устройство, чертежи, монтаж, план, расчет узлов
Содержание:
Четырехскатная крыша, при условии грамотного ее возведения, отличается не только презентабельным внешним видом, но и повышенной прочностью, которая позволяет ей эффективно противостоять атмосферным осадкам и сильному ветру. В данной статье мы расскажем о том, каково устройство стропильной системы четырехскатной крыши, рассмотрим разновидности таких каркасов, а также опишем подробный план работ по их возведению.
Сравнительная характеристика видов каркаса: шатрового и вальмового
В категорию крыши с четырьмя скатами входят 2 типа каркасных систем, которые схематично выглядят как квадратный (шатровая конструкция) и прямоугольный (вальмовая кровля) конверты. В нашей стране крыша конверт достаточно популярна. Главной особенностью четырехскатных крыш является отсутствие фронтонов. Для сооружения стропильной системы четырехскатной крыши в обоих случаях применяются висячие и наслонные стропила. Методы их сборки являются стандартными для крыш с любым количеством скатов.
Отличительные черты четырехскатных кровель различной конструкции:
- В случае с шатровым каркасом, кровля состоит из четырех равнобедренных треугольников, которые соприкасаются вершинами в одной точке. В данном случае функции конька возложены на центральную опорную балку в наслонных конструкциях, либо на верхнюю точку фермы висячих стропил.
- Крыша вальмового типа предполагает наличие двух треугольных и двух скатов в форме трапеции. В данном случае трапециевидные скаты примыкают к коньковой балке верхними ребрами, а треугольные – вершинами. При этом все четыре ската соприкасаются друг с другом боковыми ребрами.
Изучая план стропильной системы четырехскатной крыши, можно сделать вывод, что выбор конфигурации четырехскатной кровли зависит от формы строения. То есть, квадратные дома перекрывают шатровыми конструкциями, а прямоугольные – вальмовыми кровлями. При этом можно использовать любые кровельные материалы, как жесткие, так и мягкие.
При составлении чертежей стропильной системы четырехскатной крыши следует четко обозначить геометрическую форму, а также указать положение отдельных элементов и проекции скатов с точными размерами.
Как правило, системы стропил вальмового и шатрового типа комбинируют с традиционными – односкатными, двускатными и ломаными крышами в рамках одного объекта.
Для опоры четырехскатной конструкции можно использовать мауэрлат, являющийся верхней обвязкой на бетонных или кирпичных стенах, а также верхний венец бревенчатого сруба. Наслонную технологию применяют в тех случаях, когда есть возможность установить верхнюю и нижнюю опору под каждую стропильную ногу.
Некоторые рекомендации по монтажу наслонных стропил:
- Мауэрлат должен быть закреплен с усилением, чтобы выдержать распирающие усилия в случае жесткой фиксации стропильных ног деревянными накладками или металлическими уголками.
- Если же верхняя часть ноги будет зафиксирована жестко, а нижняя – на шарнирном креплении, производить фиксацию мауэрлата можно обычным способом. В таком случае при усилении нагрузок на каркас стропила смогут слегка сдвинуться.
- Распирающая нагрузка и давление на мауэрлат будут нивелированы при использовании жестких креплений нижней части стропил и шарнирных – на верхних пятках.
Обратите внимание, что способ укладки мауэрлата и всей стропильной системы следует предусмотреть на этапе проектирования здания. При отсутствии внутренних несущих стен и невозможности размещения опорных элементов для центральной части крыши, применяется технология висячих стропил. Однако чаще всего устанавливают все-таки наклонный тип стабильного каркаса, предусмотрев заранее наличие несущих конструкций.
При сооружении вальмовых и шатровых каркасов используются такие специфические узлы стропильной системы четырехскатной крыши:
- Диагональные ноги, из которых выполняются хребты скатов. В каркасах шатрового типа такие накосные ноги совмещают углы крыши с ее верхней точкой. Вальмовые каркасы предполагают стыковку консолей коньковой балки с углами посредством диагональных стропил.
- Нарожники (полуноги) – элементы, монтируемые под углом 90 градусов к карнизам. Поскольку они стыкуются с диагональными стропилами и располагаются параллельно друг другу, их длина будет отличаться. Из таких элементов создаются скаты крыши.
Эти же конструктивные элементы применяются для создания ендов, с той лишь разницей, что углы делаются вогнутыми.
Именно установка накосных стропил представляет наибольшую сложность. Более того, на эти элементы будет приходиться повышенная нагрузка, поскольку они служат опорным элементом для крепления в верхней части нарожников, то есть выполняют функции конька. Поэтому перед началом работ необходимо выполнить расчет стропильной системы четырехскатной крыши.
В целом процесс возведения крыши с четырьмя скатами включает такие этапы:
- Укладка мауэрлата на стены из кирпича или бетона. В бревенчатых домах этим элементом служит верхний венец.
- Монтаж центральной опорной балки под шатровый каркас или сборка опорных конструкций для вальмовой крыши.
- Установка наслонных стропильных ног под ту или иную конструкцию.
- Крепление диагональных стропилин, которые совмещают углы крыши с центральной вершиной или торцами конька.
- Разметка и монтаж нарожников.
Если предполагается висячий тип стропильной системы, то первым этапом создания шатровой конструкции станет размещение центральной фермы в форме треугольника. При создании конструкции вальмового типа на стартовом этапе крепят несколько стропильных ферм.
Строительство вальмовой крыши
Поскольку в частном строительстве используются преимущественно вальмовые крыши с наслонными стропилами, рассмотрим подробнее процесс монтажа четырехскатной стропильной системы такой конструкции. Опорой для конструкций будут служить перекрытия, размещенные на мауэрлате.
Фиксация методом врубки будет выполняться лишь в месте стыковки конька со стропилами, поэтому мауэрлат можно устанавливать на обычных креплениях. В рассматриваемом здании коробка дома имеет размеры 8,4×10,8 м. Крыша на плане будет превосходить размеры дома на 40-50 см с каждой стороны – это ширина карнизного свеса.
План укладки опор на мауэрлат
В зависимости от материала, использованного для возведения стен здания, укладка мауэрлата может производиться различными способами.
Общие рекомендации таковы:
- В верхней части стен из газосиликатных или пенобетонных блоков нужно залить армированный бетонный пояс, в котором разместить анкеры для последующей фиксации мауэрлата.
- При сооружении кирпичных стен в верхней их части выполняют бортик в 1-2 кирпича таким образом, чтобы в центре стены образовалось углубление для деревянного каркаса. По мере кладки между кирпичами размещают деревянные пробки, к которым мауэрлат будет фиксироваться скобами.
Для мауэрлата понадобится брус сечением 100×150 или 150×150 мм. При планировании использования пространства под крышей следует применять более толстые балки. Элементы каркаса стыкуют косыми врубками с последующим усилением – гвоздями, глухарями или саморезами, а по углам – скобами.
Далее на мауэрлат нужно разместить элементы перекрытия. Их делают из брусков сечением 100×200 мм. Первой укладывается центральная балка. Если длины пиломатериалов недостаточно, ее изготавливают из двух кусков бруса. Причем место соединения должно приходиться на опорный элемент, например, несущую стену.
В данном случае балки уложены с шагом в 60 см. Как правило, коробка имеет неидеальные размеры, поэтому шаг между балками можно слегка подкорректировать, чтобы сгладить несовершенства. Отступ от стен дома до крайних балок, расположенных по обеим сторонам, должен составлять 90 см. Он требуется для монтажа выносов.
К торцевым частям балок перекрытия крепятся выноса. Для удобства сначала их размещают лишь в тех местах, где далее будут установлены стропила. К поверхности мауэрлата выноса крепятся гвоздями, а к балкам – нагелями, гвоздями крупного сечения, саморезами, после чего крепление усиливается уголками.
Сборка конькового участка четырехскатной крыши
Центральный отрезок крыши вальмового типа является не чем иным, как традиционной двухскатной конструкцией. Следовательно, ее сборка выполняется по технологии для скатных кровель. Хотя подобная конструкция обычно предусматривает наличие лежня, на котором размещаются опоры под конек, в данном примере функции такого элемента возложены на центральную балку перекрытия.
Коньковый участок крыши выполняют так:
- Сначала собирают опорную конструкцию под стропила, которые верхними пятками будут упираться в коньковую балку. Сам конек будет поддерживаться тремя опорными столбами, из которых средний монтируется непосредственно на центральном брусе перекрытия. Чтобы правильно установить два крайних столба, под них поверх перекрытия размещают поперечные бруски, по длине охватывающие не менее 5 балок. Подкосы обеспечивают дополнительную устойчивость конструкции. Опорные элементы каркаса изготавливают из бруса сечением 100×150 мм, а подкосы – из досок 50×150 мм.
- Чтобы все стропила были одинаковыми, для их нарезки изготавливают шаблон. Для этого доску нужной длины примеряют на месте монтажа, делают разметку запилов, после чего по ней выполняют нарезку всех стропилин.
- Готовые стропила опирают на коньковую балку местом врубки, а нижнюю часть закрепляют на выносе.
Обычно балки перекрытий размещают перпендикулярно коробке, чтобы упор стропильных ног в центральной части крыши приходился именно на них. Поскольку в рассматриваемом примере стропила стыкуются с выносом, необходим монтаж дополнительных опор. Их размещают таким образом, чтобы перераспределить нагрузку со стропил и опор на стены.
В конце нужно установить с каждой стороны по три ряда выносов. После этого к балкам перекрытий и выносам строго горизонтально крепится карниз, облегчающий дальнейшие работы с крышей.
Крепление угловых выносов стропильной системы
В углах за карнизной доской необходимо установить угловые выноса.
Их крепят так:
- От угла до места условного пересечения балки перекрытия с крайней опорой каркаса натягивают шнурку.
- По ее контуру в нужном месте размещают брусок. На бруске нужно отметить места, где он пересекает балку перекрытия и угловой стык карниза. По разметке все лишнее обрезают.
- С помощью уголков готовый элемент крепится к перекрытию и мауэрлату.
Те же действия выполняются со всеми оставшимися выносами.
Устройство накосных стропил – чертежи
Диаметр диагональных стропил совпадает с размерами рядовых элементов. Поскольку в нашем примере уклон трапециевидных скатов и вальм отличается, одна из накосных ног размещается несколько выше другой.
Процесс создания и монтажа накосов таков:
- С помощью шнурки намечаем дополнительные линии для разметки запила, натянув ее к углам и центру ската от верхней точки коньковой балки.
- Определяем угол между верхней частью углового выноса и шнурка. Это будет угол для нижнего запила (α). Верхний запил (β) высчитывается по формуле: β=90º-α.
- Берем обрезок доски и спиливаем в нем один край под углом β. Приложив заготовку к месту стыковки верхние части, совмещаем ее ребро со шнуркой. Излишки отмечаем и отпиливаем.
- В другой заготовке для нижней пятки отпиливаем участок под углом α.
- С помощью полученных шаблонов вырезают первое диагональное стропило. Если нет целой доски нужной длины, элемент собирают из двух кусков. Сращивают их с помощью дюймовой доски, длиной 1 м, поместив ее с внешней стороны стропила. Готовый элемент можно устанавливать.
- Аналогичным образом изготавливают вторую половину диагональных стропил, не забыв, что она должна размещаться несколько ниже первой. Место стыковки двух половин накоса не должно совпадать с отрезком сращивания досок в одну деталь.
- Стыковка досок производится гвоздями на расстоянии 40-50 см.
- Далее по шнурке на стропиле необходимо прочертить линию запила, чтобы его можно было состыковать со смежным диагональным элементом.
Изготовление остальных 3 детали выполняется аналогичным образом. Под каждую из таких стропилин в местах, где стыкуются балки с угловыми выносами, устанавливают опоры. Дополнительные опоры возле конька необходимы, если длина пролета превышает 7,5 м.
Сборка и монтаж вальмовых стропильных ног
По натянутой шнурке от конька к центру ската замеряем нижний угол γ и вычисляем противоположный угол δ=90º-γ. Так же, как и с диагональными деталями, изготавливают шаблоны для запилов на верхней и нижней пятке элемента, чтобы он плотно вошел между диагональными стропилами. Изготовив центральное стропило вальмы, его нужно установить в соответствующем месте.
Жесткость конструкции и надежное крепление наиболее коротких нарожников обеспечивается путем установки коротких выносов между карнизом и угловыми выносами.
На следующем этапе делают шаблоны для нарожников:
- Кусок доски отпиливают под углом δ и примеряют на месте соединения с диагональной ногой.
- Различают лишние участки, затем их отпиливают. Этот шаблон понадобится для создания всех нарожников, которые будут установлены с одной из сторон вальмы. Для другой половины запил на заготовках нужно будет сделать с противоположной стороны.
- Нижнюю пятку нарожников подрезают по шаблону, отпиленному под углом γ. Такая заготовка подойдет для создания нижних стыков на всех нарожниках.
Изготовление нарожников производится с учетом расчетной длины элементов и согласно изготовленным шаблонам. Они заполнят плоскости вальм и основных скатов. Установку этих деталей выполняют так, чтобы места стыковки накосов с нарожниками с противоположных сторон не сходились в одном месте, то есть вразбежку. Крепежными элементами для соединения нарожников с диагональными стропилами служат уголки, а с выносами и балками перекрытия – зубчатые пластины или уголки – кому что удобнее.
Сооружение крыши с шатровым типом каркаса выполняется по тем же технологиям, что и с вальмовым. Единственное отличие заключается в отсутствии конька в шатровых крышах. В данном случае монтаж стропильной системы шатровой кровли начинается со стыковки диагональных стропил, а затем – нарожников. Если же используются висячие стропила, сначала выполняется монтаж центральной фермы.
Таким образом, детальное изучение особенностей строительства четырехскатных крыш позволит вам приступить к созданию каркасной конструкции со знанием дел.
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.
Как прикручивать металлочерепицу в разных частях кровли
Сейчас металлическая черепица считается одним из самых востребованных кровельных материалов, благодаря наличию у нее таких качеств как прочность, долговечность, доступная цена, хороший внешний вид и простой монтаж. Чтобы поверхность крыши получилась надежной, большое значение имеет качество крепления металлочерепицы.
Как выполняется укладка поликарбоната на навес – пошаговое руководство
Одним из популярных материалов в последние годы стал поликарбонат. Его используют при обустройстве крыш оранжерей, теплиц, балконов, беседок, при строительстве хозяйственных построек, навесов для автомобилей и т.д. Чтобы конструкция прослужила длительное время, нужно знать, как правильно укладывать поликарбонат.
Как установить снегозадержатели на кровле – виды и особенности крепления
С наступлением зимы на крышах частных домов собирается большое количество снега, который при падении с высоты может травмировать человека, повредить автотранспорт или другое имущество. Чтобы не произошел несчастный случай владельцы недвижимости должны заранее принять соответствующие меры. Им следует установить на кровле снегозадержатели.
Что такое асбестоцементный шифер – преимущества материала и правила использования
Такой материал как шифер асбестоцементный известен владельцам недвижимости давно. Но и в настоящее время на крышах многих строений можно увидеть кровельное покрытие, выполненное именно из него.
Какие бывают цвета металлочерепицы для крыши – цветовая гамма
Кровельное покрытие должно придавать дому привлекательный вид даже в том случае, когда после его укладки прошло много времени. Металлочерепица относится к популярным материалам для крыш.
Как сделать крышу над крыльцом – делаем навес и козырек своими руками
Чтобы вход в дом был безопасным и удобным, не обязательно приглашать для работы профессиональных мастеров. Монтаж навеса над крыльцом вполне можно сделать самостоятельно.
Как сделать крепление стропил к стене – варианты и способы из практики
Крепление стропил крыши дома можно выполнить различными способами, все зависит от конструктивных особенностей стропильного каркаса. Самое главное, чтобы соединение было прочным и могло выдерживать различные нагрузки, связанные с климатическими условиями местности.
Как сделать утепление крыши мансарды – пошаговая инструкция
Использование мансарды в качестве жилого помещения требует создания комфортных условий проживания, которые напрямую зависят от качества утепления этой части дома. Теплоизоляция мансардного этажа позволяет получить двойную выгоду: зимой в помещении будет сохраняться тепло, а летом создается приятная прохлада.
Правильная укладка профнастила на крыше – как всё сделать правильно
Профнастил в строительстве пользуется большой популярностью. Поэтому важно знать, что представляет собой этот материал, какая его марка лучше подходит для того или иного случая, как правильно выполняется укладка профнастила на крыше.
Какой крепеж для профнастила лучше – выбор саморезов и правила крепления профлиста
Основными крепежными элементами при фиксации профнастила на крыше являются саморезы. Конструкция современного крепежа продумана до мелочей, что позволяет использовать его при любых видах кровельных работ.
Как сделать односкатную крышу из профнастила – пошаговое руководство
Профнастил – современный и удобный кровельный материал, пользующийся большой популярностью в строительстве. Кровли из профнастила отличаются надежностью, прочностью, длительным сроком эксплуатации и эстетичным внешним видом.
Как сделать капитальный ремонт мягкой кровли своими руками
Мягкая кровля – это практичный материал, который пользуется спросом еще и благодаря низкой стоимости и несложному способу укладки. В случае если под воздействием внешних факторов возникли дефекты и протечки, может возникнуть необходимость в капитальном ремонте мягкой кровли. О том, какие именно работы и в каких случаях могут потребоваться, а также как их правильно выполнять, и пойдет речь в настоящей статье.
Как сделать выход на кровлю – возможные варианты устройства
Для того чтобы получить возможность полноценно контролировать целостность кровли, а также с целью осуществления ремонтных работ, должен быть обеспечен удобный и безопасный к ней доступ. Решить такую проблему можно несколькими способами, каждый из которых выбирается в зависимости от уклона скатов и типа чердака. В этой статье речь пойдет о том, как обустроить выход на кровлю так, чтобы он был безопасным и не имел препятствий.
Правильное крепление профлиста саморезами на крыше – инструкция
Такое современное кровельное покрытие как профнастил пользуется заслуженной популярностью среди владельцев частных домов. Однако в случае некорректного монтажа материала довольно скоро крыши теряют свою герметичность и возникают проблемы с подтекающей водой.
Какие элементы крыши дома используются в конструкции кровли
Одним из этапов проектирования дома является определение конструкции крыши и вида кровельного покрытия. Большое значение при этом имеет дизайн строения, его назначение и конструктивные особенности.
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.
Как прикручивать металлочерепицу в разных частях кровли
Сейчас металлическая черепица считается одним из самых востребованных кровельных материалов, благодаря наличию у нее таких качеств как прочность, долговечность, доступная цена, хороший внешний вид и простой монтаж. Чтобы поверхность крыши получилась надежной, большое значение имеет качество крепления металлочерепицы.
Как выполняется укладка поликарбоната на навес – пошаговое руководство
Одним из популярных материалов в последние годы стал поликарбонат. Его используют при обустройстве крыш оранжерей, теплиц, балконов, беседок, при строительстве хозяйственных построек, навесов для автомобилей и т.д. Чтобы конструкция прослужила длительное время, нужно знать, как правильно укладывать поликарбонат.
Как установить снегозадержатели на кровле – виды и особенности крепления
С наступлением зимы на крышах частных домов собирается большое количество снега, который при падении с высоты может травмировать человека, повредить автотранспорт или другое имущество. Чтобы не произошел несчастный случай владельцы недвижимости должны заранее принять соответствующие меры. Им следует установить на кровле снегозадержатели.
Что такое асбестоцементный шифер – преимущества материала и правила использования
Такой материал как шифер асбестоцементный известен владельцам недвижимости давно. Но и в настоящее время на крышах многих строений можно увидеть кровельное покрытие, выполненное именно из него.
Какие бывают цвета металлочерепицы для крыши – цветовая гамма
Кровельное покрытие должно придавать дому привлекательный вид даже в том случае, когда после его укладки прошло много времени. Металлочерепица относится к популярным материалам для крыш.
Как сделать крышу над крыльцом – делаем навес и козырек своими руками
Чтобы вход в дом был безопасным и удобным, не обязательно приглашать для работы профессиональных мастеров. Монтаж навеса над крыльцом вполне можно сделать самостоятельно.
Как сделать крепление стропил к стене – варианты и способы из практики
Крепление стропил крыши дома можно выполнить различными способами, все зависит от конструктивных особенностей стропильного каркаса. Самое главное, чтобы соединение было прочным и могло выдерживать различные нагрузки, связанные с климатическими условиями местности.
Как сделать утепление крыши мансарды – пошаговая инструкция
Использование мансарды в качестве жилого помещения требует создания комфортных условий проживания, которые напрямую зависят от качества утепления этой части дома. Теплоизоляция мансардного этажа позволяет получить двойную выгоду: зимой в помещении будет сохраняться тепло, а летом создается приятная прохлада.
Правильная укладка профнастила на крыше – как всё сделать правильно
Профнастил в строительстве пользуется большой популярностью. Поэтому важно знать, что представляет собой этот материал, какая его марка лучше подходит для того или иного случая, как правильно выполняется укладка профнастила на крыше.
Какой крепеж для профнастила лучше – выбор саморезов и правила крепления профлиста
Основными крепежными элементами при фиксации профнастила на крыше являются саморезы. Конструкция современного крепежа продумана до мелочей, что позволяет использовать его при любых видах кровельных работ.
Как сделать односкатную крышу из профнастила – пошаговое руководство
Профнастил – современный и удобный кровельный материал, пользующийся большой популярностью в строительстве. Кровли из профнастила отличаются надежностью, прочностью, длительным сроком эксплуатации и эстетичным внешним видом.
Как сделать капитальный ремонт мягкой кровли своими руками
Мягкая кровля – это практичный материал, который пользуется спросом еще и благодаря низкой стоимости и несложному способу укладки. В случае если под воздействием внешних факторов возникли дефекты и протечки, может возникнуть необходимость в капитальном ремонте мягкой кровли. О том, какие именно работы и в каких случаях могут потребоваться, а также как их правильно выполнять, и пойдет речь в настоящей статье.
Как сделать выход на кровлю – возможные варианты устройства
Для того чтобы получить возможность полноценно контролировать целостность кровли, а также с целью осуществления ремонтных работ, должен быть обеспечен удобный и безопасный к ней доступ. Решить такую проблему можно несколькими способами, каждый из которых выбирается в зависимости от уклона скатов и типа чердака. В этой статье речь пойдет о том, как обустроить выход на кровлю так, чтобы он был безопасным и не имел препятствий.
Правильное крепление профлиста саморезами на крыше – инструкция
Такое современное кровельное покрытие как профнастил пользуется заслуженной популярностью среди владельцев частных домов. Однако в случае некорректного монтажа материала довольно скоро крыши теряют свою герметичность и возникают проблемы с подтекающей водой.
Какие элементы крыши дома используются в конструкции кровли
Одним из этапов проектирования дома является определение конструкции крыши и вида кровельного покрытия. Большое значение при этом имеет дизайн строения, его назначение и конструктивные особенности.
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.
Как прикручивать металлочерепицу в разных частях кровли
Сейчас металлическая черепица считается одним из самых востребованных кровельных материалов, благодаря наличию у нее таких качеств как прочность, долговечность, доступная цена, хороший внешний вид и простой монтаж. Чтобы поверхность крыши получилась надежной, большое значение имеет качество крепления металлочерепицы.
Как выполняется укладка поликарбоната на навес – пошаговое руководство
Одним из популярных материалов в последние годы стал поликарбонат. Его используют при обустройстве крыш оранжерей, теплиц, балконов, беседок, при строительстве хозяйственных построек, навесов для автомобилей и т.д. Чтобы конструкция прослужила длительное время, нужно знать, как правильно укладывать поликарбонат.
Как установить снегозадержатели на кровле – виды и особенности крепления
С наступлением зимы на крышах частных домов собирается большое количество снега, который при падении с высоты может травмировать человека, повредить автотранспорт или другое имущество. Чтобы не произошел несчастный случай владельцы недвижимости должны заранее принять соответствующие меры. Им следует установить на кровле снегозадержатели.
Что такое асбестоцементный шифер – преимущества материала и правила использования
Такой материал как шифер асбестоцементный известен владельцам недвижимости давно. Но и в настоящее время на крышах многих строений можно увидеть кровельное покрытие, выполненное именно из него.
Какие бывают цвета металлочерепицы для крыши – цветовая гамма
Кровельное покрытие должно придавать дому привлекательный вид даже в том случае, когда после его укладки прошло много времени. Металлочерепица относится к популярным материалам для крыш.
Как сделать крышу над крыльцом – делаем навес и козырек своими руками
Чтобы вход в дом был безопасным и удобным, не обязательно приглашать для работы профессиональных мастеров. Монтаж навеса над крыльцом вполне можно сделать самостоятельно.
Как сделать крепление стропил к стене – варианты и способы из практики
Крепление стропил крыши дома можно выполнить различными способами, все зависит от конструктивных особенностей стропильного каркаса. Самое главное, чтобы соединение было прочным и могло выдерживать различные нагрузки, связанные с климатическими условиями местности.
Как сделать утепление крыши мансарды – пошаговая инструкция
Использование мансарды в качестве жилого помещения требует создания комфортных условий проживания, которые напрямую зависят от качества утепления этой части дома. Теплоизоляция мансардного этажа позволяет получить двойную выгоду: зимой в помещении будет сохраняться тепло, а летом создается приятная прохлада.
Правильная укладка профнастила на крыше – как всё сделать правильно
Профнастил в строительстве пользуется большой популярностью. Поэтому важно знать, что представляет собой этот материал, какая его марка лучше подходит для того или иного случая, как правильно выполняется укладка профнастила на крыше.
Какой крепеж для профнастила лучше – выбор саморезов и правила крепления профлиста
Основными крепежными элементами при фиксации профнастила на крыше являются саморезы. Конструкция современного крепежа продумана до мелочей, что позволяет использовать его при любых видах кровельных работ.
Как сделать односкатную крышу из профнастила – пошаговое руководство
Профнастил – современный и удобный кровельный материал, пользующийся большой популярностью в строительстве. Кровли из профнастила отличаются надежностью, прочностью, длительным сроком эксплуатации и эстетичным внешним видом.
Как сделать капитальный ремонт мягкой кровли своими руками
Мягкая кровля – это практичный материал, который пользуется спросом еще и благодаря низкой стоимости и несложному способу укладки. В случае если под воздействием внешних факторов возникли дефекты и протечки, может возникнуть необходимость в капитальном ремонте мягкой кровли. О том, какие именно работы и в каких случаях могут потребоваться, а также как их правильно выполнять, и пойдет речь в настоящей статье.
Как сделать выход на кровлю – возможные варианты устройства
Для того чтобы получить возможность полноценно контролировать целостность кровли, а также с целью осуществления ремонтных работ, должен быть обеспечен удобный и безопасный к ней доступ. Решить такую проблему можно несколькими способами, каждый из которых выбирается в зависимости от уклона скатов и типа чердака. В этой статье речь пойдет о том, как обустроить выход на кровлю так, чтобы он был безопасным и не имел препятствий.
Правильное крепление профлиста саморезами на крыше – инструкция
Такое современное кровельное покрытие как профнастил пользуется заслуженной популярностью среди владельцев частных домов. Однако в случае некорректного монтажа материала довольно скоро крыши теряют свою герметичность и возникают проблемы с подтекающей водой.
Какие элементы крыши дома используются в конструкции кровли
Одним из этапов проектирования дома является определение конструкции крыши и вида кровельного покрытия. Большое значение при этом имеет дизайн строения, его назначение и конструктивные особенности.
Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры
Вальмовая кровля прекрасно справляется с поставленными перед ней задачами. Но ее прочность и надежность во многом зависит от качества монтажа, который невозможно сделать без хорошей схемы. А как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши? Какие нюансы и параметры следует учитывать? Об этом и пойдет речь в статье.
Что такое вальма
Прежде чем начать рассказывать о том, как составляется чертеж стропильной системы вальмовой крыши, стоит познакомиться с самой конструкцией. Что такое вальма и почему такой вариант кровли пользуется достаточно большой популярностью?
Любая конструкция имеет свои «специфические» элементы. То же самое относится и к рассматриваемому в статье варианту крыши. Здесь такой особой деталью является вальма. А что это такое? Вальма – это треугольная часть кровли, расположенная с торца здания. У обычной четырехскатной крыши все стороны треугольные. В случае с вальмовым вариантом, основные два ската имеют трапециевидную форму.
Основные принципы создания вальмой крыши домаТакой вариант крыши используется не столь часто, но все-таки он пользуется хорошей славой. У вальмовой крыши есть свои плюсы и минусы. К преимуществам такой конструкции специалисты относят следующее:
- вальма, в отличие от фронтона, обладает низким сопротивлением ветрам. Такая крыша способна выдержать даже ураганы;
- стропильная система такой кровли прочная и устойчивая к внешним воздействиям. Это достигается путем установки угловых ребер, которые играют роль ребер жесткости;
- вальмовая крыша дает возможность создать широкие свесы со всех сторон дома, что надежно защищает стены от атмосферных осадков;
- не стоит забывать и про внешний вид. Вальмовая крыша способна значительно украсить любое строение.
Но есть и свои недостатки. Если говорить о минусах, то в первую очередь специалисты напоминают о сложности чертежей стропильной системы вальмовой крыши. Конструкция имеет множество элементов, которые нужно правильно смонтировать. Сделать это без наличия необходимых навыков бывает достаточно сложно. К тому же, большое количество элементов значительно удорожает всю конструкцию.
Есть и другие сложности. Если вы решите сделать мансардную комнату, то обязательно с ними столкнетесь. Во-первых, чердачное помещение под вальмовой кровлей меньше, чем в случае использование обычного двухскатного варианта. Во-вторых, вам придется устанавливать специальные окна, которые могут обойтись достаточно дорого.
Виды вальмовых стропильных систем
При возведении крыши нужно тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное – это определиться с выбором вида стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести на себе все нагрузки. В случае с вальмовым вариантом крыши применяются следующие два типа стропильных системы:
Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы- Наслонная.
- Висячая.
Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой тип стропильной системы для вальмовой кровли подразумевает наличие дополнительной опоры под коньком. Для этого в доме должна быть несущая стена, расположенная посередине строения. На нее устанавливают опорные балки, на которые монтируют коньковый пролет. Такая конструкция более прочная. В ней стропильные пары упираются не только на мауэрлат, но и на коньковый пролет.
В случае если осевой несущей стены нет, то применяют висячую систему. Тут стропила сверху крепятся друг к другу, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае вальмовой крыши лучше все-таки использовать наслонную систему стропил. Это поможет избежать проблем при монтаже и дальнейшей эксплуатации.
Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши
Перед началом возведения любой кровли нужно проделать множество предварительной работы. И, наверное, самой главной задачей будет создание чертежа системы вальмовой крыши. Именно от правильности выполнения этой работы будет зависеть быстрота и точность монтажа. Для составления чертежа нужно дополнительно выяснить множество параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать будет рассказано чуть ниже.
Измеряем габаритные данные строения
Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные расчеты – это размеры самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:
- высота расположения конька;
- длина ската;
- угол наклона;
- количество необходимого материала.
Если у вас есть проект дома, то выяснить его размеры будет несложно. Для этого достаточно посмотреть на чертеж. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то за измерение нужно взяться самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырёхскатной кровли вам понадобится узнать длину и ширину строения, а также высоту стен.
Выбор оптимальной высоты крыши
После того, как габариты дома вам известны, можно приступать к следующим вычислениям. Первое из них – это выбор оптимальной высоты крыши. При этом нужно учитывать следующее:
- будет ли использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы пространство было достаточно;
- размеры самого дома. Слишком высокая крыша может существенно ухудшить внешний вид всего строения;
- нужный угол уклона ската. Чем выше будет крыша, тем этот параметр будет больше.
Лучше всего производить подобные расчеты после определения угла наклона ската. Именно так чаще всего и поступают строители. В этом случае высота крыши будет равна половины ширины дома умноженное на тангенс угла наклона ската.
Выбор угла наклона ската вальмовой кровли
В проектировании крыши все параметры должны быть просчитаны и выверены. То же самое относится и к углу наклона ската. Здесь специалисты рекомендуют принять во внимание следующие факторы:
Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж- в первую очередь нужно учитывать погодные условия в вашем регионе. Если угол наклона небольшой, то на нем скопится много снега зимой, но при этом кровля не будет испытывать большие ветровые нагрузки. При большом угле все зеркально наоборот;
- также учитывается, и какой кровельный материал будет использоваться. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.
Самым оптимальным вариантом считается величина, лежащая в пределах от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных скатов и вальмы может отличаться. Также наклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться чердачное помещение. Чем круче кровля, тем меньше свободного пространства под ней останется.
Выбираем точки (шаг) установки стропилин
После определения угла наклона ската и высоты всей конструкции можно переходить к следующему этапу планирования. Самым важным элементом любой крыши являются стропила. Именно они будут выдерживать все нагрузки. Чтобы весь вес стропила выдержали, нужно правильно подобрать шаг их установки.
Как правильно подобрать шаг установки стропилНо тут многое будет зависеть от другого параметра, а именно от сечения используемых деревянных брусков или досок. Чем это значение больше, тем прочнее сами стропила. А это значит, что и устанавливать их можно реже.
Чтобы правильно подобрать сечение стропил, нужно учитывать следующие типы нагрузок:
- Переменные. Сюда специалисты включают нагрузки от выпавших осадков и давления ветра. Все эти данные можно узнать из специальных карт.
- Постоянные – это нагрузки от веса самих материалов кровли, а также всего оборудования установленного на крыше.
Лучше всего брать сечение с запасом, чтобы не было непредвиденных ситуаций. После того, как с данным параметром разобрались, можно определять и шаг стропил. Как правило, это значение лежит в пределах от 0,6 до 1,0 метра.
Для точного расчета сечения стропил и шага их установки, можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами. С их помощью можно более точно рассчитать все параметры будущей крыши, тем самым, избежать ошибок.
Определяем длину конька
Для определения этого параметра очень важно понимать, где именно должен находиться данный элемент. Конек в вальмовой крыши располагается строго по середине. Причем это относится как к продольной, так и к поперечной оси.
Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:
- определяется ширина дома и эта величина делится пополам;
- полученное значение будет равно расстоянию, на котором будет начинаться и заканчиваться конек относительно блины строения;
- отсюда можно высчитать и сам искомый параметр. Длина конька равна длине всего дома (крыши) за минусом его ширины.
Такой расчет считается стандартным, но можно его и изменить. Самое главное – это соблюдение строго серединного расположения конька.
Рассчитываем количество необходимого материала
Очень важный вопрос, который нужно решить еще до начала строительства – это сколько потребуется вложить средств. Но решить его можно только высчитав расход материалов. Тут многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно проводить в следующей последовательности:
Расчет площади вальмовой кровли- Вначале рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту расположения конька, сделать это будет несложно.
- Далее, можно узнать, сколько кровельного материала, гидроизоляции и утеплителя (если крыша будет теплой) вам понадобится.
- После этого, зная шаг установки стропил, высчитываем их количество.
- Также не стоит забывать и про дополнительные элементы. Если крыша большая, то вам обязательно понадобятся подпорки, растяжки, ригели и так далее.
Очень удобно для расчета использовать специальные программы. Некоторые их них не только высчитают, сколько и какого материала вам понадобится, но и помогут составить сам эскиз и чертеж стропильной системы и всей крыши. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты вальмовой крыши, особенно схему, профессионалу. Вальмовая крыша довольно сложная конструкция и ошибиться при ее проектировании несложно. А ведь такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.
Как сделать четырехскатную крышу дома своими руками
В ходе строительства собственного дома приходится решать тысячи вопросов, отдавая предпочтение тем или иным конструктивным решениям и материалам. Даже если работы выполняет профессиональная фирма, ответственность за этот выбор лежит на заказчике. А когда дом возводят самостоятельно, то на плечи домовладельца ложится не только согласование проекта, но и его выполнение.
Содержание статьи
В былые времена знания о том, как построить дом передавались из уст уста от старого поколения новому. Более того, каждый взрослый мужчина применял их на практике, создавая для своей семьи жилище. Сейчас, человек без строительных навыков, не знает, как строится четырехскатная крыша своими руками. Однако, может получить эту информацию в интернете, начиная от готовых проектов и заканчивая видео-инструкциями.
Внешний вид и преимущества
Четырехскатная крыша, которую также называют вальмовой, состоит из 4 наклонных плоскостей, скатов и прямоугольного основания. Два их них имеют трапециевидную форму, они расположены по бокам, а торцевые скаты напоминают треугольники и располагаются там, где у двухскатной крыши были бы фронтоны. На скатах размещают слуховые или мансардные окна, кукушки, эркеры, что делает облик такой кровли еще более интересным.
Те, кто собираются строить четырехскатную крышу своими руками, объясняют такой выбор ее преимуществами:
- Благодаря отсутствию фронтонов, 4-х скатная крыша имеет повышенную устойчивость порывам ветра, поэтому подходит для возведения в экстремально ветреных погодных условиях;
- Большее количество скатов помогает более эффективно отводить с поверхности крыши талую и дождевую воду, снег. Вы не найдете фото дома с четырёхскатной крышей со снежной шапкой именно по этой причине;
- Возможность обустройства просторной мансарды, что актуально для домовладельцев, заботящихся о рациональном использовании пространства;
- Доступная цена. Так для сооружения стропильной системы используют дерево, а покрыть ее можно любым походящим по стоимости кровельным материалом, строительство обойдется не на много дороже, чем двухскатной или полувальмовой.
Создание проекта
Прежде чем начать строительство, необходимо создать ее проект и чертежи, чтобы избежать ошибок в процессе монтажных работ. После того, как определена длина и ширина дома, производят следующие вычисления:
- Расчет угла наклона скатов. Этот показатель определяют исходя из трех условий – ветровой нагрузке, количества выпадающих осадков и выбранного кровельного материала. Для местности, где дуют сильные порывистые ветра выбирают угол наклона ската менее 30 градусов, чтобы снизить эффект парусности. В районах с обильными осадками, напротив, стоит предпочесть более крутые скаты, от 60 градусов и выше, чтобы на них не скапливалась вода и снег. Для зон с умеренным климатом, как средняя полоса России, подойдет четырехскатная крыша с уклоном в пределах 40-50 градусов. Для каждого кровельного материала рассчитаны минимально допустимые углы наклона скатов, представленные в справочной таблице, с которой необходимо свериться.
- Расчет высоты конька. Чтобы определить высоту конька, придется вспомнить школьные уроки геометрии. Так как угол наклона скатов мы уже определили, а основание было нам известно, вычислить его помогут тригонометрические элементарные формулы.
Состав стропильной системы
Чтобы понять, как сделать четырехскатную крышу, нужно узнать состав ее стропильной системы. Это совокупность всех опорных элементов, образующих каркас, на котором лежит кровельный материал. В ее состав входит:
- Мауэрлат. Толстый, прочный брус сечением 150х150 мм или 100х100 мм. Он распределяет вес кровли по периметру дома. Для четырёхскатной крыши требуется 4 опорных бруса. Если дом строят из дерева, то в роли мауэрлата выступают верхнее венцы из бревна или бруса. В том случае если строительство ведут из кирпича или газосиликата, то на верхней поверхности стен сооружают армированный бетонный пояс, в который вмуровывают длинные металлические шпильки на который крепят мауэрлат.
- Коньковый прогон. Брусок, к которому крепят верхние части стропильных ног. Он формирует высшую точку крыши. У четырехскатной крыши конек меньше дины дома из-за вальмовых элементов.
- Стропила. Это доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм, которые задают геометрию скатов крыши. При возведении стропильной системы четырёхскатной крыши используют три вида стропильных ног: накосные (диагональные), рядовые, нарожные. Рядные стропила устанавливают на трапециевидных скатах. Накосные стропила обычно большей длины, чем рядные и нагрузка на них выше, поэтому для изготовления используют пиломатериал вдвое большей толщины. Они верхней частью опираются на коньковый прогон, а нижней на угол мауэрлата. Нарожники или стропильные полуноги имеют опору на диагональные стропила и мауэрлат и формируют вальму.
- Лежень. Опорный брус, укладываемый на несущую внутреннюю стену, если она используется в наслонной стропильной системе. Его функция – переносить вес кровли на фундамент, распределяя его.
- Стойки. Вертикальные опоры из бруса, устанавливаемые на лежень. Они подпирают собой серединную часть стропильной ноги или коньковый прогон.
- Подкос. Опорный элемент, также называемый подстропильная нога, который устанавливают под углом 45 градусов к стропилам и упирают в стойку. Они предотвращает прогиб ног и переносит часть веса на несущую внутреннюю стену.
- Шпренгель. Вертикальная опора, наподобие стойки, поддерживающая накосные стропильные ноги. Чаще используют шпренгельные фермы, то есть шпренгели которые упираются в горизонтальные схватки между мауэрлатом смежных скатов.
- Затяжка, ригель. Горизонтальные бруски, схватывающие стропильную пару в верхней или нижней части. Они гасят распирающую нагрузку, которой подвергаются стены при условии использования висячей стропильной системы.
- Кобылки. Доски, которые используют для удлинения стропильных ног, чтобы сформировать свес крыши, защищающий стены от сырости. Чаще всего кобылки необходимы для диагональных стропил, так как их длина превышает стандартные размеры пиломатериалов.
Монтаж каркаса
Четырёхскатная крыша возводится достаточно просто при условии наличия необходимого инструмента и пары физически сильных помощников. Работы выполняют в следующем порядке:
- На поверхность внешних опорных стен через слой гидроизоляции монтируют мауэрлат, на внутреннюю – лежень. Устанавливают вертикальные стойки с шагом 1-1,2 м. Сверху на стойки укладывают коньковый прогон.
- Монтируют рядовые стропильные ноги. Для этого изготавливают образец – на нем отмечают необходимый выпил под мауэрлат и коньковый прогон. Остальные ноги изготавливают по этой выкройке. К коньковому брусу их крепят металлическим уголком. Шаг между стропилами – 60 или 120 см, в зависимости от ширины утеплителя.
- Устанавливают диагональные стропила. Верхнюю часть врезают в конек так, чтобы они стали его продолжением. А нижнюю закрепляют на углы мауэрлата. Прикрепляют нарожники. Их длину подравнивают по натянутой между крайними полуногами нитке.
- Если необходима установка подкосов и шпренгельных ферм, выполняют ее. Без дополнительных элементов не обойтись, сели длина стропил превышает 6 метров. Монтируют ветровые и карнизные доски, крепления под водосточные желоба.
- Производят гидроизоляцию крыши, с помощью строительного степлера закрепляя полосы пленки с нахлестом 10-15 см. Вдоль стропильных ног гидроизоляционный слой фиксируют рейками контр-обрешетки.
- Настилают сплошную или решетчатую обрешетку. Для сплошной используют листы влагостойкой фанеры, для решетчатой – необрезную доску.
- Укладывают кровельный материал согласно проекту. Использовать можно лишь крепеж, поставляемый в комплекте к кровле, обычно оцинкованные саморезы или гвозди, оснащенный резиновой шляпкой. При закручивании или забивании такого крепежного элемента, шляпка расплачивается и гидр изолирует получившееся отверстие.
- Завершают оборудование водосточной системы четырехскатной крыши, устанавливая водоприемную воронку, водосточную трубу и желоб.
- Если мансардное пространство готовят в качестве жилого, его утепляют изнутри минеральной ватой или пенополистиролом, не забывая использовать пароизоляционную мембрану.
Изучив вопрос, как сделать четырехскатную кровлю дома своими руками, можно неплохо сэкономить на оплате труда наемной бригады и быть уверенным в качестве выполненных работ. Хоть конструкция и считается сложной, ее сборка вполне под силу человеку с начальными строительными навыками, теоретическими знанием и желанием самостоятельно построить дом!
Видео-инструкция
Стропильная система вальмовой крыши — устройство и чертежи (фото, видео)
Вальмовая крыша, пожалуй, самый популярный вид четырехскатной кровли. Она подходит для перекрытия частных домов большой и малой площади, бань, даже беседок. Узнаваемую геометрию ей придает стропильная система вальмовой кровли, совокупность опорных элементов, работающих как каркас.
Содержание статьи
Сложность данной конструкции заключается в большом количестве составных частей и узлов крепления, требующих особых навыков и опыта. Эта статья ответит на вопросы о том, из чего она состоит, какие материалы используют для строительства, а также как выполняют монтажные работы.
Конструкция вальмовой крыши
Вальмовая крыша относится к четырехскатному типу, то есть образована из четырех скатов, плоскостей, имеющих одну общую сторону. Два ската, заменяющие собой фронтоны, называют вальмовыми или торцевыми, они имеют треугольную форму. А два других, в виде трапеций, обозначают термином фасадные. Линия, в которой сходятся все четыре ската – конек, самая высокая часть крыши. Конструкция вальмового типа состоит из:
- Вальмовых скатов, которые имеют форму треугольника, располагаются на месте, принадлежащем фронтонам.
- Фасадных скатов трапециевидной формы.
- Конька, линии, которую образуют верхнее соединение стропильных пар, вершины вальмовой крыши.
- Свеса, выступающей за пределы периметра дома части крыши, образованной за счет длины стропильных ног или кобылок. Он защищает поверхность стен от талой и дождевой воды.
- Стропильной системы вальмовой крыши, каркаса несущего и распределяющего вес кровельной конструкции.
- Кровельного материала, покрытия, которое настилают на стропильные ноги вальмовой крыши для защиты от атмосферных осадков.
- Водостока, системы отведения воды, скапливающейся на крыше. Он состоит из желоба, водоприемной воронки и водосточной трубы и переносит влагу с поверхности крови к ливневой канализации.
- Снегозадержателей, элементов, не дающим снежным массам, накопившимся на крыше, обрушиваться и травмировать проходящих мимо людей.
Виды стропильной системы
Стропильная система вальмовой кровли может быть трех типов, в зависимости от того, как располагаются стропила:
- Висячего. Это означает что стропила имеют опору на две точки: в верхней части на коньковый прогон, а в нижней на мауэрлат. Висячая стропильная система испытывает нагрузки на прогиб, сжатие и распирание. Все эти силы оказывают на нее дестабилизирующее действие, поэтому необходимы дополнительные компенсирующие элементы – затяжки, ригели, бабки. Они усложняют конструирование и монтаж вальмовой крыши, поэтому опытные кровельщики советуют отказаться от висячих стропил, если есть такая возможность.
- Наслонного. При таком типе стропильной системы вальмовой крыши, стропила имеют опору на три точки: вверху на конек, в середине на стойку, а внизу на мауэрлат. Стойки устанавливают на внутренние несущие стены. Дополнительные вертикальные опоры снижают прогиб стропильных ног и ликвидируют распирающие усилие. Поэтому наслонную систему считают надежнее и устойчивее висячей, а кроме того более простой в монтаже.
- Комбинированного. Этот термин означает что стропильная система состоит из чередующихся наслонных и висячих элементов. Это возможно, если в качестве опоры для стойки используют не внутреннюю несущую перегородку, а столб или колонну. Крыша получается открытого типа, то есть все балки и стойки не скрыты обшивкой, а видны.
Важно! При помощи висячей стропильной системы можно перекрыть строение не больше 6 метров шириной. Использование наслонных стропил с одной дополнительной опорой увеличивает это расстояние до 12 м, с двумя – до 18 м.
Используемый материал
Стропильная система крыши вальмового типа состоит из множества составных частей, которые отражает чертеж, они изготавливают из следующих материалов:
- Из металла. В таком случае используют уголки и двутавры из оцинкованного металла. Это прочный, коррозионностойкий, долговечный материал, который выдерживает большие нагрузки. У металлических стропил есть ли два существенных минуса – значительный вес и высокая стоимость. Поэтому используют металл в строительстве крыши крайне редко, особенно в частном домостроении.
- Из древесины. Чаще всего применяют дерево твердых хвойных пород, например, сосны. Преимущества очевидны – легкий вес, невысокая цена, простота в обработке. Слабое место деревянной стропильной системы – это подверженность гниению, действию микроорганизмов и вредителей. Однако, эта проблема решается обработкой антисептическими составами. Кстати, те, кто заботится о пожарной безопасности, применяют еще антипирены.
Правильно обработанное и подготовленной дерево – прекрасный материал для изготовления стропильной системы. Работать с ним гораздо проще, он не требует специального инструмента. А приятная цена позволит снизить затраты. Тем более металлический каркас крыши могут позволить себе лишь те, кто уверен в запасе прочности фундамента.
Элементы системы
В зависимости от площади и особенностей планировки дома, стропильная система вальмовой крыши приобретает различные виды, но основу ее составляют следующие элементы:
- Мауэрлата, представляющего собой брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Его задача – равномерное распределение веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К мауэрлату крепят нижние части стропильных ног.
- Лежня, изготовленного из бруса толщиной 100 мм и более, который выполняет функции мауэрлата на внутренних несущих перегородках. На лежень монтируют стойки.
- Конькового прогона, деревянный брусок, на который опираются верхние части стропильных ног. Его соединяет собой вертикальные стойки.
- Диагональных стропил, формирующих ребра вальмовых скатов. Их крепят таким образом, что они продолжают конек и расходятся к углам дома. Всего в вальмовой крыше четыре диагональных стропильных ноги, их крепят к коньковом прогону и мауэрлату. Эти стропильные ноги имеют большую длину и подвергаются большим нагрузкам, поэтому их толщина должна быть в два раза больше рядовых.
- Рядовых стропил, которые служат опорой трапециевидных скатов. Для изготовления используют доски размера 50х150 мм или 100х150 мм. Верхняя часть рядовых стропильных ног опирается на коньковый прогон, а нижняя на мауэрлат. Шаг между ними берется 60-120 см, на его размер оказывает влияние применяемый утеплитель и вес кровельного материала.
- Нарожников, укороченных стропил, прикрепляемых одной стороной к диагональным, а другой к мауэрлату. Расстояние между нарожниками не должно превышать 70-80 см, а размеры пиломатериала не имеют особого значения, так как нагрузка на них не велика.
- Стоек, то есть вертикально расположенных опор из бруса. Стойки устанавливают на лежень, они подпирают стропильную ногу в средней части или коньковый прогон в зависимости от характера использования чердачного помещения.
- Затяжек, горизонтальный перемычек между ногами каждой стропильной пары. Затяжки стягивают стропила, снимая распирающую нагрузку на стены. Расположенную высоко у конька затяжку называют ригель, а низкорасположенную используют как балку перекрытия.
- Подкосов, подстропильных ног, которые располагают под углом к стропилам для уменьшения их прогиба под собственным весом.
- Шпренгелей, вертикальных подпорок диагональных стропил. Конструкции с вертикальными стойками и горизонтальными схватками называют шпренгельные фермы.
Обратите внимание! Некоторые элементы стропильной системы вальмовой крыши имеют значительную длину. А стандартный размер пиломатериалов из дерева ограничен шестью метрами. Чтобы выйти из этой проблемной ситуации, кровельщики изготавливают клееные или наборные стропила, составленный из двух или трех частей.
Монтаж мауэрлата
Монтаж мауэрлата – отправная точка создания стропильной системы для вальмовой кровли. Правильная установка обеспечит надежное основание для стропил. Во время строительства дома из бруса или бревна роль мауэрлата выполняют верхние венцы. В сооружениях из кирпича, газосиликатных блоков его крепят следующим образом:
- На верхнем срезе стен налаживают опалубку и заливают бетонный, усиленный арматурой пояс, в который вмуровывают металлические шпильки.
- Мауэрлатный брус обрабатывают антисептиком глубокого проникновения и изготавливают в нем отверстия под шпильки. При чем расположение отверстий рассчитывают таким образом, чтобы они не совпадали с местами крепления стропильных ног, а находились между ними.
- После застывания бетонного пояса, которое происходит в течении 2-3 дней, на него монтируют гидроизоляцию. Эти функции обычно выполняет сложенный в два соя рубероид.
- Мауэрлат укладывают на гидроизоляцию и притягивают металлическими шпильками.
Обратите внимание, что большое количество отверстий снижают прочность мауэрлата, провоцируют появление трещин, дефектов, снижая его опорные функции. Запомните, в мауэрлате никогда не выполняют выпилы под стропила, нарушать его целостность нельзя!
Этапы сборки
Результат расчета, произведенного вручную или программой, фиксируют, создавая чертеж, котором отражают размеры и взаимное расположение элементов стропильной системы, а затем начинают собирать ее согласно следующему плану:
- Устанавливают мауэрлат и лежень описанным в предыдущем пункте способом. На лежень монтируют стойки, чтобы не сохранить их вертикальное расположение используют временные подкосы, углы проверяют строительным уровнем. На стойки с помощью металлических уголков или гвоздей прикрепляют коньковый прогон.
- Если этого требует проект ставят подкосы из бруса. Верхнюю часть приколачивают гвоздями у середине стропил, а нижнюю к стокам.
- Устанавливают диагональные стропила. Осуществляют двойную врезку под углом 45 градусов, присоединяя их к коньку гвоздями. Нижнюю часть ноги крепят к мауэрлату подвижным соединением по типу ползуна.
- Усиливают диагональные стропила шпренгельными фермами. Стягивают смежный стороны мауэрлата схваткой, упирая в нее нижнюю часть шпренгеля. Верхнюю часть подставляют под диагональные стропила.
- Монтируют рядовые стопила. Сначала устанавливают фронтальную и тыльную пару ног, между ними натягивают тросик и, выравнивая по нему, укладывают остальные.
- Устанавливают нарожники. Берут одну доску, примеряют, размечают на ней выпилы под мауэрлат и диагональные стропила. Половину нарожников изготавливают по этому лекалу, а остальные в зеркальном отображении. Прикрепляют с помощью гвоздей или уголков. Концы стропил оставляют неподрезанными.
- Между диагональными стропилами натягивают нить и подравнивают стропила таким образом, чтобы их длина формировала свес 40-50 см. Монтируют ветровую доску.
- Настилают обрешетку. Схема обрешетки выбирается согласно рекомендациям к конкретному типу кровельного материала. Для мягкой, рулонной кровли изготавливают сплошную из листов ОСБ, а для металлочерепицы и профнастила подходит решетчатая обрешетка.
Грамотный расчет, подробный чертеж и качественная установка – залог долгой службы и надёжности стропильной системы крыши.
Видео-инструкция
Ферменная система вальмовой крыши | Тойиб
Среди крыш для частного дома вальмовые крыши обладают хорошей самоочищенностью и выдерживают сильные ветровые нагрузки. Помимо прекрасных технических характеристик, внешний вид таких конструкций безупречный. Однако стропильная система вальмовой крыши имеет довольно сложное устройство и требует правильного расчета всех составляющих. Наличие грамотного проекта и кропотливого монтажа станет залогом красивой и добротной конструкции.
Вальмовые крыши: фото конструкций интересного дизайна
Вальмовая крыша – это четырехскатная крыша, которая в силу своих конструктивных особенностей обладает большей устойчивостью к сильным порывам ветра. Объясняется это тем, что вместо фронтонов в домах с шатровой крышей используются вальмы (наклонные треугольные скаты), за счет чего форма становится более обтекаемой, а сама крыша – прочной.
Деревянный дом с четырехскатной шатровой крышейОтсутствие фронтонов делает высоту дома с шатровой крышей визуально меньше, но в целом дом с такой крышей смотрится органично.Фото одноэтажных домов с шатровой крышей говорят о том, что часто пространство непосредственно под крышей используют для обустройства уютного мансардного помещения. Для освещения мансарды на крыше предусмотрены полноценные оконные конструкции.
На фото домов с шатровой крышей показаны аккуратные внешние очертания крыши, в которой часто оборудуют слуховые окна. Это делает крышу красочной и интересной с точки зрения дизайна. Четырехскатные крыши обычно используют для домов большой площади, основание которых образует прямоугольник.Если периметр дома имеет квадратную форму, то применяется другой вид вальмовой крыши – шатровая.
Одноэтажный дом с шатровой крышейГлавной особенностью шатровой крыши является то, что все ее скаты имеют одинаковую форму равнобедренного треугольника и одинаковый угол наклона. Все грани такой конструкции сходятся в одной верхней точке. Шатровые крыши актуальны и в домах, имеющих правильную форму многоугольника. Сколько сторон у многоугольника, столько и будет на крыше симметричных скатов.С архитектурной точки зрения такие конструкции не менее привлекательны.
Еще один подвид вальмовой кровли – полувальмовая. Эта комбинация выполнена в едином дизайне фронтона и бедра. Для придания кровле обтекаемой формы фронтон прикрывают небольшим треугольным скатом (полубаткой), длина которого укорачивается по скату. Такой вариант способствует тому, что коньковый элемент кровли становится недоступным для действия ветровых потоков. При использовании пространства под крышей в качестве мансарды можно оборудовать окна в лобовой части.
Исключительно выглядят вальмовые крыши с эркером. Эркеры добавляют романтики и изысканности всей постройке дома. Можно встретить крышу с эркером, прикрепленным к основной конструкции или отдельно надстроенным над выступом стены. Главный недостаток таких крыш – сложность проектирования и довольно дорогая установка.
Дом с полукруглым эркеромДля покрытия вальмовой конструкции можно использовать практически все современные кровельные материалы: шифер, профнастил, металлочерепицу, керамическую и битумную черепицу и другие материалы.Кровля подбирается с учетом уклона кровли, климата региона, особенностей материала. Кроме того, последнюю роль играет долговечность, эстетичность и стоимость самого покрытия.
Примечание! Использование листового кровельного материала в качестве тентового покрытия повлечет за собой изрядное количество отходов.
Ознакомившись с конструкцией вальмовой крыши, можно обнаружить, что согласовать все скаты с одним уклоном достаточно сложно.Нужны точные расчеты, грамотное проектирование и теоретические рекомендации профессионалов. Но, несмотря на сложность конструкции каркаса, вальмовые крыши, несомненно, пользуются популярностью у частных застройщиков.
Современный дом вальмовыйКлючевые преимущества вальмовой крыши
Помимо оригинального дизайна, вальмовые крыши обладают рядом преимуществ, отличающих дизайн от других моделей:
- Отсутствие фронтонов способствует неуязвимости конструкции к сильным ветровым нагрузкам.Чем меньше уклон скатов крыши, тем меньше ветровое давление оказывает на стропильную систему;
- обтекаемая форма всех четырех склонов способствует устойчивости конструкции к любым типам осадков;
- по эффективности энергосбережения эта конструкция по многим параметрам превосходит двускатные крыши;
- Вальмовую крышу утеплить намного проще, так как теплоизоляционный пирог находится под откосами. В моделях крыш с фронтоном – требуется специальный утеплитель вертикального фасада, более восприимчивый к ветру;
- система стрижки центральных и наружных стропил обеспечивает надежную конструкцию, устойчивую к деформации под действием внешних нагрузок; №
- , в зависимости от уклона, есть возможность рационального использования пространства под вальмовой крышей для мансарды и расположения окон в крыше.
Основными недостатками четырехскатных моделей являются сложность устройства стропильной системы вальмовой кровли и невозможность обустройства мансарды в моделях с небольшим уклоном. Однако при правильном изучении чертежей вальмовой кровли и продуманных строительных мероприятий возведение таких конструкций становится посильной задачей.
Стропильная система вальмовой крыши: ключевые элементы
Каркас вальмовой крыши представляет собой коньковый брус и систему различных стропил.Учитывая то, что откосы и вальмы имеют разные уклоны, существует несколько видов стропильных ног. К основным составляющим конструкции относятся:
- стропила угловые (наклонные) – основные несущие элементы конструкции, расположенные по углам каркаса. Повышенные стропила имеют меньший уклон по сравнению с другими промежуточными стропилами;
- центральные стропила – крепятся к концам коньковой балки: по три элемента с каждой стороны. Их называют центральными промежуточными стропилами;
- промежуточные стропила – расположены между центральными стропилами, берут начало от обвязки и заканчиваются на коньке;
- стропила короткие (уличные) – элементы крепятся одним концом к стропилам, а другим – к обвязке.Стропила фермы различаются по длине, но имеют одинаковый уклон;
- коньковый прогон – горизонтально расположенная перекладина, служащая верхней опорой для покоса и центральных стропил;
- Мауэрлат – балка, закрепленная поверх наружных стен. Служит для равномерного распределения сосредоточенной нагрузки на стропильные ноги. Мауэрлат является своеобразной основой стропильной системы и соединяет каркас крыши со стенами дома. Поскольку площадь крыши большая, такое звено позволяет крыше не «улетать» при сильных порывах ветра;
Примечание! Выбирая параметры мауэрлата, необходимо учитывать способность опорной балки обеспечивать устойчивость и надежность всей стропильной конструкции.
- Стойка
- – наклонная балка, служащая опорой для стропил большого пролета, воспринимающая горизонтальные нагрузки. С помощью подкосов можно перекрыть значительно больший пролет и сохранить сечение основных несущих балок. При строительстве вальмовых крыш угол наклона подкосов составляет 45 или 60 градусов;
- Затяжка – деревянная балка, которая выполняет роль дополнительной опоры для стропил и не дает им разойтись. Для затяжки обычно используют балку меньшего сечения, чем для стропил;
- Sprengel – горизонтальные элементы, уложенные по диагонали в углах стен.Шпренгель выступает опорой под стойку при покосе стропил. Такой элемент используют, когда технически невозможно установить стеллаж на потолок; Обрешетка
- – слой досок небольшого сечения, которые укладываются перпендикулярно поверх стропил. Выступает в качестве основы под кровлю. Доски обрешетки укладываются с небольшим шагом (примерно одна доска). В местах впадины или карниза обрешетка сплошная; Контррешетка
- – элементы, которые устанавливаются сверху и параллельно стропилам к обрешеткам.Их используют для создания вентиляционного зазора между обрешеткой, гидроизоляцией и рубероидом;
- кобылка – небольшой участок доски, с помощью которого можно удлинить стропильную ногу для создания карнизного свеса. Он предназначен для отвода дождевой и талой воды со стен дома, а также для защиты цоколя и откосов от косого дождя.
На фото стропильной системы вальмовой крыши видно, что коньковый прогон расположен строго по центру и параллельно несущим стенам дома.Кроме того, начало и конец пробега должны находиться на одинаковом расстоянии от торцевых стен. Такое расположение обеспечит равномерное распределение нагрузки и, как следствие, устойчивость конструкции.
Схема стропильной системы вальмовой крыши
Вальмовые четырехскатные крыши по сложности конструкции превосходят обычные двускатные. Это связано со сложностью точной стыковки всех четырех откосов под необходимым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника.При формировании стропильной системы основные трудности возникают при возведении вальмовой кровли.
В конструкции дома с шатровой крышей учтено, что уклон скатов должен быть в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество осадков, материал кровли, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под чердаком. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.
Схема вальмовой кровли должна предусматривать форму поперечного сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса.Кроме того, на чертежах стропильной системы вальмовой кровли отражена длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, способы усиления конструкции и особенности крепления. элементы.
Схема вальмовой крышиУчитывая, что носовые стропила имеют большую длину и поддерживают наросты, им необходимо усиление. Для этого используется шпренгель, балка которого врезается в мауэрлат, а стойка подкоса подпирается опорой.Для усиления стропильной системы практикуется использование ветровой балки. Крепится с внутренней стороны центральных стропил по диагонали в основном с ветреной стороны дома.
В случае, когда стропила имеют длину более 4,5 м, для их усиления применяют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил меньшее сечение. Стойки упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не позволяют стропилам расставаться. Если затяжки прикрепить ближе к ригелю конька, они могут служить основанием для облицовки кровли мансардного этажа.
Полезный совет! Чем ближе к прогону конька прикрепляются затяжные балки, тем мощнее должна быть стропильная система.
В схеме стропил вальмовой кровли обоснована целесообразность использования слоистых или подвесных стропил, а также применения дополнительных армирующих элементов. Если в ходе расчетов выяснится, что параметры балки не соответствуют требуемой нагрузке, можно использовать клееные или уложенные друг на друга стропильные балки. Эти модифицированные элементы намного массивнее и могут иметь большую длину.
Кровельная система дома с вальмовой крышейЕсли дом не имеет промежуточной опорной стены, то используют подвесные стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. В связи с тем, что стропила создают на стенах разрывную силу, используется деревянная затяжка, которая соединяет стропила между собой. Обычно его устанавливают ниже основания стропильных ног.
При наличии в конструкции промежуточной несущей стены или средних опорных столбов применяется схема закладных стропил.В этом варианте стропила одним концом опираются на внешние стены, а для средней части ног столбы являются столбами или внутренней несущей стеной. При такой конструкции стропила работают на изгиб, как балка.
По сравнению с кровлей, где используются висячие стропила, конструкция со стропилами на ножках легче. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что снижает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это случается, когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая – нет.Для устройства кровли над такой конструкцией используются оба стропила.
Схема стропил вальмовой кровли со стволом применяется при необходимости увеличения карниза. В этом случае стропила будут упираться в балки перекрытия. При установке вальмовой кровли с опорой стропил на балки перекрытия такой элемент, как мауэрлат, можно полностью исключить из конструктивной схемы. Вместо этого предлагается использовать деревянные выравнивающие подушки.
Ферменная система вальмовой крыши с эркером
Достаточно популярным в частном строительстве является возведение стен домов с эркерами (выступами).Это очень интересное архитектурное решение, однако конструкции таких домов отличаются сложностью проектирования и строительства. Эркер можно построить не только во время строительства, но и пристроить к уже существующему зданию. Выступ может быть одноэтажным и многоэтажным.
Стоит отметить, что самым сложным при строительстве домов данной архитектурной формы является проектирование и установка вальмовой кровли с эркером. Основное правило – кровля-эркер должна гармонично поддерживать основную крышу строения, образуя общий стиль.Соорудить эркер очень сложно, поэтому возвести такой дом решится не каждый. Малейшая неточность в расчетах может привести к тому, что конструкция окажется ненадежной.
Конструкция вальмовой крыши с эркером различной формыФорма кровли зависит от того, какую форму имеет выступ (округлый, многогранный, прямоугольный). Это может быть вальмовая, многоязычная, двускатная конструкция или полусферическая крыша. Иногда над эркером возводят шпилевидную крышу.
Практикуется два варианта кровли над эркером: самостоятельная крыша карниза или совмещенная с кровлей основного сооружения. Для стропильной системы эркера используется материал с меньшим сечением, чем для стропильных ног основной конструкции кровли. Это связано с тем, что эти элементы будут воспринимать меньшую нагрузку.
Технология укладки кровельного покрытия над эркером идентична способу покрытия основной кровли. Рекомендуется использовать битумную черепицу, так как для небольшой площади с несколькими уклонами нужен материал, который оставлял бы минимальное количество отходов.Этому требованию отвечает битумная или керамическая черепица. Для расчета металлической кровли на вальмовой крыше можно воспользоваться специальным калькулятором.
Монтаж из металлаОсобое внимание при возведении кровли с эркером следует уделить ендовам. Они используются в конструкции двух типов – верхняя планка и нижняя. Один закрывает неэстетичные участки, другой сливает осадки. Кроме того, профессионалы не советуют экономить на крепеже (шурупах, гвоздях, шпильках, пластинах).Их необходимо покупать в нужном количестве и хорошего качества.
Полезный совет! Для повышения надежности проблемных участков вальмовой конструкции с эркером в этих местах следует использовать герметик и герметик.
Об особенностях конструкции вы можете узнать из видео монтажа вальмовой кровли с эркером.
Металлочерепица вальмовая с эркеромВальмовые крыши своими руками: чертежи и фото, эскизы и дизайнерские расчеты
Прежде чем приступить к строительству вальмовой кровли своими руками, необходимо выполнить чертежи и произвести правильный расчет всей конструкции.Нелишним будет обратиться за помощью к специалисту, который имеет опыт работы в этой сфере и сможет оптимально подобрать угол наклона и произвести расчет. Учитывая, что конструкция крыши может содержать ломаные линии и неровности, точно рассчитать все составляющие элементы будет сложно.
Советы по рисованию и зарисовкам
Перед тем, как сделать вальмовую крышу своими руками даже самой простой конструкции, потребуется разработать проект вальмовой крыши с чертежами и эскизами.Это поможет определиться с формой кровли и даст возможность правильно рассчитать необходимое количество материалов для строительства. Для выполнения проектирования можно воспользоваться следующими рекомендациями:
- должен измерить высоту, длину и ширину дома. По полученным данным нарисуйте фасад и торец дома в удобном масштабе. Такие эскизы необходимо делать в нескольких экземплярах;
- при определении оптимальной высоты вальмовой крыши по отношению к дому и уклона скатов крыши необходимо на одном из эскизов отобразить несколько вариантов контура крыши.Далее следует выбрать наиболее удачный и с помощью транспортира определить угол наклона откосов будущей конструкции;
- следующим шагом будет рисование на макете с разметкой положения стропил крыши – в этих местах мы отмечаем точки. Разделите длину стены, указанную на схеме, на равные отрезки – это будет шаг между балками. Он может быть от 40 см до 2 м. Но нужно учитывать, что довольно часто устанавливаемые стропильные ноги повлекут за собой чрезмерный расход материала, а большой шаг между стропилами повлечет за собой использование элементов усиления конструкции;
- при определении длины конька необходимо учитывать, что прогон должен связывать пару стропильных ног.На одном из эскизов необходимо отметить равные отрезки с каждого края стены;
- полученные схемы переносятся в общую схему, после чего можно рассчитать количество необходимого материала. Длина стропильных ног определяется снаружи, исходя из длины карнизных свесов (около 50 см).
Проект вальмовой крыши, где A1 – ширина основания, A2 – ширина фундамента, B – высота подъемника, C – длина свеса, D – длина основанияПолезный совет! Чтобы конструкция крыши была прочной и долговечной, необходимо приобретать хорошо просушенный пиломатериал.
По количеству стропил ножки, можно посчитать количество креплений. Для всех узловых креплений используются гвозди. На каждую стропильную ногу предусмотрено два монтажных уголка. При заготовке материала следует делать небольшой запас на случай повреждения материала. Если дом из кирпича или блоков, необходимо приобрести брус для устройства мауэрлата.
Выбор угла наклона
При определении угла вальмовой кровли следует учитывать климатические условия, в которых осуществляется строительство. Если климат жаркий, сухой и ветреный – уклон должен быть минимальным во избежание перегрева и дополнительной нагрузки. В районах с сильным снегопадом – уклон увеличен для беспрепятственного движения снега.
Кроме того, при выборе угла вальмовой кровли следует учитывать материал кровли, у каждого вида которой есть ограничения по уклону скатов:
- Шифер – покрытие применяется для крыш с уклоном от 13 до 60 градусов.Если угол наклона меньше 13 градусов, то в стыки будет просачиваться влага, а зимой выпадет снег. Это приведет к значительному сокращению срока эксплуатации кровли; Керамическая плитка
- – оптимальный уклон для этого материала: от 30 до 60 градусов. При укладке черепицы с уклоном менее 25 градусов следует принять меры по улучшению вентиляции и гидроизоляции;
- металл – при укладке этого материала максимальный угол наклона не нормируется, минимальный – 15 градусов;
- битумная черепица – покрытие применяется для крыш с уклоном более 12 градусов.Показатель максимального угла наклона не ограничен. Материал отлично повторяет форму любой поверхности; Битумный шифер
- – используются листы этого материала с уклоном 5 градусов. Максимального значения нет, однако шаг обрешетки будет зависеть от угла наклона, а при уклоне от 5 до 10 градусов нужно оборудовать сплошной настил; Крыша со стальным фальцем
- – штабелируется с уклоном 20 градусов. Ограничения по максимальному углу нет.
Увеличение угла наклона способствует увеличению площади кровли, что повлечет дополнительные затраты на строительный материал.Поэтому, если экономия материалов принципиально важна, то это следует учитывать при составлении чертежей.
Особенности расчета площади вальмовой крыши
Чтобы определить необходимое количество рубероида для покрытия вальмовой крыши, необходимо рассчитать площадь покрываемой поверхности.
Расчет площади вальмовой крыши частного домаДля расчета потребуются следующие данные:
- Учитываются кровельные мансардные окна и дымоходные трубы, так как их наличие обязывает к увеличению расхода рубероида;
- определяет длину откоса от низа конька до края карниза;
- расчет стен брандмауэра, парапетов, свесов и других элементов; При расчете
- не учитывается примыкание полотен, стоячие складки, выступающие элементы планок.
Полезный совет! Если для покрытия будет использоваться рулонный материал или металлочерепица, при определении площади поверхности необходимо уменьшить длину скатов кровли на 70 см.
Чтобы получить точные данные о площади крыши, вы можете обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться современными программами, которые произведут наиболее точный расчет. Но если все же вы решили сделать это самостоятельно, нужно условно разделить всю поверхность на отдельные элементы, площадь которых легко вычислить математически, а затем сложить полученные значения.
Чем точнее определена площадь, тем меньше вероятность приобретения излишков материала и нерационального расходования финансов. Количество материалов, необходимых для строительства, следует зафиксировать еще на этапе проектирования одноэтажного дома с шатровой крышей. В стоимость этих материалов входит и кровля, поэтому от правильного расчета площади поверхности крыши зависит стоимость строительства дома в целом.
Двухэтажный дом с вальмовой крышейДля расчета площади необходимо использовать план вальмовой крыши.Также необходимо учитывать технические характеристики кровли (толщину, длину) и способы ее монтажа. Толщина материала влияет на вес покрытия и, зная длину и ширину материала, можно оформить его с наименьшим количеством отходов и соединительных линий.
Для наглядности можно проанализировать использование керамической или гибкой черепицы в качестве кровельного материала. Керамическая плитка – это тяжелый материал, в 5 раз более гибкий по весу.При установке гибкой плитки не требуется стропильная система и частая обрешетка, однако необходимо подкладывать под нее сплошную фанеру или другой материал. Поэтому, чтобы определить стоимость всей конструкции и выбрать наиболее выгодный материал, необходимо произвести расчет вальмовой кровли.
На общую стоимость строительства, несомненно, повлияет площадь вальмовой кровли, но также стоит учесть сложность возведения самой конструкции, особенно если речь идет об обустройстве мансарды.На сложность расчета повлияют такие элементы, как слуховые окна, вентиляционные отверстия, дымоходы и т. Д.
Например, можно рассчитать площадь четырехскатной вальмовой крыши. С чертежом крыши расчеты будут намного удобнее и требуемые значения будут более точными. На схемах видно, что основанием для крыши служит прямоугольник, два ската – равнобедренный треугольник, два других – трапеция.
Схема устройства четырехскатной вальмовой крыши, где L1 – длина, L2 – ширинаВ этом случае тангенс угла наклона треугольной грани равен отношению h (высота крыши) к 1/2 значения b (длина основания треугольника).Итак, высота крыши определяется выражением:
h = (b тангенс α) / 2.
Длину боковой стропильной ноги (е) можно определить по углу наклона:
e = b / 2 cos α.
Используя теорему Пифагора, мы можем определить длину носовых стропил (d):
Общая площадь всей крыши рассчитывается путем суммирования площадей всех составляющих элементов поверхности вальмовой крыши, а именно четырех треугольников и двух прямоугольников:
S = 4 (eb / 2) +2 (a-b) e = 2e (b + a-b) = 2ea.
Если вы хотите рассчитать площадь вальмовой крыши на квадратный дом, то ее значение будет равно сумме площадей четырех треугольных скатов.
Калькулятор площади вальмовой крыши
В связи с тем, что самостоятельно рассчитать все параметры кровли может не каждый, на сайтах компаний, специализирующихся на строительстве крыш и продаже кровельных материалов, предлагается воспользоваться онлайн-калькулятором. С его помощью можно узнать точное количество пиломатериалов, утеплителей и кровельных материалов, а также рассчитать длину и сечение стропил для конструкции выбранного типа.
С помощью онлайн-калькулятора с чертежами и схемами для расчета вальмовой крыши можно определить, насколько оптимален уклон скатов относительно кровельного покрытия, выдерживает ли сечение балки существующие ветровые и снеговые нагрузки на стропило. система в вашем регионе.
Перед расчетом вальмовой крыши с помощью программы необходимо заполнить предложенные поля калькулятора: длина и ширина основания, уклон кровли, длина боковых и торцевых свесов, ширина, толщина. , и шаг обрешетки указывают сорт дерева и шаг для стропил.Кроме того, для расчета нагрузки вводятся данные о регионе и типе местности.
Конструкция вальмовой крышиПолезный совет! При работе в программе обратите внимание, что перед каждым заполненным полем стоит знак «?» Значок. Щелкнув по нему, вы можете найти пояснения к конкретному входному параметру.
После обработки введенных данных онлайн-калькулятором вы получите информацию о соответствии заданного вами уклона нормам используемого кровельного покрытия.При обнаружении несоответствия программа предложит варианты замены. Кроме того, вы получите данные о высоте подъема, длине конька вальмовой крыши, весе кровельного покрытия, количестве рулонного материала с учетом длины и ширины рулона, а также о необходимом перекрытии. во время установки.
Выводы калькулятора также включают площадь поверхности крыши (сюда входит сумма площадей всех уклонов, включая свесы необходимой длины), количество кровли и кровельный материал, который потребуется для возведения крыши.Расчетное значение максимальной нагрузки на стропильную систему учитывает конструкцию крыши, вес кровельного пирога, а также введенные данные о снеговых и ветровых нагрузках.
Дополнительно программа рассчитает стропильную систему вальмовой кровли: предоставит информацию о количестве и размере боковых и диагональных стропил, а также предложит рекомендуемый размер минимального сечения стропильной системы, на выбор из которых придаст конструкции необходимую прочность.
Используя данные калькулятора об оптимальном количестве рядов и досок обрешетки, можно избежать возможных перерасходов средств, а также временных затрат на чрезмерную обрезку пиломатериалов. Кроме того, вы получите информацию о количестве досок в кубометрах и килограммах.
Инструкция по кровле вальмовой кровли своими руками
Сборка стропильной системы вальмовой кровли – задача не из легких, но если четко следовать проекту и практическим советам профессионалов, можно самостоятельно справиться со строительством.Залог качественного монтажа – это максимально правильный расчет и точная схема, следуя которой можно сделать правильные надрезы стропильных ног и установить все элементы конструкции.
Перед тем, как самому сделать вальмовую крышу, следует ознакомиться с полезными рекомендациями, придерживаясь которых не придется сомневаться в надежности конструкции:
- Промежуточные стропильные ноги имеют более крутой уклон, чем носовые стропила. В связи с этим для них используется доска с параметрами не менее 5х15 см;
- крепление коротких стропил производится не к гребню гребня, а к элементам стрижки.Углы наклона короткой и промежуточной стропильных ног совпадают; Пиломатериал
- , используемый для коньков и стропил, должен иметь одинаковое сечение. При соблюдении этого правила строительства будет обеспечена надлежащая долговечность. В противном случае велика вероятность деформации; К краю коньковой балки и к верху обвязки прикрепляются промежуточные стропила
- ;
- высота вальмовой крыши может быть любой, однако при очень небольшом уклоне следует использовать дополнительные столбы; №
- , чтобы продлить срок эксплуатации вальмовой конструкции, необходимо использовать пиломатериалы хвойных пород, предварительно высушенные и не имеющие дефектов в виде сучков и трещин.Кроме того, перед началом работ все деревянные элементы обрабатываются антисептическими составами.
Маркировка будущего дизайна
Строительство вальмовой крыши начинается с разметки объекта.
Шаг 1. Со стороны торца домостроения необходимо очертить ось по верхней обшивке стены.
Шаг 2. Далее необходимо определить половину толщины конькового прогона и наметить расположение первого элемента стропильной системы крыши.
Полезный совет! Чтобы избежать ошибок при маркировке объекта, рекомендуется использовать специальную дозирующую рейку, на которой будут отмечены все необходимые размеры. Его можно вырезать, например, из полосы фанеры. Рекомендуемая ширина рейки 5 см.
Шаг 3. Прикрепите рельс одним концом к намеченной линии, а другой разместите вдоль боковой стенки. Так можно наметить расположение промежуточных стропильных ног.
Шаг 4. Для определения длины стропильного свеса необходимо разместить балку одним концом на внешнем углу, а другим на свесе крыши.
Шаг 5. Для определения местоположения центральной стропильной ноги необходимо переместить разметочную рейку к краю боковой стены и зафиксировать расположение центрального элемента стропильной системы.
Эту процедуру следует применить ко всем четырем углам конструкции. Таким образом будут намечены места установки промежуточных стропил и концов конькового прогона.
Конструкция стропил вальмовой крышиРасчет стропильной системы
После разметки необходимо произвести расчет стропильной системы.
Шаг 1. С помощью рейки необходимо определить горизонтальную проекцию промежуточной стропильной ноги. Из таблицы стандартов найдите подходящий для вашего случая уклон крыши и умножьте значения.
Шаг 2. Измерьте длину стропильной ноги, при этом измерение следует проводить по нижней линии от точки отбора проб на гребневом прогоне до отбора пробы у основания ноги.
Шаг 3. Для определения длины свеса необходимо значение горизонтальной проекции стропил умножить на поправочный коэффициент из таблицы пропорций.
Таблица пропорций и поправочных коэффициентов:
Наклон крыши | Коэффициент для угловых стропил | Коэффициент для промежуточных стропил |
3:12 | 1,016 | 1 031 |
4:12 | 1,027 | 1,054 |
5: 12 | 1,043 | 1 083 |
6: 12 | 1,061 | 1,118 |
7: 12 | 1,082 | 1,158 |
8: 12 | 1.106 | 1 202 |
9: 12 | 1,131 | 1,250 |
10: 12 | 1,161 | 1 302 |
11: 12 | 1,192 | 1,357 |
12: 12 | 1,225 | 1,414 |
Полезный совет! В расчетах можно использовать теорему Пифагора, в которой с² = a² + b², где a и b – вертикальная и горизонтальная проекции соответственно.
Шаг 4. Далее необходимо произвести расчет угловых стропил. Для крепления стропильных ног к коньковой балке на концах этих элементов делают косые участки. В свою очередь, коньковый прогон также имеет двойной скос, благодаря чему к нему надежно крепятся угловые стропила.
Расчет стропил выполняется в следующей последовательности:
- от одного из углов домостроения определяется длина стропильной ноги;
- рассчитывается выступ, величина которого равна сумме квадратов проекции центральных стропил;
- полученное число умножается на поправочный коэффициент из таблицы.Это будет длина стропил.
Установка стропильных ног
Далее выполняется установка стропильных ног.
Шаг 1. Сначала устанавливается коньковая балка, которая закрепляется на опорных стойках. Элементы крепятся к центральной балке путем установки подкосов.
Шаг 2. При установке наклонных стропил проверьте, чтобы длина всех элементов была одинаковой. Тщательно соедините вальмы, наклонные стропила и коньковый брус.
Шаг 3. После установки носовых ножек следует приступить к установке обычных стропильных ног, которые располагаются с шагом примерно 60 см. Неподвижные стропила крепят к мауэрлату и коньку распилом. Для закрепления крепления используйте стяжки и перекладины.
Полезный совет! При установке обычных стропил избегайте контакта с шпильками, которыми мауэрлат крепится к торцам стен.
Шаг 4. Далее к стропильным ногам крепятся короткие стропила (веточки). С помощью наружных элементов стропила соединят с мауэрлатом. Положение обычных и уличных стропил должно быть перпендикулярно коньковой балке.
Усиление конструкции стропил вальмовой крыши
Есть несколько вариантов усиления конструкции крыши:
- На углах конструкции по диагонали установлены фермы с вертикальной подкосом, которые будут выполнять роль дополнительной опоры для стропильных ног.Крепится шпренгель к мауэрлату;
- на стяжной доске есть стойки, которые будут опорами для промежуточных стропильных ног;
- , если косая стропильная нога длинная, использовать для ее изготовления клееный или уложенный брус.
Приспособление вентиляционное
Важным этапом строительства вальмовой кровли является устройство вентиляции. Кровля подвергается разрушающему воздействию не только снаружи, но и изнутри, где может происходить конденсация влаги.Это связано с разницей температур между внешней и внутренней поверхностями кровли. Качественная вентиляция кровельного пространства сохранит поверхность кровли на долгие годы.
Для обеспечения должного уровня вентиляции пространства под крышей необходимо в ветрозащитной пленке сделать отверстие для доступа воздуха. Он должен располагаться на небольшом удалении от конькового прогона. При использовании древесины для ветровой подшивки ее укладывают с зазором до 3 мм. В случае использования пластика – потренируйтесь перфорировать.
Для тех случаев, когда ветрозащита крыши монтируется без зазора, можно врезать в нее обычные вентиляционные решетки диаметром 50 см. Их следует разместить по всей длине ветрозащиты на расстоянии около 80 см друг от друга. После завершения этих работ можно приступать к устройству утепления, гидроизоляции и укладки рубероида.
Построение тазобедренного сустава – технически сложный и кропотливый процесс. Работать стоит, если у вас есть достаточно времени, опыта и знаний в этой области.Любая неточность может привести к неоправданному расходу материалов и увеличению затрат на строительство. Если сомневаетесь в своих силах, уместно будет обратиться за помощью к настоящим профессионалам.
пошаговых инструкций, рисунков, фото и видео. Устройство стропильной системы шатровой кровли Чертежи шатровой кровли своими руками
Шатровая крыша своими руками: чертежи и фото ниже.
Как монтируется шатровая крыша
Чертеж системы стропил в плане
Устройство обрешетки, пароизоляции, гидроизоляции
Устройство разных слоев вальмовой кровли требует особого внимания на каждом этапе работ.
Каждый укладываемый слой выполняет свою функцию, все слои вместе образуют единую систему , которая защищает конструкцию.
Укладка обрешетки
Обрешетка – деревянная конструкция, состоящая из балок, расположенных поперек стропильных ног. Оптимальное сечение планок обрешетки – 50х50 мм.
Перед установкой доски необходимо обработать обшивку антисептическими средствами .
Обрешетка монтируется либо сплошным слоем, либо с шагом 100-150 мм (в зависимости от внешнего покрытия).
Обрешетка крепится гвоздями.
Монтаж обрешетки
Установка пароизоляции
Пароизоляционная пленка устанавливается для того, чтобы не допускала попадания влаги в слой теплоизоляции … Пароизоляционная пленка крепится к плитам обшивки с помощью степлера внахлест. Места нахлеста заклеиваются скотчем.
В этом случае необходимо следить за тем, чтобы пленка плотно прилегала к доскам.В местах установки труб или окон можно использовать резиновые или полиуретановые клейкие ленты.
ВНИМАТЕЛЬНО!
Пароизоляционный материал не должен огибать доски обшивки во избежание образования мест скопления воды.
Водяной пар обладает высокой проникающей способностью, поэтому установка пароизоляции является очень важным этапом работы .
Установка пароизоляции
Монтаж гидроизоляции
После установки утеплителя укладывается гидроизоляция.Гидроизоляция не пропускает влагу, скопившуюся в подкровельном пространстве, внутрь кровельного пирога. Как и у теплоизоляционной пленки , гидроизоляция накладывается внахлест и стыки проклеиваются .
Особенно важно правильно уложить пленку в коньковой части. … Область гребня наиболее подвержена скоплению паров конденсата.
Важность каждого этапа при монтаже кровли вальмовой кровли нельзя недооценивать, а тем более отказываться от установки какого-либо элемента.
Монтаж гидроизоляции
Вальмовые крыши считаются самыми прочными и долговечными … Их установили более ста лет назад, и такие конструкции доказали свою надежность и долговечность.
Несмотря на сложность конструкции, можно установить самому уже больше десятка лет.
Полезное видео
Из этого видео вы узнаете, как построить вальмовую крышу своими руками:
В контакте с
Предупреждение : Использование неопределенной константы WPLANG – предполагается “WPLANG” (это вызовет ошибку в будущей версии PHP) в /var/www/krysha-expert..php в строке 2580
Предупреждение : count (): Параметр должен быть массивом или объектом, который реализует Countable в / var / www / krysha-expert..php на строке 1802
Шатровая крыша считается одной из самых сложных конструкций. Как и у любого, у него есть свои достоинства и недостатки. Чтобы принять обоснованное решение, необходимо ознакомиться с реальными эксплуатационными характеристиками шатровой кровли.
недостатки
Как видите, преимущества у шатровой крыши сомнительны, а недостатки – значительны.
Практические советы. Профессиональные строители рекомендуют выбирать шатровые крыши только в исключительных случаях, когда другие варианты по разным причинам недопустимы.
Виды скатных крыш
В каждой стране есть свои строительные традиции и стилевые предпочтения. Какие типы вальмовых крыш используют архитекторы?
Таблица. Виды шатровых крыш.
Вид вальмовой крыши | Краткое описание |
---|---|
Самая простая крыша имеет два правильных треугольных ската вальмы и два ската трапециевидной формы.Чем меньше угол наклона откосов, тем больший свес можно сделать для защиты фасада и прилегающей территории. | |
Все скаты сходятся в одной точке, конька крыши нет. Применяется в качестве покрытия для построек правильной квадратной формы. | |
Удачная попытка улучшить классические вальмовые крыши. Скаты бедер немного занижены, что позволяет устанавливать небольшие окна.У него есть существенный недостаток – из-за установки окон и без того непростой монтаж стропильной системы усложняется еще больше. Есть более сложные варианты такой кровли – над окном делают еще один небольшой вальмовый откос. | |
У него низкие фронтоны и небольшие бедра над ними. Особенность этой конструкции в том, что все стропильные ноги опираются на параллельные несущие стены. За счет этого немного упрощается конструкция и увеличивается площадь мансарды. |
Универсальных рекомендаций по выбору типа вальмовой крыши нет; Каждый девелопер должен принять решение самостоятельно или после консультации с архитекторами. Но всегда следует помнить, что есть и другие, более дешевые и удачные варианты стропильных систем.
Пошаговая инструкция по постройке шатровой крыши
Для примера рассмотрим вариант самого простого из перечисленных видов вальмовых крыш – классического.Но даже такая простая конструкция вальмовой крыши намного сложнее любой двускатной крыши.
Важно. Приступать к строительству вальмовой крыши можно только после того, как профессионалы произведут все расчеты. Оптимальный вариант – заказать проект дома в соответствующих организациях. Это обойдется значительно дешевле, чем восстановление конструкции после ее разрушения.
При строительстве собственного дома на плечи ложится большая ответственность.Приходится решать кучу вопросов и участвовать в процессе строительства. Ведь надежная крыша над головой обеспечит комфортную жизнь.
Трудности всегда привлекают человека. Не зря говорят: «Мы не ищем легких путей». То же самое и в строительстве. Четырехскатная крыша имеет сложную форму, что придает зданию особый вид. Эта архитектура привлекает многих. Этот вид особенно популярен при строительстве загородных домов.Для одноэтажного дома хорошим вариантом будет соорудить четырехскатную крышу.
В этой статье
View
Расположение 4 скатов с разных сторон придает вашему дому солидный вид. Часто откосы имеют разную форму: пара из них получается в форме треугольника и играет роль фронтона, а некоторым придается форма трапеции.
Трудности с шатровой крышей при расчетах и установке отпугивают многих желающих, но если вы не сомневаетесь в своих силах, то можете смело строить.
Конструктивные преимущества
Шатровая крыша своими руками имеет следующие достоинства:
- Отсутствие фронтонов делает крышу более прочной и устойчивой к порывам ветра. Такой тип кровли подходит для участков с ветреной погодой;
- при наличии 4 откосов эффективнее справляется с отводом талой и дождевой воды, а также снега;
- Чердачное пространство становится более просторным, что идеально подходит для расположения чердака;
- Строительство 4-х скатной кровли обойдется не дороже других видов.
Типы
При изготовлении шатровой кровли своими руками можно выделить несколько ее подвидов:
- вальмовая – это классический вариант. Имеет 2 треугольных бедра и 2 трапециевидных ската;
- полубедра – имеет немного укороченные наклоны. Отлично подходит для использования на чердаке;
- палатка – выполнена в виде пирамиды. Идеально подходит для квадратного дома.
Проект
Перед тем, как приступить непосредственно к строительству, необходимо создать проект кровли, чтобы в дальнейшем не ошибаться.Как построить крышу? В таком деле поможет пошаговая инструкция. Ознакомившись с конструкцией дома, приступаем к следующему:
- рассчитываем угол наклона откосов, исходя из таких показателей, как ветровая нагрузка, осадки на вашем участке, тип рубероида … На участках при сильных порывах ветра желательно сделать угол наклона менее 30 градусов, таким образом, парусность уменьшится. На участках, которые постоянно покрыты осадками, желаемый угол наклона кровли должен быть не ниже 65 градусов, чтобы не допустить скопления снега и воды.В районе с более-менее стабильным климатом отлично подойдет крыша от 40 до 50 градусов. Для каждого типа материала производитель указывает наименьший рабочий угол;
- мы рассчитываем высоту конька, используя ряд простых геометрических формул.
Конструкция стропильной системы
Стропильная система шатровой крыши образует каркас крыши. Он состоит из следующих элементов:
- Мауэрлат – брус, расположенный по периметру стен и распределяющий на них нагрузку.Шатровая крыша имеет 4 балки. Если домик деревянный, то накладки верхних венцов будут мауэрлатом. В кирпичном доме поверх стен создают бетонный пояс, в который видоизменяются специальные штыри. Затем к ним прикрепляется мауэрлат;
- Коньковая балка, или балка, расположена над всеми элементами. К нему крепится верхняя часть стропил. При 4-скатной крыше меньше длины дома;
- стропильные ноги – доски, создающие геометрию скатов.Их сечение 50 х 150 мм. В шатровой крыше применяют 3 вида стропил: наклонные, рядные и стропильные. Установка обычных стропильных ног выполняется на откосах в виде трапеции. Наклонные стропила делают из более прочного материала, так как нагрузка на них больше. Верхняя часть строп опирается на коньковую балку, а нижняя часть – на угол мауэрлата. Бедро образовано стропилами. В них делают упор на диагональные стропильные ноги и опорную планку;
- кровать – это брус, на который кладут опорную стену внутри здания.Функционально грядка переносит вес и распределяет его на фундамент;
- вертикальные опоры – стойки, монтаж происходит на станине. Они служат опорой для середины стропила и балки;
- стропильная нога или подкос. Угол ее установки составляет 45 градусов к стропилу. Акцент делается на стойку. Используется для предотвращения провисания стропил, для передачи части веса на несущую стену;
- Шпренгель используется для поддержки стропил. Это вертикальная опора, похожая на стеллаж.Чаще всего используются фермы;
- стяжка, или ригель, – турники, захватывающие пары стропил в верхней и нижней частях;
- кобылка – доски, удлиняющие стропила и защищающие стены от влаги, образующие свес кровли.
Порядок монтажа
Шатровая крыша начинается с установки мауэрлата, который укладывается по периметру стен. Его сечение 150 х 150 мм. При размещении необходимо контролировать его уровень.Брус должен располагаться на расстоянии 5–7 см от края стены. Крепление осуществляется на предварительно зашитые шпильки. Сверху накручиваются гайки. Такой брус соединит конструкцию стропил и стены дома в единое целое.
Для установки стоек понадобится станина и балки перекрытия. Размер планки таких элементов – 100 х 200 мм. Монтаж опор осуществляется вертикально с креплением пластинами или уголком. При использовании вальмовой кровли стойки ставят в 1 ряд, а сверху крепят балку.Шатровая крыша предполагает размещение опор по диагонали. От угла отсчитываются равные расстояния. Таким образом получается прямоугольник, на который укладываем прогоны. Закрепляем все уголком.
Монтаж стропильной системы
Следующим шагом будет изготовление стропильных шаблонов. По ним устанавливаем боковые стропила. К заготовке подойдет тонкая доска. Наносим на пробег и размечаем смыв. Со вторым концом, который находится у мауэрлата, также отмечаем смыв.Делаем необходимое количество стропил по шаблону. После выбора шага крепления производим монтаж. Шаг может быть от 60 см до 1 м. Соединение производится саморезами.
Угол наклона откоса определяется по наклонным стропилам. Разместите их по диагонали для дополнительной нагрузки. Для них часто используют двойные доски. Также делаем надрезы по шаблону. Верхняя часть стропил для прочности соединяется перекладиной.
Шатровая крыша соединяет косые стропила у конька подкосами. Установка происходит под углом 90 градусов. Соединяем при помощи хомутов к стенам.
Прикрепляем людей к диагональным стропилам. Они могут быть разной длины, но должны быть параллельны друг другу. Обычные и общие стропила вместе образуют боковые откосы.
Шатровая крыша своими руками кончилась. Последний этап – его утепление базальтовой ватой или пенополистиролом.Укладываем материал между стропилами. Гидроизоляционный слой защитит от влаги. Обрешетка напрямую зависит от типа кровельного материала.
Из этого видео вы можете подробнее узнать о конструкции и конструкции односкатной кровли:
Вальмовая или шатровая крыша – один из самых популярных вариантов кровли при строительстве индивидуальных домов во всем мире.
В отличие от двускатной крыши дома, по бокам которой монтируются фронтоны, двускатная крыша имеет дополнительные скаты в форме треугольника.
Шатровую крышу своими руками выполнить очень сложно, и если вас интересует, как сделать шатровую крышу, вам обязательно стоит сначала ознакомиться с теоретической частью.
Перед началом работ следует все тщательно просчитать, составить чертежи и проект, в котором нужно указать расположение различных элементов и другие особенности конструкции.
При расчете шатровой кровли и конструкции необходимо учитывать все нагрузки, которые будут воздействовать на здание.
Конструкция должна быть очень прочной, выдерживать сильный ветер, снегопад и другие погодные условия. Срок службы кровли зависит от того, насколько правильно выбран кровельный материал.
Именно поэтому при создании проекта и чертежей очень важно все правильно просчитать. Проект четырехскатной кровли на фото:
.Перед созданием проекта и чертежа четырехскатной крыши дома сначала необходимо узнать угол наклона скатов, который зависит от многих факторов, таких как назначение мансарды, выбор кровли. материал, а также характеристики атмосферных воздействий.
Чаще всего угол наклона кровли индивидуальных домов составляет от 5 до 60 градусов.
Если в вашем регионе осадки и ветер не очень сильные, то угол наклона конструкции может быть незначительным.
Если в вашем районе часто бывают сильные дожди, а зимой снегопады, то угол наклона четырехскатной крыши домов должен быть от 40-45 до 60 градусов.
Материал отделки, а также особенности монтажа зависят от варианта, каков угол наклона конструкции:
№- при угле наклона менее 18 градусов для кровли используется гофрированный и плоский шифер, а также рулонные материалы для кровли;
- при угле наклона до 30 градусов обычно используются виды плитки;
- для кровли с углом наклона не менее 30 градусов обычно используется штучный материал.
Расчет уклона кровли на фото.
При проектировании и расчете конструкции необходимо учитывать, где будут располагаться все элементы кровельной системы. Когда вы определили угол наклона вальмовой крыши, нужно также рассчитать высоту конька.
Стропильная система шатровой кровли
Устройство кровли этого типа частного дома подразумевает выполнение расчета стропил нужного сечения.Расчет производится исходя из нагрузок, которые получит ваша шатровая крыша.
В расчетах, а также при проектировании конструкции необходимо учитывать ветровую нагрузку, максимально возможную массу снега зимой, угол наклона кровли.
При расчете расстояния между стропилами нужно оценить их способность выдерживать нагрузки, а также их запас прочности, который должен составлять 1,4 и более.
Тип устройства стропильной системы зависит от характеристик постройки, а потому может быть разным.
Если в доме есть несущая стена или опоры из столбов, то обычно применяют слоистые стропила, а если устройство опоры невозможно, то делают подвесные стропила.
В некоторых зданиях одновременно используются стропила обоих типов.
При выполнении чертежа и проекта будущей постройки важно не только определиться с типом стропильной системы, но и учесть дополнительные крепления, которые придадут конструкции прочность и снизят нагрузку на балки.
Расчет нагрузок на крышу
При разработке чертежа и проекта кровли индивидуального дома важно правильно рассчитать нагрузки.
Нагрузки бывают следующих видов:
- постоянные – вес изоляционного материала, различных отделочных и изоляционных материалов, вес материалов
- на крышу и вес обрешетки;
- временный – снег зимой, негативное влияние ветра;
- доп. – различные конструкции, которые крепятся к крыше.
При создании проекта и чертежа крыши вашего дома следует придерживаться среднего значения снеговой нагрузки, которое составляет 180 кг на квадратный метр.
Но если угол наклона составляет 60 градусов и более, то снеговая нагрузка не учитывается.
Что касается ветровых нагрузок, то их среднее значение обычно составляет 35 кг на квадратный метр, но при уклоне крыши менее 30 градусов эта поправка не учитывается.
Произведя все расчеты, можно переходить к выбору материала для устройства кровли.
На фото ниже представлена схема устройства шатровой кровли и названия всех элементов конструкции.
Выбор материалов для возведения кровли
Когда площадь шатровой крыши покрывается рубероидом, остается много отходов.
Поэтому для покрытия площади четырехскатной кровли обычно выбирают такие кровельные материалы, элементы которых имеют небольшие размеры.
Самыми распространенными материалами для покрытия площади кровли являются гибкая или обычная черепица, шиферные листы, ондулин, металлочерепица.
Чтобы построить крышу, которая прослужит несколько десятилетий, особое внимание необходимо уделить выбору материалов для строительства стропильной системы.
Обычно для устройства шатровой кровли используют пиломатериалы хвойных пород.
Не пренебрегайте качеством древесины, выбирайте материал без дефектов, которые могут еще больше снизить качество и долговечность конструкции.
Важным критерием выбора пиломатериалов является их влажность, которая должна быть не более 15-20%.
При превышении этого показателя брус перед использованием следует просушить, чтобы в процессе эксплуатации четырехскатная крыша не деформировалась и не деформировалась.
Устройство стропил для крыши дома обычно проводят при помощи прямоугольного бруса, сечение которого следует рассчитывать для каждого отдельного случая.
Для возведения такой конструкции обычно используются доски прямоугольного сечения 50 на 100, 50 на 200, 100 на 150 и другие.
Если возникла необходимость, то в процессе работы можно удвоить доски для получения нужного диаметра.
Для строительства четырехскатной кровли часто используются специальные стальные элементы, которые надежно удерживают стропила в одном положении на долгие годы.
Кроме того, опоры для коньковых балок также часто делают из металла.
Строительство вальмовой крыши
Все деревянные детали каркаса крыши обработаны специальным составом, который защитит дерево от огня. В местах, где брус будет примыкать к кирпичу или камню, его необходимо обернуть гидроизоляцией.
Устройство четырехскатной кровли начинают с устройства мауэрлата по периметру площади кровли.
Закрепите его проволочными петлями или шпильками, которые заделывают в плиты стены или перекрытия. Далее устанавливается центральная балка, которая располагается по центральной оси дома.
Он должен опираться на плиту перекрытия или внутреннюю стену.
Чтобы конструкция была абсолютно симметричной, важно правильно рассчитать и разметить расположение диагональных стропил, а также опоры конька.
Высота гребня также должна быть отмечена как можно точнее.
Четкая симметричная разметка конструкции позволит равномерно распределить нагрузку и предотвратить перекос крыши в будущем.
После установки мауэрлата по периметру площади кровли под коньковую балку кладут балки. Высота конька должна строго соответствовать проектным чертежам.
Диагональные балки могут выдерживать высокие нагрузки во время эксплуатации, поэтому их необходимо устанавливать очень хорошо.
Если длины бруса или доски недостаточно, диагональные опоры изготавливаются из двух частей.Чтобы стык не испытывал предельной нагрузки, под ним устанавливается опорная планка.
Конструкцию можно сделать максимально жесткой, разместив стык с опорой на расстоянии, равном четверти длины стропильной балки от ее верхнего края, который крепится к коньку.
Укладывать диагональные стропила лучше всего на сборных стропильных ногах, удобных для монтажа. Посмотреть процесс установки диагональных стропил вы можете на видео.
Устройство этой кровли подразумевает установку не только стропил в полный рост, которые соединяются с коньком, но и крепятся к диагональным балкам – стропилам.
Чем ближе к углу дома, тем женщины ниже ростом.
Расстояние между стропилами определяется при разработке проекта кровли, но следует учитывать, что на каждом скате должно быть не менее трех центральных стропильных балок.
Для придания конструкции максимальной жесткости в необходимых местах крепятся опоры, раскосы и стяжки.Схему крепления стропил можно увидеть на фото.
Завершающим этапом устройства кровли является монтаж стропильной обрешетки. Обычно для обрешетки используют брус 50 на 50 мм. Шаг обрешетки зависит от того, какой рубероид вы выбрали.
Если площадь мансарды будет использоваться как жилая комната, то следует также установить вентиляцию.
Сегодня все производители кровельных материалов также предлагают коньковые детали такой же фактуры и цвета.
Основной конек устанавливается на шатровую крышу и коньки, закрывающие щели между основными скатами и вальмой.
Монтаж вальмовой кровли завершается устройством карнизов и водостоков. Весь процесс показан на видео.
Выбор типа кровли для проекта будущего сооружения – очень важный этап строительства. Ошибка в этом вопросе обходится дорого: нарушается целостность образа, теряется гармония и респектабельность.Для перекрытия большого частного дома своими руками архитекторы и дизайнеры часто рекомендуют шатровую крышу. В его устройстве удачно сочетается узнаваемый внешний вид, надежность и практичность, перед которыми не устоит ни один домовладелец.
Внешний вид и конструкция
Кровля четырехскатного типа состоит из четырех пересекающихся плоскостей, скатов. Два из них, треугольной формы, называются торцевыми, они заменяют фронтоны. Остальные два – трапециевидные, известные как передние.Диапазон уклона откосов находится в пределах 15-60 градусов, а выбор кровельного материала ограничивается только фантазией.
Конструкция шатровой кровли состоит из следующих обязательных элементов:
- Конек, расположенный на самом верху крыши, на пересечении плоскостей скатов.
- Скаты, четыре поверхности под углом к основанию крыши, покрытые рубероидом.
- Свесы, выступающие за периметр основания части кровли, необходимые для защиты стен конструкции от попадания воды.Свесы образуются путем удлинения стропильных ног или специальных деталей – кобылок.
- Стропильная система, которая не видна снаружи, но представляет собой каркас, опору шатровой крыши, формирующую ее геометрию.
- Водосточная система, удаляющая лишнюю жидкость с поверхности шатровой кровли. Обычно устанавливается внешний желоб, состоящий из желоба, водозаборной воронки и вертикальной трубы.
- Снегодержатели с небольшими бортиками, расположенные по краям склонов, предотвращающие внезапное обрушение снежной массы, накопившейся после снегопада.
Разновидности форм
Под четырехскатной крышей скрываются несколько типов крыш, состоящих из такого количества скатов, но имеющих другую структуру:
Проект
Шатровая крыша – сложная конструкция, требующая точных расчетов и проектирования. Если раньше эти задачи были доступны только опытным мастерам и дизайнерам, то теперь каждый может решить их с помощью компьютера и специального программного обеспечения. В процессе расчетов составляется схема и определяется:
Результатом процесса проектирования является диаграмма, отражающая реальные размеры и взаимное расположение частей скатной крыши.
Стропильная система
Шатровая крыша опирается на каркас, называемый стропильной системой. Практически все его элементы выполнены из древесины хвойных пород. Поскольку дерево – это натуральный материал, влага и бактерии губительно действуют на него. Для его уменьшения проводят антисептическую обработку глубокого проникновения и антипирен для защиты от огня. Включает:
Монтаж четырехскатной крыши своими руками – отличный способ дополнить архитектурную концепцию частного дома.Приложив усилия и построив его самостоятельно или наняв профессиональных мастеров, домовладелец станет обладателем уютного, красивого дома!
Видеоинструкция
Калькулятор каркаса вальмовой крыши
Новый Круглые доски Новый Готическая арка Новый Макет обшивки Смотрите завершенные проекты!Калькулятор каркаса вальмовой крыши – с шаблонами для резки угла стропил и планами расположения – дюймы
Схема калькулятора каркаса вальмовой крыши с полными размерами Детали соединения стропил
Каркас вальмовой крыши – схема соединения от бедра к общему коньку
Схема соединения центра каркаса вальмовой крыши с вариантами квадратной крыши 1 | С квадратной крышей гребень становится квадратным центральным элементом (шкворнем) с длинами сторон, равными толщине обычных стропил. Чтобы удалить эту центральную часть конька, вы можете удлинить 2 (только) противостоящих обычных стропила и соединить их вершины вместе в центре. | Схема соединения центра каркаса вальмовой крыши с вариантами квадратной крыши 2 |
Для получения хорошей прямой фасции добавьте дополнительный дюйм или 2 к хвостовикам всех ваших стропил (общая длина).После того, как они подняты, вы можете провести линию, чтобы разметить, и обрезать хвосты по красивой прямой линии, чтобы компенсировать деформацию гребня или ошибки маркировки, обрезки и исправления.
2-х концевые стропила King Common немного отличаются по длине от других Commons, потому что толщина гребня и стропила не одинакова.
Если толщина конька и общих стропил идентичны, 2-х концевые общие стропила будут такими же, как и все обычные стропила.
Используйте шаблон стропила для конца King Commons и отрегулируйте длину и разрез в соответствии с требованиями.
Разметка беговых планок до общих мест: (от нижнего конца стропил до каждой рейки) Разметка + выступление
Расстановка беговых планок вверх. Бедро: (от нижнего конца центра бедра до каждой рейки) Разметка + речь
Длина планки (длинная сторона планки – до центра бедер)
Спусковые измерения выполняются – И НА – от начальной точки до ближней стороны каждого стропила.
Щелкните списки для вертикального форматирования.
Бегущий хребет: отметка + речь
Длина стены: разметка + речь
Ширина стены: разметка + речь
Беговое бедро: отметка + речь
Измерение бедра до ближней и дальней стороны каждого стропила.
Начинайте бег от бедра с верхнего края бокового разреза бедра (после разреза), а не конечной точки – см. Детали бедра ниже.
Схема расстановки стропильных стен вальмовой крыши
Отметьте, разрежьте (и проверьте соответствие) 1 Обычный и 1 Бедренный, затем используйте в качестве выкройки, чтобы разметить и обрезать остальные.
Схема общих стропил с полными размерами
Схема тазобедренного стропила с полными размерами
Положите устройство на наклон и нажмите «Начать измерение», чтобы напрямую измерить шаг.Нажмите Stop + Calculate, чтобы зафиксировать текущий угол наклона и рассчитать крышу. Нажмите «Речь», чтобы непрерывно говорить под определенным углом.
Щелкните левой кнопкой мыши, отпустите, затем перетащите, чтобы измерить масштаб на диаграмме ниже – Увеличьте масштаб диаграммы для более точных измерений.
Угол крыши Свес Масштаб
Каркас вальмовой крыши – схема секций крыши
Детальная схема Hip Rafter Детальная схема Jack Rafter – правая сторона Чтобы разметить и вырезать отвесные и боковые разрезы с помощью циркулярной пилы – Распечатайте бумажный шаблон (простой + точный) ИЛИ:
1: Отметьте крайнюю линию угла отвеса (назад от квадрата) с обеих сторон бедра.Это заостренный конец. (Пока не вырезайте)
2: Отмерьте расстояние от этой линии и отметьте вторую параллельную линию с обеих сторон бедра. (Это линия, по которой нужно разрезать)
3: Установите угол наклона полотна циркулярной пилы на 45 °, отрежьте одну сторону вдоль второй линии, наклонив полотно к острому концу, затем переверните и обрежьте другую сторону таким же образом.
Схема снятия фаски стропила бедра
Распечатайте и вырежьте полноразмерные бумажные шаблоны – согните дерево, чтобы отметить и вырезать углы (легко)
Полномасштабный шаблон для резки Hip Rafter Шаблон для полномасштабной резки Jack Rafter Стандартный шаблон для резки Standard Rafter
Угол обшивки слоёв и отступ среза Обе ориентации листов ↔ ↕ 1138.93 фут² = 35,6 листов +
5% 10% 15% отходы = 40 листов Калькулятор обрезки бедра | Диаграмма угла среза ската вальмовой крыши |
Крыши крыльца
Для расширения крыльца вальмовой крыши из стены существующего здания вы можете использовать половину результатов калькулятора.Введите длину пристройки в поле «Длина стены» и удвойте ширину пристройки, затем минус толщину конька,
в записи «Ширина стены». (за вычетом толщины конька, чтобы конек стал опорной пластиной – вершина крыши будет немного выше – Толщина конька должна быть такой же, как и у Common). Полученная диаграмма крыши затем «разрезается пополам» по линии верхней части конька , причем нижняя половина является продолжением крыши, с коньком и двумя конечными (король) общими стропилами, превращающимися в опорные плиты, прикрепляемые к стене существующего здания.① | Длина надстройки крыши должна быть как минимум в два раза больше ее ширины, в противном случае два бедра встретятся прежде, чем достигнут стены существующего здания.
Если длина надставки составляет половину длины надставки, 2 бедра будут соответствовать на существующей стены, и крыша достигнет пика.
(без гребня), как половина пирамиды.② Если длина надставки на меньше удвоенной ширины, 2 бедра встретятся прежде, чем достигнут существующей стены, и вам понадобится выступ, идущий от существующая стена под углом 90 °, чтобы соединить бедра там, где они встречаются. В этом случае вы можете ввести длину пристройки в поле «Ширина стены». и удвойте ширину пристройки в «длину стены», затем «разрежьте диаграмму пополам» по длине в центре.(переместите или добавьте 2 общих поля, чтобы они стали табличками для голосования на существующей стене) ③ |
Наверх ↑
Устройство и установка стропильной системы полувальмовой кровли. Полуавесная голландская крыша
Чтобы лучше понять, что представляет собой полувальмовая крыша, можно представить конструкцию, которая выглядит как нечто среднее между вальмовой версией и простым двускатным двускатным крылом.
Отличает полуобедренную конструкцию от остального трапециевидного фронтона.
Существует множество характеристик такой конструкции, на которые следует обратить внимание и разобраться в них, прежде чем приступать к установке.
В основном для чердаков возводят полубедренную конструкцию. Крыша может быть двускатной и шатровой, у которых имеется соответствующее количество срезанных треугольных граней. Расположение таких вырезов – над торцевыми стенками .
Это то, что отличает половину бедра от аналогичной конструкции бедра. Скаты крыши расположены симметрично относительно осевых балок и имеют равные углы наклона.
Если рассматривать такую конструкцию с положительной стороны, то можно выделить следующие моменты:
- Высокая водонепроницаемость обеспечивается за счет наличия в конструкции откосов, расположенных со всех сторон;
- Повышенный уровень защиты от атмосферных осадков создается за счет наличия карнизов вальмовых свесов;
- Пространство мансардного этажа увеличено на , благодаря полушатровой конструкции;
- Половина может быть установлена в климатической зоне, которая характеризуется экстремальными погодными условиями. Она очень прочная ;
- Внешний вид полушатровой конструкции очень эффектный и красивый … По конструкции подходит для каркасных домов, расположенных как в черте города, так и за городом;
- Конструкция хорошо противостоит вибрациям за счет наличия невысокого профиля в кровельной системе.
О недостатках можно сказать следующее:
- Крупное оснащение стропильной системы и всей конструкции крыши различными конструктивными элементами создает множество трудностей в процессе строительства и монтажа крыш;
- Полубедренная конструкция требует больших материальных затрат , что требуется достаточно большое количество;
- Кровля довольно сложно обустроить ;
Самостоятельно спроектировать такую разновидность непросто, все зависит от конструкции стропильной системы.Эта система отличается множеством отличий от обычных двускатных и скатных крыш .
Полувальмовая крыша: фото внизу.
Дом с полушатровой крышей
Каркасный дом с полускатной крышей
Полувальмовая кровля: стропильная система
Стропильная система намного сложнее, чем вальмовый тип кровли, она представлена трапециями и различными многоугольниками, к тому же сами вальмы тоже имеют разную форму.
Из видового разнообразия представлены полубедра:
- Голландский сорт – представлен вальмовым вырезом снизу, а от острия карниза идет фронтон трапециевидной формы;
- Датская разновидность – оформлена в обратном порядке, от карниза расположено трапециевидное бедро, над которым монтируются небольшие треугольные фронтоны.
Стропильная система для такой кровли бывает двух видов, в зависимости от того, какие стропила используются для возведения конструкции:
- Раздвижной … Этот вид стропильных ног опирается не только на конек и мауэрлат, но и на промежуточные опорные элементы. Такими опорами могут быть стены или столбы, которые при установке располагаются на балках перекрытия.
- Подвес … Этот тип стропил не имеет промежуточных опорных элементов.
Перечисленные элементы образуют стропильную систему:
- Стропила обыкновенная … Имеют опору на брус мауэрлата и расположенный перпендикулярно к ним конек. Конструкция аналогична классической односкатной разновидности крыши … Их длина – это расстояние от коньковой балки до стены конструкции.
- Диагональные стропила … Такие элементы образуют полубальто, иначе их называют угловыми стропилами. Схематично их можно представить в виде граней равнобедренного треугольника в конструкции крыши. В других стропильных системах, например, в бедре или бедре аналогичный элемент имеет самый длинный , в этом случае диагонально расположенные стропильные ноги могут быть короче половины общей длины пандуса.
- Народники … Иначе их называют полуножками или короткими стропилами. Требуется для соединения диагональных стропил с мауэрлатом .
- Опора … Расположена на каждой балке крыши в стропильной системе слоистой типа .
- Конек (перекладина) … Место, где все стропильные ноги обоих откосов сходятся на своей вершине. Вдоль этого элемента прикреплена цельная обрешетка для усиления прочности этой части конструкции .
- Вспомогательные элементы … Любые элементы, которые служат для повышения прочности и надежности всей системы … Они могут быть представлены подкосами, поперечинами, досками, раскосами и т. Д.
ВНИМАНИЕ!
Для увеличения прочности стропильной системы в нее монтируют специальные стяжки, соединяющие элементы, расположенные на противоположных сторонах. Монтаж дополнительных стяжек выполняется заподлицо с перекрытиями или на уровне середины стропильных балок.
Схема ферменной системы
Пирог кровельный
К любой кровли, независимо от ее типа , бывает не один слой материала, а несколько .
Это решение позволяет придать крыше все необходимые характеристики и свойства для комфортной жизни.
Состав и структура кровельной совы могут различаться в зависимости от ее назначения и разновидности.
Что касается полубальца, то такой кровельный пирог представлен следующими слоями :
- Материалы внутренней отделки;
- Обрешетка;
- Пароизоляционный материал;
- Прилавок-гриль;
- Изоляционный материал;
- Гидроизоляция;
- Система вентиляции;
- Рубероид.
Каждый материал в «пироге» кровли предназначен для выполнения определенных функций, многое зависит от правильного монтажа такой системы .
Все материалы должны быть правильно подобраны в соответствии с индивидуальными характеристиками и параметрами конструкции.
Кровельный пирог укладывается одинаково на всех типах кровель, сначала устанавливается обрешетка, на которую впоследствии поочередно крепятся материалы.
Пирог кровельный
Процесс возведения полушатровой кровли
Лучше весь процесс строительства разбить на несколько отдельных этапов, понимая суть которых строительство пройдет легко и без ошибок.
Этапы процесса :
- Конструкция из мауэрлата … Процесс постройки этой части системы может быть или не быть похож на процесс постройки традиционного каркаса. Во втором случае монтаж осуществляется таким образом, чтобы брус располагался заподлицо с внешними стенами (их внутренняя часть), в центре несущих стен и на одном уровне со стенами фронтона (также их внутренняя поверхность).
- Укладка балок перекрытия … Балка размещается перпендикулярно балкам мауэрлата основных несущих стен … Если в такой конструкции есть слабое место при их соединении, то оно размещается над несущей стеной.
- Установка опор … Стойки, расположенные на краю , имеют решающее значение для длины основных секций крыши … Рядные стойки размещаются на одинаковом расстоянии для равномерного распределения нагрузки на крышу. Перед тем, как приступить к креплению, их вертикальное положение проверяется с помощью отвеса или более точного лазерного прибора.После того, как крепление сделано, стойки дополняют на время с помощью вспомогательных черенков.
- Установка стропил … Этот этап выполняется стандартным способом, по технологии стропил. Этот этап не особо сложный.
- Установка диагональных стропил … Для изготовления и установки диагональных стропил проводится ряд специфических действий, обеспечивающих высокую точность выполняемого процесса.
Стропила
Установка мауэрлата
Схема установки диагональных стропил :
- Вначале устанавливают доску обрезной , которая располагается заподлицо с фронтоном мауэрлата (его внешней стороной). Параметры размеров доски обычно составляют 50х150 мм. Его временно прибивают гвоздями, чтобы зафиксировать положение и не уронить. Эта часть конструкции необходима для точных измерений положения надреза..
- Далее используют доску произвольных размеров, которую укладывают на 3-4 обычные стропила параллельно ходу конька. Точность горизонтального положения проверяют с помощью уровня или рулетки. После этого доску подтягивают к заколоченному ранее отрезку. На пересечении будет точка, в которой должен проходить будущий горизонтальный разрез .
- Доска размером 50х200мм отпилена таким образом, чтобы получился диагональный элемент. Для этого сначала нанесите его на верхний край фермы … Этот процесс лучше всего выполнять вместе, чтобы можно было одновременно удерживать доску и наносить маркировку. На внешней части, которая обращена в сторону полубедра, наметьте линию, идущую по оси в центре.
- Далее измеряют значение верхнего среза , которое необходимо для точности при вычислении нижнего узла. Измеренное расстояние наносится в верхнем направлении вдоль мауэрлата в четырех точках , которые повторяют контур стропила в 3D.
- Последний этап изготовления выпилов в отмеченных местах … Если не было ошибок и ошибок в процессе можно сразу сделать оставшиеся диагональные стропила .
- Перед установкой боковых стропил необходимо снять обшивку вспомогательной доски с фронтона мауэрлата … Изготовленные стропила устанавливаются в нужных местах и фиксируются металлическими скобами, уголками или гвоздями. Снизу лучше всего крепить уголками .
Изготовление и установка набедренных ножек … Расстояние, на которое стропильная ножка должна подниматься относительно своей нижней части , обязательно измерьте, а результат отложите в сторону от верха конька и также запишите. С этого момента натягивают шнурок, по которому направляют в дальнейшем процессе установки стропил в центральной части конструкции.
Для установки опоры полубедренной конструкции необходимо:
- Измерьте угол b, который находится между шнурком и опорной стойкой … Лучше измерять транспортиром или скосом.
- Измерьте угол f между диагональными элементами … Такой замер позволит правильно определить значение угла, под которым пятки запиливаются сверху, стачивая два края. Таким образом, после установки стропила плотно войдет в сборку.
- Используя доску с параметрами 50х150 мм, делают пропил под углом b , после чего доску обтачивают до получения выступа, параметры которого будут равны углу f.
- Очень важно каждый раз примерять полученные элементы во избежание ошибок и ошибок.
- Установка этого элемента выполняется поверх шнурков , чтобы можно было измерить высоту, на которую заготовка поднимается над гребневым узлом.
- Результирующий параметр перемещается на вниз, чтобы определить глубину резания дна. Это значение измеряется только в вертикальной плоскости, после чего проводится горизонтальная линия.Это линия, по которой будет разрезана нижняя часть узла.
- После этого размечаем линию разреза снизу … Для определения этой точки с помощью рулетки откладываем параметр ширины карниза и с этой точки опускаем вертикаль, пересекающую заготовку бедра стропила.
- После того, как были сняты все указанные замеры, не спешите приступать к установке стропильной ноги … Получившийся элемент представляет собой шаблон для изготовления наручников.
- Человек выполнен аналогично , но распил бруса только с одной стороны на величину угла, равную f / 2. В нижнем узле все тоже просто – все проходящие линии расположены симметрично .. После завершения изготовления наручников все имеющиеся элементы фиксируются стандартным способом.
Завершение строительства … Когда стропильная система готова, последний шаг – зашить карниз и построить обшивку для укладки материалов для кровельного пирога.После завершения укладки всех необходимых слоев относительно индивидуальной конструкции крыши устанавливается кровельное покрытие.
Заключение
Несмотря на сложность возведения полувальмы, разобравшись в сути процесса, вы легко справитесь с задачей возведения такой кровли. Самое сложное в процессе монтажа – это оборудовать торцевые части кровельной системы, поэтому начинать разбираться в процессе стоит именно с этих этапов.
В контакте с
Опытные мастера и дизайнеры кровельных каркасов и покрытий могут подтвердить, что из всех существующих конструкций стропильная система полувальмовой крыши считается самой совершенной и в то же время сложной в изготовлении. Его основа была изобретена и внедрена триста лет назад в очень влажном и снежном климате побережья Балтийского моря, что наложило определенный отпечаток на конструкцию каркаса полувальмовой крыши.
Устройство полувальмовой крыши
Половальце – небольшой скат или сектор крыши, расположенный между короткими наклонными стропилами со стороны фронтона.
В современных конструкциях полубедра используются два варианта компоновки:
В последнем случае между гребнем и верхним краем полубедра остается вертикальный участок фронтона, который практически всегда оборудована вентиляционным или слуховым окном для мансарды.
Достоинства и недостатки полувальмовой крыши
Большинство людей находят внешний вид и дизайн этой кровли весьма привлекательными. Полувальмовая, фото, выглядит элегантнее и современнее старых прямоугольных двускатных и даже шатровых крыш.
В чем преимущества полувальмовой крыши
Необычная и немного странная, на первый взгляд, крыша с полускатной крышей изначально появилась в Дании и Голландии, как наиболее оптимальный вариант, способный выдержать климат с большим количеством туманов, дождя и снега, частыми заморозками и регулярным обледенением крыши и фасадов.
Поэтому в полувальмовой крыше изначально заложены некоторые конструктивные особенности для борьбы с влагой:
- Дополнительные пандусы отлично защищали верхнюю часть фронтона, примыкающую к коньку, от проникновения воды, конденсирующего тумана и проливных дождей с ветром. ;
- Использование полубедра позволило снизить давление воздушного потока на фронтоны в условиях сильного ветра;
- Использование полувальмовой конструкции вместо полноценной шатровой крыши позволило уменьшить продольные размеры здания.
На первый взгляд, для современных реалий это не так уж и важно, но до недавнего времени укороченный скат полувальмовой крыши был решением проблемы в очень плотной городской застройке. Дизайн дома с укороченной крышей оказался достаточно привлекательным, поэтому датская черепица или полукатная крыша давно стали классикой архитектуры.
Важно! Полубедра эффективно отражают напор ветра.
Если попытаться заменить полускатную крышу двускатной, с плоскими фронтонами, то последний испытает нагрузку в несколько сотен килограммов, что может привести к выдавливанию облицовки стен при сильном ветре.
Недостатки полубаткой крыши
Помимо лаконичного дизайна и хорошей адаптации к плохим погодным условиям, у этого типа конструкции есть и определенные недостатки. Прежде всего, высокий профиль крыши. Изначально каркасы полувальмовой крыши были очень высокими. В современных конструкциях высоту конька определяет заказчик. Но даже при небольшой монтажной высоте коньковой балки монтаж полувальмовой крыши намного сложнее, чем в случае двухскатных стропильных каркасов классической схемы.
Второй существенный недостаток – увеличение количества швов и линий стыковки сопряженных откосов. В полушатровой крыше их меньше, чем в шатровой или в классических четырехскатных схемах, но все же список мест потенциальных протечек воды больше, чем в двухскатной системе.
Поэтому на верхних полубатках крыш часто устанавливают дополнительные навесы, отражающие часть потоков дождевой воды и защищающие фронтоны и стены под ними от промокания.
Для шатровых крыш дизайнеры нашли другое решение. Вместо козырьков выдвинули две боковые наклонные плоскости, в результате под их защитой оказалось окно и верхний край с упорной планкой.
Схема стропильной системы полувальмовой крыши
В простейшем варианте конструкция крыши с прикрепленными к стропильному каркасу половинками шатров имеет четырехскатную схему.
Например, если посмотреть на чертеж полувальмовой кровли с нижним расположением полувальм, становится понятно, как формируется система опор стропильных балок:
- Стропила полувальмы Вальмовые крыши делятся на две группы – обычные и вальмовые.Первые укладываются на боковые скаты крыши, вторые образуют половинки вальм;
- Центральная часть стропильного каркаса выполнена так же, как и в случае с обычной двускатной крышей, длина конька составляет примерно 2/3 расстояния между боковыми стенками;
- Форму и высоту ската будущего полубальтового ската формируют вальмовые стропила;
- Полубедра набираются из многослойных стропил, упирающихся в основание в мауэрлат, и с верхней полки на перекладине с вставкой.
Для схем с верхним полубедренным расположением стропильная система образована вальмовой балкой, установленной между коньком и горизонтальной поперечной балкой.
В этом случае свесы фронтонов удлиняются на расстояние, равное шагу обычных стропил.
Разновидности полувальмовой кровли
В современном строительном проектировании можно встретить довольно большое количество различных модификаций полувальмовой кровли, они активно используются для различных схем чердаков и жилых мансард, одно и то же полу- и двухэтажные корпуса с балконами и открытыми площадками для отдыха.Все они основаны на двух классических типах – датской и голландской схеме с полувальтовым стропильным каркасом.
Голландская полувальмовая
Этот тип кровли по устройству полностью совпадает с рассмотренной ранее конструкцией с верхним полувальбом.
Обычно голландский вариант возведения полувальмовых откосов применяется для полутораэтажных домов, стропильные системы которых выполнены с длинными откосами, расположенными под большим углом наклона.
Использование полубедра позволяет снизить ветровую нагрузку на стропильную систему и одновременно защитить балкон или окна, построенные на фронтоне здания, от дождя.
Голландский метод устройства полувальмовой крыши позволяет надежно изолировать верхнюю часть мансарды от мансарды или жилого подкровельного пространства. Один из вариантов голландской схемы полувальмовой кровли показан на видео
Голландские стропильные системы идеально подходят для обустройства чердаков с покатой крышей, загородных домов и загородных коттеджей.
Датская полувальмовая крыша
Классический вариант стропильной системы с нижним полувальмовым расположением. Голландские модели, несмотря на всю простоту и доступность изготовления двускатной крыши, менее распространены, чем датские, поскольку рассчитаны на достаточно большие стропильные конструкции. Только в последние 10-15 лет, при активном строительстве двух- и трехэтажных усадеб, голландские системы стали не менее популярными.
Датские полубастовые фермы можно использовать практически в любых зданиях, от трехэтажных особняков до небольших одноэтажных построек.В условиях очень влажного и холодного климата в Дании полубедренные системы обязательно строили с ломаными спусками, как на схеме.
Верхняя часть стропильного каркаса строилась под очень большим углом – до 70 °, нижние свесы и полубатки располагались с наклоном всего 20 °. В результате получилась крыша, очень напоминающая остроконечную средневековую шляпу, одинаково комфортную как в снег, так и в дождь. В таком доме хозяева жили в основном на втором этаже, на первом была плита и кухня, на чердаке и в подкровельном пространстве хранилась утварь и припасы.
Долгое время датские крыши с ломаной крышей оставались визитной карточкой Копенгагена. Современные полушатровые стропильные системы лишь отдаленно напоминают кровельные конструкции двухсотлетней давности.
Важно! В современных условиях датская полувальмовая стропильная система выбирается только как альтернатива шатровой или обычной шатровой кровле.
Такая конструкция дает возможность оборудовать пару мансардных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам.
Как рассчитать площадь полувальмовой конструкции кровли
Расчет площади поверхности проводится на основе школьного курса планиметрии. Условно кровельное покрытие можно рассматривать как две пары геометрических фигур. Для датской системы это будут две большие и две маленькие трапеции основных спусков и полубедра соответственно.
Чтобы найти площадь основного откоса, необходимо продольную длину откоса умножить на половину суммы горизонтальных длин конька и расстояния между крайними точками по линии карниза.По этой же формуле рассчитывается площадь полубедра. Расстояние от перекладины до карниза умножается на полусумму длин перекладины и линии фронтона. Осталось только сложить два квадрата и умножить на два.
Как сделать полавальтовую крышу своими руками
Основная сложность выполнения данного вида работ заключается в том, что даже самые точные расчеты длин и размеров деталей стропильных систем редко совпадают с что требуется на строительной площадке.Все равно на месте придется своими руками настроить все детали стропильной системы.
Совет! При расчете заготовок для сборки и монтажа полувальмовой крыши размеры всех деталей берутся с положительным допуском 5%.
Менее точные размеры достигаются на специализированных линиях промышленного производства кровельных каркасов. При этом все детали каркаса полувальмовой крыши получаются практически точно по чертежу, а несущую систему можно собрать как конструктор.
Начало монтажа стропильной системы
Монтаж полубальтового каркаса начинается с конькового прогона. В центре потолка ровно по средней линии крыши устанавливаются две вертикальные стойки, на которые крепится коньковая планка. Чтобы каркас не деформировался и не отклонялся от исходного положения, система фиксируется временными распорками и подкосами.
Следующим шагом является установка двух пар стропильных балок на собранный каркас конька, по две на каждом конце горизонтальной поперечины конька.Основание рамы закреплено и усилено распорками и распорками.
Сборка полубедра
Для формирования плоскости полубедра необходимо установить опорную поперечину или перекладину. Его прикрепляют к вертикальной стойке, удерживающей коньковый брус, и временно прострочивают обычными стропилами. Следующим этапом является вырезание и установка вальмовых стропил. Это самый сложный этап сборки стропильной системы полувальмовой крыши, так как нужно постараться максимально точно разметить и вырезать опорные плоскости балок.Выровняв самолет, можно капитально отремонтировать транец.
Остальные стропила полувальмового ската вырезают и размещают по результатам замера габаритов каждой балки. На последнем этапе укладываются обычные стропила, сшивается обрешетка, укладывается пароизоляция и кровля.
Одно из самых «узких» мест полувальмовых крыш связано с расположением зоны примыкания верхнего края кровли к вертикальной поверхности фронтона.Именно в этом месте чаще всего течет дождевая вода, поэтому еще на этапе сборки стропильной системы под обрешетку укладывают металлический фартук из тонколистовой оцинкованной стали. Это позволяет повысить жесткость линии стыка и предотвратить отрыв планки упора от стены.
Полушатровые крыши – один из самых интересных вариантов, заимствованных из архитектуры Северной Европы. Их обтекаемая форма легко адаптируется к порывам ветра. Укороченные треугольные откосы позволяют значительно расширить границы полезного чердачного пространства без размещения на стенах массивной кровельной конструкции.
Стильно смотрится на зданиях любой этажности и назначения. Единственный недостаток – сложная технология строительства. Однако тот, кто знает, как устроена стропильная система полувальмовой крыши, без проблем справится с работой.
Полувагонное «семейство» нельзя безоговорочно отнести к классу четырехскатных. Более того, он явно служил материнской базой для развития. Скорее, это совокупность сооружений с двумя и четырьмя откосами, возведение которых предопределяет использование обоих способов строительства.
Полувальмовая категория отличается от шатровой родительской тем, что характерный треугольный элемент шатровых крыш укорачивается. К нему примыкает часть вертикального фронтона каменного дома или аналогичный фронтон деревянной конструкции. Укороченное бедро естественно расположено под углом к указанным стенкам фронтона. Угол между ними может быть выпуклым или вогнутым, а половина бедра располагается сверху или снизу.
По форме и расположению конструктивных элементов полускатные крыши делятся на два основных типа:
- голландский. Крыша с трапециевидным полушаром, занимающая нижнюю часть ската фронтона. К верхнему основанию трапеции примыкает вертикальный треугольник, вместе с которым они чаще всего образуют вогнутый угол, реже – выпуклый. Треугольник может быть сплошным или иметь слуховой проход.
- датский. Крыша с треугольным полубальцом, занимающая верхнюю часть концевого сегмента. Основание треугольника опирается на вертикальный трапециевидный фронтон, вместе они образуют выпуклый угол. Датский вариант очень похож на обычную вальмовую крышу, только ее торцевые скаты короче.
На основе двух основных разновидностей было разработано множество вариаций на полубедренную тему. Среди них не только конструкции, различающиеся высотой, величиной откосов, углом наклона, формой элементов. Есть четырехскатные крыши, все стороны которых построены по датскому или голландскому принципу, есть здания, у которых укороченный вальм только с одного конца или с одной стороны.
Во всех конструктивных сочетаниях часть стропильных ног монтируется по правилам устройства каркасов для двускатных крыш, т.е.е. подвесной или слоистый метод. Подвесные стропила устанавливают, если у оборудуемой коробки нет внутренней несущей стены или нет возможности установить опоры для конькового прогона. Наклонная же техника реализуется при наличии надежной опоры или может быть предусмотрена для верхних пяток стропильных ног сегмента двускатной крыши. Нижняя пятка стропил обоих типов должна опираться на мауэрлат, на верхний венец каркаса, заменяющего его, или на балки перекрытия.
Вне зависимости от количества вариантов проекта, конструкция стропильной системы основана на одном из основных полубедренных способов или на их комбинированном применении. Разобравшись с ними, вы сможете понять, как применить датские или голландские технологии в обустройстве собственного дома и как совместить привычную покатую часть крыши с укороченными вальмами.
Голландская стропильная система
Конструкция сооружения с трапециевидным коротким бедром и треугольным фронтоном над ним мало чем отличается от традиционного четырехскатного сооружения.Правда, по схеме стропильной системы полувальмовой кровли голландского типа она не похожа на запечатанный почтовый конверт. Это больше похоже на разделенный пополам прямоугольник с трапециями по краям торцевых сторон. Правда, перед этапом строительства коротких откосов все работы проводятся одинаково.
Базовый процесс построения
Сначала устанавливаются опоры для прокладки конькового прогона. Вместо отдельных опорных стоек можно использовать каркас, верхняя сторона которого будет служить прогоном для будущей крыши.Затем устанавливаются обычные стропильные ноги. Технологические отличия начинаются с установки диагональных ножек и манжет голландского полубедра. Ведь они обязаны образовывать плоскость укороченного пятиугольного ската, а не полноценного треугольного вальма, как в стандартных шатровых крышах.
Поставленная цель достигается установкой горизонтальной перемычки-шпильки, к углам которой диагональные стропила соединяются пропилом. Часть клиньев, расположенных в центре будущего откоса, закрепляют по обе стороны от прилива гвоздями или уголками.Остальные балки монтируются обычным способом: сверху к диагональному стропилу, снизу к мауэрлату или балке перекрытия.
Для обеспечения жесткости в районе полубедра участки соединения перемычки с обычными стропилами усилены подкосами. Крайние стропильные фермы с двух сторон складываются вдвое. Места крепления перемычки к стойке и к стропилам дополнительно укрепляют короткими заглушками – кусками доски, прибиваемыми снизу. Они предотвратят деформацию конструкции при превышении нагрузки.
Треугольная часть фронтона, возвышающаяся над укороченным бедром, обшивается доской или листовым материалом. Однако разумные хозяева устраивают небольшие окна вертикальным треугольником для потока естественного света и вентиляции.
Фото-подборка познакомит вас с распространенными типами голландских кровель полушатровой разновидности и формами стропильных систем:
Смесь Голландии с Данией
Как обычно, базовая голландская версия стала основой для разработки множества модификаций.По одной из них, место треугольника фронтона занимает полубедра аналогичной конфигурации. Имея пятиугольный укороченный наклон, он образует скорее выпуклый, чем вогнутый угол. Следует отметить, что вогнутые углы встречаются и в ряде архитектурных решений. В плане схема похожа на обычный конверт, но проекция тазобедренных компонентов другая.
Отличие в алгоритме построения. На этапах возведения двускатной части кровли работы выполняются по слоистой или навесной технологии.Затем для создания характерного излома, прежде всего, перед крайней обыкновенной фермой, монтируется ее укороченный аналог, а по ее углам уже прикрепляются диагонали. Далее все делается по вышеприведенному плану и по чертежам голландской стропильной системы для полувальмовой крыши. По датской методике строится только верхний треугольник бедра.
Ферма крыши датского типа
Датский сорт не менее интересен, чем его голландский «друг», но во главе стропильной системы стоит немного другой образ.Фактически, оба типа крыш могут быть устроены из двух ярусов, уложенных друг на друга. Он построен таким образом, что вполне подходит, если в чердачном помещении планируется разместить чердак. Однако сломанный метод значительно дороже и хлопотнее, чем метод полубедра, с которым стоит ознакомиться.
Построение датской крыши, шаг за шагом
Мы уже выяснили, что короткое датское бедро имеет треугольную форму, а прилегающий к нему фронтон – трапециевидный.В плане крыша очень похожа на вальмовую конструкцию, но укороченные вальмы намного меньше и их углы не совпадают с углами крыши.
Перед постройкой крайне желательно обзавестись достойным проектом и произвести расчеты элементов стропильного каркаса. Трудиться с расчетами размеров каждого элемента утомительно. По заверениям опытных кровельщиков, достаточно рассчитать самую длинную часть системы. Остальные элементы могут быть равного или чуть меньшего сечения.
Устройство коньковой части рамы
Возведение полувальмового каркаса начинается по общим для всех крыш правил с устройства мауэрлата. На нее должны опираться пятки частных и бедренных стропильных ног. Стоит отметить, что опора будет осуществляться на разных уровнях, ведь верхние плоскости несущих стен и фронтонов находятся на неодинаковой высоте.
Строительство первой очереди стропильной системы осуществляется в четыре этапа:
- Мауэрлат строительный.В описанном примере он не будет напоминать традиционный деревянный каркас. Штанга для устройства мауэрлата укладывается отдельными полосами: 1 – заподлицо с внутренней поверхностью наружных стен, 2 – по центру внутренней несущей стены и 3 – заподлицо с внутренней плоскостью стен фронтона.
- Укладка балок перекрытия. Выполняется перпендикулярно балкам мауэрлата основных несущих стен. Если необходимо соединить две балки, то место слабого соединения должно быть расположено над несущей внутренней стеной.
- Монтаж опор коньковой балки на внутренней стене. Концевые опоры определяют длину основной секции крыши. Расстояние между стойками ряда должно быть одинаковым, чтобы нагрузка от крыши распределялась равномерно. Перед креплением вертикальность опор проверяется отвесом или более серьезным лазерным инструментом. После крепления положение подкосов временно дополняют вспомогательными укосинами.
- Установка обычных стропильных ног основной части откосов, для которых используется традиционный.
Изображения балок перекрытия не показаны на рисунках в примере, так как это может нарушить принцип процесса. На самом деле должно быть совпадение.
Установка диагональных стропил
Диагональные датские стропила соединяют край конька с углами фронтона. Для их изготовления и монтажа проводится ряд специфических действий, позволяющих выполнять работы с достаточной точностью:
- Заподлицо с внешней плоскостью фронтона мауэрлата устанавливается кусок доски размером 50 × 150 мм.Его следует временно прибить парой гвоздей, чтобы он не сдвинулся и не упал при последующей примерке. Обрезка нужна для разметки положения среза одним махом без лишних манипуляций при примерке.
- На 3-4 обычные стропила кладут доску произвольных размеров так, чтобы она была четко параллельна коньковому прогону. Горизонтальность своеобразной реперной точки контролируется измерениями рулеткой или лазерным уровнемером. Далее нужно подтянуть доску до ранее прибитого сегмента.Пересечение доски и отрезка укажет точку, по которой проведена горизонтальная линия предстоящего реза.
- Диагональный элемент стропильной системы изготавливается из доски 50х200мм. По традиции в первую очередь производится примерка. Доску следует прикладывать к верху внешней фермы, а обшивку – к углу. Лучше работать вместе: один держит заготовку, другой размечает.
- С внешней стороны, то есть повернутой к полуобедренной части, четко проведена горизонтальная линия вдоль центральной оси сбоку заготовки.
- С учетом того, что зеркальный элемент будет плотно прилегать к изготавливаемому стропилу, на внутренней стороне пропила в плоскости отмечается линия. Можно, конечно, не сразу учитывать плоский срез, а фактически исправить обе диагональные заготовки позже. Мастеру удобнее определиться с местом.
- Измеряется величина верхнего среза. Отмеренное расстояние нужно отложить внизу для точного рисования нижнего узла.В примере это 26 см.
- Полученные в результате замеров 26 см откладываются от мауэрлата фронтона в четырех точках, повторяя воображаемый трехмерный контур стропильной доски.
- На твердом грунте сделаны все отмеченные надрезы – диагональная ножка готова. Если не было особых изъянов в конструкции короба и укладке мауэрлата, можно сразу сделать вторую стропилину из такого же полубальта.
Перед установкой диагональных стропил мауэрлат фронтона освобождают от обшивки вспомогательной доски.Готовые стропильные ноги перемещаются на свое место и надежно фиксируются. Для крепления верхней пятки подходят гвозди, внизу лучше использовать уголки.
Изготовление и установка бедра
Нижняя пятка диагональной стропильной ноги возвышается над мауэрлатом на расстояние, требующее обязательного замера. Результат следует отложить в сторону от вершины гребня и отметить. От найденной таким образом точки натягивают шнурок до середины фронтона.Он послужит ориентиром при изготовлении и установке центральных вальмовых стропил.
Для установки центральной ножки полубедра необходимо:
- Измерьте угол β между шнурком и опорной стойкой с помощью небольшого строительного гониометра. Это поможет вам точно проследить линию верхнего среза.
- Измерьте угол φ между диагональными элементами. Для плотного прилегания к узлу нужно сточить два края в виде фаски на верхней пятке.
- Доска подходящей длины сечением 50 × 150 мм сначала распиливается под углом β, затем распил затачивается с двух сторон так, чтобы на конце получился угловой выступ со значением φ.
- Заготовку нужно снова примерить. Его устанавливают прямо над натянутым шнурком, чтобы отмерить высоту заготовки над гребневым узлом.
- Результат переносится вниз, чтобы определить глубину нижнего реза. В показанном примере это 6 см. Укладывают строго вертикально, от получившейся точки проводят горизонтальную линию.Линии для распиловки пропилов нижнего агрегата готовы.
- Сразу после разметки разреза отмечается линия нижнего разреза. Для этого необходимо с помощью рулетки отложить ширину карниза и от воображаемой точки провести вертикаль, пересекающую заготовку вальмовых стропил.
- После выполнения всех запланированных разрезов бедренная ножка не прикрепляется сразу, а используется как шаблон для изготовления жен.
Народники для заливки откосов вальмы выполняются без отклонения от изученной методики, но с учетом реальных размеров и специфики установки.Верхний срез подрезан только с одной стороны под углом, равным φ / 2. С нижним узлом все просто – все линии, если они проложены правильно, должны быть симметричными. По окончании обработки заготовок все элементы бедра устанавливаются и крепятся как обычные собратья.
Аналогичные действия проводятся при изготовлении и установке основных скатов. Для формирования нижних разрезов используется один из элементов бедра. Для верхнего среза сначала проводится линия под углом β, затем она заостряется с нужной стороны под углом, полученным расчетом по формуле 90º-φ / 2.
Среди этапов подготовки:
- Установка двускатной кобылки, образующей концевой свес. Они крепятся оцинкованными металлическими уголками к крайним пандусам основных откосов, опираясь на вырубки на наклонных участках укороченного фронтона. Шаг установки кобыл примерно 1м. Между кирпичной или бетонной стеной и деревянными элементами обязательно должна быть гидроизоляционная прокладка. Нет смысла использовать дорогой полимерный или битумно-полимерный материал.Под кобылку можно положить кусочки рубероида или несколько слоев пергамина.
- Монтаж ветрового борта по периметру кровли. Работа начинается с прикрепления доски 50 × 150 мм к фронтальному и главному свесам. Длина доски для оформления фронтальных карнизов определяется по проекту, и корректируется по факту. Рулеткой или шнурком от диагональной стропильной ноги нужно провести прямую линию до лобовой доски фронтона.Затем необходимо проверить будущее положение диагональных стропил по отношению к углу ветровой обшивки с указаниями проекта. Ветровые доски, расположенные под углом, прилегающие к кобылке, сначала примеряются и подпиливаются, затем прикрепляются.
- Диагональные элементы застроены доской одинакового размера. Сегменты трита сращиваются с дюймовым сегментом.
Стропильный каркас датского типа готов. Осталось подшить карнизы и соорудить обрешетку в соответствии с техническими особенностями укладываемого покрытия на крышу.
Принцип устройства стропильных систем для крыш с укороченными вальмами не прост, но понятен. Сложность заключается только в устройстве торцевых частей, а правила и особенности их построения мы описали максимально подробно. Теперь необходимо применить полученную информацию на практике: потренироваться в строительстве самостоятельно или проконтролировать наемный коллектив.
Выбирая проект строительства частного дома своими руками, учитывают не только практическую сторону вопроса, но и эстетическую, ведь он станет «лицом» участка.Чаще всего будущие домовладельцы выбирают, как они говорят, всем сердцем, принимая решения, исходя из того, что им нравится, а что нет. Возможно, именно поэтому столь популярной стала оригинальная необычная полавальмовая крыша.
В ответ на запросы заказчиков архитекторы и дизайнеры создают все больше и больше проектов с полушатровой крышей, которую еще называют голландской. Имея большой опыт строительства частного жилья, они объясняют свой выбор не только его эстетичностью, но и высокой функциональностью, что по достоинству оценят жители регионов с суровым ветреным климатом.В каких условиях остановить свой выбор на такой конструкции и как проходит процесс ее возведения своими руками, читайте в специально подготовленном материале.
Особенности конструкции
Конструкцию полувальмовой крыши нельзя назвать простой ни по конструкции, ни по установке своими руками, так как это коктейль положительных качеств простого двускатного и вальмового,. Если говорить о внешнем виде, то по форме фронтонов он напоминает трапецию, которая образуется за счет элементов бедра, срезающих вершину треугольника.Двускатная двускатная крыша благодаря своей конструкции имеет ряд преимуществ:
- Обтекаемая форма. За счет отсутствия острых углов полувальмовая крыша обладает отличной устойчивостью к ветровой нагрузке, что является существенным плюсом в регионах с постоянными сильными ветрами, при строительстве на открытой местности, в горных районах.
- Рациональное использование чердачного помещения. Каркас полувальмовой крыши позволяет оборудовать просторное подсобное помещение для сезонного хранения вещей или даже жилую комнату, не уступающую по комфорту первому этажу.
- Высокая изменчивость. Изменяя угол наклона откосов, архитекторы создают крыши с уникальным дизайном, адаптированные к условиям практически любого региона нашей страны.
- Оригинальный вид. Там, где преобладают в основном треугольные остроконечные крыши, на их фоне полускатная крыша выглядит новым словом в частном строительстве.
Возможные трудности
Заинтересованность в постройке полаватровой кровли своими руками весьма похвальна, но вы должны понимать, что это под силу только профессиональным кровельщикам.Вы можете принять в нем участие лично, своими руками, если будете работать под руководством опытного мастера, который составит рисунок. При подготовке и установке вы можете столкнуться со следующими трудностями:
- Большой расход стройматериалов. Из-за сложной геометрии откосов, утяжеленных шатровыми элементами потребуется больше рубероида и древесины для стропильной системы, что скажется на стоимости работ.
- Высокий уровень сложности работы.Множество дополнительных опорных элементов конструкции, ребер, торцов затрудняют установку для неквалифицированных рабочих. А это значит, что на найме профессиональной команды сэкономить не получится. Для начала работы потребуются расчеты и чертежи.
- Большой вес. Сложный каркас крыши, включающий в себя массивную стропильную систему и большую площадь кровельного материала, требует усиленного фундамента, способного выдерживать такие нагрузки.
Тем не менее, уверяем, полученная информация о двускатной двускатной крыше будет полезна.Прочитав эту статью, вы легко «прочитаете» чертежи, узнаете, как должен проходить процесс установки, и сумеете выставить напоказ знание терминов перед мастерами.
Как уже было сказано, стропильная система с вальмой сложно собрать своими руками, в нее входят как имеющиеся в двускатной крыше элементы, так и новые. Он характеризуется следующей схемой:
- Мауэрлат. Это квадратная опорная планка, служащая основанием для скатов крыши.Он распределяет вес кровли по верхней поверхности несущей стены и переносит его на фундамент. В отличие от двускатной крыши, в шатровом мауэрлате устанавливают не на две перегородки, а на четыре. Также они снабжены концами фронтонов, которые несут нагрузку от тазобедренных элементов.
- Стеллажи. Вертикальные опоры из бруса, поддерживающие стропильные ноги или конек, исключающие их прогиб под собственным весом. Стойки устанавливаются на станину или стяжку, в зависимости от типа стропильной системы.
- Подоконник. По сути, это тот же мауэрлат, устанавливаемый на внутреннюю несущую стену. На него устанавливаются водостоки и подкосы.
- Хребет бега. Брус, на котором соединяются обычные стропильные ноги, высшая точка, козырёк крыши.
- Наклонные стропила. Диагональная стропильная нога, простирающаяся от конька до угла здания. Они длиннее рядовых и должны выдерживать большие нагрузки, так как на них опираются жены. Поэтому для их изготовления сечение бруса удваивают или скрепляют две доски, используемые для обычного стропила.
- Стропила обыкновенная. Стропила из досок 100х150 мм, опирающихся одной стороной на коньковую балку, а другой на мауэрлат, уложенные на внешние несущие стены. Устанавливаются в ряд с шагом 60-120 см в зависимости от ширины утеплителя и выглядят в точности как двускатная треугольная крыша.
- Полуоножки. Укороченные стропила, прикрепленные к диагонали вверху, а внизу к мауэрлату.
- Кобылка. Конструкция из досок меньшего размера, чем стропильные ноги секции, которые служат для образования свеса крыши и карниза, защищающего стены от атмосферных осадков и ветра.
Виды стропильных систем
В зависимости от планировки будущего здания стропильная система может существенно отличаться. Есть два типа:
Специалисты по кровле советуют по возможности использовать стропильную систему слоистого типа для сборки своими руками. Так конструкция крыши получается более устойчивой к внешним нагрузкам, появляется больше места для обустройства мансарды.
Последовательность установки
Возведение полувальмовой крыши – сложный кропотливый процесс, доверить который можно только профессионалам.Устанавливают крышу в следующей последовательности:
После завершения внешних работ переходят к внутренним. Для. Для того чтобы мансардное помещение можно было использовать как жилое, полавальмовая крыша должна быть утеплена, ее каркас обшит декоративным материалом. Когда работы будут завершены, вам останется только регулярно осматривать крышу, следить за ее состоянием, проводить профилактический ремонт своими руками.
Видеоинструкция
Полувальмовая кровля, стропильная система которой сложна, относится к разряду вальмовых конструкций.В нем бедра не устанавливаются на всю высоту ската. Сегодня этот вариант кровли используется довольно часто, так как она имеет красивый внешний вид и интересную форму.
Полувальмовая крыша – отличная защита от сильного ветра и лишней влаги.
Такая крыша оригинальна за счет использования дополнительных деталей (вышек и других элементов).
В большинстве случаев такую крышу устанавливают на дома с небольшой площадью, так как пространство под ней часто используют как чердак.Под этой крышей можно легко устроить дополнительную комнату, а в некоторых случаях и несколько. Полувальмовая крыша – отличная защита от сильного ветра и лишней влаги.
Недостатком конструкции такого типа является высокая стоимость и сложность расчета материалов. Крыша имеет большую поверхность, поэтому будут немалые трудозатраты.
Как рассчитать такую крышу?
Определить площадь крыши очень просто. Для этого нужно разделить крышу на несколько форм.
При расчете голландского дизайна нужно разбить откосы на прямоугольники и трапеции. Площадь первой фигуры можно рассчитать, умножив ее стороны. Чтобы определить площадь второй фигуры, нужно суммы оснований умножить на высоту и произведение разделить на 2. Далее нужно сложить полученные значения и умножить их на 2. Так как в результате можно получить площадь откосов.
Для расчета датской крыши нужно скат разделить на прямоугольник и несколько треугольников.Площадь первой фигуры следует рассчитывать, как описано выше. Площадь треугольника равна произведению его катетов, которое нужно будет разделить на 2. Далее сложите значения площадей первой фигуры и нескольких треугольников. В результате можно получить площадь откоса. Полученное значение нужно умножить на 2.
Вернуться к содержанию
Существующие виды стропильных систем для полускатных крыш
Схема односкатной крыши представлена на рис.1. Изделие имеет сложную структуру. Трапеции в этом случае будут заменены многоугольниками.
По типу вальм крыши можно разделить на:
- голландский. В нижней части шатровая отделка, и фронтон в виде трапеции переходит в свес карниза.
- Датский. Выполняется в обратном порядке. От карниза идет бедро в виде трапеции, а над ним устанавливаются небольшие треугольные фронтоны.
Вернуться к содержанию
Голландская кровельная конструкция
Под потолком мансарды есть мансарда, в которой окна будут обеспечивать вентиляцию.Эти элементы необходимо установить на фронтонах.
Чтобы построить эту крышу, вам нужно подготовить много материалов. В процессе возведения полувальмовой вальмовой крыши будут использоваться различные элементы, основными из которых являются следующие: стропильные ноги разного типа, упоры, подкосы и шренгели.
Монтаж – дело непростое, поэтому первым делом нужно составить проект кровли и произвести расчеты. Стропильную систему полувальмовой кровли следует возводить следующим образом:
Рисунок 1.Схема полувальмовой крыши.
- Перед укладкой мауэрлата потребуется сделать пояс из железобетона по периметру частного дома с установкой крепежа под брус. В качестве застежек можно использовать шпильки, которые ставятся с шагом 10-12 см. Для упрощения монтажа рекомендуется вставлять шпильки в местах, не совпадающих с креплением стропильных ног к бруску.
- Далее необходимо уложить слой изоляционного материала и смонтировать мауэрлат.Этот блок используется для привязки стен к крыше здания. Он распределит нагрузку со стропильных ног на верх частного дома. Крепление мауэрлата осуществляется с помощью гаек, которые накручиваются на шпильки. В таком варианте конструкции мауэрлат следует укладывать на боковые откосы. На вальмовых спусках он устанавливается на верхней части фронтонов и фиксируется анкерами. Элемент можно изготовить из бруса 150х50 мм.
- Следующим шагом будет установка коньковой рейки. Это важная часть стропильной системы.Это турник, который устанавливается в верхней части крыши. Его следует разместить между откосами. Элемент нужен для крепления стропил.
- В голландской кровле стропильная система предусматривает устройство вальмовых откосов с использованием различных стропильных ног, длину которых можно изменять в зависимости от конструкции. Наклонные стропильные ноги монтируются от углов постройки до конца конькового прогона. Они выдержат максимальную нагрузку.
- Крепежные элементы одной частью крепятся на фронтонах мауэрлата, помещаемых под бедро, а другой – к торцевой части конькового бруса.
- К основному мауэрлату и коньковому прогону крепят обычные стропильные ноги боковых откосов.
- Народные стропильные ноги фиксируются ниппельными ножками.
Наиболее подходящей породой древесины для стропильной системы полувальмовой кровли является сосна.
Если было решено построить полувальмовую крышу самостоятельно, то следует взять на себя ответственность за выбор материала для изготовления деталей стропильной системы. Рекомендуется использовать рейки сечением 150х50 мм.Наиболее подходящая порода древесины – сосна. Если приходится выбирать из твердых пород дерева, то следует отдать предпочтение лиственнице. Материал должен быть сухим, чтобы избежать деформации устройства при дальнейшем использовании. Дополнительно потребуется обработка древесины антимикробным составом.
При наличии больших пролетов необходимо укрепить систему упорами. Стропильные ноги в большинстве случаев укрепляют фермами.
Раскосы и опоры – это дополнительные стержни, поддерживающие элементы основной конструкции.Шпренгель – это балка или приспособление, укрепляющее основное здание. Все эти части будут опираться на плиты или балки перекрытия. В последнем случае вам нужно будет использовать затяжки.
пошаговый процесс и фото Комплексная система сплава вальмовой крыши
Дачные участки не отличаются большими размерами. Поэтому многие строят дома небольшой площади и увеличивают жилую площадь за счет создания дополнительных жилых помещений на чердаке. Это возможно, если правильно выполнить устройство арматуры кровли.
Такая крыша выполняется в виде четырех скатов. Два из них классические боковые в виде трапеции и еще два треугольных на концах крыши. В отличие от тентовой крыши, где все четыре горки сходятся в одной точке, у Valmova две вершины, соединенные между собой коньком.
Четырехскатная полая крыша
Это боковые треугольные фронтоны, которые выполняются с наклоном и называются Валмами. Двойная крыша также имеет треугольные концевые фасады, но расположены они строго вертикально, скатная крыша у этих коньков наклонная, что является отличительной чертой данного вида крыш.
Двухскатная крыша
Пустотная крыша называется, если концевые стержни, начиная от конька, доходят до внешней стены, то есть до карниза. Но есть варианты, когда конек прерывается и в одном месте уходит в вертикальную плоскость. Тогда такую крышу называют полутяжной или голландской.
По способу монтажа и использования различные материалы Такие кровли можно отнести к категории сложных конструкций. В целом конструкция скальной кровли состоит из мауэрлата, скейт-бруса, стропила – угловой, короткой и промежуточной.
Мауэрлат – это деревянный брус, крепится по всему периметру дома на самом верху стен. Он служит для правильной передачи и распределения нагрузок от ветра, снежного покрова, веса кровли и самих несущих стен. Этот элемент представляет собой обвязку верхней обвязки стен из штучных материалов – кирпича, бетонных блоков.
Maurylalat Walm Roof
Для стен из бревна или бруса мауэрлат не подходит. Его роль исполняет верхний венец церкви.
Лыжная планка – это основной элемент стропильной системы, соединяющий все крыши в единую конструкцию. Он должен быть такого же сечения с быстрыми ножками. В противном случае в будущем возможен перекос стропильной конструкции и кровли в целом.
Угловые стропила, иначе называемые диагональными стропилами – основные силовые детали, соединяющие углы строительной коробки с помощью коньковой балки. Для их изготовления потребуется доска, равной толщине брюуса конька.Одним концом она прикрепляется к коньку, вторым опирается на мауэрлат. В зависимости от проекта кровли используется разное количество таких стропил, но не менее четырех.
Угловые стропила холмической кровли
Короткие стропила могут быть разной длины, но при сборке конструкции кровли все они выходят под одним углом и располагаются параллельно промежуточными стропилами. Когда будет произведен требуемый расчет их количества, в первую очередь учитывают площадь всей кровли.Одним концом короткие стропильные ноги соединяются с угловыми стропилами, а другим опираются на наружную стенку постройки.
Центральные стропила устанавливаются верхним концом на лыжную планку, нижний упирается в несущие стены дома. Как правило, их расчет такой: три с одной стороны крыши и столько же с другой, но при устройстве стропильных систем для домов большой площади допускается увеличение их количества.
Промежуточные стропила – это элементы, одна сторона которых крепится на коньке, а вторая опирается на мауэрлат.На пустотелых прутьях их обычно не используют, так как вся площадь закрывается короткими стропилами. Расчет сечения и количества промежуточных элементов производится исходя из несущей способности стропильной конструкции и типа рубероида.
Для больших размеров В зданиях потребуется установка дополнительных усиливающих элементов в виде воздуховодов и вертикальных стоек, поддерживающих лыжную планку, и конструкций из шргеля для исключения провисания диагональных стропил.
Стропные системы в этих типах кровель выполняются в различных вариантах. Например, если полый скат не доходит до конька, в результате чего наверху образуется вертикальный малый лоб треугольной формы, то такая крыша называется – голландской.
Голландская пустотелая крыша
Также выделены тентовые крыши. У них все четыре горки одинаковой формы, а боковых фронтонов в таких конструкциях просто нет. Клапаны в этом варианте представляют собой треугольные поверхности, наклон которых выполнен под одним углом с другими коньками.Как правило, такие системы используются для построек, имеющих в проекции квадрат в виде квадрата. В группе каменных кровель бывают полустенные мансардные, четырехлистные, пинцетные, многолентовые и двойные.
Шатровая кровля
Кроме того, бывают ломаные крыши, состоящие из скатов разной величины, угол наклона которых разный. Такие конструкции очень сложны в устройстве, также сложно произвести их расчет. Поэтому они встречаются редко, но следует отметить, что они имеют очень привлекательный вид.Оценить эффективность крыш с нарушенной конструкцией стропильной системы вы можете на видео, где также описаны особенности их сооружения.
Устройство горных сплавных систем начинается с разработки их проекта. Правильный и грамотный проект позволит в короткие сроки собрать крышу. Оптимальный выбор угла откосов определяется в зависимости от климатических условий:
- В регионе, где преобладает ветреная погода, угол наклона должен быть меньше, это снизит нагрузку от ветра на крышу.
- При более снежной зиме угол наклона откосов, наоборот, увеличивает скопление льда и снега на крыше.
Draft Walm Sropling System
При выборе угла наклона стропил, соответственно, также проводится расчет необходимого количества материала. И если для обрешетки практически во всех случаях расчет производится исходя из общей площади кровли, то количество и сечение угловых и коротких стропил рассчитываются отдельно, в зависимости от выбранного типа кровли.
Помимо климатических особенностей региона, при выборе угла наклона учитывается тип рубероида:
- Если используется типовой материал, например, шифер или металлическое оборудование, то не к увеличить нагрузку на стропило, угол лучше делать не менее 22 °.
- При использовании рулонных покрытий учитывается количество слоев. Чем их больше, тем меньше откос можно сделать откосом.
- Устройство большего угла наклона позволяет использовать рубероид – профнастил, но учитывается высота профиля.Угол наклона может варьироваться в пределах от 20 до 45 градусов.
Выбор угла наклона кровли по материалу
Правильный расчет угла наклона кровли начинается с определения конечной оси здания на верхней обвязке. После этого необходимо отметить середину скейт-бара, в этом месте будет центральная опора для сплава. Затем необходимо определить расположение следующего промежуточного стропила, для которого измеряется расстояние, соответствующее расчету разводки промежуточных опор сплава.В большинстве случаев она не превышает 70-90 см.
Длину стропил определяют так, чтобы их нижний конец выступал над внешней стеной на 40-50 см, а верхний упирался в перекладину лыж.
Аналогичный расчет выполняется на всех четырех сторонах крыши для расчета расположения промежуточных опор для рафтинга у опорных балок. Пример их правильного расположения показан на фото.
При проектировании каменных кровель можно использовать два типа стропил – навесные и балочные.Подвешивание опирается только на стены здания, перенося через мауэрлат все распорные нагрузки. Если предполагается устройство мансарды, то дополнительно требуется установка металлических или деревянных стяжек, которые укладываются на несущие стены здания и впоследствии служат основой устройства потолка. На фото видно, как устроены односкатные мансардные крыши с подвесной стропильной системой.
Двускатная крыша с подвесной стропильной системой
Щелевые стропила применяются, если для них имеется опора в виде колонн или внутренних несущих элементов.При проектировании системы допускается чередование стропил двух типов. Там, где внутренние стены выполняют роль опор, язвы прикрепляются, а в других местах свисают.
Крепление стропила в основном осуществляется устройством заклиниваний (седел). Но их глубина не может превышать четвертой части ширины рафтинговой доски. Для того, чтобы написанное было одинаково на всех ногах, нужно сделать шаблон. Кроме того, элементы стропильной системы крепятся с помощью металлических уголков, шурупов, гвоздей.Крепление также может быть выполнено скобами, болтами и шпильками.
Крепление элементов рафтинговой ковшей системы
При установке мауэрлата не забудьте проложить гидроизоляционный слой в верхней части стен. Если стены облицованы кирпичом, то в последних рядах кладки устанавливаются закладные детали для дальнейшего монтажа мауролалата. Такие крепления могут быть выполнены в виде вертикальных шпилек или болтов, устанавливаемых не более чем на полтора метра.
Кровли Walp – сложные конструкции, но это нисколько не снижает их популярности.Несмотря на сложность конструкции, они позволяют устроить на чердаке дополнительные жилые помещения, и при качественной трате можно эксплуатировать в зимнее время.
Самым важным дизайном дома, влияющим на всю конструкцию в целом, является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, тип кровельного материала и т. Д. Кровельная стропная система Walm не совсем проста, но, тем не менее, является довольно популярной конструкцией при строительстве. .Основным его достоинством считается отличная способность к самоочищению, а также хорошая устойчивость к сильным снеговым и ветровым нагрузкам.
Особенности конструкции вальмовой крыши
Широкое применение в строительстве Вальмовая крыша зарекомендовала себя благодаря своим прочным конструктивным характеристикам, долговечности и достаточно оригинальному дизайну, имеющему красивый внешний вид.
Конструкция крыши позволяет оборудовать просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.
Сплавная система каменной кровли состоит из четырех скатов: два из которых боковые (имеют форму трапеции), а еще два – вальмовые (в виде треугольников). Таким образом, конструкция получает две вершины в сочетании с бегом на коньках.
Базовые узлы конструкции
- Skown run – Основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
- Диагональ (Звуковые стропила) – Важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома конвекционным прогоном.Выполняется из той же доски, что и лыжная трасса.
- Крыша боковая рафинированная – Выполнена из доски 50х200 мм. Крепится к беговой дорожке и боковым стенкам конструкции или мауэрлату. Их основная задача – равномерно распределить боковую нагрузку на несущие стены.
- Обрезанные стропила (Net Porn) – Доска обшивается под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой стороне дома или мауэрлату. Таким образом, нет соединения между рассказчиками и конвекционным прогоном.
Важно соблюдать основные правила конструкции узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «конские» гвозди.
Схема подключения основных узлов конструкции
Виды каменных кровель
Вариантов выполнения холмических крыш достаточно много, помимо стандартных еще существуют: (полуприцепы голландские и датские, тентовые, а также ломаные крыши).
- Если, например, длина полого ската крыши меньше поперечного, такая конструкция называется полуволосой (голландской). Такая конструкция достойно выдерживает сильные вытинг-нагрузки, а благодаря острым стержням снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Этот вид больше похож на классический, но по своим характеристикам значительно превосходит его.
- Датская полуприцепная крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что полая часть уже не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамкой со стеклом.
- Здания со стенами одинаковой длины (квадрат), тентальная крыша идеальная. В отличие от Walmova, в которой есть коньковая трасса, в палатке ее нет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре полностью одинаковых крыши сходятся в одной верхней точке. Особенно образуя пирамидальную геометрическую форму.
- Легкие кровли из-за сложности конструкции встречаются очень редко. Однако их внешний вид настолько завораживает, что долгое время от него нельзя оторваться.Он представляет собой набор из множества откосов, расположенных под разными углами относительно стен. Своими руками, не имея достаточного опыта, такая кровля очень проблематична, поэтому лучше довериться профессиональным кровельщикам.
Вальм кровля своими руками
Правильные расчеты – залог надежности и долговечности любой кровли. Правильно составив схему оформления, вы легко сможете собрать ее самостоятельно, имея при этом 2-3 партнера в подмножестве.Прибегать к помощи бригады строителей не придется, достаточно сделать все по плану и придерживаться указанных расчетов.
Угол наклона
При проектировании любой кровли угол ее наклона выбирается исходя из климатических условий, которые в России сильно различаются в зависимости от региона. Если сооружение возводится в районе с преобладающей зимой с сильными снежными осадками, то угол наклона желательно делать большим, чтобы снег не мог задерживаться на крыше и постоянно будет с ума сойти от него под своей крышей. собственный вес.
В южных регионах, где осадки довольно редки, и только в виде дождя, но это не редкость для сильных порывов ветра, крыши задаются с небольшим уклоном. Основная задача которого – устойчивость к этим ветровым нагрузкам.
Также немаловажным фактором при расчете уклона является тип кровли. Дело в том, что некоторые из них имеют рекомендуемый предел высоты угла, которым нельзя пренебрегать. И чтобы не ошибаться, смотрите каждую из них:
- Шифер – рекомендуемый угол наклона 15 ° – 65 ° .Несоблюдение этих параметров может привести к попаданию влаги из влаги в листы;
- Керамическая плитка – лучший наклонный угол 35 ° – 65 ° . Несоблюдение рекомендованного производителем оборудования приведет к образованию конденсата;
- Металлочерепица – минимальная для этого материала 13 ° , максимальные производители не устанавливают;
- Мягкая черепица – оптимальным размером считается уклон не менее 15º .Монтаж кровли можно проводить при любом другом значении угла выше минимального;
- Ондулин – любой угол наклона не менее 5 ° От размера угла напрямую будет зависеть форма обрешетки.
- Металлическая складывающаяся крыша – применяется при жирных скатах 25 ° Град.
Зона правильного расчета
Для того, чтобы правильно рассчитать общую площадь Поверхность каменной крыши, нам сначала нужно отдельно рассчитать площадь каждого горка, затем полученные числа складываем друг друга.Как мы помним, стержни вальмовой крыши – это геометрические формы двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.
Если вы все же боитесь ошибиться, специалисты могут правильно оформить возможность приобретения рубероида, либо вы можете воспользоваться любым удобным для вас онлайн-калькулятором, который полностью есть в Интернете.
Точно указав все параметры будущей кровли, они помогут каждому произвести расчет с точностью до квадратного метра.
Расчет стропильной системы
Для точного расчета системы System необходимо использовать приведенную ниже таблицу соотношения между длиной и их размещением.
Соотношение угла крыши | Поправочный коэффициент для угловых стропил | Поправочный коэффициент для промежуточных стропил |
3:12 | 1.016 | 1,031 |
4:12 | 1,027 | 1,054 |
5:12 | 1,043 | 1,083 |
6:12 | 1,061 | 1,118 |
7:12 | 1,082 | 1.158 |
8: 1 2 | 1,106 | 1,202 |
9: 1 2 | 1,131 | 1,250 |
10:12 | 1,161 | 1,302 |
11:12 | 1,192 | 1,357 |
12:12 | 1.225 | 1,414 |
Исходя из приведенной выше таблицы, длина стропильной ноги равна ее работе коэффициента и проекции. Приложение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые расчеты.
Сам расчет ведется в следующей последовательности:
- Используя обычную рейку, найдите фиксатор (горизонтальный выступ) промежуточной опоры рафтинга.Найдите свой коэффициент наклона в таблице и умножьте на представленный коэффициент;
- От конька бегут до места крепления нижней части опоры стены, измеряя длину стропила;
- Таким же образом, умножив поправочный коэффициент на мяту (горизонтальная проекция), находим длину мойки стропила. Или вы можете использовать теорему Пифагора (см. ГИС. 1).
- Теперь найдите длину угловых стропил.Будет понятно, что этим будет проще воспользоваться на картинке ниже.
Установка timidate
Усиление каркаса
Для придания конструкции большей жесткости ее необходимо усилить дополнительными угловыми разборками и вертикальными стойками. Их количество рассчитывается исходя из максимальной нагрузки стропильной системы. В весе входит вес: кровельный пирог и покрытия, а также масса снега и ветровая нагрузка.
После того, как стропильная система вальмовой крыши будет армирована, можно смело приступать к монтажу обрешетки. Его шаг и конструкция зависит от выбранного вами типа рубероида. Например, на нем должен быть сплошной ковер.
Кровельные конструкции из бруса Все большую популярность приобретают у владельцев частных домов. В этом нет ничего удивительного, так как такая схема отличается целым рядом неоспоримых преимуществ эксплуатационного свойства, к тому же очень оригинально смотрится, придавая дому особую эстетичность.
Некоторых домовладельцев, ведущих самостоятельное строительство, может отключить то, что стропильная система вальмовой крыши выглядит слишком сложной. Да, это точно не так просто, как обычная двуплексная двускатная крыша. Однако эта стропильная система полностью подчиняется законам геометрии, и произвести ее предварительный расчет вполне возможно. Монтаж, конечно, потребует определенного опыта столярных работ, но с хорошими помощниками, а еще лучше – с квалифицированным консультантом можно принять его за масштабное мероприятие.
В чем преимущества вальмовой крыши?Укажите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «Посчитать, помогите ему»
Половина ширины дома D (метры)
Планируемый угол кромки крыши α (градусы)
Длина конькового ходаЕсли предположить, что угол наклона боковых и пустотелых стержней будет одинаковым, то длина центральных стропил также должна совпадать.А это, в свою очередь, означает, что края беговой дорожки должны располагаться от торцевых стен дома на том же расстоянии, что и сам спуск от параллельных ей стен.
1 – Мауэрлат
2 – бег на коньках.
3 – Стропила боковые центральные
4 – Центральный валм стропильный, равный длине центральной стороны.
Итак, длина бруса конька получается равной длины Дома минус 2 г. , а если упростить, то длина дома минус его ширина D.. Он должен располагаться строго по центру как по продольной, так и по поперечной осям.
Для изготовления беговой дорожки конька обычно используется тот же материал, что и для центральных рафтинговых опор. Вертикальные стойки для ее установки вырезаются с учетом ширины перекладины так, чтобы в собранном виде верхняя кромка конька располагалась на расчетной высоте h. .
Желательно каркас конька на подстилке, усиленный диагональными подпорками, как показано на рисунке.
Средняя длина спальной зоныКоль знает высоту установки беговой дорожки и ее расстояние от Маурола (в горизонтальной проекции), вполне можно сразу рассчитать длину центральных стропил.
Здесь – все предельно просто. В двух знаменитых таможнях – высота ч. А земля д. легко, применяя теорему Пифагора, найти гипотенузу, которая станет длинным катетом L. От конька до мауэрлата. Используйте для этого встроенного калькулятора:
Калькулятор расчета длины гипотенузы (стропильной ноги) по известным категориямВведите требуемые значения и нажмите «Рассчитать длину гипотенузы (стропильной ноги)»
Часы 1 (высота H), метры
Часы 2 (основание треугольника D), метры
Понятно, что промежуточные стропила, исходя из конькового прогона, будут иметь точно такие же размеры.
Для соединения стропил на коньках можно подрезать угол β, , что равно:
Β = 90 ° – α
Способ соединения, однако, может быть разным, например, кронштейн стропильных ног с размещением конькового прогона снизу учитывается при самом стропильном беге, а высота скоростей под скунсовым бегом . Они исходят из того, что самая высокая точка конька в данном случае образует верхнее пересечение досок для сплава.
Нижним краем стропильные ноги опираются на мауэрлат. Здесь тоже возможны варианты, но мы не будем их рассматривать в этой публикации, потому что это хорошо изложено в других статьях.
Maurylalat – надежное основание для стропильной системы
Если Маурилалат может быть прикреплен к одинарной или жесткой кровле со стороны кровельных стержней, то система walm Это обязательно закрытый каркас. – В отдельной публикации нашего портала.И еще одна статья посвящена основным правилам.
Можно сразу решить, на сколько нужно удлинить стропила, если они должны образовывать мойку под открытым небом. В том случае, когда карниз создается за счет убитых, полученное значение станет «полезным» от длины, то есть пригодится в любом случае.
Если известна планируемая ширина карниза k. и кровельный угол α , затем параметр Δ Л. Легко определить по формуле:
Δ Л. = к. / кос. α
Калькулятор для расчета удлинения стропил по легкостиУкажите запрашиваемые данные и нажмите кнопку «Рассчитать удлинение стропила (рабочую длину кобетки)»
Планируемая ширина умывальника k, м
Величина крутизны конька α, град.
Теперь, чтобы узнать общую длину стропильной стопы, можно будет только просуммировать полученные значения. L. и Δ Л. .
Это удлинение будет одинаковым для всех стропил и медсестер, за исключением диагональных стропил. Для них в калькуляторе предусмотрен специальный расчет.
Длина диагонального рафаляЭти рафтинговые опоры самые длинные и выдерживают максимальные нагрузки.
Определите их длину – трудностей не представляет. Можно снова воспользоваться теоремой Пифагора, то есть прибегнуть к помощи размещенного выше калькулятора.Диагональ стропил представляет собой гипотенузу с основанием, равным половине ширины здания d. , и высотой, равной длине центральной Valm rafal L. .
л. d = √ ( л. ² + д²)
Несколько отличается, как мы убедились из представленного выше калькулятора, и величиной удлинения стропила для образования припухлости роговицы.
Установка ступенчатых стропил и сеченияИзвестны линейные размеры центральной, промежуточной и диагональной опор сплава.Теперь следует определиться с сечением платы () для этапа их изготовления и монтажа. Это значения – взаимосвязанные, и зависят от предполагаемых нагрузок на конструкцию кровли.
Общая нагрузка, выраженная в килограммах на квадратный метр, складывается из нескольких величин. Это, прежде всего, вес самой кровельной конструкции с учетом кровельного материала, обрешетки, утеплителя и т. Д. К этому добавляются временные нагрузки – давление снега и воздействие ветра.Кроме того, также, вероятно, будет спрогнозирована естественная рабочая нагрузка – ураганные ветры, сейсмические удары и другие сильные явления опрокидывания. За счет этого в конструкции крыши создается определенный запас прочности.
Нагрузка, падающая на крышу, распределяется по быстрым опорам. Чем чаще их монтируют, то есть чем меньше шаг их монтажа, тем меньше приходится на каждый метр точки движения стропильной стопы, и тем меньше пиломатериал может быть в сечении. Второй параметр, влияющий на сечение материала, – это пролет стропильной ноги, то есть расстояние между двумя точками опоры.
Ниже представлена таблица, которая поможет определить необходимое сечение бруса для стропильных ног. Как это использовать?
отвертка
Начальное значение – это значение распределенной нагрузки на быстром участке (когда промежуточное значение берется рядом с самой большой стороной). В этом столбце найдите ячейку с длиной пролета стропил. Эта ячейка задает строку, в которой в правой части таблицы указаны необходимые сечения бруса для изготовления ног для сплава.Учтите, что при желании можно использовать и округление – в таблице указаны значения необходимого диаметра.
Расчетное значение распределенной нагрузки на 1 монгон метр стропильной стопы, кг / м | Доска обрезная для изготовления бугристых ног | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
75 | 100 | 125 | 150 | 175 | из доски (брус) | из Круглюка | ||||||
толщина доски (брус), мм | диаметр, мм. | |||||||||||
40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||||
Планируемая длина сплава между точками опоры, м | Высота доски (брус), мм | |||||||||||
4,5 | 4 | 3,5 | 3 | 2,5 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 130 | 120 | 120 |
5 | 4.5 | 4 | 3,5 | 3 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 150 | 140 | 140 |
5,5 | 5 | 4,5 | 4 | 3,5 | – | 210 | 200 | 190 | 180 | 170 | 160 | 160 |
6 | 5,5 | 5 | 4.5 | 4 | – | – | 220 | 210 | 200 | 190 | 180 | 180 |
6,5 | 6 | 5,5 | 5 | 4,5 | – | – | – | 230 | 220 | 210 | 200 | 200 |
– | 6,5 | 6 | 5,5 | 5 | – | – | – | – | 240 | 230 | 220 | 220 |
Например, при распределенной нагрузке на опорную ногу в 150 кг / м и длине пролета 5 метров потребуется гидроцилиндр одной из секций: 70 × 230; 80 × 220; 90 × 210 или 100 × 20, либо бревно диаметром 200 мм.
Теперь – как рассчитать распределенную нагрузку на рафилд. Для этого существует специальный алгоритм, который учитывает основные факторы воздействия на систему Solry. Я не буду приводить в этой публикации весь каскад формул и коэффициентов, а предложим воспользоваться калькулятором, в котором эти физико-математические соотношения уже заложены.
Калькулятор расчета распределенной нагрузки на опоры рафтингаДля расчета будет несколько исходных значений:
- Угол наклона кровли нам уже известен.
- Планируемый тип кровли – от этого зависит постоянная весовая нагрузка на солёную систему.
- Значение снеговой нагрузки для данного региона – закладывается в калькуляторе в соответствии с зоной, которую можно определить по представленной карте-схеме:
- Уровень воздействия ветра. Также определяется по зоне согласно приведенной ниже схеме карты:
- Высота здания в коньке.
- Степень открытости строительной площадки.Калькулятор указывает основные особенности для определения зоны, но следует иметь в виду, что наличие этих естественных или искусственных препятствий может учитываться только в том случае, если они находятся не дальше, чем на расстоянии 30 × n, где N – высота здания в коньке
Наконец, на ступеньке есть стропила. Эту величину можно изменить, выбрав оптимальное значение распределенной нагрузки. Принято учитывать, что если кровля прогревается, этап монтажа рекомендуется согласовывать с размерами блоков (матов) теплоизоляционного материала – так будет проще провести монтаж и останется меньше отходов. .
После получения значения распределенной нагрузки можно войти в таблицу, расположенную выше, чтобы выбрать разделение материала для центральной, промежуточной и диагональной опор сплава.
Пустотная кровля – одна из разновидностей четырехгранных кровельных конструкций. По сложности устройства вальмовые крыши превосходят классические и двухъярусные, разместить на доме четыре ската в точности одинаковых углов не очень просто. Но при большом желании даже самые сложные события становятся понятными и простыми.Ознакомьтесь с руководством и продолжайте.
Четырехлистная кровельная система имеет ряд отличительных особенностей. Таким образом, пустотелая крыша включает пару длинных скатов, имеющих ярко выраженную трапециевидную форму, а также пару коротких стержней, выполненных в виде наклонных треугольников.
Основные трудности устройства традиционной вальмовой кровли возникают на этапе возведения стропильной конструкции, состоящей одновременно из крытых, обычных и узких стропил.
КровляWalm отлично противостоит ветровым нагрузкам и в целом обладает высокими эксплуатационными характеристиками. Чтобы готовая крыша служила максимально долго и качественно, на этапе проектирования необходимо решить ряд важных вопросов, а именно:
- выбрать оптимальное расположение конструкции кровли;
- определить интенсивность атмосферных осадков, характерных для района строительства;
- установить средние и максимальные показатели ветровых нагрузок.
По указанным выше показателям можно рассчитать оптимальные значения углов уклона и высоты кровельной конструкции.
Вы можете обратиться к специалисту для выполнения расчетов и подготовки проекта, чтобы найти подходящий проект в одном из множества открытых источников. При наличии должных навыков работы с указанными мероприятиями вы сможете справиться с персоналом.
Рассматриваемая крыша, как уже отмечалось, имеет очень интересную конструкцию. И если большие коньки можно увидеть практически на всех крышах, то короткие прорези делают рассматриваемую систему поистине уникальной.
Конструкция кровельной системы такова, что коньки не перекрывают площадь дома по длине, а оставшееся свободное пространство заполняют двумя короткими клапанами.
При самостоятельном составлении схемы конструкции кровли потребуется использовать маркировочную рейку и таблицы Пифагора.
Важно, чтобы проект крыши был максимально точным – только для того, чтобы можно было самостоятельно сделать правильные пропилы из стропильных элементов и лично установить все составляющие системы.
Что нужно знать перед началом работы?
Для того, чтобы система полностью соответствовала всем установкам, помните следующие рекомендации:
- Промежуточные элементы стропильной системы пустотной кровли самые крутые, если сравнивать их с угловыми деталями, поэтому элементы досок, используемые для обустройства, должны быть размером не менее 5х15 см;
- крепление коротких элементов выполняется к угловым элементам сплава, а не к скейтборду.Промежуточные доски нужно крепить с таким же уклоном, как и короткие бруски;
- Коньковая система крыши и стропильные элементы должны быть выполнены из одного материала; Промежуточные рафтинговые ноги
- закреплены по краям скейтборда. Они должны одновременно усаживаться верхним концом обвязки и скейтбордом; Стропильные элементы
- и лыжная штанга должны быть одинаковой толщины. Только при соблюдении этого правила можно рассчитывать на надежность и прочность кровельной системы.Если какие-то стропила будут тоньше, со временем каркас крыши деформируется и целостность системы серьезно нарушится; Кровельная система
- walm может быть практически любой высоты. Однако при устройстве слишком низких крыш необходимо использовать дополнительные опоры; №
- Чтобы обеспечить максимально длительный срок эксплуатации вальмовой кровли для ее обустройства, необходимо использовать тщательно просушенные и качественные брусовые породы хвойных пород. Перед сборкой конструкции все деревянные детали подлежат обязательной обработке антисептической пропиткой.
Руководство по кровле Walm
Начало устройства крыши. Начнем с создания разметки строительного объекта.
Артикул
Грамотно выполненная разметка, правильный чертеж и максимально надежные расчеты – три основополагающих фактора успешного строительства. Выполните разметку в соответствии с чертежами. Соблюдайте следующую последовательность.
Первый шаг. Пришейте ось на верхней обвязке с торцевой стороны здания;
Шаг второй. Рассчитайте 50% толщины конька и установите расположение первого элемента стропильной системы.
Третий этап . Присоедините один край измерительной стойки к ранее намеченной линии. Второй конец ставим на линию боковой стенки. Итак, вы задали точку размещения промежуточных линий.
Шаг четвертый. Определите длину стреловидности стропила. Для этого необходимо разместить брус одним краем на наружном углу стены, а другим установить его на кровлю Све.
Шаг пятый. Рассчитайте следующий компонент центральных стропил. Переместите рейку к краю боковой стены и займите место крепления стропила. Элемент будет находиться между верхней обвязкой кровли и боковой стеной.
Повторите действия для остальных трех углов. Так вы узнаете, где в будущем будут установлены промежуточные рафтинговые опоры и коньки для коньков.
Платеж
Первый шаг. Возьмите разметочную планку и определите величину горизонтальной проекции промежуточных линий.В соответствии с нормативной документацией найдите неправильную кровлю и умножьте определенные значения для вашей ситуации.
Шаг второй. Измерьте длину сплава. Делают это от образца на коньке крыши до образца на месте крепления опоры. Жирная нижняя строка.
Третий шаг. Аналогичным образом определите длину раковины. Для этого умножьте значение горизонтальной проекции на соответствующий поправочный коэффициент.Можно использовать известное со школьных времен положение теоремы Пифагора: C2 = A2 + B2. В рассматриваемой ситуации A – вертикальная проекция, а b – соответственно горизонтальная проекция.
Шаг четвертый. Перейти к расчетам угловых составляющих. С одной стороны от стропильных ног есть вырубные участки, благодаря которым обеспечивается надежное крепление элементов к кровле. Сразу же у конька есть зерно со специальным двойным скосом, который используется для крепления угловых компонентов.
Угловые рафальные ножки рассчитываются в следующем порядке:
- из любого угла дома измеряется длина стропильного элемента;
- устанавливается выступ, равный квадратам длины выступов используемых центральных опор сплава, умноженным друг на друга;
- полученное значение умножается на поправочный коэффициент, что дает возможность определить длину угловой стропильной стопы.
Установка ГРМ
Первый шаг. Начать установку вертикальных стоек, на которые будет опираться лыжная планка. Разбейте элементы на центральную балку с помощью системы пустот.
Шаг второй. Установить диагональные стропила. Все предметы должны быть одинаковой длины. В случае упса кровли показатель будет варьироваться от 500 до 700 мм. Особое внимание обратите на правильность пряжки бедра, диагональных элементов сплава и конька.
Третий шаг. Установить пикантные стропила, а после – обычные стропила с шагом около 600 мм. К мауэрлату и коньку-бустеру крепятся частные стропила по живому методу. Для усиления фиксации используйте биты и стяжки.
Важно, чтобы обычные стропила не соприкасались со шпильками, за счет крепления мауэлалата к стенам дома.
Шаг четвертый. К каждой стороне диагональных планок прикрепите нити, за счет которых выступающие стропила будут контактировать с мауэрлатом.
Как обычные рафтинговые элементы, так и эти медсестры должны быть установлены строго перпендикулярно коньку.
Усиление стропильной конструкции
При выборе метода усиления стропила ориентируются, прежде всего, на размеры постройки. Среди наиболее популярных методов усиления нужно выделить следующие варианты:
- по углам кровли Шпренгельса фиксируются специальной стойкой, выполняющей функции опоры для диагонального элемента сплава.Шпренгеле в этой ситуации представляет собой перекладину, которую нужно перекинуть между двумя угловыми плечами опоры мауэрлата. В случае, если установка Шпренгеля должна производиться на большом расстоянии от указанного угла, профессионалы рекомендуют установить надежную ферму Шргеля;
- по железобетону внахлест Или стеллажи натянуть набивают. Они будут выполнять так называемую функцию. «Полочки», поддерживающие элементы сплава посередине;
- , если диагональные элементы сплава слишком длинные, вместо одной перекладины следует использовать двойные балки.
Вентиляция
Для устройства необходимого уровня вентиляции трусов проделайте отверстие в ветрозащитной пленке для забора воздуха. Его необходимо разместить сверху, ближе к кровельному коньку.
Если ветровая накладка деревянная, просто скрепите доски с зазором 2-3 мм. В том случае, если для изготовления связующего используются изделия из пластика, предварительные элементы необходимо перфорировать.
Если ветровое покрытие крыши уже смонтировано, в него можно встроить обычные вентиляционные решетки.Стандартный диаметр таких решеток – 50 мм. Сетчатое изделие может иметь любой цвет. Решетки Разместите по всей длине ветра с шагом около 800 мм.
В заключение осталось только уложить утеплитель, обустроить слой гидроизоляции, залить обрешеткой и смонтировать выбранное финишное покрытие.
Теперь вы знаете основные особенности и порядок самостоятельного устройства вальмовой крыши. Задание вряд ли назовешь слишком простым, но, используя полученные на практике знания, можно своими руками справиться с выполнением всех сопутствующих мероприятий.
Молодец!
Видео – Вальм кровля своими руками
Кровли Walp обладают множеством преимуществ. Они красивы, надежны при любых погодных нагрузках, четырехсторонняя конструкция позволяет эффективно утеплить дом от крыши. Некоторую сложность представляет устройство стропильной системы. С его схемами и расчетами мы и разберемся в этой статье.
Кровли Walm, иногда называемые голландскими и датскими, отличаются добротой, надежностью и эффектным европейским дизайном.Сплавная основа таких крыш состоит из множества основных и усиливающих элементов, требующих чертежей или объемных чертежей, точных расчетов и исполнения.
Разновидности крыш Walm
К крышам Walm, помимо базовой классической конструкции, состоящей из двух трапециевидных стержней и двух треугольных концевых клапанов, их разновидности включают:
- Два полуприцепа.
- Полу-ступени четырехступенчатые.
- Палатка.
- Вальмо-фронтон.
У каждой породы своя схема стропильной системы.Далее рассмотрим и рассчитаем классическую крышу Walm Roof.
Схема и основные элементы
Для выполнения расчета стропильной системы необходимо ознакомиться с ее базовой схемой, основными и вспомогательными элементами.
Основные элементы стропильной системы
Основные элементы связаны (см. Рис. Ниже):
- Maurylalat. Представляет собой планку, закрепленную по периметру наружных стен с отступом от внешнего края.Прижат к стене. Мауэрлат рассеивает нагрузку от давления стропила, соединяет стропильную систему со стенами дома, является основой кровли.
- Взломщик. Верхняя перемычка для крепления стропильных балок. Высота конька зависит от угла наклона коньков. Придает системе жесткость и прочность.
- Центральные стропила коньков. Осуществляют поддержку концов конька по бокам Мауролата. Таких элементов в системе 4 шт.- 2 шт. На каждом склоне.
- Центральные стропила Valm. Осуществляем опору концов конька на торцевые стороны мауэрлата. Таких элементов в системе 2 шт. – 1 шт. На каждом холме.
- Прочные ножки (диагональные, угловые стропила). Соедините углы мауэрлата с концами конька. Являются частью несущей конструкции. В стропильной системе их 4 шт.
- Промежуточные стропила коньков. Устанавливается параллельно центральным стропилам конька между ними с одинаковым шагом, опираясь на сторону мауэрлата и сушилки конька.Если длина конька незначительна – применять нельзя.
- Обрезные стропила коньков. Ставить параллельно центральным стропилам коньков и иметь переменную длину – чем ближе к углу, тем короче. Положитесь на мауэрлат и звуковые ножки. Количество элементов зависит от этапа монтажа.
- Обрезанные стропила Valm или Nijackers. Устанавливаются параллельно центральным рафилам створок и имеют переменную длину – чем ближе к углу, тем короче. Положитесь на конец мауэрлата и звуковые ножки.Количество элементов зависит от этапа монтажа.
Схема и основные элементы стропильной системы
Подробнее о креплении стропил к мауэрлату вы можете прочитать в нашей статье.
Вышеуказанные элементы являются основными, основными. Остальные элементы предназначены для усиления основных и применяются в ответственных зданиях, например, для жилых домов:
- Вертикальные стойки для боковой стороны скейт-дуги. Положитесь на риглели (см. Ниже), проложенные параллельно торцу дома или литр, расположенный по продольной оси конструкции (если под ним находится капитальная стена).
- Ригель или затяжка. Привяжите попарно рафтинговые ножки коньков. Мы выполняем роль опорных стоек и диагональных штифтов (см. Ниже). Могут служить балки перекрытия, если они встраиваются в мауэрлат или устанавливаются непосредственно в продольные стены дома. Если затяжки будут ближе к конькам, они станут основой потолка мансардного помещения.
- Диагональные стойки (развал). Применяют для увеличения жесткости системы, если длина стропила больше 4-х.5 мес. Использование воздуховодов позволяет уменьшить сечение стропила, которое они увеличивают.
- Шпренгель. Балка установлена в углах мауэрлата. Он служит для крепления стойки, которая поддерживает и укрепляет ножку для чабера.
- Ветровая балка. Служит для противодействия деформации стропильных ног при порывистом сильном ветре. Крепятся на стропилах коньки изнутри маляром, с одной или двух сторон – в зависимости от ветровой нагрузки в зоне строительства.
- Фильм.Элемент меньшего сечения, чем у самих стропил. Удлиняет стропильную ногу для организации овала кровли в том случае, когда единый элемент не получается из-за ограниченной длины пиломатериала или из соображений экономии.
Связующие элементы
Расчет стропильной системы
Расчет системы включает выбор угла наклона коньков и клапанов, а также расчет длин основных и вспомогательных элементов.
Выбор угла наклона продольной и концевой тяги
Выбор угла наклона коньков и задвижек варьируется в пределах 25-45 ° и зависит от желания иметь чердачное помещение, принятого кровельного материала, оценки статических (кровля) и динамических (ветер, снег) нагрузок.
В тентовой крыше угол наклона створок и штанг такой же. Вальмовые крыши тоже часто принимают одинаковые углы с точки зрения эстетики, но они могут отличаться, если это задумка архитектора.
Рекомендации по применению кровельных материалов
Для лучшего понимания алгоритма расчета рассмотрим на примере пустотелую крышу дома со сторонами 8 и 12 м, а высота конька 2,5 м. Угол наклона откосов составит 35 °, а угол наклона Valm – 45 °.
Расчет основных элементов сплава
Классическая каменная крыша – это два конька в виде трапеций, соединенных в конек, и два бедра – конек в виде треугольников.
Для начала нужно запомнить несколько формул из школьной программы алгебры. Это отношение длин сторон прямоугольного треугольника, выраженное через тригонометрическую функцию угла и теорему Пифагора.
Тригонометрические функции острого угла прямоугольного треугольника
Изобразим каркас стропильной системы в аксонометрическом виде:
Выполним расчет основных элементов стропильной системы.
1. Вычислить длину центрального стропила CD humene, которая является высотой уравновешиваемого треугольника (хайпа) и гипотеношумом прямоугольного треугольника, высота которого равна высоте конька (Ce = 2,5 м). Угол наклона бедра α = 45 °. СИН 45 ° = 0,71 (по таблице Брэдиса).
По тригонометрическому соотношению:
- CD = CE / SIN α = 2,5 / 0,71 = 3,52 м
2.Определите длину конька k. Для этого из предыдущего треугольника найдем длину основания ED, используя теорему Пифагора:
Длина дома: BL = 12 м.
Длина конька:
- CF = 12 – 2,478 х 2 = 7,044 м
3. Длину угловых стропил Ca также можно получить из теоремы Пифагора для треугольника ACD. Половина ширины дома ad = 8/2 = 4 м, Cd = 3,52 м:
4.Длина центральных стропил ГФ ГФ – гипотенуза треугольника, обычаями которой являются высота справки H (CE) и половина ширины дома AD:
Промежуточные стропила коньков одинаковой длины. Их количество зависит от шага и сечения БРУСЭВ и определяется расчетом общей нагрузки, включая погоду.
Табличные данные соответствуют атмосферным нагрузкам Московской области
Стропила, см. | Длина стропила, м | ||||||
3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | |
215 | 100×150 | 100×175 | 100×200 | 100×200 | 100×250. | 100×250. | – |
175 | 75×150 | 75×200 | 75×200 | 100×200 | 100×200 | 100×200 | 100×250. |
140 | 75×125 | 75×125 | 75×200 | 75×200 | 75×200 | 100×200 | 100×200 |
110 | 75×150 | 75×150 | 75×175 | 75×175 | 75×200 | 75×200 | 100×200 |
90 | 50×150 | 50×175 | 50×200 | 75×175 | 75×175 | 75×200 | 75×200 |
60 | 40×150 | 40×175 | 50×150 | 50×150 | 50×175 | 50×200 | 50×200 |
Сравните максимальный, средний и минимальный сегменты стержня длиной 4.717 м (см. Значения для 5,0 м).
В сечении 100х250 мм Шаг будет 215 см. При длине конька 7,044 м количество промежуточных стропил будет: 7,044 / 2,15 = 3,28 отрезка. Закругление в большом забое – до 4. Количество промежуточных стропил одного ската – 3 шт.
- 0,1 · 0,25 · 4,717 · 3 · 2 = 0,708 м 3
В сечении 75×200 мм Шаг будет 140 см. При длине конька 7,044 м количество промежуточных стропил составит: 7.044 / 1,4 = 5,03 сегмента. Количество промежуточных стропил одного ската – 4 шт.
Объем пиломатериалов на оба конька:
- 0,075 · 0,2 · 4,717 · 4 · 2 = 0,566 м 3
В сечении 50х175 мм Шаг будет 60 см. При длине конька 7,044 м количество промежуточных стропил будет: 7,044 / 0,6 = 11,74 отрезка. По наибольшему закругленному – до 12. Количество промежуточных стропил одного ската – 11 шт.
Объем пиломатериалов на оба конька:
- 0.05 · 0,175 · 4,717 · 11 · 2 = 0,908 м 3
Следовательно, для нашей геометрии оптимальной с точки зрения экономии сечение 75х200 мм с шагом 1,4 м.
5. Для расчета длин укороченных стропил коньку МН придется вспомнить школьную программу, а именно подобие треугольников.
Подобие треугольников в три стороны
Большой треугольник, который нам понадобится для усиления укороченных стропил, имеет известные размеры: GF = 4.717 м, ЭД = 2,478 м.
Если укороченные стропила устанавливаются с тем же шагом, что и промежуточные, их количество будет в каждом углу по 1 шт .:
- 2,478 м / 1,4 м = 1,77 шт.
То есть формируется два отрезка с одним укороченным стропилом посередине. У маленького треугольника будет катат, в 2 раза меньше ED:
- Бн = 2,478 / 2 = 1,239 м
Составляем пропорции таких треугольников:
На основе этого соотношения:
При такой высоте принимается сечение рафаля по таблице – 75х125 мм.Общее количество укороченных стропил обоих коньков – 4 шт.
6. Определение длины укороченных стропил Валма (нариорса) также выполняется из соотношения таких треугольников. Поскольку длина центральных стропил Valm CD = 3,52 м, шаг между укороченными стропилами может быть больше. При ad = 4 м короткие стропила с шагом в 2 м будут по одной с каждой стороны центральной стропильной задвижки:
- (2 · 3,52) / 4 = 1,76 м
На такой высоте берется сечение стропила 75х125 мм.Общее количество укороченных стропил обеих створок – 4 шт.
Внимание! В своих расчетах мы не учитывали Св.
Расчет площади кровли
Этот расчет сводится к определению площади трапеции (конька) и треугольника (Клапаны).
Выполните расчет для нашего примера.
1. Площадь одного бедра при Cd = 3,52 м и AB = 8,0 м с учетом раковины 0.5 м:
- S = (((3,52 + 0,5) · (8 + 2 · 0,5)) / 2 = 18,09 м 2
2. Площадь одного откоса при bl = 12 м, CF = 7,044 м, ED = 2,478 м с учетом подошв:
- S = (2,478 + 0,5) · ((12,0 + 2 · 0,5) + 7,044) / 2 = 29,85 м 2
Общая площадь кровли:
- S σ = (18,09 + 29,85) · 2 = 95,88 м 2
Совет! При покупке материала учитывайте порез и неизбежные потери.Материал, производимый элементами большой площади для пустотелой кровли, – не самый оптимальный вариант.
Строительство шатровой кровли уроки. Стропильная система для шатровой кровли. Установка диагональных стропил
Многих привлекает эффектный и нестандартный вид шатровой крыши. Поэтому вопрос, как правильно построить четырехскатную крышу, постоянно находится в центре внимания тех, кто начинает строить крышу или ремонтировать ее.Но надо признать, для постройки такой крыши придется приложить немного усилий.
В строительстве все начинается с планирования необходимых действий, поэтому сначала на бумаге дают свои наброски, как сделать шатровую крышу.
Проект шатровой кровли: расчет всех параметров
Перед тем, как создать проект такой кровли, вам потребуется определиться с ее формой, произвести замеры и рассчитать все необходимые параметры. Начинают строительство непосредственно, уже имея в руках чертеж конструкции будущей кровли, на котором будет подробно отмечена вся необходимая информация – угол наклона вальмовой крыши, конструкция, длина, шаг, порядок выполнения сборка стропил, расположение и количество дополнительных опорных деталей и прочее.
Залог успеха строительства вальмовой кровли в точном и детальном плане, поэтому этот этап, скорее всего, можно считать одним из самых важных.
Расчет шатровой кровли можно провести с помощью специальных программ, размещенных в сети Интернет. Но если вы не забыли азы школьной геометрии, вы можете сделать это по-другому – нарисовать на бумаге прототип своей будущей крыши и по простейшим геометрическим фигурам рассчитать стропила, балки, количество материала для покрытия и многое другое.
Начинаем от угла наклона шатровой крыши
Теоретический сначала определяет угол наклона шатровой крыши с учетом особенностей климата этой зоны, тем более что от ее величины зависит и высота шатровой крыши. По правилам для участков с сильными дождями уклон увеличивают (соответственно, возрастет и расход всех материалов).
Определив уклон, на следующем шаге математически вычисляется высота конька, умножая половину ширины пролета конструкции на относительное значение (я беру его значение из специальных таблиц по углу наклона).Например, для наклона 30 ° значение относительной величины составляет 0,59, для наклона 25 ° – 0,47.
Стропила вальмовой крыши – это система, состоящая из двух типов стропильных ферм: типовых с соединенными в коньке пандусами и боковых треугольных стропил, упирающихся верхней точкой в конек. Таким образом, в конечных точках конька стыкуются три стропила: одна центральная и две от основных откосов.
Посчитать центральное расположение конька шатровой крыши по центру достаточно просто: измерить длину конька, длину стен, параллельно которым он будет располагаться, и вычислить их разность.Разделив разницу пополам, отложите полученный результат от краев параллельных стен.
Важно, чтобы между коньком и рельсами был прямой угол, чтобы автоматически гарантировать правильное положение угловых коньков.
Расположение конька в центре
Расчет этих параметров вальмовой кровли можно упростить, если предварительно разметить стыки стен и стропил. Точки крепления боковых стропильных треугольников можно определить, разделив длину поперечной стены пополам.
Монтаж вальмовой кровли: точность и прочность
Монтаж кровли начинается с установки стропильных ног и ферм по предварительным расчетам и отметкам. В хозяйствах убирают урожай по шаблону. Добиться жесткости каждого из них, а также всей конструкции в целом помогают различные дополнительные элементы: передняя бабка, стойки, ригели, шпренгели со стойкой, стойки.
Как сделать шатровую крышу не составит большого труда, если следовать готовому проекту и соблюдать правильный порядок выполняемых работ.
Работы начинаются с укладки брусчатки или конструкции мауэрлата (в случае деревянных стропил) – более распространенный вариант в частном строительстве. Если вы собираетесь использовать металлические стропила, мауэрлат изготавливают из материала металлического профиля. Мауэрлат надежно крепится к стене с помощью соответствующих анкеров.
Важно, чтобы между основанием и стеной была предусмотрена качественная гидроизоляция.
При необходимости также устанавливается поперечная балка, которая станет опорой для стоек и, соответственно, прикрепленной к ним коньковой балки.При установке конька необходимо строго выдерживать его «горизонт» и высоту, поэтому при его установке обязательно использовать отвес и рейку. Стойки для конька фиксируются укосинами.
Путем установки диагональных стропил формируются плоскости скатов будущей кровли. Главное требование в этом случае – точно такая же длина стропил и идеально ровная плоскость каждого полученного ската. При этом закладывается и размер свеса. Его среднее значение составляет около полуметра.
На открытых участках, где возможен сильный порывистый боковой ветер, рекомендуется увеличить размер свеса (до 1 м).
Особого внимания требует вставка элементов в сложные узлы. Например, к концу конька стыкуется сразу три элемента: диагональные стропила (2 шт.), Центральные стропила (2 шт.) И центральное (обыкновенное) вальмовое стропило (1 шт.). Для выполнения этого узла на коньковой планке делается специальный подрез (двойной скос).
В дальнейшем угловые стропила монтируют строго параллельно обычным стропилам.В этом случае нишу соседнего, основного и вальмового откосов следует стыковать стропильной балкой в разных местах. Для стыков «диагоналей» со стропилами используется обычный пропил или опорный брус, который с двух сторон пришивается к диагональному стропилу.
В устройство вальмовой кровли входит также устройство обрешетки под кровельное покрытие. Будет ли она цельной или разреженной из досок, брусков или столбов – зависит от выбранного материала для кровли.
Классический четырехскатный спуск и сегодня еще не привык к российским широтам и напоминает заморский быт.Именно поэтому его чаще всего строят для того, чтобы придать архитектуре жилого дома особого стиля и восприятия, выгодно выделить его среди однообразных привычных построек.
Кроме того, шатровая крыша, построенная по всем правилам своими руками, на практике имеет большое количество преимуществ, особенно для суровых российских широт. Давайте разберемся поподробнее?
Шатровая крыша имеет скаты, которые выполнены в виде равнобедренных треугольников и сходятся вершинами в одной точке.Если шатровая крыша выходит квадратной в плане при взгляде сверху, то она называется шатровой крышей.
Если выходит не квадратной, а получается в виде прямоугольника, то это вальмовая крыша. Такое интересное название она получила благодаря пандусам, которые выглядят как щипцы-бедра.
Голландская крыша: четырехскатная классика
Голландская или вальмовая крыша считается классическим вариантом, отличающимся особой устойчивостью к ветру и снегу.
Поверхность стандартной вальмовой крыши образует два трапециевидных ската по длинным сторонам и такое же количество треугольных скатов по коротким сторонам.В отличие от шатровой кровли такая форма, по мнению современных архитекторов, считается более эстетичной.
Он предполагает установку четырех косых стропил – диагональных опорных балок, идущих от двух вершин откосов к верхним углам здания.
А вот полувальмовая крыша, в свою очередь, бывает двух видов: когда боковые откосы срезают только часть конца сверху, либо уже внизу, то есть сам полувальм может быть треугольником или трапеции, и называться датским или полу-бедренным голландцем.
Голландская полуавтоматная крыша: повышенная устойчивость
Полуавесная голландская крыша представляет собой вариант как двускатной, так и четырехскатной конструкции. От классического варианта отличается наличием усеченных бедер – треугольных концевых откосов. По правилам длина вальмы голландской кровли должна быть в 1,5-3 раза меньше длины боковых трапециевидных откосов.
Преимущество такой крыши в том, что здесь можно установить слуховое вертикальное окно, при этом отсутствует острый выступ, как у двускатной крыши, что, в свою очередь, увеличивает способность крыши выдерживать экстремальные ветровые нагрузки. .
Полуаватная датская крыша: европейские традиции
А вот датская полувальмовая крыша – это разновидность чисто вальмовой конструкции. В этом случае монтируется только нижняя часть торцевого откоса, а под коньком оставляется небольшой вертикальный фронтон.
Преимущество такой конструкции в том, что она позволяет отказаться от проблемных в плане гидроизоляции мансардных окон в крыше и обеспечить естественное освещение чердака за счет установки полноценного вертикального остекления, что сейчас особенно модно.
Шатровая крыша: идеальные пропорции
Шатровую крышу обычно устанавливают на зданиях со стенами одинаковой длины, образующими квадратный периметр. Такая вальмовая крыша имеет все скаты по форме – те же равнобедренные треугольники, одним словом мечта кровельщика и кошмар строителя.
Дело в том, что строительство классической вальмовой крыши даже сложнее, чем вальмовой, потому что здесь все стропила должны сходиться в одной точке:
Устройство стропильной системы с четырьмя скатами
Вот простейший пример строительства стандартной вальмовой крыши для небольшого загородного дома:
I этап.Планировка и дизайн
Перед тем, как делать шатровую крышу, обязательно продумайте все ее детали до мелочей. Обязательно соорудите даже самое простое устройство вальмовой крыши по готовому чертежу. Дело в том, что готовая двускатная крыша имеет практически заметные изъяны и перекосы, но если где-то ошибиться при строительстве такой же вальмовой или вальмовой кровли, то диагональные стропила просто не сойдутся в коньке и будет крайне сложно. Исправить это.
А потому, если вы владеете специальными программами, создайте 3D модель будущей крыши прямо в них, а если нет, то просто подготовьте подробный чертеж и хорошо, если вам в этом поможет профессионал.Все детали такой крыши необходимо просчитать – до мелочей!
Кстати, сегодня из шатровой крыши довольно модно делать не только крышу, но и отдельные ее функциональные элементы:
II этап. Закупка элементов конструкций
Итак, если вы взяли готовый чертеж крыши или набросали его самостоятельно и уверены в будущем качестве, самое время подготовить необходимые элементы стропильной системы. А для этого сначала разберемся, как они называются правильно.
Итак, первое, о чем нужно позаботиться перед постройкой шатровой кровли – это мауэрлат … Это квадратный или прямоугольный брус, который вы уложите поверх стен по всему периметру дома. Он станет опорой для стропил, которые будут передавать на него нагрузку, и именно эта доска будет равномерно распределять вес всей крыши на стены дома и фундамент. Идеальный вариант – использовать в качестве мауэрлата брус сечением 15 на 10 см.
Далее вы построите стропильных ног – это основной элемент, который будет создавать уклон крыши. Стандартные стропила делают из досок 50 х 150 мм, а диагональные – 100 х 150 мм.
Вам понадобится и стяжка , основная задача которой – не допустить смещения стропильных ног в стороны. Вы закрепите и соедините сами затяжки нижними торцами, а для этого запаситесь досками с параметром 50 на 150 метров.
Но сверху обе диагональные стропильные ноги и стандартные стропила будут сходиться и крепиться друг к другу в коньке … Для этого берем брус 150 х 100 мм.
Далее по центру двух противоположных сторон должна быть поперечная балка – подоконник , который служит опорой для стоек, а они, в свою очередь, поддерживают коньковую балку. Для этого подойдет брус сечением 100 на 100 мм или 100 на 150 мм.
Откосы становятся опорой для стропил, которая не дает им двигаться. Такие, необходимо установить их под углом к стойке, для этого возьмите тот же материал, что и на станине.
Не забудьте про ветровую доску – это горизонтальный элемент, соединяющий все нижние концы стропил. Вам нужно будет прибить его к стропилам по внутреннему периметру крыши и таким образом подчеркнуть линию ската. Для этого подойдет доска 100 х 50 мм.
Но для внешней стороны понадобится еще одна доска – кобылка , из того же материала. Столь странное название эта доска получила с тех пор, как была сделана резной, в виде намордников лошади.
Но самым необычным и сложным элементом шатровой крыши является шпренгель , который придает жесткость всей конструкции. Его основная задача – связать все горизонтальные и вертикальные элементы. Он также установлен под углом и изготовлен из бруса 100 x 100 мм:
И наконец, если мы говорим конкретно о вальмовой кровле, то единственный элемент, который присутствует исключительно в вальмовых крышах – это жен … Это укороченные стропила, которые опираются на диагональную стропильную ногу.Сделать их можно из доски 50 х 150 мм.
В жизни все эти элементы выглядят так:
Подумайте также об изоляции, гидроизоляционной пленке и дополнительных кровельных элементах:
ІІІ этап. Устройство мансардного этажа
Часто передняя бабка подвесных стропил или подвесов, работающих на напряжение в шатровой кровле, должна быть из стали. Для этого перпендикулярно затяжке деревянных стропил на струбцинах подвешивают специальные деревянные балки.
И уже перпендикулярно балкам подвешивают деревянные балки, после чего между ними укладывают небалочные легкие засыпки.Поэтому, если вы хотите снизить нагрузку на кровлю на подвесные стропила или фермы, нужно выбирать подвесные конструкции перекрытий.
Для стальных ферм подвесной потолок должен быть огнестойким по стальным балкам. Между такими балками следует укладывать сборные железобетонные плиты, а уже на них – легкий утеплитель. Для повышения огнестойкости и долговечности таких несущих конструкций они должны быть железобетонными. Причем самые железобетонные несущие конструкции лучше всего делать из крупногабаритных сборных панелей, чтобы не рисковать.
IV этап. Установка коньковой балки
При расчете конькового прогона исходите из следующих нюансов:
- Если в здании имеются капитальные продольные стены или не менее двух рядов внутренних столбов, то делают два пролета. При этом многие стропильные конструкции по длине могут быть составными, а для увеличения жесткости используются ригели.
- Если в здании нет внутренних опор, то здесь нельзя делать наклонные стропила. А потому используются специальные строительные фермы, к которым просто подвешивается мансардный этаж.При этом стержни, расположенные по верхнему контуру ферм, образуют верхний пояс строительной фермы, а по нижнему контуру уже нижний пояс. Решетка самой фермы теперь образует вертикальные стержни и раскосы – наклонные стержни, расположенные между верхним и нижним поясами. Причем такие фермы не обязательно делать только из дерева, наоборот, сегодня достаточно популярны железобетонные. В процессе строительства фермы устанавливаются на расстоянии 4-6 метров друг от друга.Самый простой вариант таких ферм – ферм, который состоит из стропильных ног, вертикального подвеса, шпиндельной бабки и затяжек.
- Если ширина здания достаточно велика, при установке используются строительные фермы или ферменные опоры. Но тогда мансардный этаж нельзя перекрывать балками, которые будут опираться только на стены. Такую конструкцию необходимо подвешивать на стальных хомутах к нижнему поясу фермы или к стяжке, чтобы образовались, таким образом, подвесные потолки.
На этой фото иллюстрации хорошо видно, как именно стропила должны крепиться к коньку и гребням:
Этап V.Установка стандартных и диагональных стропил
Итак, диагональные стропильные ноги упираются непосредственно в конек в зависимости от следующих условий:
- Если в середине крыши имеется только одна коньковая балка, то диагональную опору необходимо набить на консоль балки. Их специально выпускают для этого в 15 сантиметрах за фальшивой рамкой, а потом отпиливают лишнее.
- Если балок две, то на них нужно установить стропильную конструкцию из горизонтальной балки и стойки, а затем закрепить сами стропила.
- Если при этом брус прочный, из бруса, а не из досок, то есть смысл сделать отлив – короткую доску толщиной не менее 5 сантиметров. И на него уже подпирать стропила вальмовой крыши.
Кроме того, для надежности стропила закрепляют металлической проволокой, скрученной в несколько раз.
На нервюрах монтаж элементов конька нужно производить в той же последовательности, что и на обычном коньке крыши. Те. установите ребристый элемент закрытым концом, вставьте ребристые элементы в замок и зафиксируйте их механически.Но на пересечении нервюр и конька вальмовой крыши принято устанавливать Y-образные коньковые элементы, хотя можно использовать и начальный, и конечный элементы конька.
Но обрезать их только по контуру, когда они закреплены на краю, и механически фиксировать стыки. Обязательно обработайте грунтовкой и минеральной повязкой из штатного ремкомплекта. Не забудьте также при установке коньковых элементов, наконец, на нервюрах или коньке четырехскатной кровли оставить зазор для выхода воздуха из подкровельного пространства.
Все те же принципы необходимо соблюдать при строительстве шатровой кровли сложной формы:
Ты справишься! Пожалуйста, задавайте свои вопросы в комментариях.
Шатровая крыша своими руками: чертежи и фото ниже.
Как монтируется шатровая крыша
Чертеж системы стропил в плане
Устройство обрешетки, пароизоляции, гидроизоляции
Устройство разных слоев вальмовой кровли требует особого внимания на каждом этапе работ.
Каждый укладываемый слой выполняет свою функцию, все слои вместе образуют единую систему , которая защищает конструкцию.
Укладка обрешетки
Обрешетка представляет собой деревянную конструкцию, состоящую из балок, расположенных поперек стропильных ног. Оптимальное сечение планок обрешетки – 50х50 мм.
Перед установкой доски необходимо обработать обшивку антисептическими средствами .
Обрешетка монтируется либо сплошным слоем, либо с шагом 100-150 мм (в зависимости от внешнего покрытия).
Обрешетка крепится гвоздями.
Монтаж обрешетки
Установка пароизоляции
Пароизоляционная пленка устанавливается для того, чтобы не допускала попадания влаги в слой теплоизоляции … Пароизоляционная пленка крепится к плитам обшивки с помощью степлера внахлест. Места нахлеста заклеиваются скотчем.
В этом случае необходимо следить за тем, чтобы пленка плотно прилегала к доскам.В местах установки труб или окон можно использовать резиновые или полиуретановые клейкие ленты.
ВНИМАТЕЛЬНО!
Пароизоляционный материал не должен огибать доски обшивки во избежание образования мест скопления воды.
Водяной пар обладает высокой проникающей способностью, поэтому установка пароизоляции является очень важным этапом работы .
Установка пароизоляции
Монтаж гидроизоляции
После установки утеплителя укладывается гидроизоляция.Гидроизоляция не пропускает влагу, скопившуюся в подкровельном пространстве, внутрь кровельного пирога. Как и у теплоизоляционной пленки , гидроизоляция накладывается внахлест и стыки проклеиваются .
Особенно важно правильно уложить пленку в коньковой части. … Область гребня наиболее подвержена скоплению паров конденсата.
Важность каждого этапа при монтаже кровли вальмовой кровли нельзя недооценивать, а тем более отказываться от установки какого-либо элемента.
Монтаж гидроизоляции
Вальмовые крыши считаются самыми прочными и долговечными … Их установили более ста лет назад, и такие конструкции доказали свою надежность и долговечность.
Несмотря на сложность конструкции, можно установить самому уже больше десятка лет.
Полезное видео
В этом видео вы узнаете, как построить вальмовую крышу своими руками:
В контакте с
Сложность работ при возведении вальмовой крыши ненамного выше, чем у обычного двускатного, но это не значит, что вальмовая крыша строится своими руками так же легко, как обычная, с двумя симметричными скатами. . Основная сложность заключается в том, что шатровая крыша требует очень точного инженерного расчета и знания технологии, особенно если у вас нет хорошей практики в строительстве таких крыш.
Почему дом с шатровой крышей лучше двускатного варианта
Почему обычную двускатную крышу устраивают в основном на простых хозяйственных постройках, а для жилых помещений выбирают двускатную крышу:
- Внешний вид четырехскатной крыши вариант выглядит намного красивее и изящнее, чем двойная конструкция;
- Даже простая четырехскатная крыша намного лучше выдерживает воздействие элементов за счет более гладких контуров и аэродинамики. Даже при сильном ветре стропила каркаса остаются практически одинаково загруженными за счет правильной балансировки диагональных стропил;
- Два дополнительных ската лучше отводят воду, высыхают под действием ветра и тем самым защищают крышу дома от протечек, как в случае с прямыми фронтонами.Таким образом достигается значительно более высокая теплоизоляция и морозостойкость шатровой кровли.
Важно! Конструкция крыши в четыре ската, в отличие от «двушки», имеет высокую степень адаптации.
Для климата с большим количеством осадков отлично подойдет датский вариант с крутыми основными склонами и двумя бедрами, для степной зоны с сильными ветрами, с низкой рамой вальмы с большими свесами и средним углом наклона.
Наиболее удобным будет использование шатровой крыши в домах, где чердачное пространство выделяется не в виде жилой площади, а используется в хозяйственных целях.За счет появления двух дополнительных откосов площадь и полезная площадь мансарды сокращается примерно на 25%. Но при желании и достаточных размеров мансардного помещения вместо мансарды можно оборудовать небольшую комнату даже с окнами и балконом, как на фото.
Но в этом случае вместо простой системы вертикальных стоек, на которые опирается коньковая балка, в конструкции скатной крыши потребуется установить дополнительные горизонтальные балки – ригели, которые будут играть роль перекрытия. для мансардного помещения.
Как сделать шатровую крышу
В первую очередь стоит разобраться, чем в деталях отличается четырехскатная крыша от варианта с двускатной крышей.
Основное отличие стропильной системы в 4 ската от двойной симметричной крыши
Отличия в конструкции будут наиболее наглядными на схеме с простым прямоугольным вариантом скатной крыши, показанной на фото:
Важно ! Большинство элементов дополнительных откосов требуют очень тщательной подгонки, поэтому диагональные стропила и стропила часто собирают с предварительным «хватом» на саморезы, и только после окончательной регулировки заменяют на болтовое соединение или сбивают гвоздями. .
Шатровая кровля своими руками, последовательность работ
Самым сложным этапом при строительстве стропильной системы вальмовой крыши является этап навешивания диагональных стропил. Во-первых, угол наклона диагональных стропил и давление, с которым они опираются на коньковую балку, должны быть равны параметрам пары подвесных балок с другой стороны. Площади скатов и углы ската в шатровой крыше должны быть абсолютно равными.
Во-вторых, воображаемая линия, проведенная между точками стыковки или вершинами треугольников, образованных диагональными стропилами с обеих сторон, должна проходить точно по оси коньковой балки как по горизонтали, так и по вертикали.Правильное выравнивание и регулировка положения диагональных стропил – основная сложность при сборке вальмовой крыши.
На этапе подготовки сборки шатровой кровли укладывается доска или брус мауэрлата, при этом важно тщательно выровнять плоскость доски по горизонту. На мауэрлат наносится предварительная разметка мест установки боковых стропил, стропильных опор и затяжки. Монтаж вальмовой крыши значительно упрощается, если в качестве перекрытия использовать железобетонную плиту.
После раскладки и крепления затяжек собирают коньковый каркас или «скамейку». По сути, это балка коньковой фермы, установленная на вертикальных стойках. К стойкам пришиваются продольные и поперечные подкосы, обеспечивающие устойчивость каркаса до сборки стропил вальмовых откосов.
Перед выкладкой диагональных стропил необходимо подкрепить коньковый каркас парой временных балок, которые крепятся к мауэрлату и крайнему столбу «скамейки».Это предотвратит опрокидывание конькового каркаса под давлением диагональных стропил с другой стороны.
Дальше самое сложное. Сначала определяют реальную длину каждой из балок, для этого забивают гвоздь в точке опоры на конце коньковой планки и измеряют длину от гвоздя до точки опоры на мауэрлате шнуром. Перед установкой диагоналей каждый из стропил соска обмеряется и обрезается по длине шнура.
Установив элементы крепления на мауэрлат, определяют линию контакта и вырезают поверхность контакта.Вырезав плоскость опоры балок, их укладывают на торец коньковой балки.
Нижние концы диагональных балок устанавливают в угловой стык мауэрлатной балки с подрезкой опорной поверхности балки согласно показанной схеме. Иногда форма поднутрения выполняется по шаблону, но надежнее разметить линию отреза вручную.
В идеале воображаемая вертикальная плоскость, проведенная через любое наклонное стропило, должна быть параллельна плоскости наклонной планки, расположенной на противоположной стороне вальмовой крыши.
Если все сделать правильно, два диагональных стропила вальмовой крыши будут точно по оси коньковой балки. Во избежание прогиба достаточно длинных колодок, необходимо установить подкосы и анкерные опоры с установкой временных креплений из саморезов. Аналогично устанавливаются стропила с противоположного откоса и выравниваются элементы с максимальной точностью. Для увеличения жесткости вальмовых откосов вырезают несколько балок и устанавливают по краям диагональных балок.
После переходят к укладке обычных стропильных балок. Крепление на мауэрлат производится стандартным болтом-гайкой или стальными уголками. В верхней части стропильную доску обычно распиливают по шаблону и укладывают на коньковый брус.
Обычно после навешивания рядов на коньковый прогон и мауэрлат устанавливают в верхней части дополнительные ригели, снижающие разжимающее действие каркаса шатровой кровли. После установки всех стропильных балок и выравнивания основных силовых элементов шатрового каркаса приступают к капитальному креплению всех стропил на мауэрлат и коньковую балку.
На следующем этапе устанавливаются подкосы и крепятся под обычные стропила, а треугольные откосы «забиваются» стропилами. Каждая из балок обрезается по длине согласно приведенной ниже схеме и устанавливается в шахматном порядке, это позволяет избежать ослабления балки из-за совпадения разрезов на противоположных сторонах.
Все элементы крепятся гвоздями, саморезами и болтовыми соединениями с накладными стальными пластинами и уголками.
Заключительные операции
После сборки основного каркаса вальмовой крыши на концы стропил набивают галтели – короткие доски, образующие серию свесов крыши вдоль стены.Линию отреза измеряют по концам кобылок, отрезают так, чтобы концы были в одной плоскости, и пришивают карнизную доску. Нижняя часть кобыл обшивается вагонкой или обычной доской.
После обработки древесины балок антисептическим составом приступают к набивке досок обшивки. Толщину досок, количество материала и точку забивания гвоздей выбирают исходя из того, какую крышу планируют положить на эту шатровую крышу.
Заключение
Шатровая кровля заслуженно считается одной из самых удобных и практичных кровельных конструкций. Если вы собираетесь построить четырехскатный вариант своими руками, помимо правильного расчета конструкции вам понадобится опыт совмещения и регулировки положения каждой из балок. Поэтому правильно будет получить необходимый опыт и умение работы с шатровыми крышами у более опытных мастеров.
Шатровая крыша – одна из самых популярных кровельных конструкций в сфере частного домостроения.Кровля двускатного типа, в отличие от конструкций двускатной, имеет дополнительные треугольные скаты. Как самому сделать шатровую крышу? Для этого сначала необходимо изучить его конструктивные особенности, технологию строительства. После создания проекта крыши: рассчитайте необходимое количество строительного материала, создайте чертежи с точным размещением всех элементов конструкции, укажите другие точки.
В этой статье
Типы скатных кровельных конструкций
- Вальмовая крыша – классический вариант скатной крыши с двумя трапециевидными и двумя треугольными скатами.
- Конструкция полувальмовой крыши представляет собой вальмовую крышу, у которой треугольные скаты укорочены. Такой вариант используется, если есть чердак.
- Вальмовая крыша – конструкция крыши напоминает пирамиду, все четыре ската имеют форму треугольника. Применяется для перекрытия построек квадратной конструкции, можно сделать шатровую крышу для беседки.
Преимущества использования вальмовой крыши
Конструкция двускатной крыши состоит из прямоугольного основания, четырех наклонных плоскостей, скатов, два из которых трапециевидные, а два треугольных, расположенных в зоне расположения фронтонов на конструкция двускатной крыши.На откосах установлены мансардные окна, мансардные окна, эркеры, кукушки. Это придает крыше особый вид.
Основные преимущества использования четырехскатной конструкции крыши
- Из-за отсутствия фронтонов такая крыша более устойчива, чем двускатная, перед сильными ветровыми нагрузками, поэтому рекомендуется для строительства в регионах с сильными ветровыми нагрузками. преобладают порывистые ветры.
- Дополнительные пандусы более эффективны для удаления талой, дождевой воды и снега. На таких конструкциях снег практически не держится.
- Под такой конструкцией можно оборудовать довольно просторное чердачное помещение.
- Еще один немаловажный плюс четырехскатной кровли – доступная стоимость конструкции за счет использования деревянного строительного материала для устройства стропильной системы, на которую можно положить кровельное покрытие любой ценой.
Создание проекта вальмовой крыши
Как построить вальмовую крышу своими руками? Для этого необходимо предварительно подготовить дизайн-проект с чертежами и подробными деталями его монтажа.Чтобы правильно определить оптимальный угол наклона откосов, нужно внимательно изучить рекомендации производителя кровли, климатические условия. Например, для шифера рекомендуемый угол наклона может составлять от 15 до 60 градусов, для рулонной мягкой кровли – до 18 градусов, для черепицы – 30-60 градусов.
Важно! Количество осадков зимой имеет большое значение. При интенсивном снегопаде склоны лучше сделать более крутыми, чтобы снег спокойно скатывался с крыши.
Выбрав оптимальный угол скатной крыши для вашего региона, необходимо рассчитать высоту конька и другие его параметры. При расчете стропильной системы обязательно нужно учитывать длину стропил, сечение деревянного бруса, размер прогона, шаг монтажа.
При создании проекта шатровой кровли также необходимо учитывать следующие нагрузки:
- масса используемого рубероида, покрытия в целом;
- вес гидроизоляции, изоляционного покрытия;
- количество годовых осадков;
- ветровая, снеговая нагрузка;
- Расположение дополнительных элементов на крыше: мансардных окон, фонарей, антенн и т. Д.
Важно! Рассчитав все возможные нагрузки на кровельную конструкцию, необходимо добавить определенный запас прочности, который будет гарантировать устойчивость кровли в непредвиденных обстоятельствах.
Также все покупные пиломатериалы для строительства стропильной системы необходимо предварительно обработать антисептиком.
Стропильная система
Конструкция шатровой кровли предполагает выбор определенного сечения компонентов стропильной системы. Сечение выбирается в зависимости от расчета предполагаемых нагрузок на стропильную систему в период эксплуатации.При этом необходимо учитывать ветровые, снеговые нагрузки, используемый угол наклона скатов кровли.
Обязательно предусмотреть запас прочности стропил, рассчитать шаг с учетом их несущей способности. Конструкция стропильной системы подбирается применительно к параметрам постройки: рекомендуется использовать наклонные стропила, при наличии столбчатых опор, внутреннюю несущую стену. Если нет возможности сформировать такую несущую конструкцию, то необходимо оборудовать стропильную систему подвесного типа.Для некоторых типов построек используются оба типа стропильных систем.
При создании проекта необходимо не только правильно выбрать систему стропил, но и определить необходимость в дополнительных элементах крепления, например затяжках, раскосах, которым конструкции придают большую жесткость, не допускают рыхление после длительной эксплуатации, а также снизить процент нагрузки на сами стропила …
Расчет нагрузок
Подробно рассмотрев, как сделать шатровую крышу своими руками, особое внимание рекомендуется обратить на расчеты возможных нагрузок на кровельную конструкцию.
Виды возможных нагрузок на кровлю:
- К нагрузкам, постоянно влияющим на кровлю, относятся масса обрешетки, защитные материалы (гидроизоляция, утеплитель), рубероид;
- временные (непостоянные) нагрузки – масса снега, накопившегося на кровле зимой, ветровые нагрузки и другие воздействия окружающей среды;
- дополнительные нагрузки – это прикрепляемые к стропилам дополнительные элементы, например, резервуар для воды, камеры системы вентиляции и т. Д. (Дополнительные элементы также следует учитывать в процессе создания проекта, расчета стропильной системы).
При проектировании стропильной системы производятся два расчета, один из которых направлен на расчет прочности (необходимо убедиться, что система способна выдерживать ожидаемые нагрузки). Другой расчет направлен на анализ возможной деформации всех элементов кровли.
После выполнения всех предусмотренных расчетов выполняются чертежи стропильной системы четырехскатной (мансардной) кровли. Подробная схема должна содержать размеры каждого компонента, а также способ их крепления.
Сегодня можно значительно упростить расчеты стропильной системы четырехскатной кровельной конструкции с помощью компьютерной программы, которая также поможет предотвратить случайные ошибки.
Завершающим этапом устройства четырехскатной (мансардной) кровли является ее утепление. Для этого рекомендуется использовать пенополистирол или базальтовую вату. Между стропилами укладывается утеплитель. Также в обязательном порядке необходимо положить слой гидроизоляции для защиты кровли от попадания влаги.
В конце концов
Шатровая крыша – довольно сложная конструкция для самостоятельного строительства. Поэтому, прежде чем начинать самостоятельно покрывать свой дом рубероидом, стоит досконально изучить технологию возведения такой конструкции, проконсультироваться со специалистами в этой области. Продолжительность его эксплуатации будет зависеть от того, насколько правильно и качественно будут выполнены все этапы кровельного покрытия.
границ | Разрушения каркаса в скатных крышах с деревянным каркасом при экстремальных ветровых нагрузках
Введение
Устойчивость домов во время экстремальных ветровых явлений имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь связано с системами кровли и стеновых обшивок, а также с траекторией 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 (Копп и др., 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) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Meecham et al. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе, чтобы улучшить техническое понимание характеристик вальмовой крыши, и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и базовой конфигурацией каркаса в 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.
РезультатыMeecham 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 в Джоплине, 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, поэтому можно идентифицировать так много стадий развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая выявление новых методов для улучшенных обследований повреждений, анализ хрупкости компонентов дома и разработку улучшенного лабораторного моделирования торнадо (Graettinger et al., 2014). Это также привело к изменениям в строительном кодексе Мура, штат Оклахома, таким образом, что к домам с деревянным каркасом были предъявлены новые предписывающие требования для смягчения ущерба до DOD-6 (Ramseyer et al., 2014).
Необработанная база данных фотографий, сделанных после торнадо Мура, Тускалуса 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 шатровыми крышами, которые демонстрируют аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, кажется, целы по оставшемуся периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. Справа на фото оставшаяся часть крыши провисает, что дополнительно указывает на то, что нижележащая рама вышла из строя. Дома, показанные на рисунке 3A, были расположены вдоль Кайл Драйв на западной окраине Мура, штат Оклахома.Несколько домов на этом коротком участке имели аналогичные дефекты каркаса вальмовой крыши и были построены примерно в 2006 году (Graettinger et al., 2014). Изучение 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 показан отказ, аналогичный показанному на рис. 3А, но с гораздо более крутой крышей. RTWC выглядят целыми, и видна большая открытая полость, где элементы каркаса и оболочка были удалены. Как и на рисунке 3A, очевидно, что эта крыша не 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 сторону крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как конструкция из стержневого каркаса, в отличие от той, которая содержала сборные фермы.По имеющимся данным, многие из неудачных вальмовых крыш использовали каркас из палок.
На рис. 3С показано частичное разрушение комбинированной вальмовой / двускатной крыши. Этот отказ отличается от тех, что показаны на рисунках 3A, B, поскольку очевиден отказ материала деревянных элементов. RTWC, кажется, целы, нижняя часть крыши потеряла только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, помимо обшивки, слева. Возле пика крыши каркас разрушился с обеих сторон.Эта структура, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или усилены иным образом с помощью деревянных пластин, прибитых гвоздями.
При осмотре повреждений, показанных на Рисунке 3, и аналогичных повреждений на доступных фотографиях становится очевидно, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся режимы разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с близлежащими конструкциями на основе данных было определено, что разрушения каркаса могут определяться в некоторых шатровых крышах при скорости ветра EF2, а не разрушениями RTWC или потерей обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь значение. Наблюдаемые отказы рамных рамок особенно подсказывают, что характеристики крыш с рамными каркасами следует отличать от характеристик стропильных конструкций при анализе и проектировании, а также в настоящем исследовании.
Статистический анализ возникновения отказов
Для полного анализа возникновения частичных отказов каркаса крыши все наблюдаемые повреждения в пределах диапазонов DOD-4 и DOD-6 должны быть классифицированы, чтобы определить, связаны ли наблюдаемые отказы с обшивкой, RTWC или каркасом крыши.Сортировка данных по районам предлагает дополнительную информацию о тенденциях в небольших регионах по сравнению со всем треком ущерба от события. Как уже упоминалось, данные опроса, предоставленные Университетом Флориды, включают базу данных фотографий. Также предоставляется список всех фотографий, которые использовались для оценки события, включая долготу, широту и рейтинг EF-Scale в каждом месте. Эти данные были нанесены на карту и помечены цветными метками, чтобы представить рейтинг EF-Scale. Образец полученной карты показан на рисунке 4.На этой карте показаны две области, проанализированные для получения представленных здесь предварительных статистических данных. Эти районы были расположены на западном конце пути разрушения. Анализируются только данные, соответствующие повреждениям EF1, EF2 и EF3, поскольку эти рейтинги соответствуют скоростям ветра DOD-4 и DOD-6 для крыш жилых домов. На рисунке рейтинги EF1, EF2 и EF3 представлены желтыми, оранжевыми и красными булавками соответственно.
Рисунок 4 . Западный конец пути повреждения торнадо после торнадо 22 мая 2011 г. в Джоплине, Миссури; регионы настоящего исследования обведены белым.
Анализируются две области исследования, обведенные белым цветом на Рисунке 4, и оценивается возникновение различных видов отказов. Фотографии повреждений в отмеченных местах были изучены, и отмечен предполагаемый тип отказа. При этом просмотре данных каждое отдельное жилище оценивалось на предмет того, было ли повреждение вызвано RTWC, обшивкой или повреждением каркаса. Помимо повреждений кровли, включаются разрушения стен, соответствующие DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изученных крыш. В районе 1 в левой части рисунка 4 обнаружены дома, которые казались более новыми, в большинстве своем с крутыми шатровыми крышами и большими строениями. Дома в Районе 2 в основном выглядят более старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.
Результаты статистического анализа показаны в Таблице 2. Как показано, в Районе 1 56% домов с 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, в то время как 8% пострадали от разрушения RTWC и обрушения стен. Это приводит к 18% случаев обрушения стен в регионе. Взаимосвязь между режимами разрушения стен и кровли требует дальнейшего изучения для определения причинных эффектов каждого режима разрушения крыши.
Сдвиг в возникновении определенных видов отказов между двумя регионами может быть результатом нескольких факторов; однако следует отметить, что многие дома в Районе 2, 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 ограничителей в старых домах могло привести к учащению случаев обрушения стен.В примере, показанном на Рисунке 6, произошел частичный отказ каркаса крыши. Однако этот сбой мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине разрушенной крыши. Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, играли большую роль. В любом случае, в обоих регионах частичные отказы возникают 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 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 стропильных и каркасных крыш
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 крыш с решетчатым каркасом моделируются при равномерном отрицательном внешнем давлении, и полученные осевые силы и моменты используются для оценки требований к каждому элементу.Как уже упоминалось, дополнительные сведения о методе проверки и анализа модели предоставлены Стивенсоном (2017).
Конструкции вальмовых крыш, использованные в анализе
При строительстве деревянных каркасов в Канаде и США используются аналогичные подходы, в которых преобладают предписывающие или традиционные конструкции (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014). Для конструкции крыши эти подходы состоят из следующих документов, таких как Международный жилищный кодекс или часть 9 Национального строительного кодекса Канады, чтобы определить размер элементов, расстояние между ними и требования к крепежным элементам.В Канаде эти требования взяты из табличных значений, основанных на расчетных снеговых нагрузках.
Предписательный 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 на месте. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), спроектированы компаниями, специализирующимися на их производстве, на основе распределения вторичной нагрузки. Они становятся преобладающей формой строительства крыш новых жилых домов, по крайней мере, в Канаде (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Тем не менее, рамная конструкция все еще используется, и большая часть стареющего жилищного фонда состоит из конструкции палки-каркаса. Как ферменные, так и каркасные конструкции требуют рассмотрения в настоящем исследовании, поскольку согласно имеющимся данным обследования, оба типа кровли не работают.
Двухмерный анализ D / C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на тех, которые использовались в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Хендерсоном и др. (2013). Рисунок 7 иллюстрирует схему фермы; из-за симметрии показана только половина фермы.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с прямоугольным каркасом, которая соответствовала профилю и геометрии плана ферменной крыши от Henderson et al. (2013), чтобы провести сравнение.
Рисунок 7 . Половина моделируемой фермы с маркированными соединениями и элементами.
Для крыши с решетчатым каркасом, Раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010) используется для определения соответствующих требований к размещению 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 заключается 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 к огибающей 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 возможным нелинейное моделирование.Еще одно преимущество использования максимальных сил состоит в том, что они могут выявить критические условия, которые возможны, но, возможно, не были учтены ранее.
Установлено, что максимальный спрос на каркас фермы постоянно достигается за счет комбинации двух аналогов модели. Одна из моделей использует все шарнирные соединения, а другая – все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы перемычки моделируются вдоль их центроидов.Для корпуса фермы результаты усилий стержня и шарниров извлекаются из обеих моделей и обрабатываются для получения максимальных значений нагрузки на элементы фермы. Максимальный спрос на стропильную балку также получают от двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой – с жесткими опорами. В случае каркасной конструкции расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы выбранные стропила можно было смоделировать с закрепленным и жестким шарниром на опорах и получить результаты максимального усилия в обоих случаях, аналогично методу, используемому в анализе фермы.
Анализ D / C выполняется с использованием результатов спроса по моделям фермы с равномерным подъемом 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм). Поднимающие силы ветра моделируются как отрицательное внешнее давление, действующее перпендикулярно поверхности крыши, а вес конструкции учитывается как статическая нагрузка. Эта нагрузка рассчитывается на основе процедуры определения направления из ASCE 7-10 (Structural Engineering Institute, 2010) с использованием базовой скорости ветра 71,5 миль в час (115 км / ч). Путем предварительного моделирования было установлено, что эта скорость ветра соответствует точке, в которой отношение D / C для RTWC равно 1.Считается, что это представляет собой подъемную силу, при которой ожидается выход из строя первого элемента фермы. Для случая стержневой рамы давление, соответствующее 71,5 миль в час, умножается на площадь притока, поддерживаемую стропилами, в результате чего получается равномерно распределенная нагрузка 2,17 фунта / дюйм (0,38 Н / мм).
Важно отметить, что базовая скорость ветра 71,5 миль в час не отражает скорости ветра торнадо и потребует корректировки, 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 в пределах 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 данной статье предельные отношения D / C для каждого элемента моделей фермы и стропила показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы – те, у которых отношение D / C ближе всего к 1 – выделены жирным шрифтом. Соединения со значениями D / C «N / A» либо развивают сжатие в результатах модели, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не соединение. Результаты из таблицы 3 также схематично показаны на рисунке 10. Как видно, отношения D / C для элементов и соединений сильно различаются по всей ферме.
Таблица 3 . Соотношения нагрузки и мощности (D / C) и определяющие режимы отказа для смоделированной фермы при подъеме на 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм).
Таблица 4 . Соотношения между стержнями и совместными нагрузками (D / C) для смоделированной секции стержневой 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% при соотношении D / C, равном 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 опорой на пальцы почти всегда выходят 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 ураганных ремней 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 стержневой рамы 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 различия в поведении крыши и параметрах соединения делают возможными другие отказы. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки при строительстве, ухудшение характеристик элементов и устаревшие стандарты проектирования, по которым строились старые дома с каркасным домом.
Ограничения
Настоящий статистический анализ и анализ D / C успешно доказывают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предполагают некоторые условия, которые могут повлиять на режим, при котором может выйти из строя шатровая крыша с деревянным каркасом.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы понять проблему отказов каркаса в деталях, необходимо разработать трехмерные модели, которые учитывают распределение нагрузки и эффекты обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, помогающей в моделировании соединений металлических пластин и структур стержневой рамы, создание подробных трехмерных моделей в текущем исследовании было сочтено неэкономичным.
Дополнительная работа должна также оценить возможные вариации, существующие в компонентах спроса и мощности текущих результатов.На уровне элементов существует множество параметров, которые могут привести к значительному изменению поведения конструкции крыши. Эти параметры связаны с конфигурациями соединений и допусками, изменчивостью свойств древесных материалов и различиями в крепежных изделиях, предоставляемых разными производителями. В более крупном масштабе методы проектирования различаются в зависимости от региона, компании и даже отдельных инженеров, и строительство домов обычно не подлежит тщательному контролю качества. Вероятность ошибок конструкции и различий в конструкции может быть высокой.Эти изменения могут значительно изменить возможные результаты. Понимание отказов каркаса, помимо того, что считается их теоретически возможными, является важным следующим шагом в улучшении строительных норм и правил, а также EF-Scale.
Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы
Неисправности каркаса крыши, представленные в этой статье, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимостям каркаса. Результаты анализа D / C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с рамной рамой; тем не менее, прогрессирование разрушения больших 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, по всей видимости, 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 фотографиях отказы могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли в результате разрушения 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 равно 0,2. При более внимательном рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты соединения; однако похоже, что гвоздей было не больше нескольких. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы по тем же правилам, что и гипотетическая крыша в настоящем исследовании, необходимо изучить региональные нормативные требования к проектированию в США, чтобы определить, предназначены ли эти соединения для включения большего количества гвоздей.
Отказ, показанный на рисунке 11, и многие другие подобные отказы интересны тем, что они объективно классифицируются в пределах DOD-6 для крыш жилых домов; однако это может быть неточным предположением. Это важный момент для дальнейшего изучения, поскольку он может повлиять на уточнения шкалы EF для различных методов проектирования жилых домов или даже предложить новый DOD для структур с рамой из стержней.
Заключение
Наблюдения за повреждениями и статистические оценки, представленные здесь, расширяют текущее понимание отказов крыш жилых домов и вводят ранее неисследованный вид отказов, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистические данные о наблюдаемых повреждениях в выборочных районах из Мур, Оклахома и Джоплина, штат Мичиган, показали, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные режимы отказов RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. В то время как дома с шатровой крышей обычно считаются более устойчивыми к ветру, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичными повреждениями каркаса показывают, что шатровые крыши могут быть более уязвимыми, чем предполагалось ранее.
Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего исследования поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.И фермы, и каркасные конструкции оцениваются для проведения сравнительного исследования двух методов строительства. Результаты двумерного анализа D / C для случаев стропильных и рамных рам были использованы для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы обрушения крыши, происходящего внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования «нагрузка-огибающая» и анализ D / C показали 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 следами и крутыми крышами.Другой регион, который показал 33% частичных отказов, – это дома, которые выглядели более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны со ударами обломков.
• Следует отметить, что на наблюдаемых крутых крышах многие из наблюдаемых отказов произошли асимметрично, то есть одна из больших поверхностей крыши разрушилась, а противоположная осталась нетронутой. В отличие от смоделированной крыши, которая в настоящем анализе подвергается воздействию равномерного подъемного давления, крыши с более крутыми уклонами, вероятно, будут испытывать дисбаланс ветровых нагрузок на наветренной и подветренной сторонах.Влияние изменения уклона крыши, формы плана и направления ветровой нагрузки будет изучено дополнительно, в дополнение к изменениям прочности и жесткости материала на более поздних этапах этого исследования.
• Выявлен дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей наружной 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 кровли 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 отношение D / C RTWC с острием на пальцах 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 стропильных ферм и рам с прямоугольным каркасом позволяет предположить, что крыши с прямоугольным каркасом содержат более уязвимые элементы.При эквивалентном ветровом подъеме D / C RTWC фермы составляет 0,98, в то время как RTWC стропил 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 – доктор философских наук. 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 благодарны докторам. 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 оказание 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», , 9-я Всемирная конференция по деревообрабатывающей промышленности, (Портленд, Орегон). Доступно по адресу: http://support.sbcindustry.com/Archive/2006/aug/Paper_322.pdf
Google Scholar
Мичем, Д.(1992). Повышенная эффективность вальмовых крыш при сильном ветре – пример из практики. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 43, 1717–1726. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (92)
-V
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мичем Д., Сарри Д. и Давенпорт А. Г. (1991). Величина и распределение ветровых нагрузок на вальмовые и двускатные крыши. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 38, 257–272. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (91)
-Y
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мехта, К.С. (2013). Разработка шкалы EF для интенсивности торнадо. J. Disaster Res. 8, 1034–1041. DOI: 10.20965 / jdr.2013.p1034
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Моррисон, М. Дж., И Копп, Г. А. (2011). Эффективность соединения гвоздя и пальца при реалистичной ветровой нагрузке. Eng. Struct. 33, 69–76. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2010.09.019
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Prevatt, D.O., Coulbourne, W., Graettinger, A.J., Pei, S., Гупта, Р., и Грау, Д. (2013). Джоплин, Миссури, Торнадо от 22 мая 2011 г .: Обследование структурных повреждений и аргументы в пользу устойчивых к торнадо строительных норм . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.
Google Scholar
Prevatt, D.O., van de Lindt, J. W., Graettinger, A.J., Coulbourne, W., Gupta, R., Pei, S., et al. (2011). Исследование повреждений и будущее направление структурного проектирования после торнадо Таскалуса 2011 года . Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды.
Google Scholar
Ramseyer, C., Floyd, R., Holliday, L., and Roswurm, S. (2014). «Влияние систем крепления поперечной нагрузки на повреждение и живучесть жилых конструкций, пострадавших от торнадо в Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.», in Proceedings of the Structures Congress 2014 (Boston, MA: ASCE), 1484–1507.
Google Scholar
Симмонс, К. М., Ковач, П., и Копп, Г. А. (2015). Снижение ущерба от торнадо: анализ выгод и затрат улучшенных строительных норм и правил в Оклахоме. Клим. Soc. 7, 169–178. DOI: 10.1175 / WCAS-D-14-00032.1
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Спаркс, П. Р., Шифф, С. Д., и Рейнхольд, Т. А. (1994). Повреждение ограждающих конструкций домов ветром и последующие страховые убытки. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 5, 145–155. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (94) -X
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стандохар-Альфано, К. Д., и ван де Линдт, Дж. У. (2016). Анализ риска торнадо для повреждения деревянных каркасных крыш жилых домов в Соединенных Штатах. J. Struct. Англ. 142. DOI: 10.1061 / (ASCE) ST.1943-541X.0001353
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стивенсон, С. А. (2017). Анализ разрушения каркаса деревянных каркасных крыш жилых домов при ветровой нагрузке . Дипломная работа. Лондон, Онтарио: Университет Западного Онтарио.
Google Scholar
Инженерно-строительный институт. (2010). ASCE 7-10 Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.
Google Scholar
Институт анкерных плит. (2007). Национальный стандарт проектирования деревянных ферм, соединенных металлическими пластинами . Александрия, Вирджиния: Американский национальный институт стандартов (ANSI).
Google Scholar
Канадский институт анкерных плит. (2014). Процедуры проектирования и спецификации ферм для деревянных ферм, соединенных с легкими металлическими пластинами . Брэдфорд, ON: TPIC.
Google Scholar
ван де Линдт, Дж. У., Пей, С., Дао Т., Греттингер А., Преватт Д. О., Гупта Р. и др. (2013). Философия дизайна торнадо, основанная на двойной цели. J. Struct. Англ. 139, 251–263. DOI: 10.1061 / (ASCE) ST.1943-541X.0000622
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Центр ветроэнергетики и инженерии. (2006). Рекомендация по усовершенствованной шкале Fujita .