Конструкция шатровой крыши: элементы конструкции и технология сооружения

Шатровая крыша: конструкция и устройство

Хотите построить дом, который был бы оригинальным, интересным и имел современный внешний вид? Тогда следует подробно изучить устройство шатровой крыши. Она разительно отличается от простых конструкций с одним или двумя скатами. С другой стороны, устройство такой крыши требует определенных навыков и опыта в строительном деле. Не зря говорят, что эта конструкция одна из наиболее сложных в реализации.

Многие специалисты соглашаются, что устройство четырехскатной крыши позволяет получить не только эстетически привлекательный, но и надежный элемент здания. В отличие от конструкций другого типа здесь требуются точные расчеты и вычисления, ошибки в которых могут привести к потере эстетической привлекательности и более печальным последствиям. Давайте познакомимся с особенностями шатровой крыши.

Достоинства и недостатки шатровой крыши

Чем эта конструкция отличается от других? Главная особенность в том, что основание должно иметь квадратную или, в качестве исключения, прямоугольную форму.

Конструкция шатровой крыши предполагает, что каждый из четырех скатов будет выполнен в виде равностороннего треугольника, а их вершины соединяются в одном центре. Однако это не строгое правило – скатов может использоваться и на порядок больше, некоторые изделия вообще выполнены в круглой форме. Шатровая конструкция возводится по принципам симметрии, и их очень важно придерживаться.

Одним из самых сложных этапов при обустройстве конструкции шатровых крыш является точность расчетов стропильной системы. Конечно, можно не рисковать и доверить эту работу профессиональному архитектору или же найти типовой проект в интернете (правда, нет гарантии, что в нем не будет ошибок). Если же у вас есть определенный опыт, и вы не боитесь расчетов, тогда их можно произвести самостоятельно. Не пожалейте времени и перепроверьте полученные результаты.

Некоторые тонкости расчета конструкции четырехскатной крыши

Может показаться, что схема четырехскатной крыши не представляет собой ничего сложного.

Стропильная система будет выполнена в форме равнобедренных треугольников, в основании которых будет лежать верхняя часть стены, остается лишь вычислить угол, образуемый скатами. Рассчитайте площадь одной фигуры и умножьте ее на их количество – так вы узнаете общую площадь будущей конструкции стропил и сможете приблизительно определить количество необходимого кровельного материала.

Конструкция четырехскатной крыши может быть реализована и в случае, когда основанием является прямоугольник. Только придется рассчитать площадь треугольника и трапеции, после чего умножить их на два. Для нахождения площади треугольника и трапеции необходимо воспользоваться формулами из геометрии и, как правило, это не составит особых затруднений.

От расчетов к строительству

Конструкция типичной шатровой крыши обустраивается на деревянном основании. Если сооружение построено из дерева, тогда достаточно подготовить верхнюю обвязку. При сооружении стен из блоков или кирпичей придется дополнительно обустроить мауэрлат. В кирпичных домах поверх них заливается стяжка, в которую устанавливаются деревянные закладные элементы. При использовании газобетона, шлакоблоков и других блоков можно просто подготовить бруски такой же высоты и заложить их между элементами кладки. Устройство четырехскатной крыши предполагает использование обилия деревянных элементов: досок и брусьев различных размеров и назначения.

Прежде чем изготавливать каркас, обязательно проведите их антисептическую и противопожарную обработку. Таким образом вы сможете с минимальными затратами продлить срок эксплуатации конструкции.

Когда поверхность будет обладать необходимой прочностью, закрепите с помощью саморезов к деревянным брускам опорные брусья и лежни. Мауэрлат будет использоваться в качестве основания для стропильной системы, поэтому его обустраивают по периметру внешних стен. Следующим этапом станет изготовление стропильных ферм. Они бывают различных видов: боковые стропила треугольной фермы, стропильные фермы для соединения в коньковый узел, также используются диагональные стропила.

Обустройство четырехскатной крыши предполагает точное выполнение работ, особенно это относится к сооружению стропильной системы. К тому же каркас должен отличаться высокой надежностью и быть абсолютно симметричным.

Все размеры должны быть идеально выдержаны и быть одинаковы для каждой стороны.

Обустройство стропильной системы – создаем каркас крыши

Для начала каркас обустраивается из накосных стропил, на которые передается наибольшая нагрузка, после этого устанавливают центральные элементы. В последнем случае длина изделий должна быть одинакова, а между собой они должны располагаться параллельно. Один их край закрепляют в коньковый узел, а другой – к изготовленному ранее мауэрлату.

На некоторых участках каркас состоит из различных типов стропил, которые соединяются в одном месте. В этом случае выполняется двойной подрез, при этом в местах скосов необходимо добиться совпадения плоскостей одинаковых стропил.

Следующим этапом станет монтаж стропил, которые расположены по диагонали по направлению к угловым элементам. Черепковый брус поможет увеличить надежность четырехскатной крыши и сделать каркас более прочным. Он закрепляется с двух сторон на накосных стропилах.

Крепление черепкового бруса выполняется в разбежку на различных участках диагонально уложенных стропил.

Чтобы каркас получил дополнительную прочность, используется поперечная балка, которая соединяет центральные стропила.

Обеспечиваем гидро- и теплоизоляцию

На следующем этапе обустройства четырехскатной крыши необходимо уложить гидроизоляцию. Выполняют работу снизу вверх, минимальный нахлест составляет 10 см. Когда пленка будет надежно закреплена, поверх ее набивается контробрешетка. Ее устройство совсем несложное: к стропильным ногам просто прибиваются дополнительные бруски. Благодаря контробрешетке гидробарьер будет хорошо держаться, а сама крыша проветриваться.

Под кровельным покрытием укладывается теплоизоляционный материал, который закрывается паробарьером. Если помещению требуется придать эстетическую привлекательность, конструкция может иметь декоративную отделку. Далее на четырехскатной крыше монтируется кровельное покрытие. Стоит отметить, что шатровая конструкция предполагает значительный перерасход материала, ведь потребуется выполнять множество резов.
Несомненно, при изготовлении шатровой крыши придется поработать не только руками, но и выполнить немало расчетов. Однако ваши усилия не окажутся напрасными! Ведь, в конце концов, вы получите надежную конструкцию, которая будет долгие годы радовать глаз и защищать ваш дом от непогоды. А оригинальность шатровой крыши не оставит равнодушным ни одного вашего гостя!

Шатровая крыша: инструкция по монтажу

Обустройство шатровой крыши с одной стороны имеет явные преимущества в сниженном количестве материалов и хороших эксплуатационных характеристиках, но в то же время, монтаж шатровой крыши — довольно сложный процесс, справиться с которым самостоятельно практически невозможно. Об особенностях изготовления шатровой крыши поговорим далее.

Оглавление:

1. Особенности и преимущества шатровой крыши
2. Рекомендации по сооружению шатровой крыши дома
3. Создание проекта шатровой крыши
4. Особенности и конструкция шатровой крыши
5. Шатровая крыша фото и подготовительный этап работы
6. Шатровая крыша своими руками: особенности монтажа
7. Процедура усиления шатровой крыши и технология ее проведения

Особенности и преимущества шатровой крыши

Для самостоятельного изготовления шатровой крыши следует обладать хотя бы элементарными навыками ее расчета.

Среди основных составляющих шатровой крыши выделим:

• стропило углового назначения;
• короткие стропила;
• брус конькового типа;
• центральные стропила;
• стропила промежуточного типа.

Среди главных преимуществ кровли такого типа отметим ее отличное аэродинамическое сопротивление, благодаря которому она с легкостью выдерживает даже самые сильные ветры.

Поэтому, если в регионе предполагается наличие ураганов, то самым оптимальным вариантом станет обустройство шатровой крыши.

Главный недостаток — тяжесть проведения расчетов и сооружения общей конструкции. Кроме того, чердачное помещение отличается небольшой площадью и малым полезным объемом. Классическое понимание шатровой крыши обуславливается ее схожестью с пирамидой, которая состоит из четырех скатов и основания. Возможен вариант опирания скатов на дом или их выход за его пределы.

Если рассматривать схему обустройства шатровой крыши, то она отличается некой простотой, и для ее расчета используют самые разнообразные способы. Для того, чтобы правильно спроектировать шатровую крышу, чаще всего используется таблица Пифагора, с ее помощью расчеты трапеций и треугольных конструкций проводятся с максимальной точностью.

Для расчета скатов и вальмовых участков также не потребуется много времени, но вот, чтобы с точностью определить размеры стропила накосного или рядового назначения, следует много потрудиться.

Краткая схема строительства включает в себя проведение расчетов, сборку каркаса, закрепление кровли.

Рекомендации по сооружению шатровой крыши дома

1. Коньковая система должна быть изготовлена из одной и той же породы дерева.

2. Так как доски промежуточного назначения устанавливаются с огромным наклоном, они должны быть достаточно прочными, оптимальный размер материала составляет 5х15 см.

3. Для фиксации коротких элементов не потребуются коньковые доски, они закрепляются на угловых участках.

4. На коньковую доску устанавливают стропила центрального, промежуточного характера.

Чтобы работы по проектированию прошли намного проще, следует в точности изучить конструктивные особенности кровли, и основное назначение каждого из ее элементов:

• в качестве несущей оси, которая является центральной частью сооружения выступает конек;
• в виде силовых элементов рекомендуется обустройство накосников, одна часть которых фиксируется на коньке, а вторая выходит за кровлю;
• фиксация центральных стропил происходит на торцевом участке конька, а вывод, за пределами стен;
• промежуточные типы стропил закрепятся на коньке и скатах.

Чтобы измерения и проектирование прошло как можно точнее, рекомендуем использовать не уровень, а замерную рейку. Для ее изготовления подойдет фанерная полоса или неширокая планка.

Учтите, что материал лучше выбирать из хвойных пород дерева, так как именно эта древесина наиболее устойчива перед внешними раздражителями. Кроме того, дерево должно пройти качественную обработку и сушку. Толщина конькового бруса и всех стропил должна быть одинаковой. Все замеры выполняются в соотношении с нижней ребровой частью стропила.

По завершению работы на крыше делается обрешетка, размер и конфигурация которой зависит от дальнейшего типа покрытия, а далее проводятся такие работы как:

• установка пароизоляции — для пристегивания пленки используют строительный степлер, а для улучшения состыковки, на поверхности швов укладывается лента, имеющая герметизирующие свойства;
• слой утеплителя укладывается вплотную к стропилам, начиная с нижней части, учтите, что интервал между слоем гидроизоляции и утеплителя должен составлять минимум 20 мм, таким образом, удастся организовать вентиляционное пространство;
• далее проводятся работы по укладке гидроизоляции;
• контрольная обрешетка является местом, на которое крепится наружное покрытие.

Создание проекта шатровой крыши

Самая главная черта крыши шатрового типа — соблюдение строгой симметричности. Поэтому при ее обустройстве следует проводить очень строгие расчеты. Вся сложность заключается в конструировании системы стропил.

Обустройство шатровой крыши возможно лишь в том случае, если она будет расположена на здании, образующем форму квадрата или правильного многоугольника. В первом случае, крыша будет состоять из четырех равнобедренных треугольных конструкций. Для расчета такой кровли достаточно провести расчеты по определению площади ската и умножить данное значение на четыре. Для определения площади основание, разделенное на два, умножается на высоту треугольной конструкции. Далее, полученное значение суммируют с площадью карнизных участков, имеющих форму трапеции с равными боковыми сторонами.

Следующий этап предполагает расчет площади крыши в соотношении со стеной наружной стены. Учтите, что шатровая крыша обустраивается с наклоном в тридцать или сорок градусов, данное значение учитывается при расчете коньковой зоны.

Высота конька рассчитывается путем умножения половины от длины основной части крыши на тангенс и синус угла наклона крыши. Для определения последних двух значений воспользуйтесь интернетом. Когда высота конька найдена определяется высота треугольной части кровли, согласно которой вычисляются и ее стороны.

Для вычисления параметров карнизных свесов следует исходить из особенностей строения, минимальное значение свеса составляет тридцать сантиметров.

Если данная процедура слишком сложная для вас, то лучше обратиться к специалистам, так как неправильно проведенные расчеты существенно отразятся на качестве и эксплуатационных характеристиках кровли.

Особенности и конструкция шатровой крыши

Существует два варианта обустройства стропильных систем у шатровой крыши:

• висячий;
• наслонный.

Первый вариант подходит для крыш, имеющих большие пролеты, при отсутствии возможности в обеспечении подпорок. Таким образом, стропила опираются исключительно на стены, создавая при этом горизонтальное распирающее давление. Для его уменьшения следует произвести установку деревянных или стальных затяжек. Вверху стропила должны быть соединены между собой, а внизу опираются на стены. Данный тип системы отличается высокой сложностью и имеет редкое применение.

Второй вариант более простой и популярный, но для его обустройства потребуется наличие внутренней несущей стены, на которую будет ложиться часть нагрузки. У данной крыши существует несколько точек опоры, в виде стропильных ног и конька, при этом давление на стенах практически не ощущается.

Между опорными частями существует интервал в 400-500 см. Если данное значение увеличено, то рекомендуется обустройство подпорных механизмов, в виде подкосов. Данный тип стропильной системы требует меньшего расхода материалов, отличается более легким весом и простой конструкцией.

Стропильная система для изготовления шатровой крыши состоит из:

• диагональных балок, которые имеют угловое расположение;
• мауэрлатов — балок, предназначенных для опоры нижней части системы стропила;
• стропильнх ног — деталей, которые крепятся на накосные стропила;
• подкосов — опоры для предыдущей детали;
• прогонов, ригелей, лежней, обеспечивающих дополнительную жесткость всей конструкции.

Шатровая крыша фото и подготовительный этап работы

Шатровая крыша в доме должна быть обустроена до того момента, как в нем появится потолок. Подготовительный этап обустройства шатровой крыши включает укладку бруса по периметру конструкции дома. В качестве бруса используются стальные или деревянные балки, которые помогают равномерно распределить вес по конструкции.

Для их фиксации используются специального рода шпильки. Далее следует выполнить ряд действий:

• проведите разметку оси, по периметру всей обвязки;
• рассчитайте половину толщины бруса конькового назначения, и отметьте участок, на котором будет устанавливаться первый элемент стропила;
• установите рейку для проведения замеров одним концом на отмеченную линию и отметьте место, в котором будет расположено стропило;
• для расчета свеса стропила одну часть бруса установите на крыше, а вторую на внешнем угле стены;
• для того, чтобы четко определить место расположения каждой детали крыши следует постепенно перемещать рейку на поверхности стены, и размечать место установки каждого из элементов;
• повторите все вышеперечисленные операции с другими треугольниками.

Шатровая крыша своими руками: особенности монтажа

Чтобы самостоятельно соорудить шатровую крышу потребуется наличие:

• электропилы;
• болгарки или лобзика;
• топора;
• электрорубанка;
• молотка с гвоздями;
• дюбелей с саморезами;
• брусьев и досок, предпочтительно одной породы дерева;
• металлических скоб, для изготовления которых используются металлические прутья, толщиной минимум 0,8 см;
• кровельный отделочный материал.

В начале выполнения монтажных работ производится сборка основных узловых элементов кровли. Для этого потребуется наличие бревен, бруса и досок, определенного сечения. Процедура сборки осуществляется согласно заранее подготовленному шаблону.

На толщину материала влияет, прежде всего, длина стропила, шаг укладки деталей, угол наклона кровли и общая нагрузка. Первоначальная сборка всех элементов осуществляется на земле.

Если планируется обустройство шатровой крыши в доме из дерева, то она устанавливается на верхний венец из бруса.

Начинать работу необходимо с обустройства основной части кровли. На поверхность стен производится укладка мауэрлатов и лежней. Учтите, что перед проведением этого процесса следует позаботиться о предварительной гидроизоляции и установить на стены материал с повышенной влагоустойчивостью, например полиэтиленовую пленку.

Далее производится поднятие двух стропил по противоположным друг от друга углам. Их соединение осуществляется в коньковой зоне. Во избежание ослабление мауэрлата, не делайте на его поверхности надрезы и срубы, предпочтительно использовать доску, предварительно прорубленную под балки.

Далее поднимите два стропила по другим углам и также зафиксируйте их в коньковой зоне. Подгоните врубки, зафиксируйте систему с помощью затяжек. Строительство шатровой крыши своими руками подразумевает отсутствие прогона, поэтому соединение диагональных стропил производится непосредственно на коньке.

Чтобы обеспечить дополнительную жесткость конструкции, рекомендуется установить центральную стойку, которая будет подпирать конек.

Заключительный этап предполагает установку стоек, подкосов и нарожников. Чтобы обеспечить дополнительную жесткость ногам системы из стропил, следует подложить под их поверхность детали в виде штренгелей.

Главным условием правильности выполнения всех работ выступает монтаж накосных стропил под прямым углом.

Для обеспечения защиты стен здания от повышенной влажности рекомендуется свесные части стропила устанавливать между стеной с интервалом в 450 мм. При установке невыступаемых стропил, они нуждаются в дополнительном удлинении с помощью отрезков из досок.

Стропила, в обязательном порядке фиксируются на стенах. Если дом, изготовлен из каменных или кирпичных материалов, то достаточно применения специальной пяти миллиметровой проволоки, которая в виде хомутов одной частью закрепляется на стропиле, а второй на стене, с помощью штыря.

Для фиксации стропила на деревянных стенах, достаточно использования металлических скоб. Следующий этап — установка обрешетки, обеспечение качественной ветрозащиты, паро- и гидроизоляционные работы.

Учтите, что лишь при правильно проведенном расчете и соблюдении всех технологических моментов обустройства крыши, она прослужит его владельцу долго и качественно, и обеспечит надежную защиту всего здания от негативных воздействий окружающей среды.

Процедура усиления шатровой крыши и технология ее проведения

Для улучшения жесткости и надежности всей конструкции шатровой крыши, ее стропильная системы нуждается в дополнительном усилении, о технологии проведения этого процесса и поговорим далее:

1. Установка штренгелей позволит обеспечить надежность усиления угловых участков. Данный элемент имеет форму бруса, который устанавливается вблизи мауэрлата и способствует образованию угла. Советуем, вдобавок к штренгелу установить элемент в виде фермы.

2. Для соединения перекрытия и бруса используют элементы в виде стоек. Именно они отвечают за равномерность распределения всей нагрузки.

3. При слишком большой длине диагональных стропил, рекомендуется вместо обычного бруса, установить балки сдвоенного характера.

4. Чтобы соорудить обрешетку воспользуйтесь деревянными досками или брусками, сечением 4х4 см.

5. Перед использованием любых материалов на основе дерева, рекомендуется провести их обработку с помощью специальных составов влагооталкивающего и антисептичского назначения.

6. Не используйте материалы с повышенной влажностью, так как по мере высыхания они приведут к деформации кровли.

7. Монтаж обрешетки производится перпендикулярно по отношению к ногам стропила.

Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет

Важнейшая конструкция дома, оказывающая влияние на все строение в целом — является его крыша. Основные конструктивные особенности крыши зависят от многих факторов, таких как максимально допустимая нагрузка на стены, тип конструкции, вид кровельного материала и др. Вальмовая крыша стропильная система которой устроена не совсем просто, является тем не менее достаточно популярной конструкцией при строительстве. Основным её преимуществом считается, великолепная способность к самоочищению, а так же хорошей устойчивостью к сильным снегам и ветровой нагрузке.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

• Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
• Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
• Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
• Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди.

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Если к примеру длинна вальмового ската крыши меньше боковых, такую конструкцию называют полувальмовой (голландской). Такая конструкция с достоинством выдерживает сильные вытровые нагрузки, а благодаря резким скатам снег на ней практически никогда надолго не задерживается. Данный тип больше схож с классической двухскатной крышей, однако по своим характеристикам значительно превосходит её.

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Вальмовая крыша своими руками

Правильные расчеты — залог надежности и долговечности любой крыши. Начертив схему конструкции правильно, вы сможете без особого труда собрать её самостоятельно, имея при этом в подмастерье 2-3 напарника. Прибегать к помощи бригады строителей будет не нужно, достаточно делать все согласно плану и придерживаться заданным расчетам.

Угол наклона

При проектировании любой крыши, угол её наклона выбирают исходя из климатических условий, которые в России сильно отличаются, в зависимости от региона. Если строение возводится в регионе с преобладающими зимой сильными снеговыми осадками, то угол наклона желательно делать большим, таким образом снег не сможет задерживаться на крыше и постоянно с нее будет сползать под своим собственным весом.

В южных же регионах, где осадки встречаются довольно редко, и только в виде дождя, но зато нередки сильные порывы ветра, крыши возводят с небольшим уклоном. Основной задачей которых является сопротивление этим ветровым нагрузкам.

Карта ветровых нагрузок регионов России

Так же немаловажным фактором при расчете уклона, является тип кровельного покрытия. Дело в том, что у некоторых из них есть рекомендуемое ограничение высоты угла, пренебрегать которым не следует. И так, чтобы не сделать ошибок ознакомьтесь с каждым из них:

• Шифер — рекомендуемый угол уклона 15º — 65°. Несоблюдение данных параметров может привести к попаданию влаги между стыками листов;
• Керамическая черепица — наилучший уклонный угол для скатов 35° — 65°. Пренебрежение рекомендуемого производителем уклона, приведет к возможности образования конденсата;
• Металлическая черепица — минимальный уклон для данного материала составляет 13°, максимальный производителями не устанавливается;
• Мягкая черепица — оптимальным размером уклона считается не меньше 15º. Монтаж кровли можно осуществлять при любом другом значении угла выше минимального;
• Ондулин — любой угол уклона не меньше 5°, от размера угла напрямую будет зависеть шаг обрешетки.
• Металлическая фальцевая кровля — должна применяться при уклоне скатов свыше 25° градусов.

Правильный расчет площади

Для того чтобы верно рассчитать общую площадь поверхности вальмовой крыши, сначала нам необходимо подсчитать площадь каждого ската по отдельности, затем получившиеся числа сложить между собой. Как мы помним скаты вальмовой крыши — это геометрические фигуры двух трапеций и треугольников. Вспомнив школьную программу, несложно подсчитать их общую площадь.

Расчет площади вальмовой крыши

Если вы все же боитесь ошибиться, правильно произвести подсчет могут специалисты у которых вы будите приобретать кровельное материал, либо вы можете воспользоваться любым из удобных для вас он-лайн калькулятором, которых полно в интернете.

Точно указав все параметры будущей крыши они помогут все просчитать с точность до квадратного метра.

Расчет стропильной системы

Для точного расчета системы стропил необходимо воспользоваться приведенной ниже таблицей соотношения между длиной и их размещением.

Соотношение угла ската крыши	Поправочный коэффициент для угловых стропил	Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12	1.016	1.031
4:12	1.027	1.054
5:12	1.043	1.083
6:12	1.061	1.118
7:12	1.082	1.158
8:1 2	1.106	1.202
9:1 2	1.131	1.250
10:12	1.161	1.302
11:12	1.192	1.357
12:12	1.225	1.414

Исходя из вышеуказанной таблицы, длина стропильной ноги равна её произведению коэффициента и проекции. Применение таблицы поможет максимально точно произвести все необходимые вычисления.

Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

• Используя обычную рейку найдите заложение (горизонтальную проекцию) промежуточной стропильной ноги. Найдите в таблице ваш коэффициент уклона и умножьте на представленный коэффициент;
• От конькового прогона до места крепления нижней части стопильной ноги, измеряем длину стропила;
• Таким же способом, умножив поправочный коэффициент на заложение (горизонтальную проекцию), находим длину свеса стропил. Либо можно воспользоваться теоремой Пифагора (см.рис. 1).
• Теперь найдем длину угловых стропило. Наглядно это будет проще сделать воспользовавшись для этого приведенным ниже рисунком.

Монтаж стропил

1. Процесс начинается с установки вертикальных опор, на которые укладывается и прочно закрепляется коньковый прогон. После их установки измерьте получившуюся горизонталь, если результат положительный приступаем к следующему этапу.
2. Установка диагональных (накосных стропил). Нижняя часть стропильных ног, в месте подреза для опорной части, соединяется с обвязочным брусом в углу строения. Верхние крепятся между собой и коньковым брусом. Их торцы должны иметь специальные угловые срезы, выполненные таким образом, чтобы между ними получилось максимально плотное соединение.
3. Выставленные стпропила усиливаются дополнительными вертикальными опорами. Верхний торец опоры запиливается под углом равным углу наклона стропил. Для скрепления опор и стропил используются металлические пластины.

Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног

4. Следующим шагом будет установка стропил боковой крыши, шаг установки 600 мм., такой шаг предпочтительней, так как большинство стандартного утеплителя имеют такую ширину. Действуем тут аналогичным способом. Нижняя часть с выемкой крепится к обвязочному брусу, для фиксации можно использовать металлические скобы либо уголки. Верхние концы соединяются над коньковым прогоном с помощью пластин. Чтобы стропила максимальной плотно прилегала к коньковому прогону изготовьте на ней небольшую врубку под прямым углом.
5. Завершающим этапом является установка укороченных стропил (нарожников). Шаг их установки такой же 600 мм. Одна их сторона опирается на обвязочный брус, вторая соединяется с диагональной (накосной стропилой). Обратите внимание на установку центрального нарожника, который находится посередине вальмового ската. Дело в том, что он будет прилегать сразу к обеим ногам угловых стропил, поэтому торец его верхней части должен иметь двойной скос.

Установка укороченных стропил (нарожников)

Усиление каркаса

Для того чтобы придать конструкции большую жесткость, её нужно укрепить дополнительными угловыми раскосами и вертикальными стойками. Необходимое их количество рассчитывается исходя из величины максимальной нагрузки стропильной системы. В величину входит вес: кровельного пирога и покрытия, а так же масса снеговой и ветровой нагрузки.

После того, как стропильная система вальмовой крыши усилена, можете смело приступать к монтажу обрешетки. Её шаг и конструкция зависит, от выбранного вами типа кровельного материала. К примеру под мягкую черепицу она должна иметь сплошной ковер.

Шатровая крыша своими руками — устройство шатровой кровли, материалы, проекты домов

Шатровая крыша с ростом частного строительства снова набирает популярность. Внешне такая кровля напоминает шатер отсюда и название. Монтаж конструкции такого класса сложный и ответственный процесс. Ошибки устранить будет трудно, чаще всего невозможно. Несмотря на это собрать шатровую крышу своими руками вполне реально, главное правильно произвести расчеты стропильной системы и иметь минимальные навыки в кровельной сфере.

В нашей статье мы подробно разберемся, как правильно произвести работы по монтажу кровли и какие особенности имеет данная конструкция.

Содержание

1. Особенности конструкции.

2. Расчет шатровой крыши.

3. Виды шатровых систем.

4. Монтаж кровельной системы своими руками.

5. Кровельные материалы для шатровой крыши.

Особенности конструкции

Шатровая кровля – строго симметричная конструкция. Установить ее можно на любой дом, но проще всего реализовать проект на сооружение квадратной или прямоугольной формы. Основой всей системы являются стропила. Устройство стропил сложное, поэтому прежде чем приступить к сборке кровли необходимо произвести грамотный расчет всей стропильной системы. Произвести сборку шатровой крыши своими руками без грамотных расчетов невозможно!

Важные правила:

• Древесина, которая используется для сооружения стропильной системы и конька должна быть одной породы.

• Промежуточные доски должны иметь размер 50*150 мм и не меньше, угол наклона досок более резкий.

• Шатровая конструкция предполагает использование угловые и накосных стропил. Центровые стропила крепятся к коньковой доске, накосные осуществляют силовую функцию. Один конец накосных стропил выступает за площадь дома, а другой крепится к коньку. Угловые стропила крепятся к концу конька.

• Короткие элементы стропильной системы крепятся исключительно к угловым стропилам, не допускается крепеж к коньковой доске.

• Конек шатровой крыши – это центр, из которого происходит разветвление стропил промежуточного типа.

• Наличие фронтона данная система не предусматривает.

Расчет шатровой крыши

Расчет шатровой крыши начинается со скатов. Если будущий дом имеет квадратную форму, то нужно разбить его схематично на 4 треугольника и вычислить площадь каждого. Для этого потребуется чертеж бедующей крыши. Расчеты делаются по следующей формуле: Sската=BC*AD/2.

Далее высчитывается площадь карниза по формуле: (BC+EF)/2*DG. И только тогда можно получить площадь всей крыши, сложив площадь ската и площадь свесов карниза и умножив данную сумму на 4. Далее необходимо рассчитать свес крыши. Минимальной величиной являются 30 см. Для более точного расчета необходимо воспользоваться формулой С=arctg AD/DC.

Важно: округлять расчеты не рекомендуется, есть риск ошибиться в цифрах.

Если крыша имеет более сложную форму, советуем для получения детальных расчетов обратиться к профессионалам. После того как все вычисления сделаны можно приступать к сборке шатровой крыши своими руками.

Виды шатровых систем

Существуют такие виды шатровых крыш: висячие или наслонные. Висячая система сооружается при наличии больших пролетов, при отсутствии возможности укрепления их подпорками или стенами. Опорой в этом случае выступают только наружные стены, это приводит к возникновению горизонтального давления. Для его снижения необходимо установить затяжки, они могут быть деревянными или металлическими. Висячие стропила в верхней части фиксируются друг с другом, а в нижней упираются в наружную стену дома.

Важно: данный вид кровли является самым сложным в реализации, поэтому делать монтаж шатровой крыши своими руками не рекомендуем.

Наслонная крыша более простая, для ее устройства необходима несущая стена или опоры, которые могут быть установлены в центре крыши. Такая конструкция предполагает как минимум две опоры: на стропильные ноги и конек. Благодаря этому давление на стены минимизируется. Максимальная допустимая величина пролета для такой системы 4,5 м.

Важно: если пролеты больше, то потребуется установка дополнительных подкосов.

Наслонная система не только более простая в реализации, но и менее затратная.

Монтаж кровельной системы

Шатровая кровля собирается по следующему плану:

• Все стропила и основные узлы собираются на земле. Для этого потребуется ранее заготовленный шаблон и бревна (или брус, доски). Толщина пиломатериалов вычисляется в зависимости от шага, с которым укладываются стропила, от их длины. Также сечение бруса зависит от предполагаемой нагрузки от снежного покрова и угла наклона крыши. Сборку на земле стропильной конструкции осуществляют по мауэрлату (для кирпичных или каменных строений). В деревянном доме стропильная система будет опираться на верхние венцы сруба.

• После того как черновой вариант стропильной системы собран, начинается непосредственный монтаж крыши. Первый этап укладка на стены мауэрлата.

• Далее с помощью помощников с двух противоположных углов поднимаются стропила диагонального типа и фиксируются между собой в коньковом узле.

• Далее поднимаются промежуточные стропила, четко подгоняются врубки и только потом стропила фиксируются в коньке с помощью затяжек. Четырехскатная шатровая крыша отличается от обычной четырехскатной кровли отсутствием прогонов – и диагональные и промежуточные стропила соединяются в коньке.

• Финишный этап сборки стропильной конструкции установка нарожников. Для того чтобы повысить жесткость их укрепляют шпренгелями. Установка стропил происходит на расстоянии не менее 500 мм от стены (необходимо для защиты стены дома от воды). Если размер стропил не позволяет сделать отступ от стены дома, то их наращивают (прибивают обрезки досок). Стропила обязательно фиксируются со стенами, если стена кирпичная или каменная используют толстую строительную проволоку, если стены деревянные фиксацию осуществляют металлическими скобами.

Важно: одно из важных правил шатровой кровли – это установка накосных стропил строго под углом в 90 градусов.

• После того как стропильная система будет собрана приступают к укладке обрешетки, паро- и гидроизоляционного слоя. Самый верхний слой – кровельное покрытие.

Кровельные материалы для шатровой крыши

Одно из основных преимуществ шатровой кровли – это возможность использовать абсолютно любой кровельный материал. Покрыть крышу можно металлочерепицей, профнастилом, натуральной черепицей или битумной, а также ондулином. Данная деревянная стропильная система считается одной из самых прочных, поэтому может вынести давление от тяжелого кровельного покрытия.

При выборе материала можно учитывать только собственные вкусовые предпочтения, материальные возможности и качество покрытия.

Важно: шатровая крыша должна быть оснащена вентиляционными каналами и специальной вытяжкой – это существенно продлит срок службы стропильной системы и всего кровельного «пирога».

Добавить комментарий

Чертеж стропильной системы вальмовой крыши: виды, основные параметры

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

Что такое вальма

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

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

Основные принципы создания вальмой крыши дома

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

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

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

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

Виды вальмовых стропильных систем

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

Типы конструкций стропильных систем крыш — схемы

1. Наслонная.
2. Висячая.

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

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

Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши

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

Измеряем габаритные данные строения

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

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

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

Выбор оптимальной высоты крыши

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

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

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

Выбор угла наклона ската вальмовой кровли

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

Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж

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

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

Выбираем точки (шаг) установки стропилин

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

Как правильно подобрать шаг установки стропил

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

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

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

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

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

Определяем длину конька

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

Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:

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

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

Рассчитываем количество необходимого материала

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

Расчет площади вальмовой кровли

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

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

Стропильная система вальмовой крыши: особенности конструкции

Проектирование крыши вальмовой конструкции

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

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

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

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

Как смонтировать пошагово вальмовую крышу своими руками: видео монтажа

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

Инструкция по возведению вальмовой кровли своими руками

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

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

Четырёхскатная крыша стропильная система, видео, фото

Крыши частных домов, имеющие четыре, а не один или два ската, являются гораздо более серьезной конструкцией. Собрать ее не сложнее, чем двухскатную, но преимуществ четырёхскатная крыша стропильной системы имеет больше. Высокое качество кровли обеспечивается прочностью такой системы. На фото 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 ее деформированию под весом осадков, стройматериалов кровли или оборудования, смонтированного на крыше.
3. Конструкция и устройство вальмовой крыши предполагает возможность обустройства карнизных свесов по периметру всего дома, защищая фасад от атмосферных воздействий и перепадов температуры.
4. В схеме архитектурного соответствия четырёхскатная крыша при пристройке веранды или мансарды к дому делает здание более устойчивым к неравномерно распределенным нагрузкам.
5. Эстетичность крыши доказана практикой и временем – такие конструкции используются с тех лет, когда люди научились строить себе убежища, которые потом превращались в прочные и красивые дома.

Как будет конструироваться стропильная система четырехскатной крыши, зависит от типа крови – шатрового или вальмового. Поэтому стоит подробнее рассмотреть эти разновидности, их особенности и устройство. Фото устройства вальмовой крыши

 

 

Вальмовая крыша

Крыша по вальмовому типу (см. фото выше) 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 (см. видео). По виду крепления система вальмовой крыши подразделяется на висячую и наслонного типа. Наслонная схема стропильной системы четырёхскатной крыши в исполнении более экономична, проще в монтаже и по конструкции. Чертежи системы стропил

 

 

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 упирается в мауэрлат, вторым – крепится к следующей паре. Так как в развернутом виде накосные стропила имеют очень большие размеры, то на крыше их необходимо надежно фиксировать. Также накосные стропила исполняют 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 конструкцию соединяют в блок из нескольких элементов, чтобы потом из них сделать единую кровлю.
4. Подкосы, ригели и стойки служат для минимизации размеров и применения нарожников. Использование 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 по всем направлениям. Шпренгели должны иметь такое же сечение, как и стропила, и крепятся они по длине пролета.

Схема четырёхскатной кровли

 

Шатровая крыша

Крышу по типу шатра можно построить из треугольных деревянных конструкций. Неспециалисту совладать с построением такой крыши будет непросто, так как здесь важно абсолютно точно соблюдать все размеры и габариты, чтобы добиться полной симметрии шатровой кровли. Но благодаря такой крыше ваш дом выдержит ветер любой силы, даже ураган. Самодельная 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 в 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 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 должна быть хорошо высушена в естественных условиях. Влажность материала должна быть ≤ 22%.
3. Мауэрлат делается из бруса с квадратным сечением 150 мм или прямоугольным 150 х 100 мм.
4. Стропила должны иметь в длину ≥  50 мм и в ширину ≥ 150 мм.
5. Для всех изделий используется одна порода дерева, и желательно – хвойная.
6. Чтобы изготовить большое количество ригелей, стоек и прогонов с одним углом среза, используется заранее заготовленный шаблон.

Шаблон для разметки стропил

В вальмовой системе стропил сначала делается опора в виде мауэрлата. От ровного его устройства  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. Подробнее об этом смотрите видео ниже.

 

Для крепления ростверка 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 систему вальмовой крыши:

1. Верхние плоскости несущих стен дома необходимо перед установкой 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 устанавливается 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 крыша была идеально симметричной, стропила треугольных вальмовых конструкций опирают на мауэрлат в расчетных местах. Разметку под каждое из них нужно делать заранее, чтобы балка не попала на крепежный стержень. Промежуточные балки нужны, чтобы соединить конек со стенами.
6. Дальше устанавливаются накосные стропильные балки, которые будут соединять каждый угол дома с концом коньковой балки.

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 поверхность вплоть до фундамента.

Крепление стропил к мауэрлату

 

7. 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 устанавливаются в паз через 0,4-0,5 м, также место крепления можно усилить гвоздями или стальными накладными пластинами.
8. Если крыша имеет небольшой угол наклона, то стропила нужно усилить шпренгелями из-за дополнительного давления снега зимой.
9. Для укрепления верхнего торца накосных брусьев монтируется ферма из шпренгелей. Она состоит из двух подкосин, выходящих из одной точки.
10. 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 доски или пятислойную фанеру.

Для большей наглядности процесса рекомендуем посмотреть приведенные в материале видеоролики.

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

Введение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Результаты

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

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

Анализ повреждений

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

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

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

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

На рис. 3А показаны соседние дома с шатровой крышей, у которых наблюдаются аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, кажется, целы по оставшемуся периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. 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 были удалены как элементы каркаса, так и оболочка. 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, кажется, целы, нижняя часть крыши потеряла только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, помимо обшивки, слева. Возле пика крыши каркас разрушился с обеих сторон.Эта структура, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или усилены иным образом с помощью деревянных пластин, прибитых гвоздями.

При осмотре повреждений, показанных на Рисунке 3, и аналогичных повреждений на 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 определяться в некоторых шатровых крышах при скорости ветра EF2, а не разрушениями RTWC или потерей обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь значение. Наблюдаемые отказы рамных рамок особенно подсказывают, что характеристики крыш с рамными каркасами следует отличать от характеристик стропильных конструкций при анализе и проектировании, а также в настоящем исследовании.

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

Анализируются две области исследования, обведенные белым 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 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 выглядели более новыми, в большинстве своем с крутыми шатровыми крышами и большими строениями. Дома в Районе 2 в основном выглядят более старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.

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

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

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

Возникновение типов отказов в Районе 2 отличается от такового в Районе 1; Распределение отказов кровли более равномерно по трем режимам, в то время как в Районе 1 наблюдается более высокая частота отказов, которые 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 верифицирован метод численного моделирования для анализа эффектов внутренней нагрузки и прочностных характеристик компонентов деревянной каркасной крыши при ветровом подъеме. После разработки модели для получения сил стержня рассчитываются возможности элемента. Результаты выбранного метода моделирования методом конечных элементов объединяются с расчетными значениями пропускной способности элементов.Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме относительных соотношений спроса и мощности (D / C) и определить возможные места уязвимости. В настоящей работе термин «элемент» относится как к элементам деревянного каркаса, так и к соединениям между ними. Оба типа элементов составляют звенья на вертикальном пути нагрузки, и потенциальные отказы могут возникать в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Стивенсона (2017).

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

Анализ спроса и мощности секций стропильной и каркасной крыши

Чтобы понять возможность выхода из строя элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить воздействие нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностями элементов противостоять этим воздействиям. Точный анализ деревянных конструкций должен учитывать анизотропные свойства древесины, сложное поведение соединений и многочисленные возможные виды отказов.В опубликованной литературе представлена ​​подробная информация о моделировании нелинейного поведения и установлении критериев отказа для определенных компонентов крыши, но имеется ограниченная информация о других элементах и ​​конструкции 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 крыш с решетчатым каркасом моделируются при равномерном отрицательном внешнем давлении, и полученные осевые силы и моменты используются для оценки требований к каждому элементу.Как уже упоминалось, дополнительные сведения о методе проверки и анализа модели предоставлены Стивенсоном (2017).

Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе

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

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

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

Рисунок 7 . Половина 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 крыши с прямоугольной рамой упрощается путем изучения одного типичного домкрата. При осмотре стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными из-за давления на крышу из-за самых длинных безопорных пролетов. Ожидается, что центральные домкраты будут испытывать самые высокие моменты и внутренние силы сдвига, а их соединения должны будут противостоять самым сильным опорным реакциям. Грани крыши идентичны, поэтому выбранный домкрат-стропила, показанный на Рисунке 9, представляет собой четыре разных домкрата внутри крыши.

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

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

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

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

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

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

Расчет емкости

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

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

Уравнения пропускной способности кода обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в этом анализе постоянного тока. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает факторы сопротивления, но обсуждение и результаты их исследования показали, что предложенное уравнение было скорректировано с учетом коэффициента безопасности, равного 1.5. Этот запас прочности исключен в текущем анализе. Примеры расчетов мощности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и пункты, для всех требуемых режимов совместной мощности предоставлены Стивенсоном (2017). Для справки, на Рисунке 7 показаны соединения и элементы фермы, помеченные в соответствии с условными обозначениями, используемыми в анализе, а на Рисунке 9 показано, что это для смоделированного домкрата 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 опорой на пальцы почти всегда выходят из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод не верен в случае, когда ураганные ремни используются в RTWC. В этом случае отношение D / C ремня RTWC урагана составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D / C в верхнем поясе. Применение даже самых простых ураганных ремней может привести к повреждению компонентов каркаса фермы.

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

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

Ограничения

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

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

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

На Рисунке 11, похоже, произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших секций крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидно, что балки потолка и потолок под ними целы.Сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная обшивка. Судя по результатам анализа D / C для каркаса с рамой, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между 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 стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли в результате разрушения верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

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

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

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

Заключение

Наблюдения за повреждениями и статистические оценки, представленные здесь, расширяют текущее понимание отказов крыш жилых домов и вводят ранее неисследованный вид отказов, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистические данные о наблюдаемых повреждениях в 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 двухмерного анализа D / C для случаев стропильных и рамных рам были использованы для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы обрушения крыши, происходящей внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования «нагрузка-огибающая» и анализ D / C показали способность определять уязвимые места в секциях крыши с фермами и рамой при ветровом подъеме.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные результаты:

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

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

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

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

• При использовании RTWC с опорой на пальцы, фермы MPC при равномерном подъеме, скорее всего, выйдут из строя через RTWC, что приведет к потере всей конструкции каркаса и потолка.Когда поставляются ураганные ремни, начало разрушения может перейти на элементы фермы и соединения (или на обшивку). Было обнаружено, что критические режимы разрушения в ферменной конструкции связаны с моментами элементов и соединений при подъеме. А именно, соединения верхнего пояса (Соединение 3) и горизонтальный элемент верхнего пояса (TC2) в моделируемой ферме оказались относительно уязвимыми, с отношениями D / C 0,70 и 0,66, соответственно, в то время как 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 разрушенные крыши с решетчатым каркасом могли иметь менее прочные соединения, чем требовалось при проектировании.

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

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

Эта работа финансировалась Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках программы совместных исследований и разработок в сотрудничестве с Chaucer Syndicates Ltd. и Институтом сокращения катастрофических потерь (ICLR). Выражаем признательность за постоянную поддержку со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Поля Ковача (ICLR). Авторы также 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

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

-V

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррисон, М. Дж., И Копп, Г. А. (2011). Эффективность соединения гвоздя и пальца при реалистичной ветровой нагрузке. Eng. Struct. 33, 69–76. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2010.09.019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Форма и каркас крыши: оригинальные детали

Хотя у большинства домов были относительно крутые вальмовые или двускатные крыши, форма и каркас изменились в течение 1960-х годов.Обрамление может быть заниженным по современным стандартам.

Форма крыши

Крыши домов 1940–1960-х годов обычно имели простую форму крыши, либо с шатром (рис. 1), либо с фронтоном, и относительно крутым уклоном, обычно от 30 ° до 40 °.

Наклонные крыши, слуховые окна и другие кровельные элементы не использовались на крышах государственных или частных домов, хотя некоторые государственные дома имели голландские двускатные крыши.

К концу 1960-х годов в книгах планов был представлен более широкий спектр форм крыш, таких как мансарда, наклонная или односкатная, голландский фронтон, обратная мансарда и японская. Хотя крыши обычно строились с пространством под крышей, с середины 1960-х годов стали более распространенными крыши, особенно над жилыми помещениями.

Рисунок 1: Конструкция вальмовой крыши.

Дома, спроектированные архитекторами, иногда имели более низкие крыши с более широкими карнизами, хотя некоторые дома, спроектированные архитекторами, не имели карнизов.

К началу

Каркас крыши

Вальмовые и двускатные крыши

Конструкция крыши, как правило, представляла собой деревянный каркас крыши, построенный на месте в шатровой или остроконечной конфигурации.

Стропила вальмовой крыши, простирающиеся между коньковой доской, шатровым или ендовым стропилами и верхней плитой каркаса стены, могут быть общими, шатровыми, ендовными и домкратами.

Остроконечные крыши, как правило, были спаренными, т.е.е. где каждая пара стропил, проходящая между коньковой доской и верхней стеновой плитой, связана балками потолка, соединяющими стропила в их основании для предотвращения расползания (рис. 2).

Рисунок 2: Крыша, закрываемая парой.

Стропила состояли из необработанных пиломатериалов размером 4 x 2 дюйма (100 x 50 мм) или 5 x 2 дюйма (125 x 50 мм), как правило, с шагом 20 дюймов (480 мм) между центрами. Коньковые доски обычно были 6 x 1 дюйм (150 x 25) или 8 x 1 дюйм (200 x 25 мм).

Там, где длина пролета была слишком велика для глубины стропил, они поддерживались в середине пролета подпорками и распорками, которые передавали нагрузку на внутреннюю несущую стену. По сегодняшним меркам каркас крыши был заниженным, особенно там, где крыша выложена бетонной или глиняной черепицей.

Двускатные крыши были скреплены диагональными распорками, которые представляли собой сплошные распорки 6 x 1 дюйм (150 x 25 мм), прорезанные между стропилами, или поверхностные распорки, закрепленные под стропилами (Рисунок 3).Укрепление пространства крыши было обеспечено элементом распорки, идущим от коньковой доски на торце фронтона к верхней пластине внутренней стены (рис. 4). В шатровых крышах шатровые стропила также служат в качестве распорок кровельного пространства, поэтому дополнительных распорок не требовалось.

Рисунок 3: Варианты распорок плоскости крыши для двускатной крыши.

Рисунок 4: Способ крепления кровельного пространства двускатной крыши.

Skillion крыш

Крыши

Skillion включали коньковую балку или внутреннюю несущую стену для поддержки вершины крыши и, как правило, имели потолочную облицовку, прикрепленную к нижней стороне стропил, при этом облицовка крыши была установлена, как это было сделано, когда было пространство под крышей.

Осыпка и прогоны

В зависимости от кровельного покрытия, крыши имели обрешетку или прогоны. Саркинг обычно использовался для поддержки кровли из асбестоцементной черепицы, а прогоны обычно использовались с кровлей из гофрированного асбестоцементного листа, но так было не всегда.Там, где крыша была черепичной, были установлены рейки для поддержки и фиксации черепицы.

Sarking состоял из досок с плотным стыком шириной 1 дюйм (25 мм), которые укладывались либо перпендикулярно стропилам, либо по диагонали. При диагональной укладке каркас также обеспечивал раскос кровли.

В качестве меры экономии иногда использовался саркинг по методу «попадания и промахов», когда опускается каждая вторая доска.

Прогоны уложены перпендикулярно стропилам для поддержки и фиксации кровельного материала.Они были либо 2 x 2 дюйма (50 x 50 мм), либо 3 x 2 дюйма (75 x 50 мм) и обычно располагались на расстоянии 36 дюймов (900 мм) по центру или соответствовали длине кровельного материала.

Подложка

При установке кровельная подложка поддерживалась сеткой из оцинкованной проволоки, если использовались прогоны, или укладывалась непосредственно над обрешеткой. В некоторых случаях, особенно при установке черепицы, подкровельный слой не использовался.

Карниз и фронтоны

Карнизы домов 1940-1950-х годов были узкими, обычно шириной 12 дюймов (300 мм), и облицованы с нижней стороны асбестоцементным листом 3/8 дюйма (5 мм) или ¼ дюйма (6 мм) (рис. 5).Фасадная доска размером 4 x 1 дюйм (100 x 25 мм) служила опорой для желоба. Карнизы стали шире в конце 1950-х и в 1960-х годах, как правило, 18–24 дюйма (450–600 мм), хотя иногда использовались карнизы до 4’6 дюймов (1350 мм).

Фронтоны были плоскими, с облицовкой в ​​треугольном сечении фронтальной стены часто из того же материала, что и облицовка основной стены. Развитие 1960-х годов, когда использовались многоэтажные крыши, как правило, над жилыми помещениями, заключалось в остеклении до концевой линии крыши.

Иногда использовался контрастный облицовочный материал, такой как асбестоцементный лист с деревянными рейками, чтобы контрастировать с обшивкой, или обшивкой со скосом назад, чтобы контрастировать с кирпичным шпоном. Баржи обычно облицовывались досками размером 6 x 1 дюйм (150 x 25 мм).

Водостоки и водостоки

Водосточные желоба и водосточные трубы изготавливались из гальванизированной мягкой стали, пока в конце 1960-х годов не стали доступны водосточные системы из ПВХ и фасции.

Металлические водосточные желоба представляют собой огневой профиль и крепятся внешними скобами к облицовочной доске.Они были доступны в длине 8 футов (2,4 м), и стыки паялись на месте. Водосточные трубы представляли собой круглые оцинкованные стальные трубы диаметром 2½ дюйма (63 мм) и поставлялись длиной 8 дюймов (2,4 м). Они сбрасывались в ливневые стоки, резервуары для воды или в отстойники.

Как построить вальмовую крышу

В обществе преобладают конструкции крыш. Одна из самых популярных конструкций крыш — вальмовая.

Преимущества вальмовой крыши

Вальмовая крыша добавляет архитектурную линию дизайну дома или здания. Он не только добавляет архитектурную линию, но и дает больше защиты от фундамента стен, окон и дверей дома или здания. Это не только обеспечивает дополнительную защиту, но и придает великолепный вид. Вальмовая крыша обеспечивает структурную целостность дома или здания, поскольку вальмовая крыша — это конструкция, которая получает прочность со всех четырех углов, парапета и стен конструкции.Вальмовая крыша более многогранна в конструкции, чем двускатная.

Составными частями вальмовой кровли являются коньковая доска, общие стропила, шатровые стропила и домкраты. Для вальмовой крыши не всегда бывает коньковая доска. Если все четыре стены дома или строения имеют одинаковую длину, а дом или строение имеет форму квадрата, то гребня не будет.

Постройте вальмовую крышу

Возьмите очевидные размеры ваших коньковых досок по длине.Затем вычтите ширину вашего здания из его длины. Выгравируйте необходимые общие стропила.
После этого приколите общее стропило. Прикрепите его к краю гребня с каждой стороны. Поднимите этот гребень.

После этого зафиксируйте выступ на месте. Сделайте это, установив остальные общие стропила. Вы продвигаетесь по центру гребня для создания определенной прямой.
После этого следует рассчитать длину вальмового стропила вашего дома. Это позволит точно пролететь от угла вашего здания к гребню под углом примерно в сорок пять градусов.

После этого можно протянуть соответствующую струну вдоль центра бедра. Соедините точку закрытия этой веревочной линии там, где это бедро встречается с гребнем здания. Затем соедините прежний конец прямо на пятне, где бедро соединяется со стеной. Это обеспечит прямые остатки бедра, пока вы соединяете стропила.

Последняя стремянка — это просто использование подходящего стропильного стола для мелом довольно точной длины ваших стропил домкрата.Просто установите эти домкраты на макеты. Затем проверьте линию последовательности на вальмовой крыше, пока вы точно приколите стропило домкрата.

Итак, вот основные вещи, которые следует учитывать при строительстве вальмовой крыши.

Основы каркаса крыши

Иллюстрированное руководство по конструкции крыши, включая основные типы крыш и глоссарий кровли На этой схеме каркаса крыши показано, как строится вальмовая крыша. Эта крыша имеет горизонтальные обрешетки под черепицу или металл.CocoDesign999 / Shutterstock.com

Проезжайте практически по любому району, и вы увидите, что крыши имеют много разных форм. Дома имеют двускатную, шатровую, мансардную, двускатную, плоскую и односкатную крыши. Многие дома сочетают типы крыш на одной крыше. Нередко, например, можно увидеть шатровую крышу с двускатными мансардными окнами.

Форма крыши — один из ключевых факторов, определяющих архитектурный стиль дома. Форма крыши также определяет, насколько сложно и дорого будет построить крышу и как она будет служить дому.Например, плоские, односкатные и, в некоторых случаях, двускатные крыши, как правило, относительно доступны по цене.

Крыши бывают разных форм. © HomeTips

Мансардные крыши и мансардные крыши предлагают большую высоту головы для чердачных помещений. Односкатные крыши, как правило, проще всего соединить с существующей крышей при надстройке.

Каркас крыши может быть простым или сложным, в зависимости от кровли. Свесы, бедра и мансардные окна значительно усложняют обрамление.

Каркас крыши с палками и фермами

Практически все крыши имеют один из двух методов: стандартный «стержневой» каркас или новый «ферменный» каркас.

Крыши с решетчатым каркасом используют отдельные стропила, простирающиеся от верха внешних стен до конька. Кровля с решетчатым каркасом строится по одному элементу за раз. © HomeTips

Фермерно-каркасные крыши строятся из готовых ферм треугольной формы. Фермы изготавливаются готовыми к установке. © HomeTips

Двускатные и шатровые крыши могут быть выполнены преимущественно из ферм; крыши других форм, особенно крыши со слуховыми окнами или дома с высокими потолками, чердачные помещения или складские помещения на чердаках, строятся на палочках.Каркас из прутьев создает треугольник между стропилами и балками потолка. Пучок воротника добавляет силы треугольнику посередине.

Каркас из планок объединяет стропила крыши с балками перекрытия. Dragana Gerasimoski / Shutterstock.com

Подобно стойкам стен и балкам перекрытий, стропила и фермы располагаются через каждые 16 или 24 дюйма от центра к центру. Для большей прочности и жесткости на большинстве крыш используется расстояние в 16 дюймов. Стропила обычно располагаются непосредственно над стойками стены.

Ферма — это одна смежная двойная балка из балок перекрытия и балок.Конструкция фермы такая же прочная, но имеет меньший вес и использует меньшие размеры пиломатериалов, чем каркас из прутьев.

Поскольку фермы — это тщательно спроектированные элементы, которые нельзя разрезать, они не являются хорошим выбором для крыш, которые могут быть изменены в будущем. А поскольку у них есть несколько промежуточных опорных членов, они не позволяют использовать чердак.

Сложные крыши, подобные показанной ниже, обычно имеют каркасный каркас. Схема каркаса крыши

© Дон Вандерворт, HomeTips

Рекомендуемый ресурс: Найдите предварительно отобранного местного подрядчика по установке каркаса дома

Позвоните, чтобы получить бесплатную оценку от профессионалов кровли:
1-866-342-3263

О Доне Вандерворте

Дон Вандерворт накопил свой опыт более 30 лет, работая редактором по строительству Sunset Books, старшим редактором журнала Home Magazine, автором более 30 книг по обустройству дома и автором бесчисленных статей в журналах.Он появлялся в течение 3 сезонов на телеканале HGTV «Исправление» и несколько лет был домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году. Подробнее о Дон Вандерворт

Evolution of Building Elements

5 Конструкция крыши

Введение

В 19 веке строительство жилых домов крыши мало изменились. В конце 1800-х годов пиломатериалы пилили машинным способом, а не вручную, а крепления в виде гвоздей, шурупов и болтов были дешевле и более доступный, но природа структуры была почти такой же, как и было 100 лет назад.

1900-е годы

Типичная крыша состоит из нескольких наклонных бревен. известные как стропила, закрепленные вверху к коньковой доске, а внизу к настенная плита. Балки перекрытия поддерживали потолок и служили связью с стропила — чтобы стропильные ноги не растекались. Папка справа можно добавить уголки к потолочным балкам, чтобы предотвратить прогиб в балки. В некоторых домах переплет крепился к коньку с помощью вешалки, опять же чтобы предотвратить прогиб.

Этот тип конструкции может быть адаптирован для крыши большего размера. Показанная справа крыша в принципе такая же, хотя есть дополнительная древесина, известная как прогон, которая не позволяет стропилам провисание середины пролета. Прогон опирается на торцевые стены. (стены для вечеринок в домах со средними террасами) и иногда выступают из внутреннего несущая стена (а иногда и двускатные стены) для обеспечения дополнительной поддержки.

Опоры стропил были спроектированы таким образом, чтобы свес крыши или отделка заподлицо со стеной.Фасадная доска у ног стропила завершали крышу и поддерживали чугунный или, в некоторых случаях, деревянный желоб.

В некоторых очень больших домах с большими комнатами не было внутреннюю несущую стену в соответствующем месте. Другие способы должны были быть найдены поддержки прогонов в середине пролета. Почтовые фермы King и Queen могут быть используется в этом случае. Они также широко использовались на заводах и складах. где требовались большие непрерывные пространства.

Почти все крыши, построенные до 1940 г., имели был основан на закрытой паре или конструкции прогона. Иногда стиль был адаптирован немного. Шатровая крыша (внизу) другой формы, но расположение бруса во многом то же самое. У более крупных экземпляров были прогоны с подпорками; больше в примерах до сих пор были фермы — обычно одна полная ферма, тянущаяся спереди назад, и полукорпус, поддерживающий концевую (бедренную) прогон.

послевоенных лет

Во время войны было повреждено или разрушено 500 000 домов.В послевоенный период была масштабная строительная программа не только для восстановления этих поврежденных домов но и продолжить работу по расчистке трущоб 1930-х годов. Но в то же время Время было хроническое (почти 10 лет) дефицит материалов. В попытке избежать экономической катастрофы правительство ввело строгие ограничения на импорт материалы. Древесины не хватало, и приходилось искать новые технологии. В Древесина первого этажа была сохранена за счет бетонных полов.Это не было практичное решение для крыш (не считая нескольких плоских крыш в системной домов), поэтому были разработаны методы, которые позволили бы уменьшить количество древесины используется в крыше. Ферма TRADA — это, по сути, облегченная версия фермы, показанные выше. Они устранили необходимость во внутренних несущих элементах. стены наверху и допускаются стропила меньшего сечения — часто немного шире центры. Они были обычным явлением в 1950-е годы.

Стропила стропильные

Ферма TRADA была относительно недолго.Большинство современных крыш построено из стропильных ферм; Oни были популярны с 1960-х годов. Самый распространенный паттерн — это Fink или Ферма W предназначена для симметричных двускатных крыш, хотя есть разнообразие форм, подходящих для большинства конструкций крыш. Стропильные фермы сборные и доставленные на площадку в готовом к подъему на опору стены, хотя иногда вы обнаружите, что вся конструкция крыши собрана на землю и поднимается на место краном.

Бревна, которые обычно имеют сечение 80 x 40 мм, соединяются встык и удерживаются вместе с помощью специальных пластин (впервые представленных в Великобритании в середине 1960-х годов), которые прижимаются к месту с помощью машины. В настоящее время древесина обычно предварительно обрабатывается для защиты от гниения и нападения насекомых.

Стропильные фермы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами кровли.

• Несущие перегородки не требуют внутренней поддержки.
• Пролет до 12 метров может быть легко достигнут.
• Они предлагают быстрое строительство.
• Квалифицированная рабочая сила не требуется.
• Они относительно дешевы.
• Могут быть выполнены с очень мелким шагом.

Возможно, их главный недостаток заключается в том, что на крыше используется место для хранения вещей. (при использовании обычных ферм) сильно ограничены из-за свойств древесины. Когда фермы в необходимо добавить дополнительные брусья (распорки), чтобы получить прочную, жесткую конструкция крыши.Они объяснены в другом месте на этом веб-сайте.

Крыши нового типа или традиционные крыши иногда все еще остаются найдены, но они, как правило, представляют собой одноразовые дома, часто с жилыми помещениями на крыше.

Современные стропильные фермы и традиционные крыши оба поддерживались на стеновых плитах из мягкой древесины, уложенных в строительном растворе на внутреннем листе полость стены. Привязать крышу к внутренней створке из блоков — нормальная практика. чтобы предотвратить их подъем или перемещение при сильном ветре.Современные крыши обычно вентилируется, чтобы минимизировать образование конденсата. Обычно это делается путем установки воздухозаборника. форточки на карнизе. Существуют и другие методы, которые описаны в другом месте на этом веб-сайте.

Это копия более старого «раздаточного материала» по эволюции. — может оказаться полезным. Изображения являются доказательствами перед публикацией от House Inspector.

6 типов крыш (и как устроена их конструкция)

Осенним вечером, когда я сижу и слушаю холодный дождь, стучащий по крыше над головой, я всегда чувствую благодарность за две вещи:

1. , что я не промокну, и
2. , что моя крыша не протекает.

Хотя ветер лил ливнем, моя крыша надежно блокирует бурю и направляет воду в долины и желоба, которые уносят ее.

Конечно, крыша должна делать гораздо больше. Он должен выдерживать жаркие летние температуры, которые могут достигать 180 градусов по Фаренгейту. Этого достаточно, чтобы приготовить гамбургер на гриле! (Или ваши ноги, если вы пытаетесь делать работы на крыше.) С другой стороны, он противостоит сильному холоду и льду. Он неделями готов выдерживать тонны снега.И ему приходится не обращать внимания на сильные ветры, иногда до ураганной силы. И, как будто простого выживания недостаточно, мы ожидаем, что он будет продолжать работать практически без обслуживания в течение десятилетий.

KST COATING KS0063300-20 White Roof Coat — это кровельное покрытие, которое способствует экономии энергии до 35%. Белый цвет помогает продлить срок службы вашей крыши, поскольку она будет поглощать меньше тепла. Он герметизирует крышу, что предотвращает протечки. Образует резиновый покров защиты от влаги.Он расширяется и сжимается вместе с вашей крышей, сохраняя гибкость от -10 до 160 градусов по Фаренгейту. Он устойчив к плесени и водорослям. Его легко очистить водой с мылом. Наконец, на него распространяется 7-летняя гарантия. Нажмите здесь, чтобы купить его на Amazon и сохранить свою крышу.

Крыши работают тише и тоньше. тоже. Часто они открывают на чердаке достаточно места для этой дополнительной комнаты. Там, где крыши нависают над внешними стенами, они становятся встроенными навесами, защищающими сайдинг и окна от агрессивного воздействия солнца и дождя.Углы на многих крышах создают естественную тягу, которая помогает вентилировать чердаки, охлаждая их летом и вымывая нежелательную влагу зимой. И, конечно же, крыша делает дом красивым. Это архитектурная корона, геометрия которой формирует характер дома.

Если сложить все эти ожидания, можно подумать, что получится один идеальный тип крыши. Но это не так. В следующий раз, когда вы отправитесь на вечернюю прогулку. Взгляните на крыши в вашем районе и обратите внимание на разные размеры и формы, которые подходят для этой цели.Вот типы, которые вы, вероятно, увидите, и несколько примечаний о том, как и почему они работают так хорошо.

Двускатная крыша

Двускатная крыша этого дома в колониальном стиле поддерживает три симметричных слуховых окна, каждая из которых имеет двускатную крышу. В обрамлении фронтона используется простая, но прочная треугольная геометрия.

Прогуливаясь по окрестностям, вы, вероятно, повсюду увидите двускатные крыши, поскольку это самая распространенная форма крыши в США и Канаде. Двускатная крыша выглядит как кусок картона, аккуратно сложенный посередине и уложенный поверх стен дома (рис.А). Фактически фронтон представляет собой треугольную форму стены с обоих концов. Когда вы видите эту форму, вы понимаете, что смотрите на двускатную крышу.

Их строить проще и дешевле всего. Плотники используют три прямых бруса, чтобы сформировать стороны треугольника — два для стропил и один для балки перекрытия. Благодаря надежно закрепленным углам эта треугольная геометрия создает прочную жесткую конструкцию, которая может выдерживать снеговые нагрузки, людей, идущих по ней, и сильный ветер, не разрушаясь.

Несмотря на простоту, двускатная крыша, спроектированная творческим архитектором или строителем, не будет выглядеть скучной или скучной. Вы можете найти их на своей улице с десяток, и ни один не будет идентичен другому. Разнообразие происходит за счет умело подобранных сочетаний фронтонов, скатов крыш и стилей отделки. Хотя многие двускатные корни выглядят сложными, опытный строитель может относительно легко их разложить и обрамить, потому что основная форма треугольника не меняется.

Помимо эстетики, фронтоны имеют несколько практических последствий для домовладельцев, думающих о реконструкции.Во-первых, крутизна ската фронтона определяет, сколько у вас места на чердаке. Более крутые уклоны означают больше места на чердаке. Часто такие чердаки можно легко превратить в жилое пространство. Вы можете разместить окна в двускатных стенах и добавить слуховые окна на крышу, если вам нужно больше места для головы (рис. A). Более пологий уклон означает меньше места для головы и часто достаточно места только для хранения или, возможно, не используется вообще.

Вытяжной вентилятор чердака iLIVING питается от регулируемой солнечной панели (0 ° / 15 ° / 30 ° / 45 °).Мотор водонепроницаем (IP68) и имеет 15-летнюю гарантию. Он бесщеточный, что означает, что он тратит меньше энергии и работает тише. Интеллектуальный термостат работает от 65 до 130 градусов по Фаренгейту с функцией включения / выключения. Вы также можете заказать дополнительный комплект адаптера переменного / постоянного тока для непрерывной работы днем ​​/ ночью. Щелкните здесь, чтобы увидеть страницу Amazon.

Во-вторых, фронтоны подразумевают определенное обрамление стен. Две стены, которые перекрывают крышу, выдерживают вес крыши. Эти стены называются «несущими».«Вы должны учесть этот дополнительный вес, установив прочную балку поверх любых новых оконных и дверных проемов, которые вы вставляете в эти стены.

С другой стороны, двускатные стены, стены, в которых есть характерные треугольники, обычно не несущие. так что вам не нужны эти лишние балки над новыми проемами. (Однако иногда двускатные стены поддерживают второй этаж двухэтажного дома и, следовательно, опускаются ниже второго этажа. При ремонте всегда уточняйте у своего строительного инспектора!)

У двускатных крыш есть еще одна особенность, которая делает их особенно ценными в более холодных регионах.Это отличные вентиляторы. В частности, двускатные крыши с более низкими наклонами напоминают и работают так же, как крыло самолета. Проходящий ветер создает зону низкого давления, которая поднимает крышу. Этот лифт высасывает воздух из вентиляционных отверстий в верхней части крыши, лучше проветривая чердак, поддерживая его прохладу и удаляя лишнюю влагу. Зимой эта вентиляция помогает охладить крышу, поэтому снег на ней не растает, не стекает к краю корня, не замерзает и не создает проблемные ледяные плотины, которые вызывают протечки.

Но в прибрежных регионах существует такая вещь, как слишком большой подъем, что так ясно продемонстрировал ураган Хьюго в 1989 году. Хьюго сорвал больше двускатных крыш с низким уклоном, чем другие типы крыш в Южной Каролине (хотя другие типы крыш с низким уклоном не сделали этого) т тоже так хорошо). А если крыша не сносилась, то из-за давления, создаваемого кровлей, часто отрывалась двускатная часть стены. Хотя немногие из наших домов столкнутся с таким сильным ветром, это событие показывает, что формы крыши работают по-разному. Конструкция крыши, которая лучше всего выдержала ураган Хьюго, была вальмовой крышей, потому что, как мы увидим, эта форма устраняет эти двускатные концы.

Вальмовые крыши

Вальмовая крыша этого американского дома с четырьмя квадратами уменьшает размер и выступающую часть крыши. Архитектор или строитель были последовательны, натягивая шатровые крыши на слуховых окнах, нишах и крыльцах.

Вальмовые крыши выглядят как двускатные корни с обрезанными под углом концами (рис. Б). Это снижает профиль и делает крышу менее заметной, особенно с крутыми крышами. Вальмовая крыша также уменьшает высоту чердака, поэтому вы, скорее всего, ударитесь головой о низкий наклонный потолок, если хотите превратить его в жилое пространство.Вам, вероятно, придется добавить слуховые окна, чтобы увеличить высоту потолка.

Каркас вальмовой крыши немного сложнее, чем двускатная крыша, и его строительство немного дороже. Он по-прежнему опирается на треугольную структуру для прочности, но баланс сил, которые работают через эти бедренные стропила и «домкраты» (рис. B), менее очевиден.

Тем не менее, стиль хороший, так что не бойтесь построить шатровую крышу, если у вас есть шанс. Их легче собрать, чем они выглядят. Обратите внимание, что бедренные стропила пересекают угол под углом 45 градусов к каждой стене.домкраты также встречаются со стропильной ногой под углом 45 градусов. Так что все стропила легко подрезать. Чтобы узнать о длине стропил, обратитесь к книге по основам обрамления. Или ваш каркасный квадрат может иметь длину, выбитую прямо на его металлическое лезвие для каждого обычного ската крыши.

Вальмовая крыша имеет и другие последствия для ремонтников. Стропила перекрывают каждую стену, распределяя вес крыши более равномерно, но делая каждую стену несущей. Поэтому, если вы переделываете стены под вальмовой крышей, вам нужно будет добавить балку над каждым новым окном и дверным проемом, чтобы выдержать вес.

Шатровые крыши — это правило в некоторых кварталах, особенно в тех, которые построены в 1950-х и 1960-х годах, когда они обычно использовались в длинных, низких домах в стиле ранчо. Но вы также увидите их как в новых, так и в старых домах. Этот стиль практичен, а также эстетичен при использовании с широкими свесами. Поскольку крыша нависает над домом со всех сторон, она лучше защищает стены и окна от солнечного света и дождя, чем двускатная крыша.

Плоская крыша

Плоские и односкатные крыши являются обычным явлением в современном дизайне и в домах с солнечными батареями, где большие южные стены улавливают максимум солнечного света.

Многочисленные протечки через крышу моего детского домика на дереве научили меня, конечно, опасаться плоских крыш, ни мои кровельные навыки, ни материалы для этого проекта не были очень хорошими. Оказывается, для укладки герметичной плоской кровли в любом случае нужны профессиональные знания.

Плоские крыши не пропускают воду, как скатные крыши (хотя они отводят воду), поэтому они состоят из водонепроницаемой мембраны, а не из черепицы. Старый метод, при котором горячий гудрон наносился между тремя слоями пропитанного асфальтом войлока и поверх них, работал довольно хорошо, но он уступил место однослойным синтетическим покрытиям.В любом случае ремонт этих крыш лучше доверить квалифицированным специалистам.

Хотя плоские крыши никогда не пользовались большой популярностью в жилых домах, они являются стандартом для коммерческих зданий. Имеет смысл минимизировать профиль большого здания, особенно того, для которого потребуется огромная наклонная крыша. Они также сокращают расходы за счет отказа от стропил; Строители просто укрепляют балки потолка, чтобы выдержать вес крыши.

Односкатная крыша

Односкатная крыша на самом деле представляет собой половину двускатной крыши, верхняя и нижняя стороны которой поддерживаются несущими стенами.Это одна из самых простых конструкций для защиты от непогоды, поэтому зачастую это экономичное и быстрое решение для дополнительной крыши или крыльца. Вам нужно построить только одну несущую стену, так как вы можете использовать стену дома для поддержки другой стороны. Вы также увидите, что многие из них используются для слуховых аппаратов.

Односкатные крыши вместе с плоскими корнями являются отличительной чертой так называемого «современного» дизайна (рис. C). Большинство этих домов были построены во второй половине 20 века. Часто можно увидеть сарай в солнечной конструкции, где стена, поддерживающая верхний край крыши, обращена на юг, поэтому окна в этой стене могут улавливать больше солнечного света.

Тем не менее, плоские и односкатные кровли не стали популярными. Двускатные и вальмовые крыши в наши дни практически полностью доминируют в жилищном строительстве. Два других типа, которые когда-то были распространены в домах до 1950 года, практически исчезли, хотя они по-прежнему усеивают многие старые кварталы в большинстве городов — мансарда и гамбрель.

Защита от падения Guardian 00645 CB-12 CB Анкер для оцинкованной крыши для использования на деревянных, металлических настилах или бетонных основаниях. Он отлично подходит для использования с выдвижными страховочными тросами, вертикальными страховочными тросами (канатные захваты) или горизонтальными системами жизнеобеспечения.Он имеет прочное оцинкованное покрытие, защищающее от непогоды. Стойка выходит за пределы кровельного основания, поэтому точка крепления остается достаточно высокой и доступной после завершения кровли. Круглый столб работает с большинством имеющихся комплектов для окладов. Нажмите здесь, чтобы заказать его на Amazon и безопасно работать на своей крыше.

Мансарда

Дома с мансардными крышами встречаются все реже, хотя этот стиль часто появляется в коммерческих зданиях.

В 17 веке французский архитектор Франсуа Мансар изобрел крышу, носящую его имя.Действительно, дизайн до сих пор многим напоминает о своих французских корнях, возможно, потому, что он выглядит таким необычным и иностранным.

Мансардная крыша имеет два ската, неглубокий верх и крутой склон, причем крыша перекрывает и опирается на все боковые стены (рис. D). Это крыша большого объема с максимальным количеством чердачных помещений, которые обычно используются как второй этаж. Фактически, когда некоторые домовладельцы реконструируют старые дома и превращают их в квартиры, снимаемые в аренду, они снимают двускатную крышу и устанавливают мансарду, чтобы получить больше места.

Практичные мансарды практически исчезли из жилищного строительства после 1940-х годов. Однако остатки этого стиля можно заметить на фасадах ресторанов быстрого питания и других небольших коммерческих зданиях с крутыми крышами.

Оба типа крыш создают удобное жилое пространство. Каркас крыши обрамляет также стены и перила мансардного помещения.

Игровые автоматы

Двустворчатая крыша этого дома создает максимальное пространство на чердаке, практически весь второй этаж.

Двустворчатую крышу распознать несложно. Это сразу напомнит вам сарай (рис. F). Хотя этот стиль появился в США в колониальный период, никто не знает, кто его изобрел и почему. Возможно, его популярность в качестве конструкции сарая дает нам ключ к разгадке; он предлагает больше внутреннего объема. Более широкий корень увеличивает чердак и делает его естественным жилым пространством.

Он имеет преимущество и с точки зрения кадрирования. Вам не нужны такие длинные и, возможно, труднодоступные стропила. Вместо этого вы можете заменить два более легких, более удобных в использовании, коротких стропила.

Gambrels — это экономичные компактные дома. Они включают в себя максимальное количество полезного жилого пространства в самой маленькой, наименее заметной внешней оболочке, буквально втиснув больше под крышей. Обратите внимание на рис, E, что каркас крыши также обрамляет стены и потолок для отделки интерьера. Строители домов обычно прокалывали нижнюю плоскость крыши слуховыми окнами и окнами, чтобы лучше освещать и проветривать то, что по сути становится вторым этажом, а не чердаком.

Крыши

Gambrel немного сложнее в сборке, а их чердаки труднее вентилировать, чем двускатные крыши.Хотя это делает их немного дороже, я подозреваю, что дизайн стал жертвой большей гомогенизации наших нынешних стилей строительства. Более просторные загородные участки и большие дома делают ненужной их компактность — главное достоинство азартной игры. Просматривая несколько текущих книг с планами домов, я не нашел ни единой крыши. Так что, если не возродится интерес к азартным играм, этот стиль скоро вымрет.

Две заключительные ноты

Хотя мы рассматриваем каждый стиль крыши отдельно как в тексте, так и на иллюстрациях, вы часто встретите несколько типов крыши в одном доме.Обычно их комбинируют архитекторы и строители. Таким образом, вы найдете мансардные окна и мансардные окна на шатровых крышах, веранды с шатровыми крышами в домах с остроконечными крышами и односкатные крыши, прикрепленные практически к любому месту.

Но крыш стали проще за последние 30 лет . Это потому, что многие строители теперь используют фермы для конструкции крыши. Фермы опираются на систему стропил меньшей ширины и балок перекрытия, усиленных сеткой перемычек. Они построены на заводе и возведены на родине.

К сожалению, поперечины делают чердачное пространство непригодным для использования, за исключением, возможно, облегченного хранилища, потому что вы не можете разрезать и удалить их, чтобы открыть чердачное пространство без ослабления всей конструкции крыши.В результате в новых домах получаются более простые и менее интересные крыши, потому что без жилого помещения на чердаке слуховые окна и окна на крыше бесполезны.

Комплект для защиты от обледенения крыши Easy Heat ADKS-1000 представляет собой кабель для защиты от обледенения. Он предотвращает повреждение крыши, водосточных желобов и водосточных труб зимой. Он работает, обеспечивая непрерывный путь для стекания талой воды с крыши. Он подходит для большинства конфигураций крыш и желобов. Вы можете найти его в нескольких вариантах длины. Он прост в установке и не требует обслуживания.В комплекте 6 упаковок с клипсами. Щелкните здесь, чтобы заказать его на Amazon и предотвратить повреждение крыши зимой.

Осенним вечером, когда я сижу и слушаю холодный дождь, стучащий по крыше над головой, я всегда чувствую благодарность за две вещи:

1. , что я не промокну, и
2. , что моя крыша не протекает.

Хотя ветер лил ливнем, моя крыша надежно блокирует бурю и направляет воду в долины и желоба, которые уносят ее.

Конечно, крыша должна делать гораздо больше. Он должен выдерживать жаркие летние температуры, которые могут достигать 180 градусов по Фаренгейту. Этого достаточно, чтобы приготовить гамбургер на гриле! (Или ваши ноги, если вы пытаетесь делать работы на крыше.) С другой стороны, он противостоит сильному холоду и льду. Он неделями готов выдерживать тонны снега. И ему приходится не обращать внимания на сильные ветры, иногда до ураганной силы. И, как будто простого выживания недостаточно, мы ожидаем, что он будет продолжать работать практически без обслуживания в течение десятилетий.

KST COATING KS0063300-20 White Roof Coat — это кровельное покрытие, которое способствует экономии энергии до 35%. Белый цвет помогает продлить срок службы вашей крыши, поскольку она будет поглощать меньше тепла. Он герметизирует крышу, что предотвращает протечки. Образует резиновый покров защиты от влаги. Он расширяется и сжимается вместе с вашей крышей, сохраняя гибкость от -10 до 160 градусов по Фаренгейту. Он устойчив к плесени и водорослям. Его легко очистить водой с мылом. Наконец, на него распространяется 7-летняя гарантия.Нажмите здесь, чтобы купить его на Amazon и сохранить свою крышу.

Крыши работают тише и тоньше. тоже. Часто они открывают на чердаке достаточно места для этой дополнительной комнаты. Там, где крыши нависают над внешними стенами, они становятся встроенными навесами, защищающими сайдинг и окна от агрессивного воздействия солнца и дождя. Углы на многих крышах создают естественную тягу, которая помогает вентилировать чердаки, охлаждая их летом и вымывая нежелательную влагу зимой. И, конечно же, крыша делает дом красивым.Это архитектурная корона, геометрия которой формирует характер дома.

Если сложить все эти ожидания, можно подумать, что получится один идеальный тип крыши. Но это не так. В следующий раз, когда вы отправитесь на вечернюю прогулку. Взгляните на крыши в вашем районе и обратите внимание на разные размеры и формы, которые подходят для этой цели. Вот типы, которые вы, вероятно, увидите, и несколько примечаний о том, как и почему они работают так хорошо.

Двускатная крыша

Двускатная крыша этого дома в колониальном стиле поддерживает три симметричных слуховых окна, каждая из которых имеет двускатную крышу.В обрамлении фронтона используется простая, но прочная треугольная геометрия.

Прогуливаясь по окрестностям, вы, вероятно, повсюду увидите двускатные крыши, поскольку это самая распространенная форма крыши в США и Канаде. Двускатная крыша выглядит как кусок картона, аккуратно сложенный посередине и уложенный поверх стен дома (рис. А). Фактически фронтон представляет собой треугольную форму стены с обоих концов. Когда вы видите эту форму, вы понимаете, что смотрите на двускатную крышу.

Их строить проще и дешевле всего.Плотники используют три прямых бруса, чтобы сформировать стороны треугольника — два для стропил и один для балки перекрытия. Благодаря надежно закрепленным углам эта треугольная геометрия создает прочную жесткую конструкцию, которая может выдерживать снеговые нагрузки, людей, идущих по ней, и сильный ветер, не разрушаясь.

Несмотря на простоту, двускатная крыша, спроектированная творческим архитектором или строителем, не будет выглядеть скучной или скучной. Вы можете найти их на своей улице с десяток, и ни один не будет идентичен другому.Разнообразие происходит за счет умело подобранных сочетаний фронтонов, скатов крыш и стилей отделки. Хотя многие двускатные корни выглядят сложными, опытный строитель может относительно легко их разложить и обрамить, потому что основная форма треугольника не меняется.

Помимо эстетики, фронтоны имеют несколько практических последствий для домовладельцев, думающих о реконструкции. Во-первых, крутизна ската фронтона определяет, сколько у вас места на чердаке. Более крутые уклоны означают больше места на чердаке.Часто такие чердаки можно легко превратить в жилое пространство. Вы можете разместить окна в двускатных стенах и добавить слуховые окна на крышу, если вам нужно больше места для головы (рис. A). Более пологий уклон означает меньше места для головы и часто достаточно места только для хранения или, возможно, не используется вообще.

Вытяжной вентилятор чердака iLIVING питается от регулируемой солнечной панели (0 ° / 15 ° / 30 ° / 45 °). Мотор водонепроницаем (IP68) и имеет 15-летнюю гарантию. Он бесщеточный, что означает, что он тратит меньше энергии и работает тише.Интеллектуальный термостат работает от 65 до 130 градусов по Фаренгейту с функцией включения / выключения. Вы также можете заказать дополнительный комплект адаптера переменного / постоянного тока для непрерывной работы днем ​​/ ночью. Щелкните здесь, чтобы увидеть страницу Amazon.

Во-вторых, фронтоны подразумевают определенное обрамление стен. Две стены, которые перекрывают крышу, выдерживают вес крыши. Эти стены называются несущими стенами. Вы должны учесть этот дополнительный вес, установив прочную балку поверх любых новых оконных и дверных проемов, которые вы вставляете в эти стены.

С другой стороны, двускатные стены, стены, в которых есть характерные треугольники, обычно не несущие. так что вам не нужны эти лишние балки над новыми проемами. (Однако иногда двускатные стены поддерживают второй этаж двухэтажного дома и, следовательно, опускаются ниже второго этажа. При ремонте всегда уточняйте у своего строительного инспектора!)

У двускатных крыш есть еще одна особенность, которая делает их особенно ценными в более холодных регионах. Это отличные вентиляторы.В частности, двускатные крыши с более низкими наклонами напоминают и работают так же, как крыло самолета. Проходящий ветер создает зону низкого давления, которая поднимает крышу. Этот лифт высасывает воздух из вентиляционных отверстий в верхней части крыши, лучше проветривая чердак, поддерживая его прохладу и удаляя лишнюю влагу. Зимой эта вентиляция помогает охладить крышу, поэтому снег на ней не растает, не стекает к краю корня, не замерзает и не создает проблемные ледяные плотины, которые вызывают протечки.

Но в прибрежных районах существует такая вещь, как слишком большой подъем, что так ясно продемонстрировал ураган Хьюго в 1989 году.Хьюго сорвал больше двускатных крыш с низким уклоном, чем другие типы крыш в Южной Каролине (хотя и другие варианты с низким уклоном не так хорошо себя чувствовали). А если крыша не сносилась, то из-за давления, создаваемого кровлей, часто отрывалась двускатная часть стены. Хотя немногие из наших домов столкнутся с таким сильным ветром, это событие показывает, что формы крыши работают по-разному. Конструкция крыши, которая лучше всего выдержала ураган Хьюго, была вальмовой крышей, потому что, как мы увидим, эта форма устраняет эти двускатные концы.

Вальмовые крыши

Вальмовая крыша этого американского дома с четырьмя квадратами уменьшает размер и выступающую часть крыши. Архитектор или строитель были последовательны, натягивая шатровые крыши на слуховых окнах, нишах и крыльцах.

Вальмовые крыши выглядят как двускатные корни с обрезанными под углом концами (рис. Б). Это снижает профиль и делает крышу менее заметной, особенно с крутыми крышами. Вальмовая крыша также уменьшает высоту чердака, поэтому вы, скорее всего, ударитесь головой о низкий наклонный потолок, если хотите превратить его в жилое пространство.Вам, вероятно, придется добавить слуховые окна, чтобы увеличить высоту потолка.

Каркас вальмовой крыши немного сложнее, чем двускатная крыша, и его строительство немного дороже. Он по-прежнему опирается на треугольную структуру для прочности, но баланс сил, которые работают через эти бедренные стропила и «домкраты» (рис. B), менее очевиден.

Тем не менее, стиль хороший, так что не бойтесь построить шатровую крышу, если у вас есть шанс. Их легче собрать, чем они выглядят. Обратите внимание, что бедренные стропила пересекают угол под углом 45 градусов к каждой стене.домкраты также встречаются со стропильной ногой под углом 45 градусов. Так что все стропила легко подрезать. Чтобы узнать о длине стропил, обратитесь к книге по основам обрамления. Или ваш каркасный квадрат может иметь длину, выбитую прямо на его металлическое лезвие для каждого обычного ската крыши.

Вальмовая крыша имеет и другие последствия для ремонтников. Стропила перекрывают каждую стену, распределяя вес крыши более равномерно, но делая каждую стену несущей. Поэтому, если вы переделываете стены под вальмовой крышей, вам нужно будет добавить балку над каждым новым окном и дверным проемом, чтобы выдержать вес.

Шатровые крыши — это правило в некоторых кварталах, особенно в тех, которые построены в 1950-х и 1960-х годах, когда они обычно использовались в длинных, низких домах в стиле ранчо. Но вы также увидите их как в новых, так и в старых домах. Этот стиль практичен, а также эстетичен при использовании с широкими свесами. Поскольку крыша нависает над домом со всех сторон, она лучше защищает стены и окна от солнечного света и дождя, чем двускатная крыша.

Плоская крыша

Плоские и односкатные крыши являются обычным явлением в современном дизайне и в домах с солнечными батареями, где большие южные стены улавливают максимум солнечного света.

Многочисленные протечки через крышу моего детского домика на дереве научили меня, конечно, опасаться плоских крыш, ни мои кровельные навыки, ни материалы для этого проекта не были очень хорошими. Оказывается, для укладки герметичной плоской кровли в любом случае нужны профессиональные знания.

Плоские крыши не пропускают воду, как скатные крыши (хотя они отводят воду), поэтому они состоят из водонепроницаемой мембраны, а не из черепицы. Старый метод, при котором горячий гудрон наносился между тремя слоями пропитанного асфальтом войлока и поверх них, работал довольно хорошо, но он уступил место однослойным синтетическим покрытиям.В любом случае ремонт этих крыш лучше доверить квалифицированным специалистам.

Хотя плоские крыши никогда не пользовались большой популярностью в жилых домах, они являются стандартом для коммерческих зданий. Имеет смысл минимизировать профиль большого здания, особенно того, для которого потребуется огромная наклонная крыша. Они также сокращают расходы за счет отказа от стропил; Строители просто укрепляют балки потолка, чтобы выдержать вес крыши.

Односкатная крыша

Односкатная крыша на самом деле представляет собой половину двускатной крыши, верхняя и нижняя стороны которой поддерживаются несущими стенами.Это одна из самых простых конструкций для защиты от непогоды, поэтому зачастую это экономичное и быстрое решение для дополнительной крыши или крыльца. Вам нужно построить только одну несущую стену, так как вы можете использовать стену дома для поддержки другой стороны. Вы также увидите, что многие из них используются для слуховых аппаратов.

Односкатные крыши вместе с плоскими корнями являются отличительной чертой так называемого «современного» дизайна (рис. C). Большинство этих домов были построены во второй половине 20 века. Часто можно увидеть сарай в солнечной конструкции, где стена, поддерживающая верхний край крыши, обращена на юг, поэтому окна в этой стене могут улавливать больше солнечного света.

Тем не менее, плоские и односкатные кровли не стали популярными. Двускатные и вальмовые крыши в наши дни практически полностью доминируют в жилищном строительстве. Два других типа, которые когда-то были распространены в домах до 1950 года, практически исчезли, хотя они по-прежнему усеивают многие старые кварталы в большинстве городов — мансарда и гамбрель.

Защита от падения Guardian 00645 CB-12 CB Анкер для оцинкованной крыши для использования на деревянных, металлических настилах или бетонных основаниях. Он отлично подходит для использования с выдвижными страховочными тросами, вертикальными страховочными тросами (канатные захваты) или горизонтальными системами жизнеобеспечения.Он имеет прочное оцинкованное покрытие, защищающее от непогоды. Стойка выходит за пределы кровельного основания, поэтому точка крепления остается достаточно высокой и доступной после завершения кровли. Круглый столб работает с большинством имеющихся комплектов для окладов. Нажмите здесь, чтобы заказать его на Amazon и безопасно работать на своей крыше.

Мансарда

Дома с мансардными крышами встречаются все реже, хотя этот стиль часто появляется в коммерческих зданиях.

В 17 веке французский архитектор Франсуа Мансар изобрел крышу, носящую его имя.Действительно, дизайн до сих пор многим напоминает о своих французских корнях, возможно, потому, что он выглядит таким необычным и иностранным.

Мансардная крыша имеет два ската, неглубокий верх и крутой склон, причем крыша перекрывает и опирается на все боковые стены (рис. D). Это крыша большого объема с максимальным количеством чердачных помещений, которые обычно используются как второй этаж. Фактически, когда некоторые домовладельцы реконструируют старые дома и превращают их в квартиры, снимаемые в аренду, они снимают двускатную крышу и устанавливают мансарду, чтобы получить больше места.

Практичные мансарды практически исчезли из жилищного строительства после 1940-х годов. Однако остатки этого стиля можно заметить на фасадах ресторанов быстрого питания и других небольших коммерческих зданиях с крутыми крышами.

Оба типа крыш создают удобное жилое пространство. Каркас крыши обрамляет также стены и перила мансардного помещения.

Игровые автоматы

Двустворчатая крыша этого дома создает максимальное пространство на чердаке, практически весь второй этаж.

Двустворчатую крышу распознать несложно. Это сразу напомнит вам сарай (рис. F). Хотя этот стиль появился в США в колониальный период, никто не знает, кто его изобрел и почему. Возможно, его популярность в качестве конструкции сарая дает нам ключ к разгадке; он предлагает больше внутреннего объема. Более широкий корень увеличивает чердак и делает его естественным жилым пространством.

Он имеет преимущество и с точки зрения кадрирования. Вам не нужны такие длинные и, возможно, труднодоступные стропила. Вместо этого вы можете заменить два более легких, более удобных в использовании, коротких стропила.

Gambrels — это экономичные компактные дома. Они включают в себя максимальное количество полезного жилого пространства в самой маленькой, наименее заметной внешней оболочке, буквально втиснув больше под крышей. Обратите внимание на рис, E, что каркас крыши также обрамляет стены и потолок для отделки интерьера. Строители домов обычно прокалывали нижнюю плоскость крыши слуховыми окнами и окнами, чтобы лучше освещать и проветривать то, что по сути становится вторым этажом, а не чердаком.

Крыши

Gambrel немного сложнее в сборке, а их чердаки труднее вентилировать, чем двускатные крыши.Хотя это делает их немного дороже, я подозреваю, что дизайн стал жертвой большей гомогенизации наших нынешних стилей строительства. Более просторные загородные участки и большие дома делают ненужной их компактность — главное достоинство азартной игры. Просматривая несколько текущих книг с планами домов, я не нашел ни единой крыши. Так что, если не возродится интерес к азартным играм, этот стиль скоро вымрет.

Две заключительные ноты

Хотя мы рассматриваем каждый стиль крыши отдельно как в тексте, так и на иллюстрациях, вы часто встретите несколько типов крыши в одном доме.Обычно их комбинируют архитекторы и строители. Таким образом, вы найдете мансардные окна и мансардные окна на шатровых крышах, веранды с шатровыми крышами в домах с остроконечными крышами и односкатные крыши, прикрепленные практически к любому месту.

Но крыш стали проще за последние 30 лет . Это потому, что многие строители теперь используют фермы для конструкции крыши. Фермы опираются на систему стропил меньшей ширины и балок перекрытия, усиленных сеткой перемычек. Они построены на заводе и возведены на родине.

К сожалению, поперечины делают чердачное пространство непригодным для использования, за исключением, возможно, облегченного хранилища, потому что вы не можете разрезать и удалить их, чтобы открыть чердачное пространство без ослабления всей конструкции крыши.В результате в новых домах получаются более простые и менее интересные крыши, потому что без жилого помещения на чердаке слуховые окна и окна на крыше бесполезны.

Комплект для защиты от обледенения крыши Easy Heat ADKS-1000 представляет собой кабель для защиты от обледенения. Он предотвращает повреждение крыши, водосточных желобов и водосточных труб зимой. Он работает, обеспечивая непрерывный путь для стекания талой воды с крыши. Он подходит для большинства конфигураций крыш и желобов. Вы можете найти его в нескольких вариантах длины. Он прост в установке и не требует обслуживания.В комплекте 6 упаковок с клипсами. Щелкните здесь, чтобы заказать его на Amazon и предотвратить повреждение крыши зимой.

Что такое вальмовая крыша? | Преимущества | Вальмовая крыша и двускатная крыша

Что такое вальмовая крыша | каркас вальмовой крыши | конструкция вальмовой крыши | Калькулятор вальмовой крыши | вальмовая крыша против двускатной крыши.

В этой статье я вкратце расскажу о вальмовой крыше, что такое вальмовая крыша, о конструкции вальмовой крыши, ее соединении с каркасом, а также о ее преимуществах и недостатках.

В современной архитектуре приобрел классический вид и красивый дизайн кровельного покрытия в таких странах мира, как США, северная Австралия и снежные регионы, где выпали сильные дожди и т. Д.это также ощущение классической внешности и красоты.

Шатровые крыши обеспечивают эффективный дизайн кровельного покрытия в мировых и снежных регионах, который приобретает красивый классический вид и широко используется в современной архитектуре, что также часто встречается при строительстве вальмовых крыш во многих стилях архитектуры.

Вальмовые крыши — это, по сути, конструктивная конструкция кровельного покрытия с крутыми склонами, поднимающимися до пика, где все стороны спускаются вниз к стенам с довольно пологим наклоном, который обычно наблюдается в бунгало и коттеджах и в основном отличается более устойчивым поведением к повреждению ветром.

Вальмовая крыша состоит из конструкции различной формы, такой как квадратная вальмовая крыша в виде пирамиды вероятной формы, форма домов могла быть связана с двумя треугольными сторонами и двумя трапециевидными сторонами, а конструкция вальмовой крыши на прямоугольном плане ассоциировалась с четырьмя лица.

Конструкции вальмовой кровли имеют почти одинаковый уклон или уклон, что делает их симметричными относительно осевых линий и крутых склонов, поднимающихся к вершине.

Вальмовые крыши проектируются на самые разные конструкции, такие как пирамидальная, квадратная, прямоугольная в современной домашней архитектуре, эта конструкция состоит из основных частей каркаса с точки зрения конька, который находится в центре прямоугольника здания под ним, и концы бедер, которые имеют треугольные грани крыши, называются концами бедер, и они ограничены самими бедрами.

Вальмовые и вальмовые стропила располагаются на внешнем углу здания и поднимаются к коньковой доске там, где у здания есть внутренний угол, впадина образует стык между наклонными поверхностями, благодаря правильной установке частей вальмовой крыши наиболее эффективны и широко используются и дают большое преимущество, придавая конструкции компактный и прочный вид.

Вальмовая крыша, или вальмовая крыша, или шатровая крыша — это тип крыши, у которой все боковые стороны имеют наклон вниз к стене с довольно пологим уклоном от пика.Он не имеет вертикальной стороны к крыше и не имеет двускатных или плоских концов.

Что такое вальмовая крыша?

В отношении этого, «что такое вальмовая крыша?», Вальмовая крыша, или вальмовая крыша, или шатровая крыша — это тип конструкции крыши с крутыми скатами, поднимающимися до пика, где все стороны наклонены вниз к стенам, конструкция которых состоит из более устойчивая к защите от сильного ветра и снегопада, что широко используется в современном строительстве крыш в строительстве многих архитектурных стилей, что обычно встречается в бунгало и коттеджах.

Что такое вальмовая крыша?

Вальмовые крыши не имеют большого пролета, плоские или плоские концы, устойчивые к ветру, благодаря этой конструкции более эффективны, чем двускатные крыши, эта крыша также должна иметь крутой уклон не менее 35 градусов от горизонтали или более крутой уклон предпочтительнее , когда ветер обтекает пологую шатровую крышу, крыша может вести себя как крыло самолета, тогда создается подъемная сила с подветренной стороны, более крутая шатровая крыша имеет тенденцию вызывать срыв ветра, когда он проходит через крышу.

Конструкция вальмовой крыши

Дизайн вальмовой крыши важен для правильной оценки конструкции ее конструкции и должен защищать мелкие проблемы от превращения в серьезные проблемы, а также в ее внутреннем пространстве должно быть достаточно места, повышенная вентиляция для дома и построение правильного вертикального пространства для премиального дизайна. такие особенности, как ценный потолок, воронье гнездо, которые могут придать вашему дому еще одну дизайнерскую особенность.

Постройте шатровую крышу для отвода воды, и она уязвима для листьев, а не накапливает их.

Конструкция вальмовой кровли состоит из большого разнообразия форм в плане, таких как пирамида, прямоугольная форма, квадратная форма в плане, что является более сложной конструкцией конструкции ее конструкций, а также ее необходимым компонентом, таким как стропила или фермы, используемые при строительстве. конструкция вальмовой кровли представляет собой более сложные системы, поэтому конструкцию вальмовой крыши построить сложнее, чем другой тип скатной кровли, например, двускатную крышу.

Конструкция вальмовой крыши пирамидальной формы требует скатов со всех сторон, обычно четыре означает, что она состоит из двух треугольных сторон и двух трапециевидных, в результате получается пирамидальная форма, которую также называют крышей павильона, и другие конструкции четырехскатной крыши квадратной формы. не требует вертикальных концов, она состоит из наклонных со всех сторон со скатами, сходящимися в вершине конька, а также шатровая крыша прямоугольной конструкции состоит с концами, наклоненными внутрь к коньку, образованному соседними сторонами, что является более распространенной формой вальмовой крыши конструкция, в которой конек крыши встречается с двумя выступами с обоих концов.

В конструкции вальмовой крыши термин вальм — это внешний угол, под которым сходятся смежные наклонные стороны крыши, а степень такого угла называется скосом вальма, треугольными наклонными поверхностями, образованными вальмами, которые встречаются у крыши. гребень называется бедренным концом.

Это начинается с правильного измерения и резки древесины, затем переходят к установке стропил и обшивки.

Обвязка вальмовой крыши

Обрамление вальмовой кровли описывает правильную установку каркаса и его части, которая используется при строительстве вальмовой крыши, таких как обычные стропила, коньковая доска, вальмовые стропила и домкратные стропила.

Каркас вальмовой крыши начинается с измерения длины и обрезки общих стропил, с инженерной точки зрения каркас вальмовой крыши установлен надлежащим образом, быстро и легко с использованием соответствующего расчета

● Измерьте здание, чтобы рассчитать длину стропил — сначала измерьте ширину и высоту всех четырех боковых стен с помощью измерительного прибора или обычной рулетки. Если размер здания известен, вы можете пропустить этот процесс.

● Рассчитайте длину каждого из ваших обычных опорных элементов — каждое стропило составляет только половину крыши, поэтому измеренную ширину вашего здания разделите это число на 2, затем вычтите ширину из коньковой доски, затем вычислите угол наклона крыши, используйте эти замеры для расчета длины каждого стропила.

● Отметьте место, где вы будете вырезать каждое из общих стропил — вы точно отметите точку среза конька с помощью шкалы обрамления, отметьте наклонную отвесную линию карандашом на конце деревянной доски, затем отметьте на обрамлении. квадратная метка в 1 фут.

● Отметьте положение «Птичий Рот» на стропилах — Птичий Рот — это термин, обозначающий промежуток, который вы вырезаете в стропилах, чтобы он поместился на вершине стены здания, затем найдите точку среза «Птичий Рот» с помощью треугольного квадрата и отметьте Птичий Рот. место вырезов на всех распространенных опорах, домкратах и ​​вальмовых стропилах.

● Отрежьте обычные стропила до нужной длины с помощью круглой пилы — сначала вырежьте первое стропило как образец с помощью пилы, а затем вырежьте тот же образец из остальных стропил.

Установка каркаса вальмовой крыши начинается с расчета длины и резки общих стропил, как показано выше, в ходе которого обычные стропила вычисляют высоту и длину коньковой доски, которая определяет, где расположены вальмовые стропила.

Обрамление вальмовой крыши сложнее, чем двускатная, и дороже, чем двускатная.

Элементы каркаса вальмовой крыши

Конструкция вальмовой крыши приобретена после некоторых частей —

● Обычные стропила — используются для центрирования коньковой доски при строительстве вальмовой крыши здания, определения концов конька и установки высоты конструкции.

● Доска коньковая — доска коньковая обеспечивает самую верхнюю часть конструкции вальмовой кровли, которая используется для установки общих и вальмовых стропил вместо кровли.

● Набедренные стропила — набедренные стропила прибиваются гвоздями под углом 45 градусов к коньковой доске, которая устанавливается вниз к четырем внешним углам здания.

● Домкратные стропила — прибиваются к бедру и спускаются к наружным стенам здания, это такие же опоры для сиденья и хвоста, как и у обычных.

Расположение элементов каркаса вальмовой крыши

Процесс обрамления вальмовой кровли и описание техники его установки представляет собой сложную конструкцию конструкции, с помощью которой компоненты обрамления, такие как обычные стропила, коньковая доска, домкратные стропила и шатровые стропила, правильно установлены в соответствии с расчетом размеров с требуемой длиной и углом. в результате образовалась вальмовая крыша в здании.

Преимущества вальмовой крыши

Вальмовые крыши более эффективно используются в современной домашней архитектуре в таких странах, как США, Северная Австралия и т. внешний вид и красивый внешний вид, поэтому конструкции вальмовой крыши использовались во многих стилях архитектуры.

● Вальмовая крыша приобретена саморегулирующейся, поэтому в конструкции вальмовых крыш в здании необходимо использовать менее диагональные подкосы.

● Вальмовые крыши обладают большей устойчивостью к ветру, чем двускатные крыши

● Конструкция вальмовой кровли состоит из стропы, скатной со всех сторон стены в здании, так как она может иметь тенденцию к срыву ветра при переходе через крышу и уменьшении воздействия ветра.

● Вальмовые крыши приобретают скаты вверх со всех сторон сооружения, не имеющие вертикальных концов.

● Вальмовая крыша более устойчива, чем двускатная.

● Эти крыши более устойчивы как к сильному ветру, так и к заснеженным районам, конструкция крыш позволяет снегу быстро соскальзывать без утечки воды или отсутствия застоя воды.

● Вальмовые крыши очень прочные и используются во многих архитектурных стилях.

● Эти конструкции не имеют больших, плоских или плоских концов для защиты от ветра.

● это улучшенные бордюры на многих зданиях.

● Комбинация вальмовой кровли сформировала эффектную конструкцию крыши в здании.

Недостатки вальмовой кровли

● Вальмовые крыши отличаются большей сложностью проектирования и строительства.

● строительство такой конструкции дороже, чем двускатной крыши.

● Вальмовые крыши имеют меньше места внутри крыши, чем двускатные крыши

● Вальмовые кровельные конструкции труднее поддерживать конструкции в здании.

● их труднее вентилировать.

Вальмовая крыша и двускатная крыша

Вальмовые крыши и двускатные крыши соответствуют as-

1. Конструкция вальмовой крыши состоит из того, что все стороны крыши наклонены вниз к стене при строительстве зданий, а конструкция двускатной крыши состоит из двух сторон, наклоненных вниз к стенам при строительстве зданий.

2. Шатровые крыши обычно более подходят для защиты от сильного ветра и снега, тогда как двускатные крыши обычно менее подходят для защиты от сильных ветров и снега.

3. Шатровые крыши очень прочные и используются во многих стилях архитектуры в мире при современном строительстве зданий, тогда как двускатные крыши обычно имеют более простую конструкцию, чем шатровые крыши, и они менее устойчивы, чем шатровые крыши, поэтому конструкция конструкции в стиле двускатных крыш в архитектуре обычно используется реже, чем вальмовая крыша.

4. Вальмовая крыша не имеет вертикальных концов, а двускатная крыша имеет вертикальные концы.

5. Конструкции вальмовых крыш дороже в строительстве, а также высокие требования к техническому обслуживанию, в то время как конструкция двускатных крыш требует меньших затрат на строительство, а также требования к техническому обслуживанию меньше, чем у шатровых крыш.

6. Вальмовые крыши имеют сложную конструкцию, в то время как двускатные крыши менее сложны, чем вальмовые крыши.