Вальмовая крыша стропильная система подробная инструкция: схема и монтаж с фото

Содержание

схема и монтаж с фото

Сегодня все чаще стропильную систему крыш используют при строительстве загородных домов, хотя этот вариант обычно использовался для многоэтажек. Особенности такой конструкции позволяют сделать крышу эксклюзивной и индивидуальной, придать ей оригинальный дизайн.

Вальмовая крыша – это одна из разновидностей крыши в четыре ската. Ее составная часть – это два ската в форме трапеции (они являются основными частями) и два в виде треугольника (это наклонные крыши). Стороны боковые в форме трапеции соединяются одним верхним ребром, а треугольники дополняют все недостающие части.

Полувальмовая или датская кровля имеет очень своеобразный вид. У них переменный угол наклона, что придает зданию своеобразную выразительность. Недостатками этой конструкции являются стыки в большом количестве и сложности в монтаже стропил.

Читайте также: Как произвести монтаж мягкой черепицы

Стропильные системы

Данная система считается достаточно прочной для защиты сооружения от внешних факторов. К ее строительству стоит подходить очень серьезно. До того как начнутся работы по возведению крыши, нужно подготовить проект, в котором будут сделаны все необходимые расчеты и высчитан уровень наклона.

Градус угла должен быть прямо пропорциональным затрачиваемому кровельному материалу.

Как устроена стропильная система:

  1. До того как приступить к монтажу стропил, нужно выложить брусы, которые будут исполнять роль опоры всей конструкции. До начала крепления брусов стены лучше стянуть армированным поясом, это усилит несущую способность и обеспечит ровную поверхность. Для этих работ лучше использовать железобетонные конструкции.
  2. Если дом построен из кирпича или камня, на верхних частях стен монтируется опалубка, в которой делается железобетонный каркас.
  3. Когда собирается каркас, к нему присоединятся металлические фиксаторы, диаметр которых составляет минимум 1 сантиметр. Длина их должна быть такой, чтобы их верхушки на 3-5 сантиметров возвышались над брусами.
  4. После того как бетонная часть застыла, верх ее обмазывается битумной мастикой и сверху кладется рубероид, который защитит дерево от разрушения. На торчащие штыри одеваются специальные бруски, в которых заранее высверлены отверстия. Гайками закрепляют конструкцию.
  5. Деревянный брус следует брать с сечением 15×15 или 10×15 сантиметров.
  6. Используемый строительный материал должен быть сухой и обработан антикоррозийным средством.
  7. После этих работ параллельно коньку крепится центральная балка.

Читайте также: Какой профнастил выбрать для крыши частного дома

Каркас и вся система стропил состоит из:

  • прогона;
  • мауэрлата;
  • опорной доски;
  • затяжек;
  • обрешетки;
  • нарожников;
  • подкосов;
  • рядовых стропил;
  • накосных стропил;
  • диагональных стропил.

Так из этих кровельных элементов создаются стропильные конструкции, в основе которых лежит несколько треугольников. Поскольку эта форма наиболее устойчива, то и вся конструкция будет достаточно прочной.

Стропильные ноги – это главные несущие части всего строения. Они монтируются под определенным углом. Главная задача мауэрлата равномерно распределить вес всего строения на стены. Нижним торцам строительных ног опорой служат внешние стены, а верхним торцам прогоны промежуточные и брусы, что устанавливаются под коньком. Промежуток между стропилами должен составлять до 2 метров. Точное расстояние будет зависеть от строительного материала для кровли и сечения деревянных брусов.

Какие бывают стропила

Стропила для вальмовой крыши бывают двух типов: висячие и наклонные. Висячие стропила делаются на основании двух опор, без какой-либо другой поддержки. Опорами стропилам служат стены.

Особенности такой системы в том, что она работает на изгиб и сжатие. Когда используют эту систему, на стены передаются распорные силы, горизонтально направленные. Их можно уменьшить с помощью металлической или деревянной затяжки для скрепления стропил. Затяжку делают у самого основания стропил, и она служит балкой перекрытия. Такую систему чаще выбирают при монтаже чердачных или мансардных кровель.

Читайте также: Как своими руками покрыть крышу рубероидом

Наклонные стропила лучше использовать при строительстве дома, где имеется промежуточная несущая стена колонны. Опорами для торцов служат внешние стены. Внутренние части опираются на подпорки или внутреннюю несущую стену.

Особенность этой системы, что ее части также работают на изгиб. Правильно рассчитав ширину стропил и периметр строения, реально получить более легкую кровлю с минимальным затраченным строительным материалом. Монтируя крышу, виды стропил можно чередовать: в местах, где проходят внутренние стены, применять наклонные, а там, где стен нет, висячие.

Наклонные стропила лучше использовать, когда расстояние между опорными балками достигает 6 метров. Если есть опоры в промежутках, то ширину перекрытий желательно увеличить при помощи наклонных стропил до 12 метров. При наличии пары дополнительных опор она может быть 15 метров. Для того чтобы увеличить прочность соединения, его неплохо скрепить болтами или металлическими скобами.

В стропильных системах очень часто применяют шпренгели. Они служат для увеличения стойкости наклонных стропил. При изготовлении стропил чаще всего используют хвойные сорта деревьев. Их обязательно предварительно хорошо сушат и обрабатывают специальными средствами, которые предотвращают разрушение дерева и служат дополнительной защитой от огня.

Для монтажа вальмовой крыши к работе стоит подойти достаточно серьезно. Весь процесс займет немало сил и средств. Для получения желаемого эффекта стоит учитывать тот факт, что вальмовое покрытие достаточно сложное в строительстве, но прочное и надежное в использовании. Следует помнить, что стропильная система – это основа всего кровельного сооружения. Также нужно учесть, что прежде чем начинать работы, следует подготовить тщательно разработанный проект.

Начинать работы по кровле необходимо с мауэрлата, он будет опорой всей стропильной системы. Главная несущая деталь всего сооружения – это стропильные ноги, про этот факт забывать нельзя. При строительстве можно использовать висячие и наклонные стропила, а для увеличения надежности наклонных – шпренгели. Стропила, расположенные по диагонали, отвечают за то, чтобы удержать вес всей крыши. Если угол наклона крыши будет небольшой, то стропы и вся система должны быть дополнительно укреплены.

Стропильная система вальмовой крыши – устройство и расчет + Видео

Загородные участки не отличаются большими размерами. Поэтому многие строят дома малой площади и увеличивают жилое пространство за счет создания на чердаке дополнительных жилых помещений. Это возможно, если правильно выполнить устройство стропильной системы вальмовой крыши.

Что представляет собой вальмовая кровля?

Такая кровля выполняется в виде четырех скатов. Два из них – это классические боковые в виде трапеции, и еще два треугольные на торцах крыши. В отличие от шатровой крыши, где все четыре ската сходятся в одной точке, у вальмовой имеется две вершины, соединенные между собой коньком.

Вальмовая крыша с четырьмя скатами

Именно боковые треугольные фронтоны, которые выполняются с уклоном, и называются вальмами. Двухскатная крыша также имеет треугольные торцевые фронтоны, но располагаются они строго вертикально, у вальмовой крыши эти скаты наклонены, что является отличительным признаком этого вида крыш.

Двускатная вальмовая крыша

Вальмовой крыша называется в том случае, если торцевые скаты, начинаясь от конька, доходят до наружной стены, то есть, до карниза. Но встречаются варианты, когда скат прерывается и в одном месте переходит в вертикальную плоскость. Тогда подобная крыша называется полувальмовой или голландской.

Узлы и элементы вальмовой кровли

По способу монтажа и использованию различного материала такие кровли можно отнести к разряду сложных конструкций. В целом конструкция вальмовой крыши состоит из мауэрлата, конькового бруса, стропил – угловых, коротких и промежуточных.

Мауэрлат – это деревянный брус, монтируемый по всему периметру дома на самом верху стен. Он служит для правильной передачи и распределения нагрузок, оказываемых ветром, снеговым покровом, весом кровли и самой стропильной системы на несущие стены здания. Этот элемент является связующей верхней обвязкой для стен, выполненных из штучных материалов – кирпича, бетонных блоков.

Мауэрлат вальмовой крыши

Для стен из бревна или бруса мауэрлат не устраивается. Его роль выполняют верхние венцы сруба.

Коньковый брус является тем главным элементом стропильной системы, который соединяет все скаты крыши в единую конструкцию. Он должен быть одинакового сечения со стропильными ногами. В противном случае в дальнейшем может возникнуть перекос всей стропильной конструкции и крыши в целом.

Угловые стропила, называемые по-другому накосными либо диагональными стропилами – базовые силовые детали, соединяющие углы коробки здания с коньковым брусом. Для их изготовления потребуется доска, равная по толщине коньковому брусу. Одним концом она крепится к коньку, вторым опирается на мауэрлат. В зависимости от проекта крыши используется различное количество таких стропил, но не менее четырех.

Угловые стропила вальмовой кровли

Короткие стропила могут быть различными по длине, но при сборке конструкции крыши они все выводятся под одним углом и располагаются параллельно промежуточным стропилам. Когда производится необходимый расчет их количества, прежде всего, учитывают площадь всей крыши. Одним концом короткие стропильные ноги соединяются с угловым стропилом, а другим опираются на наружную стену здания.

Центральные стропила устанавливаются верхним концом на коньковый брус, нижним опираются на несущие стены дома. Как правило, их расчет такой: три с одной стороны крыши и столько же с другой, но при конструировании стропильных систем для домов большой площади допускается увеличение их количества.

Центральные стропила вальмовой кровли

Промежуточные стропила – это элементы, одной стороной монтируемые на коньке, а второй опирающиеся на мауэрлат. На вальмовых скатах их обычно не используют, поскольку вся площадь закрывается короткими стропилами. Расчет сечения и количества промежуточных элементов производится исходя из несущей способности стропильной конструкции и вида кровельного материала.

При больших размерах здания потребуется установка дополнительных укрепляющих элементов в виде подкосов и вертикальных стоек, поддерживающих коньковый брус, и шпренгельных конструкций, чтобы исключить провисание диагональных стропил.

Виды вальмовых крыш

Стропильные системы в этих видах крыш выполняются в различных вариантах. Например, если вальмовый скат не доходит до конька, вследствие чего наверху образуется вертикальный маленький фронтон треугольной формы, то такая крыша носит название – голландская.

Голландская вальмовая крыша

Также выделяются шатровые кровли. У них все четыре ската одинаковой формы, а боковых фронтонов в таких конструкциях попросту нет. Вальмы в этом варианте представляют собой треугольные поверхности, уклон которых выполнен под одним углом с другими скатами. Как правило, используются такие системы для строений, имеющих в проекции площадь в форме квадрата. В группе вальмовых крыш есть полувальмовые мансардные кровли, четырехскатные, щипцовые, многощипцовые и двухскатные.

Шатровая кровля

Кроме этого, существуют ломаные кровли, состоящие из скатов различных размеров, угол наклона у которых разный. Подобные конструкции весьма сложны в устройстве, также сложно произвести и их расчет. Поэтому встречаются они нечасто, но нужно заметить, что они имеют очень привлекательный вид. Оценить эффектность крыш с ломаной конструкцией стропильной системы вы можете на видео, где также рассказывается об особенностях их сооружения.

Расчет вальмовых конструкций – угол наклона

Устройство вальмовых стропильных систем начинается с разработки их проекта. Правильный и грамотный проект позволит собрать крышу в короткие сроки. Оптимальный выбор угла наклона скатов определяется в зависимости от климатических условий:

  • В регионе, где преобладает ветреная погода, угол наклона должен быть меньше, это позволит снизить нагрузку от ветра на крышу.
  • При более снежных зимах угол наклона скатов, наоборот, увеличивают, чтобы лед и снег не скапливались на крыше.

Проект вальмовой стропильной системы

При выборе угла наклона стропил, соответственно, проводится и расчет необходимого количества материала. И если для обрешетки практически во всех случаях расчет производится исходя из общей площади кровли, то количество и сечение угловых и коротких стропил рассчитываются отдельно, в зависимости от выбранного типа крыши.

Кроме климатических особенностей региона, при выборе угла наклона учитывается тип кровельного материала:

  • Если используется наборный материал, например, шифер или металочерепица, то чтобы не увеличивать нагрузку на стропила, угол лучше сделать не менее 22°.
  • При использовании рулонных покрытий учитывается количество слоев. Чем их больше, тем меньше можно сделать наклон скатов.
  • Устройство большего угла наклона скатов позволяет использование кровельного материала – профнастила, но в расчет при этом берется высота профиля. Угол наклона при этом может варьироваться в диапазоне от 20 до 45 градусов.

Выбор угла наклона кровли по материалу

Правильный расчет угла наклона крыши начинается с определения торцевой оси здания на верхней обвязке. После этого необходимо отметить середину конькового бруса, в этой точке будет располагаться центральная стропильная нога. Затем необходимо определить место расположения следующего промежуточного стропила, для чего отмеряется расстояние, соответствующее расчету распределения промежуточных стропильных ног. В большинстве случаев оно не превышает 70–90 см.

Длина стропил определяется так, чтобы их нижний конец выступал над наружной стеной на 40–50 см, а верхний упирался в коньковый брус.

Аналогичный расчет проводится на всех четырех сторонах крыши для вычисления расположения промежуточных стропильных ног на коньковом брусе. Пример их правильного расположения показан на фото.

Сборка стропильной системы

При проектировании вальмовых крыш можно использовать два вида стропил – висячие и наслонные. Висячие опираются только на стены здания, передавая все распорные нагрузки мауэрлату. Если предполагается устройство мансарды, то дополнительно потребуется установка стяжек из металла или дерева, которые укладываются на несущие стены здания и впоследствии служат основанием для устройства перекрытия. На фото видно, как устраиваются мансардные вальмовые крыши с висячей стропильной системой.

Мансардная вальмовая крыша с висячей стропильной системой

Наслонные стропила применяются, если для них есть опора в виде колонн или внутренних несущих стен. При конструировании системы допускается чередование двух типов стропил. Там, где внутренние стены исполняют роль опор, крепятся наслонные, а в других местах висячие.

Крепление стропил в основном осуществляется путем устройства запилов (седел). Но их глубина не может превышать четвертой части ширины стропильной доски. Для того, чтобы запил был одинаковым на всех ногах, необходимо сделать шаблон. Кроме этого, элементы стропильной системы крепятся с применением металлических уголков, саморезов, гвоздей. Крепление также может производиться скобами, болтами и шпильками.

Крепление элементов стропильной системы вальмовой крыши

При монтаже мауэрлата не забудьте проложить слой гидроизоляции по верху стен. Если стены выложены из кирпича, то в последних рядах кладки устанавливаются закладные детали для дальнейшего крепления мауэрлата. Подобные крепления могут быть изготовлены в виде вертикальных шпилек или болтов, устанавливаемых с шагом не больше полутора метров.

Вальмовые кровли – это сложные конструкции, но это нисколько не снижает их популярности. Несмотря на сложность возведения, они дают возможность устроить дополнительное жилое помещения в чердачном пространстве, а если провести качественное утепление мансарды, то можно эксплуатировать ее и в зимнее время.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Вальмовая стропильная система: технология строительства

Архитектура современных построек предполагает большое разнообразие эстетичных конструкций крыши, которые и надежны, и практичны. Возможности выбора кровли, строительных материалов и технологии монтажа сегодня активно развиваются, но все возвращается к столетиями проверенной конструкции – это четырехгранная вальмовая стропильная система. Классическая крыша такой формы традиционно превосходит другие варианты по надежности, особенно в сложных климатических условиях, где высокие двухскатные крыши создают «парусность».

Оглавление:

  1. Конструктивные особенности классической вальмовой крыши
  2. Делаем чертежи и предварительные расчеты стропил вальмовой крыши
  3. Как рассчитать угол наклона вальмовой крыши?
  4. Основные правила по технологии монтажа четырехскатной крыши
  5. Делаем мауэрлат 
  6. Дальнейшее оформление вальмовой крыши

Конструктивные особенности классической вальмовой крыши

Выбирая конфигурацию крыши, следует исходить не только из эстетических предпочтений, но и учитывать климатические условия и функциональность конструкции. Как известно, слишком высокая и крутая крыша с разными отсеками и мансардными окнами – довольно затратная затея, хотя и красивая. Но она также встречает большое сопротивление воздушных масс с подветренной стороны.

Пологая крыша экономичнее, но она удерживает много осадков, и тяжелая шапка снега, лежащего многие месяцы, создает своей массой дополнительное давление на все строение. Оптимальный вариант – вальмовая крыша. Это по 2 трапециевидных ската на широких сторонах периметра дома и по 2 треугольных у торцевых. На верху эти трапеции под конек смыкаются верхними гранями, закрывая конструкцию с противоположных сторон треугольными поскостями –  примеры:

Четырехгранная вальмовая крыша на стропильной системе с достаточным для отвода осадков уклоном – оптимальный вариант для любой климатической зоны. Не вызывает сомнения и эстетичность построек с четырехгранным завершением, особенно в современном исполнении  кровельными материалами нового поколения.

В основе – классический стропильный каркас, который надежно удерживает такую конструкцию. От правильности обустройства основания и несущей конструкции зависит ее долговечность и функциональность – вальмовая крыша стропильная система: фото.

Вальмовая крыша подходит для:

  • типовой застройки коттеджей;
  • индивидуального строительства;
  • отдельно стоящего загородного дома «на семи ветрах».   

Трапециевидная форма вальмой крыши получила название от немецкого слова, обозначающего «шатер», хотя шатровая крыша – отдельная разновидность, но близкая по форме. Такая конструкция подтвердила свою надежность и в местности, где часты обильные снегопады и дожди, и где образуется наледь на крыше. Применима она и в зоне сейсмической активности, а также и там, где, кроме обильных осадков, нередки сильные порывы ветра и смерчевые завихрения. В таких регионах высокие двухскатные крыши срываются под давлением или складываются как карточный домик.

Основные преимущества это конструкции:

  • минимум поверхности крыши при оптимальном для отвода осадков уклоне;
  • равномерное распределение нагрузки конструкции на весь периметр стен;
  • отличная сопротивляемость силе ветра и аномальным погодным явлениям;
  • повышенная устойчивость крыши;
  • оптимальный сток воды при обильном ливне и соскальзывание снежной шапки при выпадении сверх нормы; 
  • обеспечение защиты от перепадов температур.

Делаем чертежи и предварительные расчеты стропил вальмовой крыши

Нельзя начинать делать такой сложный монтаж без предварительных набросков и расчетов. Если нет опыта – расчет стропильной системы вальмовой крыши поможет сделать архитектор или другой специалист.

Это не только позволит наиболее точно спланировать расходы древесины и кровельных материалов, но и избежать других досадных ошибок.

Внимание: Монтаж классической четырехгранной крыши начинается с  выполнения эскиза и чертежей! В них должны быть точно указаны углы наклона каждого ската, отмечены все нюансы, включая шаг между брусом.  

При самостоятельном чертеже, если приходится это делать впервые, можно даже соорудить из картона уменьшенную копию будущей вальмовой крыши, чтобы визуально оценить ее достоинства и недостатки.

На этом этапе еще не поздно изменить угол наклона основных и боковых скатов, увеличить или уменьшить ее высоту, а также оптимизировать  предстоящие расходы. Далее все коррективы вносятся в предварительный чертеж стропильной системы, делается «чистовик», используемый при монтаже.

Совет: Помните, что чем больше уклон, тем выше крыша и больше расход кровельных материалов. Но слишком покатые грани будут удерживать много осадков.

Внимание: Для качественного монтажа вальмовой крыши используют только хорошо просушенный брус и бревна, которое важно предварительно пропитать специальным антисептиком.

Как рассчитать угол наклона вальмовой крыши?

В современной практике строительства вальмовых крыш угол уклона граней сильно колеблется, в зависимости от:

  • климатических условий местности;
  • функциональности чердачного (мансардного) помещения;
  • общего дизайна или архитектурного проекта;
  • личных предпочтений.

В каждой местности своя мода на форму крыши. В Карпатах, например, всегда делали высокие острые крыши, сбрасывающие шапки снега, а в Альпах их делаю более пологими, в Дании делают дополнительные ломаные срезы и т.п. Но, каким бы ни был выбор, важно помнить о пропорциональности дома и общей нагрузке конструкции. Если дом старый невысокий, то непропорционально большая крыша способна визуально вдавить его в землю и добавить массы на фундамент.

На выбор оптимального уклона влияют:

  • погодные факторы местности;
  • выбор кровельных материалов;
  • дизайнерское решение;
  • расход стройматериалов.

В регионах с сильными ветрами большая крыша создает «парусность», поэтому уклон вальмовой стропильной системы будет минимальным. Тут может понадобиться усиление несущей конструкции а выбор кровельных материалов может быть ограничен. Обильные снегопады и затяжные зимы «поднимают» уклон, чтобы шапка снега сползала по сколькой кровле без излишней нагрузки на дом. В местности, где большую часть года – тепло и солнечно, можно ограничиться довольно покатой или симметричной крышей с минимальным нагревом материалов.

Совет: Имеет смысл установить туда солнечные панели для резервного источника энергии, но это дополнительный вес, что обязательно учитывается в проекте крыши.      

Выбор угла уклона в зависимости от кровельных материалов:

  • штучные материалы (черепица, шифер, сланец) – уклон  минимум 22° градуса;
  • рулонные материалы на покатой стороне крыши – 5°, и на двускатной и вальмовой крыше – от 15°;
  • профнастил и металлочерепица – от 15°;
  • ондулин и мягкая кровля – от 11°;
  • мембранные покрытия от 2 до 5°.

Оптимальные пределы уклона колеблются в пределах 10 – 60°, иногда до 75°.

На сегодня считается, что монтаж вальмовой стропильной системы наиболее трудоемкий, относительно других типов крыш. Но зато он надежнее и эстетичнее, чем простая двухскатная форма кровли.

Совет: На покатой вальмовой крыше большой площади крыши установите аварийный слив для чрезмерной ливневой нагрузке воды.

Основные правила по технологии монтажа четырехскатной крыши

При сборке вальмовой крыши используют несколько видов стропил — диагональные (накосные), промежуточные (угловые и центровые): рисунок. 

При этом брус под диагональные стропила подбирается равный по длине, соответственно свесу крыши. Если она сооружается в местности с частыми сильными ветрами, то их длину можно увеличить до 1м. А между кровельными свесами интервал должен составлять не менее 50-60см.

Важно с особым тщанием производить стыковку центральных стропил с торцевой стороны, конькового бруса и накосных (диагональных) стропил. Только после монтажа диагональных стропил можно переходить к остальным деталям конструкции.

Совет: Рассчитывая интервал между стропилами, важно учитывать  параметры утеплителя, например, укладку плит по теплоизоляцию, поэтому специалисты рекомендуют шаг около 55-60см.

Четырехскатная вальмовая крыша стропильной системы предполагает название для каждой балки и бруса, в зависимости от их местоположении в конструкции: Это лежень, прогоны и подкосы, ригели и нарожники, накосные элементы и пр. Схема стропильной системы вальмовой крыши:

По способу монтажа стропильные элементы делятся на навесные и наслонные. Каркас крепится на внешние или внутренние стеновые проемы. Наиболее экономичен наслонный тип стропильной системы вальмовой крыши, но он не всегда возможен. Предназначение основных элементов: 

1. Лежень – опора всех стоек, и его ставят на основание перекрытия или внутреннюю сторону стенки периметра, и вся конструкция крыши ложится на нижние опоры. В них врезаться не стоит, чтобы не утратить прочность вальмовой конструкции. Лежень также закрепляется с подгоном древесных подкладок в горизонтальной плоскости конструкции перекрытий, что упрощает монтаж всех опор и прогонов. Однако можно обойтись и без лежня – при монтаже стропильной системы без подкосов, монтируя понизу обвязки  стоек – рисунок:

2. Стойки и подкосы используются для уменьшения линейных размеров стропильной системы, соединяя почти без помощи распорок. Под конёк выводятся все части каркаса, и все элементы как бы поддерживают друг друга, но иногда уместны распорки и ригели.

3. Накосные или диагональные элементы крепятся у вальмового каркаса от нижней опоры стропильной конструкции или в балку, являющуюся ее продолжение. Противоположный конец накосных стропил крепится на другие основания, туда же опираются и нарожники.

4. Нарожники – боковые элементы, примыкающие к стропилам, образующим скос трапециевидной поверхности кровли, и они есть только у вальмовой конструкции. Это укороченные брусья, которые фиксируются непосредственно к накосным стропилам, а второй конец монтируется к нижней опоре.

5. Прогоном называют балку, расположенную относительно нижних опор параллельно, которая придает дополнительной прочности всей стропильной конструкции. Эту балку ставят под  дополнительную опору. Между нижней опорой и прогонами целесообразно оставлять интервал не более 4,5м. Потребность в прогонах в схеме каркаса подиктована особенностями вальмовой крыши. Они позволяют надежно закрепить прогон на смежную балку.

6. Для дополнительного усиления стропильной конструкции монтируются шпренгели, с учетом интервала пролета.

7. Накосные стропила хорошо подходят для поддержки конструкции при усилении  нагрузки. Они располагаются через стойки по диагонали, смыкаясь через шпренгель.

От грамотного расчета интервала между бревнами и брусом в устройстве стропильной системы вальмовой крыши зависит:

  • удобство монтажа;
  • безопасность и надежность всей конструкции;
  • эффективное утепление и гидроизоляция кровли;
  • долговечность каркаса крыши.

Грамотная разметка предполагает учет размеров всех элементов стропильной системы и расстояние между ними. Разметку производят максимально точно, отмечая точки фиксации стропил к балкам каркаса. Ключевые точки отмечаются и сверху, и на нижней  обвязке строения – по мауэрлатам, и по брусу конька, где будут укладываться основные стропила.

Дополнительные опорные конструкции дают возможность увеличить участок пролета с помощью стропил наслонного типа, что актуально при монтаже крыш с уклоном до 35-40°. Брус сечением около 50мм используют для стропильной системы, и он способен выдержать нагрузку от всех элементов вальмовой стропильной системы крыши, а также существенные климатические нагрузки.

Процесс пошагового сооружения предлагаем ознакомиться в качестве мастер-класса – вальмовая крыш стропильная система: видео, находящееся в конце статьи.

Делаем мауэрлат 

Перед началом обустройства стропильной системы вальмовой крыши своими руками, начинают с укладки опорных балок на мауэрлат. На подготовленное основание должен опираться не только каркас, но вместе с ним и все остальные кровельные элементы.

1. Перед установкой мауэрлата необходимо оборудовать армированный пояс, призванные усилить связку стен и крыши. Строение из камня, ракушечника или кирпича предполагает опалубку по верху, куда должен войти каркас. Он предполагает выход арматуры под заливку бетона.

2. На арматурный каркас крепят шпильки из оцинковки, чтобы их верхи примерно на 5см выходили из бруса к мауэрлату.

3. Когда бетон схватится, его обрабатывают рубероидом на битум, чтобы защитить мауэрлата от разрушения влагой. При этом обязательно  соблюдать общую горизонталь по периметру дома.

4. Бруски каркаса насаживают на заготовленные шпильки, где должны быть готовые отверстия, которые заранее размечены и просверлены, и далее все  закрепляется гайками. На готовый мауэрлат присаживают центральную балку, конек будет располагаться параллельно, и к нему будут сходиться все стойки-стропила.

Советы специалистов:

1. Используя врубку и саморезы, делают крепление к брусу конька и мауэрлату, также дополнительно применяют ригели и обвязку.

2. Укороченным брусом (нарожниками) связывают мауэрлат и стропила. Монтаж стропил и нарожников рекомендуется делать строго под прямым углом, соблюдая параллельность. 

3. Следует избегать крепления рядовых стропил на те точки, где закреплен шпильками мауэрлат. 

4. Важно при дополнительном креплении крыши для увеличения  устойчивости климатическим факторам использовать крепление анкерами. Общую конструкцию также можно усилить, используя  подкосы под стропила или дополнительной врезкой стоек в балки. Общую прочность кровли также гарантируют обвязки внизу скатов.

Внимание: При любом варианте монтажа нижней опоры важно предусмотреть еще на начальном этапе монтажа рулонную гидроизоляцию и утепление по балкам.  

Дальнейшее оформление вальмовой крыши

При самостоятельном монтаже важно, чтобы крыша конструктивно была и надежной, и эстетичной, а это зависит от общей пропорциональности.  Стропильная система может по-разному опираться на периметр строения:

  • у кирпичных и каменных построек – на брусья опор;
  • в срубе – на верхние венцы;
  • в зданиях на основе каркаса – прямо на обвязку.

После завершения монтажа стропильной системы переходят к послойному укладыванию гидроизоляции и кровельных материалов.

 

устройство и монтаж своими руками пошагово, видео

Автор Анастасия Микитало На чтение 15 мин. Опубликовано

Сторонники европейского стиля при строительстве загородной недвижимости в большинстве случаев останавливают свой выбор на вальмовой крыше, преимуществом которой является не только внешняя привлекательность, но и надёжность конструкции. Выбирая даже самый простой для исполнения вариант, вы сможете использовать массу интересных элементов, способных придать сооружению особую изысканность и уникальность.

Вальмовая крыша: что это такое, виды конструкций, фото

Что представляет собой вальмовая крыша

Самая незамысловатая вальмовая крыша выполнена в виде каркаса с четырьмя скатами: двумя треугольными торцевыми, называемыми вальмами, и двумя фронтальными трапециевидными плоскостями. Все скаты укладываются от конькового элемента до карниза, при этом большей площадью и длиной ската обладает фронтальная поверхность.

Помимо стандартного исполнения, существуют полувальмовые кровли, применяемые, как правило, для создания дизайна в голландском стиле. Этот вариант предусматривает монтаж карнизов фронтальных скатов существенно ниже торцевых. Такую крышу целесообразно возводить при обустройстве мансардного помещения в качестве жилой площади.

Все четыре ската вальмовой крыши сходятся на коньковом брусе, который имеет меньшие размеры, чем на двухскатных кровлях

Монтаж вальмовой крыши осуществляется на основе сборки узлов и элементов, которые присутствуют и в конструкциях более сложных кровель.

Основной каркас конструкции собирается из следующих элементов:

  1. Для изготовления боковых стропил и промежуточных систем заготавливаются доски сечением 50×150 мм. При устройстве конструкции следует помнить, что крайние стропила должны иметь в вершине меньший угол, чем промежуточные.
  2. Установку коротких стропильных ног выполняют к угловому стропилу, а не к коньку, при этом их угол наклона должен быть таким же, как и у промежуточных деталей.
  3. Для коньковых элементов подбирают материал того же сечения, что и для стропил.

В каркасе вальмовой крыши принято выделять центральные и промежуточные стропила. Центральными называются элементы, стыковка которых выполняется на углах конькового бруса с трёх сторон. Промежуточные стропила находятся между центральными и соединяют конёк с мауэрлатом, образуя карниз.

Центральные стропила сходятся на коньковом элементе с трёх сторон

Дополнительными, но не менее важными при строительстве вальмовой крыши являются следующие факторы:

  1. Для поддержки конька в местах соединений двух стропильных деталей и коньковой балки обычно ставится стойка. Если под кровлей будут устраиваться жилые помещения, то стойки можно заменить подпорками, а в некоторых случаях вообще убрать.
  2. Для упрочнения конструкции стропил применяется затяжка, которая, как правило, одновременно является балкой перекрытия.

    Затяжки укрепляют стропильную ферму и одновременно являются балками перекрытия

  3. Верхняя часть стен и промежуток подкровельного пространства надёжно защищается от попадания осадков благодаря увеличенному свесу за счёт монтажа к ногам стропил «кобылок».
  4. С ветреной стороны постройки к стропилам крепится ветровая балка, при необходимости её монтаж допускается на обоих скатах трапециевидной формы.
  5. Вальмовая кровля — единственная конструкция, которая оборудуется нарожником или короткой стропильной ногой, установленной к угловому стропилу.
  6. Мауэрлат, будучи необходимой деталью любой стропильной системы, в вальмовой кровле сооружается в виде бруска и крепится по периметру всего здания.

    Мауэрлат закрепляется на верхнем торце несущих стен по всему периметру здания и служит для связи каркаса дома с кровельной системой

  7. Чтобы снять нагрузку, оказываемую на стены, и придать системе большую жёсткость, между двумя соседними элементами мауэрлата укрепляется диагональная перемычка — шпрендель.
  8. Угол наклона подкосов выбирается в зависимости от того, будет ли мансардное пространство оборудовано под жилплощадь.
  9. Диагональные стропила вместе с ребром могут монтироваться как с одного торца кровли, так и с двух её сторон, при этом выбор зависит от возводимой конструкции.
  10. Прогон — промежуток между точками крепления стропил к коньку, величина которого определяется от вида материала и того, какая нагрузка воздействует от снежных масс на дом в регионе строительства.

Фотогалерея: дома с вальмовыми крышами

Самостоятельное строительство вальмовой крыши: подробная инструкция

Выполнение монтажа кровли своими руками требует чёткого соблюдения этапов строительства, а также наличия навыков аналогичных работ и комплекта специальных инструментов.

Перечень инструментов и материалов для строительства вальмовой крыши

Установка каркаса кровли невозможна не только без качественных пиломатериалов или кровельного покрытия, но и без соответствующих крепёжных элементов.

К металлическим крепёжным изделиям относятся:

  • гвозди и саморезы для кровельных работ;
  • анкерные болты;
  • стальные уголки;
  • другие детали, отвечающие за надёжность и прочность возводимой конструкции.

Важным моментом обустройства кровельного каркаса является установка скользящего крепления стропильных ферм как на коньке, так и в местах соединения с мауэрлатом. Такой способ фиксации элементов стропил позволяет исключить возможность повреждения кровельной системы из-за усадки несущих стен и при сезонных деформациях здания.

Скользящее крепление позволяет элементам стропил перемещаться в пределах допустимых отклонений при небольших деформациях каркаса здания

Конструкцию стропил собирают из следующих материалов:

  1. Мауэрлат изготавливается из бруса сечением 100×150 мм.
  2. Для конька и стропил выбирается брус сечением 50×150 мм. Специалисты, занимающиеся монтажом стропил, рекомендуют использовать в работе брус или доски с одинаковым сечением, только тогда будет достигнута максимальная прочность и качество конструкции.
  3. Стропильная система по мере готовности обустраивается деревянной обрешёткой с сечением досок 25×150 мм.

При выборе кровельного материала предлагается несколько вариантов, среди которых наилучшим считается мягкая кровля. Её проще всего крепить к сложным стропильным системам наподобие вальмовой. Перед монтажом покрытия следует уложить слой утеплителя и пароизоляционной плёнки, при необходимости дополнительно может крепиться фанера.

Прежде чем приступать к установке кровельного пирога, следует обработать все деревянные детали стропил антисептическим средством.

Монтаж конструкции будет осуществляться намного быстрее, если под рукой будут необходимые инструменты:

  • молоток обычный и резиновый (киянка) для выравнивания и подгонки деталей;
  • шуруповёрт — допускается любая разновидность, но удобнее пользоваться моделями со встроенным аккумулятором;
  • рейка длиной 1,5–2 м для выкладывания некоторых узловых креплений по одному уровню;
  • карандаш, рулетка, линейка для нанесения разметки;
  • уровень и отвес;

    Отвес служит для выравнивания элементов конструкции по вертикали

  • электролобзик, ножовка по дереву и металлу для резки небольших элементов, электропила для заготовки более габаритных деталей;

    Электролобзиком можно пилить доски толщиной до 50 мм

  • электрорубанок — незаменимая вещь при обработке больших площадей, но при работе на высоте удобнее пользоваться ручным рубанком.
Видео: как сделать запил стропил в вальмовой крыше

Что нужно знать при проектировании и составлении сметы на строительство

Конструкция крыши может быть любой в зависимости от запросов и возможностей хозяина дома. Сложность работ будет зависеть от расположения несущих стен. По мере усложнения проекта для его реализации увеличивается расход материалов, трудозатраты, и сроки исполнения заказа.

Сложность возведения вальмовой крыши в первую очередь зависит от размеров и конфигурации здания

Возведение сложной вальмовой крыши лучше предоставить профессионалам, которые выполнят точные расчёты всех элементов стропильной системы и смогут изготовить кровлю в строгом соответствии с проектом. Любителям пробовать свои силы в самостоятельном строительстве необходимо учесть несколько факторов:

  1. Способность строения и фундамента выдерживать нагрузку будущей крыши.
  2. Особенности стропильной системы — наслонные и навесные конструкции имеют свои тонкости реализации.
  3. Допустимый размер сечения деревянных элементов конструкции при заданных значениях длины и расстояния между стропильными фермами.
  4. Соответствие углов наклона скатов и стропильного прогона при сведении их на коньке.
  5. Необходимость организации дополнительных отверстий и выступов, например, под дымоотводы, вентиляцию, оконные и другие проёмы.
При проектировании стропильной системы для вальмовой крыши необходимо учесть множество разных факторов

Пошаговая инструкция по монтажу стропильной системы

Сначала выполняется подготовка древесины — она хорошо просушивается, обрабатывается антисептическими составами и снова подвергается сушке. По мере готовности материала можно приступать к его монтажу по нижеприведенной схеме:

  1. По периметру несущего основания укладывается и надёжно крепится мауэрлат с обязательной гидроизоляционной прослойкой из рубероида или аналогичных материалов.

    Мауэрлат крыши укладывается на гидроизоляционный материал и крепится при помощи шпилек

  2. Мауэрлат размечается по вычисленным ранее размерам. Чтобы отметки были хорошо видны, рекомендуется наносить их ярким маркером или даже вбить небольшие маячки. Важно соблюдать идентичность разметок на противоположных плоскостях, в противном случае укладка балок будет неровной.

    Разметку необходимо делать очень тщательно, чтобы стропильные фермы и затяжки были установлены ровно

  3. Монтаж балок перекрытий осуществляется на мауэрлат либо на дополнительный брус, укреплённый чуть ниже плоскости стен.

    Балки перекрытий (затяжки) можно крепить на мауэрлат

  4. Для снижения нагрузки с несущего каркаса мауэрлат скрепляется с помощью поперечных затяжек.

    Поперечные затяжки перераспределяют нагрузку от кровли равномерно по всему периметру стропильной системы

  5. После завершения укладки затяжек поверх балок перекрытия рекомендуется соорудить дощатый настил крепления к балкам.По нему будет удобно и безопасно ходить при выполнении дальнейших работ.

    Временный настил служит для безопасного перемещения по всей площади перекрытий при монтаже стропил

  6. Далее устанавливаются стойки к затяжкам либо к балкам перекрытия.
  7. Вверху стойки крепятся к коньковой балке. На неё же монтируются и центральные стропила с торца кровли.
  8. Затем осуществляется разметка и устройство промежуточных стропил со стороны фронтонов.

    Промежуточные стропила устанавливаются с фронтальной стороны

  9. После этого производится укладка диагональных стропил, соединяющих коньковый элемент здания с углами. В случае необходимости возможна установка дополнительных стоек.

    Диагональные стропила соединяют коньковый элемент крыши с углами

  10. К диагональным стропилам фиксируются короткие стропила, называемые нарожниками. Расстояние между ними должно быть таким же, что и между промежуточными элементами.

    Нарожники соединяют диагональные стропила с мауэрлатом

  11. В схеме конструкции могут фигурировать и другие детали поддержки и усиления: подкосы, ветровые балки, система шпренгелей.
  12. Если стропила оканчиваются на поверхности мауэрлата, их необходимо продлить за пределы каркаса здания при помощи «кобылок», за счёт которых создаются карнизы и кровельные свесы.

Стропильные ноги могут крепиться к мауэрлату разными жёсткими элементами, например:

Стропильные ноги к брусу конькового элемента тоже крепятся несколькими способами:

  1. Соединение ног друг над другом и над брусом с последующим креплением на болты.
  2. Создание выемок на стропилах для усиления жёсткости соединения с коньковым элементом.
  3. Подведение стропил к коньку с последующим их скреплением с помощью деревянных или металлических накладок.

В месте крепления конькового бруса к стропильным ногам тоже получается довольно сложный узел, и только при надёжном сопряжении и фиксации всех частей можно говорить о долговечности вальмовой кровли. В этом случае коньковый брус укладывается поверх стоек, после чего его скрепляют с помощью деревянных накладок по обе стороны. Затем выпиливаются диагональные стропильные элементы, которые крепятся к коньку и промежуточному стропилу. Аналогичным образом выполняется монтаж второго стропила для другого угла дома.

Видео: монтаж стропильной системы вальмовой крыши своими руками

Подготовка крыши для укладки кровельного покрытия

Когда стропильная система будет полностью установлена, можно приступать к подготовке конструкции под укладку кровельного материала:

  1. Проводится разметка в местах планируемых оконных и дверных проёмов, выходов дымоотводных труб, вентиляционных отверстий с последующим обрамлением выбранных проёмов деревянными рейками.
  2. Далее монтируется кровельный пирог в приведённой ниже последовательности:
    1. На стропила натягивается и крепится слой пароизоляционной плёнки.
    2. Следующим слоем устанавливается обрешётка.
    3. В промежутки между рейками крепится утеплитель с ветрозащитой по типу полиэтиленовой плёнки.
    4. Далее устанавливается контробрешетка.

Последний этап перед монтажом покрытия напрямую определяется выбранным кровельным материалом. Так, если выбор пал на металлочерепицу, то она может крепиться сразу к контробрешётке. Если же используется мягкая кровля, то понадобится дополнительный слой из листов фанеры или OSB.

Рекомендуется строго соблюдать правила укладки кровельного материала

Обустройство кровельной вентиляционной системы

Для забора воздуха из подкровельного пространства вентиляционное отверстие делается внизу ветровой подшивки, а для его вывода — в верхней части крыши — ближе к коньковому элементу. При создании подшивки из деревянных досок можно оставить небольшой зазор между ними, что позволит создать лучшую вентиляцию.

При плотной сборке подшивки рекомендуется сделать несколько небольших деревянных решёток и разложить их на всю длину ветровой подшивки шагом в 80 см. Чтобы высверлить нужное отверстие, придётся вооружиться дрелью с насадкой-чашкой. Место для верхнего выхода воздуха оборудуется в самой крыше.

При использовании гибкой черепицы вентиляция выполняется путём проветриваемого конька, керамическая черепица допускает подачу воздуха через кровельный вентиль. Вентиляция шифера, ондулина и других аналогичных покрытий осуществляется через стандартные коньки. Металлочерепица проветривается с помощью конькового уплотнителя.

Видео: вальмовая крыша из металлочерепицы

Беседка с четырехскатной крышей

Беседка с вальмовой кровлей станет эталоном дизайнерского решения, а при условии грамотного расчёта и обустройства будет отличаться надёжностью и долговечностью эксплуатации. Собрать четырехскатную крышу будет несложно собственноручно. Такая конструкция подходит для беседки в виде прямоугольника или квадрата. Первый вариант представляет собой сборку вальмовой конструкции с двумя треугольными и таким же количеством трапециевидных скатов. Второй вариант — это шатровая вальмовая крыша, состоящая из 4 равнобедренных треугольных скатов.

Вальмовая крыша для квадратной беседки состоит из четырех одинаковых треугольных секций

Четырехскатная кровля является прекрасным выбором при строительстве беседки, поскольку она допускает применение любых кровельных покрытий, а удобная конструкция обеспечивает свободный угол обзора, её легко можно обустроить, например, в китайском стиле, добавив свесам длины и несколько изогнутых диагональных стропил.

На подготовительном этапе работы делается чертёж будущей крыши с учётом основных факторов:

  • веса всех стропил и их дополнительных элементов;
  • массы кровельного покрытия и гидроизоляции;
  • уровня климатических нагрузок, слоя снежных масс;
  • веса строителей, обслуживающих крышу;
  • нагрузки от оборудования, которое планируется установить на стропильной системе.

От того, каким будет наклон скатов и какие материалы выбраны для покрытия кровли, напрямую зависят особенности установки, например, шаг расположения реек обрешётки и стропильной системы. И всё это сказывается на общем весе постройки.

Продлить срок службы деревянной беседки можно, предварительно обработав все её элементы специальными антисептическими пропитками, а также огнезащитным средством. Наносятся все эти составы достаточно просто обычной кистью или валиком.

Опорой для четырехскатной крыши беседки могут быть деревянные, кирпичные стены либо стойки опорного каркаса. Если в работе используется кирпич, то конструкция получится капитальной и потребует возведения прочного фундамента, способного выдерживать большие нагрузки. Строительство вальмовой крыши на такой беседке в целом сходно с установкой кровли на жилом доме или другом крупногабаритном строении.

Небольшие вальмовые крыши можно собирать на опорах из столбов, которые предварительно следует хорошо закрепить

Если же беседка устанавливается на деревянные столбы, то следует предварительно проверить прочность закрепления её опор, они должны стоять строго вертикально, а для жёсткости и устойчивости каркаса снизу их перевязывают перемычками. Сверху тоже монтируются перемычки, которые будут являться обвязкой под скатную конструкцию. Из-за высокой нагрузки опоры могут постепенно разойтись, поэтому рекомендуется заранее скрепить их на верхних концах с помощью диагональных перемычек, а в местах стыковки проложить деревянные или стальные накладки.

Пошаговая инструкция по установке вальмовой крыши для беседки

  1. Сначала крепят коньковый брус со специальными подкосами и вертикальными опорами.

    Строительство крыши начинается с установки конькового бруса на вертикальных стойках

  2. Далее для формирования кровельных скатов укладывают диагональные стропила. Этот этап предполагает возможность увеличения длины свесов с помощью накладных досок – «кобылок», которые удлиняют накосные стропила.
  3. Затем выполняют монтаж центральных и промежуточных стропил и нарожников.

    Диагональные и промежуточные стропила соединяют коньковый брус с мауэрлатом и образуют каркас для установки обрешётки

  4. Для защиты деревянных элементов от воздействия влаги поверх стропил укладывают покрытие из гидроизоляционной мембраны.
  5. На слой гидроизоляции монтируют обрешётку, а при необходимости оборудования дополнительной вентиляции устанавливают и контробрешётку.

    Контробрешётка устанавливается для того, чтобы обеспечить вентиляцию подкровельного пространства

  6. На завершающем этапе работы крепят кровельный материал.

    Установка кровельного покрытия завершает процесс постройки беседки

Шатровую крышу собирают так же, как и обычную вальмовую, исключая монтаж конькового бруса. При этом производится связка диагональных стропил в коньковый узел.

Видео: строительство беседки и барбекю своими руками

Недостаток опыта строительства кровельных конструкций может негативно сказаться на качестве будущей крыше и степени защиты всего сооружения, поэтому для выполнения подобного рода работ рекомендуется обратиться к профессиональным строительным бригадам. При правильном подходе вальмовая крыша станет прекрасной архитектурной конструкцией дома, беседки и любых других построек.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши

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

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

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

 

Какими положительными и отрицательными сторонами обладает стропильная система вальмовой крыши?

Заказать бесплатную консультацию!

К достоинствам стропильной системы вальмовой крыши относятся следующие моменты:

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

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

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

  • Приятный внешний вид крыши.

Отрицательные стороны стропильной системы вальмовой крыши следующие:

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

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

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

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

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

 

Какие существуют виды вальмовых крыш?

Вальмовые крыши имеют несколько видов конструкций:

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

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

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

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

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

 

 

 

Вальмовая крыша своими руками пошагово + видео

Стремление сделать крышу своими руками может только приветствоваться, но даже простая двухскатная крыша требует серьезных навыков в работе с элементами деревянного каркаса. Построить вальмовую крышу своими руками с первой попытки, не имея практического опыта, не менее сложно, чем сделать фундамент двухэтажного дома или сложить коробку здания из силикатного кирпича.

Но, к сожалению, другого способа приобрести ценные навыки, как только своими руками поучаствовать в практическом строительстве вальмовой крыши, не существует. Большинство знаний приходится получать через практику, поэтому сведения, приведенные ниже, помогут не совершать грубых ошибок, прежде всего. Для этого подойдет обычная садовая беседка или небольшой сарай, но лучше все же учиться на вальмовой крыше настоящих объектов у реальных мастеров.

Подготовка к установке вальмовой крыши

Для нормальной работы по установке вальмовой крыши нужно наладить хороший личный контакт с ближайшей приличной строительной фирмой, у которой есть свой столярный цех. Будьте готовы к дополнительным заказам по сосновому брусу и 50 мм доске, так как, скорее всего, брака в порезке балок и стропил при работе своими руками будет достаточно. Перерасход строительной древесины на вальмовой крыше из-за отсутствия опыта работы своими руками составит не менее 5-7% от количества материала, заложенного в смету.

Изготовление вальмовой крыши будем выполнять пошагово примерно в следующем порядке:

  • Установим своими руками на стены мауэрлат;
  • Уложим балки перекрытия;
  • Установим коньковый брус вальмовой крыши на вертикальных опорах;
  • Соберем своими руками пары диагональных стропил в вальмовый треугольник и закрепим его на коньковой балке;
  • Последовательно установим нарожники на каждую из вальмовых плоскостей крыши;
  • Установим рядовые стропила и подкосы;                     
  • Выполним своими руками обрешетку настилов вальмовой крыши.

Почему именно в такой последовательности следует выполнять работы своими руками на вальмовой крыше, можно более детально узнать из видео

Важно! Большинство операций по замеру, нарезанию и установке каждого элемента лучше выполнять от начала до конца своими руками, без разбиения на операции, например — один меряет, а другой режет и устанавливает балку на вальмовой крыше. Только так можно обеспечить надлежащий уровень качества работы.

Устанавливаем вальмовую крышу

Самым распространенным способом построить вальмовую крышу является монтаж ее стропильной системы и каркаса на подготовленное перекрытие из прямоугольного бруса. Набор балок укладывается непосредственно на мауэрлат. Сами доски мауэрлата лучше закрепить своими руками с помощью анкерных болтов на гидроизоляционной мастике.

Брус укладываем своими руками с шагом в 60-65 см. Крайние балки не доходят до стен примерно на полметра, поэтому на стену приходится укладывать дополнительные короткие брусья длиной 110 см.

Для надежной фиксации балок перекрытия из короткого бруса сделаем своими руками небольшое приспособление из уголка. Для этого в стену забиваем короткие куски арматуры, которыми и будем крепить мауэрлат под вальмовую крышу. К выпущенным и загнутым отрезкам металла привариваем своими руками согнутые буквой Г отрезки стального уголка. Ширины полки в 4 см вполне достаточно для надежной фиксации всего набора из балок перекрытия под вальмовую крышу с помощью саморезов и гвоздей. На видео отдельные элементы перекрытия под вальмовую крышу можно рассмотреть более детально.

Для увеличения поперечной жесткости перекрытия вырежем своими руками и вставим в шахматном порядке короткие перемычки между балками. Крепление перемычек лучше сделать с помощью уголков и саморезов. Концы балок по периметру крыши обшиваем доской – сороковкой. Особое внимание обращаем на то, чтобы все четыре угла перекрытия находились в одной плоскости, и не было приподнимания или опускания угловых точек соединений.

Внимание! В каждом из углов мы своими руками вырезаем в размер из бруса и устанавливаем по дополнительному диагональному  силовому элементу. В дальнейшем на него будет установлена пятка диагонального стропила вальмовой крыши, поэтому выравниваем его положение и крепим с максимальной тщательностью.

Устанавливаем коньковый брус и диагональные стропильные балки

На следующем этапе необходимо построить так называемую скамейку вальмовой крыши, состоящую из трехметровой коньковой балки, опирающуюся на три вертикальные стойки. Для этого размечаем срединные линии и находим центр стопы здания. Средняя балка будет находиться точно на середине, две другие стойки будут отстоять от нее на расстояние чуть более метра от центра.

На стойки вырезаем и укладываем коньковую балку вальмовой крыши. Сечение бруса выбираем такое же, как и у вертикальных стоек. Такая конструкция достаточно неустойчива, поэтому к каждой стойке прибиваем по две доски, работающие, как подкосы.

Прежде чем браться за установку угловых или диагональных стропил, выполним небольшой расчет длины накосной стропильной ноги вальмовой конструкции. Для этого своими руками измеряем длину от середины места опоры в угловом секторе перекрытия до ближайшей вертикальной балки «скамейки» и высоту самой опоры. С помощью формулы геометрии получаем «черновую» длину диагональной балки крыши. Процесс расчета сложный, поэтому можно предварительно попробовать свои силы на каркасе вальмовой крыши беседки или аналогичной постройке.

Существует один надежный способ точного определения длины вальмовой стропильной ноги своими руками. Для этого используется строительная шестиметровая рулетка, с помощью которой измеряется расстояние от верхней точки торца конькового прогона до средней точки опоры в углу перекрытия. Далее следует точно, как на видео выполнить своими руками подрез угла на верхней части вальмового стропила так, чтобы она максимально плотно, без зазоров прилегала к коньку.

При этом точность и качество получается намного выше, чем в случае использования шаблона для вальмового стропила.

В обязательном порядке вырезаем и устанавливаем два дополнительных элемента: подпоры на диагональные балки и подкосы, удерживающие пару угловых стропил и коньковый прогон, пока с противоположной стороны не будет собрана и установлена вторая пара угловых стропил вальмовой крыши.

Важно! Прежде чем закрепить диагональные балки, следует точно выровнять углы между ними и соответствие наклона левой и правой вальмы.

Если этого не сделать, у крыши будут несколько разные углы наклона скатов, таким образом, испортим своими руками внешний вид вальмовой конструкции окончательно и бесповоротно. Закрепляем две диагональные балки к коньку с помощью саморезов, гвоздей и металлических накладок. Установленные ранее подпоры под угловые стропила переносим в точку, находящуюся на расстоянии в четверть длины от угла до вертикальной стойки.

Установка нарожных и рядовых стропил

Нарожки устанавливают так же, как и диагональные балки, чередуя опоры в шахматном порядке. Более детально увидеть процесс установки можно на видео:

Несмотря на сведения о длине каждой нарожки, почерпнутые из чертежа, заготовку приходится многократно примерять и подрезать, пока не попадаем в нужный размер и угол надреза.

При монтаже нарожных стропил контролируем уровень прогиба диагональной балки, и если выбранный размер сечения бруса под накосную стропилу оказался мал, обязательно усиливаем ее, набив сверху дополнительную доску — сороковку. Зачастую диагональные балки, из-за значительной длины и большой нагрузки, сразу изготавливают из двух 50-миллиметровых досок.

Далее устанавливаем рядовые стропила. В верней части вырезам опорный паз на каждой из двух парных рядовых стропил и опираем их на коньковую балку. С нижней стороны с помощью угольника и карандаша размечаем угол обреза и подрезаем край балки так, чтобы он беспрепятственно становился на брус перекрытия. Намеченные и вырезанные рядовые стропила попарно выставляем и выравниваем так, чтобы каждый из скатов образовывал практически ровную плоскость. По окончании прихватываем выставленные балки саморезами и начинаем сшивать каркас вальмовой крыши гвоздями и металлическими накладками.

Завершающие работы

После установки рядовых стропил проверяем и убеждаемся, что геометрия диагональных балок, их взаимное расположение и углы наклона не изменились. После этого все точки крепления как на диагональных, так и на рядовых балках вальмовой крыши, еще раз проходим и усиливаем саморезами, гвоздями и накладками из дерева и обрабатываем антикором.

Заключение

Сборка вальмовой крыши, даже если это беседка в саду или парке, требует скрупулезного выравнивания геометрии всех элементов. Без навыка правильно вырезать и выставить каждый элемент каркаса браться за подобную работу только своими руками, без помощи и советов специалиста, – дело бесперспективное. Все равно это приведет к ошибкам, которые обязательно проявятся в конструкции вальмовой крыши с течением некоторого времени.

Строительство и ремонт крыши. Видео уроки компании Дом Дока

Видео инструкции о ремонте и строительстве крыш. В данном разделе мы собрали основные видео уроки о том, как самостоятельно, грамотно, технически правильно отремонтировать крышу, собрать стропильную систему, уложить кровельный материал, подшить софитом карнизный свес кровли, как правильно утеплить, какой выбрать кровельный материал и многое другое, касающееся ремонта и строительства крыши. Оставляйте свои комментарии и подписывайтесь в наши группы в социальных сетях, там всегда есть интересно

Стропильная система. Крепление основных узлов

22.03.2020

Подробный разбор основных узлов стропильной системы с вариантами возможного крепления элементов. Надёжное и правильное крепление элементов стропильной системы….

Вальмовая крыша с разными углами скатов. Разметка стропил

12.12.2017

Обзор строительства разноугольной вальмовой крыши. Подробная инструкция разметки стропил и шпрегелей, другие тонкости и особенности возведения стропильной системы вальмовой крыши….

Как устроена металлическая подшивка свеса карниза

11.12.2017

Устройство подшивки свесов кровли. Всегда есть небольшие хитрости и тонкости в монтаже, которые мы осветим в наших традиционных видеообзорах. Приятного просмотра….

Как утеплить крышу пенополистиролом

11.12.2017

Утепление крыши дома пенополистиролом. О том, как правильно утеплить подкровельное пространство этим материалом смотрите в нашем видео обзоре….

Монтаж системы антиобледенения кровли

11.12.2017

Установка системы антиобледенения и снеготаяния на кровле. Несколько видеороликов о том, что из себя представляет такая система и как она монтируется….

Ремонт кровли. Замена шифера на профнастил

11.12.2017

Видеообзор замены устаревшего кровельного покрытия крыши шифера на профнастил.

Ремонт плоской кровли рулонным материалом Ризолин

11.12.2017

Починка плоской крыши многоэтажного жилого дома с помощью современных кровельных рулонных материалов. В видео рассказывается о последовательности выполняемых ремонтных работ рулонным материалом …

Каркас шатровой крыши стал проще — качественное жилищное строительство

Сводка: Строитель из Северной Каролины Джон Кэрролл анализирует процесс строительства шатровой крыши и обсуждает свою технику переосмысления этой сложной конструкции. Используя в качестве примера крышу небольшого флигеля, Кэрролл сначала находит шесть обычных стропил, а затем использует таблицу множителей стропил для определения длины обычных стропил. Затем он определяет длину и длину вальмовых и домкратных стропил.К статье прилагаются полноцветные иллюстрации, в которых подчеркивается, как Кэрролл снимает шатровую крышу.


Обрамление вальмовой крыши — головная боль для большинства плотников, но не обязательно. Этот процесс стал для меня намного проще, когда я понял, что основная проблема при строительстве вальмовой крыши — это планировка, а не математика. А ключ к разметке — точно знать, где начинать и где заканчивать измерения.

В моем подходе все измерения проводятся по нижнему краю стропила от короткой точки до короткой точки.Я не так научился это делать, но как только я начал думать о нижней плоскости стропил вместо верхней (или вместо какой-то теоретической средней линии), все встало на свои места. Потому что я измеряю и размечаю нижнюю часть стропил, от которой я отмеряю стропила; а поскольку шагов меньше, меньше шансов на ошибку.

Еще одно преимущество моего подхода состоит в том, что мне не нужно иметь дело с опусканием бедра, потому что я использую пиломатериалы одинаковых размеров для всех стропил и выравниваю нижние края.На этой крыше я использовал пиломатериалы 2 × 6 для вальм, домкратов и общих элементов. В результате верхние части домкратов оставались на 1⁄4 дюйма выше бедра, что позволяло оболочке очищать бедро и позволяло воздуху проходить через бедро и подниматься к вентиляционному отверстию конька. Если бы я хотел, чтобы и нижний, и верхний края были на одной плоскости, я мог бы разрезать 2 × 8 до ширины 5–3 ⁄4 дюйма.

Мне также не нужно вносить поправки для измерения от центра доски, потому что я беру все свои измерения от края доски.

Еще кое-что, что я делаю, немного отличается, — я откладываю свою английскую измерительную ленту, когда заканчиваю обрамлять стены, и беру метрическую ленту, чтобы обрамить крышу. В моем подходе метрическую систему легче использовать, когда задействована математика, потому что нет дробей, с которыми нужно иметь дело. Сама математика вычисляется просто, потому что каждое положение и размер стропил можно объяснить с помощью прямоугольных треугольников и размеров, которые основаны на теореме Пифагора.

Прежде чем я рассмотрю что-либо из этого, первое, что я делаю на новом сайте вакансий, — это знакомлюсь с деталями и визуализирую, как детали сочетаются друг с другом.Показанный здесь проект представляет собой простой складской навес. Поскольку крыша небольшая, а весь каркас сделан из бруса размером 2 × 6, мне не нужно делать поправки для большей коньковой балки или шатровых стропил.

Два инструмента облегчают работу

Во-первых, я делаю историю из куска фанеры шириной 2 дюйма. Накладываю на верхнюю плиту торцевой стены и размечаю пролет по обыкновенным стропилам, толщину стены (для пропила сиденья) и свес карниза. Прелесть стика в том, что у меня есть все начальные размеры, которые мне нужны, чтобы обрамить крышу в одном месте.Затем я могу перенести сюжетную палочку на станцию ​​для монтажа и использовать ее для выполнения всех сокращений, не тратя время на беготню взад и вперед.

Для получения дополнительных чертежей и подробностей нажмите кнопку «Просмотр PDF» ниже:

Fast Jack Rafter Layout and Cutting

Проработав строителем 45 лет, я научился ряду полезных трюков по обрамлению. Один из таких приемов — это техника быстрого обрамления вальмовых крыш — в основном, упрощение процесса выкладки и резки стропил домкрата.Я предполагаю, что довольно много плотников измеряют и устанавливают домкраты по одному после того, как бедренные стропила на месте. Это занимает много времени и в этом нет необходимости. Следующий метод поможет увеличить скорость установки и уменьшить количество обрезков и отходов материала при изготовлении домкратов для стандартной вальмовой крыши.

Прежде всего следует отметить несколько моментов. Во-первых, вам нужно разложить домкратные стропила на плите в их правильных центрах, чтобы вы могли заранее определить их длину.Вам также необходимо проверить длину обычных стропил (я обычно вырезаю пару пробных стропил и устанавливаю их на место, чтобы убедиться, что они подходят). После того, как я установил стандартную длину стропил, я могу установить скамейку и разрезать все домкраты и опоры на земле без особых измерений и царапин на голове.

Используя выкройку из обычного стропила, я могу быстро выложить все домкраты на моем стропильном складе. Я прорисовываю и обрезаю пасти и хвосты стропил на обоих концах стропильной балки одновременно.Затем я делаю надрезы отвесом, из которых получается два стропила. Эта система работает независимо от того, строите ли вы небольшую шатровую крышу, вроде этой, или монструозную крышу с шатрами и впадинами длиной 40 футов.

Ремонт бассейна, над которым я недавно работал, дал мне возможность продемонстрировать этот метод в небольшом масштабе. Моя компания добавила второй этаж и шатровую крышу к существующему одноэтажному домику у бассейна. Вальмовая крыша 7: 12 обрамлена простыми и домкратными стропилами 2×6 с центрами 16 дюймов и коньком 2×8.Для «Птичьего пасти» я поставил сиденье 3 ½ дюйма, а для хвоста стропила — 12-дюймовый выступ с подфасцией высотой 2 ½ дюйма (вертикальный разрез), что диктовало ровный разрез на пятке.

Нажмите для увеличения

Чтобы выложить домкратные стропила, я использую выкройку, сделанную из обычного стропила. Таким образом, первым шагом в вычислении истинной длины общих стропил является корректировка прогона по толщине конька (см. «Определение скорректированного прогона», расчет , , выше, ).Пролет этого здания составлял 15 футов 8 13/16 дюймов. Я вычел гребень 2×8 (1 1/2 дюйма), что дало мне скорректированный общий пробег 15 футов 7 5/16 дюйма. Я разделил это на 2, чтобы получить скорректированный пробег для обычных стропил 7 футов 9 11/16 дюймов.

Нажмите для увеличения

Затем я рассчитываю длину обычного стропила с помощью приложения Construction Master на своем смартфоне (см. Последовательность CM выше ). В результате длина моих обычных стропил составила 9 футов 0-7 / 16 дюймов.Как только это будет сделано, я могу обрезать свои общие стропила и перейти к выкройке стропил. Чтобы создать выкройку (см. Иллюстрацию , , , ниже ), мне сначала нужно определить, где длинные отвесные разрезы домкрата будут совпадать с бедром. Для этого я обращаюсь к своему обрамляющему квадрату ( фото выше ). Я использую «разницу в длине стропил домкрата на 16 дюймов в секунду». масштаб (фото , выше среднего ), чтобы получить расстояние 18 1/2 дюйма по центру для длинной точки на крыше 7:12 (фото , вверху справа ).Я мог бы использовать функцию «домкрат» на моем Construction Master, чтобы определить этот интервал, но я предпочитаю использовать квадрат обрамления — я считаю, что его использовать быстрее; Кроме того, я могу физически разместить квадрат на схеме стропил, чтобы отметить мои длинные и короткие точки.

Нажмите для увеличения

Используя обычное стропило, я размечаю и обрезаю гребень, пасть и хвост стропила, чтобы создать образец стропила домкрата (см. Иллюстрацию , выше ). Начиная с верхнего конца стропила, я отмечаю центры 18 1/2 дюйма — 18 1/2 дюйма., 37 дюймов, 55 1/2 дюйма и так далее — вдоль одного края стропила (показано на иллюстрации , выше, и на фотографии , внизу справа ). При каждом измерении я отмечаю длинную и короткую точки для домкратов (см. Иллюстрацию , вставку детали и фото , нижний левый ) язычком обрамляющего квадрата шириной 1 1/2 дюйма. Затем я пронумерую каждую «коробку» компоновки от «1» до «5» для пяти домкратов, которые будут составлять одну сторону угла этой вальмовой крыши.

Плюсы, Минусы, Советы по установке, Руководство по покупке

Хотя они могут быть стильными, вальмовые крыши не названы, потому что они являются последними в кровельной моде.Они названы в честь конструкции крыши, которая включает в себя скаты со всех четырех сторон, которые сходятся наверху, образуя гребень.

Но еще они довольно модные! Фактически, вальмовая кровля — невероятно популярный архитектурный стиль кровли в Соединенных Штатах благодаря доказанной прочности и современному дизайну. Наклон крыши позволяет дождю и снегу легко соскальзывать, уменьшая при этом возможность повреждения ветром, поэтому они являются идеальным выбором для домовладельцев, которые живут в районах, подверженных сильным ветрам и сильному снегопаду.

В этой статье мы расскажем вам все, что вы знаете о шатровых крышах. Обсудим, что это такое, достоинства и недостатки, устройство вальмовой крыши, виды конструкций и ответим на наиболее часто задаваемые вопросы. Это поможет вам решить, хотите ли вы построить для своего дома вальмовую крышу или другую.

В Legacy Service мы предлагаем услуги по установке и замене домовладельцам в Пенсильвании, Нью-Джерси и Делавэре.Свяжитесь с нами сегодня, если вы хотите обновить свой дом. Чтобы узнать больше о вальмовых крышах, продолжайте читать.

Что такое шатровая крыша?

Вальмовая крыша относится к способу конструкции крыши, а не к материалу, из которого она построена. Этот тип крыши имеет скаты со всех четырех сторон, которые наверху объединяются в одну точку. Это облегчает соскальзывание конденсата во время дождя, снегопада и грозы, а также помогает защитить ваш дом от сильных ветров.

Если вы строите крышу для своего нового дома, вам обычно нужно выбирать между вальмовой или двускатной крышей.Разница между ними в том, что шатровая крыша определяется четырьмя сторонами, а двускатная крыша — двумя сторонами. В то время как у двускатных крыш есть две стороны или пики, которые наклонены вниз к вашему дому, у шатровых крыш есть стиль, при котором все стороны будут наклоняться вниз по стенам вашего дома.

Итак, что такое вальма на крыше?

«Вальм» — это место, где одна часть крыши встречается с другой. Этот стиль идеально подходит для заснеженных и ветреных условий, поскольку уклон позволяет снегу легко соскальзывать, что предотвращает стоячую воду, которая в противном случае могла бы вызвать обрушение крыши.

Где использовать шатровую крышу?

Вальмовые кровельные конструкции популярны среди домовладельцев по всей территории Соединенных Штатов, но они наиболее идеальны для ветреной и снежной погоды. Конструкция рамы обеспечивает непревзойденную прочность конструкции. Наклон всех четырех сторон внутрь является причиной того, что этот тип крыши такой прочный и крепкий, с наклоном, который позволяет снегу и воде легко соскальзывать.

Помните: для защиты от сильного ветра или сильных штормов рекомендуемый уклон шатровой крыши составляет 4 / 12-6 / 12 (18.Угол 5 ° -26,5 °).

Если вы хотите установить шатровую крышу у себя дома, свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, что наша команда может для вас сделать. Мы предоставляем услуги по установке и замене кровли домовладельцам на юго-востоке Пенсильвании, Нью-Джерси и Делавэра. Мы вышлем специалиста, который бесплатно проконсультирует вас и поможет решить, нужна ли вам черепица, металлическая кровля или другой тип кровли для вашей новой крыши.

В следующих разделах мы обсудим плюсы и минусы вальмовой формы крыши.Это поможет вам решить, хотите ли вы продолжить процесс или выбрать другую форму для своего дома, например, фронтон.

Плюсы

Почему выбрать шатровую крышу для дома? Давайте посмотрим на преимущества этого архитектурного стиля:

  • Они обеспечивают дома прочным и устойчивым вариантом. — Вальмовые крыши, как правило, более прочные и устойчивые, чем варианты с двускатной крышей. Это связано с тем, что на всех четырех сторонах конструкции имеется уклон внутрь.Это помогает обеспечить дополнительную устойчивость к сильному ветру и осадкам.
  • Они позволяют атмосферным осадкам легко стекать и дренировать. — Наклон крыши эффективно отводит осадки от остальной части конструкции. Это идеально подходит для регионов, на которые выпадают тонны снега, потому что это помогает вашей крыше избежать стоячей воды и дополнительного давления, которое возникает при значительном скоплении снега.
  • Они позволяют добавлять дополнительное пространство по мере необходимости. — Если вы построите слуховое окно или воронье гнездо, шатровые крыши могут предоставить вам дополнительное пространство для вашего дома.Это простое дополнение, которое вы можете использовать как место для хранения вещей или даже как еще одну комнату, через которую подрядчики могут поставить водопровод и электричество, если это необходимо.
  • Они предлагают множество вариантов дизайна. — Выбрав вальмовую крышу, вы обнаружите, что существует множество эстетически привлекательных вариантов дизайна. К ним относятся мансардные, тентовые, двускатные и павильонные. Они также могут поддерживать широкий спектр материалов, от битумной черепицы до металлической кровли и т. Д.

Минусы

Почему некоторые домовладельцы решают отказаться от шатровой крыши? К недостаткам вальмовых крыш можно отнести:

  • Их строительство дороже. — Поскольку вальмовые крыши имеют более сложную конструкцию, требующую большего количества инструментов и материалов для строительства, их установка обычно дороже, чем двускатные крыши.Если вы более осведомлены о стоимости строительства, вы можете выбрать двускатную крышу вместо шатровой.
  • У них должен быть определенный угол наклона, если вы живете в ветреной местности. — Если вы живете в районе, где часто бывают сильные штормы, то лучше всего иметь наклон с определенным углом, который составляет от 18,5 до 26,5 градусов. . Если в вашем дизайне есть что-то большее или меньшее, это может вызвать проблемы в очень ветреную погоду.
  • Трудно обеспечить надлежащую вентиляцию — Поскольку каждая сторона имеет одинаковый уклон, обычно сложнее установить соответствующую вентиляцию на шатровой крыше.Нарушение аэродинамического профиля с одной стороны может вызвать дисбаланс остальной части крыши. Это может привести к накоплению влаги внутри крыши, вызывая появление плесени или грибка, что может повлиять на здоровье людей в вашем доме.

Строительство вальмовой крыши

Хотя шатровая крыша является одним из самых простых в изготовлении типов крыш, мы бы не рекомендовали делать это самостоятельно, если у вас нет опыта, вы точно знаете, что делаете, и не имеете опыта. приятель или два, чтобы помочь вам.Строительством вальмовой крыши обычно занимается команда профессионалов, имеющих многолетний опыт работы в своей отрасли.

Неудивительно, что правильное строительство и техническое обслуживание необходимы для предотвращения мелких проблем, которые в конечном итоге могут перерасти в более серьезные. Как видите, у вальмовых крыш больше швов, чем у двускатных, что облегчает образование протечек, если крыша не установлена ​​должным образом. Но если все сделано правильно, вальмовые крыши намного долговечнее и могут прослужить дольше, чем двускатные, иногда до пяти десятилетий и более.

В следующем разделе мы собираемся обсудить процесс строительства, от обрамления вальмовой крыши до добавления черепицы в конце. Помните, что если вам нужна замена или установка крыши, вы всегда можете связаться с нашей командой Legacy Service для бесплатной оценки.

Как построить вальмовую крышу

Если вы планируете построить шатровую крышу для своего дома, вы, вероятно, захотите узнать, как это делается. А если у вас есть опыт и вы готовы попробовать, возможно, вы даже захотите построить его самостоятельно.В любом случае, ознакомьтесь с нашим пошаговым руководством по установке вальмовой крыши:

  1. Измерьте и отрежьте стропила — Измерьте ширину и высоту со всех четырех сторон. Стандартные вальмовые крыши имеют конек, образующий вершину крыши. Набедренные стропила — это два наклонных гребня, которые выходят наружу и опускаются к углам. Эти стропила проходят по боковым стенам, которые еще называют обычными стропилами.
  2. Рассчитайте длину всех обычных стропил. — После измерения ширины здания разделите полученное число на два, поскольку каждое стропило будет покрывать только половину крыши.Перед расчетом уклона крыши отнять ширину у коньковой доски.
  3. Выделите «птичий рот» на стропилах. — «Птичий пасть» — это щель внутри стропила, чтобы он мог поместиться наверху стены конструкции. Вам нужно будет обрезать его, чтобы найти нужное место, используя столярный угольник.
  4. Используйте пилу круглой формы для распиловки общих стропил. — Используйте первое стропило в качестве шаблона, вырезав те же рисунки на остальных общих стропилах. Каждые стропила размещайте через каждые 50 см вдоль стен здания.
  5. Соберите цокольные и бедренные стропила — Царские стропила — это длинные центральные стропила на торцевых углах крыши, которые простираются от стены до конца конька. Они обеспечивают дополнительную поддержку коньковой балке, предотвращая ее обрушение.
  6. Прибейте остальные общие стропила к коньковой балке — Убедитесь, что расстояние между стропилами составляет 20 дюймов.
  7. Прикрепите фанерную обшивку — Прибейте обшивку к общим стропилам.Сделать это нужно до того, как черепица будет укладываться на крышу. Также убедитесь, что деревянный лист полностью ровный и прямой.
  8. Прикрепите черепицу — это последний этап процесса. Существует множество руководств, в которых рассказывается, как покрыть шатровую крышу черепицей.

Конструкции вальмовой кровли

Как выглядит вальмовая крыша?

Поскольку существует множество конструкций, вальмовые крыши могут принимать разные формы. Некоторые из наиболее популярных конструкций включают:

  • Простая вальмовая крыша — это наиболее распространенный стиль.Он имеет многоугольный откос с двух сторон и треугольный откос с двух других сторон. Четыре стороны соединяются наверху, образуя гребень.
  • Half Hip — Полушатровые крыши также называют jerkinhead или обрезанными фронтонами. У них две короткие стороны, образующие карниз. Для них характерны верхние точки фронтона, и они полезны, потому что дренаж в водосточные желоба и из них намного проще.
  • Крест вальм — это другой стиль, но он сложнее простой вальмовой крыши.Он расположен над Г-образными конструкциями перпендикулярно. Шов образует скатную крышу. Две секции образуют впадину в конце.
  • Голландский двускатный вальм — Эти крыши предлагают дополнительное внутреннее пространство за счет небольшой двускатной конструкции, которая находится на коньке крыши. В некоторых случаях можно даже добавить слуховое окно. Это не только добавляет декоративности, но также может превратить чердак в функциональное жилое пространство.
  • Пирамида бедра — для этого стиля характерны четыре стороны треугольной формы одинакового размера, которые соединяются вместе наверху, образуя форму пирамиды.

Часто задаваемые вопросы по шатровой кровле

Если вы задумываетесь о планах дома с шатровой крышей, у вас, вероятно, возникнет несколько вопросов. В этом разделе мы обсудим те, о которых люди чаще всего спрашивают наших специалистов до или во время процесса установки крыши.

В Legacy Service мы предлагаем ряд услуг по улучшению и обновлению внешнего вида вашего дома. Наша команда позаботится обо всем, от монтажа кровли до замены сайдинга! Просто дайте нам знать, что вам нужно.

Вот наиболее часто задаваемые вопросы по вальмовой кровле:

В чем преимущество вальмовой крыши?

Вальмовые крыши обладают рядом преимуществ. Поскольку у них есть четыре ската, которые объединяются наверху, образуя гребень, они, как правило, намного более устойчивы, чем другие типы крыш, включая двускатную крышу, у которой всего два ската. Например: скаты вальмовых крыш уменьшают воздействие сильного ветра, поскольку ветер должен подниматься вверх и преодолевать крышу. Кроме того, они позволяют легче стекать снегу и другим видам осадков.

Вальмовые крыши также позволяют персонализировать внешний вид вашего дома. Это дает домовладельцам возможность добавить элементы дизайна премиум-класса (например, сводчатые потолки) или варианты для большего количества места или места для хранения (например, слуховые окна или воронье гнездо). Они также, как правило, имеют одинаковую облицовку со всех сторон, поэтому вы можете довольно легко установить желоба. Круглые желоба защищают сайдинг от повреждения водой и защищают вашу собственность от наводнения.

Вальмовая крыша дороже?

Вальмовые крыши обычно дороже, чем двускатные.Стоимость может отличаться в зависимости от размера вашей крыши, используемого материала, а также уклона и уклона, но обычно они в среднем составляют от 20 000 до 50 000 долларов. Домовладельцы могут рассчитывать заплатить от 8 до 12 долларов за квадратный фут за установку в одноэтажном доме стандартного размера.

Шатровые крыши дороже в строительстве, чем двускатные, потому что они имеют более сложную конструкцию, требующую большего количества строительных материалов, включая систему ферм или стропил. Тем не менее, вы можете сэкономить деньги, когда дело доходит до каркаса вальмовой крыши, потому что это проще, поскольку все внешние стены имеют одинаковую высоту.Вальмовые крыши также могут служить дольше из-за того, что они более долговечны, что также может помочь вам сэкономить деньги в долгосрочной перспективе.

Если вы все еще думаете о приобретении вальмовой крыши, для начала свяжитесь с нашей командой Legacy Service. Мы предоставляем услуги по установке и замене домовладельцам в Пенсильвании, Нью-Джерси и Делавэре. Мы вышлем специалиста, который ответит на любые ваши вопросы и бесплатно предоставит вам смету.

Чем отличается вальмовая крыша от двускатной?

Вальмовая крыша — это крыша, которая наклоняется вверх со всех сторон здания.Вальм — это внешний угол, где сходятся смежные наклонные стороны крыши. Вальмовые крыши в основном отличаются от двускатных крыш тем, что у них обычно четыре стороны, а не две. Также есть контраст в общем дизайне и функциональности крыши.

Поскольку конструкция двускатных и вальмовых крыш различается, то есть и плюсы, и минусы. Например: вальмовые крыши, как правило, более устойчивы, чем двускатные, из-за своей структуры. Они также лучше защищают от ветра и отводят атмосферные осадки.Однако они, как правило, дороже, чем двускатные крыши. Вам решать, какой из них вы предпочтете для своего дома.

Поддерживается ли вальмовая крыша?

Вальмовые крыши спроектированы так, чтобы поддерживать сами себя. Они саморегулирующиеся, поэтому для них требуется меньше диагональных распорок, чем для двускатных крыш. Их четыре наклонные стороны обеспечивают им превосходную устойчивость и прочность. Эти характеристики позволяют вальмовой крыше быть более устойчивой к повреждению ветром, чем крыши других типов, например, двускатные. Наклон сторон также позволяет легко соскальзывать с снега, льда и дождя, что идеально подходит для районов, подверженных ураганам.

Помните, что вальмовая крыша будет дороже в строительстве, чем двускатная крыша, но в долгосрочной перспективе это может сэкономить вам деньги, поскольку она спроектирована так, чтобы быть более прочной и служить дольше.

Нужны ли для вальмовой крыши балки перекрытия?

Во многих случаях вальмовые крыши нуждаются в потолочных балках для поддержки конструкции. Однако бывают случаи, когда их можно построить, не используя их. Например: для квадратных вальмовых крыш обычно не требуются потолочные балки. Однако всегда лучше нанять профессионала-кровельщика, который сможет сказать наверняка.Они ответят на любые ваши вопросы и расскажут, что лучше всего подойдет для вашего дома. В Legacy Service мы предоставляем услуги по установке и замене кровли людям на юго-востоке Пенсильвании, Нью-Джерси и северном Делавэре. Свяжитесь с нами, чтобы назначить бесплатную оценку.

Можно ли сводчатую вальмовую крышу?

К счастью, вальмовые крыши дают возможность создать сводчатые потолки в вашем доме. Многие люди просят сводчатые потолки в главной спальне, потому что они открывают комнату и заставляют ее чувствовать себя большим пространством.

Этот архитектурный проект более сложен, чем типичная вальмовая крыша, но многие домовладельцы довольны конечным результатом. Некоторые кровельные компании могут быть не в состоянии построить сводчатый потолок с вашей вальмовой крышей, поэтому вы можете продолжать поиски, пока не найдете тот, который будет.

Насколько прочна вальмовая крыша?

Вальмовые крыши являются одними из самых прочных типов кровельных конструкций просто из-за их конструкции. Их четыре наклонные стороны делают их более устойчивыми и долговечными, чем стандартные двускатные крыши, потому что они более устойчивы к сильному ветру и сильному дождю / снегу.

Они не только прочные, но и, если вы решите добавить слуховое окно или воронье гнездо, на этих крышах будет больше места или места для хранения вещей. Они также энергоэффективны, потому что четыре стороны крыши защищают ваш дом от чрезмерного холода или жары.

Приступим к работе на вашей крыше!

Вы все еще здесь? Чего же ты ждешь? Сейчас лучшее время, чтобы приступить к строительству новой крыши!

В Legacy Service мы предоставляем широкий спектр услуг для экстерьера жилых помещений.От установки кровли до замены сайдинга и окон — мы можем все это сделать. После того, как конструкция вашего дома будет построена, мы сможем установить материал по вашему выбору на вашей новой крыше, а также на сайдинг, окна, двери и желоба по вашему выбору.

Позвоните нам сегодня для бесплатной оценки кровли, сайдинга, окон или дверей. Мы здесь, чтобы превратить дом вашей мечты в реальность!

Размещено 17 ноября 2020 г. в Roof

Что такое шатровая крыша?

Если вы когда-нибудь замечали разные формы и стили крыш в вашем районе, вы, возможно, задавались вопросом об их назначении и структуре.Например, вальмовые крыши являются одними из самых распространенных типов крыш, уступая только двускатным крышам.

Что такое шатровая крыша?

Эта кровельная система, также называемая «шатровой» крышей, наклонена вниз со всех четырех сторон, где она соединяется со стенами у карниза. На квадратном здании вальмовая крыша будет напоминать пирамиду. В прямоугольном здании меньшие стороны называются концами бедра. С другой стороны, двускатная крыша наклоняется только с двух сторон, где она соединяется со стенами у карниза — две другие стены идут вверх от карниза до пика или конька.

Как узнать, подходит ли вам вальмовая крыша? Вам нужно будет учитывать, где вы живете, форму вашего дома и свой бюджет.

Обрамление крыши для обеспечения устойчивости конструкции

В чем состоит основное преимущество вальмовой крыши? Они спроектированы так, чтобы быть самозатягивающимися: все четыре стороны крыши имеют наклон внутрь, что делает ее прочной и структурно устойчивой. Шатровые крыши подходят для мест, где больше шансов на сильный ветер, сильный снегопад или другую суровую погоду.

Вальмовые крыши обрамлены коньковой доской наверху, где встречаются поверхности крыши, а вальмовые стропила идут вдоль линии в каждой точке соединения.Стропила помогают поддерживать поверхности крыши — обычные стропила соединяются с коньковой доской вверху и карнизом или облицовкой внизу, в то время как домкратные стропила устанавливаются в области, где крыша спускается вниз.

Эта поддержка не идет за счет эстетики дома. Шатровая крыша будет соответствовать бесконечным комбинациям стилей и форм зданий, включая квадратные, прямоугольные и даже здания уникальной формы. План этажа, форма здания и планы чердака могут определять пересечение линий крыши.Однако вы можете создать именно тот вид, который хотите, с помощью таких дополнений, как фронтоны и мансардные окна.

Оценка потенциальных недостатков вальмовой крыши

Из-за более сложных конструктивных особенностей вальмовые крыши, как правило, дороже проектировать и строить, чем стандартную двускатную крышу. Обычно для них требуется больше материала, чем для двускатных крыш, и они имеют более сложную конструкцию, что увеличивает время монтажа.

Еще одним потенциальным недостатком является пространство: на чердаке меньше места при использовании вальмовой крыши, чем при выборе конструкции двускатной крыши.Если чердак также служит жилым помещением, это уменьшение может быть важным. Двускатная крыша поможет освободить больше места на чердаке.

Вентиляция также может быть проблемой при шатровой крыше. Двускатная крыша обеспечивает лучшую вентиляцию чердака по сравнению с шатровой крышей. Обязательно установите на чердаке сбалансированную систему вентиляции, чтобы уменьшить вредное воздействие тепла и влаги на чердаке.

Изучение вариантов шатровых крыш

Шатровые крыши бывают разных форм и размеров, например:

  • Павильон или пирамидальная крыша: Это обычная шатровая крыша для квадратного здания.Как следует из названия, он создает форму пирамиды.
  • Мансардная крыша: Крыша этого типа имеет два ската с каждой стороны. Нижний угол обычно намного круче верхнего. Мансардная крыша имеет восемь граней, в отличие от стандартных четырех.
  • Шатровая крыша: Шатровая крыша имеет несколько крутых сторон, ведущих к вершине. Церковные шпили часто представляют собой шатровые крыши.
  • Голландская двускатная или двускатная крыша: Это шатровая крыша с небольшой двускатной частью в верхней части крыши.
  • Полу-шатровая, защелкивающаяся или двускатная крыша: Они объединяют в себе компоненты как вальмовой, так и двускатной крыши. В конце двускатной крыши имеется небольшой участок вальмовой крыши, который наклонен к коньку.

Теперь, когда вы знаете, что такое шатровая крыша, вы сможете определить, есть ли она в вашем доме и как она может повлиять на ваш дом.

Как привязать к вальмовой крыше | Home Guides

Вальмовая крыша имеет четыре ската к общему карнизу по всему дому.Центральная часть вальмовой крыши обрамлена так же, как двускатная крыша, с общими стропилами от пика до двух внешних стен. Вальмовые концы обрамлены диагональными стропилами от пика до углов стены, с одним общим стропилином в центре от пика до стены и угловыми стропилами «домкраты» для соединения скошенных бедер с общими стропилами. Большинство соединений крыши будет выполнено на двускатной стороне.

Удалите черепицу и обшивку крыши с места, где новая крыша будет врезаться, используя инструмент для снятия черепицы, монтировку и сабельную пилу, чтобы обнажить стропила существующей крыши.Подкрепите отдельные стропила на дополнительной стороне, прибив горизонтальные доски между этими стропилами и дополнительными стропилами на другой стороне крыши.

Отрежьте два стропила 2 на 4 или 2 на 6 дюймов по уклону добавляемой крыши. Подберите размер этих стропил к стропилам или фермам на новой крыше. Используйте квадратик скорости, чтобы обозначить угол; установите точку поворота квадрата в верхней части доски и поверните ее до тех пор, пока угол наклона шкалы «общего верхнего среза» не совпадет с верхней частью доски.

Прибейте эти «долинные» стропила, чтобы сделать края нового соединения крыши, к существующим стропилам с помощью гвоздей 16d и молотка. Сформируйте стропила долины в виде перевернутой буквы V с точкой на вершине существующей крыши или на высоте добавленной вершины крыши и концами на стене дома.

Установите пару стропил или сборную ферму на стены или другие горизонтальные опоры новой крыши. Прикрепите стропила или ферму по уровню и закрепите концы к стенам или опорам с помощью гвоздей для обрамления.Отметьте с шагом 24 дюйма рулеткой и карандашом от существующей крыши до первых новых стропил. Измерьте каждое пространство и отрежьте отдельные короткие стропила, чтобы соединить стропила долины и новую крышу. Закрепите эти короткие стропила гвоздями на пальцах ног по диагонали в долине и на внешних стропилах.

Соединить коньковую доску новой кровли, если таковая имеется, с вершинами стропил ендовы или коньковой доской на существующей кровле; это будет зависеть от стиля соединяемых крыш.Заменить обшивку на старой крыше, разрезать панели так, чтобы они вписывались в ендовы, и положить обшивку на новую крышу. Установить в ендовы металлический фартук с помощью гвоздей. Замените черепицу на старой и новой крышах.

Писатель Биография

Боб Харинг был писателем и редактором новостей более 50 лет, в основном в Associated Press, а затем в качестве исполнительного редактора журнала «World» в Талсе, Окла. После выхода на пенсию он пишет рассказы о внештатных сотрудниках и еженедельно ведет колонку по компьютерной безопасности.Харинг имеет степень бакалавра журналистики Университета Миссури.

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

Введение

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

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

Стандартизованный метод оценки скорости ветра в торнадо — это расширенная шкала Фудзиты (EF), которая основана на наблюдениях за повреждениями, поскольку, как правило, невозможно напрямую измерить скорость ветра в торнадо (Kopp et al., 2012). Текущая версия EF-Scale (Центр ветряной науки 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 повреждений 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) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Meecham et al. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе для улучшения технического понимания характеристик вальмовой крыши и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и базовой конфигурацией каркаса в крышах с деревянным каркасом.Несмотря на значительные различия между распределениями давления, зарегистрированными для моделей двускатной и шатровой крыши, общие моменты подъема и опрокидывания крыши оказались весьма схожими. Это подтвердило, что предпочтительная аэродинамическая геометрия — не единственная причина улучшения характеристик вальмовых крыш.

Результаты

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

Один из вопросов, который возникает из-за высоких скоростей ветра, полученных при анализе хрупкости конкретных видов отказов, заключается в том, становятся ли другие режимы слабым звеном в шатровых крышах. Другими словами, не откажет ли структура RTWC по-другому? 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 скатных крыш с рамой для изучения этого момента. Анализ результатов обследования также используется для подтверждения гипотезы о том, что другие виды отказов достаточно распространены для вальмовых крыш.

Анализ обследования 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 идентифицировать множество стадий развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая определение новых методов для улучшенных обследований повреждений, анализ хрупкости компонентов дома и разработку улучшенных лабораторных моделей торнадо (Graettinger et al., 2014). Это также привело к изменениям в строительном кодексе Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования для смягчения ущерба до 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 21 мая 2013 года. (A) Разрушение передней стороны вальмовых крыш соседних рам с рамой. (В) Отказ передней стороны вальмовой крыши рамочного каркаса с видимым неповрежденным обрамлением противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой / двускатной крыши (источник изображения: Dr.Дэвид Преватт).

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

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

На рис. 3С показано частичное разрушение комбинированной вальмовой / двускатной крыши. Этот отказ отличается от тех, что показаны на рисунках 3A, B, поскольку очевиден отказ материала деревянных элементов. RTWC, 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 иным образом усилены с помощью деревянных пластин, прибитых гвоздями.

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

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

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

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

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

Различия между методами строительства крыши, такими как фермовый каркас и каркас из стержней, 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 стропильных и каркасных крыш

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

Чтобы наблюдать влияние линейной нагрузки на элементы и соединения кровельной системы, силы элементов рассчитываются посредством моделирования методом конечных элементов с использованием SAP2000. Отдельные фермы и компоненты крыш с прямоугольной рамой 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 проект включает в себя как крыши с рамой, так и фермы, хотя сами фермы должны быть спроектированы и поставляться с инструкциями по уходу, обращению и установке на месте. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), спроектированы на основе вторичного распределения 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 рамные конструкции требуют рассмотрения в настоящем исследовании, поскольку согласно имеющимся данным обследования, оба типа кровли не работают.

Двухмерный анализ D / C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на тех, которые использовались в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Хендерсоном и др. (2013). Рисунок 7 иллюстрирует схему фермы; из-за симметрии показана только половина фермы.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с 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 элементов и размерам в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Результирующая структура проиллюстрирована на Рисунке 8 с обозначенными размерами элементов и расстоянием между ними. Компоновка элементов крыш с решетчатой ​​рамой способствует разделению нагрузки между гранями и отдельными элементами крыши. Вальмовые стропила переносят нагрузки между элементами на смежных гранях крыши, а обшивка играет роль в эффектах системы между элементами на одной стороне. Из-за такой схемы невозможно извлечь двухмерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было сделано в случае ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ крыши с рамной рамой упрощается путем изучения одного типичного домкрата для стропил. При осмотре стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными из-за давления на крышу из-за самых длинных безопорных пролетов. Предполагается, 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 на проектируемую рамную вальмовую крышу.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

Стратегия разработки модели в этом исследовании состоит в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Такой подход к оболочке 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 заключается в том, что они могут выявить критические условия, которые возможны, но, возможно, не были учтены ранее.

Установлено, что максимальный спрос на каркас фермы постоянно достигается за счет комбинации двух аналогов модели. Одна из моделей использует все шарнирные соединения, а другая — все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы перемычки моделируются вдоль их центроидов.Для случая фермы результаты усилий стержня и шарнира извлекаются из обеих моделей и обрабатываются для получения максимальных значений нагрузки на элементы фермы. Максимальный спрос на стропильную планку с рамой также получают от двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой — с жесткими опорами. В случае каркасной конструкции расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы для выбранного стропила можно было смоделировать поведение шарнирного и жесткого соединения 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 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, в которых не учитывается распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетные скорости ветра по Моррисону и Коппу (2011) увеличиваются.

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

Расчет емкости

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

Расчеты совместных нагрузок включают определение пропускной способности стальной пластины, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт опорных пластин, 2007; Канадский институт опорных пластин, 2014). В случае стержневой рамы возможности соединения двух опор с помощью гвоздей оцениваются на основе расчетных значений без учета факторов и уравнений из Справочника по дизайну древесины Канады (Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов, 2010).В зависимости от направления нагрузки требуемые расчеты опорной способности включают в себя сопротивление выдергиванию гвоздя и боковое 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, чтобы включить собственный коэффициент безопасности, равный 1.5. Этот запас прочности исключен в текущем анализе. Примеры расчетов пропускной способности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и пункты, для всех требуемых режимов совместной пропускной способности предоставлены Стивенсоном (2017). Для справки, на Рисунке 7 показаны соединения и элементы фермы, помеченные в соответствии с условными обозначениями, используемыми в анализе, а на Рисунке 9 показано, что это для смоделированного домкрата для стропил.

Результаты спроса и мощности

Отдельные таблицы результатов максимального спроса и минимальной мощности приведены Стивенсоном (2017).В 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 . Отношение нагрузки к мощности (D / C) и определяющий режим отказа для смоделированной фермы при подъеме на 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм).

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

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

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с опорой на пальцах имеет самую низкую относительную прочность с разницей в 40% при соотношении D / C, равном 0.981 по сравнению со следующим по величине отношением 0,695 в элементе верхнего пояса в сочленении 3. Возможные изменения в пути нагрузки, возможностях элементов, геометрии и допусках фермы могут привести к сдвигам в любом из соотношений D / C; однако, поскольку анализ основан на взятии значений экстремального спроса для элементов каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D / C приведут к изменениям в текущих результатах. Ожидается, что RTWC с опорой на пальцы почти всегда выходят из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод не верен в случае, когда ураганные ремни используются в RTWC. В этом случае отношение D / C ремня RTWC урагана составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D / C в верхнем поясе. Применение даже самого простого ремня урагана 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 в строительстве, ухудшение характеристик элементов и устаревшие стандарты проектирования, по которым строились старые дома с каркасным домом.

Ограничения

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

Дополнительная работа должна также оценить возможные вариации, существующие в компонентах спроса и мощности текущих результатов.На уровне элементов существует множество параметров, которые могут привести к значительному изменению поведения конструкции крыши. Эти параметры связаны с конфигурацией соединений и допусками, изменчивостью свойств древесных материалов и различиями в крепежных изделиях, предлагаемых разными производителями. В более крупном 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 того, что они считают их теоретически возможными, является важным следующим шагом в улучшении строительных норм и правил, а также EF-Scale.

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

Неисправности каркаса крыши, представленные в этой статье, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимостям каркаса. Результаты анализа D / C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с рамной рамой; однако прогрессирование разрушения больших участков крыши четко не определено.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Мур, штат Оклахома (Graettinger et al., 2014), был отмечен дополнительный режим отказа, связанный с корпусом палки-рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию наружного каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных разделением нагрузки в конструкциях с рамой 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 неисправности могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропилами и балкой на верхней плите стены или возникли в результате разрушения верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

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

Как уже упоминалось, анализ D / C для случая стержневой рамы не предсказал, что соединение стропил со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с балкой потолка.Согласно расчетам несущей способности стропила, соединение стропил с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего соотношение D / C составляет 0,2. При более внимательном рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты соединения; однако похоже, что гвоздей было не больше нескольких. Учитывая, 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 неисследованные виды отказов, характеризующиеся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистические данные о наблюдаемых повреждениях в типовых кварталах из Мур, Оклахома и Джоплина, штат Мичиган, показали, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные режимы отказов RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. Хотя обычно считается, что дома с шатровой крышей более устойчивы к ветру, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичными повреждениями каркаса показывают, что шатровые крыши могут быть более уязвимыми, чем предполагалось ранее.

Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего исследования поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.И фермы, и каркасные конструкции оцениваются для проведения сравнительного исследования двух методов строительства. Результаты двумерного анализа D / C для случаев стропильных и рамных рам были использованы, чтобы понять вероятные места уязвимости в конструкции каркаса и проверить гипотезу 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 представляли собой более новую конструкцию с решетчатым каркасом, с большими следами и крутыми крышами.Другой регион, который показал 33% частичных отказов, — это дома, которые выглядели более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны со ударами обломков.

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

• Выявлен дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей 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 соотношение D / C RTWC на ​​пальцах ног был равен 1. Требуемый момент в элементах верхнего пояса увеличивается из-за растягивающих осевых сил, наведенных на эти элементы из-за типичного поведения фермы.

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

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

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

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

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Хендерсон Д. Дж., Моррисон М. Дж. И Копп Г. А. (2013). Реагирование прибитых гвоздями соединений крыши к стене на экстремальные ветровые нагрузки при полномасштабной четырехскатной 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). «Проектирование металлических пластин, соединяющих соединения деревянных ферм на момент», в 9-я Всемирная конференция по деревообрабатывающей промышленности (Портленд, Орегон). Доступно по адресу: http://support.sbcindustry.com/Archive/2006/aug/Paper_322.pdf

Google Scholar

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

-V

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Что такое шатровая крыша?

Когда дело доходит до строительства дома, одним из важнейших элементов конструкции является конструкция крыши.Форма крыши и кровельный материал, который использует строитель, могут повлиять на способность вашей крыши противостоять ветру, дождю, граду и ее общую долговечность.

Форма — это больше, чем просто эстетика. У разных стилей крыши есть разные преимущества и недостатки, и некоторые из них лучше работают в разных климатических условиях, чем другие. Самая распространенная форма крыши в США — двускатная крыша. Что такое двускатная крыша? Двускатная крыша — это крыша с двумя скатами, которые сходятся на гребне вашей крыши, с вытянутыми треугольными стенами по обе стороны от скатов.

С другой стороны, вальмовая крыша будет иметь скаты со всех сторон вашего дома. Как и другие стили кровли, она может быть построена с использованием традиционной битумной черепицы, а может быть выполнена с металлической кровлей или даже с живой зеленой крышей. Что такое зеленая крыша? Зеленая крыша — это кровельная система, в которой есть растения и почва или другая среда для выращивания лужайки или сада на крыше.

Независимо от того, какие материалы вы используете для своей вальмовой крыши, конструкция предлагает множество преимуществ по сравнению с более распространенной двускатной крышей, особенно в районах, более подверженных суровым погодным условиям.

Почему выбирают шатровую крышу?

Поскольку вальмовая крыша имеет наклон, она легко сбрасывает воду, снег и мусор с вашей крыши. Наклон также обеспечивает лучшую вентиляцию по сравнению с плоской крышей, что может помочь сделать ваш дом более энергоэффективным. Конечно, двускатная кровля имеет то же преимущество по сравнению с плоской крышей.

Однако вальмовая крыша намного устойчивее двускатной из-за дополнительного каркаса. Вальмовая крыша может выдержать гораздо более тяжелую нагрузку, чем двускатная крыша, которая может защитить ваш дом от сильного снегопада и падающих конечностей.Вальмовые крыши, как правило, служат намного дольше, чем плоские, а в районах с сильным ветром они намного долговечнее, чем двускатные. Если вы позаботитесь о ней должным образом, вальмовая крыша в традиционном стиле из черепицы может прослужить до 50 лет, а металлическая вальмовая крыша — более чем в два раза.

У конструкции вальмовой крыши есть недостатки. Поскольку шатровая крыша наклонена вверх по отношению к внешней стене, она предлагает значительно меньше чердака и вентиляции по сравнению с двускатной крышей, и вы не сможете построить сводчатые потолки на верхнем этаже вашего дома.Вы можете выделить дополнительное жилое пространство, добавив слуховые окна, но это также создаст дополнительные швы и впадины, которые могут собирать воду и мусор, что со временем увеличит вероятность утечек, если они не будут должным образом обслуживаться.

Из-за дополнительных материалов каркаса и опоры в настиле крыши шатровая крыша дороже и сложнее в строительстве, чем плоская или двускатная крыша. Если вы живете в районе с сильным снегопадом, шатровая крыша может быть так же эффективна, как двускатная крыша, для сбрасывания снега, если у вас достаточно высокий уклон крыши.Что такое скат крыши? Уклон крыши — это то, насколько скат крыши поднимается по горизонтали. Чем круче у вас крыша, тем выше уклон крыши. Кровли бывают разных уклонов, и это может определить, насколько легко подрядчикам выполнять текущее обслуживание кровли. Металлическая кровля — вариант при выборе вальмовой крыши и долговечный вариант для домовладельцев.

Стили вальмовой крыши

Вальмовые крыши бывают разных стилей, но многое зависит от формы вашего дома и внешнего вида, которого вы хотите добиться.Но независимо от стиля, все они имеют общие структурные элементы.

Обрамление бедра начинается с определения длины общего стропила. После того, как ваше обычное стропило будет распилено, можно определить длину и высоту коньковой доски. Каждая стена вашего дома соединяется общими стропилами с коньковой доской на пике. Набедренные стропила будут поддерживать углы стен, а домкраты прикрепляются к набедренным стропилам и спускаются к внешней стене. Эта конструкция добавляет тонну поддержки вашей крыше и снижает нагрузку на внешние стены.

Самая распространенная конструкция — это простая вальмовая крыша, которая встречается в домах с четырьмя стенами. Крыша похожа на пирамиду, и эта конструкция является самым дешевым и простым в обслуживании стилем вальмовой крыши, хотя ее можно использовать только в том случае, если ваш дом имеет правильную форму.

Половатная крыша будет иметь укороченные две стороны для создания карниза, чтобы создать особый стиль. Перекрестно вальмовая крыша состоит из двух или более отдельных вальмовых крыш, которые соединяются друг с другом. Помещение с перекрестными бедрами можно использовать в домах, которые имеют несколько крыльев, а не простой прямоугольный дизайн.

Помимо дизайна, вальмовая крыша может быть спроектирована с другим уклоном. Чем выше уклон, тем больше места на чердаке и лучше вентиляция в вашем доме. Конечно, более высокий уклон также означает, что вам понадобится больше черепицы и опорных балок, что сделает вашу крышу более дорогой в ремонте или замене. Также будет намного сложнее работать на более крутом подъеме.

Крыша с уклоном 7/12 идеально подходит для установки солнечных батарей. Для крыши с более низким уклоном может потребоваться, чтобы установщик использовал кронштейны для наклона солнечных панелей для идеального пребывания на солнце, но наклон вашей крыши сделает это ненужным, что может сэкономить вам деньги при переходе на чистую энергию.А поскольку они могут служить дольше, чем крыши других типов, вам, скорее всего, не потребуется заменять крышу до того, как потребуется заменить солнечные панели.

Переход двухскатной крыши на вальмовую

Сан-Диего известен прекрасной погодой круглый год, но бывают сильные ветры, которые могут повредить вашу крышу. Если у вас двускатная крыша с большим скатом, вы можете подумать о ее преобразовании в шатровую.

Это можно сделать без полного демонтажа существующей крыши, если настил крыши находится в хорошем состоянии.Перед ремонтом или заменой какой-либо части существующей крыши всегда следует проверять свою крышу. Если имеющаяся крыша выглядит нормально, таким образом можно сэкономить много денег.

Многие домовладельцы могут захотеть самостоятельно отремонтировать и заменить крышу, чтобы сэкономить деньги. Жилая кровля может быть опасной, и это сложнее, чем риск падения с крыши. Простая ошибка может привести к серьезным повреждениям конструкции и даже к полному обрушению.

Кроме того, вальмовые крыши строить намного сложнее, чем двускатные.У них гораздо более сложная система стропил, которые необходимо правильно расположить и установить для поддержки. У них намного больше швов, поэтому вероятность возникновения утечки гораздо выше, если вы сделаете ошибку.

Всегда лучше нанять подрядчика по кровельным работам, особенно если вы работаете на скатной крыше. У них есть подготовка и защитное снаряжение для работы на вашей крыше, а также опыт, позволяющий правильно выполнить работу с первого раза, и они будут знать, как обнаружить признаки структурных повреждений и утечек на вашей крыше.Если вы все же решите работать на крыше, не нанимая профессионала, просто помните, что существует вполне реальная вероятность того, что страховка вашего домовладельца не покроет любой ущерб, который вы причините, если что-то пойдет не так.

Свяжитесь с Preman Roofing Solar для всех ваших кровельных нужд

Независимо от того, какой у вас тип крыши, для ее надлежащего функционирования необходимо регулярное обслуживание. Это означает плановый осмотр и чистку крыши и водостоков. Это убережет небольшие проблемы от протечек, повреждений водой, плесени и структурных повреждений вашего дома.