Устройство вальмовой кровли: Страница не найдена — Ремонт крыши и кровли

Содержание

Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims - современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить


Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли - технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.


Устройство вальмовой кровли

Уникальность такой конструкции, как вальмовая кровля, обеспечивает некоторые особенности изделия, а именно наличие дополнительных скатов, образованных за счёт особых вальмовых стропил. По сути, вальмовая кровля образуется сочетанием двух составляющих. Так двускатную крышу, не полностью покрывающую площадь здания, дополняют две вальмы, которые покрывают оставшуюся площадь.

 

Устройство вальмовой кровли

 

Крайние стропила двускатной крыши нуждаются в значительном усилении, это обусловлено тем, что они берут на себя большую часть нагрузки. Однако при этом важно тщательно рассчитать пропорциональное соотношение между двускатной и вальмовой частями. Будьте крайне внимательны, от правильности соотношения во многом зависит внешний вид вальмовой крыши.

 

Однако в том случае если стропила соединятся не с коньком, а с крайними стропилами двускатной конструкции, то будет выполнен совершенно другой вариант. Это будет так называемая "Датская" крыша, специфика которой в том, что в кровле образуется выступ, не прикрытый кровлей. Допускается использование листовых материалов для закрытия этого выступа. Сам выступ оптимально применять в целях освещения чердака. Параметры же этого выступа полностью зависят от размеров и особенностей крыши.

 

Принципы монтажа кровли вальмового типа

 

Установка такого типа кровли, процесс весьма трудоёмкий. Но положительные факторы составляющие конечный результат обустройства кровли того стоит, ведь она способна придать дому весьма стильный внешний вид.

 

 

При монтаже такой конструкции, особое внимание необходимо обратить на стропильную систему. Для стропил весьма важно использовать специальные элементы. Именно этим обусловливается сложность применяемых к ним монтажных процессов. Такие элементы кровли называются накосные диагональные. Применение накосных диагональных приспособлений - обязательно, так как в стропильной системе прослеживается ориентация на углы.

 

 

Длинна диагональных стропил немного больше, чем обычных. Значит, проектом по обустройству вальмового сооружения должны учитываться все перечисленные факторы. Для максимально продуктивного использования диагональных стропил, на них способностями нести болееосуществляют крепление стропильного ската.

 

 

 

Такие стропила называются наружниками. За счёт технологических особенностей изготовления диагональных стропил, они обладают высокую нагрузку, чем стропила стандартного образца. Именно по этому, важным моментом монтажа вальмовой кровли является выбор сорта древесины, из которого выполнены диагональные стропила. Увеличенная длина стропильного приспособления требует изготавливать комплектующие элементы парного типа. Данная особенность, во многом гарантирует их прочность и качество.

 

 

При расчётах крыши вальмового типа соединительные операции стропильной системы решает целую группу вопросов:


- во первых, за счёт спаренных диагональных балок, можно получить довольно длинные балки, что актуально для такой кровли;
- во вторых спаренные стропила способны не только нести более значительную нагрузку, но, и в целом, увеличивают прочностные характеристики такой конструкции, как вальмовая кровля;
- спарочное соединение позволяет применение стандартных материалов при изготовлении диагональных стропил;
- унификация типоразмеров абсолютно всех деталей. Это очень важно при установке вальмовой кровли, так как позволяет несколько упрощает трудоёмкий процесс монтажа.


В целом, спарка диагональных стропил самый целесообразный вариант соединения системных компонентов, при возведении крыши вальмового типа.

 

 

 

Применение такой кровли дает сметному бюджету экономию на возведение фронтонов здания. Но в любом случае эта экономия перекрывается затратми на кровлю, так ее площадь увеличивается, по сравнению с обычной двускатной кровлей. Но с другой стороны архитектурная выразительность может стать основной причиной использования именно кровли вальмового типа, при строительстве домов.

 

 

конструкция стропильной системы и вентиляция холодного чердака четырехскатной крыши + чертежи и схемы

Четырехскатная вальмовая крыша — это конструктивный и функциональный элемент здания, который известен каждому строителю.

Треугольные торцевые скаты имеют название вальмы, из-за чего пошло основное название кровли дома такого вида.

Они заменили вертикальные фронтоны со всех сторон здания.

Причина популярности вальмовых крыш заключаются в том, что они очень стойкие по отношению к ветровым нагрузкам из-за своей повышенной аэродинамичности, более жесткие и надежные из-за треугольных скатов.

К тому же стоит отметить, что вальмовые четырехскатные крыши — это достаточно стильные и эстетичные элементы, которые могут придать любому зданию оригинальности, улучшив его внешнюю форму. Такую крышу не трудно сделать своими руками.

В данной статье вы узнаете каково устройство четырехскатной крыши.

Содержание статьи

Кровельный пирог четырехскатной крыши и описание ее элементов

Как и любой другой вид крыши, вальмовая кровля обладает особым типом кровельного пирога.

Он состоит из следующих элементов конструкции:

Каждый из вышеперечисленных элементов выполняют свою важную функцию и обладает индивидуальными особенностями. На сегодняшний день рынок строительных материалов достаточно богатый, поэтому в качестве кровельного материала для вальмовой крыши можно выбрать, как штучные, так и листовые изделия.

К первой группе относится шифер, различные виды черепицы, этернитовые плитки и некоторые другие материалы. Среди листовых материалов можно выделить ондулин, металлочерепицу, оцинкованное железо и др.

Монтаж каждого из видов кровельного материала осуществляется по особой технологии, которая напрямую зависит от его типа и производителя.

Обрешетка и контробрешетка — это деревянные элементы кровли, которые представляют собой стропильную систему, на которую сверху набивают планки с определенным шагом, зависящем от типа кровельного материала.

Гидробарьер представляет собой специально созданную пленку, предотвращающую попадание влаги под крышу.

Утеплитель укладывается чаще всего между балками стропильной системы. Наиболее популярными его видами является минеральная вата и пинопласт. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки. Минеральная вата огнеустойчива и имеет достаточно низкую теплопроводность, в то же время пинопласт легкий и удобный в монтаже.

Паробарьер изготовливается в виде пленки, которая позволяет испарениям выходит наружу, но не пропускает их внутрь.

Гипсокартон представляет собой самый последний внутренний элемент кровельного пирога, который закрывает внутреннюю его часть. В первую очередь данный материал несет эстетическую функцию.

План кровли

Устройство вальмовой крыши

Конструкция вальмовой крыши состоит из четырех скатов. Она имеет две вершины, которые соединены между собой конструктивным элементом — коньковым брусом.

Вместо вертикальных фронтонов у домов с вальмовой крышей находятся треугольные скаты. Из-за этого боковые скаты имеют форму трапеции.

Основной осью крыши, которая несет нагрузку, является коньковый брус. Именно он соединяет все скаты кровли. На него крепятся другие важные элементы конструкции — каркас и угловые стропила.

Угловые стропила выступают базовыми элементами распределения нагрузки. Они соединяют угол сооружения с углом конька. Чаще всего их делают такими же по толщине, как брус.

Сама же нога выходит немного за край сооружения. Если здание является четырехугольным, понадобится четыре таких стропила.

ВНИМАНИЕ!

Короткие стропила могут быть различными по своей длине. Они соединяют угловое стропило с мауэрлатом или же несущей стеной здания. Их количество напрямую зависит от площади самого здания.

Центральную часть конструкции становит промежуточный каркас — промежуточные стропила, которые крепятся попарно друг с другом на коньковом брусе и выводятся на мауэрлат. В зоне вальм они не устанавливаются. Их количество может быть разным в зависимости от длины здания.

Рядовой каркас представляет собой стропила, которые соединяются с концами конька и выходят на несущие стены здания с каждой из сторон. Их количество равняется шести.

Устройство шатровой четырехскатной крыши

Вальмовая кровля — конструкция

Вентиляция холодного чердака вальмовой крыши

Из-за того, что вальмовые крыши не имеют фронтонов, их вентиляцию лучше всего проводить, используя карнизные свесы. Это значит что движение воздуха будет осуществляться снизу вверх. Заходить он будет через подшивку самой крыши, а выходить — из-под конька.

Если подшивка сделана из дерева, панели следует размещать не очень плотно друг к другу, чтобы между ними были небольшие зазоры, позволяющие заходить свежему воздуху. Интервал должен состоять в пределах нескольких миллиметров.

В случае, когда подшивка сделана из пластика, следует заметить, что некоторые из элементов должны иметь небольшие отверстия. Сквозь них может проходить непосредственно в чердак. Но к сожалению не у всех софитах есть такие отверстия.

В некоторых случаях о вентиляции строителя и вспоминают уже после того, как вся работа сделана. Но это не является проблемой, так как из такой ситуации есть выход. Необходимо вставить в подшивку небольшие решетки с сеточкой, диаметром не более 5 сантиметров.

Расположить их нужно всей длине ветрового свеса, делая шаг 80 сантиметров.

Выход воздуха напрямую будет зависеть от выбранного типа кровельного материала. Гибкая кровля позволяет установить вентиль (т.н. «черепашку») или специальный проветриваемый конек.

Если был выбран шифер, можно обустроит классический вид конька. Керамическая черепица позволяет установить специальный вентиль. Кровлю из металлочерепицы проветривать очень просто, так как в таких случаях допускается выход воздуха посредством обычного конька.

Использование конька — это не только хорошая по функциональности замена вентиля, но и возможность обустроить вентиляцию в наиболее сжатые сроки.

Вентиляция чердака

Вентиляция мансарды

Вентиляция мансардных крыш может быть осуществлена без проблем естественным движением воздуха снизу вверх. Для этого следует только грамотно расположить все слои кровельного пирога. В некоторых случаях для улучшения выхода воздуха из помещения используют коньковые аэраторы.

Они устанавливаются вместо конька на в верхней точке крыши по всей длине ребра. Для предотвращения попадания в них различных посторонних предметов они защищены специальной решеткой. Вместе с естественными продухами, сделанными снизу в свесе, такой тип проветривания является отличной вентиляцией.

Его преимущества заключаются в следующем:

  • Обеспечивании эффективного проветривания помещения;
  • Поддержка оптимального микроклимата мансарды;
  • Продление срока эксплуатации кровли.

Для того чтобы установить коньковый аэратор, следует придерживаться определенных правил:

  • Угол ската крыша должен быть не более 45 градусов;
  • Наличие коньковых продухов;
  • Монтаж конька вентиляции по всему прогону;
  • Создание герметичности вентиляционного конька;
  • Расположение срезов конька на расстоянии 30 сантиметров от сквозных элементов кровли.

Если правильно расположить все части вентиляционной системы, мансарда будет хорошо проветриваться, как летом, так и зимой.

Вентиляция мансарды

Устройство обрешетки

Основной частью кровли, которая непосредственно удерживает на себе кровельный материал, является обрешетка.

Все деревянные элементы предварительно стоит обработать специальным составом, который позволит их защитить от повреждений.

После обработки некоторые время необходимо подождать, чтобы древесина высохла. Обшивку необходимо делать в зависимости от того, какой выбран кровельный материал.

ОСТОРОЖНО!

Сырые доски лучше не использовать, так как они из-за веса всей конструкции при испарении влаги будут постепенно деформироваться, что непосредственно повлияет, как на внешний вид крыши, так и на ее устойчивость.

Для того чтобы обустроить обрешетку, необходимы некоторые важные элементы конструкции:

  • Деревянные доски или планки небольшой ширины;
  • Деревянные бруски с квадратным сечение 40*40 или 50*50 миллиметров;
  • Гвозди или шурупы.

Обрешетку необходимо прибивать строго перпендикулярно стропильным ногам, так как это усилит жесткость конструкции крыши. Стропила лучше всего размещать сплошным слоем. Допускается делать шаг в пределах 10-15 сантиметров.

Со всеми расчетами вам поможет наш онлайн-калькулятор.

Обрешетка

Стропильная система

Для того чтобы вальмовая крыша была достаточно жесткой и надежной, необходимо определенным образом проводить устройство всех ее элементов.

Накосные типы стропил нужно крепить к внутренним углам стен, в то время как диагональные — к внешним. Это является принципиально важным. Из-за того, что на накосные стропила приходится большая нагрузка, их длина должна быть также больше.

Накосные стропильные ноги должны стать опорой для укороченных стропил скатов, которые имеют название нарожники. Чаще всего их изготовляют из двух спаренных ног.

Диагональные стропила должны быть подстрахованы одной или двумя опорами. Для этого используют стойки из бруса. Подкосы следует размещать таким образом, чтобы между ними и горизонтальной опорой образовывался угол в 45 градусов.

Промежуточные стропильные ноги должны опираться одной стороной на брус конька, а другой — на мауэрлат. Их следует располагать с шагов 1-1,2 метра. Каждое второе стропило лучше всего присоединять к несущим стенам, используя скрутки.

Их можно изготовить из обычных проволок, радиус которых становит 2 миллиметра. Используя обратную скобу, промежуточный каркас следует соединить с мауэрлатом.

ВАЖНО!

Очень важный момент всей стропильной системы — это места соединения центральных и диагональных стропил. Для того чтобы в них не возникло никаких проблем, следует сделать на брусьях надрезы с двойным скосом.

Нарожники или полуноги (как их часто называют) должны одной стороной опираться на мауэрлат, а другой — на диагональную ногу.

Устройство стропильной системы четырехскатной крыши: чертежи и схемы ниже.

Чертеж стропильной системы

Схема стропильной системы

Узлы четырехскатной крыши

Важно отметить, что существуют определенные достаточно сложные узлы стропильной системы, которые всегда вызывают массу вопросов у строителей.

Это касается фиксации стропильных ног к мауэрлату, соединения стропильных ног друг с другом и крепления конькового бруса к стропильным ногам.

Для того чтобы осуществить фиксацию стропильных ног к мауэрлату, нужно использовать жесткое крепление.

Оно может быть осуществлено следующими способами:

  • При помощи установленных по две стороны стропильной ноги уголков;
  • Забиванием гвозде по диагонали сквозь стропило в мауэрлат;
  • Специально созданными для этого скобами;
  • Креплением, осуществляющим скольжение.

Стропильные ноги друг с другом могут быть соединены по-разному:

  • При помощи болтов после накладки их поверх конькового бруса;
  • Сделав специальные выемки под брус и соединив ноги над ним гвоздями;
  • Подогнав стропила под выбранный угол и соединив их между собой металлическими или деревянными накладками с двух сторон.

Чтобы вальмовая сторона крыши была достаточно долговечной, необходимо соединить стропильные ноги с брусом следующим образом:

  • Диагональные стропила выпиливаются таким образом, чтобы оно идеально подходило под форму бруса, с которым сверху их необходимо скрепить гвоздями;
  • Уложив коньковый брус на стойки и скрепив его с двух сторон деревянными накладками из досок.

Стоит помнить, что жесткой всей конструкции равняется жесткости самого слабого ее узла. Поэтому очень важно соединения делать максимально надежно.

Узлы

Крепление мауэрлата

Заключение

От того, каким образом будет устроена крыша, зависит долговечность всего сооружения. Поэтому работу следует проводить тщательно и осторожно. Если в этом нет опыта, лучше всего обратиться к квалифицированным специалистам или же взять себе в помощь того, кто уже возводил вальмовые крыши. Их устройство сложное, но результат стоит потраченных усилий.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

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

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

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

Особенности вальмовой крыши

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

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

Устройство стропильной системы

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

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

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

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

Типы стропил

При устройстве кровли могут быть использованы два типа:

  1. Висячие.
  2. Наслонные.

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

Обрешетка

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

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

Устройство вальмовой крыши

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

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

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

Последовательность выполнения работ

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

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

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

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

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

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

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.

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

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовая крыша - один из видов четырехскатной крыши, который пользуется большой популярностью среди застройщиков частных домов вне зависимости от площади. Спросом вальмовая крыша имеет даже во время постройки бань и беседок.

Этот вид крыши легко узнаваем благодаря своей геометрии, которой она обязана стропильной системе.

Главная сложность, с которой сталкиваются специалисты во время монтажа вальмовой крыши, это трудоемкость выполнения работ. Конструкция состоит из множества составных элементов и креплений. Для качественной установки стропильной системы вальмовой крыши требуется достаточное количество теоретических знаний и большой опыт, которыми обладают специалисты компании Великий Домъ!

 

Какими положительными и отрицательными сторонами обладает стропильная система вальмовой крыши?

Заказать бесплатную консультацию!

К достоинствам стропильной системы вальмовой крыши относятся следующие моменты:

  • Нагрузка от ветра, которой подвергается этот вид четырехскатной крыши, значительно меньше, чем действует на крышу с двумя скатами. Все стороны вальмовой крыши располагаются под углом, благодаря чему достигается необходимая обтекаемость.

  • Повышенная жесткость конструкции, что влечет за собой долговечность кровли.

  • Монтаж такой четырехскатной крыши предусматривает возможность устройства более выступающих за границы постройки свесов. Это обеспечивает дополнительные защитные функции стенам здания.

  • Приятный внешний вид крыши.

Отрицательные стороны стропильной системы вальмовой крыши следующие:

  • Трудности во время расчетов, проекта и установки. Это нельзя считать “минусом”, если за монтаж крыши берутся настоящие профессионалы своего дела.

  • Стоимость монтажа вальмовой крыши зависит от используемых материалов, площади и связана со сложностью работ.

  • Полезная площадь чердака уменьшается из-за установки стропил вальмовой крыши, особенно там, где устанавливаются диагональные опоры.

  • Значительный минус для желающих иметь мансардный этаж: к сожалению, монтаж мансарды при вальмовой конструкции невозможен.

Незначительные недостатки не лишают вальмовую крышу популярности среди застройщиков частных домов.

 

Какие существуют виды вальмовых крыш?

Вальмовые крыши имеют несколько видов конструкций:

  • Классическая крыша, отдельные части которой обладают треугольной и трапециевидной формой.

  • Шатровая крыша не имеет опорную балку, а все её диагональные ребра сходятся в единую точку.

  • Полувальмовая крыша, имеющая вертикальные фронтоны, применяющиеся для установки окон.

  • Ломаная вальмовая крыша. Её скаты располагаются под разными углами и обладают разной площадью.

Высококвалифицированные мастера компании Великий Домъ выполняют качественный монтаж всех видов вальмовых крыш, подробную консультацию и расчеты!

 

 

 

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

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветровых явлений имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний. На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь относится к системам кровли и стен, а также к траектории вертикальной 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). Разрушения кровли жилых домов, а именно разрушение соединений крыши со стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, были тщательно изучены из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений. Плотность домов относительно других построек в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с авариями жилых домов. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети из 32 миллиардов долларов застрахованных убытков от торнадо связаны с жилыми постройками (Simmons et al., 2015).

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

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

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

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

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

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

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

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

Результаты

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

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

Анализ повреждений

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

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

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

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

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

На рис. 3В показана неисправность, аналогичная показанной на рис. 3А, но с гораздо более крутой крышей. RTWC выглядят целыми, и видна большая открытая полость, где были удалены как элементы каркаса, так и оболочка. Как и на рисунке 3A, очевидно, что эта крыша не только страдала 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 поверхность крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как конструкция из стержневого каркаса, в отличие от той, которая содержала сборные фермы.По имеющимся данным, многие из неудачных вальмовых крыш использовали каркас из палок.

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

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

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

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

Анализ спроса и мощности секций стропильной и рамной крыши

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

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

Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе

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

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

В двумерном D / C-анализе в этой работе используется одна ферма MPC, основанная на тех, которые использовались в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Хендерсоном и др. (2013). Рисунок 7 иллюстрирует схему фермы; из-за симметрии показана только половина фермы.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с рамной рамой, которая соответствовала профилю и геометрии плана ферменной крыши от Henderson et al. (2013), чтобы провести сравнение.

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

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

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

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

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

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

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

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

Расчет емкости

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

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

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

Результаты спроса и мощности

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

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

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

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

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

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

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

Ограничения

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

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

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

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Хендерсон Д. Дж., Моррисон М. Дж. И Копп Г. А. (2013). Реакция креплений, прибитых гвоздями, между крышей и стеной, на экстремальные ветровые нагрузки в полноразмерной шатровой крыше с деревянным каркасом. Eng. Struct. 56, 1474–1483. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2013.07.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Проверка оборудования для обеспечения безопасности крыши для специалистов по страхованию

Веб-сайт AdjusterZone состоит из различных веб-страниц, которыми управляет AdjusterZone.Веб-сайт AdjusterZone предлагается вам при условии вашего согласия без изменения положений, условий и уведомлений, содержащихся в данном документе. Использование вами веб-сайта AdjusterZone означает ваше согласие со всеми такими условиями и уведомлениями. Если вы загружаете какое-либо приложение или программное обеспечение AdjusterZone из Apple App Store или других сайтов загрузки, вы соглашаетесь с тем, что положения и условия с этого сайта будут применяться и включены в настоящее описание посредством ссылки.

AdjusterZone оставляет за собой право изменять условия и уведомления, в соответствии с которыми предлагается веб-сайт AdjusterZone, включая, помимо прочего, сборы, связанные с использованием веб-сайта AdjusterZone.

Веб-сайт AdjusterZone может содержать ссылки на другие веб-сайты («Связанные сайты»). Связанные сайты не находятся под контролем AdjusterZone, и AdjusterZone не несет ответственности за содержимое любого Связанного сайта, включая, помимо прочего, любую ссылку, содержащуюся на Связанном сайте, или любые изменения или обновления Связанного сайта. AdjusterZone не несет ответственности за веб-трансляцию или любую другую форму передачи данных, полученную с любого Связанного сайта. AdjusterZone предоставляет вам эти ссылки только для удобства, и включение любой ссылки не означает одобрения сайта AdjusterZone или какой-либо связи с его операторами.

В качестве условия использования вами веб-сайта AdjusterZone вы гарантируете AdjusterZone, что вы не будете использовать веб-сайт AdjusterZone для любых целей, которые являются незаконными или запрещенными настоящими условиями и уведомлениями. Вы не можете использовать веб-сайт AdjusterZone каким-либо образом, который может повредить, отключить, перегрузить или нанести ущерб веб-сайту AdjusterZone или помешать использованию и использованию веб-сайта AdjusterZone любой другой стороной. Вы не можете получать или пытаться получить какие-либо материалы или информацию любыми способами, которые не были намеренно предоставлены или предусмотрены через веб-сайты AdjusterZone.

Информация, программное обеспечение, продукты и услуги, включенные или доступные через веб-сайт AdjusterZone, могут содержать неточности или типографские ошибки. Информация в этом документе периодически изменяется. AdjusterZone и / или его поставщики могут вносить улучшения и / или изменения на веб-сайт AdjusterZone в любое время. На рекомендации, полученные через веб-сайт AdjusterZone, не следует полагаться при принятии личных, медицинских, юридических или финансовых решений, и вам следует проконсультироваться с соответствующим специалистом для получения конкретных рекомендаций, адаптированных к вашей ситуации.
AdjusterZone и / или его поставщики не делают никаких заявлений относительно пригодности, надежности, доступности, своевременности и точности информации, программного обеспечения, продуктов, услуг и связанной графики, содержащихся на веб-сайте AdjusterZone, для каких-либо целей. В максимальной степени, разрешенной применимым законодательством, вся такая информация, программное обеспечение, продукты, услуги и связанная графика предоставляются «как есть» без каких-либо гарантий или условий. AdjusterZone и / или его поставщики настоящим отказываются от всех гарантий и условий в отношении этой информации, программного обеспечения, продуктов, услуг и связанной графики, включая все подразумеваемые гарантии или условия товарной пригодности, пригодности для определенной цели, права собственности и ненарушения прав.В максимальной степени, разрешенной применимым законодательством, AdjusterZone и / или его поставщики ни в коем случае не несут ответственности за любые прямые, косвенные, штрафные, случайные, особые, косвенные убытки или любые убытки, включая, помимо прочего, убытки за потерю возможности использования, данные или прибыль, возникающие в результате или каким-либо образом связанные с использованием или производительностью веб-сайта AdjusterZone, с задержкой или невозможностью использования веб-сайта AdjusterZone или связанных услуг, предоставления или отказа в предоставлении услуг или любой информации, программное обеспечение, продукты, услуги и связанная графика, полученные через веб-сайт ridge top или иным образом возникшие в результате использования веб-сайта AdjusterZone, будь то на основании контракта, деликта, небрежности, строгой ответственности или иным образом, даже если AdjusterZone или любой из ее поставщиков были уведомлены о возможности повреждений.Поскольку в некоторых штатах / юрисдикциях не допускается исключение или ограничение ответственности за косвенный или случайный ущерб, указанное выше ограничение может не применяться к вам. Если вы недовольны какой-либо частью веб-сайта AdjusterZone или любыми из этих условий использования, вашим единственным и исключительным средством правовой защиты является прекращение использования веб-сайта AdjusterZone.

AdjusterZone оставляет за собой право по собственному усмотрению прекратить ваш доступ к веб-сайту AdjusterZone и связанным услугам или любой их части в любое время без предварительного уведомления.В максимальной степени, разрешенной законом, это соглашение регулируется законами штата Техас, США, и вы тем самым соглашаетесь с исключительной юрисдикцией и местом проведения судов в округе Харрис, штат Техас, США, по всем спорам, возникающим из или в связи с использование веб-сайта AdjusterZone. Использование веб-сайта AdjusterZone запрещено в любой юрисдикции, в которой не применяются все положения настоящих условий, включая, помимо прочего, этот параграф. Вы соглашаетесь с тем, что между вами и AdjusterZone не существует совместных предприятий, партнерских отношений, трудовых или агентских отношений в результате настоящего соглашения или использования веб-сайта AdjusterZone.Выполнение этого соглашения с помощью AdjusterZone регулируется действующими законами и юридическим процессом, и ничто, содержащееся в этом соглашении, не умаляет права AdjusterZone выполнять правительственные, судебные и правоохранительные запросы или требования, касающиеся использования вами веб-сайта AdjusterZone или информации, предоставленной для или собраны AdjusterZone в отношении такого использования. Если какая-либо часть этого соглашения будет признана недействительной или не имеющей исковой силы в соответствии с применимым законодательством, включая, помимо прочего, отказ от гарантий и ограничения ответственности, изложенные выше, то недействительное или неисполнимое положение будет считаться замененным действующим, имеющим исковую силу положением. что наиболее точно соответствует замыслу первоначального положения, а остальная часть соглашения остается в силе.Если иное не указано в настоящем документе, это соглашение представляет собой полное соглашение между пользователем и AdjusterZone в отношении веб-сайта AdjusterZone и заменяет собой все предыдущие или одновременные сообщения и предложения, будь то электронные, устные или письменные, между пользователем и AdjusterZone в отношении AdjusterZone. Веб-сайт. Печатная версия этого соглашения и любого уведомления, предоставленного в электронной форме, допустима в судебных или административных разбирательствах, основанных на настоящем соглашении или относящихся к нему, в той же степени и на тех же условиях, что и другие деловые документы и записи, изначально созданные и хранимые. в печатном виде.Стороны выражают явное желание, чтобы настоящее соглашение и все связанные с ним документы были составлены на английском языке.

Контактное лицо

: Клиент подтверждает, что с ним могут связываться AdjusterZone и / или партнеры по ресурсам AdjusterZone по электронной почте, касающиеся заказов или рекламных акций.

Все права на все содержимое веб-сайта AdjusterZone и / или его поставщиков защищены.

Сборные фермы вальмовой крыши | Продукты и поставщики

  • http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/45700/23735141-MIT.pdf? Последовательность = 2

    Фермы, как правило, не рентабельны для сложных крыш, например, с различным уклоном, торцы кроме фронтона или бедра, и более трех или четырех функциональных слуховые окна, поворотные фронтоны, дымоходы или световые люки. Есть много форм сборных панелей. доступны на рынке жилья сегодня.

  • http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/65673/24881986-MIT.pdf?sequence=2

    В то время как стропила и фермы очень чувствительны к сложности конструкции, сборная система панелей, как ожидается, будет менее чувствительной.Затраты на квадратный фут на стропило, крыши из ферм и пенопластов показаны на рисунке 3. Сложные крыши включают как минимум односкатный двускатный и двускатный поворот.

  • Пост-строительство и стропильная крыша

    Альтернативные фермы прикрепляются к стойкам коленями. В торцевых стенах также есть стойки, но они предназначены для крепления досок. стеновые панели, а не для шатровой кровли. … Кровля имеет максимально легкий вес, совместимый с ее пролетом, материалом покрытия, сборными конструкциями и средствами…

  • http: // dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/44276/26669517-MIT.pdf?sequence=2

    6.03 Ферм сборная вальмовая крыша.

  • Строительство крыши

    Для плоских крыш эти балки называются балками или прогонами, а для шатровых крыш - стропилами. Балки большего размера, состоящие из жестких геометрических фигур, обычно треугольников, называются фермами. Фермы особого типа, сформированные из сборных элементов из легкой стали, называются открытыми балками.

  • Отчет о расследовании урагана Катрина Ветер

    ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ - Секция скатной крыши была предварительно изготовлена ​​и доставлена ​​на территорию компанией баржа, а затем устанавливается на место с помощью крана.Секция фермы находится под давлением с торца фронтона и стартовал. Секция крыши напротив двускатного конца имела шатровую конструкцию.

  • Ортопедия и травматология

    … Ревматический 859, плоский, плоскостопие трансверсоплануса см. Расширяющуюся стопу ПЭТ позитронно-эмиссионной томографии реконструкция видеоленты 848, 849 линия крыши гнезда 956, 957 угол крыши гнезда 957, 958, 960…… сыворотка 169 фосфатные связующие 178 фосфатный диабет 985… Перелом большеберцовой кости-Трюммера 901 Пин-цер-Удар 730, 731 Классификация Пипкина, перелом головки бедренной кости 735, 736 Синдром грушевидной мышцы 713 Пиритрамид Пирогова ампутация Спитзи 65…… плазмоцитома по слабости разгибателей колена, 55, 672 - - анатомическая 55 - - полиаксиальная 51, 55 пластина ausriss 377 пластина фракция…

  • История предприятий по производству плутония в историческом районе Хэнфордского участка - 1943 - 1990 - июнь 2002 г.

    Колонно-ферменная конструкция для больших пролетов крыши и больших зазоров под потолком.К распространенным типам используемых крыш относились двускатные, шатровые, односкатные и плоские крыши. Кровли из гофрированного, оцинкованного листового железа и Для сборных навесов использовались фанерные секции крыши и стен.

  • Завод по производству топлива из НОУ-Мо для альтернативных исследований с нуля

    … Сторона для сборочного участка и HIP-комната (одна боковая пристройка без опции HIP). Стандартные стальные стропильные фермы показано ниже в разрезе здания, из чертежа SK-ME-04. Сборные фермы упрощают установку Икс .

  • Структурный дизайн деревянных конструкций: практический подход Полный документ

    Вальмовые и долинные стропила. Кровельные фермы (рис. 1.7) Обычно они состоят из обрезных пиломатериалов, верхних и нижних поясов и элементов стенки, которые подвергаются осевому растяжению или сжатию плюс изгибающие нагрузки. В практике проектирования зданий сборные фермы обычно указываются по экономическим причинам, и их изготавливают и…

  • Вальмовая крыша против двускатной крыши - Myrooff.com

    Когда дело доходит до сборки вашего дома и обеспечения того, чтобы он выглядел так, как вы изначально задумывали, вы можете обнаружить, что крыша является одной из самых сложных частей. .

    По этой причине многие люди начинают интересоваться различными стандартными формами крыш, которые сегодня используются многими людьми. Вы обнаружите, что в разговоре часто будут упоминаться как вальмовые, так и двускатные крыши.

    Обычно здесь начинается дискуссия о вальмовой крыше и двускатной крыше, но, не зная подробностей, может быть трудно сделать окончательный выбор или прийти к правильному выводу о том, какое решение является лучшим лично для вас.

    Лучший способ справиться с этим - обычно ответ находится где-то посередине.

    Тем не менее, просто взглянув на картинки, обычно можно сказать, на какую сторону вальмовой и двускатной крыши вы падаете; вам просто нужно знать, где искать и что искать по ходу дела.

    Итак, для начала мы рассмотрим преимущества каждого типа крыши и почему вам следует рассматривать одну перед другой;

    Вальмовая крыша

    Первое, что нужно знать о конструкции вальмовой крыши, это то, что они, как правило, имеют совершенно другой стиль; так что запутать их будет сложно.

    Таким образом, разница между формой вальмовой и двускатной крыши заключается в том, что они имеют тенденцию иметь совершенно другой формат с точки зрения гребня. Шатровая крыша имеет гребень наверху, и от этого гребня вы спускаетесь с четырех сторон на четыре плоскости.

    Каждая сторона крыши одинакова по длине и высоте, что придает ей очень точный и структурированный вид. Некоторые люди не являются большими поклонниками этого, и это может заставить их вместо этого обратиться к стилю двускатной крыши.

    Главное, что нужно помнить, глядя на это, - это то, что вальмовая крыша - это гораздо более сложный тип конструкции, который на самом деле собрать.

    Они, как правило, придают дому много различных аспектов завершенности, завершенности и чистоты.

    Для решения дополнительных задач при строительстве и планировании вам обычно нужно подумать о большом количестве различных факторов, связанных с кровлей с точки зрения стоимости и безопасности.

    Вальмовая крыша намного безопаснее, чем двускатная, только из-за общей структурной основы и способа, которым все это собрано вместе. Тот факт, что она намного короче по длине крыши, делает ее намного более долговечной.

    Это также означает, что крыша намного лучше поддерживает центр тяжести при использовании вальмовой крыши, что обычно делает ее очень хорошим выбором для многих людей.

    Они прочные и прочные и подходят людям, живущим в районах, где сильные ветры могут продолжаться и затруднять получение правильной защиты от непогоды.

    Более дорогая, но более прочная, вальмовая крыша - очень жизнеспособный вариант.

    Двускатная крыша

    Двускатная крыша - это еще один очень популярный тип крыши, который выглядит как часть, а также придает довольно великолепный вид.

    В давней битве между двускатной крышей и шатровой крышей главное помнить, что это намного менее прочная конструкция, чем шатровая крыша предыдущего выпуска. Он намного больше и поэтому имеет более специфический вид.

    Обычно они известны как остроконечные или скатные крыши, и работать с ними может быть немного кошмаром, если вы не совсем уверены, что это то, что вам нужно.

    Тем не менее, они великолепны для домов, которые, как правило, подвергаются сильному ливню из-за того, что они очень наклонные, а их треугольная форма невероятно стильная.

    Когда дело доходит до снежного времени года, они тоже делают хороший выбор, так как снег более или менее просто падает с вершины!

    Это делает их отличным выбором с точки зрения эффективности, но их низкая стоимость по сравнению с шатровой крышей гарантирует, что они останутся выгодным выбором для людей с ограниченным бюджетом.

    Переход от бедра к надстройке двускатной крыши

    Некоторые люди предпочтут поменять от бедра к надстройке над двускатной крышей, и для этого вы можете просто получить надстройку, которая работает таким же образом.

    Комбинация вальмовой и двускатной крыши - очень популярный стиль и выглядит просто потому, что сочетает в себе и то, и другое.

    Они имеют тенденцию сливаться вместе и выглядят очень впечатляюще как структура, гарантируя, что у вас может быть немного обоих миров в вашем доме - это позволяет вам изменить крышу и добавить немного столь необходимых изменений в часть дом, который обычно может выглядеть очень унылым.

    С правильными навесными приспособлениями и изменениями, это может быть идеальным дополнением к вашему дому, которое также гарантирует, что он будет превосходно выглядеть с минимальными затратами усилий, чтобы он выглядел как можно лучше.

    Если вы не уверены, какую крышу выбрать для своего дома, вам действительно стоит подумать о том, чтобы рассмотреть любой из них. Однако, если вы все же выберете пристройку от двухскатной крыши к двускатной крыше, будьте готовы к обширным работам, которые могут потребоваться - поскольку это в первую очередь сводит на нет рентабельный характер двускатной крыши!

    Патент США на устройство анкерного крепления конька и конька крыши (CIP) Патент (Патент № 7,774,990, выдан 17 августа 2010 г.)

    ДРУГИЕ СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

    Настоящая заявка является частичным продолжением находящегося на рассмотрении U.Заявка на патент S. Сер. № 11 / 614,190, поданной 21 декабря 2006 г., которая включена сюда посредством ссылки.

    ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    1. Область изобретения

    Настоящее изобретение относится к анкерному устройству вальмы и конька крыши и, в частности, к такому устройству, которое используется вместе с клеевым составом для крепления плитки к устройство, которое, в свою очередь, механически закреплено на конструкции крыши.

    2. Описание предшествующего уровня техники

    В прошлом было разработано несколько конструкций анкерных устройств вальмы и конька крыши.Однако ни один из них не включает в себя элементы крепления по настоящему изобретению, одновременно сохраняя конструкцию, совместимую с производственными процессами профилирования. Методы профилирования подходят для относительно недорогих производственных операций, но имеют определенные ограничения. Настоящее изобретение сочетает эти ограничения с прочной конструкцией, которая позволяет получить промышленное изделие, которое может выдерживать самые высокие давления ветра, которым подвергается оболочка крыши.

    Заявитель считает, что ближайшая ссылка соответствует U.С. Пат. Патент США №6647675, выданный изобретателю 18 ноября 2003 г. Однако он отличается от настоящего изобретения, поскольку не обеспечивает удлиненную крышку, по меньшей мере, с одним удлиненным каналом с такой же протяженной нижней стенкой и двумя проходящими в продольном направлении стенками. Кроме того, механическое закрепление между клеевым составом и устройством приводит к созданию устройства с преимуществами давления ветра. До изобретения заявителя на производстве крыш для жилых домов не было никаких дополнительных устройств, в которых использовался бы удлиненный канал для увеличения площади контакта клея.Ближайшим известным заявителю уровнем техники, предусматривающим конструкцию, включающую канал или углубление, является патент США № № 1 093 201, выданный Оуэну. Однако в ссылке нет предложения о максимальном увеличении площади контакта для приема клея. Канал в патенте Оуэна используется для создания барьера для воды, которая должна подниматься вверх, а не для увеличения площади контакта клея. В настоящем изобретении нижняя стенка (и) канала (или каналов) включает в себя углубленные прорези, соединяющие выемки, которые образуют перемычку со сквозным проходом, которые позволяют продавливать клеевой состав.Часть клеящего состава остается рядом с мостом. Таким образом, при затвердевании адгезивный компаунд обеспечивает механизм фиксации, который выдерживает значительно более высокие тянущие силы, чем те, которые ранее выдерживались с ямками или сквозными отверстиями. Этот конкретный тип открывания показал превосходные результаты при испытаниях на растяжение и одновременно совместим с экономичными методами профилирования.

    Кроме того, настоящее изобретение является усовершенствованием по сравнению с исходным приложением за счет обеспечения соединенной вдавленной части со сквозным каналом для приема через нее клея.

    Другие патенты, описывающие наиболее близкий предмет, предусматривают ряд более или менее сложных функций, которые не могут решить проблему эффективным и экономичным способом. Ни один из этих патентов не предлагает новые особенности настоящего изобретения.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Одна из основных задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство крепления вальмы и конька крыши, которое совместимо с производственными процессами профилирования, одновременно обеспечивая механические элементы крепления, чтобы выдерживать силы ветра, к которым крыши могут быть разоблачены.

    Другой целью настоящего изобретения является создание устройства, которое максимизирует площадь контакта с клеевым компаундом с продольно проходящими каналами и совместно расположенными через отверстия, которые позволяют клеевому компаунду проходить через них.

    Другой целью изобретения является создание структуры, которая будет взаимодействовать с клеем для улучшения взаимодействия каркаса с плиткой.

    Еще одной целью настоящего изобретения является создание такого устройства, которое недорого в производстве и обслуживании, сохраняя при этом свою эффективность.

    Дополнительные цели изобретения будут раскрыты в следующей части описания, в которой подробное описание дано с целью полного раскрытия изобретения без наложения на него ограничений.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

    С учетом вышеупомянутых и других связанных целей изобретение состоит в деталях конструкции и комбинации частей, как будет более полно понятно из следующего описания, когда его читают вместе с сопроводительными чертежами. в котором:

    РИС.1 представляет собой изометрический вид под наклоном сбоку одного из вариантов вспомогательного устройства в соответствии с настоящим изобретением.

    РИС. 2 показан вид в изометрии под наклоном снизу варианта осуществления, показанного на предыдущих фигурах.

    РИС. 3 - вид в изометрии сверху под наклоном варианта осуществления, показанного на двух предыдущих фигурах.

    РИС. 4 - вид сбоку в вертикальном разрезе варианта осуществления, показанного на предыдущих фигурах, установленного на вальму крыши с адгезивом, протекающим через выемки.

    РИС. 5 - увеличенный подробный вид сбоку в поперечном разрезе по линии 5 разреза на фиг. 1 крышки 40 , где расположена выемка.

    РИС. 6 - увеличенный подробный вид сбоку в поперечном разрезе по линии 6 разреза на фиг. 1 части крышки 40 , где расположены выемки.

    ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Обращаясь теперь к чертежам, на которых настоящее изобретение обычно обозначено цифрой 10 , можно заметить, что оно в основном включает удлиненную крышку 40 с продольными изгибами 45 и 45 ', откуда идут протяженные удлиненные разнесенные стенки 60 и 60 ', заканчивающиеся продольно проходящими фланцевыми элементами 80 и 80 'под углом, который начинается от продольных изгибов 88 и 88 'Которые, в свою очередь, заканчиваются складками фланцев 84 и 84 ', определяющими дальние загнутые концы фланцев 82 и 82 '.Угол фланцевых элементов 80 и 80 'относительно стен 60 и 60 ' изменяется в зависимости от наклона конструкции крыши, на которой установлены первые.

    Крышка 40 , в одном из вариантов осуществления, как показано на фиг. 1, 2 и 3 , включает два совмещенных канала 41 и 41 ′, образованных боковыми стенками 43 ; 44 ​​; и 43 ′; 44 ​​ ′, соответственно, разделенные одновременно протяженными нижними стенками 49 и 49 ′.Каналы 41 и 41 ′ отделены друг от друга продольной центральной распорной стенкой 46 , а от продольных краев 45 и 45 ′ - продольными распорными стенками 42 и 42 ′, при этом воплощение.

    Как видно на фиг. 4, клеевой состав 100 нанесен на покрытие 40 , по существу покрывая его, включая каналы 41 и 41 '. На нижних стенках 49 и 49 'образованы перемычки 48 '.Пазы 48, проходят в продольном направлении на заданное расстояние и включают в себя перемычку 47 , которая разделена и удерживается в параллельном и разнесенном отношениях относительно плоскостей нижних стенок , 49, и , 49, '. Пазы 48 могут быть сформированы путем пробивки нижних стенок 49 ; 49 ′ с методами профилирования.

    Когда плитка T монтируется над клеем 100 , как показано на РИС. 4 прикладывается давление заданной величины, заставляя клей 100 пройти через паз 148 .Когда клей 100 просачивается через отверстие 148 и затвердевает, получается эффективное сцепление с анкерным креплением. Результирующее зацепление анкеровки зависит от прочности на сдвиг затвердевшего (затвердевшего) клеевого соединения, а не только от его способности прилипать к поверхности. Ширина прорезей 48 перемычки, а также степень углубления перемычки 47 определяют размеры прорези 148 надреза для размещения эффективного количества клея 100 .

    Приведенное выше описание передает лучшее понимание целей и преимуществ настоящего изобретения. В соответствии с изобретательской идеей этого изобретения могут быть выполнены различные варианты осуществления. Следует понимать, что все раскрытое в данном документе следует интерпретировать просто как иллюстративное, а не в ограничивающем смысле.

    Строительство стропильной системы и монтаж конструкции Вальмовая стропильная система Полная инструкция

    Вальмовая кровля - одна из разновидностей шатровых кровельных конструкций.По сложности обустройства вальмовые крыши превосходят классические и двускатные - разместить на доме четыре ската, точно согласованных между собой и состыкованных под одинаковыми углами, не очень-то просто. Но при большом желании даже самые сложные дела становятся понятными и простыми. Ознакомьтесь с руководством и приступайте к работе.

    Четырехскатная кровельная система имеет ряд отличительных особенностей. Итак, вальмовая крыша включает в себя пару длинных скатов с ярко выраженной трапециевидной формой, а также пару коротких скатов, выполненных в виде наклонных треугольников.

    Основные трудности устройства традиционной вальмовой кровли возникают на этапе возведения стропильной конструкции, состоящей одновременно из косильных, рядовых и обыкновенных стропил.

    Вальмовые крыши хорошо выдерживают ветровые нагрузки и в целом обладают высокими эксплуатационными характеристиками ... Чтобы готовая кровля прослужила максимально долго и качественно, на этапе проектирования необходимо решить ряд важных вопросов, а именно:

    • выбрать оптимальный материал для устройства кровельной конструкции;
    • определяют интенсивность осадков, характерную для района строительства;
    • устанавливают средние и максимальные ветровые нагрузки.

    С учетом вышеперечисленных показателей можно рассчитать оптимальные значения углов наклона откосов и высоты конструкции крыши.

    Для выполнения расчетов и составления проекта вы можете обратиться к специалисту, либо найти подходящий проект в одном из множества открытых источников. Если у вас есть необходимые навыки, вы сможете справиться с вышеуказанными действиями своими руками.

    Рассматриваемая крыша, как уже отмечалось, имеет очень интересную конструкцию.И если практически на всех крышах можно увидеть большие уклоны, то короткие уклоны делают рассматриваемую систему поистине уникальной.

    Конструкция кровельной системы такова, что скаты не перекрывают длину дома, а оставшееся свободное пространство заполняют двумя короткими шатрами.

    При самостоятельном составлении схемы конструкции вальмовой крыши потребуется использовать разметочную полосу и таблицы Пифагора.

    Важно, чтобы проект крыши был максимально точным - только так можно самостоятельно сделать правильные пропилы из стропил и своими руками установить все составляющие системы.

    Что нужно знать перед началом работы?

    Для того, чтобы система полностью соответствовала всем выдвигаемым требованиям, помните следующие рекомендации:

    • промежуточные элементы стропильной системы вальмовой крыши более крутые по сравнению с угловыми частями, поэтому доски, используемые для устройства промежуточных элементов, должны иметь размер не менее 5х15 см;
    • крепление коротких элементов осуществляется к угловым стропилам, а не к коньковой доске.Промежуточные доски необходимо крепить с таким же уклоном, как и короткие балки;
    • Коньковая кровельная система
    • и стропильные элементы должны быть выполнены из одного материала;
    • промежуточные стропильные ноги закрепляют по краям скейтборда. Они должны одновременно состыковываться с верхним концом обвязки и с коньковой доской;
    • Стропила
    • и коньковые балки должны быть одинаковой толщины. Только при соблюдении этого правила можно рассчитывать на надежность и прочность кровельной системы. Если какие-то стропила будут тоньше, каркас крыши со временем деформируется и целостность системы серьезно пострадает;
    • Вальмовая кровельная система
    • может быть практически любой высоты.Однако при устройстве слишком низкой кровли необходимо использовать дополнительные опоры;
    • для обеспечения максимально длительного срока службы вальмовой кровли необходимо использовать для ее обустройства тщательно высушенный и качественный брус хвойных пород. Перед сборкой конструкции все деревянные детали необходимо обработать антисептической пропиткой.

    Руководство по конструкции вальмовой крыши

    Приступаем к устройству крыши. Начнем с разбивки строительной площадки.

    Разметка

    Грамотно выполненная разметка, правильный чертеж и максимально надежные расчеты - три основных фактора успешного строительства.Выполните разметку в соответствии с чертежами. Придерживайтесь следующей последовательности.

    Первый шаг. Отметьте ось вдоль верхней направляющей в конце здания;

    Шаг второй. Рассчитайте 50% толщины конька и найдите первый элемент стропильной системы.

    Третий шаг ... Поместите один край палки на линию, которую вы отметили ранее. Другой конец разместите по линии боковой стенки. Это установит точку позиционирования для промежуточного стропила.

    Шаг четвертый. Определите длину стропильного свеса. Для этого положите брус одним краем у внешнего угла стены, а другим установите на свес крыши.

    Шаг пятый. Рассчитайте следующий компонент центральных стропил. Пододвиньте обрешетку к краю боковой стены и отметьте, где будет крепиться стропила. Элемент будет располагаться между верхней рейкой крыши и боковой стенкой.

    Повторите то же самое для остальных трех углов.Так вы узнаете, где в дальнейшем будут установлены промежуточные стропильные ноги и концы коньков.

    Расчет

    Первый шаг. Возьмите маркерную планку и определите значение горизонтальной проекции промежуточного стропила. Найдите подходящий уклон крыши для вашей ситуации согласно стандартизированной документации и умножьте указанные значения.

    Шаг второй. Измерьте длину стропила. Делайте это от разреза на коньке крыши до разреза в точке крепления опоры.Измерьте по нижней линии.

    Шаг третий. Определите таким же образом длину вылета. Для этого умножьте горизонтальную проекцию на соответствующий поправочный коэффициент. Можно использовать положение теоремы Пифагора, известное со школьных времен: c2 = a2 + b2. В рассматриваемой ситуации a - вертикальная проекция, а b - соответственно горизонтальная проекция.

    Шаг четвертый. Перейдите к вычислению угловых компонентов.На одной стороне стропильных ног имеются косые пропилы, за счет которых обеспечивается надежное крепление элементов к коньку кровли. Непосредственно на коньке имеется подрезка со специальной двойной фаской, которая используется для крепления угловых элементов.

    Угловые стропильные ноги рассчитываются в следующем порядке:

    • длина стропила измеряется от любого угла дома;
    • устанавливается выступ равным квадратам длины выступов используемых центральных стропильных ног, умноженным друг на друга;
    • полученное значение умножается на поправочный коэффициент, который позволяет определить длину наклонной стропильной ноги.

    Монтаж стропил

    Первый шаг. Приступите к установке вертикальных стоек, за счет которых будет поддерживаться коньковая планка. Прикрепите элементы к центральной балке с помощью системы навеса.

    Шаг второй. Установить диагональные стропила. Все элементы должны быть одинаковой длины. В случае свесов показатель будет варьироваться от 500 до 700 мм. Особое внимание уделите правильному стыковке вальмы, диагональных стропил и конька.

    Шаг третий. Установить косые стропила, а после - обычные стропила с шагом около 600 мм. К мауэрлату и коньковой балке прикрепите обычные стропила методом распила. Используйте фрамуги и стяжки для усиления фиксации.

    Важно, чтобы обычные стропила не соприкасались со шпильками, за счет которых мауэрлат крепится к стенам дома.

    Шаг четвертый. К каждой стороне диагональных планок прикрепите распорки, благодаря которым косые стропила будут соединяться с мауэрлатом.

    Как обычные стропила, так и стропила необходимо монтировать строго перпендикулярно коньку.

    Усиление ферменной конструкции

    Выбирая способ усиления стропил, руководствуйтесь, прежде всего, размерами постройки. Среди наиболее популярных методов усиления следует выделить следующие варианты:

    • На углах кровли фермы крепятся специальной стойкой, которая выполняет роль опоры для диагонального стропильного элемента.Шпренгель в этой ситуации представляет собой перекладину, которую нужно перекинуть между двумя угловыми рычагами поддерживающего мауэрлата. Если установка фермы должна производиться на большом расстоянии от указанного угла, профессионалы рекомендуют установить надежную ферму;
    • Упакованы
    • на железобетонном полу или на стяжных стойках. Они будут выполнять функцию т.н. «Полочки», поддерживающие стропильные элементы посередине;
    • : если диагональные стропила слишком длинные, следует использовать двойные балки вместо одного бруса.

    Вентиляция

    Для устройства необходимого уровня вентиляции подкровельного пространства проделайте отверстие в ветрозащитной пленке для забора воздуха. Его необходимо разместить сверху, ближе к коньку крыши.

    Если вагонка деревянная, достаточно просто закрепить доски с зазором 2-3 мм. Если для изготовления подшивки используются изделия из пластика, элементы необходимо предварительно перфорировать.

    Если лобовое стекло уже собрано, в него можно установить обычные вентиляционные решетки.Стандартный диаметр этих решеток - 50 мм. Сетка изделия может быть любого цвета. Решетки разместите по всей длине ветряной рубки с шагом около 800 мм.

    В конце концов, все, что вам нужно сделать, это уложить утеплитель, оборудовать слой гидроизоляции, залить обрешетку и смонтировать выбранную отделку.

    Теперь вы знаете основные особенности и порядок самостоятельного устройства вальмовой крыши. Работу сложно назвать слишком легкой, но, используя знания, полученные на практике, можно справиться с выполнением всех сопутствующих мероприятий своими руками.

    Удачной работы!

    Видео - Вальмовая крыша своими руками

    Вальмовые крыши придают зданию элегантный и законченный вид, их скаты хорошо выдерживают порывы ветра и снеговую нагрузку. Под такой кровлей можно разместить большое чердачное помещение. Мы расскажем вам об особенностях стропильной группы вальмовых крыш, о методах расчета и монтажа стропил, а также о кровельном пироге, вентиляции и утеплении конструкции. Остановимся на описании свойств кровельных материалов и расскажем, как сделать вальмовую крышу для беседки своими руками.

    Конструктивные особенности вальмовых крыш

    Вальмовые крыши придают конструкции определенный шик, но особенность их конструкции в том, что они отлично выдерживают разнонаправленные ветровые воздействия. Это связано с жесткой стропильной системой и наличием треугольных и трапециевидных откосов. Увеличение высоты конька и уклона скатов дает возможность разместить под вальмовой крышей жилую комнату.

    Вальмовая крыша состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов, которые поддерживаются коньковой балкой.

    К конструктивным особенностям вальмовой кровли можно отнести следующие отличительные особенности:


    Уникальная стропильная система определяет прочностные характеристики вальмовой. кровли и их устойчивость к атмосферным воздействиям.

    Подготовка проекта кровли

    При подготовке проекта вальмовой кровли необходимо определить высоту конька, так как от этого параметра будет зависеть угол наклона и длина скатов. Для жилого чердака высота потолка должна быть не менее 2,3 метра в соответствии с правилами пожарной безопасности.

    Угол наклона откосов связан с выбором высоты конька, так как этот параметр определяет объем комфортной жилой зоны

    Для подготовки проекта после выбора высоты конька необходимо произвести замеры, которые помогут рассчитать длину стропил, площадь откосов и объем жилого помещения.Для проектирования кровли необходимы следующие параметры:


    Застройщик определяет, будет ли чердак холодным или жилым, ведь от способа крепления коньковой балки, наличия или отсутствия скатных окон, конструкции и количества стропил зависит на этом. После подготовки проекта можно приступать к расчету вальмовой крыши и элементов стропильной системы.

    По мнению автора статьи, для проектирования вальмовой кровли, особенно сложной эркерами, клещами и фрагментами скатной крыши, лучше воспользоваться услугами инженера-проектировщика.При строительстве мансардной крыши загородного дома автору очень помог набор чертежей с расчетной длиной стропильных балок, способом их соединения, углами пропила и количеством креплений. Перечень изоляционных и кровельных материалов с указанием площади и порядка монтажа позволил нам заказать их заранее. Приобретение компонентов проекта сводит к минимуму отходы материалов и экономит время. Расчетные размеры стропильной системы и четко определенная последовательность сборки исключили брак, лишние расчеты и дополнительную подгонку.Монтажные работы проводила бригада из четырех человек с небольшим опытом строительства, которая справилась даже на сложном участке стыковки ската с крышей эркера, правда, с советом автора проекта.

    При самостоятельном проектировании необходимо начать с расчета основных параметров кровли и размеров стропильной группы, создания собственных чертежей и планировок.

    Расчет вальмовой крыши

    При расчете параметров вальмовой кровли высота конька устанавливается владельцем дома из практических соображений.Для холодного чердака он может быть меньше двух метров, а при строительстве мансардной крыши нужно помнить, что по СНиП высота потолка жилого помещения должна быть не менее 2,3 м.

    В предварительных расчетах сначала определяется высота конька, а затем длина центральной балки, размер основных и диагональных стропил

    Выбирается длина центральной балки при равных углах наклона откосов таким образом, чтобы концы балки находились на одинаковом расстоянии от боковых и торцевых стен.В ходе дальнейших расчетов определяются размеры стропил, стропил и вспомогательных элементов. Выбирать тип стропильной системы необходимо, так как если для вальмовых крыш с нежилой мансардой больше типичны многослойные стропила, то для крыш с мансардой могут применяться как многослойные, так и подвесные типы стропильных соединений.

    Расчет угла наклона откосов и длины стропил

    Устойчивость кровли к ветровым воздействиям и способность выдерживать снеговую нагрузку зависят от угла наклона откосов.Уклон откосов - важнейший параметр для расчета длины основных и диагональных стропил, а также стропил. За основу для расчетов возьмем следующие параметры:

    • высота конька Н к = 3 м;
    • длина здания L ds = 10 м;
    • Ширина здания L дц = 6 м. Половина этого размера обозначим L пц: L пц = 3 м;
    • длина конька L к = 4 м;
    • расстояние от стены дома до конькового прогона Т = 3 м.

    Расчеты проводятся в несколько этапов.


    Таблица: значения тригонометрических функций для углов наклона скатов мансардной крыши


    Расчет площади скатов вальмовой крыши

    Площадь скатов должна быть уметь рассчитывать количество стройматериалов и составлять схему раскроя. Вальмовая крыша имеет два треугольных и два трапециевидных ската; для расчета их площади воспользуемся стандартными формулами из школьного курса геометрии.


    Для расчета площади необходимо увеличить высоту каждого откоса на размер карнизного свеса и учитывать, что их длина также увеличится.

    Расчет объема чердачного помещения

    Расчет объема жилого подкровельного помещения понадобится при расчете систем отопления и кондиционирования чердака. Поскольку под вальмовой крышей находится многогранное жилое пространство с изменяющейся высотой и формой, для расчета объема его необходимо разбить на более простые формы.Обычно рассматривают сечение чердака, образованное каким-то стропильной балкой, разбивают его на прямоугольники, треугольники и трапеции, вычисляют их площади по приведенным выше формулам и умножают на длину чердака. Объемы каждой полученной таким образом части складываются и получается общий объем чердака.

    Для расчета объема чердачного помещения его делят на элементарные цифры, объем которых рассчитывается отдельно и складывается между собой

    Если при делении чердака выделяются более сложные элементы, то рассчитывается их объем по формуле V = S · H, где S - площадь сечения, H - длина элемента.

    Видео: расчет стропильной системы вальмовой крыши

    Схема планировки кровли

    Схема является уменьшенной копией кровли, по ней можно определить оптимальную высоту конька и угол наклона скатов по отношению к размеру здания. Схема стропильной системы вальмовой кровли, выполненная в виде чертежа с указанием размеров и расположения элементов стропильной группы, называется компоновкой-раскладкой. На таких схемах указывается расположение, длина и высота конькового прогона, а также размер и количество основных, диагональных и стропил.

    На схеме стропильной системы указаны размеры элементов, место их установки, способ установки и углы наклона стропильных ног

    На чертеже указан способ крепления деталей, углы и размеры врезка, шаг стропил и схема устройства карнизного свеса. По схеме можно рассчитать количество материалов, разрезать и поштучную раскладку деталей на месте установки.

    Необходимо учитывать, что расчетные данные нуждаются в практической проверке, поэтому перед изготовлением шаблонов для раскроя деталей необходимо произвести пробную стыковку основных и диагональных стропил.

    Стропильная система вальмовой крыши

    Вальмовая крыша образована четырьмя скатами, а ее стропильная система содержит элементы двускатной и шатровой кровли. В основном используются слоистые стропила, в основе которых лежит коньковая балка, закрепленная на стойках. Вальмовая крыша состоит из следующих элементов:

    • мауэрлат монтируется по периметру стен; если есть внутренняя капитальная стена, к ней крепится скамейка;
    • На мауэрлат устанавливаются затяжки или балки перекрытия
    • ;
    • к вертикальным стойкам крепится коньковая балка;
    • основные стропила, образующие трапециевидные откосы, опираются на мауэрлат и коньковую балку;
    • диагональные стропила образуют треугольные откосы;
    • стропила
    • - укороченные стропила, образующие силовой каркас между диагональными и обычными стропилами;
    • подкосы и шпренгели используются в качестве дополнительных опорных элементов;
    • кобылки используются для удлинения стропил;
    • контррешетка создает вентиляционный зазор;
    • обшивка используется для крепления кровельного покрытия.

    Вальмовая крыша состоит из стандартных элементов и специальных стропильных блоков, обеспечивающих необходимую конструктивную прочность.

    Кроме того, стропильные ноги усилены перекладинами и дополнительными стойками. Часто эти элементы образуют стены и потолок мансардного помещения.

    Мауэрлат и его размеры

    Мауэрлат представляет собой связующее звено между каркасом здания и стропилами и представляет собой массивный брус, прикрепленный к стене с помощью стержней с резьбой. Чтобы исключить растягивающее влияние стропил на стены, балки мауэрлата необходимо крепить на прочный армированный пояс.Шпильки с шагом от 80 до 100 см замурованы монолитным поясом.

    Мауэрлат проходит по верхнему периметру здания и крепится к железобетонному поясу шпильками

    Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку с крыши на стены здания, его длина равна периметру дома. Для его изготовления используют пиломатериалы из сосны сечением равным 150Х150, 150Х200 или 200Х200 мм. По углам дома брус соединяется между собой шпильками с резьбой.

    Установка коньковой балки

    Коньковая балка служит опорой для основных и диагональных стропил и устанавливается на вертикальные стойки, опирающиеся на балки перекрытия или скамейку. Для придания жесткости прямоугольной конструкции рекомендуется установить диагональные распорки между стойками и прогоном. Для установки центральной балки используется балка 100Х100 мм или 50Х150 мм.

    Монтаж центральной балки осуществляется с помощью вертикальных стоек, опирающихся на скамейку или балки перекрытия

    Чаще всего применяют многослойные стропила, но для жилых чердачных помещений можно спроектировать стропила подвесного типа и для освобождения жилого помещения. от захламленности вспомогательных построек.

    Вариант подвесных стропил максимально освобождает жилое пространство от громоздких конструкций

    В этом случае к центральной балке крепятся основные и диагональные стропила, которые укрепляются ригелями и стойками, образующими стены и потолок жилого дома. чердак.

    Порядок монтажа

    Перед монтажом стропильной системы вальмовой кровли рабочие места необходимо оборудовать лестницами, подмостками и лестницами, так как удобство работы значительно ускоряет монтаж.Затем приступайте к сборке элементов кровли в описанной ниже последовательности.

    1. На монолитный армированный пояс выкладывают гидроизоляционный материал и укладывают на него предварительно просверленные балки мауэрлата, закрепляя их шпильками с резьбой, шайбами ​​и болтами.

      Балки мауэрлата укладываются на слой гидроизоляции из рубероида и фиксируются шпильками через предварительно просверленные отверстия

    2. Балки перекрытия или стяжные балки прикрепляются к мауэрлату с шагом 60-120 см и вертикальными стойками для центральной балки. установлен на них.
    3. К вертикальным стойкам прикрепляется коньковая балка, затем вся конструкция укрепляется диагональными подкосами. Относительно внешних ножек прогоны должны иметь отступы 15 см для крепления диагональных стропил.

      Устройство кровли начинается с установки центральной балки и основных стропил.

    4. Между балками перекрытия и коньковой балкой попарно устанавливаются стропильные ноги, размечается врезка и нарезаются стропила. Устанавливаются крайние основные фермы, между ними натягиваются шнуры и по ним выставляются остальные стропильные ноги.
    5. При большой длине стропила усилены перекладинами, подкосами и подкосами. После этого размечаются диагональные стропила.

      Для установки диагональных стропил необходимо произвести тщательную разметку, распил и стыковку с коньком и мауэрлатом

    6. Размеченные диагональные стропила вырезают и устанавливают, при необходимости укрепляют фермами и подкосами.
    7. Размечаются и монтируются стропила, на карнизном свесе концы стропил вертикально подрезаются, к ним крепятся лобовые доски.
    8. На стропила крепится гидроизоляционная мембрана с нахлестом 10 см, монтируется контррешетка и обрешетка.

    Исходя из личного опыта, автор данной статьи хотел бы порекомендовать оборудовать место на строительной площадке для разметки, резки и шаблонов элементов стропильной системы. Это удобно, когда точные гониометрические инструменты находятся в одном месте, пригодном для разметки и распиловки. Оборудованное рабочее место экономит время на закупку деталей, которые затем поднимаются и собираются без дополнительной регулировки.Внизу проще подготовить монтажный комплект крепежа для каждого этапа работ.

    Видео: стропильная система вальмовой кровли

    Кровельный пирог вальмовой кровли состоит из следующих элементов:

    • стропильных ног;
    • мембрана пароизоляционная;
    • утеплитель, расположенный между стропилами;
    • гидроизоляционная мембрана;
    • токарные и контр-токарные изделия;
    • рубероид.

    Кровельный пирог вальмовой кровли служит для создания определенной последовательности защитных слоев, на которые сверху укладывается финишное покрытие

    Для холодного чердака кровельный пирог состоит из стропильных ног, гидроизоляционной мембраны, контр обрешетки, обрешетки и т. Д. рубероид.Теплоизоляционный слой и пароизоляционная пленка здесь не используются.

    Вентиляция подкровельного пространства утепленной вальмовой кровли происходит через вентилируемый зазор между утеплителем и гидроизоляционной мембраной. Вентиляционный зазор образуется при установке мембраны на стропила с прогибом 1,5–2 см, поэтому воздух проникает в утеплитель через перфорированную обшивку карниза и выходит через отверстия коньковых аэраторов.

    Вентиляция кровли осуществляется через карнизные софиты и коньковые аэраторы

    Пароизоляционная пленка защищает утеплитель от испарений жилых помещений, а гидроизоляционная мембрана защищает утеплитель от конденсации влаги.Конденсат, скапливающийся на гидроизоляции, удаляется через вентиляционный зазор высотой 5 см, который обеспечивает циркуляцию воздуха и сохраняет целостность стропильной системы. При этом слой изоляционного материала не теряет своих свойств от чрезмерной влажности.

    Холодный чердак вентилируется через перфорированные карнизы и световые люки и коньковые аэраторы. Разница температур снаружи и на чердаке сведена к минимуму, поэтому крыша не промерзает.

    Преимущество холодного чердака в том, что нет разницы температур между кровлей и чердаком, что предотвращает обледенение кровли.

    При такой схеме вентиляции для вальмовой крыши необходимо помнить о тщательном утеплении потолка и верхней части стен между жилым помещением и холодным чердаком.

    Видео: слуховые окна вальмовой крыши - холодный чердак

    Утепление вальмовой крыши

    Утепление кровли выполняется после монтажа кровли изнутри мансарды или снаружи при укладке кровельного пирога. Такая последовательность работ защищает утеплитель от неожиданных осадков.Утеплитель укладывается между стропильными балками слоем 20-25 см.

    Утепление изнутри происходит путем набивки утеплителя между стропилами и фиксации его шнуром или леской

    Для утепления вальмовой кровли можно использовать следующие материалы:

    • пенополистирол размером 600X1200 мм и толщиной от 20 до 100 мм;
    • плиты древесноволокнистые и маты из минеральной ваты размером 600Х3000 мм и толщиной от 50 до 200 мм;
    • вспененный утеплитель, в состав которого входит эковата и пенополистирол.

    Эластичность матов и плит позволяет набивать их между стропилами в несколько слоев со сдвигом стыков для избавления от мостиков холода, а вспененный утеплитель наносится методом напыления с использованием специального оборудования.

    Для разных типов кровли изготавливаются определенные типы дополнительных элементов. На вальмовой кровле используются коньковые планки с аэраторами, заглушки вальмовых суставов и тройники для диагональных стропил. Они закрывают коньковые и скатные стыки, а также карниз.

    На завершающем этапе монтажа вальмовой крыши используются многочисленные дополнительные элементы

    Из остальных дополнительных элементов на вальмовых крышах можно использовать лестницы, лестницы, снегозадержатели, уплотнители и водоотводчики.

    Коньковые заканчивания

    Удлинители коньков имеют разную конфигурацию и размеры, например, прямой стержень 150X150X2000 мм или полукруглый R110X2000 мм. Коньковые планки могут иметь разные типы аэраторов. Учтите особенности установки и стыковки коньковых надставок.

    Установка прямых коньков на вальмовую крышу выполняется с нахлестом не менее 5 см и начинается со стороны, противоположной господствующим ветрам. Полосы закрепляются с шагом от 15 до 30 см, а на внешние планки устанавливаются заглушки.В конструкции некоторых планок конька предусмотрены полимерные аэраторы для вентиляции подкровельного пространства.

    Стыковка горизонтальных коньков происходит с нахлестом не менее 5 см

    Спинные полоски прикрепляют, начиная от вилки, снизу вверх, а на стыке тазобедренных гребней и гребня присоединяют к тройник Y-образный. При необходимости стыки дополнительно заделывают.

    В конструкции круглого выступа предусмотрены ребра жесткости, которые служат замками для стыковки отдельных полос.Такие ребра препятствуют попаданию воды в пространство под коньком. К верхней обрешетке обрешетки круглый конек крепится через аэроэлемент, который циркулирует воздух через вентиляционный зазор.

    Установка круглого конька осуществляется через уплотнение с помощью специальных заглушек.

    При установке коньковых реек любого типа важно следить за тем, чтобы не перекрывать вентилируемые форточки и поддерживать циркуляцию воздуха между карнизом и коньком.

    Ветрозащитные планки и капельницы

    Капельницы устанавливаются на карнизном свесе вальмовой крыши для отвода конденсата, а для защиты подкровельного пространства от ветра и дождя на обрешетку устанавливаются ветровые или карнизные планки.

    Наконечник на карнизе (поз. 7) служит для отвода конденсата, а ветровая штанга (поз. 5) защищает подкровельное пространство от ветра и дождя

    Этот тип пристройки устанавливается внахлест не менее 5 см, стандартная длина планок - 2 м.

    Видео: монтаж металлочерепицы и дополнительных элементов

    Виды кровли для вальмовой кровли и их установка

    Для вальмовой кровли используются разные виды кровельных материалов, которые производители предлагают в больших количествах.При выборе необходимо оценить цветовое решение, простоту монтажа, вес и долговечность кровельного покрытия. Стоимость и эффективная площадь материала имеют большое значение. Рассмотрим самые популярные виды кровли:

    • керамическая и цементно-песчаная черепица;
    • металлочерепица и кровельное покрытие;
    • шифер и ондулин;
    • мягкая плитка.

    По мнению автора статьи, следует обратить внимание на звукопоглощающие свойства рубероида.С этой точки зрения металлические профили уступают ондулину и мягкой черепице отличной звукоизоляцией. Кроме того, при понижении температуры на поверхности металла образуется конденсат, поэтому необходимо принять меры по его удалению. Мягкую плитку легко укладывать, но для нее необходимо установить сплошную обшивку из фанеры толщиной 12 мм и положить облицовочный материал, а это несколько увеличивает стоимость ее использования. По этим причинам, а также из-за небольшого веса и простоты монтажа автором статьи было выбрано покрытие жилого загородного дома Ондулин.В процессе эксплуатации кровли выяснилось, что во время сильного дождя на чердаке был слышен небольшой шум, а после утепления чердака посторонние звуки практически исчезли.

    Монтаж кровли производится по обрешетке. Перед кровельными работами необходимо смонтировать капельницы, ветровые доски и кронштейны водоотвода ... Крепление листовых материалов осуществляется саморезами с шайбой и резиновой прокладкой в ​​шахматном порядке. Укладка вальмового листа крыши начинается от центра ската к краям.

    Монтаж кровельного листа начинается с первого сплошного элемента, затем листы симметрично крепятся слева и справа

    Монтаж осуществляется по шнуру, натянутому вдоль карниза. Мягкую плитку укладывают снизу вверх с нахлестом, рекомендованным производителем.

    Металлический профиль

    Металлический профиль включает в себя кровельное покрытие и металлочерепицу. Общая ширина листа металлочерепицы - 1180 мм, полезная ширина - 1080 мм, длина - от 765 до 8000 мм, шаг обрешетки - 350 мм.Кровельное покрытие имеет монтажную ширину 1000 мм и длину до 6 м. Срок службы этих покрытий достигает 50 лет, при этом материал легкий и простой в установке.

    Профнастил легко монтируется и прослужит до 50 лет.

    Сланец

    Сланец очень тяжелый и хрупкий, поэтому в современной конструкции используется его легкий (вес листа 6 кг) аналог - ондулин.

    Сланец тяжелый и хрупкий, но все же популярный

    Длина листа ондулина 2 м, ширина 0.95 м, а полезная площадь 1,6 м 2. Монтируется ондулин на обрешетку с шагом 45 см, с продольным перекрытием 20 см, боковое перекрытие - одна волна. Дополнительные преимущества: срок службы до 50 лет, хорошее шумопоглощение, простота монтажа.

    Срок службы ондулина достигает 50 лет, при этом кровля отличается шумопоглощением и простотой монтажа

    Длина мягкой черепицы составляет 1 м, ширина в среднем 333 мм, перекрытие зависит от типа и формы, а также толщина 6 мм.Это легкий звукопоглощающий материал, который легко укладывается, служит до 35 лет, стоит недорого, но требует сплошной обрешетки и подкладочного слоя.

    Мягкая черепица придает крыше современный вид и просто монтируется на прочную обрешетку

    Шатровая крыша для беседки своими руками

    Беседка с шатровой крышей создает единое архитектурное пространство на строительной площадке. Для строительства необходимо привести каркас по типу мауэрлата, а затем выполнить следующие действия.


    Все деревянные части беседки необходимо обработать антисептическими и огнезащитными составами и придать соответствующий цветовой оттенок.

    Мы рассказали о конструкции и расчетах вальмовых крыш, о стропильной системе и пошаговой процедуре установки ее элементов. Мы коснулись вентиляции, утепления и конструкции кровельного пирога. Самостоятельный монтаж вальмовой крыши сэкономит Вам деньги и полностью убедитесь в качестве выполненных работ. Надеемся, что материалы, представленные в этой статье, помогут вам построить крышу для комфортного дома.

    О вальмовой крыше мы уже рассказывали на сайте. Описано устройство кровли с опорой стропил на мауэрлат. После публикации статьи ко мне поступало много просьб показать, как сделать вальмовую крышу со стропилами, опирающимися на балки перекрытия, а также ответить на вопрос, можно ли сделать вальмовую крышу с разными углами наклона.

    Таким образом, я хотел «убить двух зайцев одним выстрелом» на одном примере. Теперь рассмотрим устройство вальмовой крыши с опорой стропил на балки перекрытия и с разными углами наклона скатов.

    Итак, допустим, у нас есть домик размером 8,4х10,8 метра.

    ШАГ 1: Установите мауэрлат (см. Рис.1):

    Изображение 1

    ШАГ 2: Устанавливаем длинные балки перекрытия сечением 100х200 см с шагом 0,6 метра (см. Рисунок 2). Я не буду больше на этом останавливаться.

    Рисунок 2

    Самые первые - это балки, идущие строго посередине дома.Мы будем ими руководствоваться, устанавливая коньковый брус. Затем ставим остальные с определенным шагом. Например, у нас шаг 0,6 метра, но мы видим, что до стены осталось 0,9 метра, и еще одна балка могла бы уместиться, но это не так. Такой пролет оставляем специально для «аутригеров». Его ширину не следует делать меньше 80-100 см.

    ШАГ 3: Установите шток. Их шаг определяется при расчете стропил, о котором чуть позже (см. Рис. 3):

    Рисунок 3

    А пока ставим только шток, соответствующий длине конька, которая будет равна 5 метрам.Длина конька больше, чем разница между длиной и шириной дома, которая составляет 2,4 метра. К чему это приводит? Это приводит к тому, что угловое стропило не будет располагаться под углом 45 ° в плане (в виде сверху), а угол наклона откосов и бедер будет другим. Склоны будут иметь более пологий уклон.

    Достаточно закрепить шток на мауэрлате гвоздями. Прикрепляем их к длинной балке перекрытия, например, вот так (рис.4):

    Рисунок 4

    Вам не нужно делать никаких разрезов в этом узле. Любой смывка ослабит балку перекрытия. Здесь мы используем два металлических стропила LK по бокам и один большой гвоздь (250 мм), вбитый через балку в конец ствола. Самым последним забиваем гвоздь, когда стебель уже прикреплен к мауэрлату.

    ШАГ 4: Установите ребро гребня (см. Рис. 5):

    Рисунок 5

    Все элементы конструкции, кроме подкосов, изготовлены из бруса размером 100х150 мм.Раскосы для досок 50х150 мм. Угол между ними и перекрытием не менее 45 °. Мы видим, что под крайними стойками находятся балки, опирающиеся сразу на пять балок перекрытия. Делаем это для распределения нагрузки. Также для снижения нагрузки на балки перекрытия и передачи ее части на несущую перегородку устанавливаются подкосы.

    Высоту установки конькового бруса и его длину для своего дома определяем сами, сделав предварительный эскиз на бумаге.

    ШАГ 5: Изготовляем и устанавливаем стропила.

    В первую очередь изготавливаем шаблон стропильного стропила. Для этого возьмите доску нужного сечения подходящей длины, приложите ее, как показано на рисунке 6, и сделайте разметку с помощью небольшого уровня (синие линии):

    Рисунок 6

    Высота планки, которую мы наложили на стержень для обозначения нижнего среза, равна глубине верхнего среза. Сделали 5 см.

    По полученному шаблону делаем все стропила откосов, опирающихся на балку конька, и закрепляем их (см.рис.7):

    Рисунок 7

    В таких конструкциях, где стропила опираются не на длинные балки перекрытия, а на короткие свесы, мы всегда ставим небольшие опоры под стропила над мауэрлатом, формируя своего рода небольшой треугольник и разгружая крепление ствола к балке (см. Рис. 8):

    Рисунок 8

    Эти опоры не обязательно заносить дальше в крышу и уж тем более ставить на стык ствола с балкой.Большая часть нагрузки с кровли передается через них (это видно в программе проектирования) и балка перекрытия может просто не выдержать.

    Теперь немного о расчетах. Выбирая сечение стропил для данной кровли, мы рассчитываем только одно стропило - это стропильная балка. Он здесь самый длинный и угол его наклона меньше угла наклона стропил вальмы (пояснение - мы называем скат крыши в форме трапеции, вальмовой - уклон крыши в форме трапеции. форма треугольника) Расчеты производятся во вкладке «Ремешок 3».Пример результатов на рисунке 9:

    Рисунок 9

    Да, забыл сказать. Кто уже скачивал эту расчетную программу с моего сайта до 1 декабря 2013 года. Нет вкладки «Ремешок 3». Чтобы скачать обновленную версию программы, перейдите к статье еще раз по ссылке:

    Эта статья также была немного переработана благодаря отзывам некоторых читателей, за что им отдельное спасибо.

    ШАГ 6: Добавьте шток и прикрепите ветровые доски (см. Рисунок 10).Добавляем столько стеблей, чтобы оставалось место для крепления угловой стебли. А пока просто сшиваем ветровые доски по углам, контролируя их прямолинейность. Визуально проверьте, не провисают ли углы. В таком случае разместите временные опоры прямо под ними. После установки угловых стоек снимаем эти подпорки.

    Рисунок 10

    ШАГ 7: Размечаем и устанавливаем угловую штангу.

    Сначала нам нужно протянуть шнурок по верху балок перекрытия, как показано на рис.11

    Рисунок 11

    Теперь берем планку подходящей длины (сечение такое же, как у всех стеблей) и кладем сверху на угол так, чтобы шнурок находился посередине. Внизу этой планки нарисуйте карандашом линии надрезов. (см. рис.12):

    Рисунок 12

    Снимаем шнурок и устанавливаем распиленный брус по намеченным линиям (см. Рис.13):

    Рисунок 13

    Прикрепляем угловую штангу к мауэрлату с помощью двух уголков крыши. Крепим к балке перекрытия уголком 135 ° и большим гвоздем (250-300 мм). При необходимости согните угол 135 ° молотком.

    Таким образом, ставим все четыре угловых стержня.

    ШАГ 8 : Производим и устанавливаем угловые стропила.

    В вальмовой крыше, которую я описал ранее, углы скатов и вальм были одинаковыми.Здесь эти углы разные и поэтому угловое стропило будет иметь свои особенности. Также делаем его из двух досок того же сечения, что и стропила. Но обычно мы не сшиваем эти доски вместе. Один будет немного ниже другого (примерно на 1 см в зависимости от разницы углов наклона скатов и бедер).

    Итак, первым делом натягиваем по 3 шнурка с каждой стороны крыши. Две по угловым стропилам, одна по средней стропиле бедра (см.рис.14):

    Замеряем угол между шнурком и изогнутой ножкой - нижняя прорезь. Назовем его «α» (см. Рис. 15):

    Рисунок 15

    Также отметьте точку «Б»

    Рассчитываем угол верхнего среза β = 90 ° - α

    В нашем примере α = 22 ° и β = 68 °.

    Теперь возьмем небольшой кусок доски со стропильной частью и пропилим на нем один конец под углом β. Прикладываем полученную заготовку к коньку, совместив один край со шнурком, как показано на рис.16:

    Рисунок 16

    На заготовке проведена линия, параллельная боковой плоскости соседних стропил ската. На нем сделаем еще одну прорезь и получим шаблон для верхней прорези нашего углового стропила.

    Также, когда мы накладываем заготовку, нам нужно отметить точку «А» на стропиле (см. Рис. 17):

    Рисунок 17

    Теперь делаем первую половину углового стропила. Для этого возьмите доску подходящей длины.Если не хватает одной доски, сшиваем две доски вместе. Можно временно пришить, отрезав на саморезах дюйм длиной около метра. Делаем верхний срез по шаблону. Измеряем расстояние между точками «А» и «Б». Переносим его на стропило и делаем нижний пропил под углом «α».

    Устанавливаем получившееся стропило и закрепляем (см. Рис.18):

    Рисунок 18

    Скорее всего, из-за своей длины первая половина углового стропила прогнется.Под него нужно поставить временную подставку примерно посередине. На моих рисунках это не показано.

    Теперь делаем вторую половину углового стропила. Для этого измерьте расстояние между точками «C» и «D» (см. Рис. 19):

    Рисунок 19

    Берем доску подходящей длины, делаем верхний пропил под углом β, отмеряем расстояние «S-D», нижний пропил делаем под углом α. Установите вторую половину углового стропила и пришейте ее первыми гвоздями (100 мм).Забиваем гвозди в щель примерно через 40-50 см. Результат показан на рис.20:

    Рисунок 20

    Верхний конец второй половины углового стропила необходимо снова спилить. Делаем это бензопилой прямо на месте (рис.21):

    Рисунок 21

    Таким же образом изготавливаем и устанавливаем три оставшихся угловых стропила.

    ШАГ 9: Устанавливаем стойки под угловые стропила.В первую очередь необходимо поставить подставку, упирающуюся в стык угловой пристройки с балкой перекрытия (см. Рис. 22):

    Рисунок 22

    Если длина перекрываемого угловым стропилом пролета (его горизонтальная проекция) больше 7,5 метров, ставим дополнительные стойки примерно на расстоянии ¼ пролета от верхней точки углового стропила. Если пролет больше 9 метров, добавьте стойки посередине углового стропила. В нашем примере это 5.2 метра.

    ШАГ 10: Устанавливаем два центральных стропила бедер. В начале шага 8 мы уже натянули шнурки, чтобы измерить их.

    Делаем стропила таким образом - измеряем угол нижнего пропила «γ» с малым углом, рассчитываем угол верхнего пропила «δ»:

    δ = 90 ° - γ

    Замеряем расстояние между точками «К-Л» и делаем по нему стропило. Обрезаем концы под определенными нами углами. После этого верхний торец нужно еще раз подрезать (заточить) с учетом угла «φ», который мы также измеряем с помощью фаски (см. Рис.23):

    Рисунок 23

    ШАГ 11: Добавьте стержень к углам. Самые крайние вылеты, не доходящие до мауэрлата, делаются облегченными, из доски 50х200 мм (см. Рис. 24):

    Рисунок 24

    ШАГ 12: Устанавливаем жен. О том, как делать салфетки, я подробно рассказывала в первой статье. Здесь принцип абсолютно тот же, поэтому повторяться не буду (см. Рис.25):

    Рисунок 25

    Прикручиваем брус к угловому стропилу металлическим уголком 135 °, при необходимости загибая.

    После установки всей обрешетки нам осталось подшить карнизы снизу и сделать обрешетку. Мы уже много раз об этом говорили.

    Вальмовая крыша отличается большим количеством преимуществ, среди которых привлекательная геометрия, равномерный прогрев и защита конструкции от атмосферных осадков.Даже сильные порывы ветра на такое сооружение не действуют, так как у него нет фронтонов. Если сравнить его с двускатной крышей, то можно отметить, что вероятность деформации вальмовой крыши намного меньше. Перечислять достоинства такой кровли можно очень долго, но нельзя забывать, что стропильная система вальмовой крыши представляет собой довольно сложную конструкцию. Этот факт может стать веским поводом при выборе типа кровли. Несмотря на это, частные застройщики очень часто возводят вальмовую конструкцию из-за ее схожести с четырехскатным каркасом.

    Некоторые особенности вальмовой крыши

    При сравнении вальмовой и двускатной кровли сразу можно заметить, что в конструкции вальмовой крыши нет вертикальных двускатных стен. Их заменяют треугольные откосы, расположенные на концах. Это значительно уменьшает визуальный и реальный объем крыши. С экономической точки зрения выгода от этого спорна, поскольку разрезание больших листов рубероида на бедра увеличивает затраты.

    Как и любое строение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические формы.Самый простой вариант имеет симметричные откосы: два в виде трапеции и два в виде треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, послуживших основанием для параллельного названия - шатровая крыша.


    Боковая часть вальмовой крыши напоминает обычную двускатную крышу в форме треугольника. При визуальном просмотре в профиль можно увидеть трапецию, которую условно делят на прямоугольник, по бокам которого примыкают развернутые треугольники.Форма трапеции определяется непосредственно разработчиком и зависит от соотношения длины конька к длине карниза. Часть конструкции, имеющая форму прямоугольника, возводится на основании кровельных норм для устройства навесных и многослойных стропильных систем.

    Вальмы, заменяющие фронтоны, необходимо устанавливать с определенным уклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство бедер - самый сложный этап обустройства вальмовой стропильной системы.Для тех, кто решил проделать работу по аналогии с обычным смолистым методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет. Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, поэтому стропильные ноги бедер в верхней части, а также прилегающие к ним треугольные части больших откосов остаются без опоры.


    В качестве опоры конструкция предусматривает установку специальных стропильных ног, соединяющих коньковый брус и углы конструкции.При взгляде на вальмовую крышу сверху видно, что наклонные элементы - диагонали, поэтому второе их название - диагональ. Кроме того, конструкция вальмовой крыши подразумевает, что диагональ будет поддерживать стропила разной длины, установка которых осуществляется под прямым углом к ​​свесу. Эти элементы разного размера называются женами.

    Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:

    • Обычные стропила вальмовой кровли, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат.В зависимости от типа опоры стропила могут быть навесными или слоистыми.
    • Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края коньковой планки. Такие элементы можно использовать как для выпуклых углов конструкции бедра, так и для обустройства вогнутых углов впадин.
    • Нарожники - элементы, создающие плоскость бедра и части трапециевидных откосов, примыкающие к диагональным стропилам.

    Описание диагональных стропил

    Учитывая расположение диагональных стропил, можно определить, что их длина будет больше, чем такой же параметр для обычных стропил.К тому же, являясь опорой для жен, они берут на себя довольно большую нагрузку. Все это приводит к выводу, что диагональные стропильные ноги следует армировать. Чаще всего для этого используются доски, предназначенные для обычных стропил, но в паре между собой.


    Парные скосы позволяют одновременно решать три задачи:

    • Увеличьте нагрузку без риска деформации стропильной системы.
    • Получение цельного диагонального элемента (строительство стропил приводит к ослаблению отдельных секций).
    • Снижение затрат на установку стропильной системы (две доски будут стоить намного дешевле сплошного бруса).

    Значительная длина диагональных стропил требует установки дополнительных опор, количество которых определяется длиной диагонали.

    Опоры для диагональных элементов

    Конструкция вальмовой стропильной системы независимо от размера требует наличия опор, усиливающих диагональные стропильные ноги. Если длина откоса больше 9 метров, то потребуется как минимум две опоры.Более короткие пролеты могут поддерживаться одной опорой, расположенной вверху.

    Диагональные стропильные ноги могут опираться на:

    • Вертикальные стойки устанавливаются прямо на пол. Если пол железобетонный, то под стеллаж необходимо положить кусок гидроизоляционного материала.
    • Подтяжки, которые упираются в дно кровати и расположены под углом 45 градусов, и значение угла наклона особой роли не играет.
    • Шпренгели, которые выполнены в виде перевернутой буквы «Т».Этот элемент используется, когда диагональ требует двух и более опор (читайте также: «»). При установке важно следить за тем, чтобы основание фермы располагалось перпендикулярно откосу. В большинстве случаев такие опоры ставят ближе к углу крыши, то есть внизу стропил.

    Дополнительные опоры лучше всего делать из парных досок и устанавливать в местах, где ожидается наибольшая нагрузка.

    Конструкция опорных точек стропил

    Верхняя часть стропильной ноги упирается в коньковый брус.Особенности конструкции вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

    • Если конструкция крыши имеет одну коньковую балку, то скат опирается на коньковую консоль.
    • Если в стропильной системе две коньковые балки и обычные стропила из досок, то откосы должны опираться на ферму, основание которой лежит на коньковых балках.
    • Если в конструкции предусмотрено наличие двух балок, а стропила выполнены из бруса, то вместо фермы используется прибой.Этот элемент изготавливается из обрезной доски толщиной более 5 см и соединяет рядовые стропила возле конька.


    В зависимости от способа посадки подрезается верхняя часть ската. Можно скрепить диагонали гвоздями, при этом допускается армирование проволочной скруткой или металлическим зажимом.

    В нижней части диагональные стропила вальмовой крыши с опорой на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.

    Устройство жен

    Бедра и треугольные части крупных скатов формируются клиньями. В верхней части элемент опирается на диагональное стропило, в нижней - на мауэрлат или балки перекрытия.

    Народники устанавливаются двумя способами:

    • С помощью пропила. В диагональных стропилах вырезают гнезда на расстоянии 20 см друг от друга, при этом следует помнить, что срезку соседних откосов не следует выполнять друг напротив друга.
    • Установка черепных стержней, которые будут служить опорой для жен. Для этого возьмите бруски 5 * 5 см и забейте ими нижнюю часть соски. Этот вариант считается более эффективным, так как разрез может ослабить прочность и устойчивость уклона. Кроме того, использование этого метода позволяет размещать женщин напротив друг друга.

    Крепление стропил в нижней части осуществляется по аналогии с установкой обычных стропильных ног.

    Монтаж простой вальмовой стропильной системы

    Самым простым способом возведения вальмовой крыши является покупка готовой стропильной системы и ее установка. А вот строительство вальмовой стропильной системы своими руками доставит больше удовольствия и позволит создать конструкцию, соответствующую всей конструкции. Чтобы быть уверенным в своих силах, можно потренироваться на небольших постройках, например, соорудить шатровую крышу над беседкой или летней кухней.


    Создание простейшей вальмовой крыши происходит в несколько этапов.

    Этап 1. Создание модели кровли и составление проекта.

    Возведению любого сооружения предшествует этап проектирования. Это помогает определить форму конструкции и получить нужное количество материала. Простая вальмовая крыша не требует сложного чертежа, достаточно нарисовать от руки примерную схему стропил вальмовой крыши.

    Чтобы составить простейший проект вальмовой крыши, достаточно выполнить действия, описанные в следующей инструкции:

    • Определяются параметры конструкции, по которым составляется примерный чертеж кровли в профиль и вид спереди.Чтобы рисунок соответствовал реальным параметрам, необходимо выбирать масштаб, чаще всего 1:25. Это означает, что на самом деле размер нужно разделить на 25.
    • Чертеж контура крыши помогает выбрать оптимальную высоту крыши, причем в нескольких вариантах. По наиболее подходящей схеме измеряется уклон откосов.
    • Далее на рисунке обозначены точки установки многослойных стропильных ног, при этом каждую сторону необходимо разделить на равные участки.Уклон стропил вальмовой крыши должен быть оптимальным, чтобы не увеличивать расход стройматериала, но и не укреплять конструкцию дополнительной контррешеткой.
    • Следующим шагом будет определение длины конька. Следует помнить, что эта часть конструкции должна соединять целый ряд стропильных ферм. С обеих сторон длинной стороны нужно отложить одинаковые отрезки.
    • На основании рисунка рассчитывается необходимое количество материала.


    Количество креплений определяется количеством стропильных ног с учетом всех узловых креплений. Для каждого стропила нужно приобрести по два уголка. Лучше всего покупать доски с небольшим запасом, чтобы можно было исключить случайные ошибки при строительстве. Если конструкция возводится на бетонном или кирпичном ящике, то стоит позаботиться о приобретении бруса, из которого будет строиться мауэрлат для вальмовой крыши.

    Этап 2. Установка основной части.

    Монтаж вальмовой стропильной системы начинается с устройства коньковой части:

    • Непосредственно посередине стены, к которой будут примыкать бедра, прибивается одна доска. Между ними натягивается строительный шнур, который должен проходить строго по центральной оси.
    • С одного из концов конструкции накладываются два стропила, пересечение которых должно проходить под шнуром. Отметьте линию отреза верхней пятки стропильной ноги с учетом коньковой балки толщиной около 5 см.Вырежьте необходимую часть элемента, чтобы огибающая крыша имела нужную форму.
    • Остальные стропила выпиливаются из изготовленной заготовки. Следует помнить, что при возведении вальмовой крыши с подвесными стропилами учитывается длина карнизного свеса.
    • Фермы собираются из двух стропильных ног и крепятся на один гвоздь.
    • Через все фермы устанавливается коньковая балка и к ней прибиваются стропила.
    • В нижней части многослойные стропила крепятся к мауэрлату, висячие стропила вальмовой кровли - к балкам перекрытия.В обоих случаях крепление выполняется с помощью металлических уголков.
    • Забитые ранее вспомогательные доски могут быть удалены, поскольку они больше не нужны.

    Этап 3. Строительство откидных спусков.

    Стропила вальмовой части крепят по аналогии с обычными стропильными ногами: верх закрепляют гвоздями, низ - уголками к мауэрлату или верхнему бревну.

    Установка производится следующим образом:

    • Откройте первое диагональное стропило и отметьте пропил.В этом случае нижняя часть элемента должна располагаться в углу кровли.
    • Отпилите элемент по намеченной линии и закрепите: вверху - гвоздями, внизу - уголками.
    • Остальные диагональные стропила устанавливаются аналогично.
    • Для заполнения наклона бедра женщины примеряются и устанавливаются индивидуально.
    • После этого приступают к установке основных скатов.


    После установки всех элементов стропильной системы выполняется следующее: проволочной скруткой каждое второе стропило привязывают ко второму ряду бревен или к деревянным заглушкам, ранее уложенным в стены.Кроме того, провод можно прокладывать в кирпичной кладке или между блоками при возведении стен. Следует помнить, что сверху до места скрутки должно быть не менее трех рядов кирпичей или двух рядов блоков.


    Готовая стропильная система закрывается обрешеткой. Если покрытие мягкое, то обшивка должна быть сплошной из досок, фанеры или досок ОСБ ... На обрешетку можно устанавливать жесткие кровельные материалы с определенным шагом.

    Строительство сложной вальмовой кровли

    Каркас сложной вальмовой крыши возводится в аналогичной последовательности, но с небольшими изменениями. Например, диагональные стропила следует закрепить более прочным способом, с установкой дополнительных опор. Коньковая часть устанавливается после монтажа опорной рамы, которая включает в себя станину внизу и коньковый прогон вверху.


    Возвести стропильную систему вальмовой крыши намного сложнее, чем обычную двускатную конструкцию.Однако шатровая крыша более привлекательно смотрится как над домом, так и над легким зданием.

    Попробовав свои силы в возведении вальмовой крыши над беседкой или другим хозяйственным строением, можно добиться хорошего результата при самостоятельном возведении шатровой крыши над жилым домом.


    Шатровая крыша считается довольно сложным и материалоемким сооружением, возводить которое своими руками берутся немногие домовладельцы. Но если вы решили строить самостоятельно, сначала пройдите подготовительный путь - изучите теоретические материалы, в том числе изложенные в этой публикации.Затем соберите модель стропильной системы небольшого размера, чтобы разобраться в сучках, нюансах их изготовления и расчета количества бруса. Итак, предлагаем сделать первый шаг и рассмотреть ...

    Особенности конструкции

    Этот тип конструкции крыши, показанный на фото, представляет собой обычную коньковую крышу, но без вертикальных фронтонов. Вместо этого по бокам постройки делают 2 дополнительных ската - вальмы с другим углом наклона.

    Ссылка. Если все 4 плоскости наклонены под одинаковым углом, то получится другой тип кровли - шатровая.Поскольку его склоны сходятся в одной точке в виде купола, гребень как таковой отсутствует.

    Стропильная система вальмовой кровли состоит из следующих элементов (показаны на схеме):

    • мауэрлат, кровать - мощная обвязочная балка, устанавливаемая на верхней плоскости стен по периметру здания и внутренних перегородок;
    • скаты кровли образуются за счет наклонных балок, установленных с расчетным интервалом, - стропильных ног;
    • вместе с элементами жесткости - затяжками, стойками и раскосами - стропила образуют стропильные фермы;
    • Ферма коньковая - брус, соединяющий верхние точки ферм;
    • в некоторых конструкциях нижняя часть стропильных ног удлиняется дополнительной деталью - кобылкой.

    Вальмовые стропила устанавливаются по линии схождения плоскостей, упираясь в углы здания. Их уклон совпадает с углом основных склонов. Но концевые стропильные ноги, называемые стропилами, образуют более крутые или пологие откосы по бокам дома.

    При строительстве 4-скатных крыш используются 2 типа ферм - навесные и многоярусные. В первом нижний пояс (затяжка) опирается только на внешние ограждения частного дома, поэтому ставить их на слишком длинные пролеты нерационально из-за повышенного расхода материалов на ребра жесткости.Устройство подвесной фермы см. На чертеже:

    Преимущество многоуровневых конструкций - возможность опираться на капитальную межкомнатную перегородку и перекрывать большие пролеты без увеличения расхода материала. Новичкам в кровле стоит обратить внимание на эти фермы, так как они надежнее и проще в установке.

    Если на мансардном этаже планируется устроить жилую мансарду, то угол наклона основных откосов увеличивается, и ферма получает 2 опоры в виде стоек, образующих стены помещения.Эти детали обычно размещают на грядках или балках перекрытия. деревянный дом ... Потолки мансарды формируются за счет горизонтальных затяжек, соединяющих стропила сверху, как показано на схеме:

    Устройство вальмовой крыши пошагово

    Как любое серьезное сооружение, вальмовая крыша своими руками возводится в несколько этапов:

    1. Создание проекта с расчетом несущих конструкций.
    2. Лесозаготовки и прочие кровельные материалы.
    3. Монтаж стропильной системы.
    4. Укладка покрытия с утеплителем (при необходимости).

    Рекомендации по дизайну. Чтобы вам не приходилось переживать за надежность постройки, настоятельно рекомендуется доверить проектные работы инженерам вне зависимости от финансовых затрат. Они рассчитают все параметры - шаг установки стропил, их сечение, количество подкосов и затяжек в соответствии с погодными условиями в вашем районе.

    Выше в качестве примера чертеж четырехскатной кровли с многослойными фермами, покрывающими 2 пролета из 4.Показано 5 м. Длина основных стропильных ног - 6 м, высота конька - 4 м, угол наклона - 41 °. Эту конструкцию можно взять за основу, если ширина постройки не превышает указанной на чертеже (9 метров). Учтите важный момент: чем больше наклонены бедра, тем большую нагрузку испытывают женщины и центральный узел гребня, на котором они отдыхают. В этом примере бедра лучше всего располагать под углом 45-50 °.

    Самое сложное при строительстве вальмовых крыш - это правильная установка узлов стыковки угловых стропил с мауэрлатом и верхнего пояса ферм в различных конструкциях.Это еще один повод проконсультироваться с проектировщиками, которые разрабатывают узлы разветвления индивидуально. Чтобы вы понимали, о чем идет речь, представляем чертежи верхнего блока опоры, где тазобедренная стропильная нога примыкает к коньку.

    Некоторые конструкции не предусматривают изготовление и установку конькового прогона между фермами. Затем к ребрам бедра прикрепляют стяжную и дополнительную распорки, как на чертеже прописано:

    Нижний опорный узел ноги на мауэрлат и стыковка стропил выглядит несколько проще, хотя на самом деле требует аккуратного распила досок под разными углами, что отражено на схеме.

    Для наглядного ознакомления с более сложной системой, где бедро совмещено с эркером, предлагаем посмотреть обучающее видео:

    Подбор пиломатериалов

    Перед тем, как сделать стропильную систему вальмовой кровли, следует выбрать качественную и высушенную древесину. По соотношению цена - качество наиболее подходящий вариант - это хвойное дерево - ель, лиственница или сосна. Выраженная узловатость, гниль и следы жизнедеятельности насекомых - вредителей недопустимы.

    Представляем самые «популярные» размеры пиломатериалов, применяемых для поэтапного строительства вальмовых крыш:

    • основные стропила - одинарная доска 50 х 200 мм или двойная 40 х 150 мм;
    • мауэрлат: минимальное сечение - 100 х 150 мм, оптимальное - 20 х 20 см;
    • жен - доска 5 х 15 см;
    • прогоны - брус 50 х 150 или 50 х 200 мм;
    • подкосы, ригели - доска толщиной от 25 до 50 мм;
    • стойки - брус 5 х 10 см.

    Также пригодится набор монтажных пластин и уголков.

    Примечание. Если инженеры-проектировщики рассчитают для вас кровельные конструкции, они также составят спецификацию всех материалов с указанием размеров.

    Традиционно для обрешетки под укладку профнастила или металлочерепицы используют доски толщиной 25-32 мм, а для контррешетки - бруски 5 х 5 см.

    Монтаж планки обвязки на стены

    В отличие от двускатных крыш, где мауэрлат устанавливается на боковые стенки, под вальмы, обвязка выполняется по всему периметру.Исключение составляют каркасные, бревенчатые и бревенчатые дома, у которых верхняя стенная балка или последний ярус бревен выполняет роль мауэрлата. Затем в нем проделываются пазы, куда вставляются стропильные ноги, как это реализовано на фото.

    На стенах из легкого ячеистого камня - газобетона и пенобетона - перед укладкой трубопроводов устраивают армирующий железобетонный пояс. В него закладываются монтажные шпильки, на которые впоследствии надевается стяжная планка. Пошаговый порядок работы выглядит так:

    1. Монтаж панельной опалубки, обвязка арматурного каркаса закладными деталями и заливка ленты бетонной смесью М200.
    2. Гидроизоляция бетонной поверхности рубероидом или битумной грунтовкой.
    3. Установка планки и ее фиксация на штифтах.

    Угловые стыки мауэрлата выполняются путем распиловки дерева пополам. Таким же образом наращивают брус в длину, если стандартного размера 6 м недостаточно. Также по углам делают горизонтальные подкосы или вбивают железные кронштейны, не позволяющие брусьям разойтись под нагрузкой основных и вальмовых стропил.

    Совет. Обязательно обработайте все деревянные детали антисептиком и антипиреном. Один защищает древесину от гниения, а второй увеличивает ее огнестойкость.

    Сборка стропильной системы

    Обычно на месте монтируют большие кровельные фермы, потому что для их подъема с земли потребуется вдвое больше рабочих. В деревянных домах в первую очередь устанавливают все балки перекрытия, а по ним устраивают временные перекрытия.Для устройства высокого конька также понадобятся подмости.

    Поэтапный монтаж конструкции вальмовой крыши выполняется в следующем порядке:

    1. Как и при строительстве двускатной крыши, первым делом необходимо разместить центральные опоры, к которым крепится коньковая балка.
    2. Осуществляется установка основных стропил, которые пропиливаются сверху и снизу под нужным углом. На коньке противоположные стропильные ноги выводятся в одной плоскости и крепятся стальными пластинами на саморезы (желтые, а не черные).Балки крепятся к мауэрлату уголками.
    3. После установки основных ферм затяните их ригелями и подкосами согласно чертежам, используя болты для крепления.
    4. Установить нервюры - крайние стропила вальмы. Их соединение с коньком и обвязкой балки осуществляется по одной из предложенных выше схем.
    5. Выпилите бусинки и прибейте их к раме. Каждый из них разрезается под разными углами, определяемыми измерением в 4 точках (вдоль каждого края доски).
    6. При необходимости закрепите кобылку так, чтобы обеспечить свес 0,5 м, и подшить карниз досками.

    Совет. Поскольку ребра бедра длинные, их нужно увеличить и установить дополнительные опоры. Стык сделайте возле конька, где нагрузка на крышу меньше, а опоры смонтируйте ближе к мауэрлату.

    О том, как в реальности крепятся элементы конструкции бедра, смотрите в следующем видео:

    Укладка финишного покрытия

    Эта заключительная операция выполняется по традиционной технологии, предусматривающей вентиляцию подкровельного пространства и устройство гидроизоляционного слоя из диффузионной мембраны.Последний не дает проникать влаге с улицы на чердак, при этом пленка беспрепятственно пропускает водяной пар наружу. Отличие покрытий от обычных двускатных крыш одно: по линиям изломов (по краям вальм) размещаются дополнительные накладки.

    Укрывной материал укладывается в следующем порядке:

    1. Стропильная система полностью покрыта диффузионной мембраной. Полотна раскатываются по горизонтали с нахлестом не менее 100 мм, начиная снизу.Стыки необходимо заклеить скотчем.
    2. Пленка прибивается к внешним краям стропил через бруски контррешетки сечением 5 х 5 см, обеспечивающие вентиляцию под металлочерепицей или другим материалом.
    3. Доски обшивки прибивают перпендикулярно направлению стропильных ног. Интервал укладки зависит от выбранного покрытия, а у мягкой плитки заливка сплошная.
    4. Рубероид и вся арматура монтируются на концах кровли, а также вокруг вентиляции и дымоходов.

    Примечание. Бруски контррешетки, прибитые к стропилам, не должны становиться препятствием для вентиляции воздуха. Поэтому их специально укорачивают до длины 2-3 м и прибивают с зазором 5-10 см между соседними элементами.

    Утепление вальмовой кровли производится как во время монтажа покрытия, так и после него, главное собрать правильный «пирог», изображенный на схеме. В первом случае минеральная вата укладывается сверху, под гидроизоляцию, а во втором - изнутри.

    Заключение

    Надо понимать, что преимуществ у вальмовой крыши перед двускатной немного. Во-первых, это красивое архитектурное решение, а во-вторых, снижает ветровую нагрузку на боковые фасады частного дома. Но расплачиваться за это домовладельцу придется повышенным расходом древесины и усложнением строительства, а значит, и временными затратами. Отсюда совет: не торопитесь с решением и хорошо подумайте о плюсах и минусах. Но если вы уже взялись за дело, то сделайте крышу качественно, для себя, не экономя на консультациях со строителями.

    Инженер-проектировщик с опытом работы в строительстве более 8 лет.
    Окончил Восточноукраинский национальный университет им. Владимир Даль получил степень в области электронного оборудования в 2011 году.

    Связанные записи:


    Формы домов и крыши, которые лучше всего выдерживают ураганы - ScienceDaily

    Определенные формы домов и типы крыш могут лучше противостоять сильным ветрам и ураганам. исследователю из Технологического института Нью-Джерси (NJIT).Инженер-строитель Рима Тахер, доктор философии, специальный преподаватель Школы архитектуры Нью-Джерси при NJIT. Она провела два года, изучая результаты исследовательских центров, которые изучали лучшие конструкции, строительные материалы и методы, необходимые для противостояния экстремальным ветрам и ураганам.

    «Хотя я хотел бы сказать, что существует простое и экономичное решение для жилья, которое не выйдет из строя или не рухнет во время идеального шторма, такой информации пока нет», - сказал Тахер. «Однако очевидно, что благодаря работе ветряных инженеров и исследователей изменения в дизайне и строительстве домов могут сделать здания более безопасными для людей, экономя при этом правительству и промышленности миллиарды долларов ежегодно.«

    «Проектирование малоэтажных зданий для экстремальных ветровых явлений» (Журнал архитектурной инженерии, март 2007 г.) Тахер выделил такие результаты исследования. Исследователи ветра в Центре строительной науки и технологий (CSTB) во Франции исследовали и протестировали модели домов уменьшенного размера на объектах аэродинамической трубы и разработали прототип «циклонического» или устойчивого к ураганам жилища. Тахер сотрудничал с исследователями ветра CSTB, работая над структурным аспектом дизайна дома.

    Эта конструкция со временем превратилась в надземное сооружение квадратной формы на открытом фундаменте. Дом имел шатровую крышу и был оборудован центральной шахтой с аэродинамическими характеристиками, предназначенными для уменьшения силы ветра во время сильного ветра. Испытания в аэродинамической трубе в CSTB показали, что такой дом будет намного более эффективным в условиях сильного ветра и ураганов, чем типичное строение. CSTB работает со строителем, чтобы построить прототип такого дома на Реюньоне в западной части Индийского океана.

    На основании этой работы и других исследований Тахер рекомендует домовладельцам в регионах, подверженных ураганам, следующие рекомендации по строительству.

    • Было обнаружено, что дом с квадратным планом этажа (или лучше шестиугольным или восьмиугольным планом) с многослойной крышей (4 или более панелей) имеет пониженную ветровую нагрузку.
    • Крыши с несколькими скатами, например четырехскатная крыша (4 ската), лучше справляются с ветровой нагрузкой, чем двускатные крыши (2 ската). Двускатные крыши обычно более распространены, потому что их дешевле построить.Наилучшие результаты дает уклон крыши под углом 30 градусов.
    • Ветровые силы, действующие на крышу, обычно являются подъемными силами. Это объясняет, почему крыши часто сносятся во время сильного ветра. Соединение крыш со стенами имеет значение. Скрепленные крыши были запрещены после урагана Эндрю во Флориде в 1993 году.
    • Крепкие связи между конструкцией и ее фундаментом, а также связи между стенами хорошие. Разрушение конструкции часто прогрессирует, когда отказ одного элемента конструкции вызывает отказ другого, что приводит к полному обрушению.Связи, как правило, уязвимы, но их можно недорого усилить.
    • Определенные области здания, такие как конек крыши, углы и карниз, обычно подвергаются более высокому ветровому давлению. В конструкции циклонного дома исследователи CSTB предложили некоторые аэродинамические особенности для уменьшения этих локальных давлений, такие как введение центральной шахты, которая будет функционировать, создавая соединение между внутренним пространством и коньком крыши, который считается местом самой большой депрессии.Это соединение помогает сбалансировать давление, что приводит к значительному снижению ветровых нагрузок на крышу.
    • Свесы крыши подвержены воздействию подъемных сил ветра, которые могут вызвать обрушение крыши. В конструкции дома, устойчивого к ураганам, длина этих выступов должна быть ограничена 20 дюймами.
    • Конструкция циклонного дома включает простые системы для уменьшения местных ветровых нагрузок на нижних краях крыши, такие как зубчатый фриз или горизонтальная сетка, устанавливаемая на уровне желобов по периметру дома.
    • Надземная конструкция на открытом фундаменте снижает риск повреждений от наводнения и ливневой воды.

    История Источник:

    Материалы предоставлены Технологическим институтом Нью-Джерси . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

    .

    Добавить комментарий