на них не написано «от Тима», я забыл указать на Тима. Далее косынки.

Калькулятор каркаса вальмовой крыши

Калькулятор каркаса вальмовой крыши — с шаблонами для резки угла стропил и планами расположения — дюймы
Схема калькулятора каркаса вальмовой крыши с полными размерами
Детали соединения стропил

Каркас вальмовой крыши — схема соединения от бедра к общему краю

Схема соединения центра каркаса вальмовой крыши с вариантами квадратной крыши 1

С квадратной крышей гребень становится квадратным центральным элементом (шкворнем) с длинами сторон, равными толщине обычных стропил.

Чтобы удалить этот центральный элемент конька, вы можете удлинить 2 (только) противостоящих общих стропила на и соединить их вершины вместе в центре.

Схема соединения центра каркаса вальмовой крыши с вариантами квадратной крыши 2

Для получения хорошей прямой фасции добавьте дополнительный дюйм или 2 к хвостовикам всех ваших стропил (общая длина).После того, как они подняты, вы можете провести линию, чтобы отметить, и обрезать хвосты по красивой прямой линии, чтобы компенсировать деформацию гребня или ошибки маркировки, обрезки и исправления.
2-х концевые стропила King Common немного отличаются по длине от других Commons, потому что толщина гребня и стропила не одинакова.
Если толщина конька и общего стропила идентичны, 2 концевых общих стропила такие же, как и все обычные стропила.
Используйте шаблон стропила для конца King Commons и отрегулируйте длину и разрез в соответствии с требованиями.

Разметка беговых планок до общих мест: (от нижнего конца стропил до каждой рейки) Разметка + выступление

Расстановка беговых планок вверх. Бедро: (от нижнего конца центра бедра до каждой рейки) Разметка + речь

Длина планки (длинная сторона планки — до центра бедер)

Спусковые измерения выполняются — И НА — от начальной точки до ближней стороны каждого стропила.
Щелкните списки для вертикального форматирования.

Бегущий хребет: отметка + речь

Длина стены: разметка + речь

Ширина стены: разметка + речь

Бег от бедра: отметка + речь

Измерение бедер на ближней и дальней стороне каждого стропила.
Начинайте бег от бедра с верхнего края бокового разреза бедра (после разреза), а не конечной точки — см. Детали бедра ниже.
Перед установкой проверьте все зазоры и квадраты!

Схема расстановки стропильных стен вальмовой крыши

Отметьте, разрежьте (и проверьте соответствие) 1 Обычный и 1 Бедренный, затем используйте в качестве выкройки, чтобы разметить и обрезать остальные.

Схема общих стропил с полными размерами

Схема Hip Rafter с полными размерами

Положите устройство на наклон и нажмите «Начать измерение», чтобы напрямую измерить шаг.Нажмите Stop + Calculate, чтобы зафиксировать текущий угол наклона и рассчитать крышу. Нажмите «Речь», чтобы постоянно говорить под определенным углом.
Щелкните левой кнопкой мыши, отпустите, затем перетащите, чтобы измерить масштаб на диаграмме ниже — Увеличьте масштаб диаграммы для более точных измерений.

Угол крыши Свес Масштаб

Каркас вальмовой крыши — схема секций крыши

Детальная схема Hip Rafter Детальная схема Jack Rafter — правая сторона Чтобы разметить и вырезать отвесные и боковые разрезы с помощью циркулярной пилы — Распечатайте бумажный шаблон (простой + точный) ИЛИ:
1: Отметьте крайнюю линию угла отвеса (назад от квадрата) с обеих сторон бедра.Это заостренный конец. (Пока не вырезайте)
2: Отмерьте расстояние от этой линии и отметьте вторую параллельную линию с обеих сторон бедра. (Это линия, по которой нужно разрезать)
3: Установите угол наклона полотна циркулярной пилы на 45 °, отрежьте одну сторону по второй линии, наклонив полотно к острому концу, затем переверните и обрежьте другую сторону таким же образом.

Схема снятия фаски стропила бедра

Распечатайте и вырежьте полноразмерные бумажные шаблоны — согните дерево, чтобы отметить и вырезать углы (легко)

Полномасштабный шаблон для резки Hip Rafter Шаблон для полномасштабной резки Jack Rafter Шаблон для полномасштабной резки Standard Rafter

Угол обшивки слоёв и отступ среза
Обе ориентации листов ↔ ↕

1138.93 фут² = 35,6 листов + 5% 10% 15% отходы = 40 листов
листов округлено до следующего полного листа

Калькулятор обрезки бедра

Диаграмма угла среза ската вальмовой крыши

Крыши крыльца
Для пристройки крыльца вальмовой крыши к стене существующего здания вы можете использовать половину результатов калькулятора.Введите длину пристройки в поле «Длина стены» и удвоите ширины пристройки, затем минус толщина выступа, в записи «Ширина стены». (за вычетом толщины конька, чтобы конек стал опорной пластиной — вершина крыши будет немного выше — Толщина конька должна быть такой же, как и у Common).
Полученная диаграмма крыши затем «разрезается пополам» по линии верхней части конька , причем нижняя половина является продолжением крыши, с коньком и двумя торцевыми стропилами King Common, которые становятся опорными плитами, которые прикрепляются к стене существующего здания.①
Длина надстройки крыши должна быть как минимум в два раза больше ее ширины, иначе 2 бедра встретятся прежде, чем достигнут стены существующего здания. Если длина надстройки составляет половину длины надстройки, 2 бедра будут соответствовать на существующей стены, и крыша достигнет пика. (без гребня), как половина пирамиды. ②
Если длина удлинения на меньше, чем удвоенной ширины, 2 бедра встретятся прежде, чем достигнут существующей стены, и вам понадобится выступ, выходящий из существующая стена под углом 90 °, чтобы соединить бедра там, где они встречаются.В этом случае вы можете ввести длину пристройки в поле «Ширина стены». и удвойте ширины пристройки в «Длина стены», затем «разрежьте диаграмму пополам» по длине в центре. (переместите или добавьте 2 общих объекта, чтобы они стали табличками для голосования на существующей стене) ③
Наверх ↑

Что-то построили с помощью наших калькуляторов? Пожалуйста, пришлите фотографии! Посмотреть примеры

Обрамление вальмовой крыши — Fine Homebuilding
Синопсис: Этот более сильный вариант более распространенной двускатной крыши может изменить весь внешний вид дома.В этой статье Ларри Хаун проходит через процесс выкладки, резки и установки вальмовых стропил, показывая, как можно по-новому использовать базовые навыки строительства крыши.
Свою первую шатровую крышу я построил в 1951 году, когда служил на флоте на плотника. Я послушно выложил стропила, сошнув их с помощью квадратного каркаса. Когда я закончил, все было в порядке, но бедра были короткими. С тех пор я полагался на книгу стропил для определения длины стропил, а не доверял своей способности считать шаги квадратом.Я столько лет обрамлял шатровые крыши, и удивляюсь тому, что многие плотники не хотят строить шатровые крыши. Может быть, они боятся, что обрамление окажется слишком сложным или им не по силам. Я думаю, что после того, как вы научитесь обрамлять двускатную крышу, для резки и строительства вальмовой крыши потребуется несколько дополнительных навыков.
Шатровая крыша по своей сути прочнее двускатной. Вальмовые стропила действуют как распорки в крыше, чтобы противостоять разрушительным силам землетрясений, а крыша, наклонная со всех четырех сторон шатровой крыши, не имеет плоских концов, чтобы ловить сильный ветер.Еще одно преимущество шатровых крыш заключается в том, что изменение стиля крыши с двускатной на шатровую может изменить внешний вид дома, предлагая приятную вариацию от двускатной крыши.
Вальмовая крыша начинается с обычных стропил
Вальмовые стропила проходят от углов здания до конька. По обеим сторонам бедер общие стропила, называемые общими королем, пересекаются с гребнем в той же точке, что и бедра. Боковые и торцевые общие элементы и шатровые стропила являются основными компонентами каркаса вальмовой крыши.
Торцевой король обыкновенный проходит от середины торцевой стены до гребня. У этого стропила такой же уклон, как и у остальной части крыши, и он является ключом к завершению вальмовой крыши скатной плоскостью вместо более распространенного вертикального фронтона. Вальмовые стропила образуют линию пересечения плоскостей боковой и торцевой крыш. Первым шагом в обрамлении вальмовой крыши является определение пролета крыши, который определяет местонахождение королевских общин. Площадь гаража, представленного на фотографиях в PDF-файле ниже, составляет 18 футов.6 дюймов шириной. Конечный король обыкновенный, который находится в точном центре пролета, находится в 9 футах 3 дюйма от внешней стороны гаража. Это число также обозначает пробег стропил. Обозначив расположение крайних общин королей, я отмеряю стороны здания на такое же расстояние, а затем отмечаю положение боковых общин королей. Далее раскладываю места стропил на двустенных плитах.
Шаблоны для стропил упрощают измерение и разметку
Крыша нашего гаража имеет уклон 4 из 12, что означает, что обычные стропила поднимаются на 4 дюйма.вертикально на каждые 12 дюймов они идут горизонтально. Поскольку тазобедренные стропила идут под углом 45 ° к своим соседним общинам при виде сверху, тазобедренные стропила должны проходить 17 дюймов на каждые 4 дюйма подъема. (Между прочим, 17 дюймов — гипотенуза прямоугольного треугольника с 12-дюймовыми катетами.)
При обрезке стропил для любого типа кровли, особенно для вальмовой, шаблоны стропил — отличный способ ускорить процесс разметки. Эти аккуратные небольшие приспособления для постройки площадки имеют с одного конца стропильный отвес, а с другого — изображение рта птицы.Для этого проекта мне понадобятся шаблоны с шагом 4 на 12 для обычных стропил и 4 на 17 для бедер.
Для получения дополнительных фотографий и информации об обрамлении вальмовой крыши нажмите кнопку «Просмотр PDF» ниже.
Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.
Получайте советы, предложения и советы экспертов по строительству дома на свой почтовый ящик
× Посмотреть PDF
Как измерить и оценить крышу для подрядчиков по кровельным работам
Большинство подрядчиков по кровельным работам обычно измеряют крышу, вычисляя площадь крыши, а затем прибавляя 10% для возможных отходов.Когда кровельные подрядчики пользуются большим спросом, например, во Флориде после урагана, такой способ оценки крыши может быть приемлемым, но на более узком рынке вам, возможно, потребуется более точные навыки оценки, чтобы конкурировать с вашими конкурентами и выгода. Здесь я покажу вам, как получить быструю и очень точную оценку кровли для всех типов крыш.
Перед тем, как подавать заявку на кровельные работы, необходимо знать, сколько будут стоить материалы. Чтобы знать, сколько материалов вам понадобится, вы должны знать размер крыши.Для начала вам нужно будет измерить общую площадь крыши. Затем вам нужно будет измерить длину выступов, граблей (фронтонов), бедер, впадин и карнизов. Если работа связана с установкой новой конструкции крыши, вы можете получить размеры по чертежам; однако, если крыша заменяется или ремонтируется, вам нужно будет измерить крышу самостоятельно.
Многие кровельщики начинают измерять крышу с измерения карниза. На двускатной крыше вам нужно будет измерить только в одном направлении.На вальмовой крыше вам нужно будет измерить в двух направлениях.
Двускатная крыша Вальмовая крыша
После того, как вы сделаете замеры карниза, вам нужно будет измерить ширину крыши. Чтобы измерить ширину двускатной крыши, вам нужно будет привязать рулетку к одному из карнизов и провести ее до противоположного карниза. Таким же методом вы будете измерять ширину вальмовой крыши.
После того, как вы измерили ширину крыши, вам нужно будет измерить длину крыши.Чтобы измерить длину вальмовой крыши, вам нужно будет прикрепить мерную ленту к карнизу у стропила конька, провести ее вверх по стропилам конька, по всей длине конька, а затем обратно вниз по противоположной стороне. стропила конька спускается до противоположного карниза. Вы можете измерить конек, пока снимаете длину крыши. Если вы получите длину двускатной крыши, просто измерьте конек. На двускатной крыше конек и длина будут одного размера.
После того, как вы измерили длину крыши, вам нужно будет измерить впадины и вальмы.Вам нужно будет получить эти размеры, чтобы знать, сколько металла гребня (покрытия бедра) и ендовы.
При измерении крыши некоторые измерения должны быть более точными, чем другие. Например, вы можете немного ошибиться с измерением гребня, бедра или впадины, и это не повлияет на ваши расходы. Однако, если вы не получите точных измерений ширины или длины крыши, это может стоить вам больше материалов, чем вы предполагали, если вы недооцените, или это может стоить вам работы, если вы переоцените и, следовательно, предложите завышенную цену.Если бы вы измерили крышу 100 на 120 футов, которая на самом деле была 101 на 121 фут, разница составила бы 221 квадратный фут, что составляет 2,21 квадрата кровельных материалов, что может стоить несколько сотен долларов.
При измерении крыши вы ВСЕГДА должны рисовать план крыши. Ваш эскиз плана крыши должен включать размеры, уклоны, препятствия и проходы, а также любые другие необычные ситуации, такие как области мягких мест, гнилое дерево и любые другие препятствия.
Когда у вас будут все измерения, вы сможете использовать их для расчета площадей, уклонов, углов и коэффициентов допуска.Давайте продолжим и сделаем пример простой крыши.
Как измерить плоскую крышу

Взглянув на план крыши выше, вы можете увидеть фактические размеры. Плоская крыша такой конструкции, вероятно, проще всего измерить. Очевидно, что не все крыши будут такими простыми, но это, по крайней мере, хорошее начало, чтобы научиться измерять крышу.
При измерении крыши, подобной показанной выше, вам нужно будет разделить ее на прямоугольники, как мы это делали в Изображение 1.2 . Затем вы вычислите площадь прямоугольников и сложите их. Это известно как метод измерения положительной кровли. Итак, вы найдете площадь секций A, B и C и сложите их вместе, чтобы получить площадь всей крыши. Чтобы найти площадь прямоугольника уровня, умножьте длину на ширину.
Площадь прямоугольника уровня = длина x ширина
Пример 1.1
Метод измерения положительной крыши
Метод положительного измерения кровли требует, чтобы вы разбили крышу на измеримые участки.Для изображения 1.2 найдите площадь всех секций крыши, а затем сложите их вместе, чтобы найти общую площадь крыши.
Площадь сечения A = 20 ′ x 60 ′ = 1200 квадратных футов
Площадь сечения B = 20 ′ x 40 ′ = 800 квадратных футов
Площадь сечения C = 20 ′ x 20 ′ = 400 квадратных футов
Таким образом, общая площадь верхнего плана крыши составляет 1200 квадратных футов + 800 квадратных футов + 400 квадратных футов = 2400 квадратных футов
Пример 1.2
Метод измерения отрицательной крыши
Чтобы найти площадь крыши, используя метод отрицательного измерения крыши, вы продлите линию крыши за крышу, чтобы сформировать единый прямоугольник.Затем вы вычтете прямоугольные области, лежащие за пределами крыши.
Метод измерения отрицательной крыши
Сначала вам нужно удлинить линии крыши, чтобы сформировать единый прямоугольник.
60 ′ x 60 ′ = 3600 квадратных футов расширенный прямоугольник

Затем вам нужно найти площадь прямоугольников за пределами области крыши. Вы можете видеть на изображении 1.3 , что области за пределами плана крыши разделены на секции A и B. Мы найдем области этих секций, а затем вычтем их из нашего расширенного прямоугольника.

Площадь сечения A = 20 ′ x 20 ′ = 400 квадратных футов

Площадь сечения B = 20 ′ x 40 ′ = 800 квадратных футов

Общая площадь за пределами планировки крыши составляет 800 кв. Футов + 400 кв. Футов = 1200 кв. Футов.

3600 квадратных футов — 1200 квадратных футов = 2400 квадратных футов

Вы можете видеть, что использование метода измерения отрицательной крыши дает тот же результат, что и метод измерения положительной крыши.

Как измерить периметр плоской крыши

Периметр плоской крыши — это общая длина, измеренная по краям крыши.Внешние края большинства крыш представляют собой не простые прямоугольники и квадраты. На большинстве крыш есть углубления, которые затрудняют измерение периметра крыши.

Периметр крыши
Формула для определения периметра крыши:
L + W + L + W + R + R = Периметр крыши
или
2L + 2W + 2R = Периметр крыши
или
2 (Д + Ш + П)
Формула крыши без выемок:
2 (Д + Ш) = Периметр крыши
Пример 1.3
Давайте попробуем пример. Измерьте периметр крыши на фото 1,5 .
Периметр крыши:
2 x (25 ′ + 15 ′ + 5 ′) = 90 погонных футов
ОТКЛЫ КРЫШИ
Наклон крыши определяется подъемом (в дюймах) на 12 дюймов длины крыши. Например, крыша «4 из 12» — это крыша, которая поднимается на 4 дюйма на каждые 12 дюймов горизонтального пробега.
Формула для определения уклона крыши:
Наклон = общий подъем / общий пробег
Уклон крыши = Подъем (в дюймах) / 12 (дюймов на фут пробега)
Уклон крыши = (общий подъем / общий пробег) x 12
Пример 1.4
Давайте используем пример, чтобы найти уклон крыши на изображении 1.7.
Уклон крыши = 5 футов / 10 футов x 12 = 6 дюймов подъема на 12 дюймов спуска.
Итак, есть 6 дюймов подъема для 12 дюймов пробега, что делает эту крышу «6 из 12»
Шаг кровли
Чтобы найти уклон крыши, нужно разделить общий подъем крыши на общий пролет крыши.
Шаг = общий подъем / общий диапазон
Наклон = 2 x шаг
Обычно уклон кровли используется строителями, но иногда это все, что есть у кровельщика.Вы можете преобразовать уклон крыши в уклон крыши. Вот как это сделать.
(2 x уклон крыши) = уклон
умножьте уклон на 12, и вы получите уклон крыши.
Пример 1.5
Преобразование 1/3 ската в скат крыши.
Наклон = (2 x (1/3))
= 2/3
Уклон крыши = (2/3) x 12 = 8
Следовательно, крыша представляет собой крышу «8 на 12»
Как измерить уклон крыши
Для измерения уклона крыши вам понадобится уровень и рулетка.Отметьте свой уровень в 12 дюймах от одного из концов. Держите этот конец на крыше и поднимайте уровень, пока пузырек уровня не окажется в центре. Теперь измерьте расстояние между крышей и отметкой 12 дюймов на вашем уровне. Это измерение — рост более чем на 12 дюймов. Если расстояние между отметкой 12 дюймов на вашем уровне и крышей составляет 5 дюймов, то крыша будет крышей «5 на 12», если расстояние составляет 4 дюйма, то это крыша «4 на 12», и если расстояние составляет 3 дюймов, тогда крыша будет крышей «3 в 12».
Кровельные стропила
Стропила крыши — это наклонная часть каркаса крыши, на которую опирается кровельное покрытие и настил.
Обычное стропило — Обычное стропило проходит перпендикулярно от внешней стены до коньковой доски.
Стропила конька — Стропила, проходящая параллельно стропилам конька от края внешней стены до конца коньковой доски.
Бедренные стропила — Бедренные стропила проходит по диагонали от внешнего угла здания до конца коньковой доски.
Hip Jack Rafter — Стропило Hip Jack проходит от края внешней стены до бедра.
Стропила Valley Jack — Стропила долинного домкрата проходит перпендикулярно от коньковой доски к стропильной балке.
Измерение длины стропил
Вид сверху двускатной крыши
Взгляните на изображение 1.11. По длине край карниза проходит горизонтально до уровня земли. Таким образом, вы сможете узнать фактическую длину прямо из планов.То же самое можно сказать и о коньковой доске, так как коньковая доска проходит горизонтально и на уровне земли. Однако вы не сможете узнать точную длину обычных стропил, просто взглянув на планы, потому что крыша наклонная. Длина в плане обычных стропил известна как прогон стропил. Промежуток стропила — это длина в плане, измеренная от края карниза до конька. См. Изображение 1.12 для лучшего понимания.
Чтобы определить фактическую длину стропила на виде сверху или с высоты птичьего полета, вы можете просто использовать таблицу преобразования уклона крыши, показанную на изображении 1.13. В таблице преобразования представлены коэффициенты уклона крыши, которые можно умножить на длину вида в плане (пролет). Например, если вы хотите вычислить фактическую длину обычных стропил с длиной в плане 10 футов для крыши «10 из 12», вы просто умножите длину растений на коэффициент «10 из 12» для обычных стропил. Следовательно, фактическая длина будет 10 ′ x 1,302 = 13,02 ′ .
Таблица коэффициентов преобразования уклона крыши
Коэффициенты в столбце 3 на рисунке 1 .13 используются для определения фактической длины впадин и шатровых стропил с использованием прогона стропил долины или шатровых стропил. Коэффициенты в столбце 4 изображения 1.13 используются для определения фактической длины стропил ендовы и бедра с использованием длины стропила в плане. Коэффициенты в столбцах 3 и 4 предполагают, что стропила вальмы и впадины установлены под углом 45 градусов. Пожалуйста, обратитесь к рис. 1.14 для лучшего понимания хода бедра или впадины по сравнению с длиной бедра или впадины в плане.У обычных стропил и стропильных ног длина в плане и длина стропил одинаковы; тем не мение; это не относится к стропилам вальмы и впадины, как вы можете видеть на изображении 1.14 .
Коэффициент преобразования уклона кровли Hip & Valley
обычных стропил: пролет равен длине плана
стропила вальмы и впадины: пролет не равен длине плана
Пример 1.6
Шатровая и двускатная крыша
Рассмотрим пример. Посмотрите на изображение 1 .15 Предположим, что крыша на изображении 1.15 представляет собой скатную крышу 5 на 12. Какова реальная длина обычных стропил, идущих от карниза до стропила конька? Как видите, длина пробега составляет 10 футов, а поскольку уклон крыши составляет 5 из 12, коэффициент уклона крыши равен 1,083. Уравнение фактической длины обычных стропил:
Фактическая длина = длина участка x коэффициент уклона крыши
, поэтому для нашего примера
10 ′ x 1,083 = 10,83 погонных футов
, поэтому фактическая длина обычных стропил равна 10.83 погонных фута
Какова фактическая длина вальмовых стропил?
Длина вальмовых стропил составляет 10 футов, а коэффициент уклона вальмовых и ендовых стропил для крыши 5: 12 при умножении на длину хода составляет 1,474. Таким образом, для нашего примера фактическая длина бедренных стропил составляет 10 футов x 1,474 = 14,74 погонных фута.
Какова фактическая длина стропил ендовы? Вы можете видеть, что ширина слухового окна 10 футов. Разделите ширину на 2, и вы получите бег по долинам. 10 ’/ 2 = 5 ′ , поэтому длина впадин составляет 5 погонных футов. Теперь давайте найдем фактическую длину стропил ендовы. Длина впадины составляет 5 футов, а коэффициент уклона крыши 5 из 12 при умножении на длину хода составляет 1,474. Таким образом, для нашего примера фактическая длина стропил ендовы составляет 5 футов x 1,474 = 7,37 погонных фута.
Как измерить периметр скатной крыши
Двухскатная крыша и вальмовая крыша Вальмовая и двускатная крыша
Периметр вальмовой крыши или вальмовой крыши проходит горизонтально до земли.Взгляните на изображение 1.16 и изображение 1.17 в качестве наглядного примера для лучшего понимания. Вы можете определить длину и ширину, просто используя размеры из плана крыши. Таким образом, вы можете найти периметр вальмовой крыши или вальмовой и двускатной крыши, используя ту же формулу, которая используется для определения периметра плоской крыши.
Периметр = 2 (Д + Ш + П)
Если в здании нет ниш, формула:
Периметр = 2 (Д + Ш)
пример 1.7
Найдите периметр крыши на снимке 1.15
Периметр = 2 (25 футов + 30 дюймов) = 110 погонных футов.
Когда вы пытаетесь найти периметр двускатной крыши, вы также должны учитывать наклон двускатной крыши. Поскольку край фронтона (называемый в терминологии кровли граблями) проходит по диагонали от земли, длина в плане не является фактической длиной. Если бы вы использовали длину плана для определения периметра двускатной крыши, ваши измерения были бы короткими, что привело бы к недооценке необходимых материалов, таких как карниз, стропила и облицовочная доска.Чтобы найти периметр двускатной крыши, ваша формула:
Периметр двускатной крыши = 2 (длина + фактическая ширина)
Фактическая ширина = (Ш x коэффициент уклона крыши)
Таким образом, формула периметра двускатной крыши:
Периметр = 2 (длина + (ширина x коэффициент уклона крыши))
.

Установка кровли из профнастила: Монтаж кровли из профнастила пошаговая инструкция. Монтаж кровли из профлиста мои советы

Облицовка и утепление фасада дома: Отделки фасадов с утеплителем: мокрая и вентилируемая технология

5 января, 2021 alexxlab

Сделать крыша: Крыша своими руками – Пошаговая инструкция с фото

Содержание Как построить крышу своими рукамиКлассификации крыш для домаТипы кровлиСтропильная системаВиды стропильных системФермы в стропильных системахПроектирование кровлиТепло- и гидроизоляцияЧтобы крышу не сдувалоОбрешеткаСоставные части крышиПошаговый монтаж двухскатной крышиМауэрлатУстановка стропилПорядок сборки стропильной системыОсобенности монтажа стропильной системы деревянного домаВидео по сборке и установке стропильной системы двускатных крышВидео-отчет о том, как сделана двухскатная крышаДва типа соединения стропил: жесткое и […]

Читать далее

9 января, 1970 alexxlab

Крыша на столбах: Крыша на столбах (обл.), 4 (четыре) буквы

Содержание Мансардная крыша для деревянного дома из брусаНавесы над крыльцом загородного дома своими рукамиИз каких элементов состоит козырек?Опора для козырькаМатериалы для опорных элементовТип крышиМатериалы для кровельных работРазработка эскиза и просчет размеровНавес своими руками: поэтапное строительствоОбустраиваем каркасЗаливка фундаментаМонтаж каркасаКровля и способы конструкции водостокаКлассические водоотводные путиСооружение легкого изделияНавесы-маркизыДекорирование навесного сооружениясвес — это… Что такое свес?Ломаная крыша своими […]

Читать далее

11 апреля, 1970 alexxlab

Двухскатная или четырехскатная крыша: Какая крыша дешевле и лучше

Содержание Какая крыша дешевле и лучшеДвухскатная крышаПреимущества двухскатной крышиНедостатки двухскатной крышиЧетырехскатная крышаПреимущества четырехскатной крышиНедостатки четырехскатной крышиКакая крыша дешевлеКакая крыша лучше — двухскатная или четырехскатная? Сравнительный обзорДвухскатная крыша: классическая симметрия и модная асимметрияЧетырехскатная крыша: прочность, надежность и объемКакая крыша лучше: двускатная или четырёхскатная?Какая крыша дешевле двухскатная или четырехскатнаяКакая крыша дешевле и лучше — двухскатная или четырехскатнаяДвухскатная […]

Читать далее