Схема вальмовой крыши: Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры

Вальмовая кровля прекрасно справляется с поставленными перед ней задачами. Но ее прочность и надежность во многом зависит от качества монтажа, который невозможно сделать без хорошей схемы. А как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши? Какие нюансы и параметры следует учитывать? Об этом и пойдет речь в статье.

Что такое вальма

Прежде чем начать рассказывать о том, как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши, стоит познакомиться с самой конструкцией. Что такое вальма и почему такой вариант кровли пользуется достаточно большой популярностью?

Любая конструкция имеет свои «специфические» элементы. То же самое относится и к рассматриваемому в статье варианту крыши. Здесь такой особой деталью является вальма. А что это такое? Вальма – это треугольная часть кровли, расположенная с торца здания. У обычной четырехскатной крыши все стороны треугольные. В случае с вальмовым вариантом, основные два ската имеют трапециевидную форму.

Основные принципы создания вальмой крыши дома

Такой вариант крыши используется не столь часто, но все-таки он пользуется хорошей славой. У вальмовой крыши есть свои плюсы и минусы. К преимуществам такой конструкции специалисты относят следующее:

• вальма, в отличие от фронтона, обладает низким сопротивлением ветрам. Такая крыша способна выдержать даже ураганы;
• стропильная система такой кровли прочная и устойчивая к внешним воздействиям. Это достигается путем установки угловых ребер, которые играют роль ребер жесткости;
• вальмовая крыша дает возможность создать широкие свесы со всех сторон дома, что надежно защищает стены от атмосферных осадков;
• не стоит забывать и про внешний вид. Вальмовая крыша способна значительно украсить любое строение.

Но есть и свои недостатки. Если говорить о минусах, то в первую очередь специалисты напоминают о сложности чертежей стропильной системы вальмовой крыши. Конструкция имеет множество элементов, которые нужно правильно смонтировать. Сделать это без наличия необходимых навыков бывает достаточно сложно. К тому же, большое количество элементов значительно удорожает всю конструкцию.

Есть и другие сложности. Если вы решите сделать мансардную комнату, то обязательно с ними столкнетесь. Во-первых, чердачное помещение под вальмовой кровлей меньше, чем в случае использование обычного двухскатного варианта. Во-вторых, вам придется устанавливать специальные окна, которые могут обойтись достаточно дорого.

Виды вальмовых стропильных систем

При возведении крыши нужно тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное – это определиться с выбором вида стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести на себе все нагрузки. В случае с вальмовым вариантом крыши применяются следующие два типа стропильных системы:

Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы

1. Наслонная.
2. Висячая.

Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой тип стропильной системы для вальмовой кровли подразумевает наличие дополнительной опоры под коньком. Для этого в доме должна быть несущая стена, расположенная посередине строения. На нее устанавливают опорные балки, на которые монтируют коньковый пролет. Такая конструкция более прочная. В ней стропильные пары упираются не только на мауэрлат, но и на коньковый пролет.

В случае если осевой несущей стены нет, то применяют висячую систему. Тут стропила сверху крепятся друг к другу, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае вальмовой крыши лучше все-таки использовать наслонную систему стропил. Это поможет избежать проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации.

Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши

Перед началом возведения любой кровли нужно проделать множество предварительной работы. И, наверное, самой главной задачей будет создание чертежа системы вальмовой крыши. Именно от правильности выполнения этой работы будет зависеть быстрота и точность монтажа. Для составления чертежа нужно дополнительно выяснить множество параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать будет рассказано чуть ниже.

Измеряем габаритные данные строения

Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные расчеты – это размеры самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:

• высота расположения конька;
• длина ската;
• угол наклона;
• количество необходимого материала.

Если у вас есть проект дома, то выяснить его размеры будет несложно. Для этого достаточно посмотреть на чертеж. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то за измерение нужно взяться самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырёхскатной кровли вам понадобится узнать длину и ширину строения, а также высоту стен.

Выбор оптимальной высоты крыши

После того, как габариты дома вам известны, можно приступать к следующим вычислениям. Первое из них – это выбор оптимальной высоты крыши. При этом нужно учитывать следующее:

• будет ли использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы пространство было достаточно;
• размеры самого дома. Слишком высокая крыша может существенно ухудшить внешний вид всего строения;
• нужный угол уклона ската. Чем выше будет крыша, тем этот параметр будет больше.

Лучше всего производить подобные расчеты после определения угла наклона ската. Именно так чаще всего и поступают строители. В этом случае высота крыши будет равна половины ширины дома умноженное на тангенс угла наклона ската.

Выбор угла наклона ската вальмовой кровли

В проектировании крыши все параметры должны быть просчитаны и выверены. То же самое относится и к углу наклона ската. Здесь специалисты рекомендуют принять во внимание следующие факторы:

Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж

• в первую очередь нужно учитывать погодные условия в вашем регионе. Если угол наклона небольшой, то на нем скопится много снега зимой, но при этом кровля не будет испытывать большие ветровые нагрузки. При большом угле все зеркально наоборот;
• также учитывается, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.

Самым оптимальным вариантом считается величина, лежащая в пределах от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных скатов и вальмы может отличаться. Также наклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться чердачное помещение. Чем круче кровля, тем меньше свободного пространства под ней останется.

Выбираем точки (шаг) установки стропилин

После определения угла наклона ската и высоты всей конструкции можно переходить к следующему этапу планирования. Самым важным элементом любой крыши являются стропила. Именно они будут выдерживать все нагрузки. Чтобы весь вес стропила выдержали, нужно правильно подобрать шаг их установки.

Как правильно подобрать шаг установки стропил

Но тут многое будет зависеть от другого параметра, а именно от сечения используемых деревянных брусков или досок. Чем это значение больше, тем прочнее сами стропила. А это значит, что и устанавливать их можно реже.

Чтобы правильно подобрать сечение стропил, нужно учитывать следующие типы нагрузок:

1. Переменные. Сюда специалисты включают нагрузки от выпавших осадков и давления ветра. Все эти данные можно узнать из специальных карт.
2. Постоянные – это нагрузки от веса самих материалов кровли, а также всего оборудования установленного на крыше.

Лучше всего брать сечение с запасом, чтобы не было непредвиденных ситуаций. После того, как с данным параметром разобрались, можно определять и шаг стропил. Как правило, это значение лежит в пределах от 0,6 до 1,0 метра.

Для точного расчета сечения стропил и шага их установки, можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами. С их помощью можно более точно рассчитать все параметры будущей крыши, тем самым, избежать ошибок.

Определяем длину конька

Для определения этого параметра очень важно понимать, где именно должен находиться данный элемент. Конек в вальмовой крыши располагается строго по середине. Причем это относится как к продольной, так и к поперечной оси.

Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:

• определяется ширина дома и эта величина делится пополам;
• полученное значение будет равно расстоянию, на котором будет начинаться и заканчиваться конек относительно блины строения;
• отсюда можно высчитать и сам искомый параметр. Длина конька равна длине всего дома (крыши) за минусом его ширины.

Такой расчет считается стандартным, но можно его и изменить. Самое главное – это соблюдение строго серединного расположения конька.

Рассчитываем количество необходимого материала

Очень важный вопрос, который нужно решить еще до начала строительства – это сколько потребуется вложить средств. Но решить его можно только высчитав расход материалов. Тут многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно проводить в следующей последовательности:

Расчет площади вальмовой кровли

1. Вначале рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту расположения конька, сделать это будет несложно.
2. Далее, можно узнать, сколько кровельного материала, гидроизоляции и утеплителя (если крыша будет теплой) вам понадобится.
3. После этого, зная шаг установки стропил, высчитываем их количество.
4. Также не стоит забывать и про дополнительные элементы. Если крыша большая, то вам обязательно понадобятся подпорки, растяжки, ригели и так далее.

Очень удобно для расчета использовать специальные программы. Некоторые их них не только высчитают, сколько и какого материала вам понадобится, но и помогут составить сам эскиз и чертеж стропильной системы и всей крыши. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты вальмовой крыши, особенно схему, профессионалу. Вальмовая крыша довольно сложная конструкция и ошибиться при ее проектировании несложно. А ведь такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.

Вальмовая крыша. Устройство, узлы и усиление вальмовой крыши

Важнейший элемент дома, который оказывает влияние на всю постройку, это крыша. Её конструкцию подбирают, учитывая погодные условия в вашей местности и материалы, что используются в строительстве. И, конечно же, большое значение имеет внешний вид крыши. Среди всех конструкций больше всего заслуживает вашего внимания вальмовая кровля.

Содержание:

1. Особенности и конструкция вальмовой крыши
2. Разновидности вальмовых крыш
3. Вальмовая крыша своими руками

Особенности и конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша пользуется особой популярностью, так как ей присущи высокие прочностные характеристики, долговечность и оригинальный вид. Также стоит отметить и её необычайную конфигурацию. Вальмовая крыша станет отличным выбором при обустройстве жилого чердачного этажа, так как позволяет упростить процедуру создания мансардных окон.

Кроме того, вальмовая крыша имеет обтекаемую форму. И благодаря этому она не так сильно подвергается разрушению от ветровых нагрузок, как другие конструкции. Конек крыши в свою очередь не подрывается порывами ветра. И на это свойство следует обратить внимание, если вы проживаете в южных районах с сильными ветрами.

Вальмовая крыша представлена четырьмя скатами. Они наклонены со всех сторон здания. Два ската являются боковыми, как у классической конструкции крыши. Еще два, дополнительные, располагаются между двумя предыдущими. В вальмовой крыше, в отличие от шатровой разновидности, присутствует не одна вершина, а две. Они соединены между собой коньком.

Вертикальные фронтоны имеют вид наклонных треугольных скатов. Они называются вальмами. Получается, что два ската у подобной конструкции принимают форму трапеции — по длинным сторонам. А по торцу – треугольную форму.

Конструкция вальмовой кровли состоит из таких узловых элементов:

• Коньковый брус. Именно этот элемент является верхней точкой крыши и её главной несущей осью. В этом месте также соединяются все грани. Чаще всего при возведении вальмовой крыши центр конька совпадает с центром всего кровельного покрытия.
• Угловые стропила. Стропильные ноги накосного типа выступают базовыми силовыми элементами и соединяют коньковый брус и углы постройки. Для их вырезания используют доски, толщина которых равна толщине конька. Стропильная нога одним концом крепится к коньку, а вторым — заходит за границы дома. Понадобится четыре штуки, зависимо от проекта.
• Короткие стропила. Они могут быть разными по длине, но выходят под одним углом. При определении их количества во внимание принимают площадь крыши. Короткие стропила соединяются одним концом угловыми стропильными ногами. А другим они опираются на мауэрлат или угол здания, к коньку не крепятся.
• Рядовой каркас. Центральные промежуточные стропила установлены на концах конькового бруса и выводятся на несущие стены здания. Их число равняется шести, с каждой стороны – по три.  
• Промежуточный каркас. Промежуточные стропила начинаются на коньке, а второй стороной опираются на мауэрлат. На вальмах не устанавливаются.

Разновидности вальмовых крыш

Перед устройством вальмовой крыши следует разобраться, какие они бывают. Если конструкция с вальмой обрывается выше уровня боковых скатов, то кровлю называют голландской. Также иногда можно встретить название датская крыша. Такую конструкцию сложнее построить, чем классическую вальмовую. Однако старые дома с подобной кровлей целыми десятилетиями, а иногда – и намного дольше, стоят без изменений.

Еще существуют шатровые вальмовые крыши, скаты которых принимают одинаковую форму. Боковых скатов попросту нет. Вальмы формируют одинаковый угол. Шатровые крыши обустраивают исключительно для домов квадратной формы.

Также можно встретить различные необычные ломаные вариации вальмовой крыши. Конструкция состоит из скатов, которые имеют разный размер и расходятся под разными углами. Сложные ломанные вальмовые крыши редко встречаются, но вид имеют самый эффектный.

Вальмовая крыша своими руками

Устройство вальмовой кровли следует начинать с проектирования такой конструкции. Если вы правильно разработаете схему, то её получится собрать самостоятельно без привлечения дополнительных рабочих.

Угол наклона крыши

Оптимальный угол наклона крыши стоит определять в зависимости от климатических условий в регионе:

1. Уклон в ветряной местности должен быть как можно меньшим. Так вы сможете защититься от больших нагрузок на внешние стены.
2. Наклон крыши для регионов, где случаются обильные снегопады, следует увеличить. Так с кровли будет быстро сходить снег.
3. В местности, где преобладает сухая и жаркая погода, уклон следует делать минимально возможным.
   Чтобы навсегда забыть о перегреве, выбирайте этот показатель на уровне 2-5°.

Угол наклона также рекомендуется выбирать, зависимо от материала кровли:

• При использовании наборного материала в штуках, к примеру, шифера, создайте крышу под минимальным углом — 22°.
• Для вальмовой крыши из рулонного материала угол наклона будет зависеть от числа слоев. Если вы планируете укладывать два слоя, то угол должен составлять до 15°. Если будете укладывать 3 слоя, то сделайте угол от 2 до 5°.
• При монтаже кровли из профнастила крышу сооружайте под минимальным уклоном – при условии герметичных стыков от 12°.
• Если вы надумали уложить металлочерепицу, сделайте минимальный уклон в 14°.
• Для мягкой черепицы ограничьтесь наклоном вальмовой крыши в 11°.
• При покрытии крыши ондулином угол достигает 6°.
• Если вы выбрали мембранную кровлю, то запомните, что она подходит для крыш, которые имеют любой уклон.

Кроме того, уклон вальмовой крыши рекомендуется пропорционально увеличивать, если увеличилась общая площадь и количество материалов, которые используются при работе. Поэтому если вас интересует экономия, стоит учитывать этот момент при проектировании вальмовой крыши.

Площадь вальмовой крыши

Обратите внимание, что некоторые факторы в расчет вальмовой кровли не включаются:

• габариты дымоходной трубы;
• размеры мансардных окон;
• фальцы;
• не имеющие отношения к кровельному покрытию свесы и парапеты;
• длина ската,
• элементы брусков, что выступают над кровельным покрытием;
• примыкания.

Площадь кровли определяют в метрах квадратных. Для проведения таких расчетов вы можете воспользоваться специальным калькулятором, который легко отыскать в сети. С его помощью определяется площадь вальмой крыши и количество строительных материалов.

Для расчета вальмовой кровли придется вспомнить знания, полученные на уроках геометрии. Так как вальмовая крыша имеет две вершины, то её общая площадь состоит из суммы площадей двух боковых плоскостей (трапеции) и площадей двух вальмов (треугольники):

1. Определить площадь вальма можно по формуле обыкновенного равнобедренного треугольника: S= 0,5*a*h, где а – основание вальма, h – высота вальмовой плоскости.
2. Площадь боковой плоскости определяется по формуле трапеции: S = h*(a + b)/2, где а – длина, b – основание, h – высота. Площадь трапеции получится разбить на площадь одного прямоугольника и двух треугольников.
3. При этом площадь рекомендуется вычислять по длине карнизов, а не по краям дома. Если вы планируете укладывать металлочерепицу или кровельные покрытия в рулонах, то длину ската уменьшите на 700 миллиметров.
4. Площадь коврового покрытия может намного превышать саму крышу. Это объясняется тем, что материалы укладываются с нахлестом. Также на крыше бывает много дополнительных элементов и примыканий. Поэтому чтобы рассчитать количество кровельного материала, прибавьте к площади крыши 10%. Если вы планируете возвести сложную крышу, то — 15-20%.

Расчет стропильной системы

Расчет стропильной системы вальмовой крыши – очень важная работа. Стропила должны выдерживать кровельный материал, нагрузки, создаваемые ветром и снегом. Поэтому при расчете учитывайте вес материалов, применяемых для создания кровельного покрытия и отделки, вес системы стропил и климатические условия в вашем регионе.

Для этой работы подготовьте замерную рейку и нанесите на неё все разметочные обозначения. Так вы избавитесь от неточностей в измерениях. Для изготовления рейки используйте фанеру, которая имеет ширину 5 сантиметров. Также приготовьте таблицу, где указаны соотношения длины и размещением стропильных ног, чтобы достичь высокой точности при измерениях.

Расчеты проводите в такой последовательности:

• Длина стропильной ноги равняется произведению соответственного коэффициента.
• Разметьте ось с торца постройки. Делайте по верхней обвязке.
• Просчитайте половину ширины конька. Так вы выясните месторасположение первого элемента системы стропил.
• Приложите конец рейки к размеченной линии. Другой — разместите по линии боковой стены. Здесь и будет место для промежуточной стропильной ноги.
• Чтобы узнать длину стропила, один конец бруса установите на свес крыши, а второй — разместите на внешнем углу несущей стены.
• Где расположить следующее центральное стропило, вычисляют так. Перенесите замерную рейку на край боковой стены, оставьте на ней пометки будущей системы стропил.
• Аналогичные действия нужно провести на трех углах, что остались. Так вычисляется размещение конька и торцов промежуточных стропильных ног.

Для расчета угла наклона четырехскатной вальмовой кровли проделывайте манипуляции в такой последовательности:

1. Измерьте горизонтальную проекцию промежуточной стропильной ноги, используя замерную рейку.
2. В таблице найдите подходящий угол крыши. Совершите произведение этих показателей.
3. Измерьте длину стропила от места, где крепится опора, до конька.
4. Аналогичным образом определите длину свеса. Сделайте произведение соответственного коэффициента на горизонтальную проекцию.

Теперь поговорим об накосной детали. Расчет стропильной ноги проведите так:

• Отмерьте её длину от угла жилого дома.
• Проекцию можно получить, если произведете квадраты проекций рядового каркаса.
• Результат умножьте на поправку. Это и будет длина угловой стропильной ноги.

Монтаж опор для стропил

Первым делом установите опоры для поддержки бруса конька:

1. Нижние опоры различаются, зависимо от использованного для возведения дома материала. В брусчатых или рубленых домах эти функции выполняют верхние венцы сруба. В зданиях, которые сооружены по каркасной технологии, опорой выступает верхняя обвязка каркаса. В кирпичных домах накосные стропильные ноги опираются на мауэрлат.
2. Мауэрлат нужен для распределения нагрузки на внешние стены. Для его изготовления возьмите балку из древесины, что имеет сечение 100х100 мм. Этот элемент можно укладывать ближе к внутреннему краю стены или по центру.
3. Чтобы крышу не сорвало ветром, прикрепите его с помощью скруток из проволоки. Выдерживайте при этом шаг в 1000 мм.
4. Чтобы вы могли свободно осматривать мауэрлат и стропила, выдерживайте определенные расстояния. От чердачного перекрытия до мауэрлата должно быть хотя бы 400 мм.
5. Верхняя опора для системы накосных и диагональных стропильных ног – балка, сечение которой равно сечению диагональных стропил.
6. В конструкции вальмовой крыши нет кирпичных фронтонов, которые имеет двускатная кровля. Поэтому установите под коньковый брус стойки, которое имеют сечение 100х100 мм. Располагают их с шагом 3-4 м, как показано на фото вальмовой кровли.
7. Стойку обоприте на лежень. Уложите его на внутреннюю несущую стену или плиту перекрытия. В первом случае для изготовления лежня используют доску, что имеет сечение 50х150 мм. Во второй ситуации — брус, который обладает сечением 150х150 мм. Под лежень в обязательном порядке уложите рулонную гидроизоляцию.

Установка стропильной системы

При устройстве системы накосных и диагональных стропильных ног вальмовой крыши следуйте такой инструкции:

• Накосные стропила крепятся к внутренним углам стен, а диагональные — к внешним. Длина первых больше обычных стропил, так как на них возложена в полтора раза большая нагрузка.
• На стропильные ноги накосного типа будут опираться укороченные стропила скатов. Их называют нарожниками. Их принято изготавливать спаренными из двух рядовых ног.
• Под стропила диагонального вида устанавливают опоры — одну или две. Для их изготовления используйте стойки из бруса. Подкосы размещают под острым углом 45°.
• Промежуточные стропильные ноги опираются сверху на коньковый брус, а снизу — на мауэрлат. При их монтаже придерживайтесь шага в 1,0-1,2 м. Сечения подобных ног нужно выбирать, зависимо от схемы балки — одно- или двухпролетная, шага стропил, создаваемой весом крыши и снегом нагрузки. Помните, что промежуточные стропильные ноги не должны быть слишком длинными.
• Каждое второе стропило крепите к несущей стене с помощью скруток. Сделайте их из 2 проволок, что имеют диаметр 4 мм. Промежуточный каркас соедините с мауэрлатом. Используйте для этого обратную скобу.
• Угловые стропильные ноги известны под названием нарожники. Также зачастую их называют полуногами, так как они имеют укороченную длину. С одной стороны нарожники опираются на мауэрлат, со второй – на диагональную ногу. Для равномерной распределения нагрузки от угловых ног на накосные нарожники крепят к диагональным в разных местах, согласно схеме вальмовой кровли.
• Для симметричного размещения всех стропильных ног сделайте отметки на коньковом брусе и мауэрлате. Наиболее важный момент при изготовлении стропильной системы вальмовой крыши — грамотное соединение всех элементов в местах, где пересекаются центральные и диагональные стропила. Сделайте для этого на брусьях надрезы, которые имеют двойной скос.

Усиление крыши и обрешетка

Чтобы конструкция вальмовой крыши получилась долговечной и надежной, не достаточно просто изготовить крепкую стропильную систему. Необходимо также её усилить:

1. Для усиления в углах размещают шпренгель – брус, что перекидывается между плечами мауэрлата и образует угол. Эти стойки предназначаются для подпирания диагональных стропильных ног. Если шпренгель располагается вдалеке от угла, то рекомендуется к нему пристроить ферму.
2. На перекрытие установите стойки, которые сверху соединяются брусом. Он выступает настоящей подпоркой для стропил и обеспечивает равномерное распределение нагрузки на здание. Подобные стойки выполняют функции полок.
3. Если диагональные стропила имеют очень большую длину, то вам следует использовать сдвоенные балки вместо одного бруса, как показано на видео о вальмовой крыше.
4. Для создания обрешетки рекомендуется использовать деревянные доски. Также для этой цели годятся бруски с сечением 40 на 40 или 50 на 50 мм.
5. Предварительно обработайте древесину защитным составом, затем — тщательно просушите. Лучше не брать для работы сырые доски, так как они способны вызывать деформацию кровельного покрытия.
6. Обрешетку располагают перпендикулярно стропильным ногам. Стропила должны размещаться сплошным слоем. Также можно их устанавливать с шагом 10-15 см. Способ обустройства обшивки зависит от типа кровельного материала. Скажем, для мягкой кровли обрешетка допускается только сплошная.

Устройство кровельного пирога

После установки обрешетки на вальмовой крыше можно заняться обустройством кровельного пирога:

• Для начала уложите слой гидроизоляционного материала для предотвращения попадания под кровельное покрытие воды. Также гидроизоляция поможет избежать формирования конденсата. Зафиксируйте его к стропилам, используя строительный степлер. Сверху укрепите контробрешеткой, не забывая о зазорах между кровельным и гидроизоляционным материалом для создания вентиляции.
• Размещение пароизоляционного и теплоизоляционного материала будет зависеть от предназначения чердака. Определите, каким он будет – теплым или холодным. В ситуации с холодным чердаком утеплите пол, потому что утечки теплоты из жилого пространства минимальны. В случае с теплым чердачным помещением утеплите и крышу. Уложите утеплитель между стропилами. Затем обшейте обратную поверхность вальмовой крыши строительным картоном. В итоге вы получите потолок для мансарды.
• Под утеплитель зачастую укладывают пароизоляционный материал. Размещается он внахлест. Поэтому вам следует рассчитывать на большой расход материала.
• При выборе кровельного материала учитывайте его внешний вид, прочностные характеристики, надежность и долговечность. Также обратите внимание и на погодные условия в регионе и угол наклона вашей крыши.
• Вальмовая крыша – это классическая конструкция, поэтому прекрасно будет смотреться глиняная черепица, которая не поддается деформациям и не выгорает.
• Присмотритесь к другим черепичным материалам – битумной и металлической черепице. Они имеют бюджетную стоимость, отличаются простым монтажом, характеризуются высокими показателями устойчивости к разного рода повреждениям и шумоизоляции.
• Допускается использование листовых вариантов кровельного материала из металлопрофиля. Чтобы достичь самого оригинального вида вальмовой крыши, задумайтесь о медном покрытии. Это дорогостоящий материал, который увеличивает цену вальмовой крыши. Однако его стоимость с лихвой оправдывается экологической чистотой и большой выносливостью.
• Затем займитесь покрытием коньков и карнизных свесов, отделкой дымоходных труб в тех местах, где они проходят через крышу, устройством разжелобков и слуховых окон. Особое внимание уделите установке элементов снегозадержания, водосточной системы и ограждений крыши.

Таким образом, вальмовые крыши пользуются большой популярностью. Особенно, если вы решили построить небольшой загородный дом или дачу. Присмотритесь к вальмовой кровле при возведении офисного строения представительного характера. К тому же подобная конструкция будет идеальной для постройки оригинальной архитектуры с возвышениями, выступами и башенками. А еще вальмовая крыша – идеальна при устройстве мансардного этажа.
 

Вальмовая крыша стропильная система висячая

Вальмовую крышу можно сделать и своими руками – это несложная работа, как может показаться в первую очередь человеку, не обладающему опытом в строительстве и не имеющему соответствующих знаний.  

Разновидности, типы и виды

Разновидности вальмовых крыш:

1. Классическая четырехскатная. Диагональные планки под треугольные фронтоны опираются на балку конька. Свесы кровли находятся на одной отметке по высоте. Скаты на чертежах имеют форму равнобедренных треугольников и трапеций.
2.  Шатровая четырехскатная. Каркас представляет собой правильную пирамиду с квадратным основанием. Диагональные стропила сходятся в одной точке. Балка конька отсутствует. Скаты «состоят» из четырех треугольников. Шатровую вальмовую крышу делают для равных по длине стен дома. Всю нагрузку от кровли, осадков и ветра принимают на себя диагональные и центральные опорные балки. Расчет, чертеж и монтаж такой конструкции сделать сложно.
3.  Полувальмовая. Различают два подвида такой крыши: датскую и голландскую. В первом варианте пара скатов над входом в дом и сзади него представляют собой сложные шести- или восьмиугольники на чертеже. Вальмы по бокам усекаются сверху и упираются в миниатюрные фронтоны.

Голландская полувальмовая крыша более практична, чем датская, так как под ней размещается полноценный мансардный этаж. Потолок скошен с двух сторон, а не с четырех. Скаты имеют разную высоту, вальмы обрезаны снизу. Привлекательным внешним видом отличаются голландские крыши с эркером и мансардными окнами.

Существуют ломаные вальмовые четырехскатные крыши. Скаты в них имеют разные геометрические формы и расходятся под углами 10–60°. Ломаные вальмовые крыши есть у многих дворцов и поместий. Конструкция позволяет использовать пространство мансарды под жилые комнаты. Однако составление чертежа, расчет и возведение ломаной вальмовой крыши – сложная задача.

Плюсы и минусы вальмовых крыш

Вальмовый вид крыши относится к одной из самых популярных конструкций, благодаря прекрасным техническим характеристикам, высокой прочности, оригинальному внешнему виду.

К огромному преимуществу можно отнести большое количество вальм (наклонных рёбер) в конструкции таких крыш. Они то и делают кровельное покрытие обтекаемым со всех сторон, что позволяет крыше в таком стиле выдерживать даже ураганные ветра, без малейшего ущерба для нее. К тому же, карнизные свесы этого покрытия практически не подвергаются разрушению из-за удачного расположения, а угловые ребра, сходящиеся к коньку, придают конструкции высокую жесткость, благодаря чему, она практически не подвергается деформации. Такая крыша дает возможность смонтировать большие свесы со всех сторон дома, что служит защитой фасада от атмосферных осадков. Еще одним плюсом является равномерный прогрев такой крыши. Дома с вальмовой крышей очень актуальны в районах с сильными ветрами и частыми природными катаклизмами.

К достоинствам следует отнести и возможность создавать любые углы наклона такой кровли. В местах, где снеговой покров достаточно велик, монтируют крутые скаты, чтобы снег не задерживался на крыше, более пологие подходят для районов с сильными ветрами.

Из-за достаточно необычной конфигурации кровля этого типа позволяет просто и с минимальными затратами разместить мансардные окна. К тому же, загородные участки часто не отличаются большой площадью, а здание с вальмовой кровлей, позволяет увеличить жизненное пространство, оборудованное в мансардном помещении, что значительно экономит площадь земли, ведь такой дом может получиться значительно меньших размеров.

Всё это относится к плюсам этого вида кровли, но, как и во всём имеется и ряд недостатков.

К ним можно отнести прежде всего сложность в расчётах и установке. Такая крыша требует точнейшего расчёта, прочных и дорогих строительных материалов, профессионализма мастеров, что естественно сильно увеличивает расходы на постройку дома.

Значительным минусом является большой отход кровельного покрытия при монтаже, особенно при применении металлочерепицы.

К тому же, торцевые скаты частично уменьшают площадь мансардного помещения, при необходимости постройки максимально большой мансарды следует задуматься о крыше с двумя скатами.

Стропильная система вальмовой крыши: схема, специфика устройства Вальмовая крыша: монтаж, расценки и стоимость работ, инструкция и видео урок Стропильная система полувальмовой крыши: схемы, инструкции, советы Стропильная система вальмовой крыши: описание, схема, монтаж Стропильная система вальмовой крыши: схема, конструкция, монтаж Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет

Конструкция такой крыши состоит из многочисленных элементов, что естественно увеличивает её вес. Следственно, фундамент дома, на котором планируется установка такого покрытия, должен обладать повешенной прочностью.

Впринципе, это все минусы вальмовых крыш и по сравнению с достоинствами, они почти незаметны.

Родственные типы крыш

Вальмовые крыши имеют ряд родственных типов крыш.

Голландская крыша — одна из разновидностей скатных крыш, в которой торцовые скаты (вальмы) расположены выше уровня боковых, они словно обрываются не достигая карниза, по форме такие скаты напоминают трапецию. Такая крыша широко известна под названием полувальмовая крыша. В целом, такая кровля достаточно сложна в возведении, но такие дома могут простоять многие годы не нуждаясь в ремонте. Крыши в голландском стиле особенно хорошо подойдут для небольших домов, имеющих деревянные перекрытия, ведь стропильная система конструкции снабжается специальными стяжками. Такая крыша особенно уместна, если изначально планируется обустройство жилого пространства в мансарде дома.

Датская крыша отличается тем, что боковые скаты, в виде трапеции, опираются на мауэрлат (брус из дерева, смонтированный по периметру дома сверху стен, необходим для правильного распределения нагрузки покрытия на стены сооружения, одна из обязательных деталей в конструкции вальмовой крыши), торцевые вальмы, так же трапециевидной формы, имеют упор на угловые балки, вверху монтируется небольшой фронтон, в форме треугольника, доходящий до конька крыши. В таком фронтоне обычно располагают чердачное окно, именно в такой конструкции кровли есть возможность установить окно вертикально.

Ещё одной разновидностью этой крыши считается конструкция из скатов разного размера, соединенных под разными углами, такая крыша носит название ломанной, встречается достаточно редко, очень сложна в установке, но имеет наиболее эффектный вид среди остальных разновидностей вальмовых покрытий. Возведение такой кровли придаст любому строению изысканность и необычность, лишит постройку безликости, сделает архитектурно привлекательной. Хорошо впишется в строения, украшенные башенками или другими необычными деталями. Из-за сложности конструкции, большой общей площади и обязательном возведении только специалистами высокого уровня, является наиболее дорогостоящей среди вальмовых крыш.

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

При отсутствии центральной опоры кровли, выбор делается в пользу висячей стропильной системы. Если для каждой стропилины можно найти верхнюю и нижнюю опоры, то следует выбрать наслонную конструкцию. Этот вариант проще и доступней для непрофессиональных мастеров. Нужно лишь запомнить два главных условия: при жестком креплении низа и верха стопил, необходим усиленный мауэрлат, так как на него передается распор; при шарнирном креплении или полужестком соединении (например, верх шарнирный, а низ – жесткий или наоборот), мауэрлат усиливать не нужно:

Выбор одного из видов четырехскатной кровли должен быть обусловлен формой самого дома. Для квадратных домов возводятся шатровые стропила, для прямоугольных – вальмовые. Также, можно встретить сложные многоскатные крыши комбинированного вида, которые содержат и вальмовые и шатровые элементы.

И вальмовые и шатровые конструкции сохраняют основные функции двускатной кровли (например, возможность обустройства мансарды) и смотрятся очень эстетично:

Основы конструкции вальмовой крыши

Схема вальмовой крыши существенно отличается от обычной. Поэтому ей следует уделить особенное внимание – не зная теории, невозможно построить конструкцию своими руками.

Для наглядности приведем подходящую картинку:

Конструкция вальмовой крыши

Здесь приведена наиболее простая разновидность вальмовой крыши. Но, разобравшись с её устройством, можно приступать и к строительству более сложных модификаций.

1. Начинается все с угловых стропил. Для них лучше всего брать прочную доску сечением 50х150 мм. Укладывается она под меньшим углом, чем промежуточные стропила.
2. Короткие стропила фиксируются не на коньковом брусе, а на угловом стропиле.
3. Размер конька в сечении должен быть не меньше, чем у угловых стропил – на него также приходится довольно большая нагрузка, как постоянная (от кровельного материала), так и временная (от снега, ветра).
4. Стропила, которые сходятся с разных сторон и надежно фиксируют конек, называют центральными – они тоже должны иметь серьезный запас прочности.
5. Для промежуточных стропил обычно берется более тонкий брус – между ними нагрузка от кровли распространяется более равномерно, что позволяет избежать перегрузок и выхода отдельных элементов конструкции из строя.

Все это будет полезно запомнить каждому человеку, желающему разобраться, как построить вальмовую крышу своими руками. Как видите, ничего особенно сложного здесь нет.

Устройство крыши с вальмами

Схема вальмовой крыши. Которая лидирует у застройщиков, имеет четыре ската, из них два треугольных. Эти вальмы крепятся в торцах крыши дома, чтобы соединить карниз и коньковую балку. Передняя и тыловая вальмы строятся в виде трапеции (усеченный треугольник), у них бо́льшая площадь и увеличенный скат. Трапецеидальные вальмы скрепляют конек и карниз с оставшихся сторон.

Также схемы , и называются они голландскими. Полувальмы – это когда карнизы боковых скатов находятся выше фронтального и тылового скатов. Голландская крыша чаще всего возводится при оборудовании в мансарде жилой комнаты.

Привычная вальмовая крыша имеет в составе узлы и элементы, собирающиеся в единую конструкцию одним способом, и служащие каркасом для более сложных конструкций. На схеме ниже вальмовая конструкция состоит из таких элементов:

1. Угловое стропило (позиция №1) устанавливается всегда под меньшим наклоном, чем промежуточные стропила. Для промежуточных и угловых стропил по бокам крыши используют доску размером 50х 15 см;
2. Короткие стропильные балки (позиция №2) устанавливают на угловых стропилах. Угол наклона должен быть одинаковым с наклоном промежуточных стропил;
3. Сечение конька (позиция №3) должно быть таким же, что и у самих стропил;
4. Центральные промежуточные стропила (позиция №4) крепятся на углах коньковой балки с трех сторон;
5. Промежуточные стропила (позиция №5) – это балки, которые соединяют коньковую балку и обвязочные доски, уложенные по верху крыши. Доски обвязки образуют карниз.

Более подробная схема устройства крыши с вальмовыми элементами – на рисунке ниже:

1. Конек подпирается стойкой (позиция №1), которая крепится в месте соединения встречной пары стропил и балки конька. Стойки не всегда присутствуют в схеме крыши, но их аналоги должны присутствовать в схеме;
2. Затяжка (балка потолочного перекрытия, позиция №2) –балка для скрепления стропил между собой;
3. Кобылка (позиция №3) служит для продолжения свеса, балка кобылки крепится к стропилам. Свес нужен для защиты стен дома от дождя и снега;
4. Ветровая балка (позиция №4) усиливает стропила с наветренной стороны дома. Эта балка может устанавливаться и с нескольких сторон;
5. Нарожник (короткое стропило, позиция No5) крепят нарожник к угловой стропильной балке;
6. Мауэрлат (позиция №6) – мощный деревянный брус, который служит основой любой крыши;
7. Шпренгель (позиция №7) усиливает конструкцию крыши и уменьшает нагрузку на стены. Крепится по диагонали между углами дома на мауэрлате;
8. Подкосы (позиция №8) могут крепиться к стропилам под разными углами. Их количество и угол крепления зависят от наличия или отсутствия мансарды;
9. Диагональные (боковые стропила, позиция №9) устанавливаются с одного или с обеих торцов кровли;
10. Прогон (позиция №10) — это шаг крепления стропил.

Внешний вид

Вальмовая крыша относится к четырехскатным, так как образуется сочленением четырех скатов. В отличие от двухскатных разновидностей с фронтонами, у нее их нет, на этом месте располагаются вальмы. Вальмовые скаты, называемые также торцевыми, формируются особыми элементами стропильной системы – накосными стропильными ногами и имеют треугольную форму. Два других ската в виде трапеции называют фасадными.

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

1. Конёк. Вершина вальмовой крыши, линия соединения стропильных пар, длина которого несколько меньше общей длины дома.
2. Вальмы. Два треугольных ската, заменяющих собой фасады дома. Они начинаются от окончания конька, а закачиваются свесом на уровне мауэрлата.
3. Трапециевидные скаты. Скаты, которые имеют вид трапеции, их формируют рядовые стропила.
4. Свесы. Выступающая за пределы периметра дома часть крыши, ее образовывают удлинения стропильных ног или кобылки. Свес крайне необходим, так как защищает поверхность стен от влаги, увеличивая срок их службы.
5. Стропильная система. Совокупность элементов каркаса вальмовой крыши, которые несут на себе вес кровельного пирога, формируют угол наклона скатов.

6. Кровельное покрытие. Материал в виде листов, рулонов или отдельных модулей, который служит для гидроизоляции кровли, защиты от дождя, снега и холода.

7. Водосток. Элементы водосточной системы собирают и отводят излишки влаги с поверхности крыши в ливневую канализацию. Водосток бывает внутренним и внешним. На вальмовой крыше обычно используют второй вариант, состоящий из водоприемной воронки, желоба и водосточной трубы.
8. Снегозадержатели. Металлические бортики, устанавливаемые на нижнюю часть крыши, для защиты от соскальзывания снежных масс со скатов после длительных снегопадов.

Плюсы конструкции

Архитекторы и дизайнеры активно используют конструкцию вальмовой крыши, так как она обладает следующими плюсами:

• Скошенные вальмовые скаты улучшают аэродинамические свойства кровли, снижая парусный эффект. Поэтому ее можно использовать даже в районах с экстремально сильными порывами ветра.
• Широкий диапазон угла наклона скатов позволяет выбрать подходящий для климатической зоны строительства. Более крутые скаты используют там, где высока снеговая нагрузка и велико количество выпадающих осадков. Пологие скаты рекомендуют в ветреных районах, где есть вероятность срывания кровли достаточно сильными порывами.
• Вальмовые крыши позволяют использовать подкровельное пространство в качестве жилого помещения за счет достаточно высоких потолков.
• Доступные, недорогие материалы делают цену строительства подходящей даже для более чем скромного бюджета.
• Конструкция вальмовой крыши достаточно проста в монтаже, поэтому подходит для строительства своими руками. Более того, даже неопытные исполнители могут справится с этой работой, при условии помощи грамотного консультанта.
• Кровля вальмового типа выглядит по-настоящему стильно и представительно. Поэтому нет варианта лучше для загородных коттеджей и для технологичных таун-хаусов.

Минусы конструкции

Не смотря на вышеперечисленные преимущества, кровля такого типа имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать до начала строительства:

1. Отсутствие фронтонов не позволяет организовать вертикальное освещение, так как возможности установить обычные окна нет. Вместо них устанавливают мансардные, более дорогостоящие и сложные в монтаже.
2. Увеличение углов наклона скатов вальмовой крыши повышает расход строительного материла, что делает строительство более затратным.
3. Сложность конструкции стропильной системы заставляет обращаться к профессиональным проектным фирмам, услуги которых стоят недешево.
4. Конструкция, состоящая из множества элементов, имеет значительный вес, выдержать который способен лишь надежный, капитальный фундамент, устройство которого стоит дорого.

Как вы заметили, недостатки вальмовой крыши по большей части относятся к финансовой стороне вопроса

Поэтому важно составить проект и смету, чтобы планировать и контролировать расходы

Специфика устройства вальмовой кровли

В процессе создания вальмовой крыши надо учитывать, что наслонные стропила и конек следует изготовлять из одной и той же доски или бруса. Они должны иметь одинаковое сечение, поскольку разница в сечении усложнит конструкцию.

Сотовый поликарбонат технические характеристики, преимущества использования.

Как выглядят аэраторы для плоской крыши можно посмотреть здесь.

На что обратить внимание выбирая мастику для кровли читайте в статье -materialy/bitumnaya-mastika/

При выборе толщины остальных стропил тоже надо учитывать данный момент. В обратном случае возрастает риск образования перекоса несущих конструкций в будущем, а это значит, что даже при прекрасном состоянии кровельного пирога возникнет необходимость капитального ремонта.

Короткие стропила крепят не к коньковому брусу, а к накосным. Это также отличает вальмовые кровли от обычных.

Надо соблюдать определенные углы наклона всех деталей. Для наклонных стропил вальмовой модели кровли этот показатель такой же, как и для остальных типов кровель. Отличие состоит в том, что вальмовая кровля не может быть низкой.

При возведении низкой вальмовой крыши требуется установка дополнительных опорных элементов, функция которых заключается в поддержании тяжелых деталей конструкции. По всей вероятности, надо будет воспользоваться дополнительными материалами. Кроме того, увеличится объем работ.

Следующий важный момент заключается в необходимости использования исключительно сухой древесины хвойных пород деревьев при создании основания вальмовой крыши.

Чтобы увеличить срок эксплуатации кровли, материл надо обработать антипиретиками и антибиотиками. Первые защищают конструкцию от огня (под его воздействием материал лишь обугливается, но не горит), вторые – от гниения, размножения плесени, микроорганизмов.

Расчет шатровой конструкции

Вначале рассмотрим алгоритм расчет основных значений системы. Принимаем во внимание, что у крыши есть четыре ската, каждый из которых представляет собой равносторонний треугольник. Угол наклона скатов выбирается в зависимости от площади покрытия и климатической зоны расположения объекта. С учетом климатической зоны в таблицах строительных норм и правил выбирается минимально допустимый угол наклона скатов.

Выбор кровельного материала от угла уклона

Длина центральной стропилины зависит от угла наклона и определяется по широко известной формуле прямоугольного треугольника. Вначале надо найти длину диагонали, это делается расчетным путем или обыкновенным замером. Второй метод проще, при помощи рулетки найдите это значение.

У нас имеется угол наклона скатов, в Интернете найдите тангенс, умножьте его на дину половины катета и в результате получится высоту вертикальной опоры шатровой крыши. Далее следует рассчитать длину накосного стропила. Она рассчитывается по нескольким формулам, самая простая из них теорема Пифагора: c2=a2+b2, где:

с – длина стропилины;

a – половина катета строения;

b – высота вертикальной опоры.

Отсюда — длина стропилины равняется квадратному корню суммы квадратов указанных величин. Вот и все, если это сделать самостоятельно сложно, то в Интернете есть большое количество онлай-калькуляторов. После введения данных выдаются не только размеры элементов системы, но и подсчитывается их количество.

Калькулятор расчета площади вальмовой или шатровой крыши

Перейти к расчётам Укажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку “Рассчитать площадь крыши” Длина здания B (по большей стороне – для вальмовой крыши, по любой – для шатровой), метров Планируемая ширина карнизного свеса k от стены, метров Рассчитанная длина центрального стропила L, метров Рассчитанное удлинение стропила (длина кобылки) ΔL для формирования карнизного свеса, метров Расчет провести для: – вальмовой крыши – шатровой крыши

Устройство основания для шатровой стропильной системы

Расчет количества кровельного материала

Эти расчеты несколько сложнее. Практически все материалы для кровли прямоугольной формы. Поэтому в процессе монтажа образуется много отходов из-за множества подрезов. Их количество возрастает параллельно усложнению формы крыши.

Для расчета нужно провести предварительную раскладку выбранного материала на плане крыши и использовать ее во время монтажа для того чтобы не произошло ошибки при раскрое материала. Следует быть готовым к тому, что иногда площадь кровельного материала почти вдвое больше площади самой крыши.

Конструкция такой кровли

Как уже говорилось, такая крыша имеет сложную конструкцию. И в первую очередь сложность заключается в том, что кровля имеет массу узлов крепления, составных частей, смонтировать которые в единую систему человеку без опыта будет крайне сложно. В конструкцию вальмовой кровли входят следующие элементы.

1. Мауэрлат как основа и опора для всей системы. Он изготавливается, как правило, из мощного бруса, имеющего сечение 10х10 или 15х15 см. Мауэрлат помогает равномерно распределить вес всей кровли по периметру строения. И именно к нему прикрепляют в процессе строительства и стропильные ноги.

   Чертеж вальмовой крыши (наслонные стропила с упором на два прогона)

2. Лежня – родственница мауэрлата, которая монтируется на внутренних перегородках и имеет такую же функцию, как и ее собрат. Также изготавливается из бруса, обычно – сечением 10х10 см.
3. Коньковый прогон представляет собой опорный брус для верхних частей стропилин. Под ним устанавливаются вертикальные опорные стойки.
4. Стропила диагонально ориентированные в количестве четырех штук помогают сформировать как раз вальмовые скаты. Такие стропила фиксируются так, чтобы они продолжали конек, но при этом расходились в сторону углов дома. Фиксация производится на коньке и мауэрлате. Они должны быть очень прочными и толстыми, так как на них оказывается большая нагрузка. Это очень длинные стропила.
5. Рядовые стропильные ноги держат на себе скаты трапециевидной формы. Как правило, изготавливаются из доски сечением 5х15 или 10х15 см. Сверху они фиксируются на коньке, а снизу – на мауэрлате. Расстояние между соседними ногами – от 60 до 120 см.
6. Есть еще и укороченные стропила – нарожники, – которые крепятся к мауэрлату и диагональным стропилам. Между соседними нарожниками устанавливается расстояние 70-80 см. Они не испытывают сильную нагрузку, но незаменимы при создании вальмовой кровли. Монтируются нарожники или посредством врубки, или путем установки опорных брусков доя полуног.

   Разные элементы вальмовой крыши

7. Стойки, выполняющие роль опор, изготавливают из бруса и устанавливают на лежень. Их цель – поддерживать стропильные ноги либо конек в середине.
8. Между элементами каждой пары стропил устанавливаются затяжки, которые выполняют роль горизонтальных перемычек. Они помогают притянуть стропила друг к другу и уменьшить нагрузку на стены. Затяжка в области конька называется ригелем, а ту, что находится ниже, можно использовать в качестве балки перекрытия.
9. Подстропильные ноги или подкосы устанавливаются под определенным углом к самим стропилам и помогают им не прогибаться под своим весом.
10. Вертикальные подпорки или шпренгели нужны для поддержки диагонально расположенных стропилин. Они имеют форму перевернутой вверх ногами буквы Т. Основание шпренгеля должно быть перпендикулярно накосным стропилам.

    Составные стропила

Важно! Некоторые из деталей вальмовой кровли могут иметь очень большую длину в зависимости от размеров самой кровли. Но все пиломатериалы ограничены по размерам. В этом случае можно использовать наборный или клееный вариант стропил.

Также вальмовая кровля, как и любой другой тип крыши, должна быть оснащена системой отведения воды. Могут быть установлены снегозадержатели и прочие дополнительные элементы.

Вальмовая крыша

Особенности конструкции

Саму конструкцию крыши полувальмового типа нельзя назвать простой. За основу ее создания была взята вальмовая и двухскатная кровля. Отличительная ее черта – торцевые скаты не доходят до карниза, как бы обрываясь.

На конфигурацию, которую будет иметь полувальмовая кровля, влияют:

• количество максимально возможного количества снега;
• характеристики кровельного материала;
• ветровая нагрузка;
• способ использования мансардного пространства.

Полувальмовая двухскатная и четырехскатная крыша

Основной фактор – давление на поверхность снежной массы. Конструкция должна справляться с этой нагрузкой без особых проблем.

Разметка

Разметка конструкции проводится последовательно и зависит от этапов производимых работ:

1. В первую очередь с торца здания по верхней обвязке размечаются оси.
2. Вымеряется половина ширины конькового бруса и определяется положение первой детали в стропильной системе.
3. Рейка для замера прилаживается одним концом к размеченной линии, а другим – вдоль линии стены.
4. Для расчета длины свеса один конец устанавливают на внешний угол стены, а другой выпускают на свес. Остальные элементы высчитываются с помощью замерной планки с помеченным расстоянием для промежуточных стропил.
5. На остальных углах производятся такие же действия. Так высчитывается расположение торцовых стропил и конькового бруса.

Шесть основных частей стропильной системы

Надежность и длительность эксплуатации вальмовой крыше обеспечивают определенные узлы и элементы стропильной конструкции. Без них не обходится монтаж ни простых, ни сложных кровель вальмового типа.

1. 1. Ребра (угловые, диагональные стропила) – формируют места стыка вальм и скатов-трапеций. Их монтируют под меньшим углом, чем промежуточные стропилины. В качестве материала для изготовления угловых и промежуточных стропил используют доску 50х150 мм.
2. 2. Короткие стропила (нарожники) – одной стороной упираются в угловые стропилины, другой опираются на мауэрлат. Уклон нарожников такой же, как и у промежуточных стропилин.
3. 3. Конек (верхнее горизонтальное ребро крыши) – отсутствует в вальмовой шатровой конструкции. В крышах сложных конфигураций количество коньков может быть увеличено до двух и более. В сечении конек должен иметь такой же размер, как и стропильные ноги.
4. 4. Центральные стропилины (рядовые) – с обеих сторон конькового бруса стыкуются по три рядовых стропилины. Нижняя часть каждой упирается в мауэрлат.
5. 5. Промежуточные стропильные ноги – верхняя часть элементов упирается в коньковый брус, нижняя – в основание.
6. 6. Мауэрлат – фиксируется по периметру строения, служит опорой для стропильной системы.

Опорой для стропильной системы по всему периметру служит мауэрлат

Чтобы описанная в пунктах внешняя часть каркаса стропиловки приобрела необходимую прочность, в конструкции используются и другие немаловажные элементы. Например, устойчивость коньку, помимо стропильных элементов, обеспечивают стойки. Эти подпорные детали монтируются на лежень, они приобретают устойчивость за счет подкосов, которые еще и препятствуют прогибу стропил. Если на чердаке планируется обустройство мансардного этажа, то стойки могут быть заменены другими подпорными деталями.

Карнизные свесы способны продлить срок эксплуатации постройки. Удлиненные выступы крыши защищают стены и цоколь дома от намокания, причиной которого становятся косые дожди. В летний период карнизный выступ не позволяет проникнуть в дом солнечным лучам. Но чтобы его увеличить, к стропильным ногам монтируют детали, называемые кобылками.

Конструкция вальмовой крыши приобретает устойчивость к ветровым нагрузкам благодаря присутствию в стропильной системе ветровой балки. Данный элемент надежно соединяет стропила склонов крыши. Крепление доски выполняют под углом, от коньковой балки к мауэрлату, изнутри чердачного пространства. Чтобы снять нагрузку со стен в конструкции задействуют такие детали, как шпренгели, их монтируют к основанию по углам постройки.

Строительство сложных вальмовых крыш

Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок.

Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.

Как построить более сложную стропильную систему для интересной вальмовой крыши смотрите на видео:

Стропильная система вальмового типа сложнее каркаса обычной двухскатной крыши, но разобраться с ее устройством можно. Четырехскатная конструкция во многих случаях предпочтительней, она интереснее смотрится как над домами, так и над беседками и прочими бытовыми постройками. Описанный вариант сооружения поможет освоить азы в деле возведения вальмовых конструкций, а при удачном результате продолжение обязательно последует.

Завершающие этапы сооружения

После установки полного набора полноценных стропильных ног и укороченных их собратьев необходимо провести завершающие этапы, чтобы подготовить стропильную систему к сооружению обрешетки и укладке покрытия.

Строительство коньковой части полувальмового стропильного каркаса

В числе этапов подготовки:

• Монтаж фронтонных кобылок, формирующих торцевой свес. Их крепят оцинкованными металлическими уголками к крайним нарожникам основных скатов, опирают врубками на наклонные сектора укороченного фронтона. Шаг установки кобылок приблизительно 1м. Между кирпичной или бетонной стеной и деревянными элементами обязана быть гидроизоляционная прокладка. Нет оснований применять дорогостоящий полимерный или битумно-полимерный материал. Под кобылки можно положить куски рубероида или несколько слоев пергамина.

читать далее

• Установка ветровой доски по периметру крыши. Начинают работу с крепления доски 50×150мм к фронтонным и основным свесам. Длину доски для оформления фронтонных карнизов определяют по проекту, корректируют по факту. Рулеткой или шнуркой от диагональной стропильной ноги нужно провести прямую линию к ветровой доске фронтона. Потом надо сверить будущее положение диагональной стропилины по отношению к углу ветровой обшивки с показаниями проекта. Расположенные под углом ветровые доски, прилегающие к кобылкам, сначала примеряются и запиливаются, потом крепятся.
• Наращивание диагональных элементов производится равнозначной по размерам доской. Сращивают банально отрезки отрезком дюймовки.

Стропильный каркас датского типа готов. Остается подшить карнизы и соорудить обрешетку согласно техническим особенностям укладываемого на крышу покрытия.

Где используют полувальмовые конструкции, как совмещают их с двускатными

Принцип строительства стропильных систем для крыш с укороченными вальмами непрост, но понятен. Сложность заключается только в устройстве торцовых частей, а правила и специфику их сооружения мы описали максимально подробно. Теперь надо полученную информацию применить на практике: самому поупражняться в строительстве или проконтролировать нанятую бригаду.

Четырехскатные вальмовые крыши

Четырехскатная кровля вальмового типа — традиционный вариант для английских домов в стиле Тюдор. Эту архитектуру отличает гармоничное сочетание кирпичной кладки, фахверка и натуральных кровельных покрытий в виде керамической или сланцевой черепицы.

Помимо вальмовой крыши внушительных размеров, для английской архитектуры времен Тюдоров характерны разноуровневые треугольные фронтоны с большими арочными окнами.

Фронтоны располагаются как по оси здания, так и асимметрично, они играют роль броского элемента на фасаде здания.

Самое сложное в обустройстве вальмовой крыши — это сочленение кровельных конструкций, покрывающих несколько жилых объемов в случае сложной планировки дома.

Как сделать полувальмовую крышу своими руками

Основная сложность в выполнении подобного рода работ заключается в том, что даже самые точные расчеты длин и размеров деталей стропильных систем редко когда совпадают с тем, что требуется на строительной площадке. Все равно по месту приходится подгонять своими руками все детали стропильной системы.

Более менее точных размеров достигают на специализированных линиях промышленного изготовления стропильных каркасов. В этом случае все детали каркаса полувальмовой крыши получаются практически точно по чертежу, и несущую систему можно собрать, как конструктор.

Начало установки стропильной системы

Монтаж полувальмового каркаса начинают с конькового прогона. В центре потолочного перекрытия, точно по осевой линии крыши, устанавливают две вертикальные стойки, на которых крепится брус конька. Чтобы рама не деформировалась и не отклонилась от начального положения, систему фиксируют временными подкосами и распорками.

Следующим этапом на собранную коньковую раму устанавливают две пары стропильных балок, по две штуки с каждого конца горизонтальной поперечины конька. Основу каркаса крепят и усиливают растяжками и распорками.

Сборка полувальмовых скатов

Для того чтобы сформировать плоскость полувальмы, необходимо установить опорную поперечину или ригель. Его крепят к вертикальной стойке, удерживающей коньковую балку, и временно сшивают с рядовыми стропилами. Следующим этапом вырезают и устанавливают вальмовые стропила. Это наиболее сложный этап сборки стропильной системы полувальмовой крыши, так как нужно постараться максимально точно разметить и запилить опорные плоскости балок. После выравнивания плоскости можно капитально крепить ригель.

Остальные стропила полувальмового ската вырезаются и ставятся по результатам промера размеров под каждую балку. Последним этапом укладывают рядовые стропила, нашивают обрешетку, настилают пароизоляцию и кровельное покрытие.

Конструктивные особенности

Полувальмовая крыша

Полувальмовая конструкция от четырехскатного аналога отличается тем, что торцевые части кровли закрывают только часть фронтона, придавая ему трапециевидную конфигурацию. Боковые скаты имеют форму сужающегося кверху шестиугольника. Проект разработан в Скандинавии, поэтому имеет название Датская крыша.

Особенности конструкции заключаются в следующем:

• Находящиеся по торцам дома полувальмы образуют широкий свес, который защищает фронтоны и стены от осадков даже при сильном боковом ветре.
• Небольшой скат не забирает полезного пространства чердака, так как делается на уровне, где обустраивается потолок. Благодаря этому есть возможность обустраивать комфортную полувальмовую мансардную крышу над одноэтажным домом.
• У полувальмовой крыши стропильная система аналогична четырехскатному варианту. Сооружение состоит из множества элементов, главная особенность заключается в наличии поперечно и диагонально расположенных стропильных ног.

Вальмовая конструкция имеет определенные характерные свойства, но ее внутреннее устройство практически полностью аналогично двускатным и шатровым сооружениям.

Особенности расчета

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

• Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала.
• Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа.
• Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

• для шифера — 22;
• мягкой черепицы — 11;
• металлочерепицы — 14;
• профнастила — 12;

Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.

Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».

Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.

Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.

Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.

Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.

Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.

Стропильная система вальмовой крыши: особенности конструкции

Проектирование крыши вальмовой конструкции

После обработки онлайн-калькулятором введенных данных, вы получите сведения о соответствии указанного вами уклона нормам используемого кровельного покрытия. Если будет обнаружено несоответствие, программа предложит варианты замены. Кроме того, вы получите данные о высоте подъема, длине конька вальмовой крыши, веса кровельного покрытия, количества рулонного материала с учетом длины и ширины рулона, а также требуемого нахлеста при укладке.

Выводы калькулятора включают также площадь поверхности крыши (сюда войдет сумма площадей всех скатов, включая свесы требуемой длины), количество кровельного и подкровельного материала, который потребуется для возведения крыши. Рассчитанная величина максимальной нагрузки на систему стропил учитывает конструкцию кровли, вес кровельного пирога и введенные данные о снеговых и ветровых нагрузках.

Помимо этого, программа сделает расчет стропильной системы вальмовой крыши: выдаст сведения о количестве и размерах боковых и диагональных стропил, а также предложит для стропильной системы рекомендуемый размер минимального сечения, выбор которого обеспечит конструкции должную прочность.
С помощью данных калькулятора об оптимальном количестве рядов и досок обрешетки можно избежать возможного перерасхода материала, а также временных затрат на излишнюю подрезку пиломатериалов. Кроме того, вы получите сведения о количестве доски в кубических метрах и килограммах.

Воспользовавшись программой для расчета вальмовой крыши вы не только сэкономите время и финансы, но и получите практические рекомендации, основанные на нормативах СНиП «Нагрузки и воздействия» и ТКП 45-5.05-146-2009 (Деревянные конструкции. Строительные нормы проектирования).

Как смонтировать пошагово вальмовую крышу своими руками: видео монтажа

Сборка стропильной системы вальмовой крыши задача не из простых, но при четком следовании проекту и практическим советам профессионалов, самостоятельно справиться со строительством можно. Залогом качественного монтажа является максимально корректный расчет и точная схема, следуя которой можно сделать правильные надрезы стропильных ног и установить все элементы конструкции. Для примера, можно ознакомиться с видео этапов монтажа, отыскав его в интернете.

Инструкция по возведению вальмовой кровли своими руками

Перед тем как сделать вальмовую крышу самостоятельно, следует ознакомиться с полезными рекомендациями, придерживаясь которых не придется усомниться в надежности конструкции:

• промежуточные стропильные ноги имеют более крутой уклон, нежели накосные стропила. В связи с этим для них используется доска с параметрами не менее 5х15 см;
• фиксация коротких стропил производится не к коньковому прогону, а к накосным элементам. Углы наклона коротких и промежуточных стропильных ног совпадают;
• пиломатериалы, используемые для конькового прогона и стропильных ног, должны иметь идентичное сечение. Именно при соблюдении этого правила конструкции будет обеспечена должная прочность. В противном случае велика вероятность деформации;
• промежуточные стропила крепятся к краю конькового бруса и к верхней части обвязки;
• высота вальмовой крыши может быть любой, однако если уклон совсем незначительный, следует воспользоваться дополнительными стойками-опорами;
• чтобы продлить срок службы вальмовой конструкции необходимо использовать пиломатериал хвойных пород, предварительно высушенные и не имеющие дефектов в виде сучков и трещин. Кроме того, перед началом работ все деревянные элементы обрабатываются антисептическими составами.

схема-расчет площади и чертеж, стропила с опорой на балки перекрытия, висячие элементы и устройство конструкции

В настоящее время вальмовые крыши являются безумно популярными и встречаются на многих улицах. Востребованность подобных конструкций объясняется не только их эстетикой, но и неплохими качественными характеристиками.

Особенности и устройство

Вальмовые типы крыш отличаются от простых двускатных вариантов тем, что не оснащаются вертикальными перегородками фронтонов. Вместо них, в конструкции присутствуют треугольные скаты, находящиеся в торцах. Подобные элементы зрительно делают крышу более компактной и аккуратной. Однако экономической выгоды от этого эффекта практически нет. Раскраивая листовые материалы для вальмового ската, расходы только приумножатся. Так, монтаж профилированного листа или металлической черепицы заставит домовладельцев ощутимо раскошелиться на приобретение материалов с большим запасом.

Для подобных конструкций лучше покупать штучные покрытия – так будет выгоднее.

Такие разновидности крыш разделяются по незамысловатым геометрическим формам. В самом нехитром решении без сопряжения ендов у такой конструкции будет две пары симметрично расположенных скатов в виде треугольников и трапеции. Подобная основа позволит сформировать качественную крышу с четырьмя скатами. В крыше с четырьмя скатами два ската проходят по длинной стороне постройки. Они являются трапециевидными.

Верхняя сторона выступает в качестве конька, а боковые составляющие расходятся от него по углам дома. С двух сторон на фронтонах скаты в подобном сооружении отличаются правильным строением по типу равнобедренного треугольника, упирающегося верхушкой в конек.

В анфас эта конструкция очень похожа на простую треугольную крышу с двумя скатами. В профиль же такое возведение приобретает трапециевидную конструкцию. При этом вариация самой трапеции главным образом зависит от задумки дизайнера или хозяев. Она определяется исходя из соотношения длины свеса карниза к параметру длины конькового элемента. Вальмы, пришедшие на замену фронтонов, всегда фиксируются под маленьким углом к горизонту.

Именно в их строении и кроется главная особенность вальмовой крыши и ее основания на стропилах, поскольку традиционным скатным способом соорудить ее не удастся, ведь коньковый прогон до конца не закрывает скат.

Из-за этого вальмовые ноги и треугольные детали не имеют опоры, необходимой верхним элементам. Опорой для данных деталей выступают накосные ноги, что соединяют конек и угловые составляющие конструкции. Главной особенностью подобных сооружений является их жесткость. Эта характеристика достигается благодаря боковым ребрам, которые соединяются друг с другом возле опорной балки конька. Стоит учитывать, что в подобном сооружении допустимо сформировать более выдающиеся свесы. С их применением стены дома будут защищены гораздо лучше и надежнее.

А также подобные конструкции отличает и то, что они не боятся сильных ветровых нагрузок, так как все скаты в таком случае являются наклонными, ветер не оказывает серьезного давления на сооружение.

Если решено соорудить своими руками подобную конструкцию, то следует принять во внимание такие отличительные черты этих видов крыш, как:

• для составления их стропильных конструкций трудно провести требуемые расчеты, как и произвести работы по монтажу;
• подобные проекты стоят дорого;
• чердачное помещение с крышей вальмового типа станет гораздо меньше;
• с такой конструкцией не получится оборудовать мансарду;
• в пироге кровли придется соорудить окна, чтобы впустить естественное освещение.

Виды стропил

Стропильная система вальмовой крыши состоит из нескольких основных деталей.

• Основные стропила. Подобные составляющие размещают с расчетом опоры на мауэрлат и краевой детали конькового бруска. Центральных стропил в таком возведении должно быть 4 штуки (по 2 ската по бокам).
• Центральные стропила. Данные элементы располагают исключительно по оси конька. Они разделяют треугольный вальмовый скат четко пополам. Этих деталей должно быть 2 штуки.
• Угловые и диагональные стропилины, которые еще называют накосными ногами. Данные элементы делают упор на угловой участок мауэрлата и конец конькового прогона. Эти составляющие являются самыми длинными, если ставить их в сравнении с остальными ногами.

В конструкции их должно быть 4 штуки. Так, на всех краешках конька необходимо обязательно зафиксировать по 5 стропил: 2 центральных, 1 центральное вальмовое и 2 диагональных.

• Промежуточные стропила. Эти стропила следует устанавливать на скаты по бокам между основными стропилами. Эти элементы имеют те же габариты и тоже в своей опоре мауэрлат и прогон конька. Число подобных составляющих зависит от подобранного шага монтажа. Если конек является маленьким, то такие детали могут, вообще, не присутствовать.
• Короткие стропила. Их нужно устанавливать на трапециевидных скатах по бокам между основным стропилом и угловым элементом крыши. Укороченные стропила тоже имеют в опоре мауэрлат, а также диагональные ноги. Их число зависит от шага установки. Стоит учитывать, что длина деталей может меняться – становиться меньше, приближаясь к углу конструкции.
• Укороченные стропила вальмового ската, которые иначе называются нарожники. Их размещение, число и габариты схожи с боковыми укороченными элементами.

В целом все стропильные основания подразделяются на несколько видов.

• Висячие. При такой основе стропильные составляющие оснащаются опорными стойками в двух точках: в верхней половине на коньковый прогон и в нижней – на мауэрлат. Подобная основа берет на себя нагрузки на прогибание, а также сжатие и распирание.
• Наслонные. При наслонной конструкции стропилины опираются не на две, а на три точки: сверху – на конек, в середине – на стойку, снизу – на мауэрлат. Стойки ставят на несущие перекрытия, находящиеся внутри. Что касается вертикальных опорных элементов, то они в конструкции призваны уменьшать прогиб ног стропил, а также ликвидируют распирание.
• Комбинированные. Такие системы состоят из наслонных и висячих деталей, чередующихся между собой.

Элементы системы

Кроме самих стропильных элементов, в конструкции крыши вальмового типа присутствуют и другие необходимые детали.

• Мауэрлат. Эта деталь являет собой довольно мощный и крепкий брусок, который прикрепляется по периметру верхнего торца перекрытий постройки. Мауэрлат является базовым основанием для строительства сооружения из стропил.
• Коньковый брус или прогон. Этот элемент обычно располагается исключительно по продольной оси жилища, на высоте от уровня перекрытия, которая находится в зависимости от планируемой крутости скатов.
• Затяжки. Эти элементы являют собой перемычки в горизонтальном положении, расположенные между ногами. Они стягивают между собой стропила, устраняя нагрузку в виде распирания на стеновые перекрытия. Их располагают повыше у конька (ригель) либо внизу как балку перекрытия.

• Подкосы подстропильных ног. Эти детали устанавливают под углом к стропилам, чтобы создать эффект сокращения их сгиба под действием собственного веса.
• Шпренгели. Это вертикальные подпорки, необходимые для диагональных стропилин. Сооружения с вертикально расположенными стойками и горизонтальными схватками называются шпренгельными фермами.
• Стойки-подпорки под прогон. Эти детали можно опереть на правильно и ровно выложенный лежень в центральной части перегородки параллельно коньку либо сделать упор в элементы перекрытия или затяжки.

• Ветровая балка. Эту деталь нужно прибить внутри наискось непосредственно к ногам стропил. Зачастую эти составляющие элементы прикрепляют с двух сторон, особенно когда постройка сооружается в районе с постоянными ветрами.
• Лежень. Этот элемент делают из деревянного бруса толщиной 100 мм и больше. Лежень играет роль мауэрлата на внутренних несущих перекрытиях. Именно на эту деталь в дальнейшем устанавливают стойки.

Расчет материала

Прежде чем приступать к сборке стропильной основы под вальмовую крышу, следует грамотно рассчитать материалы, которые понадобятся для проведения работ. Стоит учитывать, что составление проектной схемы и чертежа крыши с четырьмя скатами считается одним из самых трудных. В этом случае очень важно не ошибиться в своих расчетах. А также нужно помнить, что уклон крыши обычно составляет от 5 до 60 градусов. Опираясь на эти данные, нужно подобрать ту или иную кровлю. Для маленьких уклонов лучше всего подойдут рулонные материалы, а для крутых оснований – черепица.

При подсчетах пригодятся следующие данные:

• общий вес будущей кровли;
• вес гидроизоляционного и утепляющего слоев;
• нагрузки от снега и ветра в месте проживания;

• местный климат;
• тип стропильных элементов, а также присутствие дополнительных деталей для сохранения должной плотности вальмовой крыши;
• все устройства, которые планируется расположить на крыше по ходу проведения работ.

Зная все перечисленные данные, можно быстро и беспроблемно сделать подсчет материалов, которые требуются для постройки вальмовой конструкции. Для этого рекомендуется обращаться к специальным онлайн-калькуляторам, с помощью которых можно узнать все требуемые значения, в том числе и высоту конька конструкции.

А также важно правильно рассчитать узлы сооружения.

В них должны присутствовать такие детали, как:

• коньковый узел;
• узел опоры балок на мауэрлат;
• узел соединения стропил с затяжкой;
• узел совмещения подкоса, сойки и опоры.

Укладка и усиление конструкции

У современных домовладельцев есть возможность соорудить стропильное основание для четырехскатной крыши своими силами. Для этого сначала нужно составить проект будущего сооружения с указанием всех размеров. Устройство стропильной системы следует начинать с монтажа вертикальных опорных элементов, чтобы поддерживать коньковый брусок. Чтобы закрепить эти опоры, на балке в центре применяют особые укосы. Завершив их монтаж, устанавливают диагональные стропила – обрезные доски с сечением 50х150 мм.

На накосные стропила в дальнейшем ляжет самая большая нагрузка, поэтому крайне важно, чтобы данные составляющие были поставлены правильно. Стоит отслеживать, чтобы диагонали стропила составляли одну длину, поскольку они будут регулировать длину свесов кровли. Габариты свесов обычно составляют примерно 50–60 см, но в районах с сильными ветрами эти детали могут достигать метра.

Завершив монтаж накосных деталей, нужно установить рядовые стропила, оставляя свободное расстояние (шаг). Эти промежутки нужно рассчитывать, учитывая ширину теплоизоляционных плит. Как правило, шаг между такими стропилами составляет 60 см.

Крепление рядовых деталей к коньковому бруску и мауэрлату делается при помощи рубки. Чтобы дополнительно зафиксировать эти элементы, можно использовать верхние ригели и стяжки. Со всех сторон диагональных стропил нужно прикрепить по нарожнику. Благодаря этим составляющим будет осуществляться скрепление стропил с мауэрлатом. Что касается рядовых стропил и нарожников, то их нужно укладывать параллельно друг другу под прямым углом к коньковому элементу.

Зачастую крыши с четырьмя скатами характеризуются крепким и жестким строением, которое беспроблемно выдерживает серьезные нагрузки. Но в ситуациях, когда эти сооружения имеют маленький наклон, который провоцирует серьезную нагрузку под действием снега, нужно заняться укреплением имеющейся конструкции. Для этого можно использовать шпренгели или фермы.

Сам по себе шпренгель выглядит как брусок, который выкладывается на две стены, сходящиеся под углом. Этот элемент будет выступать в качестве основы под монтаж вертикальной стойки, которая будет поддержкой диагональной стропильной детали. Подобным образом укрепляется часть снизу накосного стропильного элемента. Если же необходимо усиление верхней площади, то устанавливают шпренгельную ферму.

Советы и рекомендации

При создании стропильной системы вальмовой крыши следует придерживаться нескольких советов специалистов.

• Стоит учитывать, что висячая основа подойдет только для построек, ширина которых составляет меньше 6 м. Наклонные же стропила с дополнительной опорой могут увеличить это расстояние до 12 м, а с двумя опорами – до 18 м.
• Определенные детали конструкции имеют большую длину, а стандартные габариты пиломатериалов при этом ограничиваются значением в 6 м. Чтобы разрешить эту проблему, кровельщики делают клееные и наборные стропила, собранные из 2 или 3 отдельных частей.

• Не следует приступать к конструированию стропильной системы, если отсутствует проект. Без подробной схемы конструкция может получиться неправильной и потребует переделки.
• Вальмовую крышу можно устанавливать не только над частными домами, но и над беседками на приусадебных участках.
• Если при сборке стропильной системы была допущена небольшая погрешность в параллельности, то ее можно исправить при помощи мауэрлата, а разницу в высоте деталей удастся подкорректировать специальными прокладками.

Удачные примеры и варианты

Вальмовые крыши выглядят очень эстетично, придавая частному дому более аккуратный и завершенный вид. Особенно привлекательно на жилых строениях смотрятся конструкции с эркером. Например, уютный двухэтажный дом из светлого дерева можно украсить вальмовой эркерной крышей контрастного темно-салатового или изумрудного цвета.

Темная вальмовая крыша будет органично смотреться в комбинации с нежно-молочным фасадом одноэтажного дома. Чтобы обыграть контраст, следует установить в таком жилище окна с темными рамами и такие же темные двери со стеклянными вставками. Для смягчения таких сдержанных тонов можно высадить около дома живые цветы розового цвета.

На светлом оштукатуренном доме, окруженном белым металлическим забором, будет гармонично смотреться розовая вальмовая крыша. Оживить постройку можно темными оконными рамами и кирпичной кладкой вокруг входной двери.

Вальмовые крыши потрясающе смотрятся в ансамбле с домами, имеющими фасад, отделанный камнем. Причем и крыша, и стены строения могут быть темными и различаться только по оттенку. Чтобы сооружение не казалось слишком мрачным, его следует завершить окнами с белыми рамами и широкой асфальтовой или каменной тропинкой, ведущей к входной двери.

В следующем видео вас ждет установка стропил и мауэрлата по безраспорной системе для вальмовой крыши.

Вальмовая крыша и характерные особенности устройства ее конструкции

Вальмовую крышу можно сделать и своими руками – это несложная работа, как может показаться в первую очередь человеку, не обладающему опытом в строительстве и не имеющему соответствующих знаний. 

Работа по возведению вальмовой крыши – не такая простая как при устройстве односкатной кровли, но выполнимая, никаких сверхъестественных усилий здесь применять не потребуется.

Тем, кому интересна тема вальмовой конструкции – видео с инструкциями по ее возведению и общей информацией можно найти на этой странице ниже, но все же главное в строительстве – это грамотная планировка и четкая разметка. Это позволяет избежать сложностей, которые могут возникнуть в ходе выполнения рабочих действий.
До того, как начать строительство вальмовой крыши своими руками, требуется узнать о данном виде крыши все подробности, в частности, какова стропильная система у вальмовых крыш, а также грамотно все замерить и детально разметить.

Видео «общие сведения о конструкции вальмовых крыш»

Принципиальное отличие крыш вальмового типа заключается в том, что их конструкция имеет вид совокупности двух элементов, из которых кровля и сооружается:

• 1. Первый элемент имеет вид двух обычных скатов, которые встречаются и на других крышах.
• 2. Второй элемент – это и есть неповторимость вальмовых крыш: ввиду того, что скаты не покрывают всю площадь дома в длину, незакрытое пространство можно закрыть при использовании двух боковых вальм, от которых и происходит название данной конструкции.

Чертежи для строительства вальмовой крыши можно сделать при помощи разметочной рейки и при использовании теоремы Пифагора, которая известна еще со школы. Главное правило здесь – не торопиться, действовать тщательно и обдумывать каждый шаг.

Если правильно подготовить проект вальмовой кровли и грамотно сделать разметку, то надрезы можно произвести самостоятельно на конструкции из стропил, которые потребуются для процесса строительства.

Рисунок 1. Конструкция и схема вальмовой крыши

Технологию по устройству и возведению вальмовых крыш принято считать наиболее точной, ведь основная часть замеров для нее начинается с нижнего ребра стропил, равно как и при монтаже стропил односкатной крыши.

Самые важные правила по выполнению конструкции вальмовой кровли:

• 1. Важно знать, что промежуточные элементы стропил являются наиболее крутыми всегда, нежели угловые элементы, ввиду этого размер досок, используемых для изготовления стропильной системы должен быть не менее 50×150 мм, это же качается и бревен.
• 2. Малые элементы в конструкции стропил нужно крепить не к коньковой доске как при строительстве скатной крыши, а к угловым деталям системы стропил. Причем уклон промежуточных элементов системы данного типа должен совпадать с уклоном ее малых элементов.
• 3. Строительством вальмовой крыши подразумевается, что для подготовки коньковой доски и стропил используется один вид материала.
• 4. При возведении вальмовой крыши требуется использовать промежуточный центральный вид стропил, их необходимо крепить по двум краям коньковой доски.
• 5. Упираться промежуточные стропила будут и в коньковую доску, и в расположенный выше уровень задействованной обвязки.

Совет:
При осуществлении замеров специалисты рекомендуют использовать разметочную рейку, отложив в сторону обычную рулетку. Это позволит сделать разметку более качественной и набросать чертеж вальмовой крыши более грамотно, чем при задействовании для замеров обычной рулетки.

Рисунок 2. Разметка вальмовой кровли

Перед тем, как начать строительство вальмовой кровли, понадобится произвести ее разметку. В первую очередь нужно разметить осевую линию, она располагается на верхнем уровне обвязки той стены, которая находится с торца здания.

На следующем этапе необходимо произвести грамотное измерение половинной толщины доски коньковой, а еще сделать разметку местоположения первой заготовки стропильной системы промежуточного вида.
В дальнейшем разметочную рейку одним концом нужно приложить к размеченной линии для первой заготовки стропил, а на другой конец перекинуть линию боковой внутренней стенки, она будет служить отметкой для размещения промежуточной заготовки системы стропил.

Точность длины свеса стропил можно уточнить при помощи переноса разметочной рейки на ту линию, которая идентична внешнему контуру той же стены, причем конец второй рейки нужно поставить на образовавшийся свес кровли.

Рисунок 3. Пример конструкции вальмовой кровли

Затем нужно разметить местоположение второй детали стропил центрального промежуточного вида. С этой целью рейку нужно расположить на краю боковой стенки, отметить на ней верное расположение той стропильной заготовки, которую предполагается расположить между боковой стенкой и верхним концом обвязки, что и предусматривается схемой вальмовой крыши.

В остальных углах здания нужно проделать те же действия, это позволит грамотно и точно выполнить разметку всех деталей центровой части системы стропил и сделать коньковую доску точных размеров.

Основное преимущество такой процедуры разметки заключается в том, что конструкция вальмовой кровли и ее устройство будут спроектированы без построения гипотез о том, нужно ли организовывать опускание стропильных угловых деталей, потому что вся стропильная система будет впоследствии собрана из одного материала, обладающего единой шириной и одинаковым сечением.

Рисунок 4. Пример устройства конструкции вальмовой кровли

За счет использования в системе стропил вальмовой крыши одинаковых досок размера 150×50 мм конструкция крыши получается такой, что верхние части деталей стропил располагаются чуть выше верхних частей угловых деталей. В итоге между стропилами и материалом кровли образуется промежуток, который способствует дополнительной циркуляции воздуха на чердаке.

Ввиду того, что все детали стропильной системы, на которых ведется строительство вальмовой крыши, по форме являются треугольниками, их самый верный расчет можно сделать при помощи теоремы Пифагора, о которой велась речь выше.

Рисунок 5. Схема разметки вальмовой крыши при помощи размерной рейки

Перед тем, как начать осуществление замеров и наносить разметку, нужно детально изучить все элементы, из которых образуется вальмовая крыша – скаты, вальма и т.д. После разбора ее устройства нужно заранее определиться со способом соединения заготовок системы стропил меж собой.

Разобрав устройство вальмовой кровли требуется перейти к процедуре изготовления рейки, при помощи которой в дальнейшем и будут осуществляться замеры.

Чтобы разметка крыши была на порядок удобнее при нахождении метки на рейке, расположенной на значительном удалении от глаз работника, ширину рейки нужно выбирать примерно 5 сантиметров. Расположение промежуточной детали в стропильной системе нужно отметить способом накладывания рейки к мауэрлату боковой стенки.

Кроме того, нужно произвести замер толщины стены, это позволит сделать грамотную выборку на опорную часть системы стропил, свеса кровли.

Чтобы не осуществлять замеры несколько раз, можно просто нанести на рейку все используемые размеры при разметке.  Это даст возможность сэкономить время и исключить ошибки даже в несколько миллиметров. При использовании рулетки при повторных замерах участка ошибки избежать сложно.

Эти ошибки в конечном итоге вполне могут привести к тому, что не будет стыковаться вся система стропил, а это потребует времени на устранение неточностей.

Помимо этого, нужно заранее составить перечень всех используемых для разметки стропильной системы коэффициентов, чтобы более детально и точно построить конструкцию крыши.
К этим коэффициентам следует отнести и такие, как соотношения между расположением используемых элементов стропил и их длиной, а также ряд различных пропорций наряду с характеристиками различных уклонов и скатов. Двигаемся дальше.

Рисунок 6. Таблица угловых деталей стропильной конструкции вальмовой кровли

Чтобы получилось удобно, весь список коэффициентов следует разбить на два столбца. В первом указаны коэффициенты, используемые для разметки промежуточных деталей стропил, а во втором – значения, которые используются для угловых деталей стропильной конструкции.
Ниже приведен пример такой таблицы.

Например, расчет необходимой длины ноги заготовки стропил вальмовой кровли осуществляется путем умножения выбранного коэффициента на заложение ноги.

Такая таблица коэффициентов нужна в строительстве вальмовой крыши ввиду того, что вычисления длины стропил без ее применения могут отнять массу времени или в результате оказаться неверными.

На сегодняшний день в строительстве используется ряд способов для вычисления длины стропил как вальмовой, так и любой другой кровли. Все они основываются на трансформации горизонтальной проекции в длину стропильной заготовки, здесь опять же выручает теорема Пифагора.

Если подготовить заранее таблицу коэффициентов, то это позволит ускорить процесс и упростить ведение расчетов. Кроме того, расчеты получатся намного точнее, равно как и при возведении крыши из шифера.

Рисунок 7. Пример расчета конструкции вальмовой кровли

При использовании разметочной рейки требуется измерить горизонтальную проекцию промежуточной стропильной заготовки.
Далее в таблице коэффициентов нужно найти значение, которое соответствует выбранному уклону кровли. Выбранные значения нужно перемножить между собой, в результате получится значение длины детали стропильной системы.
Далее можно измерять стропильную длину нижней грани.

Стропильная длина – это совокупное расстояние между выборками на коньковой доске и той, которая выбирается для фиксирования опорной части ноги стропильного элемента.

Длину стропильного свеса можно вычислить методом умножения его горизонтальной проекции на тот коэффициент, который выбран в таблице. Дополнительный способ вычисления стропильной длины – это использование теоремы:

Рисунок 8. Теорема Пифагора

 а – вертикальная проекция заготовки, b – горизонтальная проекция.

Найденное в результате вычислений значение c и будет приниматься за искомую стропильную длину. Теорему можно использовать для строительства вальмовых крыш нестандартного типа, когда в таблице нельзя отыскать нужных коэффициентов.

Рисунок 9. Разметка угловых деталей вальмовой кровли

Разметку угловых деталей в системе стропил вальмовых крыш следует выполнять в следующем порядке:

• Пометить место соприкосновения разметочного контура и высочайшей внутренней части обвязки;
• Измерить длину от выбранной точки до контура разметки, а также до ближайшей промежуточной заготовки системы стропил, это позволит вычислить горизонтальную проекцию, необходимую для расчета стропильной длины угловой детали системы;
• Упрощает разметочные работы рейка для разметки, при помощи ее выполненную разметку боковых стенок нужно перенести на торцевые стены дома. Это поможет в соблюдении правильного расстояния между центровыми заготовками системы стропил;

Если рассмотреть детали проекта вальмовой кровли на схеме жилища, то можно сделать вывод о том, что получившееся расстояние от выборки опорной плоскости угловых элементов до разметочного контура малых заготовок системы стропил есть не что иное, как горизонтальная проекция короткого элемента.

Рисунок 10. Схема разметки угловых деталей вальмовой кровли

Оптимального удобства разметки можно достигнуть после изготовления специального шаблона, например, из листа фанеры, который имеет прямые углы.
Например, если уклон равен 612, то шаблон делается следующим образом: с одной части угла отмеряется 0,30 м, а с другой – 0,60 м, затем путем соединения отметок можно получить треугольник, по контурам которого лист фанеры нужно обрезать.
К большей стороне треугольника крепится брус размеров 50×50 мм и на этой же стороне фиксируется коэффициент уклона скатов.

Вальмовую крышу несложно построить своими руками. Самое главное при ее строительстве заключается в правильном проведении всех расчетов и разметок, для этих целей нужно использовать специальную рейку и таблицу коэффициентов.

http://krovlya-krysha.ru/ustrojstvo-kryshi/preimushhestva-i-sposoby-ustrojstva-odnoskatnoj-kryshi.html

Стропильная система вальмовой крыши: схема, устройство, расчет

Стропильная система вальмовой крыши предназначена для обустройства четырехскатной кровли.

Устройство вальмовых стропил позволяет им выдерживать значительные ветровые нагрузки.

Чтобы построить такую конструкцию, потребуется сделать расчеты вальмовой стропильной системы.

Прочитав статью, вы будете знать, как нужно рассчитывать шаг, высоту и угол наклона стропил, из каких строительных материалов их нужно делать, какие разновидности стропильных систем подходят для вальмовой крыши.

В тексте есть обучающие видео и фото, которые помогут вам собрать стропильную конструкцию для вальмовой крыши.

Специфика стропильной системы вальмовой кровли

Вальмовая крыша, как любая другая, состоит из скатов (в данном случае четырех), конька, то есть места соединения скатов, козырька и ребер. У вальмовой крыши нет фронтонов.

Их место занимают вальмы — треугольные покатые скаты. Вальмовая крыша выглядит эстетичнее обычной двухскатной, к тому же она может выдерживать ураганный ветер.

На крыше этого типа можно устраивать мансардные этажи и эркеры. Монтаж такой конструкции гораздо сложнее, чем монтаж двускатной крыши с фронтонами.

Фото:

Вальмовая крыша представляет собой четыре ската, из которых два имеют форму трапеции, а два — форму треугольника.

Трапеции соединены верхней гранью, треугольники между собой никак не соединяются, они лишь имеют общие границы с трапециями.

Для вальмовой крыши собирают стропильную систему особой формы. Устройство стропильной системы вальмовой крыши сложнее всех других видов крыш, за исключением многощипцовой.

Строительство вальмовой крыши своими руками потребует от вас большой трудоотдачи и дотошных расчетов.

В строительных нормативах, а конкретнее – в СНиПе под номером II-26-76 «Кровля», указано что крыша — это верхнее ограждение здания, защищающее его от внешней среды.

Конструкционно крыша состоит из следующих элементов:

• стропильной паутины;
• кровельного пирога.

Стропильная система служит основанием для кровельного пирога. Сама кровля состоит из нескольких слоев: настила, обрешетки, паро-, гидро- и теплоизоляции, покрытия.

Кровельный пирог вальмовой крыши может быть любой конструкции и толщины. Его можно сделать из каких угодно материалов.

Вальмовые крыши могут быть покрыты металлочерепицей, профнастилом, мягкими материалами. Сложнее всего покрыть скаты такой формы шифером, так как этот материал плохо режется.

Фото:

Но если нет выбора, то можно использовать и шифер, просто придется дольше повозиться и морально приготовиться к тому, что значительное количество материала уйдет в отходы.

Вальмовые крыши хорошо противостоят ветру, что может быть важно в некоторых регионах. В вальмовой конструкции технически все четыре стороны кровли одинаковые — это облегчает монтаж.

У вальмовых крыш есть два недостатка:

• подкровельное пространство хуже освещается;
• в кровле появляются четыре дополнительных ребра, которые приходится закрывать коньковым элементами.

Существуют конструкции, в которых вальмы делают только в нижней части. Такие крыши называются полувальмовыми.

Стропильная система вальмовой кровли

Если кровельный пирог может быть разным, то стропильная система вальмовых крыш всегда одинакова, независимо от того, какие стройматериалы будут применяться при укладке кровли.

Стропильная система — это каркас крыши. Она состоит из деталей, выполняющих несущую функцию. Стропильная система обязана выдерживать вес кровельного пирога и снеговое и ветровое давление.

Звенья стропильной системы вальмовой крыши:

• мауэрлат —толстая балка по периметру дома, является основанием всей стропильной системы;
• стропильные ноги — расположенные под углом вертикальные балки, опора для кровельных материалов;
• коньковый брус — место соединения трапециевидных склонов, представляет собой горизонтально расположенную балку, на которой закрепляют верхние концы стропил;
• затяжка — балка, соединяющие два противоположных мауэрлата;
• стойка — вертикальная деталь, соединяющая прогон с затяжкой;
• диагональные стропила — боковая грань треугольного ската. Диагональные стропила или накосные ноги длиннее всех остальных стропил, для их укрепления используют дополнительные элементы — шпренгеля;
• шпренгель — деталь, соединяющая под углом два близлежащих мауэрлата;
• нарожник — деталь, соединяющая мауэрлат и диагональные стропила;
• ветровая балка — плоская доска, прибитая с внутренней стороны стропил для придания им жесткости;
• кобылка — деталь, удлиняющая стропила и выходящая за периметр здания, служит для создания профильного карниза;
• подкос — деталь, соединяющая стропила с затяжкой.

Стропила вальмовой крыши бывают наслонными и висячими. Первые в середине опираются на дополнительные опоры. Висячие стропила контактируют только со стенами здания.

Висячие стропила можно ставить, только если расстояние между дальними стенками не превышает 6 метров.

Фото:

Наслонные стропила с одной опорой перекрывают пролет длиной до 12 м, с двумя опорами — до 15 м.

Наслонные можно ставить в зданиях, где средняя стена является несущей или есть столбчатые буферные опоры. Если буферных опор нет, то делается вальмовая крыша с висячими стропилами.

Основным стройматериалом для постройки стропильной системы в частном секторе являются пиломатериалы.

Поэтому уже на этапе разработки проекта должны быть предусмотрены меры противопожарной безопасности. Пиломатериалы обрабатывают антисептиком и огнезащитными препаратами.

В кровле предусматриваются вентиляционные зазоры, через которые пар, поднимающийся снизу, будет удаляться из подкровельного пространства. Эти меры способствуют сохранению стропильной системы от гниения.

Расчет нагрузки на стропильную систему

Вальмовые стропила должны выдерживать постоянные и переменные нагрузки.

Постоянная нагрузка — это вес кровельного пирога и самой стропильной системы. Временные нагрузки — это давление снега, ветра и дополнительный вес, например, ходящего по кровле человека.

В умеренном климате за расчетную величину снеговой нагрузки принят показатель 180 кг/м². В аномально снежные годы этот показатель может вырасти до 400 кг/м.

Если уклон ската составляет более 60 градусов, то снеговую нагрузку в расчет можно не брать. Ветровая нагрузка в Подмосковье составляет 35 кг/м².

Все эти данные приведены в документе «Строительные нормы и правила 2.01.07-85 —Нагрузки и воздействия», там же находятся поправочные коэффициенты для каждого региона.

Если к стропилам подвешиваются потолки или на них устанавливают водяные баки, то в расчетах эту нагрузку обязательно учитывают.

Видео:

Сейчас в качестве стропил используют деревянный прямоугольный брус или доски. Их сечение должно соответствовать расчетным нагрузкам.

Стропила делают из строительной хвойной древесины без дефектов, сучков и трещин влажностью не больше 22 %.

Для увеличения жесткости соединений стропильной конструкции определенные места усиливают металлическими звеньями.

Составная металлическо-деревянная конструкция крепче, поэтому она позволяет более сильно нагружать стропильную систему. При желании стропильную систему можно целиком сделать из металла.

Это могут быть произведенные в промышленных условиях детали, например, стропильные фермы из оцинкованного проката, или элементы, сделанные самостоятельно на объекте из швеллеров и уголков.

Расчет стропильной системы вальмовой крыши – достаточно сложная и трудоемкая операция. Потребуется работать много дней, обложившись справочниками и строительными нормативами.

Поэтому тем, у кого есть на это средства, лучше заказать чертеж в архитектурном или проектном бюро.

Помощь специалиста особенно желательна, если предполагается, что вальмовая крыша будет с эркером или другими дополнительными элементами, усложняющими конструкцию.

Вальмовая крыша — трудоемкая и материалоемкая конструкция. Если в непрофессионально составленном проекте окажутся ошибки, то убытки будут весьма значительными.

Работа по проектированию стропильной системы упрощается, если использовать профессиональные компьютерные программы, например, Архикад.

Сборка стропильной системы

Вальмовые конструкции собрать гораздо сложнее, чем двускатные. Для вальмовой конструкции потребуется в два-три раза больше пиломатериала и времени.

Главная сложность, с которой придется столкнуться при сборке каркаса вальмовой крыши, состоит в том, что каждое стропило (а их может быть под сотню) и каждая доска обрешетки зарезаются с двух сторон под собственным углом.

Монтаж вальмовой крыши с эркером:

1. устанавливают мауэрлат из бруса 200х200 см и лежни — мауэрлат идет по периметру здания, лежни идут по внутренним стенкам;
2. между мауэрлатом и стенками нужно предусмотреть слой гидроизоляции из двухслойного рубероида или мастики;
3. мауэрлат и лежни жестко крепят к стене;
4. устанавливают горизонтальные балки в виде стандартной балочной паутины;
5. устанавливают балки эркера.

Примечание: на этом этапе главное — обеспечить равномерный вылет карниза со всех сторон. Это касается и эркера, и дома. Стандартный вылет карниза составляет 50 см.

Далее подшивают карниз досками:

1. укладывают доски поверх балок;
2. размечают по балкам;
3. отпиливают и накручивают саморезы;
4. доски заводят снизу за балки;
5. прикручивают — двое человек держат, а третий крутит.

Совет: на этом этапе подшить карниз удобнее, быстрее и безопаснее, чем после того, как кровля будет готова.

Видео:

Далее устанавливают опорную раму — ее высота равна высоте крыши. Сверху ставят коньковый брусок и устанавливают отдельный коньковый брусок над эркером.

Стропильную систему можно устанавливать поэлементно или сколачивать на земле фермы, а затем поднимать их на крышу и устанавливать.

Поэлементная сборка:

1. устанавливают стропила главной крыши, шаг стропил должен соответствовать проектной документации;
2. устанавливают угловые стропила — два с одной стороны, два с другой;
3. устанавливают нарожники;
4. монтируют стропильную систему эркера: коньковый брусок, распорку и стойку;
5. на центральной стойке эркера закрепляют центрирующий сердечник — особую деталь, к которой крепят стропильные ноги эркера;
6. устанавливают элементы жесткости: подкосы, стойки, затяжки, подвесы.

На этом этапе стропильный каркас дома можно считать готовым. Все его звенья должны быть неподвижно закреплены друг с другом и пропитаны антисептиками и антигорючими составами.

Завершение работ — установка обрешетки

Сначала обрешетку ставят на основную крышу. Обрешетка может быть выполнена из брусков или досок. Под мягкую и фальцевую кровлю делают сплошную обрешетку.

Обрешетку набивают на все скаты по очереди, начиная с вальм. При установке обрешетки продвигаются снизу вверх. Первую доску выставляют параллельно обвязке стены.

Под определенные виды кровли доски набивают сплошным настилом, не оставляя между ними зазоров. Сплошные настилы делают под натуральную черепицу и другие тяжелые или мягкие материалы.

В остальных случаях между обрешеткой оставляют зазоры, как правило, равные ширине доски. Это позволяет уменьшить расход материала и удешевить конструкцию.

Видео:

Для обрешетки берут доски толщиной от 25 до 50 мм, ширина досок – от 100 до 200 мм. Сейчас для закрепления досок не используют гвозди, монтаж ведут с помощью черных саморезов по дереву.

Длина крепежа должна быть вдвое больше, чем толщина доски. Каждую доску закрепляют двумя саморезами с обеих сторон. Доски шириной 200 мм закрепляют с каждой стороны тремя саморезами.

Концы досок запиливают под углом болгаркой или ножовкой, выравнивая их по шнуру или на глаз. Закончив обрешетку на вальмах, переходят к основным скатам. На трапециевидных скатах работы ведут в том же порядке.

Некоторые виды кровли (Катепал) требуют идеально ровного основания. В этом случае на доски укладывают дополнительно ОСП или влагоустойчивую фанеру.

Под жесткие материалы: ондулин, шифер, металлочерепицу, профнастил устраивают решетчатую обрешетку.

На последнем этапе монтажа стропильной системы поверх обрешетки крыши и обрешетки эркера устанавливают ендовный брусок.

Кровля может быть холодной и утепленной. Последняя делается в случае, когда подкровельное пространство будет жилым. Обрешетка в этих случаях устанавливается по-разному.

На теплых кровлях доски обрешетки укладывают не на сами стропила, а на слой пароизоляции, защищающий древесину от конденсата.

На что нужно обратить особое внимание? Сложнее всего правильно свести крышу эркера с основной крышей.

Важный нюанс — угол наклона основного ската должен быть примерно одинаков с углом наклона ската эркера, а вальма должна идти параллельно внешней грани эркера.

Видео:

В этом случае крыша будет смотреться симметрично и органично. В конструкциях без эркера монтаж проходит гораздо легче.

Итак, теперь вы знаете, как производится установка стропил под вальмовую крышу, и при необходимости сможете сделать кровлю на свой дом самостоятельно.

Пошаговая инструкция по возведению стропильной системы вальмовой крыши со схемами и чертежами, размещенная в статье, поможет успешно справиться с этой задачей.

19 частей крыши дома (детальная схема)

Индивидуальная диаграмма поперечного сечения крыши дома, показывающая множество различных частей жилой крыши, включая структурные части, различные слои, внешний вид и различные элементы крыши, такие как световой люк и дымоход.

Как и многие аспекты дома, крыша довольно сложна. В доме довольно много частей крыши, включая разные слои и особенности.

Ниже мы создали очень полезную пользовательскую диаграмму, которая иллюстрирует различные элементы и слои типичной крыши.Для получения дополнительной информации о крышах ознакомьтесь с нашей статьей о типах крыш и схемами.

Связанный: Стили вальмовой крыши | Дома с вальмовыми крышами

Коньковая доска:  Горизонтальная деревянная или металлическая пластина, опирающаяся на вершину крыши. Стропила и фермы соединяются с коньковой доской для получения цельного каркаса.

Твердый настил:  Композитный настил из твердых материалов. Он напоминает настоящее дерево и особенно прочен и стабилен, чтобы выдерживать большие нагрузки.

Подложка из войлока: Это гидроизоляционный слой из обычного войлока, который укладывается поверх твердой доски настила и затем полностью покрывается гонтом или другим кровельным материалом.

Черепица: Кровельное покрытие, как правило, плоской и прямоугольной формы, изготовленное из различных материалов, таких как шифер, дерево, плитняк, пластик, металл и композитные материалы.

Прокладка вентиляционной трубы: Внешняя установка на крыше, использующая систему вентиляционных труб для предотвращения просачивания воды и создания повреждений.

Мансардное окно: Окно, установленное на крыше или потолке для дневного освещения.

Обшивка дымохода: Гидроизоляция, устанавливаемая на пересечении крыши и дымохода и используемая для предотвращения проникновения влаги.

Дымоход: Вертикальная конструкция через крышу, которая выводит дым и продукты сгорания из камина, котла или печи во внешнюю атмосферу.

Опорная балка: Горизонтальная балка, соединяющая две стропила, пересекающиеся на коньке.

Стропила: Один из ряда диагональных элементов фермы, которые сходятся на вершине, чтобы поддерживать настил крыши и его нагрузки.

Облицовка ендовы: Гидроизоляционный слой, установленный вдоль линии ендовы крыши с помощью taktekkernbergen.no.

Подложка ендовы: Гидроизоляционный слой, защищающий ендовы крыши от протечек.

Обшивка с промежутками: Также называемая пропущенной настилкой, это относится к установке плоских панелей с промежутками друг от друга, что приводит к внешнему виду лестницы .

Облицовка: Обшивка, закрывающая концы стропил.

Обзорная площадка: Горизонтальная балка, консольно выступающая из стеновой плиты.

Рейка: Наклонные стороны фронтона.

Желоб: Канал для системы водоотведения здания.

Водосточная труба: Канал, по которому дождевая вода отводится из желоба.

Брызговик: Находится под водосточной трубой и используется для отвода дождевой воды из желоба в сторону от дома.

Родственный:

 

 

Домашние подарки Stratosphere…

Примите участие в розыгрыше Мелкая бытовая техника

Лучшие мелкие бытовые приборы включают блендер Vitamix, кастрюлю быстрого приготовления, соковыжималку, кухонный комбайн, настольный миксер и кофеварку Keurig.

Бесплатные раскраски и книги для детей

Бесплатно скачать и распечатать.

Загрузите тысячи пользовательских раскрасок и головоломок для своих детей.

границ | Разрушения каркаса деревянных каркасных вальмовых крыш при экстремальных ветровых нагрузках

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветров необходима для обеспечения безопасности жильцов, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для населения и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых режимов отказа в жилых строениях. Они в первую очередь связаны с системами облицовки кровли и стен, а также с вертикальной траекторией нагрузки 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). Обрушения крыш жилых домов, а именно отказ соединений крыши со стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, широко изучались из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов по отношению к другим строениям в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с аварийностью жилья. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети застрахованных убытков от торнадо на сумму 32 миллиарда долларов связаны с жилыми строениями (Simmons et al., 2015).

Работа по смягчению повреждений деревянных каркасных жилых крыш 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 проливных дождей, сопровождающих ураганы (Sparks et al., 1994). Наблюдения, зарегистрированные во время исследований повреждений после урагана, ранее привели к выявлению важных тенденций отказа в различных компонентах здания. Повторяющиеся отказы аналогичных компонентов позволяют предположить, что повсеместное смягчение последствий возможно за счет усовершенствованных подходов к проектированию и инновационных решений.

Стандартизированным методом оценки скорости ветра во время торнадо является расширенная шкала Фудзита (EF), которая основана на наблюдениях за повреждениями, поскольку непосредственное измерение скорости ветра во время торнадо, как правило, невозможно (Kopp et al., 2012). Текущая версия шкалы EF (Центр ветровой науки и техники, 2006 г.) предоставляет оценки скорости ветра для 28 категорий обычных конструкций и растительности, называемых индикаторами повреждений (DI). Для каждого DI шкала EF использует понятие степени повреждения (DOD). DOD описывают последовательные способы повреждения, которые обычно наблюдаются для конкретных DI. Каждый DOD связан с минимальной, максимальной и ожидаемой скоростью ветра. Эти значения представляют собой диапазон предполагаемых скоростей ветра, необходимых для причинения указанного ущерба (Центр науки и техники ветра, 2006 г.; Мехта, 2013 г.).Их можно соотнести со скоростью ветра по шкале EF для оценки интенсивности торнадо от EF0 до EF5. В настоящем исследовании особый интерес представляет DI для домов на одну и две семьи (FR12). DOD FR12, которые имеют отношение к обрушению крыши, — это DOD-4 и DOD-6, которые описаны в таблице 1. DOD-7, относящийся к обрушению стены, также включен, поскольку он происходит в том же диапазоне скоростей ветра, что и DOD. -6 и часто может возникать в результате обрушения кровли.

Таблица 1 .Описания степени повреждения (DOD) и оценки скорости ветра для режимов отказа, представляющих интерес в индикаторе повреждения жилых домов на одну и две семьи (FR12).

На рис. 1 показан пример типичного отказа оболочки, а на рис. 2 — отказ RTWC. Как уже упоминалось, большинство прошлых исследований повреждений крыш сосредоточено на этих двух видах разрушения. Очевидно, что оценки скорости ветра для повреждения крыши по шкале EF в значительной степени основаны на этих хорошо изученных режимах. Хотя DOD-6 охватывает все возможные виды крупных обрушений кровли, обзор доступной литературы показывает, что текущее понимание DOD-6 ограничено исследованиями, посвященными отказам RTWC.DOD-6 может произойти при ожидаемой скорости ветра 122 мили в час (таблица 1). Эта скорость ветра соответствует относительно слабым торнадо EF2 (Центр науки и техники ветра, 2006). ДОД-4 возникает при меньших скоростях ветра. Было замечено, что двускатные крыши плохо работают в этих режимах, особенно DOD-6, по сравнению с соседними вальмовыми крышами аналогичной конструкции. На самом деле, в списке FR12 канадской шкалы EF (Environment Canada, 2013) отмечается, что для домов с шатровой крышей 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 обусловлена ​​неадекватной конструкцией или большими выступами, а верхняя граница обусловлена ​​усовершенствованной конструкцией, такой как использование ураганных ремней. Разница между этими двумя версиями шкалы EF является важным моментом, который требует дальнейшего изучения, как указали Гавански 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: доктор Дэвид Преватт).

Жилые крыши могут быть сконструированы с различными формами и уклонами. Многие из них включают слуховые окна или другие неровности, закрывающие дома неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных в деревянном каркасном строительстве, наиболее распространенными в Северной Америке являются двускатные и вальмовые 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). Общеизвестно, что вальмовые крыши работают лучше, чем крыши других форм. Анализ хрупкости Kopp et al. (2016), а также Гавански и Копп (2017) даже предположили, что единый DI для жилых построек по шкале EF может быть неадекватным из-за значительных различий в расчетной скорости ветра для различных форм крыши, хотя это не было определено количественно. в обследованиях повреждений.

В нескольких предыдущих исследованиях изучались превосходные характеристики домов с вальмовой крышей (Meecham et al., 1991; Meecham, 1992), а в некоторых более поздних работах непосредственно изучалось поведение вальмовой крыши в отношении обшивки крыши (DOD-4) и RTWC ( DOD-6) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Мичем и др. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе, чтобы улучшить техническое понимание характеристик вальмовой крыши, и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и базовой конфигурацией каркаса в деревянных каркасных крышах.Несмотря на существенные различия между распределениями давления, зарегистрированными для моделей двускатной и вальмовой крыш, общий подъем крыши и опрокидывающие моменты оказались весьма схожими. Это подтвердило, что предпочтительная аэродинамическая геометрия не является единственной причиной улучшения характеристик вальмовых крыш.

Результаты Meecham et al. (Meecham et al., 1991) показали, что ориентация элементов каркаса вальмовой крыши относительно распределения подъемной силы обеспечивает дополнительную устойчивость.Напротив, форма двускатной крыши вызывает более высокие локальные пиковые давления, а ориентация элементов каркаса приводит к менее благоприятному распределению нагрузки. Кроме того, вальмовые крыши имеют РВП по всему периметру, в то время как двускатные крыши соединяются с каркасом стены только по двум противоположным стенам. Обычно считается, что в сочетании с улучшенным распределением нагрузки внутри вальмовых крыш с фермами эти факторы делают вальмовые крыши значительно более устойчивыми к повреждениям из-за распространенных видов разрушения крыши.Это также подтверждается анализом хрупкости (Kopp et al., 2016; Gavanski and Kopp, 2017).

Один из вопросов, возникающих в связи с высокими скоростями ветра, полученными при анализе хрупкости конкретных режимов отказа, заключается в том, становятся ли другие режимы слабым звеном в вальмовых крышах. Другими словами, вместо разрушения RTWC структура выйдет из строя по-другому? Целью данной статьи является изучение возможных дополнительных неизученных режимов отказа и, если они возможны, понимание условий, необходимых для их возникновения.В данной статье представлены анализ и результаты двумерных численных моделей для ферменных и каркасно-вальмовых крыш для изучения этого вопроса. Анализ результатов опроса также используется для подтверждения гипотезы о том, что в вальмовых крышах достаточно распространены другие виды отказов.

Анализ повреждений

Данные о недавних событиях в Соединенных Штатах были получены для изучения в настоящем исследовании. Эти данные были собраны после разрушительных торнадо на юге США, в том числе торнадо Мур, Оклахома 2013 года (EF5) и торнадо Таскалуса, Алабама (EF4) и Джоплин, штат Миссури (EF5) 2011 года.Они были предоставлены авторам доктором Дэвидом Преваттом из Университета Флориды. Группы судебно-медицинской экспертизы, состоящие из исследователей, инженеров и студентов, провели дни после этих событий, изучая пострадавшие районы и документируя наблюдаемые повреждения. Их сообщения об этих торнадо можно найти в литературе (Prevatt et al., 2011, 2013; Graettinger et al., 2014). Объединенная база данных содержит тысячи изображений повреждений домов, начиная от потери обшивки и заканчивая полным разрушением.

Торнадо в Муре, штат Оклахома, было определено как явление EF5, с повреждениями от EF0 до EF5, наблюдаемыми на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб, по оценкам, составил до 3 миллиардов долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0–EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и можно выделить множество стадий развития повреждения. Обследование, проведенное после этого события, послужило основой для последующих исследований, включая выявление новых методов улучшенного обследования повреждений, анализ хрупкости компонентов дома и разработку улучшенных лабораторных моделей торнадо (Graettinger et al., 2014). Это также привело к изменениям в строительных нормах Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования по снижению 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 характера обрушения шатровой крыши. В данных выявлено много случаев частичного обрушения вальмовой крыши. Как и результаты анализа хрупкости в 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 Мура показаны на рисунке 3 и обсуждаются ниже.

Рисунок 3 . Обрушение вальмовой крыши в Муре, штат Оклахома, после торнадо EF5 21 мая 2013 г. (A) Обрушение передней поверхности соседних вальмовых крыш с решетчатым каркасом. (B) Разрушение передней поверхности каркасной вальмовой крыши, при этом виден неповрежденный каркас противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой/двускатной крыши (источник изображения: Dr.Дэвид Преватт).

На рис. 3А показаны соседние дома с вальмовой крышей, которые демонстрируют аналогичные дефекты передней поверхности крыши. RTWC кажутся неповрежденными по оставшемуся периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. В правой части фотографии оставшаяся часть крыши провисла, что еще раз указывает на то, что основной каркас вышел из строя. Дома, показанные на рис. 3А, располагались 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). Изучение фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждениями крыши DOD-4 или DOD-6 40%, по-видимому, разрушились из-за аналогичных частичных отказов. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя в местах соединения гвоздями между элементами, так как 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. 3B показан обвал, аналогичный показанному на рис. 3A, но с гораздо более крутой крышей. RTWC кажутся неповрежденными, и видна большая открытая полость, где были удалены элементы каркаса и обшивка. Как и на рис. 3А, очевидно, что эта крыша не пострадала 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 каркасная конструкция, а не та, которая содержала сборные фермы.Судя по имеющимся данным, во многих неудавшихся вальмовых крышах использовался каркас из стержней.

На рис. 3C показано частичное разрушение комбинированной вальмовой/двускатной крыши. Этот отказ уникален среди тех, что показаны на рисунках 3A, B, потому что отказ материала деревянных элементов очевиден. РТК выглядят целыми, нижняя часть кровли утратила только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, кроме обшивки, с левой. В районе пика крыши рама вышла из строя с обеих сторон.Эта конструкция, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или иным образом усилены с помощью прибитых деревянных пластин.

При осмотре повреждений, показанных на рис. 3, и аналогичных повреждений на имеющихся фотографиях становится очевидным, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся виды разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с соседними конструкциями на основе данных было определено, что в некоторых вальмовых крышах при скорости ветра EF2 могут преобладать отказы каркаса, а не отказы RTWC или потери обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь важное значение. Наблюдаемые отказы стержневой рамы особенно показали, что характеристики крыш с стержневой рамой следует отличать от характеристик ферменных 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 диапазонах DOD-4 и DOD-6 должны быть классифицированы, чтобы определить, связаны ли наблюдаемые отказы с обшивкой, RTWC или каркасом крыши.Сортировка данных по районам дает дополнительную информацию о тенденциях в небольших регионах по сравнению со всей дорожкой повреждений 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 оценку по шкале EF в каждом месте. Эти данные были нанесены на карту и помечены булавками с цветовой кодировкой для представления ранжирования по шкале EF. Образец полученной карты показан на рисунке 4.На этой карте показаны две области, проанализированные для получения представленной здесь предварительной статистики. Эти районы были расположены на западном конце пути повреждения. Анализируются только данные, соответствующие повреждениям EF1, EF2 и EF3, поскольку эти рейтинги соответствуют скорости ветра DOD-4 и DOD-6 для жилых крыш. 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, штат Миссури; нынешние регионы исследования выделены белым цветом.

Анализируются две исследуемые области, обведенные белым цветом на рис. 4, и оценивается возникновение различных режимов отказа. Были проверены фотографии повреждений в отмеченных местах, и отмечен предполагаемый вид неисправности. При этом проходе данных каждое отдельное жилое помещение оценивалось на предмет того, были ли повреждения вызваны RTWC, обшивкой или отказом каркаса. Помимо повреждения крыши, включены разрушения стен, соответствующие DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изучаемых крыш. Обнаружено, что в области 1 в левой части рисунка 4 находятся дома, которые казались более новыми, большинство из них с крутыми шатровыми крышами и большими основаниями. Дома в Районе 2 в основном кажутся старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.

Результаты статистического анализа представлены в Таблице 2. Как показано, в Районе 1 56% домов с соответствующими повреждениями разрушились из-за частичного разрушения каркаса, а 35% имели признаки разрушения RTWC.На рис. 5 показан пример крутых вальмовых крыш, видимых по всему району, а аэрофотоснимок показывает, как обрушение повлияло на площадь поверхности крыши. Во многих случаях самые большие поверхности крыши были удалены, а части конструкции, закрывающие меньшие помещения, остались на месте. Многие из этих построек также имели каркасную конструкцию.

Таблица 2 . Возникновение режимов обрушения крыши жилых домов в отдельных районах Джоплина, штат Мичиган.

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

Возникновение типов отказов в регионе 2 отличается от такового в регионе 1; распределение обрушений кровли более равномерно по трем режимам, в то время как в районе 1 наблюдается более высокая частота отказов, которые можно считать серьезными обрушениями кровли, т. е. подпадающими под категорию DOD-6.В Регионе 2 у 33 % были обнаружены частичные отказы каркаса, а у 37 и 30 % — отказы RTWC и обшивки соответственно. Чтобы понять прогрессирование повреждения, дома, в которых обрушились стены, подсчитываются на основе наблюдаемого режима разрушения крыши, который, как предполагается, предшествует повреждению стены. Например, в Районе 1 в 10% домов произошли частичные обрушения каркаса крыши и обрушение стен, а в 8% — обрушение RTWC и обрушение стен. Это приводит к 18% случаев обрушения стен в регионе. Взаимосвязь между режимами разрушения стены и крыши требует дальнейшего изучения для выявления причинных последствий каждого режима разрушения крыши.

Сдвиг в возникновении определенных режимов отказа между двумя регионами может быть результатом нескольких факторов; однако отмечается, что многие дома в Районе 2 оказались более старой постройки, чем дома в Районе 1, и имели более низкий скат крыш. Хотя это наблюдение может свидетельствовать о том, что наклон крыши способствует возникновению отказов каркаса, неясно, какие другие факторы могли оказать дополнительное влияние. Например, отсутствие боковых ограничений в старых домах могло привести к частым обрушениям стен.В примере, показанном на рис. 6, произошло частичное разрушение каркаса крыши. Однако этот отказ мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине обрушившейся крыши. Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и, поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, сыграли большую роль. В любом случае, в обоих регионах частичные обрушения происходят, по крайней мере, так же часто, как и другие виды обрушения кровли. Требуется дополнительная работа, чтобы получить полный набор статистических данных об этих отказах и лучше определить региональные условия, которые могут способствовать их возникновению.

Рисунок 6 . Частичное разрушение шатровой крыши в области 2 (источник изображения: д-р Дэвид Преватт).

Аналитический метод

Подход и предположения

Разработан и проверен метод численного моделирования для анализа влияния внутренних нагрузок и прочностных характеристик компонентов деревянно-каркасной крыши при подъеме ветра. После разработки модели для получения усилий на стержнях рассчитываются грузоподъемности элемента. Результаты выбранного метода моделирования методом конечных элементов объединяются с оценочными значениями пропускной способности элемента.Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме отношения относительной потребности к 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 содержат звенья на пути вертикальной нагрузки, и потенциальные отказы могут возникнуть в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Stevenson (2017).

Различия между методами строительства крыш, такими как ферменный каркас и стержневой каркас, оцениваются для определения относительной вероятности отказа каркаса для каждого типа. Возможности элементов каркаса крыши также сравниваются с возможностями RTWC, чтобы обеспечить точку отсчета для соотнесения настоящих результатов с обычно наблюдаемыми режимами отказа при хорошо установленных скоростях ветра (т. е. DOD-6). Допущение надлежащей конструкции в анализе позволяет выявить пробелы в текущем проекте, если будет обнаружено, что отказ будет вероятным.В противном случае выводы подтвердят неправильное строительство в домах с наблюдаемыми дефектами.

Анализ спроса и мощности ферменных и каркасных секций крыши

Чтобы понять возможность отказа элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить воздействие нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностью элементов сопротивляться этим воздействиям. Точный анализ деревянных конструкций должен учитывать анизотропные свойства древесины, сложное поведение соединений и многочисленные возможные режимы отказа.Опубликованная литература содержит подробную информацию о моделировании нелинейного поведения и установлении критериев отказа для определенных компонентов крыши, но имеется ограниченная информация о других элементах и ​​конструкциях из стержневой рамы. 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 отношений D/C.Этого достаточно, чтобы проверить гипотезу о частичных отказах каркаса, хотя для построения кривых хрупкости потребуется дальнейший анализ.

Для наблюдения за влиянием линейной нагрузки на элементы и соединения системы крыши силы элементов рассчитываются с помощью моделирования методом конечных элементов с использованием SAP2000. Отдельные фермы и компоненты каркасных крыш моделируются в условиях равномерного отрицательного внешнего давления, а результирующие осевые силы и моменты используются для оценки требований к каждому элементу.Как уже упоминалось, дополнительные сведения о методе проверки и анализа модели предоставлены Stevenson (2017).

Конструкции вальмовой крыши, использованные в расчете

В деревянном каркасном строительстве в Канаде и США используются аналогичные подходы, в которых преобладают директивные или традиционные конструкции (Канадская ипотечная и жилищная корпорация, 2014). Для конструкции крыши эти подходы состоят из следующих документов, таких как Международный жилищный кодекс или часть 9 Национального строительного кодекса Канады, для определения размера элемента, расстояния и требований к крепежу.В Канаде эти требования взяты из табличных значений, основанных на расчетных снеговых нагрузках.

Директивный дизайн включает в себя как каркасные, так и ферменные крыши, хотя сами фермы должны быть спроектированы и поставляться с инструкциями по уходу, обращению и установке на месте. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), проектируются на основе распределения дополнительной нагрузки компаниями, специализирующимися на их производстве. Они становятся преобладающей формой строительства новых жилых крыш, по крайней мере, в Канаде (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Тем не менее, стержневой каркас все еще используется, и большая часть стареющего жилищного фонда состоит из стержневого каркаса. В настоящем исследовании необходимо рассмотреть как ферменные, так и каркасные конструкции, поскольку в имеющихся данных обследования было обнаружено, что оба типа крыш выходят из строя.

Двумерный анализ D/C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на фермах, используемых в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Henderson et al. (2013). На рис. 7 показана конструкция фермы. показана только половина фермы из-за симметрии.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с каркасом из стержней, чтобы соответствовать профилю и геометрии плана ферменной крыши из Henderson et al. (2013), чтобы обеспечить точку сравнения.

Рисунок 7 . Половина смоделированной фермы с помеченными узлами и элементами.

Для каркасной крыши раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010 г.) используется для определения соответствующего размещения элементов и требований к размерам, в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Полученная конструкция показана на рис. 8 с размерами элементов и расстоянием между ними. Расположение элементов каркасных крыш приводит к распределению нагрузки между поверхностями и отдельными элементами крыши. Вальмовое стропило передает нагрузки между элементами на соседних поверхностях крыши, а обшивка играет роль в воздействии системы между элементами на одной поверхности. Из-за такой компоновки невозможно извлечь двумерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было эффективно сделано для ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ крыши с каркасом из стержней упрощается путем изучения одного типичного нарожного стропила. После осмотра стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными в условиях давления крыши из-за самых длинных неподдерживаемых пролетов. Ожидается, что центральные нарожные стропила будут испытывать самые высокие моменты и сдвигающие внутренние силы, а их соединения должны будут выдерживать самые большие опорные реакции. Поверхности крыши идентичны, поэтому выбранное нарожное стропило, показанное на рис. 9, представляет собой четыре различных нарожных стропила на крыше.

Рисунок 8 . Вид сверху проектируемой вальмовой крыши из стержневого каркаса.

Рисунок 9 . Иллюстрация нарожного стропила, выбранного для анализа стержневой рамы.

Численное моделирование деревянных каркасных вальмовых крыш

Стратегия разработки модели в этом исследовании заключается в том, чтобы оценить, можно ли использовать в комбинации более одного аналога упрощенной модели, чтобы получить максимально возможное воздействие нагрузки на каждый элемент фермы. Этот подход был сочтен подходящим для настоящих целей, потому что, сравнивая мощность каждого элемента с его наихудшим возможным сценарием нагрузки, можно определить все уязвимые элементы, не тратя вычислительных или экспериментальных ресурсов на получение достаточного количества данных, чтобы сделать возможным нелинейное моделирование.Еще одним преимуществом использования максимальных сил является то, что он может выявить критические условия, которые возможны, но не учитывались ранее.

Установлено, что максимальный спрос на корпус фермы последовательно достигается за счет комбинации двух аналогов модели. В одной из моделей используются все шарнирные соединения, а в другой — все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы стенки моделируются вдоль их центроидов.Для случая фермы результаты стержней и совместных усилий извлекаются из обеих моделей и обрабатываются, чтобы обеспечить максимальные значения требований к элементам фермы. Максимальный спрос на стропила с каркасной рамой также получен из двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой с жесткими опорами. В случае стержневой рамы анализ одиночного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы можно было смоделировать выбранное стропило с шарнирным и жестким соединением на опорах, и можно было получить результаты максимальной силы в обоих случаях, аналогично методу, используемому при расчете фермы.

Анализ D/C выполняется с использованием результатов спроса, следующих за моделями фермы при равномерном подъеме 3,25 фунта/дюйма (0,57 Н/мм). Подъемная сила ветра моделируется 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 (Институт проектирования конструкций, 2010 г.) с использованием базовой скорости ветра 71,5 миль в час (115 км/ч). В ходе предварительного моделирования было установлено, что эта скорость ветра соответствует точке, в которой отношение D/C для RTWC равно 1.Считается, что это представляет подъемную силу, при которой ожидается разрушение первого элемента фермы. Для случая стержневой рамы давление, соответствующее скорости 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 мили в час не представляет скорость ветра торнадо и требует корректировки для прямого сравнения с DOD-6 для жилых построек.Тем не менее, некоторые наблюдения могут быть сделаны из литературы, основанной на этом результате. Моррисон и Копп (2011) протестировали соединения пальцев ног при реальной ветровой нагрузке и аналогичным образом связали результаты прочности с основной системой сопротивления ветровой нагрузке, а также расчетными скоростями ветра компонентов и облицовки, используемыми в ACSE 7-05. Скорость ветра 71,5 миль в час согласуется с оценками, приведенными в таблице 5 Моррисона и Коппа, в которых не учитывается распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетная скорость ветра в Morrison and Kopp (2011) увеличивается.

Применяемая скорость ветра 71,5 миль в час намного ниже, чем скорость ветра при разрушении, оцененная Kopp et al. (2016) и Гавански и Копп (2017). Оба исследования рассматривали распределение нагрузки и обнаружили, что при средней вероятности отказа скорость ветра, вызывающая отказ RTWC в шатровой 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 двумерное исследование сосредоточено на относительных уязвимостях каркаса вальмовой крыши и не претендует на определение скорости ветра при разрушении. Согласие между скорректированной скоростью ветра и оценками Моррисона и Коппа ASCE 7-05 подтверждает точность методологии.

Расчет емкости

Минимальные мощности каждого элемента в моделях рассчитываются для сравнения с максимальным потреблением в анализе D/C. Фермы в Henderson et al.В шатровой крыше (Henderson et al., 2013) использовались пиломатериалы SPF № 2, соединенные ферменными пластинами MiTek MII-20. Были получены листы данных прочности плиты, подготовленные производителем в соответствии с канадскими требованиями к испытаниям плиты фермы (Институт исследований в области строительства, 2009 г.), которые используются в расчетах несущей способности. По сравнению с оценкой потенциала участников, которая проводится на основе табличных значений в Канадском справочнике по проектированию древесины (Canadian Wood Council/Canadian Standards Association, 2010), совместные мощности требуют значительных усилий для точной оценки.В этом исследовании для расчетов пропускной способности соединений в этом исследовании используются спецификации Института ферменных плит Канады (2014 г.) для ферм MPC в дополнение к уравнению, предложенному в Lewis et al. (2006) для мощности момента соединения.

Расчеты несущей способности соединения включают определение несущей способности стального листа, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт анкерных плит, 2007 г.; Канадский институт анкерных плит, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности гвоздевого соединения двух опорных элементов оцениваются на основе нефакторизованных расчетных значений и уравнений из Канадского справочника по проектированию древесины (Canadian Wood Council/Canadian Standards Association, 2010).В зависимости от направления нагрузки расчеты требуемой несущей способности включают сопротивление выдергиванию гвоздя и боковое сопротивление.

Уравнения кодовой емкости обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в этом анализе D/C. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает коэффициенты устойчивости, но обсуждение и результаты испытаний в их исследовании показали, что предложенное уравнение было скорректировано, чтобы включить неотъемлемый коэффициент безопасности, равный 1.5. Этот фактор безопасности удален в текущем анализе. Примеры расчетов пропускной способности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и статьи, для всех требуемых режимов совместной пропускной способности предоставлены Stevenson (2017). Для справки, на рис. 7 показаны узлы и элементы фермы, маркированные в соответствии с соглашением, использованным при анализе, а на рис. 9 — для смоделированного нарожного стропила.

Результаты спроса и мощности

Отдельные таблицы результатов максимального спроса и минимальной мощности представлены Stevenson (2017).В настоящей статье крайние отношения D/C для каждого элемента моделей ферм и стропил показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы — те, у которых отношение D/C ближе всего к 1, — выделены полужирным шрифтом. Соединения со значениями D/C «Н/Д» либо испытывают сжатие в результатах моделирования, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не через 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 . Отношение потребности к мощности (D / C) и определяющий режим отказа для смоделированной фермы с подъемом 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм).

Таблица 4 . Отношения стержня и совместной нагрузки к грузоподъемности (D/C) для моделируемой секции стержневой рамы с подъемной силой 2,17 фунта/дюйм (0,38 Н/мм).

Рисунок 10 . Схема расположения отказов в ферме, основанная на результатах анализа зависимости от мощности (D/C).

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с гвоздями имеет наименьшую относительную прочность с разницей в 40% при соотношении D/C, равном 0.981 по сравнению со следующим по величине соотношением 0,695 в элементе верхнего пояса в стыке 3. Возможные изменения в пути нагрузки, грузоподъемности элементов, геометрии фермы и допусках могут привести к сдвигам в любом из соотношений D/C; однако, поскольку анализ основан на экстремальных значениях спроса на элементы каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D/C приведут к изменениям настоящего вывода. Ожидается, что RTWC с гвоздями почти всегда будут выходить из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод неверен в случае, когда на RTWC используются ураганные лямки. В этом случае отношение D/C для ураганного пояса RTWC составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D/C в верхнем поясе. Применение даже самого простого ремня для защиты от урагана может привести к отказу компонентов каркаса фермы.

При том же ветровом подъеме, что и ферма, результаты показывают, что нарожное стропило также наиболее уязвимо в месте RTWC с гвоздями. Анализ стержневой рамы не включает грузоподъемность RTWC с ураганными ремнями.Однако ожидается, что введение ремней в RTWC приведет к отказу в стыке 1, поскольку в этом месте относительно высокое отношение D/C. Следующее самое слабое соединение, в стыке 2, состоит из семи гвоздей, соединяющих стропила с потолочной балкой. Он имеет гораздо более высокую мощность около 5000 Н.

Результаты стержневой рамы аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают распространенное мнение о том, что RTWC с гвоздями, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом скате.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом. В обоих случаях различия в поведении крыши и параметрах соединения делают возможным возникновение других отказов. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки строительства, ухудшающие характеристики элементов и устаревшие стандарты проектирования, в соответствии с которыми были построены старые каркасные дома.

Ограничения

Настоящий статистический анализ и анализ D/C успешно подтверждают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предлагают некоторые условия, которые могут влиять на режим, при котором деревянная каркасная вальмовая крыша может разрушиться.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы детально понять проблему отказов каркаса, необходимо разработать трехмерные модели, учитывающие распределение нагрузки и влияние обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, которая могла бы помочь в моделировании соединений металлических пластин и каркасных конструкций, было сочтено экономически нецелесообразным использовать подробные трехмерные модели в текущем исследовании.

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов стержневой рамы

Разрушения каркаса вальмовой крыши, представленные в этом документе, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимости каркаса. Результаты анализа D/C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с каркасом из стержней; однако прогресс разрушения больших секций кровли четко не определен.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Муре, штат Оклахома, (Graettinger et al., 2014) был отмечен дополнительный вид отказа, связанный со случаем стержневой рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию внешнего каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных распределением нагрузки в конструкциях из стержневого каркаса.

На рис. 11 видно, что произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших участков крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидным, что потолочные балки и потолок под ними целы.Были сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная к ним обшивка. Основываясь на результатах D/C-анализа для случая стержневой рамы, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропилами и потолочной балкой. RTWC и соединение вдоль конька крыши при анализе кажутся гораздо более уязвимыми по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные поломки могли произойти из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропилами и балкой на верхней плите стены или быть инициированы разрушением верхнего стыка стропил.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению смежных соединений, что привело к удалению всех лицевых поверхностей крыши после начала разрушения в одной точке.

Рисунок 11 . Примеры частичного обрушения стержневой рамы, обрушения вальмовой крыши с неповрежденными потолочными балками. (A) Полное удаление внешнего каркаса крыши. (B) Частичное удаление нескольких поверхностей крыши (источник изображения: доктор Дэвид Преватт).

Как уже упоминалось, анализ D/C для каркаса из стержней не предсказал, что соединение стропила со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с потолочной балкой.Согласно расчетам несущей способности стропил, соединение стропила с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего отношение D/C равно 0,2. При ближайшем рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты гвозди; однако не похоже, чтобы было больше нескольких гвоздей. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы в соответствии с теми же кодами, 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.

Отказы, показанные на рис. 11, и многие другие подобные отказы интересны тем, что они объективно относятся к DOD-6 для жилых крыш; однако это может быть неточным предположением. Это важный момент для дальнейшего изучения, потому что он может повлиять на уточнения шкалы EF для различных методов проектирования жилых домов или даже предложить новый DOD для каркасных конструкций.

Заключение

Наблюдения за обследованием повреждений и статистические оценки, представленные здесь, расширяют существующее понимание обрушения крыш жилых домов и вводят ранее неизученный вид разрушения, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистика наблюдаемых повреждений в выборочных районах из Мура, штат Оклахома, и Джоплина, штат Мичиган, показала, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные режимы разрушения RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. В то время как обычно считается, что дома с шатровой крышей более устойчивы к ветровым повреждениям, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичным разрушением каркаса показывают, что шатровая крыша может быть более уязвимой, чем предполагалось ранее.

Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего изучения поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.Оцениваются как фермы, так и каркасные конструкции, чтобы обеспечить сравнительное исследование двух методов строительства. Результаты двумерного D/C-анализа для случаев с фермами и каркасной рамой использовались для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы о разрушении крыши, происходящем внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования с огибающей нагрузки и анализ D/C продемонстрировали возможность определения мест уязвимости как в ферменных, так и в стержневых секциях крыши при воздействии ветра.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные результаты:

• В районах, изученных с использованием фотографий повреждений с географической привязкой, до 56% домов в диапазоне повреждений EF1–EF3 пострадали от частичного обрушения каркаса крыши.

• Тип конструкции может иметь важное значение для типа обрушения крыши дома. В районах, в которых 56% повреждений крыш жилых домов произошли из-за частичного обрушения каркаса крыши, дома оказались более новыми, с каркасной конструкцией, с большой площадью основания и крутыми крышами.В другом районе, где было 33% частичных разрушений, были дома, которые казались более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны с ударами обломков.

• В наблюдаемых крышах с крутым уклоном следует отметить, что многие из наблюдаемых разрушений произошли асимметричным образом, т. е. одна из больших граней крыши рухнула, а противоположная осталась неповрежденной. В отличие от смоделированной кровли, которая в настоящем анализе подвергается равномерному подъемному давлению, крыши с более крутыми скатами, скорее всего, будут испытывать дисбаланс ветровых нагрузок на наветренную и подветренную стороны.Влияние изменения наклона крыши, формы плана и направления ветровой нагрузки будет дополнительно изучено, в дополнение к изменчивости прочности и жесткости материала, на более поздних этапах этого исследования.

• Выявлен дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей внешней оболочки каркасных крыш. Эти неисправности предполагают, что стропила, составляющие наклонную часть крыш с каркасной решеткой, могут не иметь надлежащего крепления на коньке крыши или к потолочным балкам и стенам под ними.Потеря внешней оболочки крыши из-за этого вида отказа при осмотре будет классифицироваться как повреждение DOD-6; однако на самом деле это может произойти при более низких скоростях ветра, чем те, которые необходимы для отказа RTWC, как показано в текущем анализе D/C. Этот вид отказа требует дальнейшего изучения, и дополнительная статистика его возникновения будет включена в будущую работу.

• Когда используются RTWC с гвоздями, фермы MPC при равномерном подъеме, скорее всего, не выдержат RTWC, что приведет к потере всей конструкции каркаса и потолка.При поставке ураганных лямок начало разрушения может сместиться на элементы фермы и соединения (или на обшивку). Было обнаружено, что критические режимы отказа в конструкции фермы связаны с моментами элементов и соединений при подъеме. А именно, стыки верхнего пояса (соединение 3) и элемент горизонтального верхнего пояса (TC2) в смоделированной ферме оказались относительно уязвимыми, с отношением D/C 0,70 и 0,66 соответственно, в то время как отношение D/C с гвоздями RTWC был равен 1. Требование, связанное с моментом в элементах верхнего пояса, усиливается растягивающими осевыми силами, наведенными на эти элементы в результате типичного поведения фермы.

• В случае анализа стержневой рамы также было обнаружено, что RTWC с когтями на пальцах ног являются наиболее уязвимым компонентом в двухмерном анализе. Соотношение D/C для RTWC со стержневой рамой составляет 1,129 при том же подъеме, что и для фермы. Тем не менее, верхний стропильный стык также имеет относительно высокое отношение D/C, равное 0,66. Изучение фотографий с обзором повреждений показало, что разрушенные каркасные крыши могли иметь менее прочные соединения, чем это требовалось в проекте.

• Сравнение двухмерных расчетов для ферм и стержневых каркасов показывает, что стержневые крыши содержат более уязвимые элементы.При эквивалентной ветровой нагрузке отношение D/C RTWC фермы составляет 0,98, а RTWC нарожного стропила — 1,12. Это ожидаемо; однако эффект распределения нагрузки является важным фактором, особенно для случая стержневой рамы, который не рассматривается в данном исследовании.

Вклад авторов

СС является доктором философии. студентка под совместным руководством Г.К. и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной для магистерской диссертации SS. Гипотеза и подход к работе были разработаны совместно авторами.SS выполнил все анализы, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для представления под непосредственным руководством GK и AA. GK и AA посоветовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, обеспечивая надлежащее расследование и решение вопросов, связанных с точностью или достоверностью любой части работы.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы 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 снижения катастрофических потерь (ICLR). Постоянная поддержка со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Пола Ковача (ICLR) выражается с благодарностью. Авторы также признательны Drs. Дэвиду Преватту (Университет Флориды) и Дэвиду Руэшу (Университет Оберн) за предоставление данных обследования повреждений, ценных предложений и соответствующей литературы, а также Национальному научному фонду (NSF) за финансовую поддержку полевых исследований, приведших к возникновению их повреждений. данные опроса.Вышеупомянутые исследования повреждений были поддержаны исследовательским грантом NSF 1150975 и программой грантов NSF RAPID.

Каталожные номера

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Канадская ипотечная и жилищная корпорация.(2014). Строительство деревянных каркасных домов в Канаде , 3-е изд. Канада: Правительство Канады.

Академия Google

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

Академия Google

Канадский совет по древесине/Канадская ассоциация стандартов. (2010). Руководство по проектированию деревянных конструкций: полный справочник по проектированию деревянных конструкций в Канаде . Оттава, Онтарио: Канадский совет по дереву.

Академия Google

Гавански, Э., и Копп, Г.А. (2017). Оценка хрупкости отказов соединения крыши со стеной деревянных каркасных домов при сильном ветре. J. Риск неопределенности Eng. Сист. 3. doi:10.1061/AJRUA6.0000916

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Академия Google

Хендерсон, Д. Дж., Моррисон, М. Дж., и Копп, Г. А. (2013). Реакция узловых соединений крыши к стене на экстремальные ветровые нагрузки в полномасштабной деревянно-каркасной вальмовой крыше. англ. Структура 56, 1474–1483. doi:10.1016/j.engstruct.2013.07.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Академия Google

Копп, Г. А., Хонг, Э., Гавански, Э., Стедман, Д., и Силлс, Д. М. (2016). Оценка скорости ветра на основе наблюдений за ущербом от торнадо Ангус (Онтарио) 17 июня 2014 г. Can. Дж. Гражданский инж. 44, 37–47. doi:10.1139/cjce-2016-0232

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Копп, Г. А., Моррисон, М. Дж., и Хендерсон, Д. Дж. (2012). Натурные испытания малоэтажных жилых домов с реалистичными ветровыми нагрузками. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 104–106, 25–39. doi:10.1016/j.jweia.2012.01.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Льюис, С. Л., Мейсон, Н. Р., Крамер, С. М., Верт, Д. К., О’Реган, П. Дж., Петров, Г., и др. (2006). «Проектирование соединений деревянных ферм с металлическими пластинами на момент», в 9-й Всемирной конференции по деревообработке (Портленд, Орегон). Доступно по адресу: http://support.sbcindustry.com/Archive/2006/aug/Paper_322.pdf

Академия Google

Мичем, Д.(1992). Улучшение характеристик вальмовых крыш при сильном ветре – тематическое исследование. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 43, 1717–1726 гг. дои: 10.1016/0167-6105(92)

-V

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мичем, Д., Сарри, Д., и Давенпорт, А. Г. (1991). Величина и распределение ветровой нагрузки на вальмовые и двускатные крыши. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 38, 257–272. дои: 10.1016/0167-6105(91)-Y

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Моррисон, М.Дж., и Копп, Г.А. (2011). Эффективность соединений пальцев ног при реалистичной ветровой нагрузке. англ. Структура 33, 69–76. doi:10.1016/j.engstruct.2010.09.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Преватт, Д. О., Колборн, В., Греттингер, А. Дж., Пей, С., Гупта Р. и Грау Д. (2013). Джоплин, Миссури, Торнадо от 22 мая 2011 г .: Исследование структурных повреждений и аргументы в пользу строительных норм и правил , устойчивых к торнадо. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Академия Google

Преватт, Д. О., ван де Линдт, Дж. В., Греттингер, А. Дж., Колборн, В., Гупта, Р., Пей, С., и соавт. (2011). Исследование повреждений и будущее направление проектирования конструкций после торнадо в Таскалузе в 2011 году . Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды.

Академия Google

Рамсейер, К., Флойд, Р., Холлидей, Л., и Росвурм, С. (2014). «Влияние систем поперечной нагрузки на повреждения и живучесть жилых построек, пострадавших от торнадо Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.», в материалах Proceedings of the Structures Congress 2014 (Бостон, Массачусетс: ASCE), 1484–1507.

Академия Google

Симмонс, К.М., Ковач, П., и Копп, Г.А. (2015). Уменьшение ущерба от торнадо: анализ выгод и затрат на усовершенствованные строительные нормы и правила в Оклахоме. Климат погоды. соц. 7, 169–178. doi: 10.1175/WCAS-D-14-00032.1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Спаркс, П.Р., Шифф, С.Д., и Рейнхольд, Т.А. (1994). Ветровое повреждение ограждающих конструкций домов и вытекающие из этого страховые убытки. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 5, 145–155. дои: 10.1016/0167-6105(94)

-Х

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стандохар-Альфано, К.Д., и ван де Линдт, Дж.В. (2016). Анализ риска торнадо для повреждения крыш жилых домов с деревянным каркасом в Соединенных Штатах. Дж. Структура. англ. 142. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001353

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стивенсон, С.А. (2017). Анализ разрушения каркаса деревянных каркасных жилых крыш под действием ветровой нагрузки . Дипломная работа. Лондон, Онтарио: Университет Западного Онтарио.

Академия Google

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

Академия Google

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

Академия Google

Институт анкерных плит Канады. (2014). Процедуры проектирования ферм и технические условия для деревянных ферм, соединенных легкими металлическими пластинами . Брэдфорд, Онтарио: TPIC.

Академия Google

Ван де Линдт, Дж. В., Пей, С., Dao, T., Graettinger, A., Prevatt, D.O., Gupta, R., et al. (2013). Философия проектирования торнадо на основе двух целей. Дж. Структура. англ. 139, 251–263. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000622

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ветротехнический научно-технический центр. (2006). Рекомендация для усовершенствованных весов Fujita . Лаббок, Техас: Техасский технический университет.

Академия Google

Планы шатровой крыши 12×12 | Мои планы на открытом воздухе

Этот пошаговый проект своими руками примерно Шатровая крыша 12×12 для сарая Планы .Это ЧАСТЬ 2 проекта сарая, где я покажу вам, как построить конструкцию вальмовой крыши для сарая 12×12. Я покажу вам все, что вам нужно знать о создании красивой вальмовой крыши. Если вы хотите, чтобы сарай с четырехскатной крышей соответствовал дизайну вашего дома, ознакомьтесь с моими бесплатными инструкциями. Убедитесь, что вы прочитали местные правила, чтобы вы могли соблюдать требования законодательства. Взгляните на остальные мои чертежи по дереву , если вы хотите получить больше вдохновения для строительства.

При покупке пиломатериалов следует тщательно выбирать доски, следить за тем, чтобы они были ровными и без видимых дефектов (трещин, сучков, перегибов, гнили).Инвестиции в кедр или другие устойчивые к атмосферным воздействиям пиломатериалы — хорошая идея, так как они окупятся в долгосрочной перспективе. Используйте спиртовой уровень, чтобы отвесить и выровнять компоненты, прежде чем вставлять оцинкованные винты, иначе проект не будет иметь симметричный вид. Если у вас есть все материалы и инструменты, необходимые для проекта, вы можете выполнить работу примерно за день.

 

 

Проекты, сделанные из этих планов

 

 

 

Шатровая крыша 12×12 для беседки — чертежи своими руками

Здание-12×12-шатровая крыша-навес

 

• J – 1 кусок бруса 2×2 – длина 39 1/4″ КОНЬКОВАЯ БАЛКА
• K – 4 бруска 2×6 – длина 128″ ВАЛЬМЫЕ СТРОПИЛА
• L – 4 куска бруса 2×6 – длина 97 1/4″ ОБЫЧНЫЕ СТРИЛЫ
• M – 8 шт. бруса 2×6 – длина 80″, 8 шт. – длина 62 1/4″, 8 шт. – длина 44 3/4″, 8 шт. – длина 27″
• N – 4 шт. фанеры 3/4″ – длина 22″x24 5/8″, 4 шт. – длина 48″x80″, 4 шт. – длина 48″x70 1/2″, 4 шт. – 85 3/ 4″x46″ в длину КРЫШНЫЕ ЛИСТЫ
• P – 250 кв. футов толя, 250 кв. футов битумной черепицы КРОВЛЯ
• O – 2 шт. пиломатериала 1×8 – длина 173″, 4 шт. – длина 174 1/2″ ОБРЕЗКИ

---

 Один день

 

 

Вот так просто построить деревянную беседку с вальмовой крышей — Видео!

 

 

 

 

 

Планы односкатной крыши 12×12

Монтаж стоек – навес квадратный 12х12 с вальмовой крышей

Первым этапом проекта является установка королевской стойки.Отцентрируйте кусок пиломатериала 2 × 2 на средней верхней пластине. Просверлите карманные отверстия и вставьте винты 2 1/2″, чтобы плотно зафиксировать их на месте.

Строительство общих стропил для вальмовой крыши 12×12

Далее необходимо построить общие стропила для сарая вальмовой крыши. С помощью торцовочной пилы сделайте надрезы под углом 25 градусов на обоих концах балок.

Вальмовые стропила для квадратного сарая

Используйте доски 2×6 для обычных стропил. С помощью торцовочной пилы сделайте надрезы под углом 33,5 градуса на обоих концах стропил, как показано на рисунке.

Монтаж обычных стропил – вальмовая крыша 12×12

Установите обычные стропила на верхнюю часть садового сарая 12×12. Выровняйте края, просверлите направляющие отверстия и вставьте винты, чтобы плотно зафиксировать их на месте. Используйте стяжки для крепления стропил к верхним плитам сарая.

Монтаж вальмовых стропил – навес 12х12

Прикрепите вальмовые стропила к верхней части сарая, как показано на схеме. Просверлите направляющие отверстия и вставьте винты 3 1/2″, чтобы прикрепить стропила к верхнему коньку.Используйте стропильные стяжки, чтобы прикрепить вальмовые стропила к верхним пластинам.

Стропила для садового сарая 12×12

Далее соорудить нарожные стропила для вальмовой крыши сарая. Используйте торцовочную пилу и сделайте простой пропил под углом 25 градусов на одном конце. Используйте косой рез и сделайте составной рез на противоположном конце: косой рез под углом 25 и скос под углом 48 градусов.

Установка домкратных стропил — навес 12×12

Прикрепите домкраты к верхней части сарая. Начните установку нарожных стропил от обычных стропил наружу, через каждые 16 дюймов по центру.Используйте стропильные стяжки, чтобы надежно закрепить стропила на месте. Просверлите направляющие отверстия и вставьте винты.

Кровельные листы – навес для вальмовой крыши 12×12

Используйте фанеру 3/4″ для листов крыши. Нарежьте листы нужных размеров, а затем уложите их на верхнюю часть конструкции крыши. Выровняйте края заподлицо, не оставляйте зазоров между листами и вставьте винты 1 5/8″ через каждые 8″ вдоль каркаса.

Отделка крыши – навес 12×12

Используйте доски 1×8 для отделки крыши. Отрежьте планки нужного размера и прикрепите их к концам стропил.Просверлите направляющие отверстия и вставьте винты 2 1/2″, чтобы плотно зафиксировать планки на месте.

Монтаж кровли – навес 12х12 с вальмовой крышей

Установите рубероид, начиная с нижней левой части крыши. Прикрепите бумагу к кровле с помощью степлера. Убедитесь, что толь перекрывается не менее чем на 2 дюйма. Не забудьте закрыть верхний край 14-дюймовой полоской бумаги. Начинайте первый ряд черепицы с полной вкладки, второй с 2 ​​1/2 лепестков, третий с 2 ​​лепестков, четвертый с 1 1/2 лепестка, пятый с 1 лепестка, шестой с половины лепестка и седьмой с 3 таб.

12×12 навесов с четырехскатной крышей

Обязательно ознакомьтесь с ЧАСТЬ 1 проекта сарая, чтобы узнать, как построить каркас сарая. Ознакомьтесь с ЧАСТЬ 3 проекта, чтобы узнать, как построить дверь и как установить декоративные планки. Пожалуйста, взгляните на остальные мои чертежей по дереву , потому что у меня есть более 1500 бесплатных рисунков.

 

 

Этот проект деревообработки был около Шатровая крыша 12×12 для планов сарая бесплатно .Если вы хотите увидеть больше наружных планов, ознакомьтесь с остальными нашими пошаговыми проектами и следуйте инструкциям, чтобы получить профессиональный результат.

 

 

Как рассчитать площадь крыши [схема включена]

Ремонт или замена крыши может обойтись дорого, особенно если вы не знаете, как рассчитать ее площадь. Неправильная оценка может стоить вам тысячи долларов и даже может задержать ремонт крыши, оставив ваш дом незащищенным от непогоды.Хорошей новостью является то, что вы можете легко оценить площадь вашей крыши с помощью нескольких инструментов и базовой геометрии.

Расчет квадратных метров вашей крыши

Хотя поначалу это может показаться сложным, вы можете разделить крышу на кровельные квадраты размером 10 x 10 футов — стандартную единицу измерения, используемую кровельщиками.

Но сначала вам нужно знать терминологию:

• Конек — Место соединения двух скатных крыш (обычно самая высокая точка)
• Долина — Место соединения двух скатных крыш (обычно самая нижняя точка), часто с металлическим желобом, проходящим вдоль сгиба
• Шатровая крыша — Тип крыши, у которой все стороны наклонены вниз к стенам 
• Вальмовая часть — Треугольный конец вальмовой крыши

 

Связанный: Кровля 101: Как называются разные части крыши?

Получение измерений

Прежде чем делать какие-либо расчеты, вам потребуются точные измерения вашей крыши.Сделайте набросок своего дома с высоты птичьего полета и измерьте длину его сторон. Например, дом с четырехскатной крышей имеет длину 40 футов и ширину 30 футов и включает дополнительную секцию навеса длиной 7 футов и шириной 5 футов. Свесов нет, а если бы они были, вы бы просто добавили им их длины.

Вы должны очертить каждую плоскость вашей крыши и указать размеры всех коньков, впадин или ребер. В качестве примера мы создадим воображаемый дом с коньком длиной 20 футов и четырьмя бедрами длиной 10 футов.

Квадраты, прямоугольники и треугольники

Почти каждую крышу, не важно, насколько она проста или сложна, можно разбить на квадраты, прямоугольники или треугольники. Вы можете провести линии на схеме от конька к карнизу, чтобы из бедер получились треугольники. У вас останется четыре треугольника для бедер, два прямоугольника для остальной части вальмовой крыши и еще один прямоугольник для навесной крыши.

Связанный: 7 предупреждающих знаков, что вам нужна новая крыша как можно скорее

Определение уклона крыши и коэффициента уклона

Уклон вашей крыши может значительно увеличить площадь ее поверхности, поэтому важно учитывать это при оценке.Просто используйте 12-дюймовый уровень, чтобы измерить, на сколько дюймов он поднимается на фут, на который он движется. Это может помочь вам определить коэффициент уклона вашей крыши. Вы можете использовать готовые таблицы онлайн или рассчитать их самостоятельно. Просто возведите в квадрат высоту и длину ската вашей крыши, сложите их вместе, затем найдите их квадратный корень и разделите его на 12.

В этом случае предположим, что ваша крыша имеет уклон 3/12, что означает, что на каждые двенадцать дюймов длины она будет подниматься на два. Тогда коэффициент уклона вашей крыши будет равен (sqrt (9 дюймов + 144 дюйма)) / 12 дюймов или 1.03078. Большинство таблиц округляют это значение до 1,03.

Расчет площади крыши

Теперь, когда у вас есть все размеры крыши, вы можете вычислить площадь ее поверхности. Просто умножьте длину и ширину каждой прямоугольной плоскости, а затем добавьте объединенную площадь бедер. Затем умножьте это число на коэффициент уклона крыши, а затем умножьте окончательный результат на 1,10, чтобы учесть ошибку.

В этом примере четырехскатная крыша нашего воображаемого дома будет покрывать площадь поверхности (20 футов x 30 футов) + (10 футов x 30 футов), а односкатная крыша будет равна (7 футов x 5 футов).Это дает вам общую площадь поверхности 935 квадратных футов. Умножив это на коэффициент уклона 1,03, получим 963,05 квадратных фута. Умножьте это на 1,10, чтобы получить 1059,4, что является хорошей оценкой площади поверхности вашей крыши.

Связанный: Как домовладелец, могу ли я вычесть расходы на ремонт кровли?

При этом вы можете оценить общую стоимость ваших кровельных материалов или перепроверить смету вашего подрядчика.

Полное руководство по типам крыш и черепицы для домов

Выбор правильного типа крыши может быть более сложным, чем может себе представить большинство людей при строительстве нового дома или реконструкции существующего дома.Крыши не только служат основной цели защиты дома и его жителей, но также играют решающую роль в определении общего вида и дизайна дома. Кроме того, крыши могут также создать дополнительное жилое пространство в доме, а также сделать дом более прочным, устойчивым к атмосферным воздействиям и энергоэффективным.

Кредиты: Roofcostestimator.com

1. Двухскатная крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com и commons.wikimedia.орг

Двускатные крыши, иначе называемые скатными или остроконечными крышами, вероятно, являются самыми известными крышами в США. Они обычно заметны по своей треугольной форме.

Плюсы: Двускатные крыши эффективно защищают от воды и снега, дают больше места для верхней комнаты или сводчатых потолков и обеспечивают лучшую вентиляцию. Естественная простота конструкции остроконечных крыш делает их простыми в изготовлении и менее дорогими, чем более сложные конструкции.

Минусы: Двускатные крыши могут быть опасны в регионах с сильными ветрами и тропическими штормами.В случае, если корпуса не имеют достаточной опоры, крыша может даже обрушиться. Сильный ветер также может привести к тому, что материалы отслоятся или отслоятся. В ситуации, когда имеется чрезмерный навес, ветер может создать подъем на нижней стороне и привести к отсоединению крыши от разделителей.

Материалы для двускатных крыш: Двускатные крыши могут быть покрыты большинством доступных кровельных материалов, таких как битумная черепица, металлическая черепица или фальц, чтобы снизить вероятность протечек.

2. Шатровая крыша

Кредиты: крышиcostestimator.com, commons.wikimedia.org и homeadvisor.com

Шатровая крыша имеет наклон со всех четырех сторон. Стороны имеют одинаковую длину и сходятся вверху, образуя гребень.

Плюсы: Вальмовые крыши более устойчивы по сравнению с двускатными благодаря внутреннему наклону четырех сторон, что обеспечивает их прочность и долговечность. Шатровые крыши идеально подходят как для заснеженных, так и для сильно ветровых районов. Наклонная крыша позволяет снегу легко соскальзывать без стоячей воды.Возможна дополнительная жилая площадь с добавлением слухового окна или вороньего гнезда.

Минусы: Шатровые крыши довольно дороги в строительстве по сравнению с двускатной крышей. Вальмовые крыши также имеют более сложную конструкцию и поэтому требуют дополнительных строительных материалов. При добавлении слухового окна в ендовах могут образоваться протечки воды, если кровельная система установлена ​​неправильно.

Материалы для вальмовых крыш: Вальмовые крыши, как и двускатные, могут быть изготовлены практически из любого типа кровельного материала, например из черепицы, металла или черепицы.

3. Мансардная крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com, commons.wikimedia.org и homedit.com

Также известная как французская кровля представляет собой четырехстороннюю крышу, которая имеет двойной скат с каждой стороны, образующий пологую крышу. Нижний склон круче верхнего, его стороны могут быть плоскими или изогнутыми, в зависимости от стиля.

Плюсы: Мансардные крыши создают дополнительную жилую площадь. Пространство можно использовать как полноценный чердак или как жилое помещение, которое называется чердаком.Вы также можете, в зависимости от вашего стиля, выбрать либо открытые, либо закрытые слуховые окна. Мансардные крыши придают дому гибкость. Вы можете начать строительство дома с простого проекта мансарды, а затем добавить чердак или слуховые окна позже. Это дает домовладельцам свободу вносить дополнения в свой дом, когда они сочтут это необходимым.

Минусы:  Малоскатный участок мансардной крыши не подходит для районов с сильным снегопадом. Они могут быть дороже обычных крыш из-за дополнительных деталей и дополнений, которые в них входят.

Материалы для мансардных крыш:  Из-за уникального дизайна для отделки крыши используется очень необычный материал. Такие металлы, как медь или цинк, можно использовать для крутой части крыши, так как их использование спереди может быть очень дорогостоящим. Тем не менее, он предлагает долгосрочный вариант, поскольку требования к техническому обслуживанию минимальны.

4. Вальмовая крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com, commons.wikimedia.org и peterballs.weebly.com

Вальмовая крыша, как и мансардная, имеет два разных ската.Разница в том, что у гамбрела две стороны, а у мансарды четыре. Нижняя сторона вальмовой крыши имеет почти вертикальный крутой скат с более низким верхним скатом. Гамбрелов можно увидеть на крышах амбаров, фермерских домов и бревенчатых хижин.

Плюсы: Вальмовая крыша обеспечивает дополнительную жилую площадь для чердака, чердака или чердака, и ее довольно легко обрамить. В гамбреле используются две балки крыши с косынками. Благодаря простой конструкции и небольшому количеству необходимых материалов стоимость установки крыши очень дешевая.Крыши Gambrel идеально подходят для открытых навесов и складских помещений. Их форма может обеспечить больше места для хранения, не занимая больше места.

Минусы: Вальмовая крыша не идеальна для районов с сильным ветром или регионов со значительным снегопадом. Конструкция может привести к обрушению крыши под интенсивным давлением и весом. Крыша должна быть правильно построена, гидроизолирована и должным образом обслуживаться на регулярной основе. Эти крыши также требуют ежегодного осмотра на предмет повреждений от ураганов, проливных дождей или снега.

Материалы для вальмовых крыш:  Материал, используемый для вальмовой крыши, зависит от стиля дома. Широко используется деревянная, битумная или шиферная черепица. Однако использование металла значительно сократит объем необходимого обслуживания.

Примечание:  Если вальмовая крыша используется в районах с экстремальными погодными условиями, настаивайте на усиленных фермах, особенно на верхнем уклоне.

5. Плоская крыша

Кредиты: оценка стоимости крыши.com и garvinconstructionpa.com

Плоские крыши, как видно из названия, плоские. Это означает, что они без высоты тона и, следовательно, полностью плоские; за исключением небольшого уклона для обеспечения стока.

Крыши используются для промышленных и коммерческих зданий, хотя они часто устанавливаются на жилых домах как в районах с низким, так и с высоким уровнем осадков. Плоские крыши также обеспечивают значительное количество наружной жилой площади.

Плюсы: Плоские крыши предназначены для дополнительной жилой площади в виде крыши сада, патио или частично огороженной комнаты в пентхаусе.Плоская крыша позволяет размещать на них нагревательные и охлаждающие устройства, что чаще всего встречается в коммерческих конструкциях крыш. Плоские крыши легче построить, чем скатные крыши, и, следовательно, требуется несколько строительных материалов, что снижает стоимость.

Минусы:  Из-за малого уклона плоские крыши подвержены протечкам. Они не идеальны для районов с дождем и сильным снегопадом.

Материалы для плоских крыш: Наиболее распространенными материалами являются гудрон и гравий, рулонная кровля, металлические листы, ПВХ, ТПО и резиновая мембрана.

6. Крыша Skillion

Кредиты: Roofcostestimator.com, commons.wikimedia.org и houzz.com

Skillion также широко известен как односкатная крыша или опора. Это наклонная одинарная крыша, обычно прикрепленная к более высокой стене. Крыши Skillion обычно используют для пристроек к дому, веранд, навесов; и совсем недавно стали использоваться в современных проектах домов.

Плюсы: Крыши Skillion очень просты в сборке и требуют меньше строительных материалов, в отличие от других типов крыш.Они идеально подходят для регионов с большим количеством осадков и снегом, потому что их шаг позволяет снегу и воде легко стекать. Кроме того, они эстетически привлекательны.

Минусы: Из-за высокого шага потолок может быть слишком низким, и они не особенно подходят для районов с сильным ветром.

Материалы для крыш Skillion: Стоячий фальц идеально подходит для крыш Skillion по сравнению с черепицей или черепицей. Из-за крутого уклона нельзя использовать резиновые покрытия и кровельные мембраны.Солнечные панели PV могут быть установлены для экологически чистого дизайна дома.

7. Крыша Jerkinhead

Кредиты: Roofcostestimator.com и Study.com

Крыша Jerkinhead имеет характеристики как двускатной, так и вальмовой крыши. Деркинхед обеспечивает большую устойчивость, чем двускатная крыша. Обрезая точку вниз, крыша становится более устойчивой к ветровым повреждениям.

Плюсы: Они предлагают больше места, чем вальмовая крыша, так как высокий уклон обеспечивает большую жилую площадь, а также обеспечивает адекватное усиление.

Минусы:  Сложная конструкция означает, что это очень дорого.

Материалы для крыши Jerkinhead: Крыша Jerkinhead может быть изготовлена ​​из большинства доступных кровельных материалов.

8. Крыша-бабочка

Кредиты: Roofcostestimator.com, commons.wikimedia.org и houzz.com

Крыша Butterfly имеет V-образную форму, состоящую из двух тандемных частей, расположенных под углом снаружи. Середина имеет нисходящий угол, где две части встречаются в долине.Этот тип крыши идеально подходит для современных, экологически чистых домов.

Плюсы: Более высокий угол наружных краев позволяет устанавливать окна, что обеспечивает естественное освещение дома.

Минусы:  Дизайн довольно сложный и поэтому может быть очень дорогим. Открытая конструкция и окна могут затруднить регулирование температуры в доме, так как в некоторых местах может быть теплее, чем в других.

Материалы для крыши-бабочки: Крыша-бабочка может быть изготовлена ​​из металла, органических материалов или солнечных батарей.

9. Крыша капота

Кредиты: крышиcostestimator.com и nachi.org

Крыши Bonnet имеют двойной скат, при этом нижний скат устанавливается под меньшим углом, чем верхний скат. Это больше похоже на обратную мансарду. Нижний скат нависает над стеной дома и может служить отличным укрытием для открытого крыльца. Капотные крыши не характерны для современных домов; они в основном использовались во французских зданиях, и их можно увидеть в таких местах, как Луизиана и Миссисипи.

Плюсы: Верхний скат крыши обеспечивает дополнительную жилую площадь для небольшого чердака или сводчатых потолков. Нависающие карнизы обеспечивают защиту крыльца, а также защищают стены от повреждения водой.

Минусы:  Сложная конструкция крыши Bonnet означает, что она требует больше строительных материалов и ее может быть сложно построить, поэтому она дороже, чем другие более простые конструкции крыши. Для долины могут потребоваться дополнительные меры предосторожности для обеспечения водонепроницаемости, так как на этих крышах может образовываться лужа снега и воды.
Материалы для крыши капота: Крыши капота могут быть изготовлены практически из любого материала, включая черепицу, металл и натуральный камень.

10. Крыша солончака

Кредиты: Roofcostestimator.com и Study.com

Крыша Saltbox представляет собой асимметричную конструкцию, которая имеет с одной стороны слегка наклонную плоскую крышу, а с другой стороны — навес с фронтонами на каждом конце. Кровля из соляной коробки впервые использовалась как метод увеличения количества комнат в доме. Было обнаружено, что можно добавить больше места с небольшим количеством материала, добавив наклон к существующей двускатной крыше.Первые солончаковые крыши появились в колониальной Новой Англии в 17 веке. Вероятно, они начинались как переделки домов в Кейп-Коде и колониальном стиле в этом регионе, поскольку люди стремились увеличить размер своих домов.

Плюсы: Наклон крыши солончака облегчает стекание воды, что делает его идеальным для районов с сильными дождями. Асимметричная конструкция делает ее более прочной, чем обычная двускатная крыша.

Минусы:  Дизайн может быть довольно сложным, что делает его немного дорогим.

Материалы для крыши солончака: Крыши солончака можно сделать из большинства строительных материалов.

11. Пилообразная крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com, commons.wikimedia.org и fireengineering.com

Пилообразная крыша представляет собой две или более параллельных скатных крыши, на которых чередуются наклонные и вертикальные поверхности. Крыша выглядит как вид сбоку пилы. Раньше это было очень распространено в промышленных зданиях, однако теперь они используются в современных проектах домов.

Плюсы: Окна устанавливаются в вертикальных проемах на крыше, что обеспечивает более естественное освещение в доме. Высокие пики позволяют создать сводчатый потолок или чердачное жилое пространство.

Минусы:  Пилообразный может быть очень дорогим из-за его сложной конструкции и необходимости использования различных строительных материалов. Также существует высокая стоимость обслуживания. Конструкция крыши может быть не идеальной для районов с сильным снегопадом, так как при добавлении окон и желобов на крыше повышается вероятность протечки воды.

Материалы для пилообразной крыши: Крыша может быть изготовлена ​​из железобетона или стали.

12. Изогнутая крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com и dreadnought-tiles.co.uk

Изогнутая крыша больше нравится, чем скиллионная, хотя плоскости кривые. Это современный тип крыши, обеспечивающий уникальный и творческий дизайн крыши. Изгибы на плоскостях варьируются от слегка изогнутых до дугообразных.

Плюсы: Изогнутые крыши придают дому очень красивый вид, в отличие от крыш любого другого типа.Они также обеспечивают сдержанную форму внутренней части дома. Изогнутые крыши могут использоваться для покрытия всего дома или его части, например, арочного входа.

Минусы:  Стоимость изогнутой крыши может быть очень высокой в ​​зависимости от сложности конструкции.

Материалы для изогнутой кровли : Самый идеальный используемый материал – это металл, так как он легко гнется и принимает форму, а техническое обслуживание минимально.

13. Пирамидальная крыша

Кредиты: оценка стоимости крыши.com, commons.wikimedia.org и houzz.com

Крыша-пирамида — это тип шатровой крыши, все четыре стороны которой сходятся в верхней части крыши. В пирамидальной крыше нет вертикальных сторон или фронтонов. Пирамидальные крыши обычно используются в небольших зданиях, таких как бунгало и коттеджи. Они могут быть вариантом кровли для вспомогательных сооружений, таких как домик у бассейна, гараж и так далее.

Плюсы: Пирамидальные крыши очень устойчивы к сильным ветрам, поэтому их можно использовать в районах, подверженных ураганам или сильным ветрам.Наклон обеспечивает дополнительное пространство для вентиляции и дает дополнительное пространство для вентиляции.

Минусы: Пирамидальные крыши могут быть очень дорогими из-за их сложной конструкции.

14. Купольная крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com и Roofrocket.com

Плюсы: Купольная крыша имеет многоугольную форму в форме перевернутой чаши. Эти крыши отлично подходят для добавления уникальных и эстетических особенностей дому. Они являются отличным выбором для куполов, беседок или вороньих гнезд.Купольные крыши красивы по дизайну и долговечны.

Минусы:  Купольная крыша довольно сложная, что делает ее строительство дорогим. Хотя, в зависимости от конструкции, могут быть доступны сборные купольные крыши.

Материалы для купольной крыши: Крыши могут быть изготовлены из гонта, металла и иногда из стекла. Металл настоятельно рекомендуется, если вам нужна купольная крыша с меньшими затратами на обслуживание.

15. Комбинированная крыша

Кредиты: оценка стоимости крыши.com и myrtle-beach-roofing.com

Плюсы: Комбинированная крыша представляет собой конструкцию с использованием разных крыш на одной и той же конструкции в эстетических целях. Использование разных типов крыш улучшает архитектурный эффект дома и позволяет использовать лучшие типы крыш для разных частей дома.

Минусы:  Дизайн сложный и может быть дорогим. Использование различных уклонов и типов крыш потребует больше строительных материалов и более высоких трудозатрат.Соединение разных крыш всегда приводит к образованию впадин и гребней, которые являются самыми слабыми частями крыши и могут вызвать протечки.

16. А-образная крыша

Кредиты: Roofcostestimator.com и Roofventsaustralia.com.au

А-образную раму легко узнать по крутой заостренной конструкции, которая доходит до земли или близко к ней. Крыша составляет большую часть стен дома, выполняя функции крыши и стен.

1. Битумная черепица

Кредиты: 918строительство.com и краеугольный камень-exteriors.com

Большинство домов в Америке покрыты битумной черепицей; с цифрами до 70 процентов. Битумная черепица преимущественно изготавливается из стекловолокна, пропитанного с обеих сторон горячим асфальтом.

Битумная черепица для крыш была изобретена примерно в 1901 году в Гранд-Рапидс, штат Мичиган, компанией H.M. Компания Рейнольдс Шингл

До использования битумной черепицы использовался другой процесс подготовки кровли из битума. Этот процесс похож на укладку битумной рулонной кровли, но в нем отсутствуют гранулы для защиты поверхности.Битумная рулонная кровля по-прежнему используется на крышах жилых и коммерческих помещений с небольшим уклоном крыши.

Качество и стоимость битумной черепицы сильно различаются, хотя рекомендуется избегать использования дешевой черепицы, поскольку она имеет очень высокую склонность к разрушению или требует замены.

Черепица Ashphalt

популярна, потому что она экономична и проста в установке. Эти гонты можно армировать стекловолокном или органическими материалами (целлюлозой) без изменения внешнего вида гонта.Черепица из стекловолокна состоит из мата из стекловолокна, покрытого асфальтом для защиты от воды, защиты других компонентов крыши и вашего дома. Асфальт покрыт керамическими гранулами, отражающими ультрафиолетовые лучи. Органическая черепица обычно изготавливается из переработанной войлочной бумаги.

Кредиты: hgtv.com, angieslist.com и homefixcos.com

2. Медная черепица

Кредиты: 918construction.com и Coppershingles.net

Медь имеет богатый металлический материал, который иногда используется для акцентов на крыше или отделки, соединенной с другим каркасом кровли.

Нормально видеть медь, установленную над звуковыми окнами, на башнях, в виде каналов, мерцающих или струйчатых кромок.

Как бы то ни было, как и другие виды металлов, медь также обрамляется в переплетающуюся черепицу.

Производители медной черепицы предлагают контуры, имитирующие сланец, кедровую крошку, черепицу, фестоны, ромбовидные панели и многое другое.

Медь — это дорогостоящая металлическая альтернатива для крыш, но при этом получается безупречный конечный продукт.

3.Резиновая черепица

Кредиты: 918construction.com и Rubberroofingshingles.net

Этот тип кровельной черепицы предлагает поддерживающий вариант кровельных материалов. Резиновая черепица для крыш производится из повторно используемой резины, в основном из повторно используемых шин.

Во многом так же, как и некоторые другие инженерные решения, резиновая черепица для крыш сделана так, чтобы напоминать деревянную черепицу, сланцевую черепицу и черную черепицу. Резиновая черепица представляет собой альтернативу некоторым более распространенным кровельным материалам.

4. Черепица композитная

Кредиты: 918construction.com и Roofingsidingva.com

Композитная черепица для крыш представляет собой синтетический вариант обычных видов черепицы.

Они изготавливаются из различных материалов, что придает им вид древесной стружки, сланца, глиняной черепицы, кедровой черепицы и черепицы с черным покрытием.

Их называют синтетической черепицей, синтетической древесной стружкой или синтетической черепицей.

Композитная черепица представляет собой контрастный вариант по сравнению с другими кровельными материалами, который может снизить стоимость и менее требователен в обслуживании.

Композитная черепица для крыш производится с использованием различных видов пластиковых полимеров, нитей, смол и цветов для получения прочной и долговечной черепицы.

5. Металлическая черепица

Кредиты: 918construction.com и classicmetalroofingsystems.com

Металлическая черепица прошла долгий путь развития.До сих пор единственным типом металлической кровли были плоские панели или гофрированная черепица со стоячим фальцем. Однако в наше время вы можете получить любой стиль черепицы из металла.

Металлы доступны в различных цветах, формах и текстурах. Выпускают даже металлическую черепицу с каменным покрытием, напоминающую настоящую терракотовую черепицу. Известно, что этот тип черепицы очень устойчив к огню, ветру и жаре, а также имеет хорошую стойкость во время града.

6.Бетонная черепица

Кредиты: 918construction.com и doityourself.com

Кровельная черепица также изготавливается из бетона. Так же, как кровля из глиняной черепицы, черепица из бетонной черепицы имеет много преимуществ по сравнению с обычными типами крыш.

Бетонная черепица

производится путем смешивания портландцемента, песка и воды, которые помещаются в форму для получения желаемой формы и толщины. Цвет может быть добавлен к бетонной черепице либо в качестве добавки, либо в качестве покрытия.

Бетонная черепица очень прочная и долговечная; они огнестойкие, а также ветро- и термостойкие. Хотя важно учитывать вес плитки; обеспечение того, чтобы настил и опорная конструкция соответствовали несущей способности черепицы.

7. Глиняная черепица

Кредиты: 918construction.com и home.howstuffworks.com

Глиняная черепица — один из лучших доступных кровельных материалов. Они также известны как архитектурные терракотовые глиняные плитки.Большинство глиняных гонтов имеют естественный цвет в зависимости от характеристик глины, используемой при их изготовлении. Терракотовая черепица коричнево-оранжевого цвета является наиболее распространенным типом глиняной черепицы.

Однако цветная глиняная черепица

производится путем смешивания красителей или минералов с глиной для создания однородной цветовой смеси. Глиняная черепица высочайшего качества изготавливается вручную и поэтому служит не одному поколению.

8. Черепица из кедра

Кредиты: 918строительство.com и builddirect.com

Черепица из кедра

изготавливается в виде тонкой конической деревянной черепицы. Деревянная черепица имеет уникальный стиль и из-за своей высокой стоимости в основном используется в элитных жилых домах.

Дома с крышей из кедрового дерева обычно имеют более высокую стоимость, чем дома с самой обычной черепицей.

9. Черепица Cool Roof

Кредиты: 918construction.com и owenscorning.com

Гибкая черепица

была разработана в результате увеличения стоимости коммунальных услуг по сравнению с другими типами черепицы.Этот тип черепицы содержит очень отражающие гранулы, которые отражают больше тепла, чем обычная черепица. Технология «холодной крыши» гарантирует, что тепло, передаваемое зданию, значительно снижается за счет отражения вредных солнечных лучей.

Эта черепица с рейтингом Energy 5-Star может сократить использование кондиционеров, снизить счета за коммунальные услуги и повысить уровень комфорта в вашем доме.

Как долго служат разные крыши?

Крыша из рулонного асфальта: срок службы: от 5 до 10 лет

Крыша из композитной черепицы: срок службы: от 15 до 50 лет

Деревянная черепичная крыша: срок службы: более 25 лет

Крыша из металла/стали со стоячим фальцем: Срок службы: от 30 до 50 лет

Деревянная черепичная крыша: Срок службы: 35-40 лет

Глиняная (испанский) черепичная крыша: Срок службы: 50+ лет

Шиферная крыша: срок службы: более 50 лет

Бетон: Срок службы: 50+ лет

Кредиты: ель.com and Roofingsouthwest.com

Замена крыши может быть дорогостоящим и неудобным мероприятием, но с нашими услугами по очистке крыши под давлением вы потенциально можете продлить срок службы вашей крыши и помочь сохранить ее эстетическую привлекательность. Позвоните нам сегодня по телефону 781-447-0022 или заполните форму здесь для бесплатной оценки.

Шатровая крыша против двускатной крыши

Многие люди мало задумываются о форме крыши, кроме ее эстетической привлекательности. Однако форма крыши на самом деле играет значительную роль в ее ветроустойчивости и долговечности.Двумя наиболее распространенными скатными крышами являются двускатные и вальмовые. В этом руководстве обсуждаются различия в долговечности и производительности между этими двумя типами крыш.

Существует много практических преимуществ как двускатной, так и вальмовой крыши, как указано ниже; однако в районах с сильным ветром и экстремальными погодными условиями двускатные крыши улавливают больше ветра и дождя, что делает их менее долговечным выбором. Это руководство не предназначено для того, чтобы увести вас от двускатных крыш, а скорее для того, чтобы подчеркнуть, что они нуждаются в более тщательной оценке и, возможно, в дополнительных креплениях, чтобы смягчить их недостатки, чтобы они могли противостоять сильным ветрам.Между вальмовой крышей и двускатной крышей всегда будет компромисс между стоимостью, эстетикой и долговечностью.

Преимущества и недостатки двускатной крыши по сравнению с вальмовой

Преимущества вальмовой крыши:

• Лучше работает при сильном ветре и экстремальных погодных условиях
• Имеет карнизы и желоба по всему периметру для лучшего дренажа
• Предлагает потенциально более низкие тарифы на страхование жилья.

Недостатки вальмовой крыши

• Сравнительно сложнее спроектировать и построить
• Дороже, чем двускатные крыши
• Меньше места для хранения на чердаке из-за уклонов со всех сторон
• Уменьшенное пространство для солнечных фотоэлектрических панелей

Преимущества двускатной крыши

• Простота проектирования и изготовления
• Очень экономичная конструкция крыши
• Много места для хранения на чердаке
• Легче превратить в дополнительную жилую площадь
• Легко вентилируется.

Недостатки двускатной крыши

• Склонен к повреждениям при подъеме и скручивании при сильном ветре
• Концы фронтонов подвержены воздействию воды
• Простой дизайн может показаться менее эстетичным.

Вальмовая крыша имеет скаты со всех четырех сторон, которые наверху сходятся, образуя конек. В результате конструкция вальмовой крыши по своей сути укреплена против стеллажей, тогда как двускатная крыша должна быть правильно закреплена, чтобы иметь достаточную прочность.Испытания в аэродинамической трубе вальмовых и двускатных крыш, проведенные Meecham (1992) и Shao et al. (2018) обнаружили, что пиковое давление, вызванное ветром, может быть на 50% ниже в вальмовой крыше по сравнению с двускатной крышей. Разница в давлении ветра показана на рисунке 1.

Рис. 1. Путь ветра и подъемная сила для двускатной, вальмовой и пирамидальной (еще один вариант вальмовой) крыши. (Источник: Кеоте, 2015 г.)

 

Распорки кровельных ферм и стропил, чтобы они могли противостоять ветровым и сейсмическим нагрузкам независимо от направления

Независимо от типа крыши, она должна быть соответствующим образом закреплена.Производители ферм используют программное обеспечение для анализа того, как силы ветра, указанные в ASCE 7 для конечной расчетной скорости ветра дома, будут передаваться через систему ферм и, следовательно, где необходимы распорки, как показано на рисунке 2. Место, где требуется раскосы, указано в документация по пакету ферм, и некоторые производители ферм также отмечают место на ферме, где требуется раскос; пример такой метки показан на рисунке 3.

Рисунок 2.  Пример раскоса фермы для сопротивления ветровым нагрузкам, как определено с помощью программного обеспечения для проектирования, используемого производителями ферм.(Источник: BCSI 2006.)

 

Рис. 3.  Пример бирки требований к раскосам фермы, которую некоторые производители ферм размещают на ферме, чтобы напомнить установщикам. (Источник: BCSI 2006.)

 

Несмотря на то, что в разделе R802.10.3 Международного жилищного кодекса (IRC) требуются документы по проектированию ферм, в этих документах не требуется указывать метод и детали используемых ограничений или связей. Таким образом, наклейки, подобные показанной на рис. 3, показывают разные варианты сдерживания.В отличие от IRC, Международный строительный кодекс (IBC) требует полного указания метода и деталей крепления/фиксации. Многие производители ферм будут подчиняться более высоким стандартам IBC даже в отношении ферм, предназначенных для жилых проектов.

У IRC есть спецификации по креплению фермы крыши к верхним плитам в разделе R602.10.8.2, которые делят спецификации в зависимости от того, относится ли дом к категориям сейсмостойкости A, B и C или категориям D ₀ , D ₁ и D ₂ .Один из вариантов сейсмического крепления фермы крыши в IRC показан на рисунке 4 (рисунок R602.10.8.2(3) в IRC).

Рис. 4.  Один из вариантов крепления сейсмостойкой фермы крыши к верхней плите в IRC. (Источник: IRC 2018.)

 

Раскос фронтона и выступы фронтона

Двускатные крыши по своей природе не устойчивы к силам, вызванным ураганами, сильными ветрами и землетрясениями. Соединение между крышей и торцевой стеной фронтона особенно уязвимо и нуждается в усилении.На изображении ниже (рис. 5) показано разрушение стены из-за неадекватного крепления фронтонной торцевой стены.

Рис. 5.  Разрушение торцевой стены из-за недостаточного крепления фронтонной торцевой стены. (Источник: FEMA 1993 г.)

 

Даже при обычном атмосферном воздействии разница между домом с двускатной крышей и домом с вальмовой крышей очевидна. Фронтонная торцевая стена дома с двускатной крышей подвержена большему атмосферному воздействию, чем дом с шатровой крышей. Ниже приведено изображение более экстремального примера (рис. 6).

Рис. 6.  Эта фронтонная торцевая стена демонстрирует значительное выветривание из-за воздействия внешних факторов. (Источник: Луи, 2020 г.)

 

Чтобы предотвратить разрушение торцевой стены, показанной на рис. 5, фронтонная торцевая стена должна быть надлежащим образом закреплена. Эта распорка показана на рисунках 7, 8 и 9. Прочность необходимой распорки зависит от пиковых ветровых нагрузок, которые будет испытывать дом в своем местоположении. Эти ветровые нагрузки определяются с помощью стандарта ASCE 7, который предоставляет методы расчета этих давлений ветровой нагрузки.На рис. 7 показаны крепления, типичные для дома, расположенного не в зоне, подверженной ураганам.

Отрицательные силы всасывания, а также циклическая ветровая нагрузка, воздействующая на дом во время урагана или сильного ветра, часто бывают настолько высокими, что одних гвоздевых соединений недостаточно для удержания элементов вместе. Вместо этого используются металлические соединители, такие как те, что показаны на рисунках 8 и 9. Фронтонная торцевая стена должна противостоять трем силам за счет прочности соединителя и раскосов: 1) подъемное и нисходящее давление от крыши, 2) горизонтальное давление и всасывание. силы на стене и 3) силы сдвига / сдвига на стене, которые в противном случае опрокинут двускатную крышу, как костяшки домино, начиная с торцевой стены фронтона.

Рисунок 7.  Пример правильно закрепленной фронтонной стены. (Источник: Honor Services 2020.)

 

Фронтонные торцевые стены в регионах, подверженных ураганам, испытывают нагрузки от ветрового давления, которые настолько высоки, что часто требуются металлические соединители, а не гвозди, чтобы противостоять высоким силам, как показано в примерах на рисунках 8 и 9.

Рис. 8.  Пример A фермы фронтона и крепления торцевой стены дома в зоне ураганов. (Источник: FEMA, 1993 г.)

 

Рисунок 9.  Пример B фермы фронтона и распорки торцевой стены дома в зоне ураганов. (Источник: FEMA 1993 г.)

 

Поскольку вальмовые крыши, как правило, работают лучше, чем двускатные, в условиях урагана и сильного ветра, многие компании по страхованию жилья предлагают скидки для домов с вальмовыми крышами. Страховой брокер Colucci (2013) оценивает эту экономию примерно в диапазоне от 100 до 800 долларов в зависимости от других факторов, которые могут изменить премию на целых 50%.Некоторые страховые компании требуют, чтобы для получения этой скидки была проведена инспекция по смягчению последствий ветра, в то время как у других есть агенты, которые имеют право принимать решение самостоятельно. Как правило, дом должен иметь четырехскатную крышу более чем на 90% дома, чтобы соответствовать требованиям.

Для более сложных вариантов этих двух типов крыш, таких как крестообразный фронтон, передний фронтон, голландский фронтон или крестообразная четырехскатная крыша, необходимо помнить о ендовах и открытых вертикальных стенах. Утечки наиболее вероятны в ендовах и там, где стена встречается с крышей.Открытые вертикальные стены подвергаются сильному ветровому давлению и дождю с ветром, из-за чего вода может попасть за сайдинг. Кроме того, сайдинговые материалы и отделка зачастую не так долговечны, как кровельные материалы. В целом, чем сложнее конструкция крыши, тем больше у нее будет возможностей для протекания воды и тем больше у нее будет поверхностей, на которых будет ловиться ветер.

Система вальмовых ферм | Тойиб

Среди крыш для частного дома хорошей способностью самоочищаться и выдерживать сильные ветровые нагрузки обладают вальмовые крыши.Помимо отличных технических характеристик, внешний вид таких конструкций безупречен. Однако стропильная система вальмовой крыши имеет достаточно сложное устройство и требует правильного расчета всех составляющих. Наличие грамотного проекта и кропотливая установка станут залогом красивой и прочной постройки.

Вальмовые крыши: фото конструкций интересной конструкции

Вальмовые крыши представляют собой вид кровли, состоящей из четырех скатов и в силу особенностей конструкции обладают большей устойчивостью к сильным порывам ветра.Это объясняется тем, что вместо фронтонов в домах с вальмовой крышей используются вальмы (наклонные треугольные скаты), за счет чего форма становится более обтекаемой, а сама крыша прочной.

Деревянный дом с четырехскатной крышей

Отсутствие фронтонов делает высоту дома с четырехскатной крышей визуально меньше, но в целом дом с такой крышей выглядит органично. Фото одноэтажных домов с вальмовой крышей свидетельствуют о том, что зачастую пространство непосредственно под крышей используется для обустройства уютной мансардной комнаты.Для освещения мансарды крыша имеет полноценные оконные конструкции.

Фото домов с вальмовой крышей иллюстрирует аккуратные внешние очертания крыши, в которых часто оборудуются мансардные окна. Это делает крышу красочной и интересной с точки зрения дизайна. Четырехскатные крыши обычно применяют для домов большой площади, основание которых образует прямоугольник. Если периметр дома имеет квадратную форму, то используется другой вид вальмовой крыши – шатровая.

Одноэтажный дом с шатровой крышей

Главная особенность четырехскатной крыши в том, что все ее скаты имеют одинаковую форму равнобедренного треугольника и одинаковый угол наклона.Все грани такой конструкции сходятся в одной верхней точке. Шатровые крыши актуальны и в домах, имеющих правильную форму многоугольника. Сколько сторон в многоугольнике, столько симметричных скатов будет на крыше. С архитектурной точки зрения такие конструкции не менее привлекательны.

Еще один подвид вальмовой крыши – полувальмовая. Эта комбинация находится в том же дизайне модели фронтона и бедра. Для придания крыше обтекаемой формы фронтон накрывают небольшим треугольным скатом (полувальмой), длина которого укорачивается по скату.Такой вариант способствует тому, что коньковый элемент крыши становится недоступным для действия ветровых потоков. При использовании подкровельного пространства в качестве мансарды можно оборудовать окна во фронтальной части.

Вальмовые крыши с эркером выглядят исключительно. Эркеры добавляют романтичности и изысканности всей постройке дома. Можно встретить крышу с эркерами, пристроенную к основной конструкции или отдельно надстроенную над уступом стены. Основным недостатком таких крыш является сложность в проектировании и довольно дорогая установка.

Дом с полукруглым эркером

Для покрытия вальмовой конструкции можно использовать практически все современные кровельные материалы: шифер, профнастил, металлочерепицу, керамическую и битумную черепицу и другие материалы. Кровля подбирается с учетом уклона кровли, климата региона, особенностей материала. Кроме того, последнюю роль играет долговечность, эстетичность и стоимость самого покрытия.

Внимание! Использование листового рубероида в качестве покрытия палатки повлечет за собой изрядное количество отходов.

Знакомясь с конструкцией вальмовой крыши, можно обнаружить, что согласовать все скаты с одинаковым уклоном довольно сложно. Нужны точные расчеты, грамотный проект и теоретические рекомендации профессионалов. Но, несмотря на сложность конструкции каркаса, вальмовые крыши пользуются несомненной популярностью у частных застройщиков.

Современный дом с вальмовой крышей

Ключевые преимущества вальмовой крыши

Помимо оригинального дизайна, вальмовые крыши имеют ряд преимуществ, отличающих конструкцию от других моделей:

• отсутствие фронтонов способствует неуязвимости конструкции к сильным ветровым нагрузкам.Чем меньше уклон скатов крыши, тем меньшее влияние оказывает ветровое давление на стропильную систему;
• обтекаемая форма всех четырех скатов способствует устойчивости конструкции к любым видам осадков;
• по эффективности энергосбережения эта конструкция во многом превосходит двускатные крыши;
• Вальмовую крышу утеплять намного проще, так как теплоизоляционный пирог находится под скатами. В моделях с двускатными крышами требуется специальное утепление вертикального фасада, более восприимчивого к ветру;
• система накосных, центральных и наружных стропил обеспечивает надежную конструкцию, устойчивую к деформации под действием внешних нагрузок;
• в зависимости от уклона имеется возможность рационального использования пространства под вальмовой крышей для мансарды и устройства окон в кровле.

Наряду с особым внешним видом вальмовая крыша обладает высокой степенью надежности и прочности.

Основными недостатками четырехскатных моделей являются сложность устройства стропильной системы вальмовой крыши и невозможность обустроить мансарду в моделях с небольшим уклоном. Однако при должном изучении чертежей вальмовой крыши и обдуманных строительных мероприятиях возведение таких конструкций становится выполнимой задачей.

Стропильная система вальмовой крыши: основные элементы

Каркас вальмовой крыши представляет собой коньковый брус и систему различных стропил.С учетом того, что скаты и вальмы имеют разный уклон, существует несколько видов стропильных ног. К основным компонентам конструкции относятся:

• Стропила угловые (наклонные) – основные несущие элементы конструкции, расположенные по углам каркаса. Подъемные стропила имеют меньший уклон относительно других промежуточных стропил;
• центральные стропила – крепятся к концам конькового бруса: по три элемента с каждой стороны. Их называют центральными промежуточными стропилами;
• промежуточные стропила – располагаются между центральными стропилами, берут начало от обвязки и заканчиваются на коньке;
• короткие стропила (напольные) – элементы крепятся одним концом к стропилам, а другим к обвязке.Стропильные фермы различаются по длине, но имеют одинаковый уклон;
• коньковый прогон – горизонтально расположенный ригель, служащий верхней опорой для вкосных и центральных стропил;
• Мауэрлат – балка, закрепленная поверх наружных стен. Он служит для равномерного распределения сосредоточенной нагрузки стропильных ног. Мауэрлат является своеобразной основой стропильной системы и соединяет каркас крыши со стенами дома. Так как площадь крыши большая, такое звено позволяет кровле не «улетать» при сильных порывах ветра;

Внимание! Выбирая параметры мауэрлата, необходимо учитывать способность опорной балки обеспечивать устойчивость и надежность всей стропильной конструкции.

• подкос — наклонная балка, используемая в качестве подпорки для стропил большого пролета, воспринимающая горизонтальные нагрузки. С помощью подкосов можно перекрыть значительно больший пролет и сэкономить сечение основных несущих балок. В конструкции вальмовых крыш угол наклона подкосов составляет 45 или 60 градусов;

Стропила вальмовой крыши

• Затяжка – деревянный брус, выполняющий роль дополнительной опоры для стропил и не позволяющий им разойтись. Для затяжки обычно используют брус меньшего сечения, чем для стропил;
• Sprengel – горизонтальные элементы, уложенные по диагонали в углах стен.Шпренгель выполняет роль опоры под стойку для накоса стропил. Такой элемент используется, когда нет технической возможности установить стеллаж на потолок;
• обрешетка – слой досок малого сечения, которые укладываются перпендикулярно поверх стропил. Выступает в качестве основы для кровли. Доски обрешетки укладываются с небольшим шагом (примерно одна доска). В местах ендовы или карниза обрешетка сплошная;
• контробрешетка – элементы, которые устанавливаются сверху и параллельно стропилам на обрешетку.Применяются для создания вентиляционного зазора между обрешеткой, гидроизоляцией и кровельным материалом;
• кобылка – небольшой отрезок доски, с помощью которого удлиняется стропильная нога для создания карнизного свеса. Он предназначен для отвода дождевой и талой воды со стен дома, а также для защиты цоколя и откосов от косых дождей.

Стропильная система вальмовой крыши

На фото стропильной системы вальмовой крыши видно, что коньковый прогон расположен строго по центру и параллельно несущим стенам дома.Кроме того, начало и конец прогона должны находиться на одинаковом расстоянии от торцевых стен. Такое расположение обеспечит равномерное распределение нагрузки, а, следовательно, и устойчивость конструкции.

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные крыши по сложности конструкции превосходят обычные двускатные крыши. Это связано с трудностью точной стыковки всех четырех скатов под необходимый уклон. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника.При формировании стропильной системы основные трудности возникают при возведении вальмовой крыши.

Проект дома с вальмовой крышей учитывает, что уклон скатов должен быть в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество осадков, материал кровельного покрытия, а также будет ли использоваться подкровельное пространство под мансардой. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схема вальмовой крыши должна предусматривать форму поперечного сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса.Кроме того, чертежи стропильной системы вальмовой крыши отражают длину конькового прогона, высоту кровли, угол наклона скатов, ширину пролетов, способы усиления конструкции, особенности крепления. элементы.

Схема вальмовой крыши

Учитывая, что носовые стропила имеют большую длину и опору на наросты, они нуждаются в усилении. Для этого используется шпренгель, балка которого врезается в мауэрлат, а подкосная нога подпирается опорой.Для усиления стропильной системы практикуется использование ветровой балки. Его закрепляют с внутренней стороны центральных стропил по диагонали преимущественно с ветреной стороны дома.

В случае, когда стропила имеют длину более 4,5 м, для их усиления применяют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать меньшее сечение для стропил. Подкосы упираются в затяжки (балки перекрытия), которые препятствуют расставанию стропил. Если затяжки крепятся ближе к коньковой перекладине, они могут служить основанием для обшивки кровли мансардного этажа.

Полезный совет! Чем ближе к коньковому прогону крепятся многослойные балки, тем мощнее должна быть стропильная система.

В схеме стропил вальмовой крыши обосновывается целесообразность применения наслонных или висячих стропил, а также применения дополнительных усиливающих элементов. Если при расчетах окажется, что параметры балки не соответствуют требуемой нагрузке, можно использовать клееные или наборные стропильные балки. Эти модифицированные элементы значительно массивнее и могут иметь большую длину.

Стропильная система дома с вальмовой крышей

Если домостроение не имеет промежуточной несущей стены, то применяют висячие стропильные ноги, опирающиеся только на две опоры (на две стены дома). При этом стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. В связи с тем, что стропила создают распирающую силу на стены, используется деревянная затяжка, которая соединяет стропила между собой. Обычно его устанавливают ниже основания стропильных ног.

При наличии в строении промежуточной несущей стены или средних опорных стоек применяется схема наслонных стропил.В этом варианте стропила опираются одним концом на наружные стены, а средней частью ног на столбы или внутреннюю несущую стену. При такой конструкции стропила работают на изгиб, как брус.

По сравнению с кровлей, где используются висячие стропила, конструкция со стропилами на опорах легче. На возведение такой крыши расходуется меньше материалов, что снижает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это бывает, когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая нет.Для установки крыши над такой конструкцией используются оба стропила.

Схема стропил вальмовой крыши со штоком применяется при необходимости увеличения карниза. В этом случае стропила будут упираться в балки перекрытия. При устройстве вальмовой крыши с опорой стропил на балки перекрытий такой элемент, как мауэрлат, можно полностью исключить из конструктивной схемы. Вместо них предлагается использовать деревянные выравнивающие подкладки.

Стропильная система вальмовой крыши с эркером

Достаточно популярным в частном строительстве является возведение стен домов с эркерами (уступами).Это очень интересное архитектурное решение, однако проекты таких домов отличаются сложностью проектирования и строительства. Эркер можно соорудить не только во время строительства, но и пристроить к существующему зданию. Выступ может быть одноэтажным и многоэтажным.

Стоит отметить, что самым сложным в строительстве домов данной архитектурной формы является проектирование и монтаж вальмовой крыши с эркером. Основное правило – эркерная крыша должна гармонично поддерживать основную крышу строения, формируя общий стиль.Соорудить эркер очень сложно, поэтому строить такой дом решится не каждый. Малейшая неточность в расчетах может привести к тому, что конструкция окажется ненадежной.

Конструкция вальмовой крыши с эркером различной формы

Форма крыши зависит от того, какую форму имеет выступ (округлый, многогранный, прямоугольный). Это может быть вальмовая, многощипцовая, двускатная конструкция или полусферическая крыша. Иногда над эркером возводят шпилеобразную крышу.

Практикуются два варианта крыши над эркером: самостоятельная крыша уступа или совмещенная с крышей основного строения. Для стропильной системы эркера используется материал с меньшим сечением, чем для стропильных ног основной конструкции крыши. Это связано с тем, что эти элементы будут воспринимать меньшую нагрузку.

Технология укладки кровельного покрытия над эркером идентична способу покрытия основной кровли. Рекомендуется использовать битумную черепицу, так как для небольшого участка с несколькими скатами необходим материал, который оставил бы минимальное количество отходов.Этому требованию отвечает черепица битумная или керамическая. Для расчета металлочерепицы на вальмовую крышу можно воспользоваться специальным калькулятором.

Монтаж металлочерепицы

Особое внимание при возведении крыш с эркером следует уделить ендовам. Они используются в строительстве двух типов – верхняя планка и нижняя. Один закроет неэстетичные участки, другой будет сливать осадки. Кроме того, профессионалы не советуют экономить на крепеже (шурупы, гвозди, шпильки, пластины).Их необходимо приобретать в нужном количестве и хорошего качества.

Полезный совет! Для повышения надежности проблемных мест вальмовой конструкции с эркером в этих местах следует использовать герметик и герметик.

Об особенностях конструкции вы можете узнать из видео монтажа вальмовой крыши с эркером.

Вальмовая металлочерепица с эркером

Вальмовая крыша своими руками: чертежи и фото, эскизы и расчет конструкции

Прежде чем приступить к строительству вальмовой крыши своими руками, необходимо выполнить чертежи и сделать правильный расчет всей конструкции.Нелишним будет обратиться за помощью к специалисту, который имеет опыт работы в этой сфере и сможет оптимально подобрать угол наклона и произвести расчет. Учитывая, что конструкция крыши может содержать ломаные линии и неровности, точно рассчитать все составляющие элементы будет сложно.

Советы по рисованию и черчению

Прежде чем сделать вальмовую крышу своими руками, даже самой простой конструкции, вам потребуется разработать проект вальмовой крыши с чертежами и эскизами.Это поможет определить форму крыши и даст возможность правильно рассчитать необходимое количество материалов для строительства. Для выполнения дизайна можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• должен измерить высоту, длину и ширину дома. По полученным данным зарисуйте фасад и торец дома в удобном масштабе. Такие наброски необходимо делать в нескольких экземплярах;
• при определении оптимальной высоты вальмовой крыши по отношению к дому и уклона скатов крыши необходимо отобразить на одном из эскизов несколько вариантов контура крыши.Далее следует выбрать наиболее удачный, и с помощью транспортира определить угол наклона скатов будущей конструкции;
• Следующим этапом будет нанесение на макет разметки положения стропил крыши – в этих местах отмечаем точки. Разделите длину стены, указанную на схеме, на равные отрезки – это будет шаг между балками. Она может быть от 40 см до 2 м. Но необходимо учитывать, что довольно часто установленные стропильные ноги повлекут за собой перерасход материала, а большой шаг между стропилами вызовет применение элементов усиления конструкции;
• при определении длины конька необходимо учитывать, что прогон должен связывать пару стропильных ног.На одном из эскизов необходимо отметить равные отрезки от каждого края стены;
• полученные схемы переводятся в общую схему, после чего можно рассчитать количество необходимого материала. Длину стропильных ног определяют по внешней стороне, исходя из длины карнизных свесов (около 50 см).

Полезный совет! Чтобы конструкция крыши была прочной и долговечной, необходимо приобрести хорошо просушенные пиломатериалы.

Проект вальмовой крыши, где А1 — ширина основания, А2 — ширина фундамента, В — высота подъема, С — длина свеса, D — длина основания

По количеству стропил ножки, можно рассчитать количество креплений. Для всех узловых креплений будут использоваться гвозди. На каждую стропильную ногу приходится по два монтажных уголка. При заготовке материала следует делать небольшой запас на случай порчи материала. Если дом из кирпича или блоков, необходимо приобрести брус для устройства мауэрлата.

Выбор угла наклона

При определении угла наклона вальмовой крыши следует учитывать климатические условия, в которых ведется строительство. Если климат жаркий, сухой и ветреный – уклон должен быть минимальным во избежание перегрева и дополнительной нагрузки. В районах с обильным снегопадом – уклон увеличен для беспрепятственного схода снега.

Кроме того, при выборе угла вальмовой крыши следует учитывать материал кровельного покрытия, каждый вид которого имеет ограничения по уклону скатов:

• Шифер – покрытие применяется для скатов крыш от 13 до 60 градусов.Если угол наклона меньше 13 градусов, то в стыки будет просачиваться влага, а зимой будет выпадать снег. Это приведет к значительному сокращению срока эксплуатации кровли;
Керамическая плитка
• – оптимальный наклон для этого материала: от 30 до 60 градусов. При укладке черепицы с уклоном менее 25 градусов следует принять меры по улучшению вентиляции и гидроизоляции;
металл
• – при укладке этого материала максимальный угол наклона не нормируется, минимальный – 15 градусов;
Черепица
• – покрытие применяется для крыш с уклоном более 12 градусов.Максимальный показатель угла наклона не ограничен. Материал идеально повторяет форму любой поверхности;
Битумный шифер
• – листы этого материала используются с уклоном 5 градусов. Максимального значения нет, однако шаг обрешетки будет зависеть от угла наклона, а при уклоне от 5 до 10 градусов нужно обустраивать сплошной настил;
Стальная фальцевая крыша
• – штабелируется с уклоном 20 градусов. Ограничений по максимальному углу нет.

Увеличение угла наклона способствует увеличению площади кровли, что повлечет за собой дополнительные затраты на стройматериал.Поэтому, если принципиально важна экономия материалов, то это следует учитывать при составлении чертежей.

Особенности расчета площади вальмовой крыши

Для определения необходимого количества кровельного материала для покрытия вальмовой крыши необходимо рассчитать площадь поверхности, подлежащую покрытию.

Расчет площади вальмовой крыши частного дома

Для расчета потребуются следующие данные:

• учитывают слуховые окна и дымоходные трубы, так как их наличие обязывает увеличить расход кровельного материала;
• определяет длину ската от низа конька до края карниза;
• расчет стен брандмауэра, парапетов, свесов и других элементов;
• в расчете не учитываются примыкание полотен, стоячие складки, выступающие элементы решеток.

Полезный совет! Если для покрытия будет использоваться рулонный материал или металлочерепица, при определении площади поверхности необходимо уменьшить длину скатов кровли на 70 см.

Чтобы получить точные данные о площади кровли, можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться современными программами, которые произведут максимально точный расчет. Но если все-таки вы решили сделать это самостоятельно, вам необходимо условно разделить всю поверхность на отдельные элементы, площадь которых легко вычислить математически, а затем сложить полученные значения.

Чем точнее определена площадь, тем ниже вероятность приобретения излишков материала и нерационального расходования финансов. Количество необходимых для строительства материалов должно быть зафиксировано еще на этапе проектирования одноэтажного дома с вальмовой крышей. В стоимость этих материалов входит и кровельное покрытие, поэтому стоимость строительства дома в целом зависит от правильного расчета площади поверхности кровли.

Двухэтажный дом с вальмовой крышей

Для расчета площади необходимо использовать план вальмовой крыши.Также необходимо учитывать технические характеристики кровельного покрытия (толщина, длина) и способы его монтажа. Толщина материала влияет на вес покрытия и зная длину и ширину материала можно оформить его с наименьшим количеством отходов и соединительных линий.

Для наглядности можно проанализировать использование керамической или гибкой черепицы в качестве кровельного материала. Керамическая плитка является тяжелым материалом и в 5 раз более эластична по весу.Под монтаж гибкой черепицы не требуется стропильная система и частая обрешетка, однако необходимо подложить под нее сплошную фанеру или другой материал. Поэтому, чтобы определить стоимость всей конструкции и выбрать наиболее выгодный материал, необходимо рассчитать вальмовую крышу.

На общую стоимость строительства, несомненно, будет влиять площадь вальмовой крыши, но также стоит учитывать сложность возведения самой конструкции, особенно если речь идет об обустройстве мансарды.На сложность расчета повлияют такие элементы, как слуховые окна, вентиляционные отверстия, дымоходы и т.д.

Например, можно рассчитать площадь четырехскатной вальмовой крыши. С чертежом крыши расчеты намного удобнее и требуемые значения будут точнее. На схемах видно, что основой для крыши служит прямоугольник, два ската – равнобедренный треугольник, два других – трапеция.

Схема устройства четырехскатной вальмовой крыши, где L1 – длина, L2 – ширина

В этом случае тангенс угла наклона треугольной грани равен отношению h (высоты крыши) к ½ значения b (длина основания треугольника).Итак, высота крыши определяется выражением:

h = (b тангенс α) / 2.

Длину боковой стропильной ноги (е) можно определить по углу наклона:

е = b/2 cos α.

Используя теорему Пифагора, мы можем определить длину носовых стропил (d):

Общая площадь всей крыши рассчитывается путем суммирования площадей всех составляющих элементов поверхности вальмовой крыши, а именно четырех треугольников и двух прямоугольников:

S = 4(eb/2)+2(a-b)e = 2e(b+a-b) = 2ea.

Если вы хотите рассчитать площадь вальмовой крыши на квадрат дома, то ее значение будет равно сумме площадей четырех треугольных скатов.

Калькулятор площади вальмовой крыши

В связи с тем, что не каждый может самостоятельно рассчитать все параметры кровли, сайты компаний, специализирующихся на строительстве крыш и продаже кровельных материалов, предлагают воспользоваться онлайн-калькулятором. С его помощью можно узнать точное количество пиломатериалов, утеплителя и кровельных материалов, а также рассчитать длину и сечение стропил для строения выбранного типа.

С помощью онлайн-калькулятора с чертежами и схемами для расчета вальмовой крыши можно определить, насколько оптимален уклон скатов относительно кровельного покрытия, выдерживает ли сечение бруса существующие ветровые и снеговые нагрузки на стропила системы в вашем регионе.

Перед расчетом вальмовой крыши с помощью программы необходимо заполнить предложенные поля калькулятора: длина и ширина основания, уклон крыши, длина бокового и торцевого свесов, ширина, толщина , и шаг реек, укажите породу дерева и шаг для стропил.Кроме того, для расчета нагрузки вводятся данные о регионе и типе местности.

Полезный совет! При работе в программе обратите внимание, что перед каждым заполненным полем стоит знак «?» Значок. Нажав на нее, вы можете найти пояснения к конкретному входному параметру.

Конструкция вальмовой крыши

После обработки введенных данных онлайн-калькулятором вы получите информацию о соответствии указанного вами уклона нормам используемого кровельного покрытия.При обнаружении несоответствия программа предложит варианты замены. Кроме того, вы получите данные о высоте подъема, длине конька вальмовой крыши, весе кровельного покрытия, количестве рулонного материала с учетом длины и ширины рулона, а также необходимого нахлеста во время установки.

В выводы калькулятора входит также площадь поверхности кровли (сюда будет входить сумма площадей всех скатов, включая свесы необходимой длины), количество кровли, кровельный материал, который потребуется для возведения кровли.Расчетное значение максимальной нагрузки на стропильную систему учитывает конструкцию крыши, вес кровельного пирога и введенные данные о снеговой и ветровой нагрузках.

Кроме того, программа рассчитает стропильную систему вальмовой крыши: предоставит информацию о количестве и размерах боковых и диагональных стропил, а также предложит рекомендуемый размер минимального сечения для стропильной системы, выбор из которых обеспечит конструкции необходимую прочность.
Используя данные калькулятора по оптимальному количеству рядов и досок обрешетки, можно избежать возможного перерасхода средств, а также временных затрат на излишнюю обрезку пиломатериалов. Кроме того, вы получите информацию о количестве досок в кубометрах и килограммах.

Вальмовая кровля своими руками инструкция

Сборка стропильной системы вальмовой крыши – задача не из легких, но при строгом соблюдении проекта и практических советов профессионалов можно самостоятельно справиться со строительством.Залог качественного монтажа – максимально правильный расчет и точная схема, следуя которой можно сделать правильные врезы стропильных ног и установить все элементы конструкции.

Перед тем, как сделать вальмовую крышу своими руками, следует ознакомиться с полезными рекомендациями, придерживаясь которых не придется сомневаться в надежности конструкции:

• промежуточные стропильные ноги имеют более крутой уклон, чем носовые стропила. В связи с этим для них используется доска с параметрами не менее 5х15 см;
• крепление коротких стропил производится не к коньковому прогону, а к скосным элементам.Углы наклона коротких и промежуточных стропильных ног совпадают;
Пиломатериал
• , применяемый для коньков и стропил, должен иметь идентичное сечение. При соблюдении этого правила строительства будет обеспечена надлежащая долговечность. В противном случае высока вероятность деформации;
• промежуточных стропил крепят к краю конькового бруса и к верху обвязки;
• высота вальмовой крыши может быть любой, однако, если уклон совсем небольшой, следует использовать дополнительные стойки;
• для продления срока службы вальмовой конструкции необходимо использовать пиломатериалы хвойных пород, предварительно просушенные и не имеющие дефектов в виде сучков и трещин.Кроме того, перед началом работ все деревянные элементы обрабатываются антисептическими составами.

Разметка будущей конструкции

Строительство вальмовой крыши начинается с разметки объекта.

Шаг 1.  Со стороны торца домостроения необходимо наметить ось по верхней обвязке стены.

Шаг 2.  Далее необходимо определить половину толщины конькового прогона и наметить расположение первого элемента стропильной системы крыши.

Полезный совет! Во избежание ошибок при разметке объекта рекомендуется использовать специальную измерительную рейку, на которой будут отмечены все необходимые размеры. Его можно вырезать, например, из полоски фанеры. Рекомендуемая ширина рейки 5 см.

Шаг 3.  Прикрепите рейку одним концом к намеченной линии, а другой разместите вдоль боковой стены. Так можно наметить расположение промежуточных стропильных ног.

Шаг 4.  Для определения длины стропильного свеса необходимо расположить брус одним концом на внешнем углу, а другим на свесе крыши.

Шаг 5.  Для определения положения центральной стропильной ноги необходимо переместить разметочную планку на край боковой стены и зафиксировать положение центрального элемента стропильной системы.

Эту процедуру следует применить ко всем четырем углам конструкции. Таким образом, будут намечены места установки промежуточных стропил и концов конькового прогона.

Конструкция стропил вальмовой крыши

Расчет стропильной системы

После разметки необходимо произвести расчет стропильной системы.

Шаг 1.  С помощью рейки необходимо определить горизонтальную проекцию промежуточной стропильной ноги. По таблице норм найдите подходящий для вашего случая уклон крыши и перемножьте значения.

Шаг 2.  Измерить длину стропильной ноги, при этом измерение производить по линии низа от точки отбора проб на коньковом прогоне до отбора проб у основания ноги.

Шаг 3.  Для определения длины свеса необходимо умножить значение горизонтальной проекции стропил на поправочный коэффициент из таблицы пропорций.

Таблица пропорций и поправочных коэффициентов:

Скат крыши	Коэффициент для угловых стропил	Коэффициент для промежуточных стропил
3:12	1,016	1 031
4:12	1 027	1 054
5 : 12	1 043	1 083
6 : 12	1061	1 118
7 : 12	1 082	1 158
8 : 12	1.106	1 202
9 : 12	1 131	1 250
10 : 12	1 161	1 302
11 : 12	1 192	1 357
12 : 12	1 225	1 414

Полезный совет! В расчетах можно использовать теорему Пифагора, в которой с² = а² + b², где а и b — вертикальная и горизонтальная проекции соответственно.

Шаг 4. Далее необходимо рассчитать угловые стропила. Для крепления стропильных ног к коньковому брусу на концах этих элементов делают косые срезы. В свою очередь коньковый прогон также имеет двойной скос, благодаря чему к нему надежно крепятся угловые стропила.

Расчет стропил производится в следующей последовательности:

• с одного из углов домостроения определяется длина стропильной ноги;
• рассчитывается проекция, величина которой равна сумме квадратов проекции центральных стропил;
• полученное число умножается на поправочный коэффициент из таблицы.Это будет длина стропил.

Деревянная система стропил вальмовой крыши

Установка стропильных ног

Далее выполняется установка стропильных ног.

Шаг 1.  Сначала устанавливается коньковая балка, которая фиксируется на опорных стойках. Элементы крепятся к центральной балке путем установки распорок.

Шаг 2.  При установке наклонных стропил убедитесь, что длина всех элементов одинакова. Тщательно соедините вальмы, наклонные стропила и коньковый брус.

Этап 3.  После установки носовых ног следует приступить к установке рядовых стропильных ног, которые располагаются с шагом около 60 см. Неподвижные стропила крепятся к мауэрлату и коньку путем врезки. Для закрепления крепления используйте стяжки и перекладины.

Полезный совет! При установке рядовых стропил следует избегать контакта со шпильками, которыми мауэрлат крепится к торцам стен.

Шаг 4. Далее к стропильным ногам крепятся короткие стропила (нарожники). С помощью наружных элементов стропила крыши будут соединены с мауэрлатом. Положение рядовых и наружных стропил должно быть перпендикулярно коньковому брусу.

Усиление конструкции стропил вальмовой крыши

Есть несколько вариантов усиления конструкции крыши:

• По углам конструкции по диагонали монтируются фермы с вертикальным подкосом, которые будут выполнять роль дополнительной опоры для накоса стропил.Фиксируется шпренгель к мауэрлату;
• на натяжной доске есть стойки, которые будут опорами для промежуточных стропильных ног;
• если наклонная стропильная нога длинная, используйте для ее изготовления клееный или наборный брус.

Вентиляционное устройство

Важным этапом строительства вальмовой крыши является устройство вентиляции. Кровля подвергается разрушительному воздействию не только снаружи, но и изнутри, где может происходить конденсация влаги.Это происходит из-за разницы температур между наружной и внутренней поверхностями кровли. Качественная вентиляция подкровельного пространства позволит сохранить поверхность крыши на долгие годы.

Для обеспечения надлежащего уровня вентиляции подкровельного пространства необходимо устроить отверстие в ветрозащитной пленке для доступа воздуха. Он должен располагаться на небольшом расстоянии от конькового прогона. При использовании древесины для ветровой подшивки ее укладывают с зазором до 3 мм.