Как построить полувальмовую крышу — строительство полувальмы + фото
Полувальмовые крыши очень удобны при использовании чердака, как жилого помещения. Такая крыша – это скатная конструкция со свесами, сделанными по торцам. Благодаря этому своеобразию, полувальмовая, или голландская, крыша в состоянии выдержать большую ветровую нагрузку. Свесы дополнительно защищают от осадков фронтоны постройки. Чтобы разобраться, как построить полувальмовую крышу, нужно различать ее вариации:
- двускатный тип полувальмовой крыши;
- четырехскатный тип полувальмовой крыши.
При этом конструкция может претерпевать некоторые индивидуальные изменения, которые зависят от типа кровли, наличия или отсутствия жилой зоны в чердачном пространстве, климата местности. Для районов со снежными суровыми зимами такие крыши стараются делать с не очень большими свесами и скатами с большой крутизной.
Достоинства полувальмового типа крыши
Четырехскатная полувальмовая крышаПомимо возможности получить большое и практичное пространство на чердаке и оборудовать его под удобное жилое помещение, а также защиты фронтонов от последствий непогоды, среди преимуществ данной крыши – ее красота, эффектность и возможность воплотить разнообразные варианты.
Обратите внимание! Такая крыша отличается повышенной прочностью конструкции. Она очень хорошо подойдет для местностей с экстремальными условиями климата, обладает также стойкостью к вибрациям.
Недостатки полувальмовой (голландской) крыши
Стропила полувальмыСреди недостатков возведения голландской крыши:
- сложность построения системы стропил;
- большой расход кровельного материала и древесины;
- сложность очистки и ремонта.
Возвести такую крышу самостоятельно, без помощи специалистов, очень трудно. В стропильной системе присутствует множество элементов, что усложняет постройку.
Возведение голландской крыши
Конструкция полувальмы состоит из многих элементов, исключить хоть один из которых просто нельзя, так как у каждого имеется свое предназначение. Основой выступает мауэрлат и сложная система стропил. Если стены здания возведены из кирпича, хорошо устроить поверху железобетонный армированный пояс с выступающими между будущими стропилами оцинкованными шпильками диаметром от 10 мм и шагом 1,2 м, и насадить брус мауэрлата на него поверх пары слоев рубероида.
Очень важно произвести правильные замеры и рассчитать требуемые длины стропил. Лучше всего приготовить стропила длиннее на 50 см от расчетных данных, чтобы избежать неприятностей во время работы.
Обратите внимание!Из усиленной двойной доски делают стропильные полуноги, опирающиеся на нарожники. Спаривание досок помогает достичь требуемой повышенной несущей способности крыши.
Когда с мауэрлатом и коньком прочно скрепили накосные стропила, производят установку рядовых. При этом учитывают ширину утеплительного материала, по которому рассчитывается шаг рядовых стропил. Чтобы обеспечить упор стропил в основание, со стороны торцов делают вырезки, по бокам их можно металлическими уголками прикрепить к мауэрлату.
Если пролеты получаются большие, используют усиление с помощью подкосов с упорами. С помощью шпренгельной фермы можно укрепить диагональные стропила.
Если плита, перекрывающая дом, железобетонная – стойки с упорами без проблем можно упереть в нее. В другом случае на баки перекрытия необходимо поставить дополнительные затяжки.
Все деревянные элементы конструкции перед началом монтажа следует обработать специальными растворами для предохранения от гниения и влияния огня.
Завершение постройки полувальмы
Кровельный пирог полувальмовой крышиОкончание устройства голландской крыши, как и любой другой, включает в себя укладку обрешетки, пароизоляционного материала, а также утеплителя, гидроизоляционной пленки и непосредственно самой кровли. Необходимо свободное пространство под коньком для циркуляции воздуха и вентиляции.
Обратите внимание! Пароизоляционную пленку лучше использовать с фольгированной стороной, которая защитит от влаги теплоизоляционный слой.
Утеплителем могут послужить пенополистирольные плиты, стекловолокно или базальтовые плиты. Поверх них для защиты от влаги и конденсата настилают конденсатную пленку либо диффузионную мембрану. В качестве гидроизоляции до сих пор используют также и рубероид, но так как его свойства недолговечны, лучше от него отказаться в пользу более современных материалов.
Далее из деревянных реек выполняют контробрешетку для закрепления гидроизоляции и устройства зазора для вентиляции. Поверх контробрешетки делают основную обрешетку, по которой производят закрепление кровельного материала.
Фото
Ставим мауэрлат Установка конькового бруса Установка стропил Определение размеров фронтона Примерка углового стропила Примерка угловых стропил Верхний запил Нижний запил Подгонка углового стропила Скрепление стропил Разметка углового стропила Подгонка по коньку Угол верхнего запила стропила полувальмы Определение угла запилаСтропильная система полувальмовой крыши: особенности конструкции и монтажа
Полувальмовые крыши отличаются высокой прочностью и стойкостью к ветру и снегу, поэтому их нередко выбирают жители горных и приморских регионов.
Ведь в этих регионах часто дует сильный ветер, а зимой нередко насыпает много снега. Далее мы расскажем о:
- конструкции полувальмовой крыши, благодаря которой она превосходит по жесткости и прочности традиционные двух и четырехскатные крыши;
- особенностях расчета конструкции стропильной системы;
- технологии монтажа такой крыши.
Что такое полувальмовая крыша
Чтобы понять, что такое полувальмовая крыша, необходимо разобраться со значением термина вальма. Этим термином называют треугольные торцовые скаты четырехскатной крыши, длина которых вполовину меньше продольных скатов. Поэтому вальмовую крышу применяют лишь на домах, длина которых в 2 раза больше их ширины. Полувальмовая крыша отличается тем, что в ней установлена лишь половина вальмы, поэтому чаще всего это двухскатная крыша с дополнительными козырьками по торцам. Поэтому длина полувальмового ската в 2–3 раза меньше, чем основных скатов. Иногда к полувальмовым крышам относят двухскатные кровли с прилепленными по торцам дополнительными скатами, но это неправильно, потому что эти скаты не связаны с общей стропильной системой.
Полувальмовую крышу можно устанавливать на дома с различным соотношением длины и ширины, однако полувальмы всегда устанавливают с меньшей стороны. На квадратных домах полувальмы можно ставить как со стороны входа, так и с боков. Главное условие, чтобы со стороны самого сильного ветра был полноценный скат, ведь он снижает общее давление ветра на стену и лучше защищает от осадков.
Стропильная система полувальмовой крыши
При расчете стропильной системы необходимо учитывать «правило треугольника». Крыша может быть жесткой и надежной лишь в том случае, если каждый элемент стропильной системы образует треугольник, две стороны которого прикреплены к неподвижным объектам. Именно поэтому нельзя отнести к полувальмовым крышам те конструкции, у которых с торцов прилеплены скаты, не соединенные с общей стропильной системой.
Поэтому при проектировании стропильной системы полувальмовой крыши очень важно устанавливать все элементы так, чтобы они соответствовали описанному принципу. В традиционных полувальмовых крышах, где полувальма идет от конька, с этим проблем не возникает, а вот в стропильных системах, где полувальма идет от слухового/чердачного окна или фронтона, необходимо серьезно усиливать конструкцию различными распорками и укосинами. Поэтому при одинаковой прочности такая стропильная система занимает гораздо больше чердачного пространства, чем та, где полувальма идет от конька.
Расчет стропильной системы
Выбрав тип крыши, необходимо приступать к расчету стропильной системы. Самостоятельно рассчитать ее достаточно сложно, поэтому мы приведем лишь общие принципы. Оптимальный шаг между стропилами 50 см при ширине дома в 8 или меньше метров.
Для стропил скатов используют пиленую хорошо высушенную доску размером 50х150, 50х200 или 50х250 мм (толщина и ширина). Для стропил полувальмы можно использовать как доску 25х125 мм, так и 50х150 мм. Сечение опорной доски, к которой крепят верхние концы стропил полувальмы (конструкция с фронтоном), должно быть не менее 50х200 мм. Подпорки и укосины стропил делайте для скатов из доски 50х150 мм, а полувальмы из доски 25х125 мм. Общие принципы, которые применяют при расчете вальмовой крыши подходят и для полувальмовой кровли. Также необходимо не только провести расчеты, но и составить чертеж крыши в масштабе, ведь он облегчит сборку всей конструкции.
Крепление стропильной системы к стенам дома
В кирпичных, каменных и бетонных домах перед укладкой мауэрлата (доски, к которой крепят стропильную систему), необходимо залить армирующий пояс, связывающий стены в единую конструкцию и предотвращающий их расползание. В деревянных срубах из бревна или бруса стены хорошо перевязаны между собой, поэтому мауэрлат крепят на последний венец.
В деревянных каркасных домах, в том числе обшитых панелями, желательно стянуть верхний край стены металлической лентой толщиной 1–3 мм, а мауэрлат крепить над лентой.
Для крепления мауэрлата к армирующему поясу, перед заливкой к его арматуре крепят вертикальные резьбовые шпильки, возвышение которых над поясом на 2–4 см больше толщины мауэрлата. После застывания пояса (25–28 дней) в досках, из которых вы будете делать мауэрлат, необходимо просверлить отверстия, соответствующие шпилькам и насадить доски на них. Затем мауэрлат фиксируют с помощью шайб и гаек. На деревянных срубах мауэрлат крепят с помощью нагелей или длинных саморезов. Мауэрлат желательно делать из бруса сечением 100х200 мм или 200х200 мм. Такой размер необходим для того, чтобы нарезать замки не в стропилах (это снижает их прочность), а в мауэрлате. При таком способе монтажа возрастают затраты на материал для мауэрлата, зато увеличивается прочность всей стропильной системы.
Можно немного сэкономить, если вместо толстого бруса использовать 2–4 доски 50х200 мм, уложенные одна на другую и скрепленных между собой нагелями или саморезами.
Монтаж
Монтаж начинают с подгонки мауэрлата, ведь необходимо, чтобы он по всему периметру дома образовывал единую конструкцию. В кирпичных, каменных и бетонных домах доски или брус мауэрлата приходится несколько раз надевать на штыри и снимать, чтобы обеспечить максимальную точность стыковки отдельных элементов друг с другом. Подогнав каждый из элементов мауэрлата под стены, их помечают краской, чтобы не перепутать при сборке и нарезают замки для установки стропил. Эту операцию проще сделать на верстаке, чем в крайне неудобных условиях на высоте, поэтому очень важно тщательно все рассчитать и разметить. Ведь стропило должно входить в замок с серьезным усилием, а дно замка должно соответствовать углу наклона стропила. Только в этом случае эффективность замков будет максимальной.
После этого, сверяясь с чертежом крыши, нарезают доски стропильной системы, уделяя особое внимание углам в местах стыков.
Все элементы необходимо делать немного длинней, ведь в процессе монтажа их все равно придется подгонять по месту. Такой подход немного увеличивает расход материала на обрезку после сборки, зато вам не придется брать новую доску, если вы ошиблись с углом или еще что-нибудь сделали неправильно.
Закончив нарезку материалов, устанавливают конек и угловые стропила. Для этого необходимы 5–6 человек. Если людей не хватает, то сначала крепят угловые стропила, соединяя их наверху не коньком, а веревкой, затем устанавливают их перемычки и после этого обрезают стропила для установки конька. Такой порядок действий требует очень точного расчета, поэтому его используют лишь очень опытные кровельщики. Зато для монтажа всей системы достаточно трех человек – кровельщика и двух подсобников.
После этого устанавливают остальные стропила сначала скатов, затем вальм. Во всех местах креплений стропил к коньку, опорному брусу и мауэрлату обязательно устанавливайте усилители из металлических пластин, которые крепят с помощью саморезов или болтов с гайками.
Саморезы обходятся дешевле и работать с ними быстрей, но болты с гайками обеспечивают более надежную фиксацию, благодаря чему возрастет прочность крыши. Укосины и подпорки можно крепить с помощью саморезов или гвоздей. Если вы крепите гвоздями, то берите гвозди, длина которых на 2–3 см больше суммы размеров соединяемых досок. К примеру, вы прибиваете доску 25х125 к доске 50х150, причем обе доски лежат плашмя. Общий размер получается 75 мм, поэтому оптимальная длина гвоздя 100 мм. Такие длинные гвозди необходимы для того, чтобы можно было загнуть их кончик, а затем забить его в доску. Благодаря этому соединение не разболтается со временем и, конструкция крыши не ослабеет. Если же вы прибиваете доску 25х125 к торцу толстой доски, то желательно использовать саморезы, потому что сложно найти гвоздь длиной за 20 см, к тому же, он порвет тонкую доску из-за огромного диаметра.
При монтаже стропильной системы обязательно используйте отвес и уровень, ведь все углы необходимо отсчитывать от вертикали.
Не спешите отрезать или прибивать доски, сначала все тщательно рассчитывайте, а затем проверяйте свои расчеты. При работе на высоте обязательно используйте страховочный пояс, который нужно крепить к надежным опорам. Не поднимайтесь на стены, если ощущаете недомогание или находитесь под воздействием алкоголя и любых наркотических или психотропных препаратов, в том числе прописанных врачом. Помните – услуги профессионального кровельщика хоть и обходятся недешево, но переделка стропильной системы после неправильной сборки, а также инвалидность из-за падения с высоты обойдутся гораздо дороже. Поэтому если вы сомневаетесь в своих силах, то наймите хорошего кровельщика, ведь срок службы вальмовой крыши составляет десятки лет, поэтому ее нужно сразу же делать так, чтобы не пришлось переделывать на следующий год.
Полувальмовая крыша своими руками. | ГЛАВНАЯ
Полувальмовая крыша (см.фото) представляет из себя что-то среднее между двухскатной крышей и вальмовой.
Фронтон здесь имеет форму трапеции. Такую крышу ещё иногда называют голландской.
Давайте рассмотрим пример этой стропильной системы. В данной статье и всех последующих, посвящённым различным стропильным система, заострять внимание на расчёте сечения стропил, я больше не буду. Скажу, что рассчитывается самое длинное стропило (в данном случае любое стропило ската), а остальные делаются такого же сечения. Статью о расчётах стропил и балок перекрытия читайте здесь…
Итак, мы имеем коробку дома с фронтонами в форме трапеции.
ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлаты. На верхней грани фронтонов также ставим мауэрлат (см. рис.1):
Рисунок 1
ШАГ 2: Устанавливаем коньковый брус и стропила. Здесь мы делаем всё так же, как было описано в статье «Крыша. Построить своими руками?» (см. рис.2 – рис.3):
Рисунок 2
Рисунок 3
На этих и последующих рисунках не показаны балки перекрытия.
Расстояние от крайнего стропила (от края конькового бруса) до фронтона Вы вольны выбирать самостоятельно. Мы всегда брали его примерно равным половине длины верхней грани фронтона (см. рис.4):
Рисунок 4
ШАГ 3: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила. Все описанные ниже действия выполняются для того, чтобы устанавливаемое угловое стропило являлось линией пересечения плоскости ската и плоскости полувальмы.
Для начала берём обрезок доски сечением 50х150 мм и ставим его на край мауэрлата фронтона. На время прихватим его парой саморезов. Высота обрезка 150 мм обязательна для будущего углового стропила сечением 50х200 мм.
Затем нам надо подобрать любую ровную по длине доску (чем ровнее тем лучше) и с помощью неё сделать на нашем обрезке отметку – синяя линия (см. рис.5):
Рисунок 5
Эта ровная доска кладётся на 3-4 стропила одним концом и касается обрезка – другим.
Самое главное, чтобы она была строго параллельна коньку. Контролируем это при помощи рулетки. Когда добьёмся параллельности, рисуем отметку (синяя вертикальная линия). После этого укорачиваем обрезок по эту линию (обрезаем).
Далее берём доску сечением 50х200 мм подходящей длины и придерживая её в положении показанном на рисунке 6 делаем разметку. Делайте это вдвоём – один держит доску, другой рисует разметку.
Рисунок 6
Верхний запил углового стропила размечаем по боковой плоскости стропил скатов (см. рис.7):
Рисунок 7
Замеряем расстояние на верхнем запиле показанное на рис.8 (у нас получилось 26 см):
Рисунок 8
Теперь откладываем этот размер от мауэрлата фронтона вверх в четырёх точках, размечая нижний запил углового стропила (см. рис.9):
Рисунок 9
Отпилив заготовку по отмеченным точкам, мы получим угловое стропило (см.
рис.10):
Рисунок 10
Убираем с мауэрлата обрезок доски, устанавливаем угловое стропило и закрепляем. Верхний конец прибиваем гвоздями, нижний можно закрепить металлическими уголками (см. рис.11):
Рисунок 11
Три оставшиеся угловые стропила делаем в такой же последовательности.
ШАГ 4: Ставим стропила полувальмы.
Начинаем с центрального. В первую очередь измеряем на угловом стропиле размер, показанный на рис.12:
Рисунок 12
Он в нашем примере равен 12 см. Откладываем его на коньке согласно рис.13. Из полученной точки натягиваем шнурку до середины мауэрлата фронтона.
Рисунок 13
С помощью малки измеряем угол «β» между шнуркой и стойкой конькового бруса. Это будет угол верхнего запила стропил полувальмы (см. рис.14):
Рисунок 14
Также замеряем угол «φ» (см.
рис.15):
Рисунок 15
Стропила полувальм мы будем делать из досок 50х150 мм. Такого сечения вполне достаточно.
Итак берём доску подходящей длины и запиливаем у неё один конец сначала под углом «β», потом заостряем его под углом «φ». Далее полученную заготовку ставим на мауэрлат, совмещая низ её с натянутой шнуркой (см. рис.16):
Рисунок 12.16
Вверху замеряем расстояние показанное на рис.17:
Рисунок 17
У нас оно получилось равным 6 см. Теперь используя это значение размечаем нижний запил стропила полувальмы (см. рис.18):
Рисунок 18
Помимо нижнего запила, мы сразу отметили ширину карниза (50 см). Таким образом, у нас получилось среднее стропило полувальмы.
На полувальме у нас будет стоять ещё четыре нарожника (два справа, два слева). Наше среднее стропило мы пока не закрепляем, а используем его как шаблон. Нижние запилы у всех нарожников одинаковые, верхний запил делается сначала под углом «β», потом «φ/2» в нужную сторону.
Длину их, уверен, вы легко определите уже по месту.
Все полученные стропила полувальм и нарожники ставим и закрепляем (см. рис.19):
Рисунок 19
ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем нарожники скатов. Нижние запилы у них делаем по тому же шаблону, по которому делали все стропила скатов. Верхний запил также сначала делаем по этому шаблону, а потом срезаем его под углом = 90°-φ/2 в нужную сторону. Длину стропил определяем по месту с помощью рулетки (см. рис.20):
Рисунок 20
ШАГ 6: Делаем карнизы.
Начинаем с фронтонных карнизных кобылок (см. рис.21)
Рисунок 21
Затем крепим ветровые доски (см. рис.22):
Рисунок 22
Теперь нам нужно нарастить угловые стропила полувальм до ветровых досок. Делаем это доской 50х100 мм. Сшиваем куском дюймовки (см. рис.23):
Рисунок 23
После этого нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку.
Карнизы можно подшивать либо как есть, либо сделать ʺсерьгиʺ. Здесь Вы уже выбираете сами, что больше нравится. Как всё это делается, мы уже видели в прошлых статьях.
СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:
Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.
Строительство Т-образной крыши дома.
Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.
Г-образная крыша дома с равными фронтонами.
Шатровая крыша дома своими руками.
Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!
| Паразиты живут внутри каждого! Совет врача — возьмите 120 мл кипятка и… Читать далее |
Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику … Читать далее
расчет стропильной системы крыши, своими руками.
Одной из эффектных и надежных конструкций крыш является полувальмовая. Для нее характерно большое количество особенностей и преимуществ, но не исключены также недостатки. Существует немалое количество разновидностей полувальмовой кровли, которые рекомендуется изучить прежде, чем приступать к монтажу.
Что такое полувальмовая крыша
Эта разновидность кровли считается подвидом вальмовой. В полувальме имеются две разновидности скатов: трапециевидные и треугольные (равнобедренные). Полувальмовая конструкция называется так из-за того, что имеет неполноценные треугольные скаты. Они укорочены за счет фронтонов дома.
Непосредственно фронтон является основным элементом полувальмы и сооружается в первую очередь. Фронтон может представлять собой стену или сооружаться как каркас, который является частью крыши.
Более надежными считаются фронтоны, выполненные из кирпича или блоков. К тому же они способны выполнять функции несущих стен мансарды.
Форма полувальмовой кровли в основном зависит от климатических особенностей местности.
На этапе составления проекта полувальмы, климат играет наиболее важную роль. Для регионов, где зимой характерно выпадение большого количества осадков, скаты полувальмы делают максимально крутыми. Их наклон составляет 60 и больше градусов. Свесы скатов, наоборот, должны быть короткими, чтобы предотвратить скопление большого количества снега на них.
Если дом с полувальмой находится в регионе, где характерны мягкие зимы с небольшим количеством осадков, то допускается создание крыши с минимальным наклоном.
Плюсы и минусы
Полувальмовая крыша используется не так часто. В первую очередь это обуславливается довольно сложной в исполнении стропильной системой. Чаще всего возведение такой конструкции доверяют профессиональным строителям. Если у вас нет должного опыта в столярных работах, то лучше не выбирать для своего дома полувальмовую крышу.
Кроме того, существенно возрастают финансовые затраты. Стропил и других элементов понадобиться больше. К тому же они имеют разные размеры.
Все это значительно удорожает проект.
Но у полувальмовой крыши есть и свои преимущества. К таковым специалисты относят следующее:
- во-первых, под такой кровлей можно разместить жилое помещение. Место на мансардном этаже будет много;
- во-вторых, внешний вид полувальмовой крыши очень привлекательный. Такая конструкция станет настоящим украшением вашего дома;
- также такая крыша является хорошей защитой от осадков. В независимости от угла наклона ската снег на них, как правило, практически не скапливается. А это значит, что эксплуатация кровли не потребует от вас больших усилий;
- еще одно преимущество – это теплосбережение. Полувальм не дает холоду проникнуть внутрь, что поможет уменьшить расходы на отопление мансардного этажа;
- полувальмовая крыша может противостоять даже очень сильному ветру. Конечно, тут многое будет зависеть от качества используемых при строительстве материалов, верности расчетов и правильности возведения стропильной системы.
Поэтому, если имеется опыт в столярных работах, и вы уверены что справитесь со сложным устройством стропильной системы, то такой вариант крыши вполне вам подойдет.
Подготовительный этап
Любое дело, особенно если оно касается строительства, должно начинаться с планирования. Прежде всего, следует составить схему. Стропильная система полувальмовой крыши имеет достаточно сложное устройство. Но при этом составление ее схемы не сильно отличается от той же работы при возведении других типов кровли.
Прежде всего, следует сделать расчеты. Вам нужно определиться со следующими параметрами:
- Угол наклона скатов и вальм. От этого будет зависеть, сколько снега скопится на крыше. Также угол наклона определяет свободное пространство под кровлей.
- Какие нагрузки должны выдержать стропила полувальмовой крыши. От этого параметра будет зависеть сечение используемых материалов. Также в зависимости от нагрузок определяется шаг установки стропил.
- Также предварительно высчитываются и другие параметры. Например, высота установки конька. От этого параметра будет зависеть высота всей крыши. Чем он больше, тем больше свободного пространства будет на мансардном этаже. Но при этом, высокая крыша будет подвержена большим ветровым нагрузкам.
Например, высота установки конька. От этого параметра будет зависеть высота всей крыши. Чем он больше, тем больше свободного пространства будет на мансардном этаже. Но при этом, высокая крыша будет подвержена большим ветровым нагрузкам.При расчете угла наклона ската, также важно учитывать каким кровельным материалом будет покрыта ваша полувальмовая крыша. Каждый производитель указывает свои оптимальные параметры, при соблюдении которых их продукция будет работать наиболее эффективно.
Рассчитывая нагрузки, в первую очередь учитывают величину снежного покрова. Кроме того, следует принять во внимание и воздействие ветра. Этот тип нагрузки зависит не только от погодных условий в вашем регионе, но и от угла наклона ската полувальмовой крыши, также следует учитывать и вес всех материалов, которые будут использоваться при строительстве.
После всех предварительных вычислений составляется чертеж стропильной системы полувальмовой крыши. В нем указывается расположение всех элементов конструкции, лучше чтобы он был более точным и подробным.
В этом случае сам монтаж стропильной системы полувальмовой крыши пройдет легче и без ошибок.
Эта работа требует знаний множества нюансов. Поэтому чаще всего ее доверяют профессионалам. Но если вы хотите выполнить все самостоятельно, то можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами, также советуем прочитать: расчет стропильной системы.
Преимущества и недостатки
Полувальмовую конструкцию нельзя называть простой как с позиции расчетов и проектирования, так и со стороны монтажа. Однако, именно благодаря своей сложности и особенностям, полувальма отличается множеством преимуществ в сравнении с другими видами кровли:
- Есть возможность организовать дополнительную комнату (мансарду), благодаря высоте конструкции, так как под ней остается большое пространство.
- Учитывая, что такая кровля имеет фронтон, то она в итоге получается более теплой, в особенности, если фронтон сделан из блоков или кирпича.
- Наличие фронтона также позволяет устанавливать окна или двери для выхода на лоджию или балкон.
- Из-за меньшей площади скатов в сравнении с обычной вальмовой кровлей, снижается себестоимость всей конструкции.
Единственный минус, который выделяют у полувальмы — это сложность монтажа. Для ее возведения необходимо большое количество разных элементов, крепежа и древесного материала для создания стропил. Без определенных навыков и опыта проектирования и сборки построить такую разновидность крыши практически невозможно.
Инструменты для строительства вальмовой крыши
Конструкция крыши и способы обустройства узлов определяют набор инструментов, которые следует подготовить до начала работ.
Для работы с деревом пригодится: уровень, ножовка, молоток, рулетка, разметочный шнурок, степлер.
Для работы с металлическими конструкциями понадобятся электродрель, клепальщик, ножницы просечные.
Инструмент и расходные материалы должны быть подготовлены заранее, т.
к. сложный монтаж стропильной системы вальмовой крыши предполагает большое число запилов и установки гвоздей.
Чтобы упростить замеры и иметь возможность делать все детали одинакового размера, мастера советуют заменить рулетку замерной рейкой. Измерительную рейку делают из фанеры шириной в 50 мм, на которую наносят основные размеры.
Что представляет из себя конструкция
Как и все крыши, она имеет вид пирога, состоящего из различных материалов. В основном конструкция полувальмовой крыши состоит из следующих элементов:
- кровельный материал, например, металлочерепица;
- гидроизоляционный слой;
- контробрешетка;
- обрешетка;
- утеплительный материал, который устанавливается между стропилами;
- начальная обрешетка;
- карнизная планка;
- пароизоляция;
- стропильная система.
В зависимости от того, жилое помещение находится под полувальмовой крышей или нет, используются наиболее подходящие материалы для пирога.
Жилое требует использования хорошего утеплителя и гидроизоляции для создания комфортного микроклимата на мансарде.Какой материал для кровли лучше использовать
Полувальмовая крыша достаточно сложная конструкция. Чтобы она прослужила долго, следует правильно подобрать материал для кровли. Он должен отвечать следующим требованиям:
- Во-первых, быть легким.
- Во-вторых, прочным.
При возведении стропильной системы полувальмовой крыши используются множество мест крепления элементов друг к другу. Кроме того, некоторые стропила упираются в другие. Поэтому лучше использовать кровельный материал с небольшим весом. Это нужно для того, чтобы снизить нагрузку.
Самым оптимальным вариантом можно считать профлист или металлочерепицу. У этих материалов высокая прочность и срок службы. Плюс к этому они мало весят. Керамическая черепица вряд ли подойдет. В основном из-за своей большой массы и сложности укладки, читайте подробнее: монтаж металлочерепицы, как покрыть крышу профнастилом своими руками.
При расчете количества материалов для полувальмовой крыши, стоит учитывать к какому типу она относиться. Голландская разновидность будет иметь меньше сгибов. Это значит, что обрезков кровельного материалы будет меньше.
Также для полувальмовой крыши можно использовать мягкую кровлю. Многие применяют ондулин или еврошифер. Такой материал стоит недорого, служит долго, легко монтируется и смотрится привлекательно. Но тут стоит быть внимательными. Для мягкой кровли требуется сплошная обрешетка. А это обстоятельство будет способствовать увеличению нагрузок на стропильную систему, что очень нежелательно.
Стропильная система
Есть две разновидности стропильной системы полувальмы. Она зависит от используемых материалов в конструкции. Бывают висячие или наслонные стропильные ноги. Основные элементы, которые выделяют в стропильной системе полувальмы:
- Стропила. Крепятся к мауэрлату и коньку, располагаются перпендикулярно им обоим. Схожи со стропилами обычной крыши с двумя скатами. По длине равны кратчайшему расстоянию от конька до стены здания.
- Диагональные стропила. Прикрепляются по угловым точкам кровельной конструкции и образуют полувальму. Являются боковыми гранями равнобедренных треугольников. Отличие от диагональной разновидности аналогичных элементов заключается только в длине. В полувальмовой разновидности крыши диагональные стропила короткие и не достают даже до середины ската.
- Нарожники, другое название полуноги. Крепятся к диагональным стропилам и мауэрлату, создавая прочное соединение.
- Опоры. Устанавливаются на каждой балке перекрытия.
- Коньковый брус.
- Боковые прогоны. Если площадь крыши небольшая, то эти элементы могут отсутствовать.
- Дополнительные вспомогательные элементы, которые устанавливаются для придания надежности и устойчивости, например, раскосы, ригели, лежни.
По длине равны кратчайшему расстоянию от конька до стены здания.Если в конструкции используются наслонные стропила, то такие элементы имеют опору на стены дома или опорные стойки, установленные на балках перекрытия.
У висячих стропил промежуточных опор не существует.Процесс строительства полувальмовой кровли
Весь процесс строительства лучше разбить на несколько отдельных этапов, понимая суть которых строительство пройдет легко и без ошибок.
Этапы процесса:
- Строительство мауэрлата. Процесс сооружения этой части системы может быть похож на процесс сооружения традиционной рамы, а может и нет. Во втором случае монтаж проводят таким образом, чтобы брус располагался вровень с наружными стенами (их внутренней частью), в центре несущих стен и на одном уровне с фронтонными стенками (также их внутренней поверхностью).
- Размещение балок перекрытия. Балку располагают перпендикулярно относительно брусьев мауэрлата основных несущих стен. Если в таком сооружении есть слабое место при их соединении, то его располагают над несущей стеной.
- Установка опор. Стойки, расположенные с края, являются определяющими в длине основных участков крыши. Рядовые стойки располагают на одинаковом расстоянии для равномерного распределения нагрузки на крышу. Перед тем, как приступать к закреплению, проверку их вертикального расположения проводят при помощи отвеса или более точного лазерного прибора. После того, как крепление произведено, стойки дополняют на некоторый период времени при помощи вспомогательных укосов.
- Установка стропил. Такой этап проводят стандартно, используя технологию для наслонных и висячих стропил. Особой сложности этот этап не представляет.
- Установка диагональных стропил. Чтобы изготовить и установить диагональные стропила, проводят ряд специфических действий, которые обеспечивают высокую точность выполняемого процесса.
Рядовые стойки располагают на одинаковом расстоянии для равномерного распределения нагрузки на крышу. Перед тем, как приступать к закреплению, проверку их вертикального расположения проводят при помощи отвеса или более точного лазерного прибора. После того, как крепление произведено, стойки дополняют на некоторый период времени при помощи вспомогательных укосов.Стропила
Установка мауэрлата
Схема установки диагональных стропил:
- Изначально проводят установку обрезка доски, который располагают вровень с фронтонным мауэрлатом (его внешней стороной). Параметры размера доски в основном равны 50х150 мм. Временно его прибивают гвоздями для того, чтобы зафиксировать его положение и не уронить. Такая часть конструкции необходима для точности измерений положения врубки.
- Далее при помощи доски произвольных размеров, которую укладывают на 3-4 рядовые стропила параллельно прогону конька. Точность горизонтального расположения проверяют при помощи уровня или рулетки. После этого, подтягивают доску до того отрезка, который был прибит ранее. В месте пересечения будет находится точка, в которой должен проходить будущий горизонтальный запил.
- Доску, размером 50х200мм опиливают таким образом, чтобы получился диагональный элемент. Для этого сначала прикладывают ее к верхнему краю стропильной фермы. Этот процесс лучше проводить вдвоем для того, чтобы была возможность одновременно держать доску и наносить разметку. На внешней части, которая развернута к полувальме отмечают линию, которая проходит вдоль оси по центру.
- Далее замеряют величину верхнего запила, которое необходимо для точности при расчете нижнего узла. Измеренное расстояние откладывают верхнем направлении по мауэрлату в четырех точках, которые повторяют контур стропила в 3D.
- Последний этап в изготовлении – проведение запилов в отмеченных местах. Если в процессе не возникало никаких ошибок и не было погрешностей, то можно сразу делать оставшиеся диагональные стропила.
- Прежде чем устанавливать боковые стропила необходимо убрать с фронтонного мауэрлата вспомогательный обрезок доски. Изготовленные стропила устанавливают на нужные места и фиксируют при помощи металлических скоб, уголков или гвоздей. С нижней части лучше всего крепление проводить уголками.
Параметры размера доски в основном равны 50х150 мм. Временно его прибивают гвоздями для того, чтобы зафиксировать его положение и не уронить. Такая часть конструкции необходима для точности измерений положения врубки.
Изготовление и установка вальмовых ног. Расстояние, на которое должна возвышаться стропильная нога относительно своей нижней части обязательно измеряют и полученный результат откладывают от верхней части конька, а также делают отметку.
От этой точки протягивают шнурку, по которой ориентируются в дальнейшем процессе установки стропил в центральной части конструкции.
Для монтирования ноги полувальмовой конструкции необходимо:
- Провести замер угла b, который находится между шнуркой и стойкой опоры. Проводить замер лучше при помощи угломера или малки.
- Провести замер угла f, расположенного меж диагональными элементами. Такой замер позволит правильно определить величину угла, на который проводят запил пятки сверху, стачивая две грани. Таким образом стропило плотно будет располагаться в узле после установки.
- При помощи доски с параметрами 50х150 мм делают запил на угол b, после чего подтачивают доску до получения выступа, параметры которого будут равны углу f.
- Очень важно каждый раз проводить примерку полученных элементов для избежание ошибок и погрешностей.
- Установку этого элемента проводят сверху шнурки для обеспечения возможности провести замер величины, на которую возвышается заготовка над узлом конька.
- Полученный параметр переносят вниз для того чтобы определить глубину нижней вырубки. Такую величину отмеряют только в вертикальной плоскости, после чего проводят горизонтальную линию. Это линия, в которой будет место врубки нижней части узла.
- После этого отмечают линию для запила снизу. Для определения этой точки при помощи рулетки откладывают параметр ширины карниза и от этой точки опускают вертикаль, которая пересекает заготовку стропила вальмы.
- После того, как все указанные замеры были сделаны, не стоит спешить приниматься за установку стропильной ноги. Полученный элемент является шаблоном для изготовления нарожников.
- Изготавливают нарожник аналогичным образом, но подпиливая брус лишь с одной стороны на значение угла, равное f/2. В нижнем узле тоже все просто – все проходящие линии располагаются симметрично. После завершения изготовления нарожников все имеющиеся элементы крепят стандартным образом.
Завершение строительства. Когда готова стропильная система крыши, последним действием является подшивка карнизов и сооружение обрешетки для укладки материалов для пирога крыши. После завершения укладки всех необходимых слоев, относительно индивидуальной конструкции крыши, проводят монтаж кровельного покрытия.
Монтаж
Разновидности
Кроме того, что полувальму делят на двухскатную и четырехскатную (голландскую и датскую), можно выделить еще несколько разновидностей такой конструкции.
Двухскатная полувальмовая крыша
Стандартный вариант — двухскатный. Такая конструкция кровли позволяет соорудить под ней мансарду или чердак. Конструкция может опираться двумя треугольными скатами на фронтоны. По-другому такую разновидность называют голландской полувальмовой. Вариантов ее сооружения достаточно много, но общая их черта состоит в том, что крыша имеет скосы только с двух сторон.
Полувальмовая ломаная крыша
Отличается наличием изломов по боковым сторонам конструкции.
Изломы обеспечивают высокие потолки. В большинстве случаев она гораздо выше, чем обычная двухскатная кровля. Последняя, если имеет крутой наклон скатов, то становится слишком уязвимой для ветровой нагрузки. По этой причине ломанная полувальмовая крыша имеет серьезный перелом скатов, а уязвимой частью конструкции к ветровым нагрузкам остается только верхняя.
Нижняя часть резко направлена вниз, что придает крыше большую надежность. Строительство и проектирование ломаной крыши требует соблюдения строгих пропорций элементов между собой, иначе полувальма такой разновидности будет ненадежна.
Полувальмовая крыша с мансардой
Представляет собой конструкцию, которая образована из двух пологих скатов, смыкающихся на вершине и еще двух крутых скатов, которые продолжают первые. За счет такой формы появляется возможность использовать пространство чердака и превратить его в жилую комнату. Для сооружения мансардной крыши используются висячие стропила, которые обеспечивают пустоту в средней части помещения.
Полувальмовая крыша с фронтонами
Эту конструкцию в основном используют, когда хотят соорудить под крышей жилое помещение или мансарду. В большинстве случаев предпочтение отдают конструкции, в которой фронтон сделан из блоков или кирпича. Но также имеется разновидность полувальмовой крыши, где фронтон выполнен из деревянного каркаса.
Его делают в зависимости от формы фронтонной стены, которая в большинстве случаев представляет собой трапецию. Прикрепляют опорные стойки фронтона к мауэрлату и несущей боковой стене здания. Сверху проводят прикрепление бруса или доски. Стойки фронтона обвязывают укосинами, затем проводят обшивку, используя доски или фанеру. Основная часть конструкции полувальмовой крыши возводится с опорой на такой фронтон.
Чем покрывать кровлю
Устройство полувальмовой кровли достаточно прочное, чтобы выдержать вес любого строительного материала, но лучше всего для покрытия использовать кровельный профнастил. Перед установкой металлического материала не забудьте оставить отверстие для вентиляции.
Также часто используется черепица, намного выгоднее в таком случае битумная, она более легкая, чем керамическая и металлическая. В классическом исполнении применяются деревянные доски.
Фото — четырехскатная полувальмовая кровля
Подобная архитектура отлично смотрится как на одноэтажных домах, так и на двухэтажных. Сейчас все более популярная становится двухскатная ломаная полувальмовая крыша, но её устройство достаточно сложное для самостоятельного выполнения, кроме того, её не желательно монтировать в условиях сильных ветров.
22 Май 2014 Автор: Владимир Бакаев
Вальмовая крыша своими руками пошагово – видео
В программе показан процесс монтажа стропильной системы двухскатной вальмовой крыши с центральным эркером по короткой стене.
После того, как стропильная система готова можно приступать к монтажу кровельного покрытия, специфика крепления которого определяет необходимость монтажа обрешетки на стропильных ногах.
Монтаж стропильной системы вальмовой крыши – длительный процесс, который требует внимание к каждому этапу выполнения работ – от расчета и выбора материала, до установки деталей и усиления узлов крепления.
Но, при правильном выполнении всех этапов, результатом станет красивая и надежная крыша для частного дома.
Материал для вальмовой крыши
Порода и сорт древесины оказывают прямое влияние на длительность и надежность кровельной конструкции. Мастера советуют отдать предпочтение пиломатериалу из лиственницы или сосны. Все заготовки требуют предварительной обработки антипиренами и антисептиками.
Помимо древесины понадобится металлические крепления, гвозди, саморезы, анкерные болты.
Примечание. Формируя вальмовую стропильную систему на деревянном доме, который может дать усадку, мастера советуют использовать плавающие крепления для соединения стропил с мауэрлатом. Такой способ компенсирует подвижки венцов при естественной усадке дома из бруса или бревна.
Опора скользящая для стропил (закрытое скользящее крепление)
фото, плюсы и минусы, сооружение, монтаж
Аккуратная голландская полувальмовая крыша появилась в стране не так давно.
Она пришлась по душе многим домовладельцам, находящим ее необычный внешний вид весьма привлекательным.
Выбирая проект для строительства своего загородного дома, обратите внимание на кровлю этой конструкции, особенно если ваш участок расположен на открытом месте.
Полувальмовая крыша хорошо выносит ветер любой силы, вплоть до ураганного, благодаря своей обтекаемой со всех сторон форме.
Здесь вы найдете информацию, с помощью которой сможете собрать полувальмовую крышу своими руками.
Полувальмовая крыша для частного дома
Все наклонные кровли имеют общую черту — под ними имеется чердак, который можно отделать и использовать как комнату.
Это дает возможность увеличить жилую площадь без необходимости возводить пристройку. Полувальмовая крыша как никакая другая подходит для этих целей.
У нее достаточно высокий конек и пологие скаты, чтобы на чердаке образовалось максимально объемное пространство.
Полувальмовая крыша имеет превосходные показатели:
- не разрушается от ветра;
- надежно защищает фронтоны и стены дома от дождя и снега.
Полувальмовые крыши бывают двух типов:
- полувальмовая двухскатная крыша;
- полувальмовая четырехскатная крыша.
Чем полувальмовая кровля отличается от вальмовой или шатровой? У шатровой крыши прямые ребра, у полувальмовой линии кровли носят ломаный характер.
Точные очертания полувальмовой крыши зависят от размера и формы дома и от формы планируемого под кровлей помещения.
Фото:
Рассчитывая параметры полувальмовой крыши, приходится учитывать и тип кровельной отделки, которой планируется покрывать кровлю.
На форму крыши оказывают влияние особенности местного климата. При составлении проекта полувальмовой крыши последний фактор играет особенно заметную роль.
В регионах, где зимой выпадает большое количество осадков, на полувальмовой крыше будет особенно сильно скапливаться снег, образуя на кровле настоящие сугробы.
Поэтому в такой местности скаты обязательно делают крутыми, причем наклон должен составлять 60 и больше градусов.
Свесы скатов, наоборот, делают короткими, чтобы на них не мог скапливаться снег. Если в регионе мягкие зимы и снега выпадает мало, то угол наклона может быть минимальным.
Плюсы полувальмовой крыши:
- под кровлей можно оборудовать дополнительное помещение: жилое или чердачное;
- необычный и привлекательный дизайн;
- адежно защищает здание от непогоды.
Совет: для увеличения полезной площади подкровельного пространства используют полувальмовую кровлю с разными углами наклона кровельных плоскостей.
Минусы полувальмовой крыши:
- трудный монтаж;
- увеличенное количество ребер и ендов;
- усложняется укладка кровельной отделки;
- требует увеличенного количества пиломатериалов;
- приходится устанавливать большое количество подкосов и упоров.
Мансардная полувальмовая крыша
Есть два вида полувальмовых крыш.
Голландская полувальма — имеет трапециевидную форму, занимает нижнюю часть фронтонной наклонной плоскости.
Трапециевидные скаты верхней стороной соединяются с маленькой вертикальной вальмой.
В вальмах голландских кровель могут размещаться полукруглые или прямоугольные окна.
Датская полувальма — занимает верхнюю часть торца. Треугольник стыкуется с фронтоном, который имеет форму трапеции.
Между полувальмой и фронтоном образуется тупой угол. Датская полувальмовая крыша похожа на обычную шатровую, только у нее более короткие торцевые скаты.
Фото:
Голландская и датская конструкции используются как базовые. На их основе разработаны кровли, в которых в той или иной форме используются полувальмы.
Крыши с полувальмами отличаются друг от друга высотой, размерами, углом наклона плоскостей относительно друг друга, геометрической формой элементов.
Есть крыши с четырьмя наклонными плоскостями, каждая сторона которых построена по-разному — по-датски или по-голландски.
Есть варианты с укороченными полувальмами на торцевой или на боковой стороне, встречаются крыши с несколькими полувальмами.
Полувальмовые крыши с двумя вальмами на торцах в виде маленьких треугольников называются мансардными. Нужна полувальмовая крыша своими руками? Стройте самую простую — мансардную.
У дома квадратной формы мансардная крыша выглядит как пирамида. Ее коньки имеют повышенный ресурс прочности.
На прямоугольных строениях мансардная крыша приобретает вид вальмовой. Наклонные плоскости на таких конструкциях имеют одинаковый угол, поэтому их монтируют симметрично, принимая за ось симметрии осевые балки.
Мансардная крыша имеет следующие достоинства:
- расширяет жилую площадь;
- выносит экстремальные ветровые нагрузки, поэтому может использоваться на морском берегу, в горах и везде, где дуют сильные ветра;
- привлекательный внешний вид позволяет вписать ее в любой пейзаж;
- малочувствительна к вибрациям почвы.
Минусы мансардных крыш:
- сложная система вентиляции;
- большой уклон — поэтому трудно укладывать кровельное покрытие;
- требуется качественный двускатный или четырехскатный кровельный пирог.
Устройство стропильной системы
Как и любая крыша, полувальмовая, словно огромный пирог, состоит из множества слоев. Стропильная система — скрыта от глаз, но без этого каркаса невозможно обустроить никакую кровлю.
Стропильная система — это конструкция из множества балок и брусков, неподвижно скрепленных друг с другом и расположенных под разными углами. Стропильная схема полувальмовой крыши при взгляде на чертеж напоминает огромную густую паутину.
Основанием в стропильной системе является толстый брус, проходящий по периметру коробки. Брус прикрепляется к верхней поверхности стен шпильками и анкерами.
Фото:
На брус (профи называют его мауэрлат) закрепляются все остальные элементы каркаса. Если в здании есть дополнительные несущие стены, то по ним прокладывают лежни и используют их как буферную опору для стропильной системы наслонного типа.
Стропильные ноги или стропила — балки, на которые будет укладываться кровельный пирог.
В шатровой полувальмовой крыше различают рядовые и диагональные стропила.
Необходимо учитывать, что в полувальмовой крыше стропила располагаются многоуровнево, так как боковые и фронтальные стены дома имеют разную высоту.
Алгоритм сборки стропильной системы:
- закрепление мауэрлата — брус крепят на фронтоне и боковых стенах вровень с внутренней частью стены, на дополнительных капитальных перекрытиях по центру стенки;
- укладывают балки перекрытия или прогоны, в больших зданиях прогоны закрепляют на внутренних несущих стенках;
- максимальная допустимая длина для деревянного прогона составляет 6,5 м;
- установка стоек для коньковой балки с закреплением на внутренней части стены — первая и последняя стойки будут определять высоту всей кровли;
- стойки должны располагаться друг от друга на одинаковом расстоянии, чтобы каждая испытывала одинаковую нагрузку;
- при установке вертикальных частей стропильной системы обязательно используют уровень;
- стойки дополнительно закрепляют укосами;
- устанавливают стропила на боковых скатах — как в любых кровлях, в полувальмовых крепление стропил можно вести по висячей или наслонной технологии, это зависит от размеров здания и наличия промежуточных опор: несущих стен или столбов.
Изготовление и монтаж стропил
Стропила полувальмовой кровли состоят из нескольких частей: пятки, кобылки и стропильной ноги. Пятки укосных ног должны не доходить до мауэрлата на несколько сантиметров.
Этот промежуток нужно замерить и на эту же цифру отступить от конька. Из полученной точки к центру фронтона протягивают шнур, который станет ориентиром при встраивании основных стропил.
Чтобы установить основные стропила полувальмовой крыши, нужно измерить угол между шнуром и стойкой, где лежит коньковая балка (угол 1).
Угол 1 нужен для определения линии верхнего надпила. Далее измеряют угол между диагональными деталями (угол 2).
Он потребуется при стачивании на пятке стропильной ноги двух поверхностей, необходимых для плотного ввода стропила в узел.
Фото:
Доску подходящей длины надпиливают под углом 1 и подтачивают в месте надпила, чтобы на ней получился выступ, равный углу 2.
Заготовку примеряют, устанавливая поверх натянутого шнура и замеряют расстояние, на которое заготовка возвышается над коньком.
Полученное расстояние переносят вниз. Оно потребуется для определения величины углубления нижней врубки.
Отрезок откладывают по вертикали, от полученной отметки ведут горизонтальную черту — так получают обе полоски для надпила узла.
Разметив врубку, отмечают линию надпила — откладывают ширину свеса и от виртуальной точки ведут вертикаль до места пересечения со стропильной ногой. Полученная в итоге заготовка используется как шаблон для изготовления нарожников.
Нарожники нужны для придания жесткости скатным плоскостям. Их делают аналогично стропилам. Верхнюю часть затачивают на величину, равную половине угла 2.
Если все работы проведены правильно, то в нижнем узле все грани будут симметричными. Когда будут готовы и обработаны все стропила и нарожники, их устанавливают на свои места и неподвижно крепят друг с другом.
Видео:
Те же действия выполняют при подготовке и монтаже нарожников для трапециевидных наклонных плоскостей.
Как сделать правильные запилы в нарожниках?
Нижние запилы формируют, используя одно из стропил. Верхний запил делают, предварительно прочертив линию под углом 1, затем подпиливают с другой стороны под углом, вычисленным по формуле: 90 — 1⁄2 угла 2.
Монтаж полувальмовой крыши — дело непростое. Самое сложное в этой конструкции — правильно рассчитать устройство торцов.
Используя приведенную здесь информацию и имея чертеж, можно попробовать самому сделать полувальмовую кровлю на свой дом или проконтролировать качество работы наемной бригады.
Полувальмовая крыша своими руками — как сделать
Оглавление
- 1. Почему полувальмовая крыша
- 2. Этапы строительства
- 3. Свойства
- 4. Видео
- 5. Фото
20084
1
Последняя редакция: 08.12.2014
Автор: Попов Александр Александрович
Каждый обладатель своего частного дома желает, чтобы его жилище было не только надёжным, прочным и уютным, но и эстетически привлекательным.
И в этом отношении далеко не последнюю роль играет вариант конструкции крыши. Конечно, вопрос, что считать красивым является сугубо индивидуальным, но при этом существуют универсальные варианты формы крыши, одинаково подходящие, как для больших особняков, так и для маленьких дачных домиков. Пожалуй, именно к такому варианту конструкции кровли можно отнести полувальмовую крышу.
Почему полувальмовая крыша
Виды полувальмовых крыш
К вопросам предварительной подготовки строительства полувальмовой крыши необходимо подходить со всей ответственностью:
- Для кровельных работ необходимо выбирать только качественные материалы.
- При монтаже крыши нужно соблюдать максимальную тщательность.
- Перед проведением непосредственных работ нужно составить подробный чертёж будущей конструкции и осуществить предварительный расчёт количества необходимых материалов.
Вышеперечисленные правила подготовки актуальны при строительстве крыш любой формы, но особенно это касается случаев, когда выбор пал на полувальмовую крышу.
Полувальмовая крыша является неким симбиозом, при котором сочетаются визуальные и эксплуатационные характеристики обычной двухскатной крыши и так называемой шатровой, то есть многоскатной. Такая конструкция крыши наиболее уместна в местностях с сильными ветрами, которые будут неизбежно оказывать нагрузку на кровлю и чем более обтекаемой будет её форма, тем меньшим будет негативное воздействие. К тому же при полувальмовой форме крыши появляется возможность значительно расширить чердачное пространство и превратить его в дополнительное жилое либо хозяйственное помещение.
Схема крыши
Необходимо сразу оговориться, что если вы заинтересовались, как сделать полувальмовую крышу своими руками, то нужно отдавать себе отчет в том, что данная форма кровли является достаточно сложной и самостоятельно её изготовить получится вряд ли. Вернее, само построение стропильной системы, с последующими кровельными работами ещё возможно, но перед их выполнением должна быть начерчена её подробная схема, а эти работы лучше всего доверить специалистам, ввиду того, что даже минимальные ошибки на этапе проектирования недопустимы.
Да и касаемо монтажных работ следует сказать, что целесообразнее всего обратиться к услугам профессионалов. Однако в тоже время далеко не лишними будут теоретические знания основных этапов возведения данной крыши, чтобы иметь возможность говорить с рабочими “на одном языке”.
Этапы строительства
Устройство кровли
- На первоначальном этапе сооружения полувальмовой крыши по периметру стен необходимо обустроить бетонную стяжку, в которую вертикально монтируют резьбовые шпильки, имеющие диаметр от 10 мм. Расстояние между ними выбирается произвольно, но примерно оно должно составлять 100-120 см. Сверху на эти шпильки укладывается несущий брус, который закрепляется гайками. Мауэрлат готов.
- Затем необходимо произвести монтаж наслонных и висячих стропил. Висячие стропила устанавливаются на наружные стены, для упрочнения конструкции выполняют затяжку и соединяют стропильные ноги. Один конец наслонных стропил должны иметь в качестве опоры наружную стену, а другой — либо специально выстроенную опору, либо внутреннюю стену.
- Стропила соединяют с помощью конькового прогона, стропила вальмовых элементов крыши крепят к стропильным элементам двускатной кровли.
- Промежуточные стропила устанавливают с учетом ширины утеплителя. Затем осуществляют монтаж поперечных балок.
Мауэрлат
Свойства
Говоря о таком виде конструкции крыши, как полувальмовая, необходимо выделить ряд ее эксплуатационных характеристик.
- При построении такой крыши можно максимально использовать пространство, которое образуется под кровлей. А также несколько его расширить и сделать более пригодным для проживания.
- Подобная форма крыши гораздо более устойчива к воздействию ветровых нагрузок, поэтому подходит для оборудования в местностях с сильными ветрами.
- Полувальмовая крыша достаточно оригинально и эстетично выглядит. Способна подчеркнуть индивидуальность и выделить строение.
- Данный тип конструкции крыши сочетает в себе качества двухскатного и вальмового варианта.
Кровельный пирог полувальмовой крыши
После того, как монтаж стропильной системы будет закончен, можно переходить к выполнению тепло- и гидроизоляционных работ. Слои изолирующих материалов необходимо последовательно уложить на обрешётку стропил и надёжно закрепить. На современном строительном рынке присутствует достаточно обширный выбор различных материалов и выбор сделать есть из чего. Кстати, если присутствует непреодолимое желание непременно приложить руку к проведению работ, то именно укладка изолирующих материалов позволяет его унять. Эта работа не требует особенных знаний. После того как слои изолирующих материалов будут уложены, можно приступать к работам по укладке кровельного материала.
Обратите внимание! Из-за того что полувальмовая крыша имеет достаточно сложную конструкцию, расход материала может быть несколько больше, чем на простую двускатную, и этот фактор необходимо учитывать на этапе планирования и расчёта количества материалов.
Подводя итоги вышесказанного, можно отметить, что перед тем, как сделать выбор в пользу полувальмовой либо какой-то другой формы конструкции крыши необходимо ознакомиться с фото и видео материалами по данной теме. Чтобы иметь как можно более подробное представление о предстоящих работах и возможность посмотреть на конечный результат.
Видео
Фото
Ставим мауэрлат
Монтаж конькового бруса
Установка стропил
Размеры грани фронтона и расстояния от края конькового бруса до фронтона
Будущее угловое стропило
Примерка угловых стропил
Верхний запил
Разметка нижнего запила
Готовое угловое стропило
Закрепляем
Вымеряем угловое стропило
Откладываем размер на коньке
Угол верхнего запила стропила полувальмы
Определяем под каким углом заострить стропило
Снимаем необходимые размеры
Размечаем нижний запил полувальмы
Монтаж полувальм
Нарожники скатов
Монтаж карнизных кобылок
Крепим ветровые доски
Наращивание угловых стропил
Последняя редакция: 08.
12.2014
Автор: Попов Александр Александрович
Стропильная система полувальмовой крыши: преимущества и недостатки
Известен данный вариант под названием «голландская кровля», что объясняется его очень широкой распространенностью в Нидерландах. Его основной отличительной особенностью является наличие укороченных вальм и трапециевидного фронтона. Из-за этого данная кровля становится чем-то средним между двух- и четырехскатным вариантом. Благодаря такому слиянию она приобретает преимущества сразу двух видов кровли, что делает ее намного привлекательнее прочих разновидностей.
Особенности конструкции стропильной системы полувальмовой крыши: плюсы и минусы
Включает в себя стропильная система полувальмовой крыши два самых часто возводимых вида кровли. Данная модификация позволила расширить список преимуществ такими особенностями:
1. Чердачное помещение.
Благодаря своей конструкции такая разновидность позволяет использовать данное помещение не только в качестве подсобного.
После проведения гидро- и теплоизоляционных работ его можно будет использовать как полноценный этаж с жилыми комнатами.
- дом с полувальмовой крышей
- стропильная система полувальмовой крыши
2. Противостояние ураганным порывам ветра.
Исключение из конструкции схождений плоскостей под острым углом придает ей более обтекаемую форму. Поэтому она намного лучше выдерживает сильные порывы ветра, потоки воздуха плавно «огибают» ее проходя вдоль площадок, а не «врезаются» прямо в них.
3. Подгонка конструкции под индивидуальные требования.
В целом, такой особенностью обладают все виды кровли и этот вариант не исключение. В зависимости от погодных условий в месте расположения постройки, она будет возводиться либо под более крутым углом с укороченной длинной свесов (для снежных зим), либо под более пологим углом и с удлиненной длинной свесов (для мягких зим).
4. Сложность монтажных работ.
Такая конструкция не относится к группе наиболее сложно возводимых вариантов. Хотя и имеет свои конструктивные особенности, которые немного усложняют задачу монтажа. А расход материалов в этом случае средний.
Рассматриваемая стропильная система полувальмовой крыши не имеет отличительных недостатков в своей конструкции. Незначительные имеющиеся у нее минусы могут быть отнесены к любой разновидности кровли. Поэтому на окончательный выбор определенного варианта они не способны повлиять.
ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:
Сложность исполнения и величие стропильной системы многощипцовой крыши.
Процесс сборки каркаса данной разновидности кровли
Не смотря на то, что стропильная система полувальмовой крыши состоит из двух частей, которые относятся к разным типам кровли, монтаж ее каркаса не так уж и сложен. Проходит данный процесс следующим образом:
1. На боковых стенах здания и на верхней горизонтальной линии фронтона укладывается сейсмопояс.
В него (перед укладкой мауэрлата) закладывается двухслойная гидроизоляция. Наиболее часто в этом случае берется обычный рубероид.
- пример строительства полувальмовой крыши этапы 1-5
- этапы 6-9
- этапы 10-15
- этапы 16-19
2. При заливке сейсмопояса в него устанавливаются шпильки, на которых будут зафиксированы основные горизонтальные балки. Учтите, что они не должны располагаться в тех местах, на которые будут опираться в последующем времени стропила. В противном случае будет ослаблена крепость конструкции.
3. Далее надевается на выступающие металлические прутья мауэрлат. Отдельные сегменты связываются друг с другом методом шип-паз.
4. Посередине вдоль здания должна быть размещена либо несущая стена, либо другой вид опор. На них укладывается лежень. На нем устанавливаются горизонтальные подпорки для монтажа конькового бруса.
Расстояние между фронтонами и сторонами конькового бруса выбирается на свое усмотрение, но наиболее часто оно равняется половине длины верхней горизонтальной линии фронтона.
5. После закрепления конькового прогона переходят к монтажу боковых наклонных брусьев. Верхние их края упираются в прогон, а нижние – в горизонтальный опорный брус. Подгонка стыка осуществляется на месте, либо выполняется при помощи выделки шаблона. Длина элементов всегда берется с запасом, чтобы не возникло проблем из-за ее нехватки (проще просто срезать излишек).
6. Верхние края наклонных брусьев срезаются под углом и прислоняются к прогону, фиксируются при помощи гвоздей. На нижних краях вырезаются пазы, после чего окончательно фиксируются при помощи металлических уголков.
7. После установки боковых элементов монтируются угловые. Их нижний край располагается вровень с краем мауэрлата. Затем диагональный брус наращивается дополнительно под монтаж свеса.
8. Наклонные детали полувальмы начинаются устанавливаться с центра площадки.
Центральная деталь упирается об точку схождения угловых наклонных элементов. Все остальные детали будут верхними краями упираться в плоскость угловых стропил и размещаться на равном расстоянии друг от друга.
9. Практически завершающим этапом обустройства каркаса будет монтаж карнизных кобылок на наклонных сторонах фронтона. Затем они соединяются между собой ветровыми досками.
К последнему финишному этапу возведения кровли относятся работы связанные с монтажом обрешетки, а также зашивке ее кровельными материалами. Помните, что выбор материала зависит от угла наклона скатов. На более пологие плоскости монтируются рулонные и мягкие материалы, на более крутые наклоны – жесткие и тяжелые (к примеру, металлочерепица).
22 фотографии вальмовой крыши (все стили вальмовой крыши)
Откройте для себя 5 типов вальмовых крыш и 22 примера многих домов, в которых используются все разные стили вальмовых крыш. От простых до очень сложных компьютерных конструкций вальмовых крыш.
Шатровая крыша или шатровая крыша — это кровля, которая со всех сторон спускается вниз к стенам и, следовательно, не имеет вертикальных сторон. Шатровая крыша — это наиболее часто используемый тип крыши в Северной Америке после остроконечной крыши.
Этот стиль кровли стал популярным в Соединенных Штатах в 18 — веках в ранний грузинский период. Многие дома в Средней Атлантике и на юге имели шатровые крыши, и эта крыша была ключевой характеристикой 18 домов на южных плантациях -го и века, особенно построенных во французском колониальном или французском креольском стилях.
Эти крыши не только эстетичны, но и более аэродинамичны, чем плоские крыши. Следовательно, они предпочтительны в регионах, подверженных ураганам и градусам
.Шатровые крыши бывают всех форм и размеров.
Мы начинаем эту статью с описания 5 различных типов вальмовых крыш.
Далее следует подборка из 20 фотографий домов с шатровой крышей.
Связано: Варианты ремонта крыши своими руками | Типы вентиляционных отверстий на крыше | Части крыши | Детали фермы крыши
5 типов скатных крыш 1. Обычная шатровая крышаОбычная вальмовая крыша расположена на прямоугольном плане с четырьмя гранями.Наклон или уклон крыши почти всегда одинаковый, и, следовательно, они симметричны по своим осевым линиям. Более длинные стороны имеют трапециевидную форму, в то время как стороны спереди и сзади имеют треугольную форму и называются концами бедер.
Одним из недостатков вальмовой крыши является то, что она оставляет очень мало места на чердаке и склонна к протечкам.
2. Полуавтоматическая крыша
Половатная, двускатная или остриженная двускатная крыша обычно характеризуется двускатной крышей, но вместо этого верхние точки фронтона заменяются небольшим вальм.Одним из преимуществ полувальмовой крыши является то, что на ней можно разместить водосточный желоб, который можно легко установить по всему дому.
Половарная крыша состоит как из элементов двускатной, так и из скатной. Эти виды крыш очень распространены в Европе, особенно в Австрии, Словении, Дании, Германии и в районе Wealden на юго-востоке Англии.
3. Поперечно-вальцовая крыша
Поперечно-вальмовая крыша — один из наиболее популярных вариантов вальмовой крыши. Поперечные вальмы проложены перпендикулярно зданиям L-образной формы, и их конструкция можно сравнить с соединением двух зданий с вальмовой крышей.Шов образует ендовину или скатную крышу.
Как и полувальмовая крыша, эти крыши также отлично подходят для установки водосточного желоба и защиты от сильного ветра.
Они были очень популярны в Италии в 19 веках, но стали фаворитом домов в стиле ранчо в Северной Америке в 20 веках.
4. Пирамидальная шатровая крыша
Шатровая крыша, уложенная поверх квадратной конструкции, образует шатровую пирамидальную крышу или крышу павильона.
Все четыре стороны крыши одинаково скошены на всех углах и встречаются на единой централизованной вершине, образуя отчетливую пирамиду.
Эти пирамидальные конструкции крыш обычно находятся на крышах беседок и других павильонов.
5. Вальмовая и двускатная крыша
Вальмовая и двускатная крыша может быть частью неправильной конструкции. У таких зданий может быть более четырех вальм на крышах, а на внутренних углах они образуют впадины.
Этот тип крыши также называют двускатной крышей с ломаной спинкой, потому что основные вальмы соединяются стропилами фронтонов с одной стороны и стропилами ендовы с другой.
20 Фото домов с шатровой крышей
Red Fairytale Дом с шатровой крышей Этот красивый дом, выкрашенный в красный цвет, кажется, вышел из сказки. Деревянное здание с шатровой крышей и небольшим дымоходом наверху словно расположено на сказочной поляне посреди заколдованного леса. Кажется, это прекрасное место для отдыха и релаксации.
Этот потрясающий дом говорит о богатстве и роскоши.Дом состоит из нескольких вальмовых крыш, которые сделаны из блестящего материала, вероятно, из какого-то металла. Множество крошечных прожекторов за пределами дома придают зданию золотистый блеск, еще больше усиливая роскошный вид.
Серый каменный дом с шатровой крышейВ этом доме широко используются камни. Стены дома из белого камня, но привлекают внимание уголь и дымчато-серые камни на шатровых крышах.Светлые и темные контрастирующие камни на крыше дома придают помещению очень элегантный и шикарный вид.
Белый и серебристый дом с шатровой крышей Этот дом прекрасен своей простотой. Стены прекрасного сияющего белого цвета, а крыша сделана из темно-серебристой черепицы. Дом выглядит довольно просторным и воздушным, имеет отчетливую Г-образную форму за счет скрещенной крыши.
Похоже, это идеальное место для тишины и покоя.
Причудливый коттедж с шатровой крышейЭтот дом имеет почти такое же цветовое сочетание, что и дом перед ним, с его сияющими белыми стенами и серебряными шатровыми крышами. Однако он состоит из конструкции вальмовой крыши из-за ее более крупной и неправильной конструкции. Дом выглядит как коттедж благодаря разнообразию пышных зеленых растений и цветов фуксии за его пределами.
Колониальный загородный дом с шатровой крышейЧисто белые стены этого дома красиво контрастируют с земляно-коричневыми тонами шатровой крыши.Дом выполнен в элегантном стиле загородного дома, а высокие стены делают его весьма величественным. Это может быть отличный дом для некоторых зажиточных фермеров или любителей сельской местности.
Triangle Time Hip Roof House Этот дом состоит из прямых линий и острых углов. Тепло-коричневые стены приятно контрастируют с холодным серебристо-серым цветом шатровых крыш.
Что так привлекает в этом доме, так это множество красивых треугольных кончиков бедра, выходящих на лужайку перед домом.Это придает дому очень привлекательный вид.
Особняк — классический образец грузинской архитектуры, отличающийся пологой шатровой крышей. Дом построен из маленьких кирпичей, которые когда-то были так популярны. Этот дом с белыми трафаретными окнами и дымоходными колоннами словно перенесет вас в Англию 18 – годов.
Дом с шатровой крышей из древесного угля
Отличительной чертой этого потрясающего дома являются огромные широкие темно-серые шатровые крыши.Дом из бледно-кремового и серого камня с высокими окнами от пола до потолка. Однако палитра светлых тонов уравновешивается темным штормовым оттенком его шатровых крыш.
Этот дом кажется идеальным балансом света и тьмы.
Старый дом с кирпичной крышей В этом потрясающем кирпичном доме, кажется, все комнаты имеют шатровую крышу.
Стены дома выполнены из кирпича в светлых нейтральных оттенках бежевого, а в шатровой крыше использован темный оттенок серого, оживляющий дом.Этот дом выглядит очень величественно и импозантно.
Эта стена имеет очень эклектичный вид: половина ее стен состоит из речных камней, а другая часть окрашена в темно-малиновый цвет. Эффект усиливают шатровые серые крыши. В целом дом выглядит как место, куда может пойти и вдохновиться ценителем искусства.
Колониальный дом с шатровой крышейБелые стены этого дома уравновешиваются теплыми деревенскими коричневыми тонами шатровой крыши.Этот причудливый дом выглядит так, как будто он принадлежит к большой ферме. Он также источает колониальную ауру благодаря своей остроконечной крыше.
Зеленый дом с полукровельной крышей Этот прекрасный дом выглядит очень уютно и комфортно.
Для дома характерна односкатная крыша с кирпичным дымоходом. Что отличает от других домов, так это пастельно-зеленые цвета его деревянной стены и остроконечного входа в дом. похоже, это отличное место для зимнего отдыха.
Дом состоит из бледно-серых стен с одной секцией теплого бежевого оттенка. Серебристо-серая шатровая башня над зданием. Этот дом с красиво ухоженным газоном и кустами — идеальное место для вечеринки в саду.
Неогородинский дом с шатровой крышейЭтот дом представляет собой сочетание георгианской архитектуры и современного дизайна. Бежевые стены дома оттеняет прямоугольная шатровая крыша.Множество окон квадратной формы и дверь посередине усиливают симметрию дома. Ухоженный газон придает дому безупречный вид.
Маленький серый дом с шатровой крышей
Этот дом выглядит маленьким, но это не значит, что он не стильный.
Стены дома в бледных нейтральных тонах затмеваются серой шатровой крышей, что придает дому столь необходимый цвет. Маленькая белая терраса, зеленая изгородь и ухоженный газон — прекрасное дополнение к этому дому.
Этот дом из красного кирпича заимствовал многие элементы архитектуры Палладио. Высокие и величественные окна, арочный дверной проем и темно-серая шатровая крыша — фирменные стили палладианской архитектуры. Эта чудесная вилла, окруженная зеленым ландшафтом, выглядит как идеальное место для старых английских аристократов.
Вилла с шатровой крышей из красного кирпичаЭтот потрясающий дом максимально использовал красный цвет.Стены состоят из кирпича живого красного оттенка, но крыша уравновешивает его своим более темным и холодным оттенком красновато-коричневого цвета черепицы. Дом выглядит как идеальное место для зимовки.
Элегантный кремово-серый дом с шатровой крышей Этот дом кремово-серого цвета — один из самых красивых домов с шатровыми крышами, которые мы видели.
Холодный серый цвет шатровой крыши приятно уравновешивает бледно-кремовый оттенок стен.Нейтральные оттенки контрастируют с темно-красной дверью, которая придает красочность этому прекрасному дому.
Этот кораллово-розовый дом выделяется среди всех своих серых соседей своей удивительно красочной крышей в виде шатра и впадины. Здание выглядит так, будто оно будет давать искру цвета и яркости даже в самые унылые дни.
Вальмовые крыши чрезвычайно универсальны, поэтому их можно строить как в традиционных, так и в ультрасовременных домах.Итак, какой тип вальмовой крыши вам больше всего нравится?
Связано: Все 36 стилей кровли | Типы кровельных ферм | Дома с двускатной крышей
Полуавтоматическая крыша
27:4510202 — Советы и хитрости крыши
11:265447 — Основы крыши
4:576123 — Вальмовая крыша
4:076124 — Двускатная крыша
4:016125 — Односкатная крыша
3:296126 — Крыша Gambrel
3:256127 — Крыша крыла чайки
4:106128 — Половатная крыша
5:102420 — Голландская двускатная крыша
10:466129 — Создание крыши на нескольких уровнях конструкции
6:276130 — История с половиной крыши
13:426131 — Слуховые аппараты автоматические
2:11703 — Стратегии проектирования крыш
5:5425 — Рисование крыш вручную
11:49724 — Соединение плоскостей крыши
4:44728 — Определение пересечений плоскостей крыши
1:4826 — Строительство мансардных окон
6:22706 — Базовые полилинии крыши
5:40708 — Фриз Молдинг
2:46710 — Создание крыши над домом L-образной формы с фронтонными концами
2:34714 — Использование опции увеличения уклона вниз
1:35716 — Установка минимального алькова
7:08726 — Ручное устройство кровли дома L-образной формы с фронтоном
4:36733 — Базовые линии плоскости наклонной крыши
11:58737 — Взрывающиеся слуховые окна, созданные с помощью автоматических слуховых аппаратов
1:50746 — Рисование бочкообразной крыши
4:25747 — Рисование куполообразной крыши на круглом здании
2:56748 — Криволинейные крыши и основания
7:501500 — Диалоги, влияющие на дизайн крыши
3:201501 — Блокировка и защита плоскостей крыши
9:191502 — Софиты, фасции и желоба
8:561503 — Использование инструмента «Линия двускатной крыши»
7:471507 — Крыши над заливными, коробчатыми и носовыми окнами
5:321508 — Крыши над изогнутыми стенами
5:421510 — Проектирование опоры крыши Кейп-Код на стенах 2-го этажа
9:011511 — Проектирование опоры крыши Кейп-Код на стенах 1-го этажа
2:071512 — Группы крыш
6:421514 — Соответствие отметкам конька крыши
4:021515 — Подъем и опускание крыши
6:051517 — Рисование голландской двускатной крыши вручную
3:391520 — Создание проемов в крышах для мансардных окон, нарисованных вручную
16:111521 — Рисование слуховых аппаратов вручную
10:401522 — Создание декоративного слухового окна вручную
5:321527 — Создание вальмовой крыши с изогнутыми карнизами
8:081530 — Чертеж плоской крыши с центральным водостоком и парапетными стенами
7:491532 — Размещение и изменение мансардных окон
2:541533 — Редактирование бордюра и вала светового люка
28:499923 — Фокус: Слуховые окна с ручным управлением
9:071955 — Усовершенствованные крыши — трехскатная надстройка
7:121956 — Современные крыши — Расклешенная крыша
11:21505 — Создание сборки крыши из SIP
15:051030 — Автоматическое обрамление — Открытые хвосты стропил — Подфасция и обшивка
13:5410016 — Совет главного архитектора — Проект крыши
10:2510019 — Совет главного архитектора — Киоск с изогнутой крышей
Что такое вальмовые крыши, их плюсы и минусы, варианты и способы их сборки
Замена крыши — это один из самых масштабных проектов по благоустройству дома, которые вы, вероятно, когда-либо будете делать, поэтому убедитесь, что все сделали правильно.
При выборе деревянного каркаса новой крыши наиболее популярным выбором будет шатровая крыша типа благодаря ее современной и очень прочной конструкции.
Если вы не знакомы с этим типом крыши, позвольте мне рассказать все о ее характеристиках, преимуществах и недостатках, стилях, а также о том, как вы можете построить такую крышу для своего дома.
Что такое шатровая крыша?
Шатровые крыши наиболее распространены в Северной Америке и считаются вторыми по популярности стилями крыш после двускатных крыш.В то время как двускатная крыша состоит из двух наклонных сторон, которые соединяются вместе в верхней части фронтонных концов, вальмовая крыша имеет четыре наклонные стороны без фронтальных концов . Все четыре стороны вальмовой крыши наклонены вниз к стенам под постоянным углом. Смежные стороны, которые пересекаются с внешним углом, называются «шатром» крыши. Форма вальмовых крыш обычно прямоугольная.
Краткая история вальмовых крыш
Шатровые крыши были популяризированы в Америке в начале 18 века.
Многие дома в георгианском стиле в среднеатлантических и южных регионах США имели прямоугольные шатровые крыши с кирпичными конструкциями. Эти крыши продолжали быть общей чертой американских домов в 50-х годах и в основном были замечены в домах в стиле ранчо и в традиционных американских домах в стиле Foursquare.
Сегодня шатровые крыши по-прежнему востребованы, особенно в регионах, где бывают сильные ветры или ураганы. Это происходит благодаря четырем сторонам крыши, которые обеспечивают лучшую защиту от непогоды, чем двускатные крыши.
Преимущества вальмовой крыши
- Эстетическая привлекательность: Вальмовые крыши — визуально привлекательное дополнение к дому и даже могут повысить его стоимость.
- Долговечность: Эти типы крыш более долговечны и устойчивы, чем двускатные крыши из-за их четырех наклонных сторон.
- Превосходная защита от атмосферных воздействий: в регионах с сильными ветрами и сильными снегопадами шатровые крыши являются лучшим вариантом, поскольку их наклон позволяет легко соскальзывать со льду или снегу. Вальмовые крыши также отлично подходят для районов, подверженных ураганам.
- Дополнительное жилое пространство: вальмовые крыши обеспечивают дополнительное жилое пространство с добавлением слухового окна или мансардного окна на чердаке.
- Энергоэффективность: вальмовые крыши идеальны не только для холодного и ветреного климата. Их способность сохранять в доме прохладу летом делает их идеальными для теплого климата. Это благодаря четырем сторонам крыши, которые защищают дом от чрезмерной жары. Эти карнизы надежно защищают дом от неблагоприятных погодных условий, поэтому вальмовые крыши являются одними из самых энергоэффективных вариантов дизайна.
- Надежный дренаж: нисходящие скаты вальмовых крыш обеспечивают отличный дренаж во время сильных штормов и дождей.
Вальмовые крыши также отлично подходят для районов, подверженных ураганам.Недостатки
- Дороже, чем двускатная крыша: Хотя установка вальмовой крыши может быть дешевле, чем мансардная, она все же дороже, чем двускатная крыша. Из-за конструкции крыши требуются дополнительные строительные материалы, что приводит к увеличению временных и трудовых затрат.
- Чувствительность к утечкам: Вальмовая крыша обеспечивает надежный отвод дождевой воды, но все же более уязвима к утечкам.Это из-за впадин и скатов крыши, которые облегчают проникновение воды. Поэтому важно использовать квалифицированного кровельщика для установки такой крыши для вашего дома, чтобы минимизировать риски.
5 стилей вальмовой крыши
1. Простая вальмовая крыша
Обычная вальмовая крыша является наиболее распространенным стилем, включающим многоугольный скат с двух сторон и треугольный скат с двух остальных сторон. Все четыре стороны соединяются наверху, образуя гребень.
2. Half Hip or Jerkinhead
Также называемый jerkinhead или обрезанным фронтоном , полускатная крыша имеет две короткие стороны, образующие карниз. Для них обычно характерны верхние части фронтона, а не небольшое бедро. Одним из преимуществ полувальмовой крыши является легкость отвода водостока из желобов.
3. Голландское фронтальное бедро
Голландские двускатные шатровые крыши имеют дополнительное внутреннее пространство благодаря своей небольшой двускатной конструкции, которую можно найти на коньке крыши (рядом с верхом крыши).Этот тип вальмовой крыши обеспечивает лучшую вентиляцию, сохраняя при этом сопротивление ветру. Также можно установить слуховой проход в центре вальмовой крыши для дополнительной жилой площади. Это придает красивый декоративный вид вальмовой крыше, а также превращает чердак в функциональное жилое пространство.
4. Поперечная вальмовая крыша
Поперечно-вальцовая крыша — еще один популярный стиль, который укладывается на L-образные конструкции перпендикулярно. Шов образует двускатную крышу, а две секции соединяются на конце, образуя впадину.
5. Пирамидальная шатровая крыша
Вальмовые крыши пирамид имеют четыре стороны треугольной формы одинакового размера, которые соединяются наверху квадратной конструкции, образуя отчетливую пирамиду.
Этот вид вальмовой крыши еще называют крышей павильона. Все четыре стороны конструкции одинаково соединены в одну централизованную вершину.
Как построить четырехскатную крышу за 8 простых шагов
Вальмовая крыша — один из самых простых в строительстве стилей кровли, особенно по сравнению с мансардной крышей.В сочетании с фронтоном и другими элементами конструкция вальмовой крыши может стать долгосрочным проектом по благоустройству дома, которым вы будете наслаждаться в течение многих десятилетий.
Выполните эти 8 шагов, чтобы начать установку вальмовой крыши. В конце я добавил видео, которое поможет вам лучше понять, как оформить вальмовую крышу.
Шаг 1. Измерьте и обрежьте стропила: необходимо измерить ширину и высоту всех четырех сторон. Стандартная вальмовая крыша имеет конек, который еще называют доской, образующей верх крыши.Есть два наклонных гребня, идущих под углом вниз и вниз к углам, которые называются тазовыми стропилами.
Эти стропила проходят по боковым стенам, которые еще называют обычными стропилами.
Шаг 2. Вычислите длину всех общих стропил: после того, как вы измерили ширину здания, разделите это число на 2, так как каждое стропило покрывает только половину крыши. Вычтите ширину от коньковой доски, прежде чем приступить к расчету уклона крыши.
Шаг 3. Выделите расположение «птичьего рта» на стропилах: «птичий рот» — это термин, используемый для обозначения зазора в стропилах, чтобы он мог поместиться наверху стены конструкции.Вам нужно будет отрезать птичий пасть, чтобы найти нужное место с помощью столярной площади.
Шаг 4. Вырежьте общие стропила круглой пилой: чтобы облегчить эту задачу, используйте первое стропило в качестве шаблона. Возьмите круглую пилу и вырежьте такие же узоры на остальных обычных стропилах. Каждые из общих стропил размещайте через каждые 50 см вдоль стен здания.
Шаг 5. Соберите вальмовые и королевские стропила: на торцевых углах крыши имеется длинная центральная стропила, которая проходит от стены до конца конька.
Это называется царь-стропила. Установите 6 общих стропил на их точках вдоль двух самых длинных стен, надежно прибив их гвоздем. Далее поднимите коньковую балку на нужную высоту и прибейте ее между центральными стропилами. Вам нужно будет установить до 6 общих стропил, прибив их к конструкции стены. Эти королевские стропила обеспечат дополнительную поддержку балке конька и предотвратят ее обрушение.
Шаг 6. Прибейте оставшиеся общие стропила к коньковой балке.Убедитесь, что каждое стропило находится на расстоянии 20 дюймов от соседних. Большинство вальмовых крыш обычно имеют одно общее стропило со стороны крыши.
Шаг 7. Прибейте фанерную обшивку к общим стропилам. Это необходимо сделать до того, как на крышу будут уложены окончательные кровельные материалы, например, битумная черепица. Чтобы разместить фанерную обшивку, используйте гвозди, чтобы удерживать ее на стропилах. Убедитесь, что деревянный лист полностью прямой и плоский, иначе черепица будет раскачиваться.
Шаг 8. Завершающий этап — установка черепицы.
Узнайте, как обрамить вальмовую крышу, посмотрев это видео сейчас
Каков срок службы вальмовой крыши?
Вальмовые крыши могут прослужить до 5 декад , если не больше, при условии их правильной конструкции. Срок службы вальмовой крыши зависит от качества материалов и ухода, который они получают. Чтобы ваша вальмовая крыша прослужила дольше, используйте металлическую или глиняную черепицу и регулярно проводите техническое обслуживание, чтобы предотвратить утечку воды.
Просмотры сообщений: 2 233
Основы каркаса вальмовой крыши
Как и любой другой тип кровли, вальмовая крыша
Обрамление начинается с определения длины и распила обычного стропила.
В
обычное стропило определит высоту и длину коньковой доски
который установит, где будут располагаться вальмовые стропила.
Плюсы
- Простая вальмовая крыша спускается со всех четырех сторон, связывая внешние стены вместе, делая здание более прочным, чем двускатная крыша.Особенно полезно в районах, подверженных сильному ветру.
- Повышает общую стоимость и внешний вид дома.
- Нет высоких двускатных стен, что позволяет сэкономить на обшивке, сайдинге или кирпиче.
Минусы
- Сложнее построить, чем двускатную крышу .
- Дороже двускатной крыши.
Детали шатровой крыши
Также используется для прибивания верхней части стропил домкрата.Расположение деталей каркаса вальмовой крыши
Некоторые из ваших более дорогих домов, изготовленных по индивидуальному заказу, имеют то, что я называю сменной крышей.
Это тип вальмовой крыши, у которой основной пролет имеет один уклон, а концы бедра имеют более крутой уклон.
Это делает коньковую доску длиннее, из-за чего здание кажется больше, а крыша круче, чем они есть на самом деле.Это делает дом еще более ценным.
Ссылки на соответствующие страницы Carpentry Pro Framer
Откидные стропила
Откидные стропила требуется для того, чтобы домкраты правильно выровнялись с остальной частью крыши.
Так как бедренные стропила перемещаются под углом 45 градусов к общему месту, стойка стропила должна быть уменьшена, чтобы стропила домкрата выровнялись должным образом.
Опускание стойки тазобедренных стропил — лучший способ добиться этого.Уменьшить стойку намного проще, чем скосить верхний край бедер.
Единственный раз, когда я скашиваю бедра, это когда есть готовая конструкция с открытыми стропилами.
Степень опускания или скоса бедра различна для каждого шага, чем круче уклон крыши, тем больше нужно опускать бедро.
Чем толще бедро, тем больше требуется перепада. Иногда бедро складывают вдвое габаритными брусками, делая его шириной три дюйма.
в других случаях используют клей или балки из микролампа.
Насколько сильно опускать бедро
Самый простой способ найти перепад, который я знаю, — это провести линию под углом 45 градусов через верх любого бруса, который вы используете для бедер. Затем измерьте длину этой линии и разделите ее пополам.
Для обычных пиломатериалов размером полтора дюйма получается 2 и 1/16 дюйма. Разделенные пополам — это 1 и 1/32 дюйма, мы не будем беспокоиться о 1/32 и просто будем использовать число в 1 дюйм.
Чтобы найти величину падения, мы берем наклон крыши с шагом в 1 дюйм, а подъем — это величина, на которую нам нужно опустить бедро.
Ниже приведены номера безбумажных лент Construction Master для шага 6 дюймов.
1. ДЮЙМОВЫЙ ХОД
6. ДЮЙМОВЫЙ ПТЧ
0 1/2 ДЮЙМА ПОДЪЕМ
Итак, если стойка ваших обычных стропил составляет 6 дюймов, тогда ваши бедра должны быть 5 1/2 дюймов.
Таблица опускающихся стропил
Следующая таблица предназначена для стандартных пиломатериалов толщиной 1 и 1/2 дюйма.
Шаг = Падение
- 4 = 5/16
- 5 = 7/16
- 6 = 1/2
- 7 = 9/16
- 8 = 11/16
- 9 = 3/4
- 10 = 13/16
- 11 = 15/16
- 12 = 1 дюйм
Не опускаются стропила
Ниже показано, как будет выглядеть ваша крыша, если вы решите не опускать бедра.
Как видите, при этом образуется бугорок, который не покрыть даже пятидесятилетняя черепица.
Ссылки на связанные страницы Carpentry Pro Framer
Frontiers | Разрушение каркаса в скатных крышах с деревянным каркасом при экстремальных ветровых нагрузках
Введение
Устойчивость домов к экстремальным ветрам имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах.
Это в первую очередь связано с системами кровли и облицовки стен, 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 между кровлей и стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, были тщательно изучены из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов относительно других построек в любом населенном пункте приводит к высоким расходам, 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 жилых крыш с деревянным каркасом важна, поскольку 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, сделанные в ходе обследований повреждений после урагана, ранее привели к выявлению важных тенденций отказов в различных компонентах здания. Повторяющиеся отказы подобных компонентов предполагают, что повсеместное смягчение последствий возможно за счет усовершенствованных подходов к проектированию и инновационных решений.
Стандартизованный метод оценки скорости ветра в торнадо — это расширенная шкала Фудзита (EF), которая основана на наблюдениях за повреждениями, поскольку, как правило, невозможно напрямую измерить скорость ветра в торнадо (Копп и др., 2012). Текущая версия EF-Scale (Центр ветро- 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 для оценки интенсивности 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 это 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 интересующих 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 свесами, а верхняя граница связана с улучшенной конструкцией, такой как использование ураганных ремней. Разница между этими двумя версиями EF-Scale 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: доктор Дэвид Преватт).
Крыши жилых домов могут быть построены с использованием различных форм и уклонов. Многие включают слуховые окна или другие дефекты для покрытия домов неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных в конструкции с деревянным каркасом, наиболее распространенными в Северной Америке являются двускатные и шатровые крыши или их композиты (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014). Обследования повреждений после ураганов и последующие исследования часто выявляли несоответствие в повреждениях между различными геометрическими формами жилых крыш (Meecham, 1992). Как правило, шатровые крыши работают лучше, чем крыши других форм. Анализ хрупкости, проведенный Kopp et al. (2016) и Gavanski and Kopp (2017) даже предположили, что единый DI для жилых конструкций в шкале EF может быть неадекватным из-за значительных различий в оценках скорости ветра для разной формы крыши, хотя это не было количественно оценено. в обследованиях повреждений.
В нескольких прошлых исследованиях изучались превосходные характеристики домов с шатровой крышей (Meecham et al., 1991; Meecham, 1992), с некоторыми более поздними работами, непосредственно исследующими поведение шатровой крыши в отношении обшивки крыши (DOD-4) и RTWC ( DOD-6) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Meecham et al. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе для улучшения технического понимания характеристик вальмовой крыши и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и конфигурацией нижнего каркаса деревянных каркасных крыш.
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.
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 рамно-скатных крыш с целью изучения этого момента. Анализ результатов обследования также используется для подтверждения гипотезы о том, что другие виды отказов достаточно распространены для вальмовых крыш.
Анализ повреждений
Данные недавних событий в Соединенных Штатах были получены для изучения в настоящем исследовании. Эти данные были собраны после разрушительных торнадо на юге США, включая торнадо в Мур, Оклахома в 2013 году (EF5) и торнадо в Таскалузе, Алабама (EF4) и Джоплин, штат Миссури (EF5) в 2011 году.
Их предоставил авторам доктор Дэвид Преватт из Университета Флориды. Группы судебно-медицинской экспертизы, состоящие из исследователей, инженеров и студентов, провели дни после этих событий, исследуя пострадавшие районы и документируя наблюдаемые повреждения. Их отчеты об этих торнадо можно найти в литературе (Prevatt et al., 2011, 2013; Graettinger et al., 2014). Объединенная база данных предоставляет тысячи изображений повреждений домов, от потери обшивки до полного разрушения.
Торнадо в Мур, штат Оклахома, было определено как событие EF5 с повреждениями в диапазоне от EF0 до EF5, наблюдаемых на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб оценивается в 3 миллиарда долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0 – EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и поэтому можно выделить так много этапов развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая выявление новых методов для улучшенных обследований повреждений, анализа хрупкости компонентов дома и разработки улучшенных лабораторных моделей торнадо (Graettinger et al.
, 2014). Это также привело к изменениям в строительном кодексе Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования для смягчения ущерба вплоть 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.Избранные примеры наблюдаемых отказов от Мура показаны на рисунке 3 и обсуждаются ниже.
Рисунок 3 . Разрушение вальмовой крыши в Мур, штат Оклахома, после торнадо EF5 от 21 мая 2013 года. (A) Разрушение передней стороны вальмовых крыш соседних рам с прямоугольной рамой.
(B) Отказ передней стороны вальмовой крыши рамочного каркаса с видимым неповрежденным обрамлением противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой / двускатной крыши (источник изображения: Dr.Дэвид Преватт).
На рис. 3А показаны соседние дома с шатровой крышей, которые демонстрируют аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, кажется, целы по остальному 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 Джоплин, штат Миссури.
На рис. 3В показан отказ, аналогичный показанному на рис. 3А, но для более крутой крыши. RTWC выглядят целыми, и видна большая открытая полость, где элементы каркаса и обшивка были удалены. Как и на рис. 3A, очевидно, что эта крыша не страдала исключительно от потери обшивки, хотя следует отметить меньшую площадь потери обшивки в правой части фотографии. Отсутствие видимых внутренних элементов в полости, особенно тех, которые поддерживают неповрежденную противоположную сторону крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как конструкция из стержневого каркаса, в отличие от конструкции, содержащей сборные фермы.По имеющимся данным, многие из неудачных вальмовых крыш использовали каркас из палок.
На рис. 3С показано частичное разрушение комбинированной скатной / двускатной крыши. Этот отказ отличается от тех, которые показаны на рисунках 3A, B, поскольку очевиден отказ материала деревянных элементов. RTWC, по-видимому, целы, нижняя часть крыши потеряла только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, помимо обшивки, слева. Возле пика крыши каркас разрушился с обеих сторон.Эта структура, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или иным образом усилены с помощью деревянных пластин, прибитых гвоздями.
При осмотре повреждений, показанных на Рисунке 3, и аналогичных повреждений на доступных фотографиях становится очевидно, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся режимы разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с близлежащими конструкциями на основе данных было определено, что разрушения каркаса могут влиять на некоторые шатровые крыши при скорости ветра EF2, а не разрушения RTWC или потери обшивки.
Также отмечается, что конструкция крыши может иметь значение. Наблюдаемые отказы рам-рамок особенно подсказывают, что характеристики крыш-рам-рам следует отличать от характеристик стропильных конструкций при анализе и проектировании, а также в настоящем исследовании.
Статистический анализ неисправностей
Для полного анализа возникновения частичных отказов каркаса крыши все наблюдаемые повреждения в диапазонах 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 следом 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 для представления рейтинга 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 повреждения. Анализируются только данные, соответствующие повреждениям EF1, EF2 и EF3, поскольку эти рейтинги соответствуют скоростям ветра DOD-4 и DOD-6 для крыш жилых домов. На рисунке рейтинги EF1, EF2 и EF3 представлены желтыми, оранжевыми и красными булавками соответственно.
Рисунок 4 . Западный конец пути повреждения торнадо после торнадо 22 мая 2011 г. в Джоплине, Миссури; регионы настоящего исследования обведены белым.
Анализируются две области исследования, выделенные белым цветом на Рисунке 4, и оценивается возникновение различных видов отказов. Фотографии повреждений в отмеченных местах были осмотрены, и был отмечен предполагаемый тип отказа. При этом просмотре данных каждое отдельное жилище оценивалось на предмет того, было ли повреждение вызвано RTWC, обшивкой или повреждением каркаса.
Помимо повреждения кровли, включаются разрушения стен, соответствующие DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изученных крыш. В районе 1 в левой части рисунка 4 обнаружены дома, которые выглядели более новыми, большинство из них с крутыми шатровыми крышами и большими строениями. Дома в Районе 2 в основном выглядят более старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.
Результаты статистического анализа показаны в Таблице 2. Как показано, в Районе 1 56% домов с соответствующим повреждением вышли из строя из-за частичного разрушения каркаса, в то время как 35% показали признаки отказа RTWC.На Рисунке 5 показан пример крутых вальмовых крыш, видимых повсюду в этом районе, с аэрофотоснимком, показывающим, как повреждение повлияло на площадь поверхности крыши. Во многих случаях самые большие поверхности крыши были удалены, в то время как части конструкции, ограничивающие меньшие пространства, остались на месте.
Многие из этих построек, по всей видимости, также имели рамную конструкцию.
Таблица 2 . Возникновение режимов разрушения крыш жилых домов в отдельных районах Джоплина, штат Мичиган.
Рисунок 5 . Пример типичного разрушения скатной 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 можно рассматривать как серьезные отказы кровли, то есть подпадающих под DOD-6.В Районе 2 33% показали частичные разрушения каркаса, а 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, а 8% пострадали от разрушения RTWC и обрушения стен. Это приводит к 18% случаев обрушения стен в регионе. Взаимосвязи между режимами разрушения стен и кровли требуют дальнейшего изучения для определения причинных эффектов каждого режима разрушения крыши.
Сдвиг в возникновении определенных видов отказов между двумя регионами может быть результатом нескольких факторов; тем не менее, 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 оказать дополнительное влияние. Например, отсутствие боковых ограничителей в старых домах могло привести к учащению случаев обрушения стен.В примере, показанном на Рисунке 6, произошел частичный отказ каркаса крыши. Однако этот сбой мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине разрушенной крыши.
Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и, поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, играли большую роль. В любом случае в обоих регионах частичные отказы возникают не реже, чем 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
Метод численного моделирования разработан и проверен 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 объединены с расчетными значениями пропускной способности элементов.
Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме относительных соотношений спроса и мощности (D / C) и определить возможные места уязвимости. В настоящей работе термин «элемент» относится как к элементам деревянного каркаса, так и к соединениям между ними. Оба типа элементов составляют звенья на вертикальном пути нагрузки, и потенциальные отказы могут возникать в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Стивенсона (2017).
Различия между методами строительства крыши, такими как фермовый каркас и палочный каркас, оцениваются для определения относительной вероятности разрушения каркаса каждого типа. Возможности элементов каркаса крыши также сравниваются с мощностью RTWC, чтобы обеспечить точку отсчета для соотнесения настоящих результатов с обычно наблюдаемыми видами отказов с хорошо установленными скоростями ветра (например, DOD-6). Принятие правильности конструкции в анализах позволяет выявить пробелы в текущем проекте, если обнаруживается вероятность отказа.
В противном случае результаты подтвердили бы неправильное строительство в домах с наблюдаемыми неисправностями.
Анализ спроса и мощности секций стропильной и рамной крыши
Чтобы понять возможность выхода из строя элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить воздействие нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностями элементов противостоять этим воздействиям. 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 с рамой. Чтобы получить сопоставимые результаты и использовать согласованные методы для различных типов конструкций, анализ всех конструкций для настоящего исследования ограничен линейным диапазоном поведения материала.
Элементы, которые могут выйти из строя первыми, определяются на основе относительных линейных соотношений D / C.Этого достаточно, чтобы проверить гипотезу 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 рамных крыш моделируются при равномерном отрицательном внешнем давлении, и полученные осевые силы и моменты используются для оценки требований к каждому элементу.Как уже упоминалось, дополнительные сведения о методе проверки и анализа модели предоставлены Стивенсоном (2017).
Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе
При строительстве деревянных каркасов в Канаде и США используются аналогичные подходы, в которых преобладают предписывающие или традиционные конструкции (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).
Для конструкции крыши эти подходы состоят из следующих документов, таких как Международный жилищный кодекс или часть 9 Национального строительного кодекса Канады, чтобы определить размер элементов, расстояние между ними и требования к крепежам.В Канаде эти требования взяты из табличных значений, основанных на расчетных снеговых нагрузках.
Типовой проект включает в себя как крыши с решетчатым каркасом, так и стропильные крыши, хотя сами фермы должны быть спроектированы и поставляться с инструкциями по уходу, обращению и установке. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), проектируются компаниями, специализирующимися на их производстве, на основе распределения вторичной нагрузки. Они становятся преобладающей формой строительства крыш новых жилых домов, по крайней мере, в Канаде (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Тем не менее, рамная конструкция все еще используется, и большая часть стареющего жилищного фонда состоит из конструкции палки-каркаса. Как ферменные, так и рамные конструкции требуют рассмотрения в настоящем исследовании, поскольку согласно имеющимся данным обследования, оба типа кровли не работают.
В двумерном D / C-анализе в этой работе используется одна ферма MPC, основанная на тех, которые использовались в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Хендерсоном и др. (2013). Рисунок 7 иллюстрирует расположение 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 обеспечить точку сравнения.
Рисунок 7 . Половина смоделированной фермы с маркированными соединениями и элементами.
Для кровли с решетчатым каркасом, Раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010) используется для определения соответствующих требований к размещению и размеру элементов, в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Результирующая структура проиллюстрирована на рисунке 8 с помеченными размерами элементов и расстоянием между ними.
Компоновка элементов крыш с решетчатой рамой способствует разделению нагрузки между гранями и отдельными элементами крыши. Вальмовая стропила передает нагрузки между элементами на смежных гранях крыши, а обшивка играет роль в эффектах системы «элемент-элемент» 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 прямоугольной рамой упрощается за счет изучения одного типичного домкрата. При осмотре стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными из-за давления на крышу из-за самых длинных пролетов без опоры. Ожидается, что центральные домкраты будут испытывать самые высокие моменты и внутренние силы сдвига, а их соединения должны будут выдерживать самые большие опорные реакции. Стороны крыши идентичны, поэтому выбранный домкрат-стропила, показанный на Рисунке 9, представляет собой четыре разных домкрата внутри крыши.
Рисунок 8 .
Вид сверху на проектируемую четырехскатную крышу.
Рисунок 9 . Иллюстрация стропила домкрата, выбранная для анализа стержневой рамы.
Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом
Стратегия разработки модели в этом исследовании заключается в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Такой подход к оболочке считался подходящим для настоящих целей, потому что, сравнивая емкость каждого элемента с его наихудшим сценарием нагрузки, все уязвимые элементы могут быть идентифицированы без траты вычислительных или экспериментальных ресурсов на получение достаточных данных, чтобы сделать нелинейное моделирование возможным.Еще одно преимущество использования максимальных сил состоит в том, что они могут выявить критические условия, которые возможны, но, возможно, не учитывались ранее.
Установлено, что максимальный спрос на каркас фермы постоянно достигается за счет комбинации двух аналогов модели.
Одна из моделей использует все шарнирные соединения, а другая — все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы перемычки моделируются вдоль их центроидов.Для 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 каркаса с палкой расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы выбранные стропила можно было смоделировать с закрепленным и жестким шарниром на опорах, и можно было 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 потребует корректировки для прямого сравнения с DOD-6 для жилых построек.
Однако на основании этого результата из литературы можно сделать некоторые наблюдения. Моррисон и Копп (2011) протестировали соединения ногтя на пальце ноги при реалистичной ветровой нагрузке и аналогичным образом связали результаты прочности с основной системой сопротивления ветровой нагрузке, а также с расчетными скоростями ветра компонентов и обшивки, используемыми в ACSE 7-05. Скорость ветра 71,5 миль в час согласуется с оценками, приведенными в таблице 5 Моррисона и Коппа, которые не учитывают распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетные скорости ветра в Morrison and Kopp (2011) увеличиваются.
Примененная скорость ветра 71,5 миль в час намного ниже, чем скорость ветра при разрушении, 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 допущения относительно внутреннего давления, формы крыши и направления ветра могут привести к значительным различиям в расчетных скоростях ветра.Важно напомнить, что настоящее двумерное исследование сосредоточено на относительной уязвимости в пределах каркаса шатровой крыши и не претендует на определение скорости ветра при разрушении. Согласие между скорректированной скоростью ветра и оценками ASCE 7-05 Моррисона и Коппа подтверждает точность методологии.
Расчет мощности
Минимальные мощности каждого элемента в моделях рассчитываются для сравнения с максимальной потребностью в анализе D / C. Фермы в Henderson et al.(Henderson et al., 2013) вальмовая крыша использовала пиломатериалы SPF № 2, соединенные между собой анкерными плитами MiTek MII-20. Паспорта прочности плит, подготовленные производителем в соответствии с канадскими требованиями к испытаниям анкерных плит (Институт исследований в строительстве, 2009 г.
), были получены и используются при расчетах грузоподъемности. По сравнению с оценкой потенциала участников, которая проводится на основе 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.В данном исследовании для расчетов пропускной способности соединений используются проектные спецификации Канадского института решетчатых пластин (2014 г.) для ферм MPC, в дополнение к уравнению, предложенному в Lewis et al. (2006) по моменту подключения мощности.
Совместные расчеты несущей способности включают определение несущей способности стальной пластины, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт ферменных пластин, 2007 г .; Институт опорных плит Канады, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности соединения двух опор с помощью гвоздей оцениваются на основе расчетных значений без учета факторов и формул из Справочника по дизайну древесины Канады (Canadian Wood Council / Canadian Standards Association, 2010).
В зависимости от направления нагрузки требуемые расчеты несущей способности включают в себя сопротивление выдергиванию гвоздя и поперечное сопротивление.
Уравнения пропускной способности кода обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в данном анализе постоянного тока. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает факторы сопротивления, но обсуждение и результаты их исследования показали, что предложенное уравнение было скорректировано с учетом коэффициента безопасности, равного 1.5. Этот запас прочности удален 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 показаны соединения для смоделированного домкрата.
Результаты спроса и мощности
Отдельные таблицы результатов максимального спроса и минимальной мощности приведены Стивенсоном (2017).В настоящей статье предельные отношения D / C для каждого элемента моделей фермы и стропила показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы — те, у которых отношение D / C ближе всего к 1 — выделены жирным шрифтом. Соединения со значениями D / C «N / A» либо развивают сжатие в результатах модели, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не соединение. Результаты из таблицы 3 также схематично показаны на рисунке 10. Как можно видеть, 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 совместной нагрузкой (D / C) для смоделированной секции рукояти-рамы при подъеме на 2,17 фунта / дюйм (0,38 Н / мм).
Рисунок 10 . Схема расположения повреждений в ферме, основанная на результатах анализа потребности в мощности (D / C).
Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с опорой на пальцах имеет самую низкую относительную прочность с разницей в 40% при соотношении D / C, равном 0.981 по сравнению со следующим по величине отношением 0,695 в элементе верхнего пояса в сочленении 3. Возможные изменения в пути нагрузки, возможностях элементов, геометрии и допусках фермы могут привести к сдвигам в любом из соотношений D / C; однако, поскольку анализ основан на взятии значений экстремального спроса для элементов каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D / C приведут к изменениям в текущих результатах. Ожидается, что RTWC с зацеплением почти всегда выйдут из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод не верен в случае, когда ураганные ремни используются в RTWC.
В этом случае отношение D / C ремня RTWC урагана составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D / C в верхнем поясе. Применение даже самого простого ремня урагана может привести к повреждению компонентов каркаса фермы.
При том же ветровом подъеме, что и ферма, результаты показывают, что стропила домкрата также наиболее уязвима при RTWC с опорой на пальцы. Анализ стержневой рамы не включает подъемную способность RTWC с ураганными ремнями.Однако ожидается, что установка перемычек на RTWC приведет к отказу на стыке 1, так как это место имеет относительно высокое отношение D / C. Следующее самое слабое соединение, в стыке 2, состоит из семи гвоздей, соединяющих стропило с балкой потолка. Его емкость намного выше — около 5000 Н.
Результаты стержневой рамы аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают общее ожидание того, что RTWC с опущенными пальцами, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом склоне.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом.
В обеих ситуациях различия в поведении крыши и параметрах подключения делают возможными другие отказы. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки при строительстве, ухудшение характеристик элементов и устаревшие стандарты проектирования, по которым строились старые дома с каркасным домом.
Ограничения
Настоящий статистический анализ и анализ D / C успешно доказывают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предлагают 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 подробно понять проблему разрушения каркаса, необходимо разработать трехмерные модели, которые учитывают распределение нагрузки и эффекты обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, помогающей моделировать соединения металлических пластин и конструкции рам-стержней, создание подробных трехмерных моделей в данном исследовании было сочтено неэкономичным.
Дополнительная работа должна также оценить возможные вариации, существующие в компонентах спроса и мощности текущих результатов.На уровне элементов существует множество параметров, которые могут привести к значительному изменению поведения конструкции крыши. Эти параметры связаны с конфигурациями соединений и допусками, изменчивостью свойств древесных материалов и различиями в крепежных изделиях, 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 считается их теоретически возможными, является важным следующим шагом в улучшении строительных норм и правил, а также EF-Scale.
Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы
Неисправности каркаса крыши, представленные в этой статье, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимостям каркаса.
Результаты анализа D / C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с рамной рамой; тем не менее, прогрессирование разрушения больших участков крыши четко не определено.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Мур, штат Оклахома (Graettinger et al., 2014), был отмечен дополнительный режим отказа, связанный с корпусом палки-рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию наружного каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных разделением нагрузки в конструкциях с рамой из стержней.
На Рисунке 11, по всей видимости, произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших секций крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидно, что балки потолка и потолок под ними целы.Только внешние стропила и прикрепленная обшивка были удалены или повреждены. Судя по результатам анализа D / C для каркаса с рамой, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропилом и балкой потолка. RTWC и соединение вдоль конька крыши кажутся гораздо более уязвимыми при анализе по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные на рисунке отказы могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропилом и балкой на верхней плите стены или возникли как разрушение верхнего стыка стропил.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.
Рисунок 11 . Примеры частичного обрыва каркаса, вальмовой крыши с неповрежденными балками перекрытия. (A) Полное снятие внешнего каркаса крыши. (B) Частичное удаление нескольких сторон крыши (источник изображения: доктор Дэвид Преватт).
Как уже упоминалось, анализ D / C для случая стержневой рамы не предсказал, что соединение стропил со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с балкой потолка.
Согласно расчетам несущей способности стропил, соединение стропила с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего соотношение D / C 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. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы по тем же правилам, что и гипотетическая крыша в настоящем исследовании, необходимо изучить региональные нормативные требования к проектированию в США, чтобы определить, предназначены ли эти соединения для включения большего количества гвоздей.
Отказы, показанные на рисунке 11, и многие другие подобные отказы интересны тем, что они объективно классифицируются в рамках 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 кровли жилых домов и вводят ранее неисследованный режим отказа, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистические данные о наблюдаемых повреждениях в выборочных районах из Мура, Оклахома и Джоплина, штат Мичиган, показали, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные виды отказов RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. В то время как дома с шатровой крышей обычно считаются более устойчивыми к ветру, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичными повреждениями каркаса показывают, что шатровые крыши могут быть более уязвимыми, чем предполагалось ранее.
Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего исследования поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.И фермы, и каркасные конструкции оцениваются для проведения сравнительного исследования двух методов строительства.
Результаты двумерного анализа D / C для случаев стропильных и рамных рам были использованы для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы обрушения крыши, происходящего внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования «нагрузка-огибающая» и анализ D / C показали возможность определения уязвимых мест в секциях крыши как с фермами, так и с решетчатым каркасом при ветровом подъеме.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные результаты:
• В районах, изученных с использованием фотографий повреждений с географической привязкой, 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, в которых 56% повреждений крыш жилых домов произошло из-за частичного разрушения каркаса крыши, дома оказались более новой конструкции с решетчатым каркасом, с большими отпечатками и крутыми крышами.
Другой регион, который показал 33% частичных отказов, — это дома, которые выглядели более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны со ударами обломков.
• Следует отметить, что на наблюдаемых крутых крышах многие из наблюдаемых отказов произошли асимметрично, то есть одна из больших поверхностей крыши разрушилась, а противоположная осталась нетронутой. В отличие от смоделированной крыши, которая в настоящем анализе подвергается воздействию равномерного подъемного давления, крыши с более крутыми уклонами, вероятно, будут испытывать дисбаланс ветровых нагрузок на наветренной и подветренной сторонах.Влияние изменения уклона крыши, формы плана и направления ветровой нагрузки будет изучено дополнительно, помимо изменений прочности и жесткости материала, на более поздних этапах этого исследования.
• Идентифицирован дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей внешней оболочки рам каркасных крыш.
Эти отказы предполагают, что стропила, составляющие наклонную часть крыш с решетчатым каркасом, могут не иметь надлежащего крепления на коньке крыши или к балкам перекрытия и стенам под ними.Потеря внешней оболочки кровли из-за этого режима разрушения при осмотре классифицируется как повреждение DOD-6; однако на самом деле это может произойти при более низких скоростях ветра, чем те, которые необходимы 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 с острым концом был равен 1. Требуемый момент в элементах верхнего пояса увеличивается из-за растягивающих осевых сил, наведенных на эти элементы из-за типичного поведения фермы.
• Случай анализа рамок также показал, что RTWC с ограниченными возможностями являются наиболее уязвимым компонентом в двумерном анализе. Отношение D / C RTWC стержневой рамы составляет 1,129 при той же приложенной высоте, что и ферма. Тем не менее, верхнее стропильное соединение также имеет относительно высокое отношение D / C, равное 0,66. Изучение фотографий, сделанных при обследовании повреждений, показало, что вышедшие из строя крыши с решетчатым каркасом могли иметь менее прочные соединения, чем требовалось по проекту.
• Сравнение двухмерных анализов для случаев стропильных ферм и рамок с рамой позволяет предположить, что крыши с рамками с рамой содержат более уязвимые элементы.
При эквивалентном ветровом подъеме D / C RTWC фермы составляет 0,98, в то время как RTWC стропил домкрата с рамой на стержнях составляет 1,12. Это как и ожидалось; тем не менее, влияние распределения нагрузки является важным фактором, особенно для случая с рукоятью, который не рассматривается в данном исследовании.
Авторские взносы
СС — доктор философии. студент под совместным руководством ГК и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной над диссертацией СС. Гипотеза и подход к работе были разработаны авторами совместно.SS выполнил весь анализ, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для подачи под непосредственным контролем GK и AA. Г.К. и А.А. рекомендовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, чтобы вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследовались и решались.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Эта работа финансировалась Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках программы совместных исследований и разработок в сотрудничестве с Chaucer Syndicates Ltd. и Институтом сокращения катастрофических потерь (ICLR). Выражаем признательность за постоянную поддержку со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Поля Ковача (ICLR). Авторы также благодарны докторам. Дэвиду Преватту (Университет Флориды) и Дэвиду Руче (Университет Оберна) за предоставление данных обследования ущерба, ценные предложения и соответствующую литературу, а также Национальному научному фонду (NSF) за 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 кодексам. (2010). Национальный строительный кодекс Канады , 13-е изд. Оттава: Национальный исследовательский совет Канады.
Google Scholar
Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов. (2010). Руководство по деревянному дизайну: полный справочник по деревянному дизайну в Канаде . Оттава, Онтарио: Канадский совет по древесине.
Google Scholar
Гаванский Э., Копп Г. А. (2017). Оценка уязвимости повреждений примыкания кровли к стене каркасных домов при сильном ветре. J. Risk Uncertainty Eng. Syst. 3. DOI: 10.1061 / AJRUA6.0000916
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Graettinger, A.J., Ramseyer, C.C., Freyne, S., Prevatt, D.O., Myers, L., Dao, T., et al. (2014). Оценка ущерба от торнадо после торнадо 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). Реакция креплений, прибитых гвоздями, крыша к стене, на экстремальные ветровые нагрузки в полноразмерной шатровой крыше с деревянным каркасом. Eng. Struct. 56, 1474–1483. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2013.07.001
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Институт исследований в строительстве. (2009). Оценочный лист CCMC 11996-L: MT-20 и MII-20 .Оттава, Онтарио: Национальный исследовательский совет Канады.
Google Scholar
Копп Г. А., Хонг Э., Гавански Э., Стедман Д. и Силлс Д. М. (2016). Оценка скорости ветра на основе наблюдений за ущербом от торнадо в Ангусе (Онтарио) 17 июня 2014 г. Can. J. Civil Eng. 44, 37–47. DOI: 10.1139 / cjce-2016-0232
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Копп Г. А., Моррисон М. Дж. И Хендерсон Д. Дж. (2012). Натурные испытания малоэтажных жилых домов при реалистичных ветровых нагрузках. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 104–106, 25–39. DOI: 10.1016 / j.jweia.2012.01.004
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Льюис, С. Л., Мейсон, Н. Р., Крамер, С. М., Верт, Д. К., О’Реган, П. Дж., Петров, Г. и др. (2006). «Расчет металлических пластин, соединенных стыками деревянных ферм на момент», в 9-я Всемирная конференция по деревообрабатывающей промышленности (Портленд, 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)
-VCrossRef 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 боковой нагрузки на повреждение и живучесть жилых конструкций, пострадавших от торнадо в Мур, штат Оклахома, 20 мая 2013 г.», в материалах Proceedings of the Structures Congress 2014 (Boston, MA: ASCE), 1484–1507.
Google Scholar
Симмонс, К. М., Ковач, П., и Копп, Г. А. (2015). Снижение ущерба от торнадо: анализ выгод и затрат улучшенных строительных норм и правил в Оклахоме. Клим. Soc. 7, 169–178. DOI: 10.1175 / WCAS-D-14-00032.1
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Спаркс, П. Р., Шифф, С. Д., и Рейнхольд, Т. А. (1994). Повреждение ограждающих конструкций домов ветром и последующие страховые убытки. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 5, 145–155. DOI: 10.1016 / 0167-6105 (94)
-XCrossRef Полный текст | Google Scholar
Стандохар-Альфано, К. Д., и ван де Линдт, Дж. У. (2016). Анализ риска торнадо для повреждения деревянных крыш жилых домов в США. 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
Вальмовая крыша | 6 типов вальмовой крыши | Строительство вальмовой крыши | История вальмовой крыши | Срок службы вальмовой крыши
Крыша является важным компонентом любой строительной конструкции, которая по существу образует самое верхнее покрытие конструкции.Крыша — это структурный элемент, который защищает всю конструкцию от различных погодных условий, таких как дождь, мороз, град и т. Д. Из-за неизбежного характера крыши в строительстве были разработаны различные типы крыш, которые используются повсюду. Мир. Одним из таких важных видов кровли является Вальмовая крыша.
Шатровую крышу также называют шатровой крышей. Это крыша, у которой все стороны спускаются к стенам, в основном с небольшим пологим уклоном.Эта кровля не имеет фронтонов и вертикальных сторон. Здания, снабженные такой кровлей, имеют две стороны треугольной формы и две стороны трапециевидной формы. Стороны вальмовой крыши обычно имеют почти одинаковый уклон или уклон. Благодаря этому кровля в большинстве случаев симметрична относительно осевых линий.
Вальмовая крыша в основном состоит из ровной фасции, что означает, что желоб может быть установлен и установлен по всей вальмовой крыше. Эта кровля широко используется в различных стилях архитектуры, а также в большом количестве конструкций.В наше время эта кровля широко используется в домах и коттеджах в стиле бунгало.
ОбзорЭто можно понимать как крышу, которая наклонена вверх со всех сторон конструкции и, таким образом, не имеет вертикальных концов. Внешний угол, под которым сходятся смежные наклонные стороны крыши, называется вальмой. Степень образованного угла, соответственно, называется скосом бедра.
Квадратная вальмовая крыша обычно имеет форму пирамиды.Он также известен как крыша павильона.
В прямоугольном типе вальмовой кровли конек крыши встречается с двумя вальмами на обоих концах конструкции.
Другой распространенный тип вальмовой крыши — это полувальмовая крыша, называемая крышей с откидной крышкой. В этой кровле двускатные концы крыши усечены карнизами небольшого бедренного конца, также известного как головной убор, который спускается на небольшое расстояние от конька крыши.
В случае конструкций неправильной формы для кровельной системы может потребоваться более четырех вальцов, которые могут чередоваться с впадинами для образования вальмовой и впадинной крыши.
История шатровой крышиИстория шатровой кровли восходит к 18 веку. Самый ранний известный пример такой кровли — Французский квартал Нового Орлеана. Он широко использовался для кровли американских домов еще в 1950-х годах. С тех пор она пользуется популярностью в американской архитектуре из-за эстетичного внешнего вида, а также долговечности этой кровли.
Даже сегодня коттеджи и бунгало имеют шатровую кровлю в У.S. Эта кровля является неотъемлемой частью современной внутренней архитектуры, особенно во французских и американских домах. Таким образом, эта кровля является важным аспектом как традиционного американского стиля Foursquare, так и конструкций французского стиля.
Срок службы вальмовой крышиСогласно статистическим отчетам, было обнаружено, что вальмовая крыша может прослужить до пятидесяти лет, если она построена с использованием надлежащих технологий и максимальной осторожности.В основном, срок службы такой кровли зависит от используемых строительных материалов, а также от качества обслуживания. Когда вальмовая крыша построена с использованием устойчивых материалов, таких как стальная черепица, она может служить долгое время.
Ориентировочная стоимость вальмовой крышиОбычно общая стоимость строительства этой кровли зависит от нескольких факторов, таких как стоимость строительных материалов, затраты на рабочую силу, затраты на каркас и т. Д. В целом, затраты на рабочую силу для Строительство вальмовой крыши среднего размера, занимающей площадь около 1500 квадратных футов, стоит от 12000 до 18000 долларов.
Стоимость дополнительных материалов для каркаса может составлять примерно от 2 до 5 долларов за квадратный фут. Таким образом, для площади 1500 квадратных футов дополнительный каркасный материал будет стоить примерно от 1000 до 3000 долларов. Выяснилось, что стоимость установки новой вальмовой крыши дешевле, чем замена существующей кровли.
Типы вальмовой крыши1. Простая вальмовая крыша
Чаще всего используется во всем мире.Конструкция этой кровли обычно состоит из треугольника с двух сторон и многоугольника с двух других сторон. Таким образом, все эти четыре стороны соединяются вместе наверху крыши, в результате чего образуется гребень.
2. Шатровая крыша
Состоит из двух укороченных сторон, которые образуют карниз.
3. Голландская двускатная крыша
Имеет промежуточные элементы вальмовой и двускатной крыши.Самым важным преимуществом этой кровли является то, что она обеспечивает больше внутреннего пространства за счет наличия фронтона в конце конька вальмовой крыши.
4. Поперечная вальмовая крыша
Это кровля, в которой две секции крыши соединяются на концах, образуя шов или впадину.
5. Пирамидальная шатровая крыша
Это кровля, в которой четыре треугольные стороны равной длины сходятся вместе наверху в одной точке, образуя пирамиду.
6. Шатровая крыша
Она многоугольная по своей природе и состоит из крутых скатов, которые поднимаются вверх, образуя пик крыши.
Конструкция вальмовой крышиКонструкция этой кровли требует предельной точности и точности. Как известно, строительство такой кровли сложнее, чем конструкция двускатной. Это потому, что для этого требуются более сложные системы ферм или стропил.
Эта крыша может иметь несколько форм в соответствии с требованиями пользователя. В этой кровле каждый из гребней лежит по центру прямоугольника строительной конструкции, над которым размещается крыша. Бедра, как и вальмовые стропила, обычно кладут на внешние углы построек и поднимают на конек. В случае наличия внутреннего угла здания для стыка наклонных поверхностей используется выемка. Наклон или наклон вальмовой крыши можно варьировать в зависимости от требований.
Общие этапы строительства можно перечислить следующим образом:
1. Первый этап строительства включает снятие и запись всех измерений до того, как стропила будут разрезаны.
2. К коньковой доске крепятся стропила. Коньковая доска — это каркас, который будет крепиться по всей крыше.
3. Затем правильно рассчитываются требуемые размеры вальмового стропила и поочередно крепятся стропила.
4. После завершения прибивки стропил их можно обрезать в соответствии с требованиями для получения более чистой и точной планировки.
5. Шатровые стропила соединяются со стандартными стропилами.
6. В завершение устанавливаются домкратные стропила между стандартными стропилами и вальмовыми стропилами.
7. Вальмовая крыша покрыта металлом, черепицей, черепицей или шифером.
Преимущества вальмовой крыши 1.Эстетическая привлекательность:
Обладает богатым эстетическим видом, благодаря чему широко используется для кровли архитектурных зданий и сооружений. Это визуально убедительно по своей природе и, таким образом, увеличивает общую архитектуру, а также стоимость недвижимости.
2. Аэродинамические характеристики:
Характеризуется значительными аэродинамическими характеристиками. Так как не имеет плоских концов; он не ловит ветер. Он самозатягивается и очень желателен даже в районах, подверженных сильным ветрам, и даже в районах, подверженных ураганам.
3. Энергоэффективность Природа:
Доказано, что она энергоэффективна. Он обладает способностью сохранять прохладу в зданиях, особенно летом, за счет экранирования всех сторон дома. Он подходит даже для теплого климата, а также сводит к минимуму ненужное использование вентиляторов, охладителей и т. Д.
4. Обеспечение эффективного дренажа:
Склоны бедра состоят из наклонных вниз сторон, которые обеспечивают эффективный дренаж даже во время сильных дождей и снегопадов.Наклонные стороны позволяют беспрепятственно стекать собранную воду с крыш.
5. Предоставление дополнительного пространства:
Вальмовая крыша с дополнительным слуховым окном или мансардным окном может использоваться для увеличения внутреннего жилого пространства.
1. Относительно дорого:
Сравнительно дорого, чем традиционные двускатные крыши. Это связано с тем, что конструкция вальмовой крыши более сложная, а также требует дополнительных строительных материалов для оформления каркаса.Это также значительно увеличивает стоимость рабочей силы.
2. Склонность к повреждениям из-за протечек:
Несмотря на то, что наклонные стороны вальмовой крыши обеспечивают эффективный дренаж. Он подвержен повреждению при утечке воды. Включение впадин и шатров в такую крышу является своего рода воротами для прохода воды. Следовательно, для предотвращения таких повреждений требуются соответствующие профилактические меры и техническое обслуживание.
