Фото четырехскатная полувальмовая крыша: Четырехскатные крыши домов разновидности — Кровля и крыша

Четырехскатные крыши домов разновидности — Кровля и крыша

Стропильная система четырехскатной крыши

Крыша частного дома, имеющая четыре, а не один и не два ската, выглядит гораздо более серьезной конструкцией, каковой она и является. Собрать такую стропильную конструкцию не сложнее, чем крышу двухскатную, но преимуществ стропильная система четырехскатной крыши имеет больше. Качество кровли обеспечивается прочностью стропильной системы.

Четырехскатная крыша своими руками

Особенности крыши из четырех скатов

1. Главное преимущество – отсутствие щипцов и фронтонов. Нетрадиционная конструкция стропильной системы позволяет крыше без последствий переносить сильные ветра, минимизировать возможные разрушения в местах свесов карниза с течением времени, также отсутствие фронтона — это экономия на стройматериалах и трудозатратах;
2. Концы стропил, которые пересекаются между собой и крепятся на балке конька, придают конструкции жесткость, препятствуют деформированию крыши под весом осадков, стройматериалов кровли или оборудования, смонтированного на крыше;
3. Конструкция и устройство стропильной системы вальмовой крыши предполагает возможность обустройства карнизных свесов по периметру всего дома, защищая фасад от атмосферных воздействий и перепадов температуры;
4. В плане архитектурного соответствия четырехскатная крыша при пристройке веранды или мансарды к дому делает здание более устойчивым к неравномерно распределенным нагрузкам;
5. Эстетичность четырехскатной крыши доказана практикой и временем – такие конструкции используются с тех времен, как люди научились строить себе убежища, которые потом превращались в прочные и красивые дома.

Каким образом будет конструироваться стропильная система четырехскатной крыши, зависит от того, какая будет кровля – шатрового типа или вальмовая. Поэтому стоит подробнее рассмотреть эти разновидности четырехскатной крыши, их особенности и устройство.

Устройство вальмовой крыши

Вальмовая крыша

Крыша по вальмовому типу представляет собой сборку двух трапециевидных или треугольных деревянных узлов. Эти элементы скрепляются между собой плоскостями верхних поверхностей, а грани треугольников перекрываются коньковыми скатами.

На стропильный каркас вальмовой крыши монтируется кровельный пирог, состоящий из нескольких слоев: гидроизолятора, теплоизолятора, вентиляционного слоя стройматериалов, и финишного декоративного и защитного покрытия. По типу крепления стропильная система вальмовой крыши подразделяется на висячую и и наслонного типа. Наслонная схема стропильной системы четырехскатной крыши в исполнении более экономична, проще в монтаже и по конструкции. Системы стропил

Важно: При наклоне вальмовой крыши ≤ 35° обязателен монтаж вспомогательных опорных балок, чтобы укрепить длинный пролет со стропилами наслонного типа. Дополнительные опоры предохраняют дом от атмосферной влаги, сильных ветров и перепадов температур.

Схема стропильной конструкции крыши с четырьмя скатами

1. Стропила накосной конструкции – брус, монтирующийся по диагонали, одним торцом упирающийся в мауэрлат, вторым торцом крепится к следующей стропильной паре. Так как в развернутом виде накосные стропила имеют очень большие размеры, то на крыше их необходимо сразу надежно фиксировать. Также накосные стропила выполняют роль опоры для нарожников;
2. Трапециевидные деревянные сборки для скатов кровли;
3. Нарожники – конструкции небольшого размера из стропильных балок короткой длины, укрепляются на стропилах накосного типа. Если ширина стен дома составляет ≥ 4,5 м, то стропильную конструкцию соединяют в блок из нескольких элементов, чтобы потом из этих блоков составлять единую кровлю;
4. Подкосы, ригели и стойки служат для минимизации размеров и применения нарожников. Применение этих элементов позволяет собрать кровлю практически без дополнительного укрепления;
5. Лежни служат опорами для стоек и подкосов, нижним концом их упирают в подставки из кирпича на внутреннем стенном торце или подгоняют под размер подкладками деревянных брусков;
6. Прогон представляет собой балку, уложенную параллельно нижней опорной балке. Служит для обеспечения прочности стропильной конструкции;
7. Шпренгелями увеличивают жесткость стропильной системы по всем направлениям. Шпренгели должны иметь такое же сечение, как и стропила, и крепятся они по длине пролета.

Схема четырехскатной кровли

Шатровая крыша

Крыша по типу шатра собирается из треугольных деревянных конструкций. Не специалисту совладать с построением такой крыши будет непросто, так как здесь важно абсолютно точно соблюдать все размеры и габариты, чтобы добиться полной симметрии шатровой крыши. Но благодаря такой крыше ваш дом выдержит ветер любой силы, даже ураган. Самодельная четырёхскатная крыша стропильная система которой выполнена в виде шатра, превосходно предохраняет жилье от проникновения холода и влаги даже в чердачное или мансардное пространство.

Крыша в виде шатра

По конструкции чертежи вальмовой и шатровой системы стропил похожи, так как состоят из одинаковых узлов и элементов. Разница — только длине стропил и вариантах монтажа. В шатровой конструкции также хорошо работают стропила висячего или наслонного типа, но висячие элементы закрепить своими силами дилетанту очень сложно – потребуется помощь профессионала. Шатровую крышу часто обустраивают над площадями без внутренних перекрытий, перегородок и стен, и стропильные балки для опор укладываются на несущие стены. Детали наслонной конструкции изготовить дешевле и легче, но, чтобы с ними можно было работать, необходимо наличие внутренней несущей стены и/или бетонных колонн.

Безраспорно-наслонная схема

Как работать со стропилами – советы и правила

1. Перед началом работ с любыми изделиями из дерева их необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми средствами;
2. Древесина для любых элементов стропильной системы должна быть хорошо высушена в естественных условиях. Влажность материала должна быть ≤ 22%;
3. Мауэрлат делается бруса с квадратным сечением 150 мм или прямоугольным сечением 150 х 100 мм.
4. Стропила должны иметь ≥ в длину 50 мм, и в ширину ≥ 150 мм;
5. Для всех изделий стропильной системы используется одна порода дерева, и желательно – хвойные породы;
6. Чтобы изготовить большое количество ригелей, стоек и прогонов с один углом среза, используется заранее заготовленный шаблон.

Шаблон для разметки стропил

В вальмовой системе стропил сначала делается опора в виде мауэрлата. От ровного устройства мауэрлата зависит не только прочность конструкции, но и эстетичность всей крыши, поэтому опорные балки должны быть уложены строго по горизонтали. Облегчить выравнивание мауэрлата может заливка небольшого ростверка (опалубки) по всему периметру стен дома.

Для крепления ростверка к стенам используются арматурные штыри, вбитые или вставленные в стену. Через отверстия в этих стержнях мауэрлат крепится резьбовыми соединениями к стенам и ростверку.

Как крепить мауэрлат

Как собирать и монтировать на месте стропильную систему четырехскатной вальмовой крыши:

1. Верхние плоскости несущих стен дома необходимо перед установкой стропил вскрыть гидроизоляторами – мастикой, битумом, гудроном. Сверху на слой гидроизоляции укладывается рубероид;
2. Опорный брус, из которого будет собираться мауэрлат, насаживается на штыри в стенах, притягивается гайками с шайбами. При монтаже мауэрлата нужно постоянно проверять его горизонтальность при помощи уровня;
3. Следующей крепится центральная опора – к ней будут прикрепляться стойки с коньком. Опорная балка укладывается или на боковые балки мауэрлата, или на поверхности внутренних несущих стен;
4. Для главной опоры конька устанавливаются вертикальные балки. Коньковые опоры не нужно сразу крепить жестко – только после полной сборки системы стропил. Жесткость можно придать стальными уголками, деревянными распорками или металлическими шпильками;
5. Чтобы вальмовая крыша была идеально симметричной, стропила треугольных вальмовых конструкций опирают на мауэрлат в расчетных местах. Разметку под каждое стропило нужно делать заранее, чтобы балка не попала на крепежный стержень. Промежуточные стропильные балки нужны, чтобы соединить конек со стенами;
6. Дальше устанавливаются накосные стропильные балки, которые будут соединять каждый угол дома с концом коньковой балки;

Важно: между свесом и стеной выдерживается расстояние ≥ 50 см. Если участок выбран в регионе с сильными ветрами, то это расстояние увеличивается в 2 раза. Таким образом обеспечивается защита крыши и стен от осадков, которые могут задуваться и увлажнять поверхности вплоть до фундамента.

Крепление стропил к мауэрлату

1. Теперь можно крепить рядовые стропильные брусья, чтобы соединить мауэрлат с коньком. Расстояние между стропилами рассчитывается, исходя из общих размеров крыши и длины промежуточных стропил. Некоторые кровельные стройматериалы нужно укладывать на часто смонтированную обрешетку, поэтому общих рекомендаций по соблюдению расстояний нет. Рядовые стропила в стандартном решении крепятся в паз через 0,4-0,5 м, также место крепления можно усилить гвоздями или стальными накладными пластинами;
2. Если крыша имеет небольшой угол наклона, то стропила нужно усилить шпренгелями из-за дополнительного давления снега зимой;
3. Для укрепления верхнего торца накосных стропильных брусьев монтируется ферма из шпренгелей. Она состоит из 2-х подкосин, выходящих из одной точки.
4. Последний шаг в строительстве стропильной системы – обрешетка. Материал для каркаса обрешетки выбирается, исходя из кровельного материала. Чаще всего это квадратные рейки сечением 5 см, а если обрешетка будет сплошной, то можно использовать для доски или пятислойную фанеру.

Четырёхскатная крыша стропильная система, видео, фото

Крыша частного дома, имеющая четыре, а не один и не два ската, выглядит гораздо более серьезной конструкцией, каковой она и является. Собрать такую стропильную конструкцию не сложнее, чем крышу двухскатную, но преимуществ стропильная система четырехскатной крыши имеет больше.

Источник: jsnip.ru

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Виды крыш частных домов по конструкции и геометрическим формам

Крыша современного дома – это не просто накрытие для него, существующее в целях защиты от дождя, снега и солнечных лучей. Крыша – это своеобразное продолжение дома в архитектурном плане, благодаря которому и формируется его общий вид. Более того – от того, крыша какого типа установлена на доме и зависит его общая комфортность.

Хотя, крыша должна быть не только красивой, но еще и надежной. В принципе, существуют многочисленные виды крыш частных домов, однако самыми распространенными являются лишь некоторые из них, о которых и пойдет речь в этой статье.

Крыши в зависимости от конструктивных особенностей

Итак, если говорить в целом, то все крыши по своим особенностям в конструктивном плане делятся на скатные и плоские. И те, и другие имеют ряд достоинств и недостатков.

1. Например, в настоящее время крыши плоского типа в процессе возведения жилых частных домов, практически не используются. Причина кроется в том, что уклон в 3 градуса, который имеет крыша такого типа, ведет к тому, что с нее плохо «скатываются» атмосферные осадки. А это значит, что о хорошей надежности плоской крыши говорить не приходится. Да и в дизайнерском отношении плоская крыша сильно проигрывает скатной. Поэтому, в большинстве случаев, плоская крыша оборудуется тогда, если на ней планируется организовать какое-либо дополнительное пространство типа бассейна, палисадника или террасы.

Конструкция плоской крыши.

2. Намного практичнее в этом плане скатная крыша, которая имеет ряд преимуществ по отношению к крыше плоского типа. Достаточный угол ската способствует тому, что крыша самостоятельно очищается от воды и снега, и в целом представляет собой более надежную конструкцию, нежели плоская крыша. Под такой крышей можно легко сделать чердак или мансарду. Несмотря на ряд достоинств, у скатной крыши имеются и некоторые недостатки, которые связаны с дороговизной строительства и со сложностью ее ремонта в процессе эксплуатации.

Строение скатной крыши.

Чердачные и бесчердачные скатные крыши

Справедливости ради стоит сказать, что владелец будущего дома старается выбирать какой-либо 1 из нескольких предлагаемых вариантов крыш домов. Т.е. либо конструкцию чердачного типа либо бесчердачную (мансардную).

1. Крыша чердачного типа отличается своей простотой сооружения, поэтому такую крышу можно легко соорудить даже самостоятельно. Очень часто от типа материала кровли и зависит угол уклона чердачной крыши. При этом следует учитывать как нагрузку, которую должна держать такая крыша, так и стоимость строительного материала при ее сооружении. Кроме того, этот тип предусматривает возможность ремонта без замены всей кровли. Если выбор сделан в пользу чердачной крыши, то необходимо сразу определиться с тем, будет ли чердак эксплуатироваться в дальнейшем или нет. Т.е. именно от этого решения и будет зависеть выбор верхнего перекрытия чердака, которое может быть как деревянным, так и ж/бетонным.

Чердачная крыша – разделенная со всем помещением.

2. К еще одному типу крыши относится мансардная. Она же – бесчердачная. Основное ее отличие от остальных видов чердачных крыш в частных домах состоит в том, что наружными стенами в этом случае будут выступать кровельные конструкции. Такая крыша весьма оригинальная, поэтому и внешний вид самого дома будет очень необычным. И все бы ничего, но рабочая площадь чердачного помещения в этом случае уменьшается, а сам процесс возведения мансардной крыши очень нелегкий и самостоятельно справиться с ним без соответствующего опыта, нелегко.

Мансардная крыша изнутри.

Как правило, у бесчердачной крыши есть некоторый излом, поэтому в целях ее укрепления, приходится изнутри ставить деревянные подпорки. Однако при должной фантазии и из этого можно извлечь пользу, если обшить такие подпорки фанерой и превратить все это в полезные шкафчики и ниши для временно ненужных вещей.

Разновидности скатных крыш по геометрическим формам

Кроме того, конструктивные особенности крыш могут определять и различные формы крыш частных домов.

Односкатная крыша

На данный момент, самой простой и дешевой считается односкатная крыша. Это плоский вид крыши, которая опирается на стены, имеющие разную высоту. В результате чего, наклон крыши происходит в одну, какую-либо сторону. Обычно она чаще всего используется при строительстве сараев, гаражей и других хозяйственных построек. Но нередко ее можно увидеть и на дачных домиках. При всех своих достоинствах, основной недостаток такой крыши состоит в том, что мансарду в доме с такой крышей обустроить нельзя. Да и ее внешний вид оставляет желать лучшего.

Дом покрытый односкатной крышей.

Двускатная крыша

2-х скатная крыша является распространенной в селах и в небольших городах. Этот вид крыши дошел до наших дней с давних времен. Как можно догадаться, состоит такая крыша из 2-х скатов, соединенных друг с другом при помощи «конька». Интересно, что такие скаты бывают как симметричными относительно друг друга, так и отличаться друг от друга углом наклона или длиной. Под такой крышей можно легко оборудовать чердак или мансарду. Этот вид крыши можно смело считать самым практичным и наиболее распространенным. Части стен здания, которые ограничивают чердачное помещение с обеих сторон, называются фронтонами.

Один из самых распространенных видов крыш – скатная крыша. Фото – barntoolbox.com

Вальмовая крыша

Если вместо фронтонов устанавливаются 2 ската треугольной формы, то данная крыша носит название вальмовой, а сами скаты именуются вальмами. Верхняя часть скатов имеет слуховые окна. Если сравнивать этот тип крыши с рассмотренным выше, то сооружать его намного сложнее. Поэтому, строительство такой крыши необходимо доверять только профессионалам. Зато устойчивость таких крыш к осадкам и сильным ветрам – просто феноменальная.

Пример дома с вальмовой крышей.

Полувальмовая крыша

Полувальмовый тип крыши считается промежуточным звеном между 2-х скатной и вальмовой крышами. Торцевые фронтоны в этом случае сделаны в виде трапеции, а их верх накрыт полувальмами. Как правило, в таких крышах на фронтоне можно разместить вполне полноценное окно, а сами полувальмы представляют собой довольно интересные декоративные элементы.

Существует и еще один вид полувальмовой крыши, когда нижняя часть фронтона просто перекрывается скатом. Это позволяет обеспечить правильную треугольную форму оставшейся части фронтона, в котором обычно организовывается слуховое окно. Если судить о такой крыше по ее внешнему виду, то она представляет собой довольно большой интерес для дизайнеров.

Слева первая разновидность, справа вторая разновидность вальмовой крыши.

Шатровая крыша

У вальмовой крыши есть еще одна разновидность, которая получила название шатровой крыши. Конструктивно она имеет 3 и более скатов, сходящихся в одной верхней точке. Этот тип крыши не имеет конька, к тому же симметричность скатов по отношению друг к другу, просто поражает. Если дом имеет форму правильного многоугольника или квадрата, то в нем обычно используется шатровый тип крыши. В плане устойчивости к ветрам, этот тип крыши довольно хорошо себя зарекомендовал. К тому же, с точки зрения дизайнерской мысли, альтернатив таким крышам мало.

Пример шатровой крыши.

Многощипцовая крыша

Если здание имеет форму сложного многоугольника, то оно обычно накрывается многощипцовой крышей. Такие крыши очень сложны конструктивно из-за своей непростой системы стропил. Тем не менее, при удачном проекте такой крыши, можно создать очень уникальную конструкцию.

Пример многощипцовой крыши.

Ломаная крыша

К видам мансардных крыш частных домов нередко относят и ломаный тип крыши. Такую крышу иногда называют крышей мансардного типа. Они имеют довольно большой угол наклона излома, что позволяет более полно использовать полезную площадь мансарды в здании.

Вариант ломанной крыши.

Купольная и коническая крыши

Купольные и коническая крыши встречаются очень редко, что касается частных жилых домов. Как правило, эти конструкции представляют собой сооружения округлой формы, однако накрывается ими не все помещения дома, а лишь отдельные его элементы, к которым, к примеру, можно отнести веранды круглой формы, либо декоративные башенки.

Слева купольная и справа коническая крыши.

Комбинированные крыши

Но самую сложную конструкцию имеют комбинированные типы крыш. Если говорить более простым языком, то такие крыши представляют собой сочетания многощипцовой, шатровой, полувальмовой конструкции. Несмотря на это, если коттедж имеет комбинированную крышу, то его весьма необычный вид привлекает внимание, ибо имеет большое количество слуховых окошек, крытых небольших балкончиков, а также веранды открытого и закрытого типа. И все бы ничего, но такие крыши нелегко строить и обслуживать в дальнейшем.

Пример комбинированной крыши.

Как бы там ни было, но крыши, вне зависимости от своей формы или типа, постоянно совершенствуются и дополняются новыми элементами.

Виды крыш частных домов их формы и варианты Фото

Представляем вашему вниманию все возможные виды крыш частных домов которые отличаются как по конструктивным особенностям так и по формам. Рассмотрим все плюсы и минусы той или иной формы крыши частного дома и в каких случаях их можно применять для покрытия вашего дома.

Источник: srbu.ru

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Какие бывают вальмовые крыши, особенности конструкций

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

Что такое вальмовая крыша

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

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

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

Плюсы и минусы вальмовой крыши

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

К положительным сторонам вальмовых кровель относят:

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

Имеются и отрицательные моменты при использовании вальмовых кровель:

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

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

Особенности конструкции

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

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

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

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

После закрепления всех диагональных стропил временные подпорки стоек убирают

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

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

Виды вальмовых крыш

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

Полувальмовая крыша

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

Голландская полувальма позволяет расширить мансарду и использовать вертикальное остекление

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

При формировании датской полувальмы серху устраивается укороченный фронтон

Четырёхскатная вальмовая крыша

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

Шатровую кровлю можно возвести только на квадратном здании

Четырёхскатная кровля по-американски

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

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

Вальмовая крыша с «кукушкой»

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

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

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

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

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

Вальмовая крыша с козырьком

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

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

Несимметричная вальмовая крыша

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

Наличие несимметричных скатов вносит в конструкцию вальмовой крыши ещё большие сложности

Бесконьковая вальмовая крыша

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

Количество скатов бесконьковых крыш часто опеределяется геометрическими особенностями каркаса постройки

Монтаж вальмовой кровли

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

Монтаж вальмовой стропильной системы производится следующим образом:

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

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

Положение диагональных стропил окончательно устанавливает форму всех скатов

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

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

Элементы крепежа стропил позволяют обеспечить необходимую прочность и высокое качество монтажа

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

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

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

Вальмовая крыша: что это такое, конструкция, плюсы и минусы, виды (полувальмовая, четырехскатная, двускатная), видео и фото

Какими бывают вальмовые крыши. Как правильно устроить стропильную систему для вальмовой крыши. Пошаговая инструкция по монтажу вальмовой крыши своими руками.

Источник: roofs.club

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

устройство кровли и установка стропильной системы своими руками

Крыша оказывает большое влияние на функциональность и внешний вид здания. Существует несколько типов кровли, которые можно использовать при проектировании дома. Для качественного его строительства и красивого дизайна важно думать о кровле, как о ключевой дизайнерской функции. Одной из самых популярных крыш считается четырехскатная, она обеспечивает презентабельный внешний вид, надежность и долговечность. При строительстве важно знать особенности проектирования и технологии возведения таких крыш.

Особенности

Особенность четырехскатных крыш заключается в том, что они позволяют с легкостью построить мансардные этажи. Помещения с такими кровлями считаются наиболее комфортными, просторными и идеально подходят для проживания. Такую кровлю можно создать в частном доме, использовать ее для бани или гаража. Четырехскатные кровли могут быть покрыты практически любым типом материала, включая асфальтовую черепицу, металлические, глиняные или бетонные плитки.

Однако если такая крыша является частью мансарды, ее следует облицовывать либо покрыть металлической черепицей, стоячим швом, чтобы предотвратить любые протечки крыши.

Достоинства и недостатки

Четырехскатная кровля устойчива к воздействию влаги и весу снега. Она обеспечивает больше пространства для чердака или сводчатого потолка, позволяют создать больше вентиляции в частном доме. Ее простой дизайн позволяет построить такую кровлю самостоятельно. Такие конструкции гораздо дешевле, чем сложные типы крыш.

Но у такой кровли есть и свои недостатки. Четырехскатные крыши проблематичны в районах с сильным ветром и ураганом. Если рамы не имеют надлежащей конструкции с соответствующими опорами, крыша может разрушиться из-за сильных порывов ветра. Ветры могут вызывать повреждение материалов таких крыш.

Разновидности

Существует несколько видов четырехскатных крыш для частных и двухэтажных домов. Следует учитывать характеристики каждого типа, чтобы сделать правильный выбор.

Шатровая

Такие кровли имеют две наклонные стороны, которые создают торцевые стены с треугольным расширением, называемым фронтоном. Их легко конструировать, им не страшны вода и снег. Они экономичны и хороши для вентиляции. Этот тип кровли подходят для любых погодных условий.

Вальмовая

Это тип кровли, где все стороны наклоняются вниз к стенам, обычно с довольно мягким уклоном. Называется она так, потому что состоит из вальмовых скатов. Получается дом без фронтонов или вертикальных сторон крыши. Крыша имеет форму пирамиды. Ее сложнее построить, но она удобна в быту (на такой крыше можно построить отличный чердак).

Полувальмовая

Каждая область такой кровли имеет свою традицию или предпочтение используемым материалам для создания. В климате, где количество осадков меньше, замерзание вряд ли произойдет, полувальмовые крыши чаще построены из кирпича или бетона. Это хорошее изобретение для сохранения тепла солнца. Полувальмовый тип кровли дешево и легко построить.

Такую крышу называют ломаной: ее торцевые скаты короткие и не доходят до середины бокового ската.

Методы установки

Существует много видов кровельных покрытий и технологий их установки.

Асфальтовая

Убедитесь, что у вас есть все необходимые инструменты для установки кровли, а также оборудование для обеспечения безопасности. Понадобятся:

• молоток;
• кровельные гвозди;
• мел;
• оловянные ножницы;
• рабочие перчатки;
• правильная обувь;
• ремни безопасности.

Определитесь, какой вид черепицы вы хотите выбрать. Убедитесь, что вы приобрели достаточно материала, чтобы его хватило на установку. Важно соблюдать пошаговую технологию.

• Подготовьте крышу для установки кровельной черепицы. Удалите старый кровельный материал, а также все гвозди. Не устанавливайте новые материалы поверх существующей крыши.
• Установите подстилку, водостойкий слой между установкой кровельной черепицы и крышей.
• Установите «край капли» на внешних краях вашей кровли.
• Затем вам нужно установить стартерную ленту или первый слой черепицы. Используйте мел, чтобы отметить точный центр крыши, идя вертикально.

• Центрируйте стартовую галерею в середине линии мела и прикрепите ее на место. Продолжайте установку черепицы по всей длине крыши.
• Продолжайте установку черепицы всей длины крыши в соответствии с инструкциями производителя.
• Обрежьте черепицу до необходимого размера, когда достигнете края ряда.
• Когда достигнете хребта крыши, установите хребтовую черепицу.
• Выполните отверстия под дымоход, вентиляцию.
• Очистите все обломки и проведите облицовку кровельной черепицы.

Установка черепицы

Установка глиняной черепицы не изменилась за столетия. Эта древняя форма кровли выглядит достаточно просто, но должна выполняться квалифицированным кровельщиком. Известно, что правильно установленные глиняные крыши выдерживают 100 лет, плохой монтаж быстро потребует ремонта. Существует 2 формы крепления кровельной черепицы.

Глиняная кровля снабжена гвоздями. Обычно в работе используют медные гвозди. Второй (наиболее распространенный) метод – использование наконечников, которые выступают из крыши. Сегодня эти стили часто также снабжают гвоздями для дополнительной гарантии.

Другие (менее распространенные) формы включают подвесную глиняную кровлю с проводами, зажимы или укладку их в клейкую пену. Эти методы обычно выполняются в районах с особыми погодными условиями.

Основные этапы установки кровельной черепицы выглядят следующим образом.

• Оцените крышу, прежде чем передвигаться по ней. Зафиксируйте любые области, которые показывают признаки гниения или износа.
• Установите гидроизоляцию. Это важно для глиняной черепицы, так как она существенно повышает водонепроницаемость крыш.
• Используйте мел для разметки горизонтальных и вертикальных линий на крыше. Так появятся гарантии, что рисунок из составного кровельного материала не будет деформирован.
• Установите проблесковый маячок и водосточные желоба.

• Используйте качественный металл для водосточных желобов.
• Начинайте прокладывать первый ряд вашей плитки. Следуйте инструкциям производителя, каждый тип и стиль глиняной кровли могут потребовать иного метода.
• Используйте высококачественные металлические гвозди, которые устойчивы к коррозии, чтобы крыша из глинистой черепицы держалась долго.

Глиняная кровля может слегка различаться по цвету, поэтому перегруппируйте плитки, если вы недовольны цветовой схемой. Если вы довольны результатом, продолжайте проводить последовательно работу, пока крыша не будет закончена.

Металлическая

Металлическая кровля становится все более популярной за счет простоты установки, долговечности, безопасности и экологичности. Существует много стилей сооружения металлической кровли. Прежде чем приступить к установке, нужно ответить на несколько вопросов:

• нужны ли вертикальные панели, стоячий шов или черепица, каковы их различия;
• какого типа нужен металлический датчик с учетом бюджета и климата конкретного региона;
• какой металл для крыши наиболее оптимален;
• какой цвет кровельного материала будет смотреться выигрышно.

Зачастую металл в работе нужно обрезать или согнуть, чтобы он поместился прямо. Установка вентиляционных отверстий может показаться сложной задачей. Это основные шаги, которые входят в установку металлической кровли.

• Определите шаг крыши, который поможет определить тип используемой металлической кровли.
• При необходимости удалите старую кровлю, учитывая тип металлической крыши, местные строительные нормы и весовые ограничения дома.
• Установите гидроизоляцию. Она убережет кровлю от протекания осадков.
• Установите окантовку карниза. Затем надлежит установить металлическое кровельное покрытие в соответствии с инструкциями производителя.
• Очистите любой мусор, образовавшийся в ходе проведения строительных работ.

Материалы

Построить кровлю можно из различных материалов. С недавнего времени популярными стали квадратные четырехскатные зеленые крыши. При строительстве крыши нужно учитывать особенности каждого материала. Кровельная черепица – важный аспект эстетики здания в узорах, текстурах и цветах.

Кровельная черепица обычно является материалом, доступным на местном уровне. Тип гальки учитывают до строительства, материал влияет на метод строительства.

Деревянная черепица

Наиболее часто используемый материал, устойчив к распаду. Делают ее из красного и белого кедра, красного дерева. Длина такой черепицы обычно не превышает 40, 45, 60 см. Толщина составляет 1-2 см в разрезе. Для улучшения долговечности деревянная черепица должна быть установлена с циркуляцией воздуха. Эксперты рекомендуют обшивать такую черепицу.

Можно это делать с помощью обычной фанеры (рекомендуется для зон, подверженных ветру). Необходим также ковш для дыхания – примерно 7/20 см (для обеспечения воздушного потока под черепицей). Древесная черепица склонна к распаду, но имеет уникальный естественный вид. Минимальные склоны составляют 4: 12 / 3: 12. Ожидаемая долговечность варьируется в пределах 15-25 лет.

Глиняная и бетонная плитка

Срок службы такого материала составляет 30-75 лет. Бывает высушенной в сушильном шкафу или это литой бетон. Бетон – достаточно тяжелый материал, но плюс его заключается в том, что он невоспламеняющийся, он безопасен. Минимальный склон составляет 4: 12.

Металлочерепица

Более дорогие металлы для кровли имеют самозащитные оксидные покрытия из меди, цинка и нержавеющей стали. Типичный размер составляет 45 x 60 см. Насадки материала прикреплены к настилу и свернуты в шов. Системы плоского шва обычно используют на крышах, которые имеют низкий шаг. Их также используют на криволинейных поверхностях (для купола и свода). Этот метод нельзя использовать в теплых странах.

Зеленые

Зеленые (экологические) крыши – кровля, покрытая растительностью. Эти крыши являются обязательными в некоторых частях Лондона. Они дороже в строительстве, их дорого содержать в отличие от обычного типа крыши. Однако зеленая кровля хорошо работает с орошением воды и является невероятным изолятором, сокращая расходы на отопление, делая дом более устойчивым. Она также является хорошим звукоизолятором, расширяет размер сада, создает эффект ценности дома.

Существует 2 вида зеленых крыш.

Обширная

Обширная зеленая крыша – вариант толщиной менее 6 дюймов. Из-за толщины растущей среды обширная зеленая крыша может поддерживать только засухоустойчивые небольшие растения. Причинами этого являются ограниченное корневое пространство и небольшое количество воды, которую может хранить почва. Из-за этого крыши не требуют технического обслуживания и могут выдерживать умеренные нагрузки.

Интенсивная

Интенсивная зеленая крыша имеет до 90 см земли, и поэтому может вырастить большее разнообразие растений (кустарников, трав и даже деревьев). Нередко она похожа на настоящий сад. Однако таким разновидностям нужно больше внимания в плане содержания.

Проектирование

Крыша с четырехскатной конструкцией проста в проектировании. Ее симметричная форма привлекательна, позволяет максимально использовать чердачное или мансардное пространство. Если у вас есть плотничные навыки, вы с легкостью можете создать такую крышу. Конструкция крыши с четырьмя наклонами нуждается в том, чтобы наклон сторон мог находиться в диапазоне от 5 до 60 градусов.

Это зависит от атмосферных нагрузок, назначения чердака и типа используемых кровельных материалов. В районах с частыми и сильными осадками наклон должен быть значительным (от 45 до 60 градусов). В регионах с сильными ветрами и случайными дождями наклон обычно намного меньше.

Если угол наклона составляет приблизительно 5-18 градусов, рекомендуется использовать рулонное покрытие, 14-60 – кровельный металл, 30-60 – черепицу.

Высота кровельного гребня вычисляется с использованием тригонометрического выражения для прямоугольных треугольников. Расчет стропила – начало составления проекта всего дома. Поперечное сечение определяется в зависимости от ожидаемой нагрузки (веса крыши, кровельного пирога, внешних воздействий) и степени наклона крыши. С помощью расчетов определяют шаг между стропилами и проверяют их несущую способность.

Основные элементы

Важно знать основные элементы четырехскатной кровли. Конструкция рамы или каркаса предназначена для поддержки кровельных материалов, поэтому сохраняет водонепроницаемость здания. Стропила – структурные элементы крыши, которые поддерживают обшивку. Обычные они перпендикулярны к стене, никогда ее не касаются.

Шаг крыши относится к количеству подъема крыши по сравнению с горизонтальным измерением крыши, называемой бегом. Как правило, оно состоит из 12 единиц. Если крыша поднимается на 4 единицы в длину двенадцати, высота составляет 4: 12. В градусах этот показатель равен 18,43. Опоясывающие листы представляют собой небольшие перекрывающие кровельные блоки со ступенчатыми вертикальными соединениями. Их изготавливают их дерева, асфальта, сланца, глины, бетона, металла или других материалов.

Расчет нагрузки

Стропы подвергаются постоянным и временным нагрузкам, поэтому важно правильно рассчитать нужный уровень предельно допустимого значения. Основной расчетный параметр снежной нагрузки, принятой в России для среднего пояса, составляет 180 кг / м3.

• Если наклон крыши составляет более 60 градусов, снежная нагрузка не учитывается.
• Стандартное расчетное значение ветровой нагрузки для центральной полосы России составляет 35 кг / м3.
• Если наклон крыши составляет менее 30 градусов, поправка на ветер не учитывается на чертеже.

Параметры нагрузки корректируют для местных климатических условий из-за определенных коэффициентов. Общий вес крыши рассчитывается на основе количества используемых материалов и общей площади конструкции. При расчетах в систему вводят индикаторы полезной нагрузки (например, если установлены водонагревательные баки, вентиляционные).

Необходимо вычислить прочность стропила и степень возможной деформации при разных условиях. Чаще используются стропила в виде прямоугольной полосы с секцией, соответствующей расчетным нагрузкам, плиты с параметрами 5х15, 5х20 см. Выбор ограничивается пиломатериалами хвойных пород (например, ель, сосна) с содержанием влаги 18-22%, обработанными антисептическими средствами и антипиренами.

Установка вальмовой кровли

Вальмовая кровля – крыша, которая наклоняется вниз во всех точках и имеет равномерный угол шага. Такой вариант кровельного покрытия хорош для слива воды и предотвращения роста листьев. Хотя большинство людей строят такие крыши из ферм (предварительно изготовленных рам), можно построить свою собственную вальмовую крышу с нуля.

Кровельный пирог

Конструкция крыши состоит из целого комплекса сопутствующих материалов и элементов. К ним относятся слуховая гидроизоляция, пароизоляция, вентиляционные элементы. Из-за многослойности эта четырехслойная конструкция называется кровельным пирогом.

Разметка

Для создания разметки важно выполнить ряд определенных действий.

• Измерьте длину общих, беговых стропил и хребтовой балки, используя хребет в конце самих стропил. Общие стропила – это те, которые бегут от верхней части стены до верхней части крыши.
• Беговые бегут по стыкам, где встречаются две грани крыши. Измерьте их в соответствии с шагом. Гребневая доска проходит вдоль верхней части крыши и там, где встречаются общие и беговые стропила. Измерьте это в соответствии с длиной здания других стропил, которые будут соответствовать этому.
• Измерьте общие стропила в соответствии с желаемым шагом или углом крыши.
• Сократите стропила до соответствующего размера. У вас должно быть достаточно общих стропил, чтобы они располагались на расстоянии 20 дюймов (50 см) вдоль стен. На простой крыше над прямоугольным зданием будет четыре беговых стропила и одна доска с гребнем.

Последовательность работ

План установки конструкции вальмовой крыши для одноэтажной конструкции своими руками начинается с построения системы фермы крыши. Но в этом случае есть существенные различия. Перед началом всех работ должны быть предоставлены вспомогательные материалы, представляющие собой небольшое возвышение для работы мастера.

• После этого можно приступить к установке первого элемента – хребтовой балки, которая прикреплена к ранее возведенным вертикальным опорам, расположенным с шагом 3-5 м.
• Затем устанавливают мауэрлат, который необходим для равномерного распределения нагрузки крыши на структурные компоненты дома. Он расположен в центре внешней стены или смещен к внутренней кромке.
• После того, как мауэрлат установлен и закреплен, можно начать установку диагональных стропильных ножек, которые соединяют с внешними углами и закрепленными внутри.
• Впоследствии наклонные линии нужно прикрепить к склонам. Наружники или полуподножки отличаются тем, что установлены парами. Они закреплены с поддержкой мауэрлата и диагональной линии, крепление выполняют на разной высоте.

Следующим этапом является устройство распорок, которые крепят под диагональными опорами. Угол наклона составляет 45 градусов. Затем можно продолжить установку промежуточных линий, которые имеют две точки поддержки: вверху к гребню, нижний край – к мауэрлату. Их устанавливают с определенным равномерным коньком, который составляет в среднем от 1 до 1,2 м.

Для улучшения конструкции промежуточных стропил через 1 элемент дополнительно закрепляют на несущей стенке дома с помощью металлических прядей или скоб.

Советы и рекомендации

Стоит обратить внимание на несколько важных рекомендаций и хитростей, которые помогут правильно возвести четырехскатную кровлю.

• Качество и долговечность материала. Убедитесь, что материалы, которые вы выбрали, долговечны. Качественный производитель будет изучать каждую плиту. Если у вашей партии большое количество сломанных плит, вы можете возложить вину на производителя.
• Выбор подрядчика по установке. Выбирая подрядчика для установки кровли важно знать его послужной список. Если это возможно, посетите прошлые задания подрядчика и поговорите с домовладельцами. Важно, чтобы подрядчик был профессионалом своего дела. Ставить кровлю должен опытный мастер.

Помимо этого нельзя забывать про квадратуру строения. Без этого собрать качественную конструкцию не получится. Знание всех аспектов установки кровли, а также наиболее распространенных ошибок также поможет вам при выборе подрядчика по установке кровли.

Хорошо построенная кровля может прослужить 100 лет. Не спешите, тщательно подготовьтесь к проектированию крыши.

Удачные примеры и варианты

Оценить возможности дизайна четырехскатной кровли и ее преимущества помогут готовые примеры.

• Самый простой вариант с четырехскатной кровлей.
• Смешаный тип крыши. На изображении можно увидеть, как замечательно четырехскатный тип сочетается с остальными типами кровли.

• Красивый вариант кровли с мансардой и чердаком.

В следующем ролике вы найдете пошаговую инструкцию строительства шатрово-вальмовой крыши.

Четырехскатная крыша — 85 фото и пошаговое описание постройки четырехскатной крыши

Четырёхскатная стропильная крыша считается довольно сложным сооружением. Возведение подобной конструкции, рекомендуется доверить опытным профессионалам, которые помогут правильно рассчитать угол наклона несущих балок и подобрать оптимальный вес кровельных материалов.

Данная конструкция имеет как преимущества, так и недостатки. Перед тем как выбрать подобную кровлю для своего дома, рекомендуется тщательно обдумать положительные и отрицательные стороны четырёхскатной крыши.

Основное преимущество такого сооружения заключается в эстетичном виде жилой постройки. Благодаря этому, дом приобретает плавные и обтекаемые формы.

Содержимое обзора:

Разновидности четырехскатной крыши

Выделяют несколько видов подобной конструкции. Стандартное сооружение представляет собой равнобедренные треугольники, которые соединяются в центральной точке.

Начинающие строители часто путают четырехскатную крышу с обычной шатровой кровлей. Она состоит из треугольников, которые в виде сверху образую правильный квадрат.

Если на плане изображен прямоугольник, то мы имеем дело с вальмовой конструкции. Это название она получила в результате использования специальных скатов, которые имеют внешний вид щипец – вальм.

Четырехскатная крыша делится на следующие виды:

• голландская;
• полувальмовая голландская;
• полувальмовая датская;
• шатровая.

Голландская крыша отличается своей устойчивостью к климатическим катаклизмам. Здесь используют два трапециевидных ската. Верхние части имеют длинные правильные треугольники, а боковые представлены в виде укороченных углов.

В данном случае применяют стропильную систему, в которой используют четыре наклонные балки с необходимым углом ската. Расчет четырехскатной крыши происходит исходя из площади постройки.

Благодаря этому удается правильно расположить наклонные балки и расстояние между ними.

Полувальмовая голландская крыша может быть выполнена как двускатная, так и четырехскатная стропильная кровля. Для сооружения подобной конструкции, рекомендуется тщательно подбирать строительные материалы.

Несущие опоры должны быть изготовлены из древесины плотных пород деревьев. Эта разновидность отличается своей долговечностью и выносливостью по отношению к природным катаклизмам.

Преимущества и недостатки

Какими достоинствами и недостатками обладает четырехскатная крыша? Опытные специалисты выделяют следующие положительные качества подобного сооружения. К ним относят:

• отсутствие фронтонов. Благодаря этому удается улучшить аэродинамические показатели крыши;
• минимальный угол наклона кровельных скатов. В данном случае система четырехскатной крыши позволяет регулировать длину свисающих лаг. Эти элементы помогают сделать из них дополнительный навес для веранды;
• эстетичный вид жилого строения. Дом приобретает плавные и обтекаемые линии.

К недостаткам можно отнести следующие причины:

• сложный монтаж. Сделать такую кровлю самостоятельно, можно, при наличии специальных навыков;
• высокий расход строительных материалов. Для создания вальмовой крыши необходимо сделать четыре ската, которые требуют дополнительной разметки и деформации кровельного покрытия;
• требуется возведение чердачного пространства. Если пренебречь данным требованием, то увеличивается риск частичного обрушения возведенной конструкции.

Четырехскатная крыша своими руками

Как сделать четырехскатную крышу своими руками? Предлагаем вашему вниманию подробную инструкцию, которая поможет правильно возвести данную конструкцию.

Она включает в себя:

Расчет четырехскатной крыши. Данная манипуляция позволяет правильно рассчитать количество строительного материала, расстояния между несущими лагами и угол наклона кровельного покрытия. Площадь кровли будет составлять немного больше, чем ширина потолочного пролета.

Чертежи четырехскатной крыши. Здесь представлены подробные расчеты и дополнительные элементы для крепления несущих лаг.

Возведение потолочного перекрытия. Для этого используют плотную древесину, которую крепят на расстоянии 50 см друг от друга. Далее, укладывают слой гидроизоляции, которая предотвратит появление плесени и чрезмерной влажности в помещении.

Далее приступают к возведению поперечных балок. Они помогут сократить нагрузку несущих стропил. Их фиксируют при помощи закладных анкеров.

На бетонных стенах устанавливают металлическую арматуру. К ней в дальнейшем будут крепить несущие балки.

Теперь приступают к возведению балочных пролетов. Они фиксируются металлическими уголками и закладными анкерами. При установке важно соблюдать угол наклона. Для классической голландской крыши необходимо соблюдать 45-50 градусов.

Далее приступаем к изготовлению чердачного пространства. Оно будет располагаться по центру кровельной конструкции. Для этого делают прямоугольники из плотного бруса. Для крыши площадью в 50 м2 понадобится 4-5 элементов;

Каркас из балок будет опираться на верхние границы прямоугольных конструкций. Балки должны образовать угол в 45 о в верхней точке. Все элементы фиксируют анкерами с пластиковыми насадками.

Когда каркас завершен, переходят к кровельному настилу. Здесь можно использовать металлический профиль, или мягкую черепицу. На фото четырехскатной крыши представлен рабочий процесс.

Фото четырехскатной крыши

Также рекомендуем просмотреть:

фото, устройство, как сделать четырехскатную кровлю для беседки

Пример вальмовой крыши

Зачастую, выбор крыши определяется формой всего здания, его архитектурным строением или желанием домовладельца. Четырехскатная кровля становится очень популярным архитектурным вариантом в современном загородном или городском домостроительстве.

Как сделать четырехскатную крышу, что такое вальмовая и шатровая крыша, каково их строение, стропильная система и ее монтаж — об этом и о многом другом можно узнать из этой статьи.

Типы вальмовых (четырехскатных) крыш

Если рассматривать четырехскатные крыши, то к ним можно отнести любые крыши, у которых есть четыре ската. При этом два из этих скатов должны иметь трапецевидную форму, а оставшиеся два приобретают подобие треугольников.

Можно услышать и о других типах четырехскатных крыш, таких как вальмовые крыши и шатрового типа, а также переходный вариант — полувальмовые. Все эти подвиды, по сути, то же самое, что и четырехскатная крыша, только немного дополненная конструктивно и видоизмененная.

Вальмовая четырехскатная крыша — это вариант кровли с двумя скатами треугольной и двумя трапецевидной формы. Здесь как раз треугольные скаты и носят название вальмов. Если под крышей планируется сделать жилое помещение, то мансардные окна встраиваются в конструкцию скатов крыши.

Полувальмовая кровля — в этом варианте вальмы имеют плоскости ломанного типа, но в тоже время состоят также из трапеций и того же треугольника, только верхнего.

Шатровая крыша обычно состоит из четырех треугольных плоскостей, сходящихся в одной точке в верхней части крыши, таким образом напоминая пирамиду с четырьмя ребрами. В основе такой крыши лежит квадрат. Фронтоны на этом типе крыши также не предусмотрены.

Варианты проектирования четырехскатных крыш

Первым этапом перед возведением крыши является составление общего проекта, где должны быть продуманы все основные моменты будущей постройки. Рассчитываются все основные нагрузки, которые могут быть возложены на систему стропил. Сюда включается следующее:

• предполагаемый вес кровельного материала;
• определение веса всего кровельного «пирога», который включает в себя такие элементы, как слой утеплителя, гидроизоляционные материалы, а также необходимый слой гидроизоляции;
• расчет предполагаемой снеговой нагрузки на кровлю здания;
• учитывается и количество осадков в летний период;
• увеличение нагрузки от порывов ветра;
• а также учет веса всего оборудования, которое  предполагается задействовать при монтаже крыши.

Необходимо также определить, какими должны быть уклоны на скатах кровли. Просчитав все необходимые параметры, можно начинать расчет сечения, а также общую длину всей стропильной системы и отдельных ее элементов. В зависимости от предполагаемого угла скатов нужно подбирать и подходящий кровельный материал.

Если крыша предполагается практически плоская, т.е. градус наклона небольшой (от 6 до 15), тогда лучше использовать кровельные материалы рулонного типа. Если же угол наклона очень крутой (от 35 градусов и выше), тогда лучше использовать металлочерепицу, листы профнастила или асбестоцементные листы.

Стропильная система четырехскатной крыши

В проект должны быть включены все этапы и чертежи, как постройки всей стропильной системы, так и всех узлов соединения, а также и расположение обрешетки. Помимо этого в проекте должны быть учтены и другие особенности, характерные для этого вида крыши, такие как устройство кровельного пирога и остальных элементов крыши.

Если проект будет достаточно подробным, то можно будет довольно легко выяснить, сколько нужно строительных материалов для крыши, включая стропильную систему, а также всю систему кровельного пирога.

Если нет возможности сделать такой подробный проект, тогда его можно заказать в любой фирме, которая занимается строительством. Там с легкостью рассчитают все нагрузки, которые будут отражены в требованиях заказчика.

Основные нагрузки, действующие на стропильную систему

Если составляется проект для вальмовой крыши, то нужно производить учет всех нагрузок, которые могут воздействовать на кровлю. Условно их можно разделить, на временные нагрузки и те, которые действуют постоянно.

Временные нагрузки — это нагрузки, связанные с погодными условиями эксплуатации кровли, такие как снег, дождь и так далее.

Постоянные нагрузки — это собственно сама кровля крыши и ее составляющие, такие как кровельный материал, система креплений, ну и, конечно же, сама стропильная система.

Если уклон крыши составляет меньше, чем 60 градусов, тогда расчет снеговой нагрузки, которая характерна для средней полосы России, нужно согласовывать со СНиП (это 180 килограмм на 1 квадратный метр). Но, конечно же, она может в разное время зимнего периода значительно меняться и доходить до 400 килограммов на метр.

Уклон крыш также может быть различным. Если он планируется меньшим, чем 30 градусов, то в этом случае считается, что расчет ветровой нагрузки вовсе не нужен, так как ветер ни оказывает никакого существенного влияния на такую крышу.

Стропильная система четырехскатной крыши и ее монтаж

Вальмовая крыша включает в себя не только стропила, она также имеет брус, на который опирается вся стропильная система. А сам брус, который укладывается на стены,  называется мауэрлатом. Располагают его строго горизонтально, так как в противном случае это может привести к нарушению в геометрии всей крыши.

По мауэрлату проходят также потолочные балки. При возведении деревянных домов стропила закрепляются к венцу верхнего сруба.

При установке стропильной системы нужно обратить особенное внимание на правильную установку, накосных стропил, так как, это очень важная часть в строении всей крыши.

Накосные стропила — это коньковый брус с некоторым раздвоением на концах и разными ногами, упирающимися в углы стен и сходящиеся под углом.

Пример крепления накосных стропил

Накосные стропила (диагональные)  должны крепиться к мауэрлату дополнительно при помощи так называемых нарожников, т.е. укороченных стропильных ног, главной задачей которых является поддержка накосных стропил.

Если площадь крыши очень большая, то в этом случае могут быть установлены шпренгельные фермы, они могут дополнительно снизить нагрузку с накосных стропил. Но шпренгельные фермы также требуют дополнительных расходов строительных материалов для сооружения затяжек, на которые они будут опираться.

Кроме этого в конструкции вальмовой крыши могут быть установлены подкосы, дополнительные стойки, затяжки. Все это нужно для того, чтобы еще больше укрепить каркас для распределения равномерной нагрузки на всю крышу.

Что касается диагональных стропил, то они закрепляются вверху к коньковому прогону, а он в свою очередь должен опираться на балку перекрытия, установленную продольно.

Концы накосных стропил, которые находятся внизу, должны быть закреплены на мауэрлате при помощи врезок, а также укреплены дополнительными крепежными узлами.

Если все диагональные стропила уже будут выставлены, тогда можно начинать установку других стропил. Шаг, с которым должны быть установлены стропила, должен быть уже рассчитан на стадии проектирования.

Накосные стропила могут быть стянуты, при необходимости, междудруг другом у верхней части крыши дополнительной стяжкой — ригелем. Обычно ригель располагают на расстоянии в один метр от самого верха конька. Он часто бывает необходим для того, чтобы кровля лучше могла переносить нагрузки, связанные с ветром.

Обязательно нужно как можно более внимательно отнестись к местам соединения мауэрлата и ног стропил. Так как, безусловно, это основные точки, именно они во всей конструкции ответственны за ее прочность.

После окончательной установки всей стропильной системы сооружают обрешетку, а также дополняют другими необходимыми слоями, в том числе и для утепления кровли.

Работы по соединению конькового узла и других элементов

Коньковый узел (место, где соединяется коньковый прогон с другими накосными стропилами) может быть выполнен различными способами. Это зависит от того, сколько используется промежуточных опор, а также стоит учесть и конструктивные особенности наслонных основных стропил, предназначенных для поддержки четырехскатной крыши всего дома.

Если стропила на всех основных скатах упираются только в коньковый прогон, то диагональные стропила должны упираться в консоли конькового прогона. При всем этом консоли должны немного выходить за подстропильную раму (на расстояние в 100 миллиметров). Если выпуск оказался слишком большим, то лишнее потом спиливают.

Монтирование шпренгеля

Если же в конструктивных элементах основных скатов используются только боковые прогоны, а все стропила сделаны из простой доски, тогда необходимо для усиления кровли установить шпренгель, у которого должна быть стойка. Именно на нее впоследствии будут опираться стропила, идущие по диагонали.

То место, где соединяются стропила и консоли, а также шпренгель, стесывается под горизонтальным углом, а затем прибивается гвоздями. При этом дополнительно могут быть использованы хомуты из металла или скрутки из проволоки.

Три способа крепления нарожников к диагональной ноге стропил:

• С помощью самого обычного запила (в плоскости диагональных стропил) и нескольких прочных гвоздей
• С применением гнездовых соединений, которые выбираются на диагональных стропилах под самые верхние концы закрепляемых нарожников
• Крепление черепных брусков (50 х 50 мм) по длине всех диагональных стропил и нарожников, которые упираются в них с двух сторон. При этом дополнительно укрепляются и накосные стропила. Если шаг нарожников не совпадает с шагом рядовых стропил, тогда его немного сдвигают.

Накосные стропила, нижней своей частью, могут упираться в мауэрлат, но он должен быть уложен под тем же углом, под которым уложены и стены. Таким образом, конструкция может иметь как распорную составляющую, так и быть совершенно безраспорной. При возникновении такой необходимости верхний пласт стропил, идущих по диагонали, аккуратно стесывают под нужными углами.

Особенности устройства шатровой четырехскатной крыш

Шатровая крыша

Особенностью шатровой крыши является то, что у нее есть коньковый узел, а конька, как составного элемента крыши, она не имеет. Коньковый узел представляет собой место, где соединяются все четыре ската. Четырехскатная крыша для беседки очень часто имеет шатровый тип кровли. Стропильная система такой крыши для жилого дома образована системой накосных стропил и нарожниками.

Если в ранее разрабатываемом проекте учитывалась возможность установки центральной стойки, тогда проектирование и монтаж крыши можно осуществлять по принципу наслонных стропил. Если же в проекте этого задумано не было, то можно сооружать крышу при помощи системы висячих стропил.

Перед тем, как начинать монтаж такой крыши, необходимо проверить, все ли хорошо с правильностью размеров стен. Например, если стены вдруг окажутся разной высоты, то в таком случае сделать крышу шатрового типа будет попросту невозможно.

Чтобы понять, все ли в порядке со стенами, необходимо измерить их диагонали. В случае если они не равны, необходимо будет прибегать к некоторым хитростям, чтобы  «выровнять» стены.

В этом случае при укладке мауэрлата нужно постараться уложить его так, чтобы углы со стенами казались прямыми. Конечно, для этого потребуется изрядно потрудиться, но без выпрямления стен невозможно будет добиться сведения всех элементов крыши в одну точку. А это очень важно, ведь если «завалить» хотя бы один скат, то нагрузка будет распределяться неравномерно, что может привести к будущему обрушению крыши.

Установка стропильной системы, начинается с того момента, когда с разных сторон, парами устанавливают накосные стропила. Диагональные стропила всей конструкции такого типа обязательно должны держать упор на мауэрлате, при этом должны быть использованы шпренгели.

На самом последнем шаге закрепляются нарожники. Крепление нарожников из досок выполняется прямо к накосным стропилам с использованием брусков.

В данной статье были рассмотрены разные типы четырехскатных крыш. Все они имеют примерно одинаковые принципы постройки. Но в отдельных случаях, как, например, при возведении шатровой крыши имеется ряд особенностей, которые присущи исключительно этому типу кровли. Чтобы увидеть, как выглядят четырехскатные крыши, нужно всего лишь в строке поиска ввести запрос: «четырехскатная крыша фото».

Но нужно помнить, что вальмовые или четырехскатные крыши, это довольно сложный тип крыши в плане монтажа и отделки, поэтому лучше всего для проектирования и строительства этого вида крыш воспользоваться помощью профессионалов, которые всегда помогут и сделают ваш дом более надежным, комфортным и приносящим покой вам и вашим близким!

Конструкция четырехскатной крыши — устройство и схемы (фото, видео)

Выбор вида кровли для проекта будущего сооружения очень важный этап строительства. Ошибка в этом вопросе стоит дорого: целостность образа разрушается, пропадает гармония и респектабельность. Для перекрытия своими руками частного дома большой площади архитекторы и дизайнеры часто рекомендуют четырехскатную крышу. Ее устройство удачно сочетает узнаваемый внешний вид, надежность и практичность, перед которой не устоит ни один домовладелец.

Содержание статьи

Внешний вид и конструкция

Кровля четырехскатного типа состоит из четырех пересекающихся плоскостей, скатов. Два из них, треугольной формы, называют торцевыми, они заменяют собой фронтоны. Оставшиеся два – трапециевидные, известны как фасадные. Диапазон угла наклона скатов лежит в пределах 15-60 градусов, а выбор кровельного материала ограничивает лишь воображение.
Конструкция четырехскатной крыши складывается из следующих обязательных элементов:

1. Конька, расположенного на самой вершине кровли, в месте пересечения плоскостей скатов.
2. Скатов, четырех поверхностей, расположенных под углом к основанию кровли и покрытых кровельным материалом.
3. Свесов, частей крыши, выступающих за периметр основания, необходимых для защиты стен сооружения от попадания воды. Свесы формируют за счет удлинения стропильных ног или специальных деталей – кобылок.
4. Стропильной системы, которую не видно снаружи, но она является каркасом, опорой четырехскатной кровли, формирующей ее геометрию.
5. Водосточной системы, обеспечивающей отведение излишков жидкости с поверхности четырехскатной крыши. Обычно монтируют внешний водосток, состоящий из водосточного желоба, водоприемной воронки и вертикальной трубы.
6. Снегозадержателей, небольших бортиков, расположенных по краям скатов, предотвращающих внезапное обрушение накопившейся после снегопада снежной массы.

Разновидности форм

Под термином «четырехскатная» скрывается несколько видов крыш, состоящих из такого количество скатов, но имеющих различное устройство:

• Четырехскатная вальмовая. Классическое прочтение, кровля с четырьмя скатами, два из которых треугольные, а два трапециевидные. Они соединяются, образуя конек, длина которого меньше, чем длина дома. Стропильная система вальмовой кровли относится к конструкциям повышенной сложности, ее тяжело и спроектировать и собрать своими руками.

• Четырехскатная полувальмовая голландская. Объективно рассуждая, этот вид можно отнести и к двухскатным, и к четырехскатным крышам. Голландская кровля состоит из двух скатов в виде трапеции и двух маленьких, треугольных, усеченных вальм. Вальмы не полностью заменяют собой фронтоны, благодаря чему возможна установка своими руками обычных вертикальных окон вместо мансардных, которые значительно дороже.

• Полувальмовая четырехскатная датская. Датская крыша состоит четырёх скатов в форме трапеций, отличающихся по размеру. Вальмы начинаются не от конька, а чуть ниже, оставляя место под треугольный фронтон. Фронтон используют для оборудования своими руками вертикального освещения или слухового окна.

• Четырехскатная мансардная. Состоит из двух треугольных вальм и двух ломанных скатов и изменяющимся углом наклона. Такое сложное устройство необходимо для того, чтобы своими руками оборудовать жилое мансардное помещения с высоким потолком.

• Шатровая четырехскатная. В отличии от вальмовой, шатровая крыша монтируется на постройки квадратной формы. Поэтому все четыре ската имеют одинаковую треугольную форму и размер. Устройство крыши шатрового типа своими руками не предусматривает наличие конька, так как скаты соединяются в одной точке, пике.

Проектирование

Четырехскатная крыша – сложная конструкция, требующая точных расчетов и составления проекта. Если раньше эти задачи были под силу разве что опытным мастерам и проектировщикам, то сейчас их решить может каждый с помощью компьютера и специального программного обеспечения. В ходе вычислений составляется схема и определяется:

1. Угол наклона скатов четырехскатной крыши. На этот параметр оказывает влияние выбранный кровельный материал, значение ветровой и снеговой нагрузки. Если выполнять расчеты своими руками, можно использовать справочные таблицы с готовыми углами для различных климатических зон.

2. Высоту конька четырехскатной крыши. Он зависит лишь от угла наклона скатов и желаемой высоты потолка мансардного помещения.

3. Длину и сечение элементов стропильной системы. Их определяют после выяснения постоянных и временных нагрузок, которые им предстоит нести. Для этого вычисляют суммарный вес кровельного пирога, перекрытий и пола мансарды, опорных элементов. А также сверяются с данными о снеговой нагрузке.

4. Число дополнительных элементов. Если длина стропил и других частей стропильной системы превышает 6 метров, то в конструкцию вводят дополнительные узлы, повышающие ее прочность и устойчивость.

Результатом процесса проектирования считается схема, отражающая реальные размеры и взаимное расположение частей четырехскатной крыши.

Стропильная система

Четырехскатная крыша опирается на каркас, называемый стропильной системой. Практически все ее элементы изготавливаются из древесины хвойных пород. Так как дерево — материал природного происхождения, влага и бактерии оказывают на него разрушительное действие. Чтобы его снизить проводят антисептическую обработку глубокого проникновения и антипиреном для защиты от огня. В стропильную систему четырехскатной крыши входит:

• Мауэрлат. Опора, изготовленная из бруса, которая распределяет вес кровли по периметру несущих стен.
• Стойки. Вертикальные поддерживающие элементы, которые устанавливают на лежень или балки перекрытия для предотвращения прогиба стропильных ног.
• Стропильные ноги. Диагональные стропила формируют ребра вальмового ската крыши, их монтируют одной стороной к коньку, а другой к разным углам мауэрлата. Поверхность вальмы задают нарожники, закрепляемые к диагональным ногам. Рядовые стропила служат опорой для трапециевидных скатов.

• Затяжка. Горизонтально расположенная балка, стягивающая ноги стропильной пары, для предотвращения распирания стен дома.
• Подкос. Их устанавливают под углом к стропильным ногам для того, чтобы ликвидировать прогиб, а упирают подкосы в стойки или мауэрлат.
• Коньковый прогон. Брус, соединяющий верхние части стоек, он служит опорой для стропильных пар.
• Обрешетка. Основа для настила кровельного мастера. Для мягких, рулонных монтируют сплошную обрешетку, а для твердых решетчатую.

Монтаж своими рукаами крыши четырехскатного типа – прекрасный способ дополнить архитектурный замысел частного дома. Приложив усилия и построив ее самостоятельно или наняв профессиональных мастеров, домовладелец станет обладателем комфортного, красивого жилища!

Видео-инструкция

Четырехскатная крыша — 65 фото домов, виды крыш

Дома с четырехскатными крышами нравятся многим. Несмотря на то что они требуют больше всего материалов, а значит, и больше всего денег, они популярны. Во-первых, потому что придают даже простой «коробке» более интересный вид. Во-вторых, потому что прочны и надежны. И пусть стропильная система четырехскатной крыши одна из самых сложных, ее можно разработать и сделать своими руками. 

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 401
Источник: https://stroychik.ru/krysha/chetyrehskatnaya

Преимущества

1. Отсутствие вертикальных фронтонов значительно понижает аэродинамическое сопротивление крыши. Такие здания рекомендуется строить в регионах с большими значениями ветровых нагрузок. Вальмовая крыша имеет одинаковые показатели парусности со всех сторон, во время строительства зданий нет необходимости учитывать розу ветров в данном регионе.

   Стропильная система четырехскатной крыши

   Устройство и конструкция четырехскатной крыши

2. Небольшой угол наклона скатов дает возможность существенно увеличивать величину свеса стропильных ног. Четырехскатная крыша одновременно может служить навесом для веранды, повышает защищенность фасадных стен от негативного воздействия осадков.
3. Линейные параметры крыши позволяют органично сочетать новые строения с существующим стилем старых одноэтажных построек. Это очень важно в городах, где местные власти пытаются сохранить первоначальный исторический вид застроек.

Четырехскатная крыша двухэтажного загородного дома. Большие свесы хорошо защищают стены от дождя и снега

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1015
Источник: https://krysha-expert.ru/kak-sdelat-kryshu-chetyrekhskatnuyu

Что нужно знать о четырехскатных стропильных системах?

Существуют два варианта четырехскатных крыш: вальмовая и шатровая. Первый тип имеет форму прямоугольного конверта, состоящего из двух основных трапециевидных скатов и конька, и двух фронтонных (боковых) скатов — треугольников:

Шатровая кровля – это четыре одинаковых равнобедренных треугольника, соединенных в одной верхней точке (напоминает шатер):

Оба варианта предусматривают установку, как наслонных, так и висячих стропил, которые устанавливаются с использованием стандартных технологий.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 551
Источник: http://small-roof.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Недостатки

1. Техническая сложность. Такие крыши могут рассчитывать и строить только высокопрофессиональные специалисты. Без большого практического опыта строительных работ правильно построить вальмовую крышу невозможно.

   Наклонные мансардные окна следует не забывать закрывать во время сильного дождя, иначе на полу будет лужа

2. Большие потери кровельных материалов. Вальмовая крыша имеет четыре примыкания скатов, в каждом необходимо подрезать кровельные покрытия. Это приводит к увеличению непродуктивных потерь дорогостоящих материалов и, как следствие, к возрастанию сметной стоимости сооружения.
3. Небольшое чердачное пространство. Малые параметры по высоте и ширине, необходимость монтажа дополнительных опор и раскосов стропильной системы значительно уменьшает размеры чердачного пространства. Вальмовые крыши не используются во время строительства мансардных помещений. А это в настоящее время очень востребованные проекты домов, позволяют при минимальных финансовых потерях существенно увеличивать площадь жилых помещений.

Окно, встроенное в скат крыши, может быть и вертикальным. Такое окно называют «летучая мышь». Встроенное в кровлю из натурального шифера или металлочерепицы, смотрится очень эффектно

Еще один вариант встройки в крышу полноценных окон

Как видим, преимущества четырехскатной крыши сомнительны, а недостатки весомые.

Практический совет. Профессиональные строители рекомендуют выбирать четырехскатные крыши только в исключительных случаях, когда другие варианты по различным причинам неприемлемы.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1520
Источник: https://krysha-expert.ru/kak-sdelat-kryshu-chetyrekhskatnuyu

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

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

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

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

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 1059
Источник: http://small-roof.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Фото четырехскатной крыши

Также рекомендуем посетить:

Блок: 12/12 | Кол-во символов: 139
Источник: http://mojdominfo.ru/chetyrexskatnaya-krysha/

Почему же четырехскатная крыша популярнее двухскатной?

«Зачем же лишняя головная боль и сложности?», — спросите вы: «Ведь можно соорудить простую двускатную кровлю гораздо быстрее и дешевле». Здесь мастера подчеркивают некоторые важные моменты в пользу выбора именно четырех скатов для крыши:

1. Высокая ветроустойчивость. Четырехскатная кровля не имеет фронтонов, все ее плоскости наклонены к коньку. Такое строение минимизирует воздействие сильного ветра и сводит к «0» возможные разрушительные последствия.
2. Наиболее удачное распределение нагрузки. Многоскатная кровля выдерживает максимальное количество осадков, так как пологие скаты принимают часть основной нагрузки. Поэтому, провисание, деформация и разрушение стропильной системы, в данном случае, имеют минимальную вероятность.
3. Доступность выбора любого способа утепления крыши. Прямые фронтоны требуют особого подхода при выборе вида утепления крыши, так как расположены вертикально и подвержены продуванию ветром. Пологие скаты вальмовых и шатровых систем позволяют равномерно утеплить крышу любым доступным материалом.

Кроме перечисленных «плюсов», крыша с четырьмя скатами отлично сберегает тепло, может быть облицована любым кровельным материалом и всегда имеет аккуратный вид.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1239
Источник: http://small-roof.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Устройство 4 скатной шатровой крыши на примере беседки

Для квадратной беседки 4,5*4,5 метра сделали шатровую крышу, покрытую мягкой черепицей. Угол уклона выбран «пол материал», с учетом снеговых и ветровых нагрузок — 30°. Так как сооружение небольшое, решено делать простую систему (на рисунке ниже). Расстояние между стропильными ногами получается 2,25 м. При длине стропил до 3,5 м нужна доска 40*200 мм. На обвязку использовали брус 90*140 мм.

Схема стропильной системы шатровой крыши для беседки

Собирали стропильную систему на земле, закрепили на опорных столбах, затем установили сплошной настил из ОСБ, после — покрыли гибкой черепицей.

Сначала собрали обвязку, которая будет крепиться к опорным столбам. Далее установили стропила, которые опираются на середину обвязки. Порядок действий тут такой: в середине ставим стойку, на вершине которой будут стыковаться стропильные ноги. В данном варианте эта стойка временная, нам нужна она только на время — пока не соединим первые четыре стропила в центе. В других случаях — для больших домов — эта стойка может оставаться.

Порядок сборки шатровой 4-х скатной крыши: собрали обвязку, к ней прикрепили срединные стропильные ноги

Берем доску нужного сечения, прислоняем к стойке в том месте, где будут они соединяться (зависит от нужного угла наклона). Отмечаем, как надо ее подрезать (вверху, в месте стыка и там, где она стыкуется с обвязкой). Отрезаем все лишнее, еще раз примеряем, корректируем при необходимости. Далее по этой заготовке делаем еще три такие же.

Теперь стропильную систему четырехскатной шатровой крыши можно начать собирать. Больше всего вопросов возникает насчет места соединения стропильных ног в центре. Оптимальный способ — надежный и не слишком сложный — взять кусок бруса подходящего сечения, сделать из него восьмиугольник — для стыковки восьми стропильных ног (четыре угловых и четыре центральных).

Размер граней — по сечению среза стропильных ног

Зафиксировав при помощи гвоздей все четыре центральных элемента стропильной системы, проделываем те же операции с угловыми стропилами: берем одну, примеряем, вырезаем, по сделанному шаблону делаем три копии, монтируем.

Стропильная система 4 скатной вальмовой крыши собрана

По тому же принципу делаем полуноги (укороченные стропила). При желании все соединения можно дополнительно усилить уголками или металлическими пластинами, тогда стропильная система четырехскатной крыши будет более надежной и можно будет не бояться даже в самые сильные снегопады.

Испытания прошли успешно

Собранную систему водружаем на стойки беседки, крепим гвоздями, уголками, закрепляем укосами. После этого можно монтировать обрешетку (в данном случае — сплошную) и настилать кровельный материал.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 2733
Источник: https://stroychik.ru/krysha/chetyrehskatnaya

Конструкция шатровой крыши

Разновидность крыши устанавливается на строения с квадратным периметром, важный нюанс – у всех скатов должна быть одинаковая форма. Строительство шатровой конструкции является более сложным, если сравнивать с вальмовой: необходимо, чтобы стропила сошлись в одной точке.

Блок: 6/12 | Кол-во символов: 298
Источник: http://mojdominfo.ru/chetyrexskatnaya-krysha/

Стропильная система

Четырехскатная крыша своими руками — оптимальное решение для всех желающих сэкономить средства семейного бюджета . Последовательность строительных работ:

Этап планирования и проектирования требует много времени, необходимо тщательно продумать каждую деталь. Каким бы легким ни казалось устройство кровли, обязательно сделайте чертеж, что поможет обнаружить недочеты и недостатки.

Если расчет четырехскатной крыши сделан неправильно, исправить ситуацию будет достаточно сложно – в результате ошибки диагональные стропила не соединятся в коньке. Лучше воспользоваться оптимальным вариантом, подготовьте чертеж с помощью одной из специальных графических программ.

Создание модели 3D позволяет увидеть, как будет выглядеть будущая крыша, чтобы подготовить детальный чертеж, обратитесь за профессиональной помощью.

Блок: 7/12 | Кол-во символов: 836
Источник: http://mojdominfo.ru/chetyrexskatnaya-krysha/

Напоследок несколько видеоматериалов:

Итак, мы описали монтаж стропильной системы четырехскатной крыши, его основные принципы, и даже немного углубились в некоторые нюансы. Вальмовые и шатровые конструкции – хоть и не самый простой, но вполне осуществимый вариант для каждого начинающего мастера. Особенно, если у него есть хорошие помощники. Желаем успехов в работе!

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 386
Источник: http://small-roof.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html

Полезное видео

В данном видео вы узнаете как построить вальмовую крышу своими руками:

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 142
Источник: https://expert-dacha.pro/stroitelstvo/krysha/vidy-krysh/valmovaja/chetyrehskatnaya-svoimi-rukami.html

Монтаж перекрытия чердака

Подвески крыши лучше изготавливать из стали, для крепления используются специальные хомуты и прогоны, подвесное перекрытие значительно уменьшает нагрузку.

Если фермы стальные, то перекрытие делают несгораемым, между балками из стали укладывают железобетонные плиты сборного типа, а на них помещают легкий утеплитель.

Оптимальный материал для изготовления несущих конструкций – это крупноразмерные панели заводского производства, обладающие высокой огнестойкостью.

Блок: 9/12 | Кол-во символов: 493
Источник: http://mojdominfo.ru/chetyrexskatnaya-krysha/

Установка прогона конька

Понадобится сделать 2 прогона, если у сооружения имеются капитальные продольные стены или в 2 ряда стоят внутренние столбы. Когда в здании нее предусмотрены внутренние опоры, выполняют строительные фермы и к ним подвешивают перекрытие. Когда ширина дома большая, конструкция подвешивается на стальные хомуты к поясу фермы внизу.

Блок: 10/12 | Кол-во символов: 358
Источник: http://mojdominfo.ru/chetyrexskatnaya-krysha/

Кол-во блоков: 20 | Общее кол-во символов: 14234
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

1. https://krysha-expert.ru/kak-sdelat-kryshu-chetyrekhskatnuyu: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2535 (18%)
2. http://mojdominfo.ru/chetyrexskatnaya-krysha/: использовано 7 блоков из 12, кол-во символов 3247 (23%)
3. https://stroychik.ru/krysha/chetyrehskatnaya: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 3134 (22%)
4. https://expert-dacha.pro/stroitelstvo/krysha/vidy-krysh/valmovaja/chetyrehskatnaya-svoimi-rukami.html: использовано 2 блоков из 8, кол-во символов 1296 (9%)
5. https://www.onduline.ru/blog/chetyrehskatnaja-krysha-foto: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 787 (6%)
6. http://small-roof.com/montazh/stropilnaya-sistema-chetyrexskatnoj-kryshi.html: использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 3235 (23%)

Источник: m-strana.ru

Как построить полувальмовую крышу — строительство полувальмы + фото

Полувальмовые крыши очень удобны при использовании чердака, как жилого помещения. Такая крыша – это скатная конструкция со свесами, сделанными по торцам. Благодаря этому своеобразию, полувальмовая, или голландская, крыша в состоянии выдержать большую ветровую нагрузку. Свесы дополнительно защищают от осадков фронтоны постройки. Чтобы разобраться, как построить полувальмовую крышу, нужно различать ее вариации:

• двускатный тип полувальмовой крыши;
• четырехскатный тип полувальмовой крыши.

Разновидности полувальмовых крыш

При этом конструкция может претерпевать некоторые индивидуальные изменения, которые зависят от типа кровли, наличия или отсутствия жилой зоны в чердачном пространстве, климата местности. Для районов со снежными суровыми зимами такие крыши стараются делать с не очень большими свесами и скатами с большой крутизной.

Достоинства полувальмового типа крыши

Четырехскатная полувальмовая крыша

Помимо возможности получить большое и практичное пространство на чердаке и оборудовать его под удобное жилое помещение, а также защиты фронтонов от последствий непогоды, среди преимуществ данной крыши – ее красота, эффектность и возможность воплотить разнообразные варианты.

Обратите внимание!
Такая крыша отличается повышенной прочностью конструкции. Она очень хорошо подойдет для местностей с экстремальными условиями климата, обладает также стойкостью к вибрациям.

Недостатки полувальмовой (голландской) крыши

Стропила полувальмы

Среди недостатков возведения голландской крыши:

• сложность построения системы стропил;
• большой расход кровельного материала и древесины;
• сложность очистки и ремонта.

Возвести такую крышу самостоятельно, без помощи специалистов, очень трудно. В стропильной системе присутствует множество элементов, что усложняет постройку.

Возведение голландской крыши

Конструкция полувальмы состоит из многих элементов, исключить хоть один из которых просто нельзя, так как у каждого имеется свое предназначение. Основой выступает мауэрлат и сложная система стропил. Если стены здания возведены из кирпича, хорошо устроить поверху железобетонный армированный пояс с выступающими между будущими стропилами оцинкованными шпильками диаметром от 10 мм и шагом 1,2 м, и насадить брус мауэрлата на него поверх пары слоев рубероида. Для мауэрлата в основном используют брус с сечением 150×150 мм. Далее с помощью врубки и использования железных скоб устраивают конек, к которому крепят накосные и диагональные стропила (или нарожники).

Стропильная система полувальмовой крыши

Очень важно произвести правильные замеры и рассчитать требуемые длины стропил. Лучше всего приготовить стропила длиннее на 50 см от расчетных данных, чтобы избежать неприятностей во время работы.

Обратите внимание!
Из усиленной двойной доски делают стропильные полуноги, опирающиеся на нарожники. Спаривание досок помогает достичь требуемой повышенной несущей способности крыши.

Когда с мауэрлатом и коньком прочно скрепили накосные стропила, производят установку рядовых. При этом учитывают ширину утеплительного материала, по которому рассчитывается шаг рядовых стропил. Чтобы обеспечить упор стропил в основание, со стороны торцов делают вырезки, по бокам их можно металлическими уголками прикрепить к мауэрлату. Если пролеты получаются большие, используют усиление с помощью подкосов с упорами. С помощью шпренгельной фермы можно укрепить диагональные стропила.

Если плита, перекрывающая дом, железобетонная – стойки с упорами без проблем можно упереть в нее. В другом случае на баки перекрытия необходимо поставить дополнительные затяжки.

Все деревянные элементы конструкции перед началом монтажа следует обработать специальными растворами для предохранения от гниения и влияния огня.

Завершение постройки полувальмы

Кровельный пирог полувальмовой крыши

Окончание устройства голландской крыши, как и любой другой, включает в себя укладку обрешетки, пароизоляционного материала, а также утеплителя, гидроизоляционной пленки и непосредственно самой кровли. Необходимо свободное пространство под коньком для циркуляции воздуха и вентиляции.

Обратите внимание!
Пароизоляционную пленку лучше использовать с фольгированной стороной, которая защитит от влаги теплоизоляционный слой.

Утеплителем могут послужить пенополистирольные плиты, стекловолокно или базальтовые плиты. Поверх них для защиты от влаги и конденсата настилают конденсатную пленку либо диффузионную мембрану. В качестве гидроизоляции до сих пор используют также и рубероид, но так как его свойства недолговечны, лучше от него отказаться в пользу более современных материалов.

Далее из деревянных реек выполняют контробрешетку для закрепления гидроизоляции и устройства зазора для вентиляции. Поверх контробрешетки делают основную обрешетку, по которой производят закрепление кровельного материала.

Фото

Ставим мауэрлат

Установка конькового бруса

Установка стропил

Определение размеров фронтона

Примерка углового стропила

Примерка угловых стропил

Верхний запил

Нижний запил

Подгонка углового стропила

Скрепление стропил

Разметка углового стропила

Подгонка по коньку

Угол верхнего запила стропила полувальмы

Определение угла запила

Снимаем необходимые размеры

Разметка нижнего запила полувальмы

Стропила полувальмы

Делаем нарожники скатов

Кобылки

Установка ветровых досок

Удлинение угловых стропил

Каменных домов с шатровой крышей: Фото 4 (С-573)

Дизайн и конструкция вальмовых крыш

Вальмовые крыши или так называемые шатровые крыши — это особый тип крыш, у которых есть очень пологий уклон по бокам с нисходящим рисунком к боковым стенам.

Область, где одна секция крыши встречается с другой секцией, считается «вальмовой», а вальмовая крыша обычно имеет очень однородные углы без вертикального конца.

Вальмовые крыши состоят из четырех стропил, которые обычно встречаются на коньковой доске, расположенной в средней части крыши.

Если рассматривать прямоугольную форму большинства зданий, то вальмовые крыши будут иметь две треугольные стороны и две трапециевидные стороны; тогда как в случае квадратных зданий шатровые крыши чаще обращены к верхней части, образуя пирамидальную структуру.

Другие названия шатровых крыш — пирамидальные крыши и крыши павильонов; здесь мансардные крыши, а также полушатровые крыши — небольшие вариации простых вальмовых крыш.

Вальмовые крыши чаще используются в сложных архитектурах, скорее всего, для бунгало, коттеджей и домов на ранчо.

Эти крыши добавляют домам больше качеств, таких как традиционный дизайн, прочность и повышенный комфорт. Вальмовые крыши считаются одними из самых простых конструкций в категории вальмовых крыш.

КОНСТРУКЦИЯ ВАТРОНОВ

Вальмовые крыши можно проектировать как на зданиях квадратной, так и на прямоугольной формы; конструкция вальмовых крыш может иметь треугольные стороны, а также сочетание треугольных и трапециевидных сторон.

Некоторые конструкции вальмовой крыши имеют форму пирамиды, тогда как другие могут иметь более симметричные конструкции.

Как правило, на дизайн или стиль вальмовой крыши влияют три основных фактора:

1. Карниз: Вальмовые крыши с глубокими карнизами, которые могут помочь затенять окно от солнечных лучей; такая схема помогает охлаждать внутреннюю часть дома и обеспечивает сокращение счетов за электроэнергию при уменьшении энергопотребления.
2. Прочность: Для тех мест, где чаще встречаются ветер и циклоны; Скаты вальмовых крыш сконструированы с высокой точностью, чтобы они могли служить долго и надежно.
3. Стиль : Вальмовые крыши известны своим уникальным стилем и изящным внешним видом, которые добавляют красоты конструкции дома.

КАК ПОСТРОИТЬ ВИНТОВУЮ КРЫШУ

Как уже говорилось выше, вальмовые крыши имеют наклонные стороны, поэтому они должны быть сконструированы с высокой точностью и безопасностью.Вот несколько шагов, которые помогут вам правильно построить шатровую крышу:

Шаг 1: Измерения:

Один из самых важных и основных шагов, который необходимо выполнить при строительстве шатровой крыши, — это выполнить измерения перед установкой. Это должны делать опытные люди с калькулятором вальмовой крыши; Вам необходимо произвести замеры по ширине и длине здания, которые затем будут использованы для расчета размеров коньковой доски, а также длины стропил.

Шаг 2: Обрезка стропил:

После того, как вы закончили с измерительной частью, пришло время обрезать стропила в соответствии с этими спецификациями. Эти детали в дальнейшем будут использованы для строительства крыши.

Шаг 3: Крепление стропил к коньковой доске:

Коньковые доски действуют как каркас, который опирается на крышу; Приступать к монтажу необходимо с крепления стандартных стропил к нужной стороне коньковых досок.

Вы должны продолжать этот процесс до тех пор, пока твердость или прочность всех коньковых досок не увеличится и не будет согласована по их весу.

Шаг 4: Размеры тазобедренного стропила:

Перед тем, как перейти к постройке шатровой крыши, хорошо бы обеспечить правильное выравнивание по углам. Для этого типа вычислений вы должны использовать квадратную рамку, которая облегчает выполнение измерений.

Шаг 5: Продолжайте прикреплять стропила:

Теперь самое время перейти к креплению стропил; и эксперты предлагают начинать с одной стороны и пытаться прикладывать большее давление для каждой регулировки стропил на доске.Это давление гарантирует, что вы получите гораздо лучшие результаты.

Шаг 6: Обрежьте стропила:

После того, как прибивка стропил будет завершена, теперь вы можете начать обрезку, чтобы они могли обеспечить превосходную линейную планировку.

Шаг 7: Крепление продольных стропил:

В этом типе конструкции угловые стропила называются вальмовыми стропилами, и они должны быть соединены с соседними стропилами, которые уже закреплены.

Шаг 8: Прикрепите стропила и домкраты:

После того, как вы закончите крепление стропил, пора установить домкраты между стропилами вальмы и стандартными стропилами.

Хорошо начинать с одной части, а затем двигаться к концу; хотя этот процесс и длительный, но при правильном выполнении он, несомненно, может привести к положительным результатам на всю жизнь.

В случае, если у вас нет должных знаний об этом процессе установки, попробуйте воспользоваться поддержкой экспертов.

Важно обеспечить точность, поскольку в дальнейшем это может привести к обшивке, вентиляционным и дренажным соединениям между ними.

Если крыша также включает дымоход, то вам необходимо пройти некоторые другие процедуры, чтобы помочь вам в идеальной конструкции шатровой кровли.

Вот простое видео по сборке вальмовой крыши

КАК РАМКИРОВАТЬ ВИНТОВУЮ КРЫШУ

По сравнению с глобальным каркасом крыши, каркас вальмовой крыши сложнее, потому что он состоит из четырех сторон переменной длины. двух сторон.Коньковая доска здесь центрирована как по длине, так и по ширине.

Вальмовые крыши, как правило, могут иметь множество размеров, которые могут иметь Т- или L-образную форму, и может потребоваться более сложная конструкция каркаса.

Здесь крыша разделена, а также структурирована на различные части, и основные точки соединения находятся между гребнями и стропилами, поэтому центральная часть крыши требует более точного каркаса.

После того, как эти стропила отрегулированы должным образом, можно легко установить домкраты, а также обычные стропила.Таким образом, обрамление вальмовой крыши требует опыта в этой области, чтобы законченная конструкция могла быть спроектирована с большей точностью и безопасностью дома.

Строительство вальмовой крыши требует должного внимания к некоторым основным факторам, таким как размеры, каркас и регулировка стропил.

В случае, если вы думаете о строительстве вальмовой крыши для сложного коммерческого или жилого здания, важно построить превосходный план каркаса вальмовой крыши.

Цель этого плана — представить направление, а также изменения размеров для всей конструкции; Этот план компоновки помогает всем членам работать на разных частях крыши.

Размер крыши в основном зависит от типа дома и его размеров; Если вы пытаетесь выполнить процедуру для крыши вашего дома, сделанную своими руками, то лучше начать с предварительно разработанного пакета направляющих для шатровой крыши.

Это руководство может помочь вам обеспечить надлежащую вентиляцию, обшивку, водосточные желоба, дренаж, изоляцию, регулировку дымоходов и защиту от небесного освещения.

Различные комплекты откидной крыши могут помочь вам в этом процессе с инструкциями по качеству.

Здесь вы получите лучшую информацию, если ищете, как построить каркас вальмовой крыши. Угол разгибания бедра со всех сторон, вероятно, должен составлять 45 градусов, но в некоторых случаях допустимы и другие углы.

1. Начнем с плана здания прямоугольной формы.
2. Найдите осевую линию в средней части.
3. Теперь нарисуйте линию под углом 45 градусов от каждого угла к центральной линии, которая может помочь установить спецификации местоположения для стропил.
4. Проведите линию гребня между точками пересечения вальмовых стропил.
5. Наконец, посчитайте расстояние между стропилами и уложите их согласно плану устройства кровли.
6. Для проектирования вальмовых крыш желательно построить правильные схемы на бумаге, чтобы эти рисунки могли помочь вам в правильной планировке на следующих этапах.

Каркас вальмовой и двускатной крыши не так сложен, как процедуры по обрамлению вальмовой крыши; здесь крыши строятся под углом 90 градусов:

1. Прежде всего, необходимо спроектировать планировку здания.
2. Теперь нарисуйте самый большой прямоугольник внутри плана здания.
3. Теперь нарисуйте осевые линии для всех прямоугольников, которые образуются внутри.
4. Постройте линию под углом 45 градусов как снаружи, так и изнутри углов и продлите эти линии до пересечения с осевой линией. Эти линии укажут расположение шатровых стропил на внешних углах, а также на стропилах долины.
5. Теперь осевая линия помогает соединить долину и шатровые стропила.
6. Нарисуйте сплошные линии, чтобы обозначить расположение выступов.
7. Проверьте расстояние между различными стропилами, а затем постройте аналогичный план каркаса крыши.

Используя эти рекомендации по обрамлению вальмовых крыш, можно соорудить в своем доме качественную крышу, которая защитит вас от любых неблагоприятных погодных условий.

Вальмовые крыши считаются лучшим выбором для перекрытия навесов с конструкциями горизонтального типа. Эксперты говорят, что этот навес с шатровой крышей приносит наибольшую прибыль как на побережье, так и в ветреных местах, а также придает очень привлекательный вид собственности.

В большинстве этих мест вы можете найти четырехскатную крышу, которая придает дому уникальный внешний вид с дополнительной защитой от нежелательных природных явлений.

Для тех, кто хочет провести надлежащий анализ плана вида вальмовой крыши, некоторые цифры могут оказать большую помощь:

Эти изображения могут предоставить полные рекомендации с точки зрения деталей каркаса вальмовой крыши; лучший источник для понимания такой важной задачи — изображения.

Становится легче следовать процедурам, если у нас есть графическое изображение для каждого аспекта.Хотя существует множество вариантов стилей кровли, которые обеспечивают надлежащее покрытие дома с дополнительной защитой от неблагоприятных погодных условий.

Вот несколько преимуществ шатровых крыш:

• Вальмовые крыши пирамидальной формы очень предпочтительны на горных станциях, где в зимнее время случаются обильные снегопады.
• Вальмовые крыши обычно имеют одинаковую облицовку со всех сторон, что упрощает установку водостоков.
• Вальмовые крыши также хорошо подходят для теплого климата, поскольку они создают идеальную тень для домов со всех сторон, способствуя прекрасному охлаждению.
• Вальмовые крыши также имеют карнизы по всем направлениям, которые помогают обеспечить полную защиту дома от солнца и других атмосферных проблем.
• Одним из важнейших преимуществ вальмовых крыш является их способность обеспечивать отвод воды; поскольку все стороны крыши имеют правильный угол наклона, на этих крышах нет шансов скопления воды.
• Помогают создать защиту от обрушения кровли.
• Вальмовые крыши с наклоном на 30 градусов считаются лучшими конструкциями для долгого срока службы.

Вальмовые крыши имеют несколько недостатков:

• Одним из наиболее заметных недостатков вальмовых крыш является их типичная или сложная процедура строительства.
• Вальмовые крыши требуют большой рабочей силы, а также требуют дополнительного сырья, что увеличивает стоимость.
• Время от времени требуется техническое обслуживание для обеспечения долгого срока службы.

Если вам интересно, как построить шатровую крышу в коммерческой или жилой недвижимости, то это руководство может вам очень помочь. Он включает в себя полную информацию о стропилах, гребнях, каркасе и основах дизайна, которые могут помочь людям даже в самостоятельной деятельности.

Вальмовые крыши считаются лучше, чем двускатные крыши, потому что они лучше защищают ваш дом со всех концов, так что внутренняя конструкция может оставаться в безопасности даже в неблагоприятных погодных условиях.

Вальмовые крыши не очень уязвимы для сильного ветра, как двускатные крыши, поэтому они считаются идеальными почти для всех условий окружающей среды. Как правило, люди начинают с каркаса наполовину вальмовой крыши, потому что это помогает упростить процедуру строительства для рабочих.

Правильно подобрав каркас вальмовой крыши перед началом строительства, всем рабочим становится проще поддерживать идеальное выравнивание в различных углах для обеспечения надлежащего соединения стропил и коньков.

Основная цель дизайна вальмовой крыши — обеспечить надлежащую защиту дома от любых погодных условий с минимальными требованиями к обслуживанию.

Эти крыши должны быть достаточно устойчивы к сильным ветрам и снегу, потому что некоторые районы сильно подвержены влиянию таких факторов окружающей среды.

Другие важные соображения заключаются в том, что он должен добавить больше привлекательности структуре дома с некоторыми уникальными дизайнами.

Планы дома мечты с шатровой крышей 17 Фото

Просмотр галереи
17 Фото

Пользуясь случаем, хочу рассказать о планах дома с шатровой крышей.У нас есть несколько лучших идей картинок, чтобы найти блестящие идеи, выберите одну или несколько из этих потрясающих картинок. Они нам нравятся, может быть, вы тоже. Возможно, вам понадобятся следующие данные, которые мы добавили.

Мы получили информацию из каждого изображения, которое мы получили, включая размер и разрешение. Вы можете нажать на картинку, чтобы увидеть большую или полноразмерную фотографию. Если вы считаете, что эта коллекция полезна для вас, или, может быть, вашим друзьям необходимо нажать кнопку «Нравится» / «Поделиться», может быть, вы можете помочь другим людям тоже посетить ее.Прямо здесь вы можете увидеть один из наших планов дома с коллекцией вальмовых крыш, есть много фотографий, которые вы можете просмотреть, не пропустите их.

Если план дома не должен быть простым для навигации или просто не детализирован досконально, строителю остается только гадать о намерениях проектировщика. И даже небольшой план дома должен включать минимум три-четыре секции. Теперь мы всегда стремились предложить больше, чем минимальное количество размеров дома, чтобы собственнику и застройщику было легко разместить дом на строительной площадке.Но лучшим конечным результатом будут более высокие цены для домовладельца и много разочарований для строительного подрядчика. Мы даже рассчитаем размеры от уровня к уровню (с использованием тригонометрии) для домов, которые имеют множество необычных углов (в отличие от простой прямоугольной структуры). Детализированные блоки планов всегда будут вырезать множество видов в разрезе дома, чтобы указать на каждый совершенно другой сценарий каркаса крыши. Это означает, что строителю придется угадывать остаток каркаса дома.

Это часто означает, что он «подкрепит» свою ставку, чтобы убедиться, что он покрывает любые неизвестные цены на разработку, которые могут возникнуть. Если вы изучаете процесс проектирования дома, вы встретите несколько фраз или слов, которые для вас не имеют смысла. Это просто ряд терминов, которые вы можете услышать на курсе проектирования дома, и, вероятно, их будет намного больше. Некоторые архитекторы и дизайнеры, похоже, полагают, что ответственность за проверку и выявление любых упущений несет строительный отдел.За «кусок пирога» борются различные архитектурные и дизайнерские корпорации. Однако для тех, кто внимательно присмотрится к образцам своего готового продукта, между ними можно найти огромные различия. Не все архитекторы или дизайнеры пойдут на этот «еще один шаг», поэтому стоит изучить этот материал заранее. Если в наборе планов не предусмотрены дополнительные чертежи перекрытия (для вопросов, эквивалентных соединениям балок, перилам настила, конструкции лестниц и т. Д.), То это не полный набор.

Каждый набор индивидуальных планов дома содержит ряд объектов, которые необходимо взорвать и детализировать для дальнейшего уточнения. Это может означать, что для большого плана дома необходимо нарисовать 10 или 12 (или даже больше) секций. При оценке высокого уровня качества планов дома следует искать один из критериев — количество структурных секций, показанных на плане. Тем не менее, планы домов с солярием, многие планы домов, доступные прямо сейчас (особенно планы, купленные в дешевых каталогах планов), минимизируют углы на этом участке и показывают только один или два вида разрезов дома.Поле для рисования планов домов на заказ переполнено и агрессивно. Проработав на предприятии более 30 лет, мы видели большое количество проектов домов, которые на первый взгляд показались хорошими. Однако при более внимательном рассмотрении было обнаружено, что во многих из этих планов отсутствует большое количество необходимой информации. Более высокие предлагают высококачественный дизайн и чрезвычайно подробные планы. Другой товар, который обычно отсутствует или отсутствует в наборе планов дома, — это исчерпывающие и точные размеры.

Альков — Дизайн дома включает в себя этот архитектурный термин, обозначающий нишу в комнате, часто используемый, например, для книжных шкафов и стеллажей для выставок. Альков, как правило, может быть хорошим способом использовать в противном случае бесполезные области. Именно поэтому вам нужно будет чувствовать себя достаточно комфортно со своим архитектором альтернативы, чтобы вы могли задавать им любые вопросы. Но для лучших представителей породы создание наилучшего плана и дизайна является для них делом удовольствия. Они рисуют красивую картину, но мало или совсем не понимают методы воплощения этого красивого дизайна в рабочий план, понятный строителю.Плинтус — это еще одна форма молдинга, которая может быть декоративной или простой и закрывать нижнюю часть стены в том месте, где она встречается с полом. Баржевые доски — они иногда дополняют общий дизайн и располагаются под карнизом фронтона (см. Ниже) между вашей крышей и стеной. Фронтон — В зависимости от того, какой дом вы спроектируете, у вас могут быть или не быть видимые фронтоны — это треугольники, образованные на входе / стороне / задней части дома наклонными крышами.

Иногда они еще и декоративные. В исторические времена они часто были орнаментальными и имели резьбу или изысканные детали, однако в настоящее время они обычно имеют необычный классический стиль. Сборные дома — современный дизайн дома обычно позволяет практически полностью построить дом в производственной единице, а затем доставить на место, это известно как сборные конструкции. Многие дизайнеры могут дать вам уникальный или увлекательный предварительный проект, но не могут выполнить его, когда пришло время детализировать структуру дома.Architrave — это молдинги, которые охватывают двери и окна. Это единственный способ создать лояльную клиентуру и получить рекомендации для будущей работы. Срезать углы в процессе планирования очень просто. Ее также часто называют кикбордом, она служит как для украшения, так и для защиты стены от истирания. Эту методологию построения также называют «сборной».

Если вы ищете дополнительную информацию о qlodges, просмотрите нашу веб-страницу.

Ниже собраны 17 лучших фото проектов домов с фото вальмовой крыши в высоком разрешении. Щелкните изображение для увеличения размера изображения и получения дополнительных сведений.

1. Планы домов с шатровой крышей для малых и средних домов

Планы домов с шатровой крышей для небольших домов среднего размера через

2. Планы домов с шатровой крышей

Планы домов с шатровой крышей через

3. Планы домов с шатровой крышей

Планы домов с шатровой крышей via

4. Классическая архитектура южной шатровой крыши

Классическая южная шатровая крыша Architectural via

5.План дома с шатровой крышей

Планы домов с шатровой крышей via

6. Tullipan Home Designs Sedona Mkiv Downslope Hip Roof

Tullipan Home Designs Sedona Mkiv Downslope Hip Roof via

7. Планы домов с шатровой крышей Gable Dutch

Планы домов с шатровой крышей Gable Dutch via

8. Планы домов с шатровой крышей Smalltowndjs

Планы домов с шатровой крышей Smalltowndjs via

9. Планы этажей ранчо с шатровой крышей

Планы этажей ранчо с шатровой крышей через

10.Дизайн шатровой крыши Планы домов в Миссисипи

Дизайн шатровой крыши Планы домов в Миссисипи через

11. План дома в стиле ранчо Кровати Ванны

План дома в стиле ранчо Кровати и ванны via

12. Трехуровневый дизайн дома с шатровой крышей Sedona Mki Tullipan Homes

Sedona Mki Дизайн дома с трехуровневой крышей Tullipan Homes via

13. План дома на ранчо Эльмсдейл Планы дома Подробнее

Elmsdale Ranch Планы дома Планы дома Подробнее via

14.Красивые планы домов с шатровой крышей

Планы красивых домов с шатровой крышей через

15. План дома с шатровой кроватью в деревенском стиле

Деревенский план дома с шатровой крышей План Этаж

16. Reno Ranch План дома Планы дома Подробнее

Reno Ranch План дома Планы домов Подробнее via

17. Дизайн правой крыши Next Home Here

Дизайн правой крыши Next Home Here via

HIPPED% 20ROOF Стоковые фотографии и изображения

Бесплатные профессиональные стоковые фотографии HIPPED% 20ROOF и изображения редакционных новостей из Shutterstock

Показать детали изображения
Тип шатровой крыши с пышной листвой из манговых деревьев рядом со зданием, которое производит тенистое и удобное впечатление.

Показать детали изображения
Крыша перекрестно-шатрового типа на здании с традиционной глиняной черепицей.

Показать детали изображения
Дом из камня и лепнины с шиферной крышей Royalty-Free Stock Photo

Показать детали изображения
Простая и красивая шатровая крыша с естественными цветами почвы рядом с шоссе Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Зеленый дом с вальмовой крышей Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Верхний этаж дома с вальмовой крышей и коричневой стеной против яркого голубого неба.

Показать детали изображения
Новая конструкция кровли с мансардными окнами, водосточной системой, мансардными окнами и защитой крыши от сноуборда, снаружи снегозащитой.Современное жилищное строительство. Типы вальмовой и долинной кровли. Роялти-фри фото

Показать детали изображения
Белый лепной дом с вальмовой крышей Стоковое фото RF

Показать детали изображения
изолированный дом с шатровой крышей Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Конструкция двускатной и двускатной кровли с мансардными окнами, водостоком, гидроизоляцией. Водосточная система, мансардное окно на кровле из металлочерепицы на чердаке. Роялти-фри фото

Показать детали изображения
Крупным планом вид с воздуха на современную гонтовую крышу из асфальта с классическим гребнем, левым и правым гребнем на недавно построенном доме для одной семьи в Мэриленде, США.

Показать детали изображения
Гидроизоляция проблемной зоны кровли металлическими листами крыши и водостоком.Кровля из легкой металлочерепицы. Роялти-фри фото

Показать детали изображения
Этот исторический дом с шатровой крышей в небольшой голландской деревне является охраняемым памятником. Роялти-фри фото

Показать детали изображения
Недавно благоустроенный роскошный дом Royalty-Free Stock Photo

Показать детали изображения
Обрезанная двускатная крыша, крыша AKA jerkinhead. Плоский вариант стандартной двускатной крыши. Вместо того, чтобы подниматься до точки, фронтон обрезается. Визуальная интрига. Уменьшает силу ветра.Мастер. Бунгало. Голландское бедро Royalty-Free Stock Photo

Показать детали изображения
Кирпичный дом Royalty-Free Stock Photo

Показать детали изображения
Архитектурное проектирование нового жилого дома фронтона крыши слухового прохода Стоковое фото RF

Показать детали изображения
строительство дома строительная промышленность детали плотницких и строительных работ в процессе / плотницкие работы строительство обрамление и сайдинг новый домашний гараж и двускатная крыша Стоковое фото RF

Показать детали изображения
строительство дома строительная промышленность детали плотницких и строительных работ в процессе / столярные работы обрамляют переход крыши конструкции и слуховое окно Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Дизайн вальмовой крыши 3D-модели на белом фоне Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Интерьер стальной конструкции крыши Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Два старинных деревянных дома, один зеленый, другой красный, с несколькими двойными окнами, вагонкой и шатровой крышей.Дома имеют плоскую крышу с шатровой крышей спереди, покрытую черной черепицей. Роялти-фри фото

Показать детали изображения
Битумная черепица на вальмовой крыше с мансардными окнами на жилом доме Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Старинный амбар на ферме века Стоковое фото RF

Показать детали изображения
дом в Шварцвальде, Германия Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Кровля из мягкой битумной черепицы зеленого цвета на шатровой крыше загородного дома Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Заброшенное здание без права собственности с наложенной вальмовой крышей в сочетании с вальмовой крышей и крышей в виде долины Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Глиняная черепица ручной работы на вальмовой крыше Стоковое фото RF

Показать детали изображения
Конструкция крыши покрыта зеленой металлической черепицей в яркий солнечный день.Современное жилищное строительство. Виды шатровых и двускатных крыш. Внешний вид дома. Роялти-фри фото

Показать детали изображения
Помимо крыши слухового типа, крыша поперечно-шатрового типа в сочетании с крышей вальмового и долинного типа, как показано на рисунке, также стала популярной во многих жилых районах.

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

Введение

Устойчивость домов к экстремальным ветрам имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь связано с системами кровли и стен, а также с вертикальной нагрузкой между конструктивными элементами (van de Lindt et al., 2013). Большая часть жилья в Северной Америке состоит из деревянных домов на одну семью (Amini and van de Lindt, 2014; Standohar-Alfano and van de Lindt, 2016). Разрушения кровли жилых домов, а именно разрушение соединений 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 Фудзиты (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 различными формами и уклонами. Многие включают слуховые окна или другие дефекты для покрытия домов неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных в конструкции с деревянным каркасом, наиболее распространенными в Северной Америке являются двускатные и шатровые крыши или их композиты (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Обследования повреждений после ураганов и последующие исследования часто выявляли несоответствие в повреждениях между различными геометрическими формами жилых крыш (Meecham, 1992). Как правило, шатровые крыши работают лучше, чем крыши других форм. Анализ хрупкости, проведенный Kopp et al. (2016) и Gavanski and Kopp (2017) даже предположили, что единый DI для жилых конструкций в шкале EF может быть неадекватным из-за значительных различий в оценках скорости ветра для разной формы крыши, хотя это не было количественно оценено. в обследованиях повреждений.

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

Результаты

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

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

Обследование ущерба

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

Торнадо в Мур, штат Оклахома, было определено как событие EF5 с повреждениями в диапазоне от EF0 до EF5, наблюдаемых на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб оценивается в 3 миллиарда долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0 – EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и поэтому можно выделить так много этапов развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая определение новых методов для улучшенных обследований повреждений, анализа хрупкости компонентов дома и разработки улучшенных лабораторных моделей торнадо (Graettinger et al., 2014). Это также привело к изменениям в строительном кодексе Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования для смягчения последствий 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 поверхности вальмовых крыш соседних рам с прямоугольной рамой. (B) Отказ передней стороны вальмовой крыши рамочного каркаса, с видимым неповрежденным обрамлением противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой / двускатной крыши (источник изображения: Dr.Дэвид Преватт).

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

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

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

При осмотре повреждений, показанных на Рисунке 3, и аналогичных повреждений на имеющихся фотографиях становится очевидным, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся режимы разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с близлежащими конструкциями на основе данных было определено, что разрушения каркаса могут влиять на некоторые шатровые крыши при скорости ветра EF2, а не разрушения RTWC или потери обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь значение. Наблюдаемые отказы рам-рамок особенно наводят на мысль о том, что характеристики крыш с решетчатым каркасом 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, выделенные белым на рисунке 4, и оценивается возникновение различных видов отказов. Фотографии повреждений в отмеченных местах были изучены, и отмечен предполагаемый тип отказа. При этом просмотре данных каждое отдельное жилище оценивалось на предмет того, были ли повреждения вызваны RTWC, обшивкой или повреждением каркаса. Помимо повреждений кровли, включаются разрушения стен, соответствующие требованиям 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 всей видимости, были рамно-рамочной конструкции.

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 предполагать, что наклон крыши способствует возникновению разрушения каркаса, неясно, какие другие факторы могли иметь дополнительное влияние. Например, отсутствие боковых ограждений в старых домах могло привести к учащению случаев обрушения стен.В примере, показанном на Рисунке 6, произошел частичный отказ каркаса крыши. Однако этот сбой мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине разрушенной крыши. Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, играли большую роль. В любом случае, в обоих регионах частичные отказы происходят по крайней мере так же часто, как и другие виды отказов кровли. Требуется дополнительная работа для получения полного набора статистических данных об этих сбоях и более точного определения региональных условий, которые могут способствовать их возникновению.

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

Различия между методами строительства крыши, такими как фермовый каркас и стержневой 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 с рамой. Чтобы получить сопоставимые результаты и использовать согласованные методы для различных типов конструкций, анализ всех конструкций для настоящего исследования ограничен линейным диапазоном поведения материала. Элементы, которые могут выйти из строя первыми, идентифицируются на основе относительных линейных соотношений D / C.Этого достаточно для проверки гипотезы о частичных отказах каркаса, хотя для построения кривых хрупкости потребуется дальнейший анализ.

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

Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе

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

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

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 рамной рамой, которая соответствовала профилю и геометрии плана ферменной крыши от Henderson et al. (2013), чтобы провести сравнение.

Рисунок 7 . Половина смоделированной 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 помеченными размерами элементов и расстоянием между ними. Компоновка элементов крыш с решетчатой ​​рамой способствует разделению нагрузки между гранями и отдельными элементами крыши. Вальмовые стропила переносят нагрузки между элементами на смежных гранях крыши, а обшивка играет роль в эффектах системы между элементами на одной стороне. Из-за такой схемы невозможно извлечь двумерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было сделано в случае ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ рамной крыши упрощается путем изучения одного репрезентативного домкрата. При осмотре стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными из-за давления на крышу из-за самых длинных безопорных пролетов. Ожидается, что центральные домкраты будут испытывать самые высокие моменты и внутренние силы сдвига, а их соединения должны будут противостоять самым сильным опорным реакциям. Грани крыши идентичны, поэтому выбранный домкрат-стропила, показанный на Рисунке 9, представляет собой четыре разных домкрата внутри крыши.

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

Стратегия разработки модели в этом исследовании состоит в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Такой подход 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 учитывались ранее.

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

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

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

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

Расчет мощности

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

Расчеты совместных нагрузок включают определение пропускной способности стальной пластины, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт опорных пластин, 2007 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, чтобы включить собственный коэффициент безопасности, равный 1.5. Этот запас прочности исключен в текущем анализе. Примеры расчетов пропускной способности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и пункты, для всех требуемых режимов совместной пропускной способности, предоставлены Стивенсоном (2017). Для справки, на Рисунке 7 показаны соединения и элементы фермы, помеченные в соответствии с условными обозначениями, используемыми в анализе, а на Рисунке 9 показано, что это для смоделированного домкрата для стропил.

Результаты спроса и мощности

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

Таблица 3 . Отношение нагрузки к мощности (D / C) и определяющий режим 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 зазубринами почти всегда выйдут из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод не верен в случае, когда ураганные ремни используются в RTWC. В этом случае отношение D / C ремня RTWC урагана составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D / C в верхнем поясе. Применение даже самых простых ремней для защиты от ураганов может привести к повреждению компонентов каркаса фермы.

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

Результаты 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 они считают 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 вид отказа, связанный с корпусом ручки-рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию наружного каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных разделением нагрузки в конструкциях с рамой на стержнях.

На Рисунке 11, похоже, произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших секций крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидно, что балки потолка и потолок под ними целы.Сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная обшивка. Судя по результатам анализа D / C для каркаса с рамой, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропилами и потолочными балками. RTWC и соединение вдоль конька крыши кажутся гораздо более уязвимыми при анализе по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные неисправности могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропилами и балкой на верхней плите стены или возникли как разрушение верхнего стыка стропил.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 корпуса с рамой 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 D / C-анализа для случаев стропильных и рамных рам были использованы для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы обрушения крыши, происходящего внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования «нагрузка-огибающая» и анализ D / C показали возможность определения уязвимых мест в секциях крыши с фермами и рамой при ветровом подъеме.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные результаты:

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

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

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

• 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 крыши из-за этого режима разрушения при осмотре классифицируется как повреждение DOD-6; однако на самом деле это может произойти при более низких скоростях ветра, чем те, которые требуются для отказа RTWC, как показывает текущий анализ D / C. Этот режим отказа требует дальнейшего изучения, и дополнительная статистика его возникновения будет включена в будущую работу.

• Когда используются RTWC с зацеплением, фермы MPC при равномерном подъеме, скорее всего, выйдут из строя через RTWC, что приведет к потере всей конструкции каркаса и потолка.Когда поставляются ураганные ремни, начало разрушения может перейти на элементы фермы и соединения (или на обшивку). Было обнаружено, что критические режимы разрушения в ферменной конструкции связаны с моментами элементов и соединений при подъеме. А именно, соединения верхнего пояса (Соединение 3) и горизонтальный элемент верхнего пояса (TC2) в моделируемой ферме оказались относительно уязвимыми, с отношениями D / C 0,70 и 0,66, соответственно, в то время как 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 Г.К. и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной над магистерской диссертацией СС. Гипотеза и подход к работе были разработаны авторами совместно.SS выполнил весь анализ, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для подачи под непосредственным контролем GK и AA. Г.К. и А.А. рекомендовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя, что вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследованы и решены.

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

Эта работа финансировалась Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках программы совместных исследований и разработок в сотрудничестве с Chaucer Syndicates Ltd. и Институтом сокращения катастрофических потерь (ICLR). Выражаем признательность за постоянную поддержку со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Поля Ковача (ICLR). Авторы также признательны доктору Д. Дэвиду Преватту (Университет Флориды) и Дэвиду Руче (Университет Оберна) за предоставление данных обследования ущерба, ценные предложения и соответствующую литературу, а также Национальному научному фонду (NSF) за 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

Научно-исследовательский институт строительства. (2009). Оценочный лист CCMC 11996-L: MT-20 и MII-20 .Оттава, Онтарио: Национальный исследовательский совет Канады.

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

-V

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-Y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Два старых мансардных окна — шатровая крыша — и старая красная черепица.

Купите это Стоковое фото RF на 2 старых стоящих окнах крыши — шатровой крыше — и красной старой черепице. Окно Заброшенный фасад Дом (жилое строение) Архитектура Здание Внешний вид Цветная фотография Искусственные сооружения Дневная стена (барьер) Город Жизнь или проживание Центр города Старый город Старое здание Прошлое Переходное время Восходящая временная стена (здание) Отклоните слуховое окно для вашего редакционного или рекламного веб-сайта, обложки книги, Флаер, статья, блог WordPress и шаблон от Photocase.

Подобные изображения

Тим Т.Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

owik2

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Тим Т.

Жадон

MPower.

Жадон

Тим Т.

Тим Т.JaKiSa

Дом с большой шатровой крышей | Архитектурно-дизайнерское бюро Naoi | Médias — Фотографии и видео

Переключить навигацию

Возвращение

• Фотографии и видео

Histoire par Naoi Архитектурно-дизайнерское бюро

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

Хироши Уэда

.