Вальмовая стропильная система: Вальмовая крыша с висячими стропилами: изучаем устройство

Содержание

Вальмовая крыша стропильная система висячая

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

Разновидности, типы и виды

Разновидности вальмовых крыш:

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

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

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

Плюсы и минусы вальмовых крыш

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Родственные типы крыш

Вальмовые крыши имеют ряд родственных типов крыш.

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

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

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

Как выбрать тип стропильной системы для 4-скатной кровли?

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

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

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

Основы конструкции вальмовой крыши

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

Для наглядности приведем подходящую картинку:

Конструкция вальмовой крыши

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

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

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

Устройство крыши с вальмами

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

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

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

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

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

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

Внешний вид

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

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

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

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

Плюсы конструкции

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

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

Минусы конструкции

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

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

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

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

Специфика устройства вальмовой кровли

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

Сотовый поликарбонат технические характеристики, преимущества использования.

Как выглядят аэраторы для плоской крыши можно посмотреть здесь.

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

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

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

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

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

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

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

Расчет шатровой конструкции

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

Выбор кровельного материала от угла уклона

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

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

с – длина стропилины;

a – половина катета строения;

b – высота вертикальной опоры.

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

Калькулятор расчета площади вальмовой или шатровой крыши

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

Устройство основания для шатровой стропильной системы

Расчет количества кровельного материала

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

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

Конструкция такой кровли

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

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

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

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

    Разные элементы вальмовой крыши

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

    Составные стропила

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

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

Вальмовая крыша

Особенности конструкции

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

На конфигурацию, которую будет иметь полувальмовая кровля, влияют:

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

Полувальмовая двухскатная и четырехскатная крыша

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

Разметка

Разметка конструкции проводится последовательно и зависит от этапов производимых работ:

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

Шесть основных частей стропильной системы

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

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

Опорой для стропильной системы по всему периметру служит мауэрлат

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

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

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

Строительство сложных вальмовых крыш

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

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

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

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

Завершающие этапы сооружения

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

Строительство коньковой части полувальмового стропильного каркаса

В числе этапов подготовки:

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

читать далее

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

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

Где используют полувальмовые конструкции, как совмещают их с двускатными

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

Четырехскатные вальмовые крыши

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

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

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

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

Как сделать полувальмовую крышу своими руками

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

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

Начало установки стропильной системы

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

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

Сборка полувальмовых скатов

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

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

Конструктивные особенности

Полувальмовая крыша

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

Особенности конструкции заключаются в следующем:

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

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

Особенности расчета

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности и устройство

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Виды стропил

Стропильная система вальмовой крыши состоит из нескольких основных деталей.

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

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

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

В целом все стропильные основания подразделяются на несколько видов.

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

Элементы системы

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

  • Мауэрлат. Эта деталь являет собой довольно мощный и крепкий брусок, который прикрепляется по периметру верхнего торца перекрытий постройки. Мауэрлат является базовым основанием для строительства сооружения из стропил.
  • Коньковый брус или прогон. Этот элемент обычно располагается исключительно по продольной оси жилища, на высоте от уровня перекрытия, которая находится в зависимости от планируемой крутости скатов.
  • Затяжки. Эти элементы являют собой перемычки в горизонтальном положении, расположенные между ногами. Они стягивают между собой стропила, устраняя нагрузку в виде распирания на стеновые перекрытия. Их располагают повыше у конька (ригель) либо внизу как балку перекрытия.
  • Подкосы подстропильных ног. Эти детали устанавливают под углом к стропилам, чтобы создать эффект сокращения их сгиба под действием собственного веса.
  • Шпренгели. Это вертикальные подпорки, необходимые для диагональных стропилин. Сооружения с вертикально расположенными стойками и горизонтальными схватками называются шпренгельными фермами.
  • Стойки-подпорки под прогон. Эти детали можно опереть на правильно и ровно выложенный лежень в центральной части перегородки параллельно коньку либо сделать упор в элементы перекрытия или затяжки.
  • Ветровая балка. Эту деталь нужно прибить внутри наискось непосредственно к ногам стропил. Зачастую эти составляющие элементы прикрепляют с двух сторон, особенно когда постройка сооружается в районе с постоянными ветрами.
  • Лежень. Этот элемент делают из деревянного бруса толщиной 100 мм и больше. Лежень играет роль мауэрлата на внутренних несущих перекрытиях. Именно на эту деталь в дальнейшем устанавливают стойки.

Расчет материала

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

При подсчетах пригодятся следующие данные:

  • общий вес будущей кровли;
  • вес гидроизоляционного и утепляющего слоев;
  • нагрузки от снега и ветра в месте проживания;
  • местный климат;
  • тип стропильных элементов, а также присутствие дополнительных деталей для сохранения должной плотности вальмовой крыши;
  • все устройства, которые планируется расположить на крыше по ходу проведения работ.

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

А также важно правильно рассчитать узлы сооружения.

В них должны присутствовать такие детали, как:

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

Укладка и усиление конструкции

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

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

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

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

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

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

Советы и рекомендации

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

  • Стоит учитывать, что висячая основа подойдет только для построек, ширина которых составляет меньше 6 м. Наклонные же стропила с дополнительной опорой могут увеличить это расстояние до 12 м, а с двумя опорами – до 18 м.
  • Определенные детали конструкции имеют большую длину, а стандартные габариты пиломатериалов при этом ограничиваются значением в 6 м. Чтобы разрешить эту проблему, кровельщики делают клееные и наборные стропила, собранные из 2 или 3 отдельных частей.
  • Не следует приступать к конструированию стропильной системы, если отсутствует проект. Без подробной схемы конструкция может получиться неправильной и потребует переделки.
  • Вальмовую крышу можно устанавливать не только над частными домами, но и над беседками на приусадебных участках.
  • Если при сборке стропильной системы была допущена небольшая погрешность в параллельности, то ее можно исправить при помощи мауэрлата, а разницу в высоте деталей удастся подкорректировать специальными прокладками.

Удачные примеры и варианты

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

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

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

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

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

Стропильная система вальмовой крыши: схема, устройство, расчет

Стропильная система вальмовой крыши предназначена для обустройства четырехскатной кровли.

Устройство вальмовых стропил позволяет им выдерживать значительные ветровые нагрузки.

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

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

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

Специфика стропильной системы вальмовой кровли

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

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

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

Фото:

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

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

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

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

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

Конструкционно крыша состоит из следующих элементов:

  • стропильной паутины;
  • кровельного пирога.

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

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

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

Фото:

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

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

У вальмовых крыш есть два недостатка:

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

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

Стропильная система вальмовой кровли

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

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

Звенья стропильной системы вальмовой крыши:

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

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

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

Фото:

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

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

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

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

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

Расчет нагрузки на стропильную систему

Вальмовые стропила должны выдерживать постоянные и переменные нагрузки.

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

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

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

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

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

Видео:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сборка стропильной системы

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

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

Монтаж вальмовой крыши с эркером:

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

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

Далее подшивают карниз досками:

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

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

Видео:

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

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

Поэлементная сборка:

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

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

Завершение работ — установка обрешетки

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

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

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

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

Видео:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Видео:

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

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

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

Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия.

    О вальмовой крыше мы уже говорили в одной из прошлых статей на сайте. Там была описана конструкция крыши с опиранием стропил на мауэрлат.     После опубликования статьи, я получил много просьб показать, как сделать вальмовую крышу с опиранием стропил на балки перекрытия, а также ответить на вопрос, можно ли сделать вальмовую крышу с разными углами наклона скатов.

    Таким образом захотелось одним примером ʺубить сразу двух зайцевʺ. Сейчас мы рассмотрим конструкцию вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия и с разными углами наклона скатов.

    Итак, допустим мы имеем коробку дома из теплоблоков (полиблоков) 8,4х10,8 метров.

ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлат (см. рис.1):

 

Рисунок 1

ШАГ 2: Устанавливаем длинные балки перекрытия сечением 100х200 см с шагом 0,6 метров (см.рис.2). На расчёте балок я больше останавливаться не буду.

 

Рисунок 2

    Самыми первыми ставим балки, которые проходят строго посередине дома. По ним мы будем ориентироваться, устанавливая коньковый брус. Затем ставим остальные с определённым шагом. Например, у нас шаг 0,6 метра, но мы видим, что до стены осталось 0,9 метра, и могла бы поместиться ещё одна балка, а её нет. Такой пролёт оставляем специально для «выносо́в». Ширину его не стоит делать меньше 80-100 см.

ШАГ 3: Устанавливаем выноса́. Шаг их определяется при расчёте стропил, о котором чуть позже (см. рис.3):

 

Рисунок 3

    Пока ставим только выноса, соответствующие длине конька, которая будет равна 5 метрам. Длина конька у нас больше разницы между длиной и шириной дома, которая составляет 2,4 метра. К чему это приводит? Приводит это к тому, что угловое стропило не будет расположено под углом 45° в плане (на виде сверху), а угол наклона скатов и вальм будет отличаться. У скатов уклон будет более пологий.

    Выноса на мауэрлате достаточно закрепить гвоздями. К длинной балке перекрытия их крепим, например, так (рис.4):

 

Рисунок 4

    Никаких запилов в этом узле делать не надо. Любой запил ослабит балку перекрытия. Здесь мы используем два металлических стропильных крепления типа LK по бокам и один большой гвоздь (250 мм), забитый насквозь через балку в торец выноса. Гвоздь забиваем самым последним, когда вынос уже скреплён с мауэрлатом.

ШАГ 4: Устанавливаем коньковый брус (см. рис.5):

 

Рисунок 5

    Все элементы этой конструкции кроме подкосов выполнены из бруса 100х150 мм. Подкосы из доски 50х150 мм. Угол между ними и перекрытием не менее 45°. Мы видим, что под крайними стойками лежат брусья опирающиеся сразу на пять балок перекрытия. Делаем это для распределения нагрузки. Также для снижения нагрузки на балки перекрытия и передачи части её на несущую перегородку, установлены подкосы.

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

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем стропила.

    В первую очередь делаем шаблон стропил скатов. Для этого берём подходящую по длине доску нужного сечения, прикладываем её, как показано на рисунке 6 и делаем разметку с помощью небольшого уровня (линии синего цвета):

 

 

 

 Рисунок 6

    Высота бруска, который мы наложили на вынос для разметки нижнего запила, равна глубине верхнего запила. Мы её сделали 5 см.

    По полученному шаблону делаем все стропила скатов, опирающиеся на коньковый брус, и закрепляем их (см. рис.7):

 

Рисунок 7

    В подобных конструкциях, где стропила опираются не на длинные балки перекрытия, а на короткие выноса, мы всегда ставим под стропила над мауэрлатом небольшие подпорки, формируя как бы небольшой треугольник и разгружая узел крепления выноса к балке (см. рис.8):

 

Рисунок 8

    Заносить эти подпорки дальше внутрь крыши и уж тем более ставить их на стык выноса с балкой не нужно. Через них передаётся большая часть нагрузки с кровли (это можно будет увидеть в расчётной программе) и балка перекрытия может просто не выдержать.

    Сейчас немного о расчётах. Выбирая сечение стропил для данной крыши, мы рассчитываем только одно стропило – это стропило ската. Оно здесь самое длинное и угол наклона его меньше, чем угол наклона стропил вальм (пояснение – скатом мы называем скат крыши в форме трапеции, вальмой – скат крыши в форме треугольника) Расчёты производим во вкладке ʺСтроп.3ʺ. Пример результатов на рисунке 9:

 

 

Рисунок 9

    Да, забыл сказать. Кто уже скачивал данную расчётную программу с моего сайта до 1 декабря 2013г. Там вкладки ʺСтроп.3ʺ нет. Для скачивания обновлённой версии программы снова зайдите на статью по ссылке: http://stroyu-dom-sam.ru/stropilnaya-sistema/

    Данная статья также была немного откорректирована благодаря отзывам некоторых читателей, за что им отдельное спасибо.

 ШАГ 6: Добавляем выноса и крепим ветровые доски (см. рис.10). Выносов добавляем столько, чтобы осталось место для крепления углового выноса. Ветровые доски на углах пока просто сшиваем между собой, контролируя их прямолинейность. Проверьте визуально, не провисли ли углы. Если да, поставьте под них прямо с земли временные подпорки. После установки угловых выносов, эти подпорки убираем.

 

Рисунок 10

 ШАГ 7: Размечаем и устанавливаем угловые выноса.

    Для начала нам необходимо натянуть шнурку по верху балок перекрытия, как показано на рис.11

 

 

 

 Рисунок 11

    Теперь берём брус подходящей длины (сечение такое же как у всех выносов) и кладём его сверху на угол, чтобы шнурка была посередине него. Снизу на этом брусе карандашом отмечаем линии запилов. (см. рис.12):

 

 

 

  Рисунок 12

    Убираем шнурку и устанавливаем отпиленный по отмеченным линиям брус (см. рис.13):

 

Рисунок 13

    Угловой вынос крепим к мауэрлату с помощью двух кровельных уголков. К балке перекрытия крепим его уголком на 135° и большим гвоздём (250-300 мм).  Уголок 135° при необходимости подгибаем молотком.

    Таким образом ставим все четыре угловые выноса.

 ШАГ 8: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.

    У вальмовой крыши, которую я описывал ранее, углы наклона скатов и вальм были одинаковые. Здесь эти углы разные и поэтому угловое стропило будет иметь свои особенности. Мы также делаем его из двух досок такого же сечения, что и стропила. Но доски эти сшиваем между собой не совсем обычно. Одна будет чуть ниже другой (примерно около 1 см, в зависимости от разницы углов наклона скатов и вальм).

    Итак, в первую очередь на каждую сторону крыши натягиваем по 3 шнурки. Две по угловым стропилам, одну по среднему стропилу вальмы (см. рис.14):

 

Рисунок 14

    Далее мы будем пользоваться малкой (угломером).

    Измеряем угол между шнуркой и угловым выносом – нижний запил. Назовём его «α» (см. рис.15):

 

Рисунок 15

   Также отмечаем точку «В»

   Высчитываем угол верхнего запила β = 90°- α

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

   Теперь берём небольшой обрезок доски с сечением стропила и запиливаем на нём один конец под углом β. Получившуюся заготовку прикладываем к коньку, совмещая одно ребро со шнуркой, как показано на рис.16:

 

Рисунок 16

    На заготовке провели линию параллельную боковой плоскости соседнего стропила ската. По ней мы сделаем ещё один запил и получим шаблон верхнего запила нашего углового стропила.

    Также когда мы прикладываем заготовку, нужно отметить на стропиле ската точку «А» (см. рис.17):

 

Рисунок 17

    Теперь изготавливаем первую половинку углового стропила. Для этого берём доску подходящей длины. Если одной доски не хватает, сшиваем две доски. Сшить можно временно обрезком дюймовки длиной около метра на саморезы. Делаем по шаблону верхний запил. Измеряем расстояние между точками «А» и «В». Переносим его на стропило и делаем нижний запил под углом «α».

    Устанавливаем полученное стропило и закрепляем (см. рис.18):

 

 

 

 Рисунок 18

    Скорее всего из-за своей длины первая половинка углового стропила будет прогибаться. Нужно примерно посередине поставить под него временную стойку. На моих рисунках она не показана.

    Теперь изготавливаем вторую половинку углового стропила. Для этого измеряем размер между точками «С» и «Д» (см. рис.19):

 

 

Рисунок 19

    Берём доску подходящей длины, делаем верхний запил под углом β, отмеряем расстояние «С-Д», делаем нижний запил под углом α. Устанавливаем вторую половинку углового стропила и сшиваем её с первой гвоздями (100 мм). Гвозди вбиваем в разбежку примерно через 40-50 см. Результат показан на рис.20:

 

 

 Рисунок 20

    Верхний конец второй половинки углового стропила нужно запилить ещё раз. Делаем это бензопилой прямо по месту (рис.21):

 

 

 Рисунок 21

    Таким же образом мы изготавливаем и устанавливаем три оставшиеся угловые стропила.

 ШАГ 9: Устанавливаем стойки под угловые стропила. В первую очередь обязательно нужно поставить стойку упирающуюся в место соединения углового выноса с балкой перекрытия (см. рис. 22):

 

Рисунок 22

    Если длина пролёта перекрываемого угловым стропилом (его горизонтальная проекция) больше 7,5 метров, ставим ещё стойки примерно на расстоянии ¼ величины пролёта от верхней точки углового стропила. Если пролёт больше 9 метров, добавляем стойки посередине углового стропила. В нашем примере этот пролёт равен 5,2 метра.

 ШАГ 10: Устанавливаем два центральных стропила вальм. В начале 8-го шага мы уже натянули шнурки для их замера.

   Делаем стропила таким образом – измеряем малкой угол нижнего запила «γ», вычисляем угол верхнего запила «δ»:

δ = 90° — γ

    Замеряем расстояние между точками «К-Л» и делаем по нему стропило. Концы запиливаем по определённым нами углам. После этого верхний конец нужно ещё раз запилить (заострить его) с учётом угла «φ», который так же замеряем с помощью малки (см. рис.23):

 

 

 

 Рисунок 23

ШАГ 11: Добавляем выноса на углы. Самые крайние выноса, которые не достают до мауэрлата, делаем облегчёнными, из доски 50х200 мм (см. рис.24):

 

Рисунок 24

 ШАГ 12: Устанавливаем нарожники. Как изготавливать нарожники, я подробно описывал в первой статье про вальмовую крышу.  Здесь принцип абсолютно такой же, поэтому повторяться не буду (см. рис.25):

 

Рисунок 25

   К угловому стропилу нарожники крепим с помощью металлического уголка 135°, при необходимости подгибая его.

 После установки всех нарожников, нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку. Об этом мы уже много раз говорили.

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:
  • Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.

  • Строительство Т-образной крыши дома.

  • Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.

  • Г-образная крыша дома с равными фронтонами.

  • Шатровая крыша дома своими руками.

Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!


Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и…
Читать далее

Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику … Читать далее

Вальмовая крыша — конструкция, устройство вальмовой кровли, монтаж вальмовой стропильная система

Архитектурные фантазии современных строителей иногда просто поражают. Крыша, как венец любого дома, всегда была источником особого их внимания. Если заказчик ставит цель построить эффектный дом, то первое что предложит застройщик – это сделать сложную многоскатную кровлю. Именно к таким относится крыша вальмового типа, о которой и пойдет речь в нашей статье.

Смотрятся кровли такого класса всегда броско и подойдут и большому дому и небольшой загородной даче. Конструкция вальмовой крыши сложная и для ее планировки потребуется участие профессионала, который правильно сделает чертеж каждого ската под нужным углом.

На первый взгляд может показаться, что знание теоремы Пифагора и наличие разметочной рейки, позволит выполнить расчеты и новичку. Но без наличия хоть малейшего опыта, не стоит рисковать. Одна ошибка в расчетах может привести к порче кровельного материала и необходимости переделывать всю стропильную систему.

Устройство вальмовой крыши

Главное, что отличает данный тип крыш – это конструкция, которая состоит из двух главных элемента, а именно:

  • Первый: два типичных ската кровли.

  • Второй: два боковых ската вальмового типа (отсюда и название кровли). Вальмы закрывают не закрытую стандартными скатами площадь кровли.


Вальмовая крыша и ее разновидности

Перед тем, как приступить к созданию проекта, необходимо определиться, какому типу вальмовой конструкции отдать предпочтение.

  1. Голландская кровля. Для данной конструкции характерно обрывания вальмы выше уровня бокового ската.

  2. Датская кровля. Данная конструкция является одной из самых сложных, но в тоже время надежных. Для нее характерно наличие мини-фронтонов и вальм трапециевидной формы. Здесь кровельные работы под ключ лучше доверить профессионалам.

  3. Крыша эркера. Это сложная архитектурная конструкция крыши с вынесенным за пределы фасада дома пространством. Данные выступы и называют эркерами, в дальнейшем они могут использоваться как зимние сады или просто уголки для отдыха.

  4. Шатровая кровля. Скаты данной конструкции имеют одинаковую форму. В ней не предусмотрено наличие боковых скатов, а вальмы расположены под одним углом. Данный тип крыш может быть использован только для домов квадратной формы.


Вальмовая стропильная система состоит из 4 основных частей:

  • Верхняя точка кровли и главная ее несущая ось – брус конька.

  • Стропильные углы, соединяющие брус конька со всеми углами строения (накасное стропило).

  • Стропила короткие выходящие под одним углом.

  • Промежуточные центровые стропила, формирующие каркас всей системы.

Монтаж вальмовой крыши: его основные моменты

Монтаж кровли начинается с укладки стоек, строго в вертикальном направлении. Главное их назначение — поддержка конькового бруса. После этого начинается этап крепления угловых стропил и установка центральных стропил.

Сложная конструкция крыши вальмового типа предполагает, что брус для конька и все остальные стропила будут изготовлены с одинаковой толщиной. Только таким образом можно гарантировать, что система прослужит долго и надежно.
Стропила короткие соединяются с угловыми стропилами, а не с коньковым брусом. В отличие от монтажа обычной двускатной кровли. Крайне важно чтобы угол всех маленьких стропил был единым.


Выбирая высоту вальмовой кровли необходимо помнить, что для слишком низкой конструкции необходимо будет соорудить дополнительные элементы опорного назначения. Это нужно для обеспечения более надежной поддержки всех тяжелых элементов конструкции.

Современные кровельщики советуют после окончания монтажа крыши обработать все деревянные элементы системы специальными пожаростойкими и антисептическими пропитками. С ними вальмовая кровля станет еще более долговечной и главное безопасной.

Похожие материалы:

— Композитная черепица;

— Крыша из шифера своими руками;

— Укладка мягкой кровли.

Добавить комментарий

Стропильная система вальмовой крыши

Вальмовая крыша – это разновидность крыш, которая имеет 4 ската. Современные вальмовые крыши все больше пользуются популярностью.

Стропильная система вальмовой крыши использует диагональные и промежуточные стропила. Диагональных стропила длиннее всех остальных и ложатся по направлению к углам строения.

Сначала монтируется мауэрлат (крайняя нижняя опора стропил). Конек крыши устанавливается с помощью уровня, который должен быть строго одинаковым по всей длине. Стойки, на которых крепится конек, должны обязательно быть надежно закреплены.

При установке диагональных стропил нельзя спешить. Они формируют будущие скаты крыши, которые должны быть ровными. Длина свеса закладывается именно на этом этапе. Какой будет эта длина, зависит от определенных условий: наличие ветров.

На следующем этапе монтируются поперечные стропила, начиная с центральных. По размеру они все одинаковые. Крепятся они к мауэрлату и коньку. Для укладки центральных стропил важную роль играет правильная разметка места крепления.

При монтаже стропильной системы имеются сложные для скрепления узлы, в которых соединяются сразу несколько рядовых, 2 диагональных стропила и конек. Такие узлы скрепляются косыми надрезами, сделанными на коньке.

В последнюю очередь монтируются угловые стропила. Монтаж производится так, чтоб угловые стропила были строго параллельно центральным.

Имеются некоторые нюансы, которые нельзя упускать при установке вальмовой крыши. Под все стропила можно установит укрепляющие стойки, которые, в свою очередь, укрепляются уголками.

Для скрепления всех стропил с другими элементами крыши можно использовать и гвозди, и саморезы, и даже проволоку с металлическими угольниками. По требованиям техники безопасности и противопожарным нормам, все деревянные части любой крыши должны обрабатываться растворами, препятствующими быстрому загоранию дерева и распространению плесени.

На данном этапе развития строительной науки, четырёхскатная вальмовая крыша строится наиболее часто, потому что она надежна, эстетически оформлена, сравнительно недорогая по стоимости.

Вальмовая крыша, строим вальмовую крышу своими руками. Сооружение вальмовой крыши, особенности сборки ее стропильной системы. Вальмовая крыша, принципы ее обустройства, особенности вальмовой стропильной системы

Вид кровли для дома выбирается в соответствии с его архитектурным стилем и климатическими особенностями местности, в которой планируется его сооружение. Одним из наиболее надежных, но не простых в исполнении вариантов считается голландский или вальмовый. Признаком такой кровли является наличие двух трапециевидных и двух треугольных скатов. Вальмовая крыша и ее разновидности отличаются не только необычным и изысканным дизайном, но и повышенной функциональностью.

Чем отличаются разные типы вальмовых крыш

Вальмами в строительстве называются скаты, которые располагают на торцовых сторонах кровли. В зависимости от конструкции и формы вальм определяется принадлежность данной кровли к определенному типу.

полувальмовые крыши

Определяют их небольшого размера вальмы, закрывающие только нижнюю часть фронтона. Интересный вид имеет мансардная полувальмовая крыша, отличающаяся красивой формой изломанного ската. К созданию этого типа крыши прибегают в том случае, если требуется увеличить площадь мансарды. Такую крышу рационально использовать при строительстве в местностях, где наблюдаются усиленные ветры — низкий скат обеспечивает отличную защиту фронтона сооружения от ветра и дождя.

Негативной стороной полувальмовой крыши является ее высокая стоимость, вызванная расходом значительного количества материалов (прикрытие примыкающих к наклонным плоскостям участков производится материалом, разрезанным по косым линиям). Некоторую экономию можно получить в случае использования обрезанных косынок листового кровельного материала для укрытия противоположных скатов. Возводить такую кровлю своими руками, да еще без наличия строительного опыта, очень сложно — непрост сам расчет голландской крыши, еще более сложное дело — его реализация на практике.

разновидность вальмовой — шатровая крыша

Особенность этой крыши — квадратное основание, т.е. конструкция представляет собой шатер, состоящий из четырех равносторонних треугольных фрагментов с вершинами, сходящимися в одной точке. Строительство какой конструкции подразумевает строгое подчинение законам симметричности.


Более интересным вариантом шатровой крыши является датская, имеющая фронтоны, расположенные в верхней части усеченных скатов, в такую крышу обычно встраивают вертикальные окна.

Преимущества и недостатки вальмовой крыши

Главным недостатком таких конструкций является высокий расход материалов и сложность сооружения, при планировке дома с мансардой нужно знать — такая крыша будет способствовать уменьшению площади пространства, размещенного под кровлей.

Преимуществ голландская крыша имеет намного больше:

  • ее основательный расчет, сооружение по всем правилам позволяет существенно увеличить сопротивление воздушному потоку, этому способствует отсутствие вертикальных торцовых поверхностей,
  • риск разрушения такой крыши, даже от ураганного ветра, снижается к минимуму,
  • сходящиеся к опорной коньковой балке угловые ребра исключают возможность деформации кровли жесткой конструкцией,
  • наличие четырех скатов позволяет обустроить большие свесы с каждой стороны дома, т.е. защитить его стены от воздействия атмосферных осадков,
  • крыша такого типа позволяет получить не выглядящую высокой конструкцию дома с мансардой, что чрезвычайно важно в случае встраивания такого дома в уже существующий одноэтажный архитектурный ансамбль,
  • вид такой крыши чрезвычайно привлекательный и эстетичный.

Стропильная система вальмовой крыши — делаем разметку

Сборку стропил обычной кровли выполняют из стропильных ног одинакового размера. С голландкой вопрос обстоит иначе — длина ее боковых скатов меньшая, опорой для них служат фрагменты, располагающиеся по диагонали. Поэтому в период подготовки к работе следует произвести заготовку материалов и разметить основные узлы.

Конек вальмовой крыши, представляет собой брусок, на который выполняется монтаж остальных фрагментов, размещают его строго в центре конструкции. Концы каждного стропила опираются на этот элемент, поэтому для его изготовления потребуется особо прочный материал.

Установка накосных, или угловых, стропил производится одним концом к коньку, другой — выходит за пределы сооружения. Для накосных стропил желательно использовать такой же прочный брус, как и для конька.

Опорой для центральных брусьев служат мауэрлат и конек, при установке центральных стропил происходит образование боковых скатов кровли. Крепление промежуточных стропил также выполняют к коньку, опуская из вниз по скатам.
Короткие стропила, в зависимости от места расположения, будут иметь разную длину, опорой для них будут служить мауэрлат и угловые стропильные брусья.

Естественно, конструкция состоящая из большого количества фрагментов разных размеров требует точности расчетов и создания подробных чертежей. Сначала отбивают осевую линию проходящую по верхней части стен. После расчета толщины конькового бруса отмечают точки расположения фрагментов стропильной системы относительно друг друга. Если стропила будут изготовляться из доски одинакового сечения, то просвет между стропилами и кровельным материалом получится совсем незначительный, за счет возвышенного размещения верхних частей стропил относительно угловых.

Монтаж вальмовой крыши

При выполнении монтажных работ желательно пользоваться замерной рейкой, представляющей собой самодельный прибор изготовленный из планки или полоски фанеры. Толщина ее не должна превышать 5 см. Рейка должна иметь большую длину, поэтому использование толстого и тяжелого материала приведет к непомерному ее утяжелению, что в конечном итоге усложнит работу. Ширина рейки должна быть такой, чтобы разметку на ней можно было увидеть со значительного расстояния.

Рейка избавит от необходимости использования рулетки — каждый из замеров, необходимых при выполнении монтажных работ будет наноситься непосредственно на поверхность рейки. При помощи такой рейки будет удобно откладывать одинаковые расстояния.


Чтобы выполнить верхнюю обвязку крыши используют брус толщиной в 1/2 толщины конькового. Укладку промежуточного стропила выполняют в точке, полученной при прикладывании замерной линейки одним концом к отмеченной линии и другим, расположенным вдоль боковой стенки. Расчет длины стропильно свеса не составляет особого труда — рейку располагают так, чтобы один ее конец находился на внешнем контуре стенки, второй — на свесе. Затем размечают точки установки стропил на боковой стенке, такие-же действия выполняют на каждом из углов, получая при этом точки размещения центральных стропил и торцов конька.

Определив точки размещения каждого кровельного элемента на горизонтальной поверхности конструкции, можно приступать к расчету, используя при этом теорему Пифагора. При этом прямоугольный треугольник будет образовываться стропилами и нормалью, полученной от точки их крепления к основанию чердака, т.е. высотой расположения над мауэрлатом.

Для облегчения работы следует воспользоваться готовой таблицей в которой содержатся коэффициенты соотношения длины стропил в зависимости от их размещения. Для расчета длины ноги стропильного узла находят произведение длины проекции ноги на конкретный коэффициент. Использование этой формулы позволяет значительно ускорить процесс вычислений.

Далее начинают размечать места расположения накосных стропил и промежуточных. Надежное их крепление к коньку обеспечат косой срез на накосных элементах и двойные подрезы на коньковом брусе.

Особенности, которые следует учесть при сборке вальмовой крыши

При изготовлении стропил следует учесть, что конек и наклонные фрагменты должны иметь одинаковое сечение, если оно будет разным — конструкция значительно усложнится. Кроме того, появится риск возникновения перекоса несущих конструкций, который может вызвать необходимость в проведении капитального ремонта крыши даже в случае удовлетворительного состояния кровельного пирога.

Крепление коротких стропил следует выполнять к накосным брусьям. При выполнении монтажа требуется строго соблюдать углы наклона каждой детали. Для наклонных стропил он будет таким-же, как и для кровель других видов. Но при этом высота вальмовой крыши должна быть достаточно большой — желание соорудить низкую вальмовую крышу приведет к необходимости установки дополнительных опор, которые смогут выдержать нагрузку, исходящую от тяжелых деталей конструкции. Естественно, это приведет к увеличению расхода материалов и увеличению объемов работ.

Для сооружения крыши можно использовать только сухую древесину хвойных деревьев. Увеличению срока ее службы будет способствовать обработка противогрибковыми пропитками и антипиретиками. Они защитят древесину от возгорания и поражения плесенью и микроорганизмами.

Порядок выполнения работ

На следующем после разметки этапе работ производят установку стропил. Для диагональных стропил и конька используют доску того же сечения, что и для остальной конструкции, но спаренную. Повышенная прочность этим элементам понадобится по той причине, что нагрузки на них будут оказываться намного большие, чем на обычные стропила.

Длинные стопила нуждаются в установке опор в виде подкосов или стоек, изготовленных из бруса. Также можно воспользоваться двойными спаренными досками, опирающимися на слой перекрытия. Такую стойку закрепляют на деревянной прокладке, не забывая при этом укладывать слой гидроизоляции. Устанавливают подкос под углом в 45-55 градусов, одна его сторона должна упираться в лежень, вторая — удерживать стропило, причем именно в точке, где сосредотачивается максимальная нагрузка.

Как выполняется крепление стропил

Соединять составляющие стропильной конструкции можно при помощи:

  • болтов или шпилек,
  • специальных накладок,
  • гвоздей.

Чтобы конструкция приобрела достаточный запас прочности точное место установки крепежных элементов и их количество должно быть правильно рассчитанным, в противном случае накопленный на кровле снег или сильный ветер могут привести к разрушению несущих конструкций. Крепление стропил к мауэрлату выполняют при помощи опорного бруса или пропилов, удерживающих деталь на нужном месте.

Как правильно закрепить мауэрлат

Одного только качественного крепления стропил будет недостаточно для того, чтобы гарантировать долговечность сооружаемой крыши. Очень важным условием ее прочности будет надежная фиксация мауэрлата — деревянного бруска, предназначенного для распределения нагрузок, создаваемых крышей на верхних участках стен сооружения и предупреждения разрушительного воздействия распорных сил, создаваемых стропилами.

В зависимости от используемых стеновых материалов определяют нужный тип мауэрлата. К примеру, его роль может выполнять верхний венец деревянного сруба. Для кирпичного дома это может быть брусок сечением 150х150 мм или соединенные доски сечением 50х150 мм.

Перед началом установки мауэрлата следует проложить слой гидроизоляционного материала, к примеру — пару слоев рубероида. Большое значение также имеет прочность крепления мауэрлата.

Часто применяют такой вариант: в кладку, за несколько рядов до уровня монтажа мауэрлата, внедряют деревянные бруски. Частота их установки зависит от периметра кровли и предварительно просчитанной нагрузки, которая будет оказываться на мауэрлат.

Соединение деревянных брусков и основного бруса производится специальными скобами, обеспечивающими достаточно надежное крепление. Кроме того, в завершающих рядах в кладку вмуровывают шпильки диаметром до 15 мм. с шагом 1,5 м. Их также используют для фиксации мауэрлата. Закладываются шпильки на глубину 3-4 рядов кладки. При выгонке стены в нее можно встроить стальную проволоку, а концы затем использовать для обвязки мауэрлата. Количество вкладок делают соответственно количеству стропильных ног.

Если стены сооружения пенобетонные или газосиликатные, то рациональным решением будет сооружение бетонного армированного пояса, при обустройстве его также устанавливают шпильки с резьбой.

В заключение можно заметить: сооружение дома с вальмовой крышей — занятие тяжелое, но результат оно даст отличный — красивое, надежное, уютное жилье, с крышей, способной выдержать натиск ураганного ветра и любую непогоду.

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.Разница между этими двумя версиями шкалы EF является важным моментом, который требует дальнейшего исследования, как указали Гаванский и Копп (2017).

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

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

Крыши жилых домов могут быть построены с использованием различных форм и уклонов.Многие включают слуховые окна или другие дефекты для покрытия домов неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных 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, а экономический ущерб оценивается в 3 миллиарда долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0 – EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и поэтому можно выделить так много этапов развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая 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 последствий ущерба до 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, которые демонстрируют аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, по-видимому, не повреждены по остальному периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. На правой стороне фотографии оставшаяся часть крыши провисает, что дополнительно указывает на то, что нижележащая рама вышла из строя. Дома, показанные на рисунке 3A, были расположены вдоль Кайл Драйв на западной окраине Мура, штат Оклахома.Несколько домов на этом коротком участке имели аналогичные дефекты каркаса вальмовой крыши и были построены примерно в 2006 году (Graettinger et al., 2014). Осмотр фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждением крыши DOD-4 или DOD-6, 40% оказались разрушенными из-за аналогичных частичных повреждений. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя из-за прибитых соединений между элементами, поскольку сломанных пиломатериалов не видно. В следующем разделе будут представлены дополнительные статистические данные и наблюдения из двух выбранных районов после торнадо в Джоплине, штат Миссури.

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

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

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

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

Анализируются две области исследования, обведенные белым цветом на Рисунке 4, и оценивается возникновение различных видов отказов. Фотографии повреждений в отмеченных местах были изучены, и отмечен предполагаемый тип отказа. При этом просмотре данных каждое отдельное жилище оценивалось на предмет того, было ли повреждение вызвано RTWC, обшивкой или повреждением каркаса. Помимо повреждений кровли, включаются разрушения стен, соответствующие требованиям DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изученных крыш. В области 1 в левой части рисунка 4 обнаружены дома, которые выглядели более новыми, большинство из них 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 всей видимости, были рамно-рамочной конструкции.

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

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

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

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

Разработан и 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 палочный каркас, оцениваются для определения относительной вероятности разрушения каркаса для 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 рамной крыши

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

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

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

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

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

Стратегия разработки модели в этом исследовании состоит в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Такой подход 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 балку также получают от двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой — с жесткими опорами. В случае каркаса с палкой расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы выбранные стропила можно было смоделировать с закрепленным и жестким шарниром на опорах и получить результаты максимального усилия в обоих случаях, аналогично методу, используемому в анализе фермы.

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

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

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

Расчет емкости

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

Совместные расчеты несущей способности включают определение несущей способности стального листа, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт решетчатых ферм, 2007 г .; Институт решетных ферм Канады, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности соединения двух опор с помощью гвоздей оцениваются на основе расчетных значений без учета факторов и уравнений из Справочника по дизайну древесины Канады (Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов, 2010).В зависимости от направления нагрузки требуемые 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 данной статье предельные отношения D / C для каждого элемента моделей фермы и стропила показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы — те, у которых отношение D / C ближе всего к 1 — выделены жирным шрифтом. Соединения со значениями D / C «N / A» либо развивают сжатие в результатах модели, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не соединение. Результаты из таблицы 3 также схематично показаны на рисунке 10. Как видно, отношения D / C для элементов и соединений сильно различаются по всей ферме.

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

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

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

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с опорой на пальцах имеет самую низкую относительную прочность с разницей в 40% с отношением D / C, равным 0.981 по сравнению со следующим по величине отношением 0,695 в элементе верхнего пояса в сочленении 3. Возможные изменения в пути нагрузки, возможностях элементов, геометрии и допусках фермы могут привести к сдвигам в любом из соотношений D / C; однако, поскольку анализ основан на взятии значений экстремального спроса для элементов каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D / C приведут к изменениям в текущих результатах. Ожидается, что RTWC с 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 различия в поведении крыши и параметрах соединения делают возможными другие отказы. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки при строительстве, ухудшение характеристик элементов и устаревшие стандарты проектирования, по которым строились старые дома с каркасным домом.

Ограничения

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

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

Неисправности каркаса крыши, представленные в этой статье, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимостям каркаса. Результаты анализа D / C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с рамной рамой; тем не менее, прогрессирование разрушения больших секций крыши точно 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 рукоятки. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию наружного каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных разделением нагрузки в конструкциях с рамой из стержней.

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 на фото отказы могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли как разрушение верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к постепенному, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

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

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

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

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

Ramseyer, C., Floyd, R., Holliday, L., and Roswurm, S. (2014). «Влияние систем крепления поперечной нагрузки на повреждение и живучесть жилых конструкций, пострадавших от торнадо в Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.» 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 конструкций . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Что такое шатровая крыша?

Мы расскажем вам все, что вам нужно знать о вальмовой и двускатной крыше, о том, как ее построить, о ее преимуществах, недостатках и чем она отличается от остальных.

Итак, возможно, вы не сможете понять, что делает сверлильный станок, только по названию или причине вашего способа обнаружить функцию, лежащую в основе bradawl. Но некоторые вещи названы так, как они есть, например, отвертка. Так обстоит дело с вальмовой и двускатной крышей. Проще говоря, это крыша, у которой есть и шатры, и впадины. Но что именно это означает? Что он делает и почему это важно?

Связанный: Части водосточного желоба | Типы крыш | Крыша Jerkinhead | Парапетная крыша | Клесторийная крыша | Крыша соляного ящика | Мансардная крыша | Крыша-бабочка | Gambrel Roof | Двускатная крыша | Крыша сарая коробчатая | Капот на крышу

Борт

Если крыша двускатная, это не значит, что на ней можно носить корзину для белья.В разговорах о кровле это означает, что конструкция имеет уклон со всех четырех сторон. По строгому определению, «вальм» шатровой крыши — это точка, где встречаются две наклонные стороны. Угол, при котором встречаются две наклонные стороны шатровой крыши, называется скосом вальмы.

Крыша, имеющая шатры и впадины, имеет более одной секции, где встречаются четыре наклонные стороны, но эти секции соединены с другими участками шатровой крыши. Чем они разделены? Конечно: долины! В большинстве новых домов, построенных в современном стиле, вы увидите шатровую и долинную крышу.Это все еще популярный вид, хотя такая конструкция крыши существует уже много десятилетий.

Это звучит просто, когда вы читаете об этом или представляете себе это в своей голове. Однако на самом деле строительство вальмовой и двускатной крыши — довольно сложное мероприятие, для которого требуются шатровые и долинные стропила, обширный каркас и профессиональные навыки кровли.

Строительство вальмовой и двускатной крыши

Вальмовая и ендовная крыша должна поддерживаться шатровыми и ендовными стропилами. Эти стропила являются несущими и расположены под углом, обычно 45 градусов.Стропила сходятся на общем гребне и заканчиваются общими стропилами с каждой стороны. Стропила необходимо устанавливать так, чтобы они выдерживали вес вальмовой и двускатной кровли.

Они также должны идеально соответствовать всем этим бедрам и впадинам и точно следовать линиям крыши, чтобы выдерживать вес крыши. Если все это звучит сложно, то это потому, что это так. Конструкция вальмовой и двускатной крыши довольно сложна и запутана, поэтому для ее правильной сборки требуется эксперт.

Каждое измерение и каждый угол обрамления должны быть абсолютно безупречными, поэтому вам нужен профессиональный кровельщик с опытом работы в этом конкретном дизайне, чтобы установить вальмовую крышу и крышу с впадиной. Это не тот проект, который вы хотите попробовать сделать своими руками. Думаю об этом.

Если вы отклонитесь хотя бы на один сантиметр от ваших размеров, вы можете получить крышу, которая не является конструктивно прочной. Это означает, что это потенциально смертельно опасно. Когда вы подумаете об этом в этих терминах, то, безусловно, стоит того, чтобы профессиональная кровельная компания установила каркас для вашей вальмовой крыши.

Поскольку для поддержки этой конструкции крыши требуется обширный каркас, а также из-за того, что существует множество различных углов, вершин и падений, вальм и впадина — одна из самых дорогих конструкций крыши. Для создания такой конструкции крыши требуется много труда и много материалов. Вам также необходимо нанять очень опытную кровельную компанию для выполнения этой задачи, которая обойдется вам немного дороже.

Однако, поскольку на строительство этого типа кровли уходит так много времени и труда, в большинстве случаев это очень долговечный тип кровли.Конструкции вальмовых и двускатных крыш рассчитаны на длительный срок, а это значит, что вы сможете иметь эту крышу на всю жизнь, если за ней будут ухаживать с мелким ремонтом и вниманием.

Преимущества и недостатки

Вальмовая и двускатная крыша — один из самых популярных дизайнов, настолько, что он стал одной из отличительных черт современного дизайна дома. Вы можете увидеть эти типы крыш повсюду в новых подразделениях. Главное преимущество такой крыши очевидно: она отлично смотрится.

Крыша, имеющая множество наклонов и выступов, намного более интересна визуально, чем крыша, имеющая единую форму, покрывающую весь дом. В конечном итоге крыша становится важной архитектурной особенностью дома, а не просто необходимым элементом для завершения строительства.

Однако у каждого варианта есть свои недостатки, и вальмовая и двускатная крыша не застрахованы от этого. Везде есть долина, есть вероятность скопления дождя, снега и мусора.Повсюду, где соединяются две шатровые части крыши, в конечном итоге образуется щель, и это может легко превратиться в кошмар, если что-то там застрянет. Несколько очень сильных снегопадов могут сильно повлиять на эту долину и в конечном итоге растают, образуя много воды. Это может перерасти в протечки или повредить крышу.

Убедитесь, что на вашей крыше есть отличная дренажная система, чтобы вода и снег могли растаять и уноситься с крыши, где они не могут причинить никакого вреда.Часто проверяйте наличие засоров, которые могут помешать эффективному сливу воды.

В противном случае вода может скопиться и привести к серьезному повреждению крыши. Также помните, что любая крыша, имеющая несколько провалов и впадин, имеет несколько точек, где что-то может пойти не так. Есть еще кое-что, что может пойти не так, потому что у вас больше потенциально слабых участков крыши.

Предотвратить попадание мусора в ловушку не так-то просто. Не существует удобной дренажной системы для ветвей деревьев и опавших листьев, которые могут застрять в впадинах вашей вальмовой крыши.Для этого вам понадобится лестница и соответствующее защитное снаряжение, чтобы счистить весь мусор, которого не должно быть на крыше.

Одно большое преимущество вальмовой крыши — это сопротивление ветру. Поскольку они имеют внутреннюю несущую конструкцию и форма конструкции немного напоминает несколько пирамид, собранных вместе, конструкции вальмовых и двускатных крыш довольно устойчивы к повреждениям ветром. Наклонные стороны придают крыше более аэродинамический дизайн по сравнению с другими вариантами.

Должен ли ваш дом быть увенчан хмелем и долинами с этой классической стильной крышей? В каждой конструкции крыши есть взлеты и падения, но у бедра и впадины определенно есть еще несколько взлетов (прыжков), и у них есть падения (долины).

Home Stratosphere Giveaways …

Enter to Win Маленькая бытовая техника

Лучшие мелкие бытовые приборы включают блендер Vitamix, быстрорастворимый горшок, соковыжималку, кухонный комбайн, настольный миксер и кофеварку Keurig.

Бесплатные раскраски и книги для детей

Бесплатно скачать и распечатать.

Загрузите тысячи пользовательских раскраски и пазлов для своих детей.

Boston Hip Roof — Как обсудить

Бостонская шатровая крыша

Что такое шатровая крыша Boston?

Бостон Хип.Чтобы завершить черепичную, шиферную или черепичную крышу, черепицу укладывают двумя параллельными рядами, которые перекрываются в шатровых теплообменниках, которые перекрываются в противоположных направлениях, создавая устойчивое к погодным условиям соединение.

Аналогично, что такое крыша у крыши?

Вальмовая, выдвижная или вальмовая крыша — это тип крыши, у которой все стороны спускаются от стен, обычно с довольно пологим уклоном (хотя шатровая крыша по определению является полой крышей с крутыми спусками). Таким образом, крытый дом не имеет фронтонов или других вертикальных сторон крыши.

Модные головные уборы еще дороже?

Вальмовые крыши дороже односкатных крыш, потому что это более сложная конструкция, требующая большего количества строительных материалов, включая сложную стропильную или стропильную систему.

Если да, то в чем разница между вальмовой крышей и двускатной крышей?

Вальмовая крыша наклонена со всех сторон, обычно четыре, в результате чего получается пирамидальная форма. Вальмовые крыши часто встречаются в районах с сильным ветром и снегом. Они очень прочные и доступны в разных моделях.С другой стороны, двускатная крыша имеет наклон с двух сторон и соединяет ее со специальными стенами, называемыми фронтонами.

В чем преимущество вальмовой крыши?

Преимущества: Вальмовые крыши более устойчивы, чем двускатные. Внутренний наклон со всех четырех сторон делает его более прочным и долговечным. Вальмовые крыши отлично подходят для сильного ветра и заснеженных участков. Наклон крыши позволяет снегу легко скользить без стоячей воды.

Нужны ли для вальмовой крыши несущие стены?

В случае конструкции шатровой крыши, четыре внешние стены поддерживают концы балок крыши, так что все внешние стены несут нагрузку от крыши выше.Несущие внутренние стены также могут поддерживать крышу, как и карниз.

Есть ли у вальмовой крыши несущие стены?

Большинство наружных стен несут нагрузку на дом, в то время как несущие внутренние стены обычно могут быть параллельны коньку крыши дома и иметь тенденцию быть перпендикулярными балкам пола. Однако дом с шатровой крышей предполагает, что все наружные стены несущие.

Поддерживает ли ортез бедра сам себя?

Одиночный фланг определенного размера обычно является независимым.Однако многие новые конструкции крыши уже не являются простыми, а сносятся поперечными фронтонами и т. Д., Которые выступают во всех направлениях.

Нужны ли балки крыши для фланга?

Re: Шатровая крыша без балок Мысль о заботах свисает с хвостов обычных балок. Если соорудить четырехскатную крышу, можно обойтись без стропил.

Почему его называют вальмовой крышей?

Вальмовые крыши, также называемые скатными крышами, скатные крыши со всех сторон конструкции без вертикальных концов.Вальмовый — это внешний угол, где сходятся смежные скатные крыши. Треугольная наклонная поверхность, которая образуется коньком, который встречается с коньком крыши, называется концом конька.

Что такое голландское бедро?

ОТВЕТ. Голландская вальмовая крыша, также известная как голландская двускатная крыша, представляет собой комбинацию типов вальмовой и двускатной крыши, где двускатная крыша находится в конце кормы на плане вальмовой крыши.

Как определить наклон вальмовой крыши?

Инструкции Введите длину здания.(Футы + дюймы) Введите ширину здания. (Футы + дюймы) Вставьте карнизный свес. (Дюймы) Введите уклон крыши. (Местоположение / 12) Введите квадратные метры, которые будет занимать посылка. (м²) Введите коэффициент брака. (в процентах)

Почему у сарая двускатная крыша?

Эта конструкция широко используется в сараях и конюшнях в Соединенных Штатах благодаря своей форме, которая обеспечивает дополнительное пространство для хранения. Этот стиль крыши также часто встречается в церквях и домах, поскольку дизайн стал популярным в голландские и грузинские колониальные периоды.

Можно ли сделать вальмовую крышу из двускатной крыши?

Вальмовая крыша — четырехсторонний вариант двускатной крыши, образующий длинные трапециевидные стороны и короткие треугольные стороны. Существующие скатные крыши можно преобразовать в вальмовые без демонтажа всей кровельной системы. Строительство вальмовой крыши с нуля обходится дороже, потому что требуется больше кровельного материала.

Как определяется высота потолка?

Угол или уклон крыши рассчитывается исходя из числа дюймов, на которое она увеличивается по вертикали на каждые 12 дюймов по горизонтали.Например, крыша, которая поднимается на 6 дюймов на каждые 12 дюймов горизонтальной направляющей, имеет уклон 6 дюймов.

Какой средний уклон крыши?

Обычные уклоны крыш Чаще всего уклоны крыш находятся в диапазоне от 4/12 до 9/12. Сиденья меньше 4/12 имеют небольшой угол наклона и определяются как подвесные потолки.

Что такое пирамидальная крыша?

Пирамидальная крыша — одна из множества разновидностей шатровых крыш. Судя по названию, пирамидальная крыша имеет форму пирамиды и построена на квадратном или прямоугольном основании.Этот тип кровли подходит для небольших конструкций или небольших частей дома, таких как гаражи и бассейны.

Сколько существует видов крыш?

9 различных типов черепицы для солнечных батарей. Современные солнечные панели легко интегрируются в существующую черепицу и вырабатывают до 1 киловатта энергии на 100 квадратных метров. Асфальтовая галька. Металлическая крыша. Сталь с каменным покрытием. Шифер. Шифер. резины Глина и керамическая плитка ■■■■. Зеленое спасибо.

Вальмовая крыша Boston

Система Ориоку — Японская архитектура

В этом случае анкерные балки стропил располагаются непосредственно поверх колонн, а полые балки проходят поверх анкерных балок.Ступенчатый шип колонны делается на несколько миллиметров короче, чем показано на схемах, во избежание случайного зацепления балки за нее. Система Ориоку обеспечивает более низкую высоту потолка, чем Кьоро. Система Kyoro более гибкая, поскольку стропила и перекрестные балки не должны поддерживаться в том же месте, что и колонны.

Слева направо: стропила, балка, колонна, крестовина

Ranbo * oeam (балка)

o Колонна установлена ​​на подстилке.

0 Анкерная балка устанавливается на колонну (головка колонны: ступенчатый шип).

o Колонна установлена ​​на подстилке.

0 Анкерная балка устанавливается на колонну (головка колонны: ступенчатый шип).

Лежащая балка fcrjce (т * штанга)

Внутренний корень bcaro

Ptfnposl

T * луча)

Соединитель поперечной балки

(Коя даймочи)

Иногда перекрестные балки необходимо соединить и привязать к внутренней сети балок крыши. Уникальной характеристикой этого соединения является то, что ни нижняя поперечная балка, ни верхняя поперечная балка не претерпевают уменьшения сечения в точке соединения.На схеме показано расположение такого стыка с возможностью установки стойки прогона наверху узла. Обычно столбы прогонов распределены равномерно. Не всегда они располагаются на стыке анкерных балок и балок крыши. Дюбели, используемые для позиционирования тиковых балок друг над другом, обычно имеют дугу шириной 30 мм, и дуга всегда просверливается вертикально, а не перпендикулярно внутренним поверхностям стыка.

балка лежа fcrjce (т * штанга)

Ptfnposl

Внутренний корень bcaro

T * луча)

lo * tr wewj

Л.

; р кс

*

г

• 1 1 ~

«Т

План .;

Балка нижняя (нижняя)

Elevation S

Внутренняя балка крыши нижняя Анкерная балка (нижняя)

Внутренняя балка крыши

O Внутренняя балка крыши

© Верхняя поперечная балка сидит на нижней поперечной балке.К сборке добавляется столб прогона.

СОЕДИНИТЕЛЬ 12

Стропильный шарнир бедренный

(Ёсемунэ но суми)

Будут введены три вида стропильных соединений бедра с пятью углами наклона (одно солнце составляет одну десятую фута). Все эти суставы имеют общие характеристики. Стропила крыши (включая угловые скобы пещеры) расположены перпендикулярно друг другу, и все они имеют одинаковый уклон. (1) Тройник балочный

Точно изготовленные шип и паз (гойя хозо саши) необходимы для изготовления этого соединения.-1

Pljr>. sop view ‘S

<

к «

—1-1

Бедро

Снижение

Ограничение мощности

Балка IB)

Стропила бедренная

Uli LMLJ U5_J Угловые кронштейны карниза

O Расположение балок

0 Балка (A) вставляется в балку (B) и забивается клин (шпунтованный шип и паз).2 шкала.

На рисунке а) показано, как расположить размеры для стропил на балках пещеры. На балке I линия продолжается вниз от «togcM (точка A) с тем же шагом, что и стропила (шаг 5 солнечных). Эта линия пересекает балку I на верхней и внешней грани в точках B и C соответственно. Две линии, параллельные центральной линии фермы, проходят по дуге от точки B и точки C до пересечения с балкой II в точке G и точке D. Линия CD чрезвычайно важна.Ее называют линией «Кучиваки». От точки D выкладывается еще одна линия с таким же уклоном, что и стропила крыши. Эта линия пересекает торцевую грань балки II в точке E. Линия EF проводится через грань параллельно верхним поверхностям балок. Плоскости STUV и WXYZ представляют собой нижние грани канавок, предназначенных для размещения стропил.

Схема расположения вальмового стропила изображена на рисунке б). Мы только что объяснили, как точки B и C образовались из «выступа» (точка A) на балке I.Таким же образом устанавливаются точки B ‘и C на балке II. Линия Кучиваки из точки C и ее аналог на верхней поверхности из точки B ‘проводятся вдоль балки II. Линия B ‘- пересекает внутреннюю грань фермы I в точке H (линия B’H параллельна центральной линии RQ фермы II так же, как линия BG параллельна центральной линии PQ фермы I.).

(а) План ферм с выемками под стропила (включая кронштейны угловых карнизов)

(в) План бокового наклона верхней поверхности тазобедренного стропила

(г) План пересечения стропильного угла карниза) с тазобедренным стропилом

Стропильный кронштейн или кронштейн углового карниза

(b) План стропила вальмы

Стропил или кронштейн углового карниза

(г) Схема пересечения стропильного углового кронштейна карниза) с тазобедренным стропилом

(в) Схема бокового наклона верхней поверхности тазобедренного стропила

Новая линия GH проложена поверх пересечения двух балок.Еще две точки, J и K, устанавливаются на половину ширины стропила бедра от центральной точки H и точки G. Стороны дуги бедра выступают вниз на верхние поверхности, образуя линии X) ‘и линию KK’. На этих линиях дуга точек J ‘и K’ продолжается до пересечения с внешней гранью балки II в точке 1. Линия IN проводится на половине шага стропил крыши (шаг 2,5 солнца) на внешней поверхности балки II. с уклоном вниз от точки I. Продолжение линии JJ ‘и линии KK’ дает нам точку L и точку M, расположенную на внешней стороне фермы II.От точек L и M по торцу фермы II проводятся две вертикальные линии. Пересечение этих линий с линией IN дает точку N и точку O соответственно. Теперь у нас есть все линии, необходимые для вырезания канавки, предназначенной для установки стропила бедра. Нижняя поверхность канавки входит в состав J’K’ON. (Ширина бедра)

LN = J’L * W? MO = K’M * TO72 ‘IL = JW1’ TT-Wb

Рисунок c) демонстрирует, как расположить боковой шаг на верхней поверхности бедренного стропила.h3 = BE2, следовательно, /.BFE-90 ° -% | -h / (, / 2h)

На рис. D) показано, как расположить плоскость сечения для пересечения стропила крыши (включая угловые скобы для пещер) с тазобедренным стропилом. 2 GH = ya GI2 = GII2 + III2 = ja2

соответственно

¿KLI = ZKLG = 90 °.ZKNJ-ZKNG = 90 °. ЖМГ: ЖМЖ 90 »

Предположим, KL

GL-следовательно KN / KL

Наконец, на рисунке c) показано расположение нижней части тазобедренного стропила в месте его соприкосновения с балкой. XYZ на рисунке e) сделана параллельно OtB, G на рисунке b). ZYD и XYD контактируют с лицевой стороной фермы. Высота звука — FX / FD. Пусть ширина стропил вальма будет W.

2 272 ~ T72

FD = AX

(e> Схема низа тазобедренного стропила на пересечении с балкой

(2) Крестообразный стык балки

На практике балки соединяются в Т-образный узел.

совместный вид креста. — & — Половина крыша ртфрр п.тдв )

Лифт »

Балка (A)

Элеватор »

Балка (A)

Сверху. слева направо: Балка B. Носовая часть балки, балка A. Вальмовая стропила Внизу: стропила

Вальмовая стропила

квартал

»

L ■ •

—J «О

\

1

Вт \ и \ с \

• • • • • • •

или

фунтов стерлингов

■ A ‘

Балка

Pljn.

O Расположение балок A и B и передней части балки

© Балка B вставляется в балку A ‘, заключенную в ласточкин хвост).

Стык завершается установкой стропил.

Стык завершается установкой стропил.

Планировка (2)

Примечание. Обсуждаемая общая схема соединения Т-образной балки для следующих двух соединений будет опущена. Нужно только вводить новые концепции.

Схема конца вальмового стропила изображена на схеме б).Уклон вальмовых стропил, называемый шагом нагезуини, зависит от шага стропил крыши (5 солнечных уклонов) и считается перпендикулярным торцевым поверхностям вальмовых стропил. План PRS параллелен 0, B: G на рисунке б). План ORS параллелен точкам 0, B, G на рисунке b). OQS и OPS лежат внутри вертикальной поверхности тазобедренного стропила. Значения требуются arc OQ, OS и TV соответственно.

е) Схема подрезки конца бедра

Поверхность OQS нормальна к облицовке.

Предположим, OP = h

¿POR-ZPRQ PQ = PR * 2 = 4h 0Q 5h, поскольку z OSR = z TVS с OR / RS = y5 / 2.=

Вт

(3) Скос пополам (ncjigumi)

Пещерные балки пересекаются друг над другом в форме, называемой тазобедренным углом. Чтобы уравновесить прочность по обеим осям, секции балки вырезаны на равную величину. Эта концепция соединения называется разделением пополам со скосом. В местах их пересечения балки перекрывают друг друга. Ступенчатый шип угловой колонны скользит через пересечение балок и выходит за него, готовый принять бедренное стропило. Вальмовые стропила присоединяются к стропильной колонне, отстоящей от угловой колонны.

Читать дальше: Info

Была ли эта статья полезной?

Шатровая и долинная крыша Преимущества и недостатки St Clair Shores

Если вы видели раннюю колониальную архитектуру и постройки до 20-го века, вы знаете, что вальмовая и долинная крыша дает преимущества и недостатки. Действительно, фотографии с дизайном вальмовой крыши демонстрируют традиционный вид дома, который захочется иметь большинство владельцев жилой недвижимости на Сент-Клер-Шорс. Фактически, чтобы убедиться, что он прослужит долго, вам понадобится помощь профессиональных и опытных кровельных подрядчиков Clinton Township MI как в установке, так и в обслуживании.

Тем не менее, будет ли конструкция вальмовой крыши по-прежнему практичной в ближайшие годы? Что лучше: вальмовая или двускатная крыша?

В этом коротком посте вы узнаете:

  • Характеристики шатровой и двускатной крыши
  • Какие преимущества вы получите после строительства шатровой и двускатной крыши
  • И несколько недостатков, которые домовладельцы St Clair Shores должны учитывать

Что такое скатная и двускатная крыша?

В разных городах и деревнях Сент-Клер-Шорс довольно часто встречается конструкция вальмовых и долинных крыш.Фактически, вы увидите, что домовладельцы наслаждаются преимуществами и недостатками шатровых и долинных крыш в разных пригородах.

Их внешний вид немного сложнее традиционной вальмовой крыши. Предшественник вальмовой и двускатной крыши создает форму пирамиды, обычно совместимую с квадратными или прямоугольными домами, обычными для бунгало.

С другой стороны, бунгало с пересекающимися прямоугольниками будут выглядеть как две пересекающиеся друг с другом конструкции полувальмовой крыши. Таким образом, этот дизайн породил определение или концепцию вальмовой и двускатной крыши, принятую во многих западных загородных домах.

Связано: Подбор правильной конструкции крыши для вашего объекта недвижимости в St Clair Shores

Преимущества и недостатки крыш с откидной и долинной крышами

Достаточно верно, если вы знаете о преимуществах и недостатках откидной и долинной крыши, вы можете принять четкое решение. используя материал. Эти конструкции крыш не безупречны. С другой стороны, они предлагают явные преимущества, которыми другие не обладают.

Преимущества

Усовершенствованная водосточная система

В большинстве дискуссий о преимуществах и недостатках скатных и двускатных крыш многие понимают, что их полностью наклонные конструкции в значительной степени способствуют управлению дождевой водой.

В районе Сент-Клер-Шорс объекты размещения сталкиваются с влажным континентальным климатом, сопровождающимся сильными ливнями и холодными снегопадами. Следовательно, вальмовые и долинные крыши улучшат срок службы кровли и имущества, доставляя всю дождевую воду прямо в водостоки с незаблокированными и эффективными водосточными трубами. Кроме того, несколько углов позволяют домовладельцам установить несколько водосточных водостоков для максимальной эффективности управления дождевой водой.

Благодаря своей длинной пирамидальной форме, шатровые и долинные крыши будут сбрасывать проливные дожди на землю, не забивая водостоки и водосточные трубы.

Традиционный «домашний» вид

Действительно, многие видят эстетические преимущества дизайна, когда говорят о преимуществах и недостатках вальмовой и двускатной крыши.

Если вы когда-нибудь читали какой-нибудь западный сборник рассказов, вы видели множество традиционных архитектурных шатров и долин. Действительно, многие из этих книжек с картинками освещают истории, написанные с ранних веков.

Таким образом, большинство людей будет воспринимать дома с шатровыми и долинными крышами как имеющие традиционный «домашний» вид.Кроме того, благодаря своей большой ширине он демонстрирует эстетику вашей битумной черепицы или других кровельных материалов. Безусловно, в ясный солнечный день дома с шатровыми и долинными крышами будут выглядеть лучше всего.

Большая ширина вальмовых крыш демонстрирует красоту ваших кровельных материалов прямо у бордюра.

Выдерживает сильные ураганы

В большинстве дискуссий о преимуществах и недостатках вальмовых и двускатных крыш многие подчеркивают возможности вальмовых и двускатных крыш, когда дело доходит до установки диагональных распорок.

Подрядчики используют и посоветуют домовладельцам установить эти распорки, чтобы предотвратить возможное серьезное повреждение крыши в результате штормов с высокими скоростями ветра и возможных торнадо. Действительно, эти подтяжки добавляют плотности, которая препятствует поднятию тяжестей.

Однако вальмовые и двускатные крыши обладают способностью к саморегулированию из-за своей плотности. Кроме того, их форма предотвращает подъем из-за сильного ветра.

Более просторный дом

Большинство людей сравнивают преимущества и недостатки шатров и впадин с преимуществами и недостатками плоских крыш.Однако один большой недостаток плоских крыш — они занимают много места.

Вальмовые и двускатные крыши создают просторную мансарду. Кроме того, большая ширина вальмовых крыш и крыш с впадинами позволяет домовладельцам устанавливать слуховые гнезда или красивые световые люки по всей длине.

Действительно, домовладельцы могут отказаться от создания мансарды и вместо этого иметь дом с высоким потолком, который улучшает эстетику интерьера их дома.

Недостатки

Повышение риска утечки

Вальмовые и долинные крыши имеют несколько впадин, которые помогают направлять поток дождевой воды в желоба и водосточные трубы.Однако свойства с механически скрепленными или полностью склеенными системами, такие как крыши из EPDM, подвержены риску сильной утечки.

Например, полностью приклеенные подкладки вызовут протечки из-за огромного количества швов, которые не перекрываются по впадинам крыши.

Крыши с многочисленными швами всегда подвержены риску сильной протечки. Поэтому, если вы решите использовать вальмовую и двускатную крышу, вам потребуется эффективное управление утечками. Фактически, включение утечек в вашу кровельную страховку будет очень полезным.

Множественные швы подложки также означают более высокий риск утечки. Тем не менее, вы все равно получите эстетичную крышу из шатровых и долинных крыш.

Достаточно дорого в строительстве

Вальмовые и долинные крыши имеют высокую плотность, что не позволяет ураганам поднимать их над земельным участком. Однако их плотность увеличит затраты на строительство.

Любой уважаемый подрядчик посоветует домовладельцам построить дополнительные балки перекрытия. В свою очередь, ваша собственность может выдержать вес прочной крыши.

Кроме того, эстетика вашей собственности улучшится за счет конструкции вальмовой и двускатной крыши. Хотя он демонстрирует естественную красоту ваших кровельных материалов, для завершения конструкции требуется больше кровельных материалов.

Действительно, агенты по недвижимости выбирают конструкции вальмовых и двускатных крыш там, где это возможно, чтобы повысить привлекательность реконструированной недвижимости. Однако это большие вложения, и стоит знать об этом факте.

В старых церквях чаще всего используются шатровые крыши, подобные этой.Однако некоторые используют и вальмовые, и двускатные конструкции крыш.

Увеличенное рабочее время

В дополнение к дополнительным расходам на строительство и материалы, шатровые и двускатные крыши означают дополнительные рабочие часы для ваших кровельщиков.

Кроме того, вальмовые и двускатные крыши представляют собой сложные конструкции кровли, для выполнения которых требуются опытные специалисты. Кровельщики-ветераны, которые устанавливают крышу традиционной конструкции, будут стоить дороже, чем менее опытные конкуренты.

Однако, несмотря на дополнительные расходы, вы вкладываете средства в крышу, которая может гарантировать как минимум столетнюю эффективную защиту крыши и ее ценность.

Стоит ли покупать шатровую и двускатную крышу?

Вальмовая крыша с впадиной дает отличные преимущества для любой жилой недвижимости. Однако строить его довольно дорого.

С другой стороны, если вы готовы инвестировать в долговечность и долговечность собственности, тогда вам лучше всего подойдут шатровые и долинные крыши.

Процесс установки — самый важный процесс для продления срока службы ваших кровельных материалов и выполнения правильного проектирования.Если вы еще не нашли надежного подрядчика, вы можете доверять компании Miller Home Improvement для эффективной установки вальмовой и двускатной крыши.

Мы — подрядчик с многолетним опытом, специализирующийся на восстановлении и замене крыш жилых домов. Позвоните нам сегодня!

101

101 Модернизация Требуется . Согласно разделу 553.844, Законодательство Флориды, укрепление существующих построенных на месте домов для одной семьи должны быть предусмотрены жилые сооружения, способные противостоять ураганам. Сайт построен одно- Под семейными жилыми домами понимается построенный на участке отдельно стоящий дом для одной семьи. жилые постройки.

101,1 Когда крыша на существующем индивидуальном жилом доме, построенном на месте, является заменен , следующие процедуры должны быть разрешены выполняет кровельный подрядчик :

(а) Крепление и крепеж кровельного настила должны быть усилены и исправлены в соответствии с требованиями раздела 201.1.

(б) При необходимости должен быть предусмотрен вторичный водный барьер. по разделу 201.2.

101,2 Когда заменена крыша на здании, которое находится в разносимых ветром обломках регион, как определено в s. 1609,2 Флориды Строительный кодекс, здание и страховая стоимость которого составляет 300 000 долларов США или более или, если здание не застраховано или для которого имеется документация Страховая стоимость не указана, имеется справедливая оценка конструкции на для целей адвалорного налогообложения в размере 300 000 долларов США и более:

(a) Соединения крыши и стены должны быть улучшены в соответствии с требованиями раздела 201.3.

(b) Обязан Модернизация соединения кровли со стеной не требуется сверх 15 процентное увеличение стоимости переналадки кровли.

(c) Где полная модернизация всех соединений между крышей и стеной, как указано в Разделе 201.3 превысит 15 процентов стоимости проекта по замене кровли, приоритеты, указанные в Разделе 201.3. 7 5 используется для ограничения объем работ до 15-процентного лимита.

101.3 Когда любая деятельность, требующая разрешения на строительство, подана заявка на 1 июля 2008 г. или после этой даты, и ориентировочная стоимость которой составляет 50 000 долларов США или более для здания, расположенного в районе разносимых ветром обломков. как определено в s. 1609.2 Строительного кодекса Флориды, Здание, страховая стоимость которого составляет 750 000 долларов США или более, или, если здание не застрахован или по которому не представлены документы о страховой стоимости, имеет справедливая оценка конструкции для целей адвалорного налогообложения 750 000 долларов или больше.:

(а) Защита открывания в соответствии с требованиями Строительного кодекса Флориды, Строительного кодекса Флориды или Строительного кодекса Флориды, Жилой для новых строительство должно быть предусмотрено.

101,4 Когда В ходе строительства предусматривается модернизация ограждений фронтонных торцов, которые в противном случае требуется разрешение, методы, указанные в Приложении А, должны быть разрешены.

201 Крыша Системные методы смягчения последствий. Крыша крепление обшивки, второстепенные водные преграды, соединение крыши со стеной и В соответствии с данным разделом допускается использование жестких концевых распорок.

201.1 Крыша крепление обшивки для на месте жилые дома на одну семью. Для строительства на месте односемейные жилые конструкции крепеж и расстояние, требуемые в Таблице 201.1, считаются соответствующими требования раздела 507.2.2 из Флориды 2004 г. Строительный кодекс, существующее здание.

Доска настила кровельная закрепленные не менее чем двумя гвоздями 8d в элементах каркаса крыши, считаются быть достаточно связным. Доска крыши настил закреплен крепежными деталями меньшего размера, чем гвозди 8d, или менее двух гвоздей 8d гвозди на доску считаются достаточно соединенными, если две головки 8d обрезаны, гвозди с круглой головкой или кольцевым стержнем установлены на каждом элементе каркаса.

Дополнительные крепежные детали в соответствии с требованиями Таблицы 201.1 должно быть 8d гвозди с круглым хвостовиком с круглой головкой и минимальными размерами:

1. Номинальный диаметр хвостовика 0,113 дюйма

2. Кольцо диаметром 0,012 над диаметром хвостовика

3. От 16 до 20 колец на дюйм

4. Полный диаметр круглой головки 0,280 дюйма

5. Кольцевой стержень должен выступать минимум на 1 от конца гвоздь.

6. Минимальная Длина гвоздя 2-1 / 4 дюйма

Таблица 201.1

Дополнительные крепежные детали на краях панелей и Промежуточное обрамление

Существующий крепеж

Существующий интервал

Скорость ветра 110 миль / ч

или меньше

дополнительное крепление должно быть

не более

Скорость ветра больше

более 110 миль / ч

дополнительный

крепление не должно быть больше

Скобы или 6д

любой

6 о.c. б

6 o.c. б

8d подрезанная головка, с круглой головкой или кольцевым хвостовиком

6 o.c. или менее

Нет необходимости

Нет необходимости

Головка с зажимом 8d, круглая головка или , или кольцевой хвостовик

Больше

6 о.c.

6 o.c. а

6 o.c. b a

8d с полукруглой головкой

кольцо хвостовик

Больше

6 o.c.

6 о.c. а

6 o.c. а

а. Максимальный интервал определяется на основе существующих застежки и дополнительные застежки.

г. Максимальный интервал определяется на основе только дополнительные крепления.

201,2 Крыша вторичный водный барьер для индивидуальных жилых домов на месте. Должен быть установлен вторичный водный барьер. с использованием одного из следующих методов при замене кровли при замене кровли перетяжка.

a) Все стыки структурной панели крыши обшивка или настил должны быть покрыты полосой шириной не менее 4 дюймов. самоклеящаяся полимерно-модифицированная битумная лента, наклеиваемая непосредственно на оболочку или профнастил. Палуба и самоклеющиеся полимерно-модифицированная битумная лента должна быть покрыта одним из подкладочных материалов. системы, одобренные для конкретного кровельного покрытия, применяемого на крыше.

b) Вся крыша должна быть покрыта одобренный самоклеящийся битум модифицированный полимером колпачок лист. Никакой дополнительной подкладки не требуется поверх этой крышки лист для новых установок.

c) вся кровля должна быть покрыта одобренным войлоком 30 #, пропитанным асфальтом. Подложка установлена ​​с гвоздями и пластинами, как требуется для HVHZ. (Сверху не требуется дополнительной подкладки. этого листа).

d) O за пределами HVHZ, подложка, соответствующая разделу 1507.2.3 Строительный кодекс Флориды, крепление здания, как описано ниже, или a слой пропитанного асфальтом фетр № 30 одобренный должен быть установлен. Фетр закрепляется 1 круглой пластиковой крышкой или металлические колпачковые гвозди, прикрепленные к забиваемой гвоздями колоде в виде сетки в 12 дюймов (305 мм) расположены в шахматном порядке между перекрытиями, с зазором 6 дюймов (152 мм) в перекрывает.Для спусков от 2:12 до 4:12 и дополнительный слой войлока укладывается гонт и внахлест 19 и закрепил, как описано выше. (Никакой дополнительной подкладки сверх этого не требуется. простыня).

Исключения :

1. Скаты крыши <2:12 с непрерывной кровельной системой считаются соответствовать требованиям раздела 201.2 для вторичного водного барьера.

2.Кровельные системы из глины и бетонной черепицы, установленные в соответствии со Строительным кодексом Флориды. считаются соответствующими требованиям раздела 201.2 для Вторичной воды Барьеры.

1. Войлочная подложка 30 #, пропитанная асфальтом, с гвоздями и оловянные вкладки, необходимые для HVHZ, покрытые либо одобренным самоклеящийся полимерно-модифицированный битумный защитный лист или одобренный защитный лист нанесенный с использованием утвержденного применения горячей швабры, считается отвечающим требованиям требования к вторичной водной преграде.

201.3 Примыкания кровли к стене индивидуальных жилых строений, построенных на месте . Где требуется Разделом 101.2, пересечение каркаса крыши со стеной ниже должны быть усилены металлическими соединителями, зажимами, ремнями и крепежными деталями. такой, что уровень производительности равен или превышает возможности подъема, как указанные в таблице 201.3. Как альтернатива инженерной конструкции, предписывающие решения по модернизации приведено в разделах 201.3. 3 1 –201. 3. 6 4 должны быть признаны отвечающими установленным требованиям по модернизации крыши до стены.

Исключения :

1. Где это может быть продемонстрировано (по коду документация на дату принятия и дату выдачи разрешения), что от крыши до стены соединения и / или требования к непрерывному пути нагрузки от крыши к фундаменту были требуется во время первоначального строительства.

2. От крыши до стены соединения не требуются, если только оценка и установка соединения на фронтонах или во всех углах можно выполнить за 15% от стоимости замены кровли.

201.3.1 Доступ для модернизации крыши до стены Связи. Эти положения не предназначены для ограничения средства для доступа к конструктивным элементам крыши и стены для модернизации соединения. Модернизация соединения крыши со стеной может быть осуществлена ​​путем доступа через область под карнизом, сверху через крышу или изнутри дом. Способы вышеуказанного доступа включают снятие панелей крыши или их частей или удаление частей обшивка крыши в выбранных местах, достаточно большая для доступа, просмотра и установка дооснащенных разъемов и крепежа.

Где панели или разделы удаляются, удаленные части не подлежат повторному использованию.Необходимо использовать новую обшивку и закрепить ее, как указано в новое строительство.

201.3.2 Частично недоступные ремни: Если часть ремня недоступна, если наблюдаемая часть ремня застегивается в соответствии с этими требованиям, то считается, что недоступная часть ремешка соответствует с этими требованиями.

201.3. 3 1 предписывающий метод для двускатных крыш на деревянной каркасной стене. Достаточная обшивка карниза должна быть удалена, чтобы выставить не менее 6 футов элементов каркаса, измеренных от угла, вдоль внешняя стена с каждой стороны каждого фронтона . В анкеровка каждого из открытых стропил или фермы в пределах 6 футов от элементы каркаса, измеренные от до должен быть осмотрен угол вдоль внешней стены с каждой стороны каждого фронтона .Если ремешок отсутствует или уже есть ремешок имеет менее четырех застежек на каждом конце, одобренных ремешков, завязок или правых угловые косынки с минимальной подъемной способностью 500 фунтов должны быть установлены, которые соединяют каждое стропило или ферму с верхней пластиной внизу. Добавление застежек к существующим ремням должно быть допускается вместо добавления нового ремешка при условии, что ремешок изготовлен для разместить не менее 4 фиксаторов на каждом конце. Везде, где это возможно (без повреждения стены или перекрытия отделки), оба элемента верхней пластины должны быть соединены с нижним штифтом с помощью соединитель от шпильки к пластине с минимальной подъемной способностью 500 фунтов.

201,3. 4 2 предписывающий метод для двускатных крыш по каменной стене. Достаточная обшивка карниза должна быть удалена, чтобы выставить не менее 6 футов элементов каркаса, измеренных от угла, вдоль внешняя стена с каждой стороны каждого фронтона . В анкеровка каждого из открытых стропил или фермы в пределах 6 футов от элементы каркаса, измеренные от до должен быть осмотрен угол вдоль внешней стены с каждой стороны каждого фронтального конца .Если ремешок отсутствует или уже есть ремешок имеет менее четырех застежек на каждом конце, одобренных ремешков, завязок или правых угловые косынки с минимальной подъемной способностью 500 фунтов должны быть установлены, которые соединяют каждое стропило или ферму с верхней пластиной ниже или напрямую к каменной стене с помощью утвержденных шурупов, которые обеспечат как минимум 2-1 / 2 заделка в бетон или кирпичную кладку. Когда ремни или угловые косынки прикреплены к дереву подоконник, подоконник должен быть прикреплен к бетонной кирпичной стене ниже.Эта якорная стоянка должна быть выполняется путем установки шурупов диаметром 1/4 дюйма, каждый с дополнительная дюймовая шайба, имеющая длину, достаточную для создания 2-1 / 2-дюймовой шайбы. заделка в бетон и кладку. Эти винты должны быть установлены в пределах 4 дюймов от фермы или стропил. с обеих сторон каждого внутреннего стропила или фермы и на доступной стороне стены фермы или стропила фронтона.

201,3. 5 3 предписывающий метод для вальмовых крыш на деревянной каркасной стене. Если невозможно проверить через неразрушающий контроль или по планам, подготовленным профессиональным проектировщиком, который конструкция крыши закреплена как минимум так же хорошо, как описано ниже , должен быть обеспечен доступ как минимум к к стропила (обычно известная как королевский домкрат) , до бедра фермы и на каждой угол вальмовой крыши. Бедренная балка (широко известная как королевский валет) , бедренная балка и стропила / фермы, прилегающие к вальмовой балке Достаточный угловой карниз снимается обшивка со стороны конька вальмы параллельно крыше гребень для обеспечения доступа к внешней стене длиной не менее 6 футов.Доска конька вальма и любые открытые стропила которые не закреплены ремнем, имеющим не менее четырех застежек на каждом конце, должен быть соединен с нижней пластиной с помощью ремня или угловой косынки. кронштейн, имеющий минимальную грузоподъемность 500 фунтов. Добавление застежек к существующим ремням должно быть допускается вместо добавления нового ремешка при условии, что ремешок изготовлен для разместить не менее 4 фиксаторов на каждом конце. Везде, где это возможно (без повреждения стены или перекрытия отделки), оба элемента верхней пластины должны быть соединены с нижним штифтом с помощью соединитель от шпильки к пластине с минимальной подъемной способностью 500 фунтов.

201,3. 6 4 Метод предписания для вальмовых крыш по каменной кладке стена. Если это не можно проверить с помощью неразрушающего контроля или по планам, подготовленным специалисту по дизайну, что конструкция крыши крепится как минимум так же хорошо, как как указано ниже , доступ должен быть обеспечен как минимум до стропила (широко известная как королевский домкрат) , до тазобедренной балки и на каждой угол вальмовой крыши.Бедренная балка (широко известная как королевский валет) , бедренная балка и стропила / фермы, прилегающие к вальмовой балке Достаточный угловой карниз снимается обшивка со стороны конька вальмы параллельно крыше гребень для обеспечения доступа к внешней стене длиной не менее 6 футов. Доска конька вальма и любые открытые стропила которые не закреплены ремнем, имеющим не менее четырех застежек на каждом конце, должен быть соединен с бетонной кладкой внизу с помощью утвержденных ремней или угловые косынки с минимальной подъемной способностью 500 фунтов.Добавление застежек к существующим ремням должно быть допускается вместо добавления нового ремешка при условии, что ремешок изготовлен для разместить не менее 4 фиксаторов на каждом конце. Ремни или кронштейны с угловыми косынками должны быть установлены таким образом, чтобы они соединяют каждое стропило или ферму с верхней пластиной ниже или непосредственно с кладку стены с помощью утвержденных шурупов, которые обеспечат как минимум 2-1 / 2 заделка в бетон или кладку. Когда ремни или угловые косынки прикреплены к дереву подоконник, подоконник должен быть прикреплен к бетонной кирпичной стене ниже.Эта якорная стоянка должна быть выполняется путем установки шурупов диаметром 1/4 дюйма, каждый с дополнительная дюймовая шайба, достаточной длины для создания 2-1 / 2-дюймовой шайбы. заделка в бетон и кладку. Эти винты должны быть установлены в пределах 4 дюймов от фермы или стропил. с обеих сторон каждого внутреннего стропила или фермы и на доступной стороне стены фермы или стропила фронтона.

201,3. 7 5 Приоритеты для обязательные расходы на переоборудование крыши до стены. Для домов как с вальмовой, так и с двускатной крышей приоритетом является: модернизируйте соединения крыши и стены двускатного конца, если ширина бедренной части более чем в 1,5 раза больше ширины фронтона. Приоритет отдается соединению углов. крыш к стенам ниже, где пролеты кровельных элементов наибольшие.


Таблица 201.3

Обязательно Высота подъема для соединения крыши с стеной

(ФУНТОВ НА ЛИНЕЙНУЮ ЛАПКУ)

Примечания:

а. Требуемая вместимость — фунты на линейную фут строительной длины. Для крыши обрамление с интервалом 16 дюймов по центру умножает значения таблицы на 1,33. Для каркаса крыши с шагом 24 дюйма на центр умножить значения таблицы на 2.

г. Требуемые мощности включают надбавку для 10 фунтов мертвой нагрузки.

г. Требуемые мощности не учитывают последствия свесов. Свес Указанные нагрузки должны быть умножены на величину выступа свеса и добавлены к требуемые мощности в таблице.


ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПЕРЕОБОРУДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ КОНЦЕВОЙ СТЕНЫ

РАЗДЕЛ A101

ОБЩИЕ

А101.1 Намерение и цель. Положения этого подраздела предоставляют предписывающие решения для дооснащение фронтонов зданий. Меры по модернизации не предназначен для обеспечения усиления зданий равным конструктивному положения последних требований строительных норм и правил для новых зданий. Дизайн на соответствие новостройкам и Пристройки к существующим зданиям должны соответствовать требованиям Строительного кодекса Флориды, Строительного кодекса или Строительного кодекса Флориды, жилого, в зависимости от обстоятельств.

A101.2 Область применения. Следующие предписания методы предназначены для применений, в которых обрамление фронтальной торцевой стены обеспечивается деревянной фермой торцевой стены фронтона или стропилами с традиционным каркасом система. Модернизация подходит для стеновых стоек, ориентированных широкой стороной параллельно или перпендикулярно поверхность двускатной стены. Обзор перспективный чертеж модернизации показан на рисунке A104.1.

РАЗДЕЛ A102

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АНКЕРНЫЙ БЛОК. Номинальная толщина 2 дюйма на минимум 4 куска пиломатериала крепится к горизонтальным скобам и заполняет зазор между существующим каркасом элементы для ограничения движения горизонтальных распорок перпендикулярно элементам каркаса.

СЖАТИЕ БЛОКИРОВАТЬ. Пиломатериал шириной не менее 4 дюймов номинальной толщиной 2 дюйма, используемый для удержания в режим сжатия (сила, направленная внутрь чердака) существующий или дооснащение шпилькой. Он прикреплен к горизонтальная распорка и опоры непосредственно напротив существующей или модернизированной шпильки.

ОБЫЧНО ОКРАШЕННЫЙ ДВУСТОРОННИЙ КОНЕЦ. Двускатный конец с традиционным обрамлением и шпильками. грани которых перпендикулярны торцевой стене фронтона.

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СВЯЗЬ. А номинальная толщина 2 дюйма не менее 4 широкий кусок пиломатериала, используемый для сдерживания как сжимающих, так и растягивающих нагрузок применяется с помощью модифицированной шпильки. это обычно устанавливается горизонтально на верхней части элементов каркаса пола (фермы нижние пояса или балки перекрытия) или по низу каркаса скатной кровли элементы (верхний пояс фермы или стропила).

ШПИЛЬКА ДЛЯ ПЕРЕОБОРУДОВАНИЯ. А номинальный 2-дюймовый брус, используемый для конструктивного дополнения существующего фронтона торцевая стойка стены.

КРОНШТЕЙН ПРАВЫЙ УГОЛ. А 14 калибр или более толстый металлический угловой кронштейн с минимальной грузоподъемностью перпендикулярно плоскости любой стороны 350 фунтов при соединении с деревом или бетон с соединителями, указанными производителем.

СОЕДИНИТЕЛЬ ШПИЛЬКА К ПЛАСТИНЕ. А изготовленный металлический соединитель, предназначенный для соединения шпилек с пластинами с минимальным грузоподъемность 500 фунтов.

КОНЕЦ ФЕРМЫ ДВИГАТЕЛЬНОЙ. An спроектированная ферма заводского изготовления или ферма, построенная на месте, которая включает завод установленные или установленные на месте вертикальные стойки так, чтобы их поверхности были параллельны плоскости фермы и расположены на расстоянии не более 24 дюймов по центру. Паутина или другие диагональные элементы, кроме верхних аккорды могут присутствовать, а могут и не присутствовать.Гейбл концевые фермы могут быть той же высоты, что и соседние фермы, или могут иметь откидной пояс фермы, у которых верхний пояс фермы ниже на глубину верха аккорд или аутсайдеры.

РАЗДЕЛ A103

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

А103.1 Существующие материалы. Все существующие древесные материалы это будет частью работ по переоборудованию (фермы, стропила, балки перекрытия, верхние плиты, стойки стен и т. д.) должны быть в исправном состоянии и не иметь дефектов. или повреждения, которые существенно уменьшают несущую способность член. Любые древесные материалы, обнаруженные поврежденные или изношенные должны быть усилены или заменены новыми материалами, чтобы обеспечить чистый размер здоровой древесины, эквивалентной ее неповрежденному оригиналу Габаритные размеры.

A103.2 Новые материалы. Все материалы одобрены этим кодам, включая их соответствующие допустимые напряжения, должны быть разрешены соответствуют требованиям данной главы.

A103.3 Габаритные пиломатериалы. Пиломатериалы всех размеров для раскосов, шпилек и блокировка должна соответствовать применимым стандартам или правилам оценки. Пиломатериалы габаритных размеров обозначаются значком. марка аттестации пиломатериалов или инспекционного агентства, утвержденная орган по аккредитации, соответствующий требованиям DOC PS 20.Все новые размерные пиломатериалы, которые будут использоваться для в целях модернизации должен быть минимальный сорт и порода № 2 Ель-Сосна-Пихта. или должен иметь удельный вес 0,42 или более. Вместо оценки выдается сертификат инспекция, проводимая агентством по сортировке пиломатериалов или инспекцией, отвечающим требованиям требования этого кодекса должны быть приняты.

A103.4 Соединители с металлической пластиной, Ремни и анкеры. Металлическая пластина соединители, ремни и анкеры должны иметь одобрение продукта.Они должны быть допущены к подключению дерево-дерево или дерево-бетон, в зависимости от случая . Ремни стяжки должны быть изготовлены из оцинкованной стали минимальной толщины. обеспечивается 20 калибром. Галстуки должны иметь отверстия размером для 8d гвоздей.

A103.5 Закручивание ремни. Лямки разрешается скручены на 90 градусов в дополнение к изгибу на 90 градусов там, где они переходят между элементами каркаса или точками соединения.

A103.6 Крепеж. Крепежные изделия, соответствующие требованиям Разделы A103.6.1 и A103.6.2 должны использоваться и должны быть разрешены для использования. шурупы или гвозди, соответствующие минимальной длине, указанной на рисунках и указаны в таблицах.

A103.6.1 Винты. Винты должны иметь размер не менее 8 с диаметром головки не менее 0,3 дюйма. Длина винта должна быть не менее указаны на рисунках и в таблицах.Допустимые винты включают колоду шурупы, шурупы для дерева или шурупы для листового металла (без наконечника сверла, но можно быть острым). Винты должны иметь минимум 1 дюйм резьбы. С тонкой резьбой шурупы или шурупы для гипсокартона не допускаются. Обратите внимание, что многие ремни не подходят винты размером больше # 8.

A103.6.2 Гвозди. Если иное не указано в положениях или чертежи, где длины крепежа указаны на рисунках и в таблицах как обычные гвозди диаметром 1 дюйм, 8d с диаметром стержня 0.131 дюйм и голова допускаются диаметры не менее 0,3 дюйма. Если иное не указано в положениях или чертежи, где длины креплений указаны на рисунках и в таблицах. как обычные гвозди 3 дюйма, 10d с хвостовиком диаметр 0,148 дюйма и диаметр головки не менее 0,3 дюйма должны быть разрешенный.

А103.7 Крепеж интервал. Расстояние между крепежными элементами должно быть таким, как следует:

а) расстояние между крепежными элементами и кромкой пиломатериала должно быть не менее дюйма если не указано иное,

б) расстояние между крепежными элементами и концом пиломатериала должно быть не менее 2 дюйма,

в) расстояние между креплениями параллельно волокну (от центра к центру), когда ремни не используются, должно быть минимум 2-1 / 2 дюйма, за исключением случаев, когда смещение составляет -дюйм (перпендикулярно волокну) применяется для соседних креплений, то расстояние между крепежами параллельно зерно должно быть минимум 1-1 / 4 дюйма.

г). расстояние между застежками поперек волокон (междурядье) при стяжках не используются, должны быть не менее 1 дюйма, а

д) расстояние между крепежными деталями, вставленными в соединители металлических пластин, ремни и анкеры, как определено в Разделе A103.4, должны быть предоставлены проделаны отверстия в лямках.

РАЗДЕЛ A104

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА КОНЦЕВЫХ СТЕНОК

А104.1 Объем и цель. Фронтон усиливаемые концы должны быть допущены к модернизации с использованием методов предусмотренных положениями настоящего раздела. Эти предписывающие методы дооснащения предназначены для увеличения устойчивость существующей конструкции фронтальной торцевой стены к внеплоскостным ветровым нагрузкам в результате сильного ветра. В Метод модернизации решает четыре проблемы. К ним относятся усиление элементов каркаса стен, если необходимо (дооснащение шпильками), закрепив верхнюю и нижнюю части фронтона так, чтобы что боковые нагрузки передаются на диафрагмы крыши и потолка (горизонтальные распорки, ремни для дооснащения шпилек и компрессионных блоков) и соединение нижней части фронтальной торцевой стены с нижней стеной, чтобы помочь закрепить верх этой стены (специальные металлические кронштейны).

Следующие предписывающие методы предназначены для приложений, в которых каркас торцевой стены фронтона представляет собой деревянную ферму торцевой стены или условно-каркасная стропильная система. В модернизация подходит для стеновых стоек, ориентированных широкой лицевой стороной параллельно или перпендикулярно поверхности фронтона. Обзорный перспективный рисунок дооснащение показано на рисунке A104.1.

А104.2 Горизонтальные раскосы. Горизонтальные распорки следует устанавливать примерно перпендикулярно к верхние и нижние пояса существующих стропильных ферм или приблизительно перпендикулярно стропилам и балкам перекрытия в месте расположения каждого существующего шпилька торцевой стены фронтона более 3 футов в длину. Если расстояние между существующими шпильками фронтона больше 24 дюймов или отсутствует вертикальная шпилька на торце фронтона, шпилька и горизонтальные распорки должны быть установлены таким образом, чтобы максимальное расстояние между существующие и добавленные шпильки должны быть 24 дюйма.Дополнительные стойки торцевой стены фронтона не требуются в местах, где их длина будет 3 фута или меньше. Каждая необходимая дополнительная шпилька должна быть прикреплена к существующей кровле. элементы каркаса (верхний пояс фермы или стропила и нижний пояс фермы или потолок балка), используя как минимум два 3-дюймовых крепежа для ногтей (шурупы # 8 или 10d гвоздей) и металлический соединитель или пластину для ремонта с минимум четырьмя 1-1 / 4 дюйма длинные крепежные детали (шурупы №8 или гвозди 8d) на каждом конце.Горизонтальные распорки должны состоять из элемент минимального размера, указанный в таблице A104.2. Горизонтальная скоба должна быть ориентирована длинной стороной поперек верхние и нижние пояса деревянных ферм (или стропил и потолочных балок) и удлинить не менее трех расстояний между каркасами от торцевой стены фронтона плюс 2-1 / 2 дюйм за последний верхний пояс или нижний элемент пояса (стропила или потолочная балка) как показано на рисунке A104.2.1 (и A104.2.6). Горизонтальная распорка должна располагаться не дальше 1 / 2 дюйм от внутренней стороны фермы торцевой стены фронтона.Каждая горизонтальная скоба должна быть прикреплена к каждый существующий элемент каркаса (верхний пояс или стропила, нижний пояс или потолок балка), которую он пересекает с помощью трех 3-дюймовых креплений (шурупы # 8 или 10d гвоздями), как показано на рисунках с A104.2.2 по A104.2.5 для ферм (и Рисунки с A104.2.7 по A104.2.10 для стропил).

Исключения:

1. Если препятствия, другие постоянно прикрепленные препятствия или существуют условия, которые не позволят установить новые горизонтальные распорки на в указанных местах, см. Раздел A104.5 для разрешенной модификации эти предписывающие методы модернизации.

2. Если препятствия, другие постоянно прикрепленные препятствия или существуют условия, которые не позволят удлинить новые горизонтальные распорки поперек существующие элементы каркаса не менее трех пространств каркаса от фронтона торцевую стенку, горизонтальные распорки можно укоротить при условии, что все выполняются следующие условия.

а.Горизонтальная скоба должна быть установлена ​​не менее чем на двух пространства для каркаса и прикреплены к каждому существующему элементу каркаса с помощью трех 3-дюймовых длинные крепления (шурупы №8 или гвозди 10d).

г. Минимальный размер анкерного блока должен быть эквивалентен существующие элементы каркаса. Якорь блок должен быть прикреплен к стороне горизонтальной распорки во втором пространство каркаса от фронтальной торцевой стены, как показано на рисунке A104.2.11. Шесть креплений длиной 3 дюйма (шурупы № 8 или 10d гвоздями) должен использоваться для крепления анкерного блока к боковой стороне горизонтальная скоба.

г. Анкерный блок должен выступать за поверхность горизонтального скоба, которая соприкасается с существующими элементами каркаса минимум на половина глубины существующего элемента каркаса. Анкерный блок должен быть установлен плотно. между существующими элементами каркаса так, чтобы зазор на обоих концах не превышает 1 / 8 дюймов.

A104.3 Шпильки для модернизации. Модернизированные шпильки должны состоять из элементов минимального размера для диапазона высот. имеющихся вертикальных стоек торцевых стен фронтона, указанных в Таблице A104.2. Шпильки для модернизации должны быть установлены рядом с существующие или добавленные (Раздел A104.2) вертикальные стойки торцевой стены фронтона и расширяют от верха нижней горизонтальной распорки до низа верхней горизонтальная скоба. Максимальный разрыв Между установочной шпилькой и нижней горизонтальной стенкой должно быть разрешено 1/8 дюйма. скоба.Максимальный зазор 1/2 дюйма должен допускается между верхним краем дооснащенной шпильки, ближайшим к верхнему горизонтальная скоба и горизонтальная поверхность скобы.

Исключение:

Если препятствия, другие постоянно прикрепленные препятствия или условия существуют, которые не позволят установить новую дооснащенную шпильку рядом с существующую стойку торцевой стены фронтона, см. Раздел A104.5 для разрешенных модификация этих предписывающих методов модернизации.

A104.3.1 Крепление шпильки для модернизации. каждый модифицированная шпилька должна быть прикреплена к верхним и нижним горизонтальным элементам распорки. с калибром не менее 20, 1 1 / 4 дюймов, плоский металлический ремешок с пробитыми отверстиями для застежек. Минимальная длина плоских металлических лент должна быть указана в таблице. A104.2. Каждая верхняя и нижняя лямки должны удлинить достаточное расстояние до вертикальной поверхности дооснащенной шпильки и крепится с помощью ряда креплений длиной 1-1 / 4 дюйма (шурупы № 8 или 8d гвозди), указанные в Таблице A104.2. Каждый ремень должен быть прикреплен к верхнему и нижнему горизонтальным элементам распорки с помощью минимальное количество креплений длиной 1-1 / 4 дюйма (шурупы №8 или гвозди 8d) в качестве указано в таблице A104.2. Модернизация элементы стойки также должны быть прикреплены к стороне существующего вертикального фронтона торцевые стойки стены с 3-дюймовыми креплениями (шурупы №8 или гвозди 10d), расположенные на расстоянии 6 дюймов по центру, как показано на Рисунке A104.2.1.

А104.3.2 Модернизация соединений шпилек. Модернизированные шпильки высотой более 8 футов могут быть соединены в полевых условиях как показано на рисунке A104.3.

A104.4 Блоки сжатия. Компрессионные блоки должны иметь минимальную длину, указанную в таблице. A104.2. Блоки сжатия должны быть устанавливается на горизонтальные распорки прямо напротив существующих вертикальная стойка торцевой стены фронтона или дооснащенная стойка. Для наглядности рисунки A104.2.2 через A104.2.5 (фермы) и рисунки A104.2.7 — A104.2.10 (стропила) показывают установка прижимного блока к имеющемуся вертикальному торцу фронтона стеновая стойка с ремешком от модифицированной стойки, идущим рядом с компрессией блокировать. Когда блок сжатия установленный на шпильке дооснащения, блок можно разместить на верх ремешка. Максимальный разрыв между компрессионный блок и существующий вертикальный элемент стойки фронтона торцевой стены или дооснащение шпилькой 1 / 8 дюймов допускается.Блоки сжатия должны быть прикреплены к горизонтальные распорки с минимальным количеством креплений длиной 3 дюйма (дерево # 8 саморезы или гвозди 10d). Концевые и краевые расстояния для установки крепежа должны быть как указано в разделе A103.7 и показано на рисунках с A104.2.2 по A104.2.5. (фермы) и рисунки с A104.2.7 по A104.2.10 (стропила).

A104.5 Препятствия. Допустимые модификации предписывающего дооснащения щипцов. Если на чердаках существуют препятствия, другие постоянно прикрепленные препятствия или условия, препятствующие установка дооснащения шпильки или горизонтальных распорок в соответствии с Разделы A104.2 или A104.3, модернизация фронтона должна считаться отвечающей требованиям требований этого раздела, если требования раздела A104.5.1 встретились. Препятствия для установки Модернизированные шпильки или горизонтальные распорки включают вентиляционные отверстия на фронтонах, доступ на чердак, встраиваемые светильники, шахты световых люков, дымоходы, каналы кондиционирования воздуха или оборудование.Где установка горизонтального бандажа верхняя часть центральной стойки закрыта анкерными пластинами возле пика крыши, разрешено использовать методы, предписанные в A104.5.1, или модифицировать коньковые стяжки как предписано в Разделе A104.5.2, разрешено использовать для поддержки горизонтальная скоба.

A104.5.1 Устранение неисправностей меры там, где препятствия мешают установке дооснащенных шпилек или горизонтальных подтяжки. Если дооснащение шпилькой или горизонтальным скоба не может быть установлена ​​из-за препятствия, вся сборка может быть пропущено в этом месте при соблюдении всех следующих условий.

1. Не более двух комплектов шпилек для модернизации и горизонтальные распорки отсутствуют на одном торце фронтона.

2. Должно быть не менее двух шпилек для модернизации и узлы горизонтальных распорок по обе стороны от мест, где проводится модернизация шпильки и горизонтальные распорки опущены (нет двух лестничных распорок, несущих на одном шипе дооснащения).

3. Шпильки для модернизации с каждой стороны опущенного Шпильки для модернизации увеличиваются до следующего размера элемента, указанного в Таблице A104.2. и закреплен, как указано в разделе A104.3.1.

4. Горизонтальные распорки с каждой стороны размер опущенной распорки должен соответствовать Таблице A104.2 для в этих местах потребовались дооснащенные шпильки.

5. Горизонтальные распорки с каждой стороны опущенная скоба должна выступать как минимум на три пространства обрамления от фронтона торцевой стене, если анкерные блоки не установлены в соответствии с Исключением 2 из Раздел A104.2.

6. Лестничные связи предусмотрены поперек расположения пропущенные стойки для модернизации, как показано на рисунках A104.5.1.1 (фермы) и А104.5.1.2 (стропила).

7. Лестничные связи должны состоять минимум из 2х4 элементы ориентированы горизонтально и расположены на расстоянии 12 дюймов по центру вертикально. Лестничные связи должны быть крепится к каждой соседней стойке для модернизации с помощью металлического каркаса уголка с минимальная боковая способность 175 фунтов. Лестничные связи должны быть прикреплены к существующей стойке в месте расположения опущенная дооснащенная шпилька металлической ураганной стяжкой с минимальной пропускной способностью 175 фунтов.

8. В местах, где распорки лестницы пересекают фронтальный конец. вентиляционное отверстие, не требуется никаких креплений к обрамлению вентиляционного отверстия фронтона.

9. Вырезы в ограждении лестницы не допускать. разрешенный.

A104.5.2 Модернизация коньковые стяжки. При препятствиях вдоль гребня крыши препятствуют установке горизонтальной распорки для одного или нескольких стойки около середины фронтальной стены, модернизированные коньковые стяжки могут использоваться для обеспечьте опору для необходимой горизонтальной распорки.Дооснащение стяжные элементы конька должны устанавливаться максимум на 12 дюймов ниже существующего линия гребня. Модернизация коньковой стяжки элементы должны быть установлены как минимум через три отсека, чтобы обеспечить возможность крепления горизонтальной распорки. Минимум На каждую стяжку конька следует использовать элемент 2х4, а крепление должно состоять из двух Шурупы по дереву длиной 3 дюйма, четыре гвоздя 10d длиной 3 дюйма или два гвоздя длиной 3-1 / 2 дюйма 16d гвозди, забитые и зажатые в каждом верхнем поясе или пересечении перемычки за хомут, как показано на Рисунке A104.5.2.

A104.5.3 Вырезание штифтов дооснащения. Шпильки для модернизации могут иметь выемку в одном месте по высоте стержня при условии, что все следующие условия соблюдены.

1. Шпилька для переоснащения с надрезом должна быть такой размер, чтобы оставшаяся глубина элемента в месте надреза (включая линии разреза) не должно быть меньше, чем требуется в Таблице A104.2.

2. Шпилька для переоснащения с выемкой не должна быть сращивается в пределах 12 дюймов от места надреза. На стыковочном элементе не должно быть надрезов и должен быть установлен, как показано на рисунке A104.3.

3. Длина плоских металлических ремешков. указанные в Таблице A104.2, должны быть увеличены за счет увеличения глубины должна быть установлена ​​модернизированная шпилька с выемкой.

4. Высота надреза не должна превышать 12 дюймов по вертикали при измерении на глубине надреза.

5. Модернизированный элемент шпильки с выемкой должен быть крепится к имеющимся стойкам торцевой стены фронтона сбоку в соответствии с Раздел A104.3.1. Два дополнительных 3-дюймовых крепежные детали (шурупы №8 или гвозди 10d) должны быть установлены с каждой стороны выемки в дополнение к тем, которые требуются Разделом A104.3.1.

A104.6 Подключение от фронтальной торцевой стены до стены внизу. Нижние пояса или нижние элементы из дерева обрамленные двускатные торцевые стены должны быть прикреплены к стене внизу с помощью одного из методы, предписанные в Разделах A104.6.1 или A104.6.2. Выбранный конкретный метод должен соответствовать системе каркаса и типу конструкции стены. Из-за соображений доступа эта модернизация должны быть выполнены до любых других работ по переоборудованию фронтона ссылки в разделах A104.2, A104.3, A104.4 или A104.5.

А104.6.1 Ферма двускатная торцевая стена. Нижние пояса фронтона торцевая стенка должна быть прикреплена к стене внизу с помощью угловых угловых скоб. состоящий из материала толщиной 14 и более с минимальной грузоподъемностью 350 фунт перпендикулярно плоскости любой стороны разъема. Кронштейны угловой косынки должны быть устанавливается по всей части фронтона, где торцевая стена фронтона высота превышает 3 фута на расстоянии, указанном в Таблице A104.6.Минимум два указанных крепежа изготовителем входит в зацепление с корпусом нижнего пояса. Присоединение к стене внизу должно производиться одним из методов, перечисленных ниже:

1. Для стены с деревянным каркасом ниже два крепежные детали в верхней части стены ниже, которые ближе всего к лицевой стороне нижний пояс фронтона должен быть 4-1 / 2 дюйма в длину и иметь такой же диаметр и стиль, указанный производителем кронштейна. Другие крепежные детали должны соответствовать производителям кронштейнов. спецификации для размера, стиля и длины.

2. Для бетонной или кирпичной стены внизу без подоконника крепеж в стене должен соответствовать спецификации производителей кронштейнов для крепежа, установленного в бетоне или каменная кладка.

3. Для бетонной или кирпичной стены внизу с 2 порога, крепежные детали в стене ниже должны быть диаметром и стиль, указанный производителем кронштейна для бетона или кирпичной кладки соединения; но достаточно длинной, чтобы пройти через деревянную пластину подоконника и обеспечить необходимая заделка в бетон или кирпичную кладку внизу.В качестве альтернативы кронштейн можно прикрепить к накладка на порог с помощью крепежа, рекомендованного производителями кронштейнов. прилагаются спецификации для деревянных соединений, подоконник крепится к стены с каждой стороны кронштейна с помощью шурупа для кладки диаметром 1/4 дюйма с Заливка на 2-1 / 2 дюйма в бетонную или каменную стену. -дюймовые шайбы должны быть помещены под головки саморезов.

A104.6.2 Условно оформленная двускатная торцевая стена. Каждая стойка в фронтоне с традиционным обрамлением торцевая стена, по всей длине фронтальной торцевой стены, где высота стены равна более 3 футов, должен крепиться к днищу или порогу с помощью шпильки. к пластине соединителя. Дно или подоконник Затем пластина должна быть прикреплена к стене ниже одним из перечисленных способов. ниже:

1. Для стены с деревянным каркасом внизу подоконник или нижняя пластина должны быть соединены с верхними пластинами внизу с помощью винтов диаметром 4-1 / 2 дюйма длинный.Крепеж должен быть установлен на расстоянии, указанном в Таблице A104.6.

2. Для бетонной или кирпичной стены ниже порог или нижняя плита должны быть соединенным с бетонной или кирпичной стеной ниже диаметром -дюйм шурупы для бетона или кирпичной кладки достаточной длины, чтобы обеспечить 2-1 / 2 дюйма врезка в верхнюю часть бетонной или кирпичной стены. Крепеж должен быть установлен на расстояние указано в Таблице A104.6.

Стальные фермы

Сварные и болтовые стальные фермы для широкого спектра коммерческих и жилых проектов.

Подвижные бетонные опалубки для туннелей / железной дороги метро Лос-Анджелеса, Лос-Анджелес, Калифорния

Подвижные бетонные опалубки для туннелей / железной дороги метро Лос-Анджелеса, Лос-Анджелес, Калифорния

Фермы могут быть спроектированы с использованием комбинации деревянных и стальных элементов.

Металлические и деревянные фермы / Reed Residence, CA

Фермы из металла и дерева — законченные полнопролетные фермы и перевернутые вальмовые фермы / Reed Residence, CA

Фермы из металла и дерева — показаны готовые фермы / Reed Residence, CA

Металлические и деревянные фермы / Reed Residence, CA

Фермы из металла и дерева — законченные полнопролетные фермы и перевернутые вальмовые фермы / Reed Residence, CA

Фермы из металла и дерева — показаны готовые фермы / Reed Residence, CA

Фермы из металла и дерева — деталь соединения для полнопролетных ферм, показывающая резьбовую муфту для натяжных стержней / Reed Residence, CA

Металлические и деревянные фермы
Reed Residence, CA
До нашего участия домовладелец столкнулся с дорогостоящей заменой крыши для удаления и замены провисших стропил.Проект создал динамический эффект открытого потолка для игровой комнаты, сохранив при этом оригинальный материал крыши и внешний вид. Это полностью устранило неприглядный провис стропила крыши, добавив при этом существенную дополнительную емкость для будущей повторной кровли.

Проект представлял собой преобразование традиционной конструкции крыши, построенной в 1957 году, на современный сводчатый потолок с открытыми фермами. В этой конструкции оригинальные стропила использовались в качестве верхнего пояса ферм, а открытые стальные детали использовались в качестве перемычек и нижних поясов.Готовый потолок перекрыл большинство болтовых соединений.

Вальмовые стропила были спроектированы как «перевернутые» фермы и открывают нижние 2 дюйма оригинальных вальмовых стропил 2 × 8, установленных в 1957 году! Верхние концы каждого набедренного стропила поддерживаются стальной пластиной, прикрепленной болтами к существующим стропилам и первой полнопролетной ферме. Эта полнопролетная ферма спроектирована как «несущая» или «балочная» ферма, чтобы поддерживать обе вальмовые фермы плюс 4 фута веса крыши и потолка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *