Крыши вальма: Вальма и наклонные рёбра в конструкции скатной крыши.

Вальма и наклонные рёбра в конструкции скатной крыши.

  Как называются наклонённые рёбра (углы) на крыше.

  Ва́льма — ребро крыши двух смежных скатов с внешним углом. Начинается вальма в карнизе крыши и заканчивается в коньке. Вальма — распространённый элемент строения современной скатной крыши.

  Многие очень часто вальму крыши обзывают коньком, но в отличии от конька, который всегда расположен в горизонтальном уровне, вальма крыши имеет уклон.

 

  Как слово «право» является антонимом слову «лево», в строении крыши «вальма» является антонимом «ендовой». Принципиальная разница между ними в том, что вальма — это наклонённое ребро крыши с внешним углом, а ендова — наклонённое ребро с внутренним углом.

  Все знают, что на ендовую крыши сильно воздействуют дождевые нагрузки и прочие атмосферные осадки. На вальму же, особо влияют ветровые нагрузки. Поэтому уделяют особое внимание креплению кровельных элементов вальм (как правило, коньковые элементы).

Ошибочное неправильное определение вальмы

  Почти весь интернет даёт неправильное определение вальме. Википедия и другие популярные интернет словари и энциклопедии вальмой на крыше называют треугольный скат крыши, а саму вальму называют просто ребром.

---

  Типовое наличие в разных конструкциях вальм привело к выделению отдельного класса крыш — вальмовых.

Вальмовые крыши

  Крыши, скаты которых ограничены вальмами, называются вальмовые крыши. Применяются они от маленьких беседок до больших зданий. По сложности конструкции относятся к несложным крышам. Вальма наиболее присуща для одно-коньковых четырёх-скатных крыш. Нередко такие крыши называют «конвертными». Особенностью всех вальмовых крыш отсутствуют фронтоны, а по периметру вальмовая крыша имеет только карнизный свес.

 

Вальма в стропильной системе

  Стропильную систему вальмовой крыши всегда начинают монтировать с вальмовых стропильных ног, в которые врезаются остальные стропила, недоходящие до конька. Если вальма имеет длину более 6 м, нередко когда делают усиленную вальму — сшивают её из двух стропильных досок. Часто, для того чтоб снизить весовые нагрузки с вальмы, под вальмовые стропильные ноги делают подкосы или устраивают прогоны, что даёт промежуточную опору для стропильной системы и обезопашивает её от провисания.

---

Вальма на разных кровельных покрытиях

Вальма на металлочерепице, шифере, проф-листе

 

 

---

Вальма на кровле Ондулин:

 

---

Вальма на керамической черепице:

 

---

Вальма на битумной черепице:

 

---

Вальма на фальцевой кровле:

 

Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет

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

Особенности конструкции вальмовой крыши

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

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

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

Основные конструктивные узлы

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

Схема вальмовой крыши

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

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

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

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

Полувальмовая крыша (голландская)

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

Датская полувальмовая крыша

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

Пример дома с шатровой крышей

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

Вальмовая крыша своими руками

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

Угол наклона

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

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

Карта ветровых нагрузок регионов России

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

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

Правильный расчет площади

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

Расчет площади вальмовой крыши

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

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

Расчет стропильной системы

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

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

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

Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

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

Монтаж стропил

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

Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног

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

Установка укороченных стропил (нарожников)

Усиление каркаса

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

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

что это такое, виды конструкций, фото

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

Что такое вальмовая крыша

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

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

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

Плюсы и минусы вальмовой крыши

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

К положительным сторонам вальмовых кровель относят:

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

Имеются и отрицательные моменты при использовании вальмовых кровель:

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

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

Особенности конструкции

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

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

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

2. Стойки. Они устанавливаются на центральной оси перекрытия вдоль его длинной стороны и укрепляются временными подпорками. Затем на них крепится коньковый брус. Высота стоек зависит от выбранного угла наклона скатов. Чем меньше угол между стропильными ногами, тем выше стойки.
3. Коньковый брус. Это верхняя горизонтальная перекладина, лежащая на стойках и служащая опорой для всех стропил.

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

4. Основные стропила. Они опираются на мауэрлат и коньковый брус и закрепляются на этих деталях с применением специальных пластин из оцинкованной стали.
5. Диагональные или накосные стропила. Идут от концов конькового бруса к углам здания. После установки всех диагональных стропил можно демонтировать временные крепления стоек.

   После закрепления всех диагональных стропил временные подпорки стоек убирают

6. Нарожники. Закрепляются нижним концом к мауэрлату, а верхним — к накосному стропилу. Применяются для продолжения плоскости основных скатов. Расстояние между ними такое же, как между стропилами.
7. Шпренгели. Идут от укосин мауэрлата к диагональным стропилам и обеспечивают усиление несущей способности кровли.
8. Подкосы. Нужны для того, чтобы усилить сопротивляемость кровли ветровым нагрузкам. По теории их рекомендуется устанавливать с той стороны здания, где находится «роза ветров». Но на практике подкосы ставят со всех сторон.
9. Обрешётка. Выполняется по внутренней поверхности стропильных ног и формирует основание под кровельный пирог.

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

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

Фотогалерея: разновидности вальмовых крыш

Небольшая оранжерея из поликарбоната врезана в конструкцию каркаса дома и кровли

Крыша оригинального домика в датском стиле имеет два стеклянных ската

Вальмовые кровли могут иметь ломаные скаты сложной формы

Небольшой выступ на мансардном этаже с собственной стропильной системой называется «кукушатником»

Виды вальмовых крыш

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

Полувальмовая крыша

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

Голландская полувальма позволяет расширить мансарду и использовать вертикальное остекление

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

При формировании датской полувальмы серху устраивается укороченный фронтон

Четырёхскатная вальмовая крыша

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

Шатровую кровлю можно возвести только на квадратном здании

Четырёхскатная кровля по-американски

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

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

Вальмовая крыша с «кукушкой»

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

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

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

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

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

Вальмовая крыша с козырьком

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

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

Несимметричная вальмовая крыша

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

Наличие несимметричных скатов вносит в конструкцию вальмовой крыши ещё большие сложности

Бесконьковая вальмовая крыша

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

Количество скатов бесконьковых крыш часто опеределяется геометрическими особенностями каркаса постройки

Монтаж вальмовой кровли

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

Монтаж вальмовой стропильной системы производится следующим образом:

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

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

3. Закрепление коньковой балки поверх стоек.
4. Установка и крепление фронтальных стропил к мауэрлату и коньковой балке.
5. Монтаж диагональных стропил между коньковой балкой и углами мауэрлата — четыре штуки.

   Положение диагональных стропил окончательно устанавливает форму всех скатов

6. Установка нарожных балок между мауэрлатом и диагональными стропилами.
7. Установка шпренгелей между укосинами и диагональными стропилами.
8. Для зданий шириной до шести метров допускается изготовление затяжек между стропильными ногами при монтаже навесной системы. Эти элементы конструкции служат для компенсации распирающей нагрузки на мауэрлат со стороны стропильных ног.
9. Дополнительное укрепление стропильных ног стойками или укосинами в зависимости от размеров здания.

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

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

Элементы крепежа стропил позволяют обеспечить необходимую прочность и высокое качество монтажа

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

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

Видео: монтаж вальмовой кровли в одиночку

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

Вальмовая крыша — 60 Фото идей кровли

Вальмовая кровля — одна из самых прочных и устойчивых кровельных конструкций, преимущества которой несколько веков назад оценили в Европе. Хотите, чтобы кровля вашего дома была не только эстетичной, но и надежной — выбирайте вальмовую конструкцию. А наша фото-подборка поможет вам найти дизайн по душе.

Двухэтажные дома

Установив вальмовую крышу, хозяева частного двухэтажного дома получают красивую и практичную кровлю, под которой появляется дополнительный этаж для проживания.

Фото: eaglemetalsmfg.com

Вальмовая конструкция — это некая вариация двускатной кровли, у которой два ската имеют трапециевидную форму, а два других — треугольную.

Все скаты вальмовой или полувальмовой крыши обычно имеют крутой уклон, поэтому такая конструкция хорошо противостоит сильным ливням и снегопадам. Колоритный эко-антураж подобным кровлям придают с помощью натуральных покрытий: тростникового (камышового), черепичного, сланцевого или металлического.

Одна из разновидностей вальмовой кровли — полувальмовая голландская крыша с усеченными треугольными скатами. На фото — частный дом современного дизайна с битумным кровельным покрытием, создающим иллюзию натуральной черепицы.

Смотрите также: Красивые крыши частных домов: фото, варианты дизайна, виды

Одноэтажные дома

Фото: dallasmetalroofs.com

Лаконичная фальцевая крыша из серебристой оцинковки удачно дополнит дизайн одноэтажного дома с фасадами из пестро-красного кирпича.

Все разновидности вальмовой крыши выглядят намного оригинальнее, чем обычная двухскатная кровля, но затраты на материалы и монтаж будут внушительными. Особенно, если коттедж состоит из нескольких жилых помещений, а сама крыша сложна по конфигурации, как вы видите на фото.

Вальмовая крыша позволяет значительно расширить полезное пространство дома и оборудовать комфортную спальню, кабинет, библиотеку или детскую на чердаке.

Фото: muellerinc.com

Вальмовая кровля демонстрирует повышенную прочность при значительной ветровой нагрузке. Если вы живете в равнинном регионе, а ваш дом расположен на открытой местности, то такая крыша будет оптимальным вариантом.

В сравнении с двускатной конструкцией, вальмовая кровля — более рациональный вариант для обустройства мансарды: как со слуховыми окнами, так и с оконными проемами в плоскости кровельного покрытия. Именно такой, более экономичный вариант с окнами, врезанными в скаты, изображен на фото деревянного дома со сланцевой вальмовой крышей.

Смотрите также: Красивые коттеджи из кирпича: 60 фото идей

Мансардные крыши

Вальмовая кровля с мансардой идеальна в том случае, если вы хотите рационально использовать подкровельное пространство.

Тандем вальмовой и полувальмовой крыш темного цвета красиво оттеняет белые фасады фахверковой конструкции.

Обустройство мансарды со слуховыми окнами позволит вам разместить под крышей несколько светлых и просторных жилых комнат.

Мансарду можно предусмотреть не только под вальмовой крышей основного здания, но и над пристройкой к дому, например, над гаражом.

Если вы решили построить бюджетный дом в английском стиле, то для отделки фасадов лучше всего взять клинкер или декоративный камень, а вальмовую кровлю покрыть материалом, имитирующим керамическую черепицу.

Смотрите также: Красивые мансардные крыши частных домов: фото, примеры дизайна

Крыша со слуховым окном

Чаще всего слуховые окна на мансарде покрывают двускатной кровлей — такая конструкция хорошо гармонирует с вальмовой крышей дома при условии одинакового уклона параллельных скатов.

Контрастная отделка слуховых окон позволяет выделить их на фоне кровельного покрытия.

Чтобы сделать мансарду более комфортной, слуховые окна нередко комбинируют с балконами.

Слуховые окна способны сыграть роль выразительного акцента на кровле, особенно, если они имеют полукруглую форму.

Слуховые окна разного размера на фронтонах — отличительная особенность домов с вальмовой крышей и мансардой в европейском стиле.

Дома с эркером

Эркер часто становится не только эффектным фасадным элементом, но и позволяет создать уютную и хорошо освещенную зону в гостиной, столовой или спальне.

Чтобы покрыть полукруглый эркер, выступающий за пределы фасада, используют шатровые и конусные конструкции, которые прекрасно гармонируют с вальмовой крышей.

Эркер нередко служит своеобразным «стержнем», на который «нанизаны» все этажи дома, как на фото этого современного коттеджа с каскадной вальмовой крышей.

Четырехскатные вальмовые крыши

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

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

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

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

Крыша беседки на фото — классический вариант четырехскатной вальмовой конструкции с двумя скатами-трапециями и двумя скатами-треугольниками. Такая крыша оптимальна для различных хозяйственных построек: павильонов, гаражей, летних кухонь.

Двухскатные полувальмовые кровли

Двускатная кровля полувальмовой конфигурации стала удачным архитектурным решением для дизайна колоритного дома с арочными окнами и полукруглой террасой на мансардном этаже.

Мягкая рулонная кровля под черепицу — бюджетное решение для монтажа двухскатной крыши.

Полувальмовые кровли смотрятся по-европейски благородно и стильно, особенно в сочетании с вертикальным озеленением фасадов.

На фото — двухскатная крыша с полувальмами и слуховыми окнами в датском стиле.

Смотрите также: Дизайн коттеджа внутри: 60 фото в современном стиле

Ломаная вальмовая крыша

За счет дополнительных граней и плоскостей ломаные кровли вальмового типа не только придают частному коттеджу оригинальный вид, но и улучшают сопротивляемость крыши негативным климатическим воздействиям.

Мягкая рулонная черепица — современный кровельный материал, оптимальный для монтажа крыши ломаной конфигурации за счет удобства укладки на перегибы скатов.

На каскадных крышах отлично смотрится металлочерепица, подчеркивающая нетривиальность кровельных форм.

Небольшие изгибы вальмовой кровли по краю скатов — практичное решение для регионов с обильными снегопадами. Такая крыша надежно защищает мансардный этаж от осадков и способствует постепенному сходу снега.

Вальмовые крыши из кровли Ондувиллы

Колоритная Ондувилла под коричневую черепицу эффектно завершает образ дома в классическом стиле.

Красная вальмовая крыша из Ондувиллы под натуральную черепицу удачно гармонирует с фасадами нежно-персикового оттенка.

В проекте дома, построенного в Бурунди, предусмотрены вальмовые крыши из Ондувиллы над основным зданием и крыльцом.

Крыша из Ондулиновой кровли

Вальмовая кровля из красного Ондулина стала интересным акцентом в архитектуре частного коттеджа в стиле кантри, построенного в Турции.

Волнистый Ондулин прекрасно смотрится на вальмовых крышах — двухэтажный дом на Филиппинах со светлыми фасадами и коричневой кровлей — яркий тому пример.

Смотрите также: Ондулин: Красивые фото кровли домов, виды крыш

Кровли из металлочерепицы

Вальмовая крыша очень красиво смотрится в случае прямоугольной планировки дома с четкой осевой симметрией, подчеркнутой парой эркеров по фронту.

Обязательный элемент при обустройстве кровли из металлочерепицы — это снегозадержатели, препятствующие лавинному сходу снежного покрова с крыши.

Усадьбы викторианского стиля с четырехскатной кровлей — традиционный вариант английской архитектуры. Причем вальмовой крышей покрывают не только сам дом, но и пристройки: крыльцо, веранду или гараж.

Кирпичный коттедж на две семьи привлекает взгляд своей самобытностью: терракотово-красными фасадами, вальмовой крышей из металлочерепицы черного тона и белым архитектурным декором.

Вальмовая крыша этого кирпичного коттеджа эффектно скомбинирована с шатровой кровлей над гаражом и конусной — над эркером.

Смотрите также: Красивые интерьеры коттеджей: 60 фото внутри загородных домов

Фото-подборка вальмовых крыш

Вальмовая крыша. Устройство, узлы и усиление вальмовой крыши

Важнейший элемент дома, который оказывает влияние на всю постройку, это крыша. Её конструкцию подбирают, учитывая погодные условия в вашей местности и материалы, что используются в строительстве. И, конечно же, большое значение имеет внешний вид крыши. Среди всех конструкций больше всего заслуживает вашего внимания вальмовая кровля.

Содержание:

1. Особенности и конструкция вальмовой крыши
2. Разновидности вальмовых крыш
3. Вальмовая крыша своими руками

Особенности и конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша пользуется особой популярностью, так как ей присущи высокие прочностные характеристики, долговечность и оригинальный вид. Также стоит отметить и её необычайную конфигурацию. Вальмовая крыша станет отличным выбором при обустройстве жилого чердачного этажа, так как позволяет упростить процедуру создания мансардных окон.

Кроме того, вальмовая крыша имеет обтекаемую форму. И благодаря этому она не так сильно подвергается разрушению от ветровых нагрузок, как другие конструкции. Конек крыши в свою очередь не подрывается порывами ветра. И на это свойство следует обратить внимание, если вы проживаете в южных районах с сильными ветрами.

Вальмовая крыша представлена четырьмя скатами. Они наклонены со всех сторон здания. Два ската являются боковыми, как у классической конструкции крыши. Еще два, дополнительные, располагаются между двумя предыдущими. В вальмовой крыше, в отличие от шатровой разновидности, присутствует не одна вершина, а две. Они соединены между собой коньком.

Вертикальные фронтоны имеют вид наклонных треугольных скатов. Они называются вальмами. Получается, что два ската у подобной конструкции принимают форму трапеции — по длинным сторонам. А по торцу – треугольную форму.

Конструкция вальмовой кровли состоит из таких узловых элементов:

• Коньковый брус. Именно этот элемент является верхней точкой крыши и её главной несущей осью. В этом месте также соединяются все грани. Чаще всего при возведении вальмовой крыши центр конька совпадает с центром всего кровельного покрытия.
• Угловые стропила. Стропильные ноги накосного типа выступают базовыми силовыми элементами и соединяют коньковый брус и углы постройки. Для их вырезания используют доски, толщина которых равна толщине конька. Стропильная нога одним концом крепится к коньку, а вторым — заходит за границы дома. Понадобится четыре штуки, зависимо от проекта.
• Короткие стропила. Они могут быть разными по длине, но выходят под одним углом. При определении их количества во внимание принимают площадь крыши. Короткие стропила соединяются одним концом угловыми стропильными ногами. А другим они опираются на мауэрлат или угол здания, к коньку не крепятся.
• Рядовой каркас. Центральные промежуточные стропила установлены на концах конькового бруса и выводятся на несущие стены здания. Их число равняется шести, с каждой стороны – по три.  
• Промежуточный каркас. Промежуточные стропила начинаются на коньке, а второй стороной опираются на мауэрлат. На вальмах не устанавливаются.

Разновидности вальмовых крыш

Перед устройством вальмовой крыши следует разобраться, какие они бывают. Если конструкция с вальмой обрывается выше уровня боковых скатов, то кровлю называют голландской. Также иногда можно встретить название датская крыша. Такую конструкцию сложнее построить, чем классическую вальмовую. Однако старые дома с подобной кровлей целыми десятилетиями, а иногда – и намного дольше, стоят без изменений.

Еще существуют шатровые вальмовые крыши, скаты которых принимают одинаковую форму. Боковых скатов попросту нет. Вальмы формируют одинаковый угол. Шатровые крыши обустраивают исключительно для домов квадратной формы.

Также можно встретить различные необычные ломаные вариации вальмовой крыши. Конструкция состоит из скатов, которые имеют разный размер и расходятся под разными углами. Сложные ломанные вальмовые крыши редко встречаются, но вид имеют самый эффектный.

Вальмовая крыша своими руками

Устройство вальмовой кровли следует начинать с проектирования такой конструкции. Если вы правильно разработаете схему, то её получится собрать самостоятельно без привлечения дополнительных рабочих.

Угол наклона крыши

Оптимальный угол наклона крыши стоит определять в зависимости от климатических условий в регионе:

1. Уклон в ветряной местности должен быть как можно меньшим. Так вы сможете защититься от больших нагрузок на внешние стены.
2. Наклон крыши для регионов, где случаются обильные снегопады, следует увеличить. Так с кровли будет быстро сходить снег.
3. В местности, где преобладает сухая и жаркая погода, уклон следует делать минимально возможным. Чтобы навсегда забыть о перегреве, выбирайте этот показатель на уровне 2-5°.

Угол наклона также рекомендуется выбирать, зависимо от материала кровли:

• При использовании наборного материала в штуках, к примеру, шифера, создайте крышу под минимальным углом — 22°.
• Для вальмовой крыши из рулонного материала угол наклона будет зависеть от числа слоев. Если вы планируете укладывать два слоя, то угол должен составлять до 15°. Если будете укладывать 3 слоя, то сделайте угол от 2 до 5°.
• При монтаже кровли из профнастила крышу сооружайте под минимальным уклоном – при условии герметичных стыков от 12°.
• Если вы надумали уложить металлочерепицу, сделайте минимальный уклон в 14°.
• Для мягкой черепицы ограничьтесь наклоном вальмовой крыши в 11°.
• При покрытии крыши ондулином угол достигает 6°.
• Если вы выбрали мембранную кровлю, то запомните, что она подходит для крыш, которые имеют любой уклон.

Кроме того, уклон вальмовой крыши рекомендуется пропорционально увеличивать, если увеличилась общая площадь и количество материалов, которые используются при работе. Поэтому если вас интересует экономия, стоит учитывать этот момент при проектировании вальмовой крыши.

Площадь вальмовой крыши

Обратите внимание, что некоторые факторы в расчет вальмовой кровли не включаются:

• габариты дымоходной трубы;
• размеры мансардных окон;
• фальцы;
• не имеющие отношения к кровельному покрытию свесы и парапеты;
• длина ската,
• элементы брусков, что выступают над кровельным покрытием;
• примыкания.

Площадь кровли определяют в метрах квадратных. Для проведения таких расчетов вы можете воспользоваться специальным калькулятором, который легко отыскать в сети. С его помощью определяется площадь вальмой крыши и количество строительных материалов.

Для расчета вальмовой кровли придется вспомнить знания, полученные на уроках геометрии. Так как вальмовая крыша имеет две вершины, то её общая площадь состоит из суммы площадей двух боковых плоскостей (трапеции) и площадей двух вальмов (треугольники):

1. Определить площадь вальма можно по формуле обыкновенного равнобедренного треугольника: S= 0,5*a*h, где а – основание вальма, h – высота вальмовой плоскости.
2. Площадь боковой плоскости определяется по формуле трапеции: S = h*(a + b)/2, где а – длина, b – основание, h – высота. Площадь трапеции получится разбить на площадь одного прямоугольника и двух треугольников.
3. При этом площадь рекомендуется вычислять по длине карнизов, а не по краям дома. Если вы планируете укладывать металлочерепицу или кровельные покрытия в рулонах, то длину ската уменьшите на 700 миллиметров.
4. Площадь коврового покрытия может намного превышать саму крышу. Это объясняется тем, что материалы укладываются с нахлестом. Также на крыше бывает много дополнительных элементов и примыканий. Поэтому чтобы рассчитать количество кровельного материала, прибавьте к площади крыши 10%. Если вы планируете возвести сложную крышу, то — 15-20%.

Расчет стропильной системы

Расчет стропильной системы вальмовой крыши – очень важная работа. Стропила должны выдерживать кровельный материал, нагрузки, создаваемые ветром и снегом. Поэтому при расчете учитывайте вес материалов, применяемых для создания кровельного покрытия и отделки, вес системы стропил и климатические условия в вашем регионе.

Для этой работы подготовьте замерную рейку и нанесите на неё все разметочные обозначения. Так вы избавитесь от неточностей в измерениях. Для изготовления рейки используйте фанеру, которая имеет ширину 5 сантиметров. Также приготовьте таблицу, где указаны соотношения длины и размещением стропильных ног, чтобы достичь высокой точности при измерениях.

Расчеты проводите в такой последовательности:

• Длина стропильной ноги равняется произведению соответственного коэффициента.
• Разметьте ось с торца постройки. Делайте по верхней обвязке.
• Просчитайте половину ширины конька. Так вы выясните месторасположение первого элемента системы стропил.
• Приложите конец рейки к размеченной линии. Другой — разместите по линии боковой стены. Здесь и будет место для промежуточной стропильной ноги.
• Чтобы узнать длину стропила, один конец бруса установите на свес крыши, а второй — разместите на внешнем углу несущей стены.
• Где расположить следующее центральное стропило, вычисляют так. Перенесите замерную рейку на край боковой стены, оставьте на ней пометки будущей системы стропил.
• Аналогичные действия нужно провести на трех углах, что остались. Так вычисляется размещение конька и торцов промежуточных стропильных ног.

Для расчета угла наклона четырехскатной вальмовой кровли проделывайте манипуляции в такой последовательности:

1. Измерьте горизонтальную проекцию промежуточной стропильной ноги, используя замерную рейку.
2. В таблице найдите подходящий угол крыши. Совершите произведение этих показателей.
3. Измерьте длину стропила от места, где крепится опора, до конька.
4. Аналогичным образом определите длину свеса. Сделайте произведение соответственного коэффициента на горизонтальную проекцию.

Теперь поговорим об накосной детали. Расчет стропильной ноги проведите так:

• Отмерьте её длину от угла жилого дома.
• Проекцию можно получить, если произведете квадраты проекций рядового каркаса.
• Результат умножьте на поправку. Это и будет длина угловой стропильной ноги.

Монтаж опор для стропил

Первым делом установите опоры для поддержки бруса конька:

1. Нижние опоры различаются, зависимо от использованного для возведения дома материала. В брусчатых или рубленых домах эти функции выполняют верхние венцы сруба. В зданиях, которые сооружены по каркасной технологии, опорой выступает верхняя обвязка каркаса. В кирпичных домах накосные стропильные ноги опираются на мауэрлат.
2. Мауэрлат нужен для распределения нагрузки на внешние стены. Для его изготовления возьмите балку из древесины, что имеет сечение 100х100 мм. Этот элемент можно укладывать ближе к внутреннему краю стены или по центру.
3. Чтобы крышу не сорвало ветром, прикрепите его с помощью скруток из проволоки. Выдерживайте при этом шаг в 1000 мм.
4. Чтобы вы могли свободно осматривать мауэрлат и стропила, выдерживайте определенные расстояния. От чердачного перекрытия до мауэрлата должно быть хотя бы 400 мм.
5. Верхняя опора для системы накосных и диагональных стропильных ног – балка, сечение которой равно сечению диагональных стропил.
6. В конструкции вальмовой крыши нет кирпичных фронтонов, которые имеет двускатная кровля. Поэтому установите под коньковый брус стойки, которое имеют сечение 100х100 мм. Располагают их с шагом 3-4 м, как показано на фото вальмовой кровли.
7. Стойку обоприте на лежень. Уложите его на внутреннюю несущую стену или плиту перекрытия. В первом случае для изготовления лежня используют доску, что имеет сечение 50х150 мм. Во второй ситуации — брус, который обладает сечением 150х150 мм. Под лежень в обязательном порядке уложите рулонную гидроизоляцию.

Установка стропильной системы

При устройстве системы накосных и диагональных стропильных ног вальмовой крыши следуйте такой инструкции:

• Накосные стропила крепятся к внутренним углам стен, а диагональные — к внешним. Длина первых больше обычных стропил, так как на них возложена в полтора раза большая нагрузка.
• На стропильные ноги накосного типа будут опираться укороченные стропила скатов. Их называют нарожниками. Их принято изготавливать спаренными из двух рядовых ног.
• Под стропила диагонального вида устанавливают опоры — одну или две. Для их изготовления используйте стойки из бруса. Подкосы размещают под острым углом 45°.
• Промежуточные стропильные ноги опираются сверху на коньковый брус, а снизу — на мауэрлат. При их монтаже придерживайтесь шага в 1,0-1,2 м. Сечения подобных ног нужно выбирать, зависимо от схемы балки — одно- или двухпролетная, шага стропил, создаваемой весом крыши и снегом нагрузки. Помните, что промежуточные стропильные ноги не должны быть слишком длинными.
• Каждое второе стропило крепите к несущей стене с помощью скруток. Сделайте их из 2 проволок, что имеют диаметр 4 мм. Промежуточный каркас соедините с мауэрлатом. Используйте для этого обратную скобу.
• Угловые стропильные ноги известны под названием нарожники. Также зачастую их называют полуногами, так как они имеют укороченную длину. С одной стороны нарожники опираются на мауэрлат, со второй – на диагональную ногу. Для равномерной распределения нагрузки от угловых ног на накосные нарожники крепят к диагональным в разных местах, согласно схеме вальмовой кровли.
• Для симметричного размещения всех стропильных ног сделайте отметки на коньковом брусе и мауэрлате. Наиболее важный момент при изготовлении стропильной системы вальмовой крыши — грамотное соединение всех элементов в местах, где пересекаются центральные и диагональные стропила. Сделайте для этого на брусьях надрезы, которые имеют двойной скос.

Усиление крыши и обрешетка

Чтобы конструкция вальмовой крыши получилась долговечной и надежной, не достаточно просто изготовить крепкую стропильную систему. Необходимо также её усилить:

1. Для усиления в углах размещают шпренгель – брус, что перекидывается между плечами мауэрлата и образует угол. Эти стойки предназначаются для подпирания диагональных стропильных ног. Если шпренгель располагается вдалеке от угла, то рекомендуется к нему пристроить ферму.
2. На перекрытие установите стойки, которые сверху соединяются брусом. Он выступает настоящей подпоркой для стропил и обеспечивает равномерное распределение нагрузки на здание. Подобные стойки выполняют функции полок.
3. Если диагональные стропила имеют очень большую длину, то вам следует использовать сдвоенные балки вместо одного бруса, как показано на видео о вальмовой крыше.
4. Для создания обрешетки рекомендуется использовать деревянные доски. Также для этой цели годятся бруски с сечением 40 на 40 или 50 на 50 мм.
5. Предварительно обработайте древесину защитным составом, затем — тщательно просушите. Лучше не брать для работы сырые доски, так как они способны вызывать деформацию кровельного покрытия.
6. Обрешетку располагают перпендикулярно стропильным ногам. Стропила должны размещаться сплошным слоем. Также можно их устанавливать с шагом 10-15 см. Способ обустройства обшивки зависит от типа кровельного материала. Скажем, для мягкой кровли обрешетка допускается только сплошная.

Устройство кровельного пирога

После установки обрешетки на вальмовой крыше можно заняться обустройством кровельного пирога:

• Для начала уложите слой гидроизоляционного материала для предотвращения попадания под кровельное покрытие воды. Также гидроизоляция поможет избежать формирования конденсата. Зафиксируйте его к стропилам, используя строительный степлер. Сверху укрепите контробрешеткой, не забывая о зазорах между кровельным и гидроизоляционным материалом для создания вентиляции.
• Размещение пароизоляционного и теплоизоляционного материала будет зависеть от предназначения чердака. Определите, каким он будет – теплым или холодным. В ситуации с холодным чердаком утеплите пол, потому что утечки теплоты из жилого пространства минимальны. В случае с теплым чердачным помещением утеплите и крышу. Уложите утеплитель между стропилами. Затем обшейте обратную поверхность вальмовой крыши строительным картоном. В итоге вы получите потолок для мансарды.
• Под утеплитель зачастую укладывают пароизоляционный материал. Размещается он внахлест. Поэтому вам следует рассчитывать на большой расход материала.
• При выборе кровельного материала учитывайте его внешний вид, прочностные характеристики, надежность и долговечность. Также обратите внимание и на погодные условия в регионе и угол наклона вашей крыши.
• Вальмовая крыша – это классическая конструкция, поэтому прекрасно будет смотреться глиняная черепица, которая не поддается деформациям и не выгорает.
• Присмотритесь к другим черепичным материалам – битумной и металлической черепице. Они имеют бюджетную стоимость, отличаются простым монтажом, характеризуются высокими показателями устойчивости к разного рода повреждениям и шумоизоляции.
• Допускается использование листовых вариантов кровельного материала из металлопрофиля. Чтобы достичь самого оригинального вида вальмовой крыши, задумайтесь о медном покрытии. Это дорогостоящий материал, который увеличивает цену вальмовой крыши. Однако его стоимость с лихвой оправдывается экологической чистотой и большой выносливостью.
• Затем займитесь покрытием коньков и карнизных свесов, отделкой дымоходных труб в тех местах, где они проходят через крышу, устройством разжелобков и слуховых окон. Особое внимание уделите установке элементов снегозадержания, водосточной системы и ограждений крыши.

Таким образом, вальмовые крыши пользуются большой популярностью. Особенно, если вы решили построить небольшой загородный дом или дачу. Присмотритесь к вальмовой кровле при возведении офисного строения представительного характера. К тому же подобная конструкция будет идеальной для постройки оригинальной архитектуры с возвышениями, выступами и башенками. А еще вальмовая крыша – идеальна при устройстве мансардного этажа.
 

Вальмовая крыша — особенности конструкции и расчёт, стропильная система крыши

В компании «Артель-Строй» Вы можете заказать устройство вальмовой крыши. Об особенностях конструкции, преимуществах и недостатках вальмовой крыши и как рассчитать стоимость – читайте в статье наших экспертов.

Особенности конструкции

В классическом варианте конструкция вальмовой крыши состоит из четырех скатов, два из которых имеют треугольную форму, ещё два – трапециевидную. Каждая сторона крыши размещается под углом (скатная крыша). Стороны соединяются в верхней точке – коньковое соединение или просто конёк. Снизу заканчиваются на одном уровне.

Классический вариант вальмовой крыши сооружают для домов прямоугольной формы. Для других придумана полувальмовая голландская крыша (некоторые скаты укорочены, в некоторые устанавливают «слуховое» окно), полувальмовая датская (нет конькового соединения, вальмы начинаются ниже).

Стропильная система вальмовой крыши

Для обустройства четырехскатной (вальмовой) крыши требуется иная стропильная система: к стандартной двухскатной системе добавляются особые элементы – стропильные ноги треугольной формы.

Два ската, расположенные в привычных местах называют фасадными, другие два – торцевыми. Та линия, в которой они соединяются (конёк), имеет длину меньше длины дома.

Часть ската, которая выступает за пределы дома, называется свесом. Она удлиняется за счет стропильных ног или кобылков. Свес защищает стены от влаги.

Треугольная стропильная система для вальмовой крыши отличается такой же надежностью и жесткостью, как и у двухскатной крыши. Она выдерживает вес кровельного пирога, из чего бы он ни состоял (покрытие в форме листов, рулонов, модулей).

Преимущества и недостатки

Вальмовая крыши имеет ряд преимуществ, которые отличают её от других аналогичных конструкций.

• Подкровельное (чердачное) пространство можно использовать в качестве жилого (потолки достаточно высоки).
• Популярна среди архитекторов, поскольку позволяет придать дому законченный совершенный вид. Идеальна для оформления загородных коттеджей, таун-хаусов, садовых домиков.
• Идеально подходит для применения в районах с сильными порывами ветра (снижает парусный эффект – кровельное покрытие не сорвет ветром).
• Можно обустроить скаты под определённым углом, в зависимости от климатических условий. Крутые подходят для районов с высокой снеговой нагрузкой. Пологие – для ветренных.

Однако стоит учитывать и минусы конструкции. А они, в основном, связаны с финансовым вопросом.

• Нет возможности установить обычные окна, только «слуховые» (окно в кровле). Слуховое мало чем отличается от обычного, но обходится дороже. И не всегда возможно установить вариант с полноценным размером. Поэтому естественного освещения внутри оказывается недостаточно.
• При увеличении угла наклона скатов увеличивается расход материала.
• Конструкцию вальмовой крыши могут сделать и установить на дом далеко не все. Приходится обращаться к профессионалам.
• Установка вальмовой крыши подразумевает надежный капитальный фундамент под домом (из-за значительного веса стропильной системы).

Расчет вальмовой крыши

Предварительный расчет стоимости вальмовой крыши сводится к расчету стоимости её элементов. С помощью компьютерной программы или онлайн-калькулятора узнать стоимость гораздо проще.

Угол наклона скатов

Программа, кроме стоимости, также определяет оптимальный угол наклона (в зависимости от погодный условий в месте проживания). Его, кстати, можно определить и самостоятельно – существуют карты, на которых вся территория страны разбита на восемь зон. В каждой свои условия: сила ветра, обильность осадков. Найдите место строительства на карте и определите зону. Узнаете рекомендации по углу наклона скатов.

Также существуют рекомендации по определению оптимального угла наклона в зависимости от выбранного кровельного материала.

• Для рулонных на основе битума выбирают уклон в 0-3 градуса.
• При устройстве крыши с применением черепицы – 34 градуса.
• Волнистые асбестоцементные листы – 9 градусов.
• Глиняная черепица – 9,5.
• Стальные листы – 18.
• Сланцевые и асбестоцементные плиты – 26,5.
• Деревянная кровля – 39.

Расположение конька

Высоту расположения конька вычисляют по разрезу крыши. Когда известны углы наклона и основание (равно ширине дома), применяют формулу и определяют высоту конька.

Толщина элементов стропильной системы

Для создания стропильной системы требуются пиломатериалы разной толщины. Толщину стропил, стоек, конька определяют в зависимости от будущей нагрузки на фундамент: вес кровельного материала, каркаса, пола мансарды, перекрытий, плюс временные нагрузки в виде снежного покрова.

Например, общая нагрузка на фундамент кирпичного дома может составить около 6,5 тонн, из которых 197 кг – вес черепицы. Это и есть нагрузка на 1 погонный метр стропильной системы. В зависимости от нагрузки сначала определяют шаг, на котором следует устанавливать стропила: от 60 до 215 см. По таблице, в зависимости от шага и длины стропил, выбирают габариты пиломатериалов.

 

Заказать монтаж вальмовой крыши в Липецке

Обращайтесь в компанию «Артель-Строй»: наши специалисты имеют большой опыт кровельных работ и соответствующую квалификацию. Качественно выполним любой проект: беремся за возведение скатной кровли любого вида!

Работаем в Липецке и по области. Возможен выезд в соседние регионы.

Фотогалерея скатных крыш

 

Крыша шатровая вальмовая

Разрабатывая проект крыши для дома или беседки, в первую очередь смотрят на форму коробки постройки. Сомнений нет, что многим специалистам по душе приходится вальмовая конструкция. Однако этот тип кровли подразделяется на несколько видов. Например, для квадратного дома подойдет шатровая крыша, а для прямоугольного – классическая конструкция с коньком. Чтобы не запутаться в разновидностях кровель, давайте возьмем за основу шатровую модель и изучим ее устройство, а также рассмотрим другие варианты конструкций.

Отличие классической вальмовой кровли от шатровой

Четырехскатные крыши между собой объединяет конструкция, напоминающая конверт. Его можно увидеть на фото. Только прямоугольная форма этого конверта определяет вальмовые крыши, а шатровым конструкциям присуща квадратная форма конверта. Однако независимо от того, что форма кровли может быть квадратной или прямоугольно-продолговатой, ее каркас изготовляют из висячих и наслонных стропил.

Шатровая и вальмовая крыши имеют характерные черты отличия:

• Скаты шатровой конструкции имеют форму равнобедренного треугольника и сходятся сверху в одной точке. Основная черта отличия – отсутствие сверху конька. Его заменяет стоящая по центру опора при использовании наслонных стропил или в случае с висячими фермами – их вершина.
• Вальмовая конструкция имеет два трапециевидных и два треугольных ската. Такой крыше обязательно присущ конек, где сверху сходятся все скаты.

Иногда вальмовые и шатровые каркасы объединяют при возведении одного дома или дополняют ими другой вид крыши. Один из примеров показан на фото.

Устройство шатровой крыши

Шатровая крыша среди строителей рассматривается как вальмовая четырехскатная конструкция, где коньковый узел из линии преобразовался в точку. Идеальная симметрия кровли возможна только на квадратной коробке.

Каркас кровли состоит из следующих элементов:

• Верхушкой крыши является коньковый узел, напоминающий пик. Он образуется на стыке стропильных ног. Поддерживает все элементы вертикальный опорный столб. Ему попадает основная часть нагрузки от кровельного пирога.
  
• Четыре треугольных ската, как видно на фото, могут лежать под наклоном от 20 до 50^о. Опытные строители считают оптимальный угол скатов 40^о.
  
• Каркас стропильной системы удерживает на себе весь вес кровельного пирога и образует форму скатов. Образованные каркасом геометрические фигуры в виде одинаковых треугольников придают шатровой крыше прочность.
  
• Кровельный пирог состоит из гидроизоляции, контробрешетки, обрешетки и основного покрытия, в качестве которого может быть металлочерепица, ондулин, шифер и другие подобные материалы. При обустройстве теплого чердака, в состав кровельного пирога добавляют слой теплоизоляции и пароизоляции.
  
• Свесы являются продолжением кровли и выступают за пределы коробки здания, что можно увидеть на фото. Они защищают фасад от осадков. Оптимальная длина свеса считается 400–500 мм.
  

Вот в принципе и вся схема шатровой крыши.

Совет! В зависимости от планировки шатровую конструкцию изготавливают из наслонных или висячих стропил. Но если угол уклона скатов больше 40^о, желательно монтировать висячий тип стропил.

Порядок возведения каркаса крыши

Строительство шатровой крыши начинают после утверждения проекта и закупки всех необходимых материалов

Первым на стены укладывают мауэрлат, закрепляя анкерами или вмурованной в стены проволокой. Под него обязательно кладут гидроизоляцию. Если дом деревянный, роль мауэрлата исполнит верхнее бревно. Сверху укладывают балки перекрытия шагом 500–600 мм, закрепляя металлическими уголками к мауэрлату. Если проект предусматривает выносные балки, их монтаж начинают от центра стены, двигаясь к краю.

Строго по центру крыши устанавливают вертикальную опору из бруса сечением 150х150 мм². Для устойчивости столб фиксируют временными укосинами.

Сверху к стойке, а снизу к мауэрлату крепят ноги центральных стропил. Все соединения делают металлическими накладками и уголками. От верхушки опоры к четырем углам мауэрлата натягивают шнур и по нему устанавливают накосные ноги. Верхнее крепление у конька выполняют двойной врезкой. На свесы прибивают гвоздями ветровую доску. При надобности монтируют подкосы и ригели.

Внимание! Некоторые элементы каркаса имеют длину, превосходящую стандартные размеры пиломатериалов. Здесь уместно изготовление наборных заготовок, состоящих из нескольких частей.

Следующими крепят нарожники. Если они имеют упор на выносные балки, для прочности под них устанавливают стойки. Это уменьшит нагрузку. Подшивку карнизов выполняют доской, но можно использовать влагостойкую фанеру.

Когда каркас шатровой крыши готов, приступают к обустройству кровельного пирога. По стропилам раскатывают рулонную гидроизоляцию. Каждый лист укладывают внахлест 200 мм, двигаясь по направлению снизу ската вверх. Пленку пристреливают скобами строительного степлера и прибивают рейками контробрешетки к стропильным ногам. Следующая идет обрешетка. Ее конструкция зависит от кровельного покрытия. Под мягкую кровлю прибивают сплошную обрешетку из доски или фанеры, а для жесткого покрытия приемлемее разреженная установка элементов.

На обрешетку начиная от края ската, укладывают кровельное покрытие. Порядок и технология монтажа зависят от выбранного материала. Оканчиваются кровельные работы установкой коньковой планки и других доборных элементов.

Финалом строительства крыши является обустройство водосточной системы, крепления снегозадержателей, лестниц, антенн и других сооружений.

Особенности возведения сложных крыш

Многие вальмовые крыши имеют сложные архитектурные формы. Устройство каркаса и порядок их возведения практически одинаков за исключением некоторых нюансов. Например, ноги наслонных стропил крепят с помощью врубок, как показано на фото, а под все диагональные элементы подставляют стойки. До установки конькового узла в нижней части каркаса укладывают опорные рамы с лежнем, а затем сверху возводят коньковый прогон.

Важно! За счет врубки изменяется угол уклона скатов. Это надо учесть на стадии проектирования крыши.

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

Фронтоны вальмовых крыш

Фронтоны представляют ограничения концов фасада здания между двумя скатами или карниз основания. На вальмовой кровле фронтоны предусматриваются проектом и могут иметь разную форму. Чаще всего – это геометрические фигуры, например, трапеция, полукруг или треугольник. Но бывают с прерванным карнизом для вставки окна, по форме корабельного носа, разорванным основанием под площадку для вазы с цветами и др.

Выстроить фронтоны можно до или после возведения крыши. Главное, определить его форму, внести данные в проект, установить вертикальную мачту и по натянутым от нее веревкам можно начинать строить фронтон. Популярным для вальмовой крыши является наличие трех фронтонов, как показано на фото.

Вальмовая крыша с выносом

Возведение каркаса с выносом применяется, когда необходимо увеличить площадь карниза. Другими словами, удлиняется свес кровли. Конструкция такого каркаса стропильной системы обходится без мауэрлата из-за его ненадобности. Дело в том, что ноги стропил имеют упор непосредственно на балки перекрытия. К ним они и фиксируются металлическими накладками. А выравнивание самих ног выполняют деревянными прокладками.

Окна на вальмовой крыше

Треугольные скаты вальмовой крыши являются самыми прочными и устойчивыми к воздействию ветровых нагрузок. Именно в этих местах кровлю чаще всего оборудуют окнами. Кроме украшения здания, мансардные окна обеспечивают естественным светом чердачное помещение. Особенно это необходимо, если верхний этаж жилой. Однако окнами могут украсить трапециевидные скаты кровли и даже обустроить балкон.

Ломаная вальмовая кровля

Самой трудоемкой при возведении считается ломаная кровля. Ее проект очень сложен, так как конструкция имеет много составляющих элементов. Все они соединены под разным уклоном, отличаются формой и размером. Это позволяет выстроить скаты в виде разных геометрических фигур. При их сочетании получается эксклюзивное творение вальмовой крыши, что можно увидеть на фото. По стоимости ломаная крыша является самой дорогой среди других вальмовых разновидностей, однако, затраты стоят красоты готовой конструкции.

Ломаная кровля увеличивает жилое чердачное пространство, сокращая нежилые зоны. Но даже эти холодные участки крыши можно оборудовать под хранилище домашних вещей.

Возводя любую из видов вальмовых крыш, важно использовать материал высокого качества. Такие конструкции должны обладать повышенной прочностью и сопротивляемостью сложным погодным условиям.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

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

Введение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Результаты

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

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

Анализ повреждений

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

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

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

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

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

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

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

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

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

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

Анализ спроса и мощности секций стропильной и каркасной крыши

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

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

Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе

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

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

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

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

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

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

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

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

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

Важно отметить, что базовая скорость ветра 71,5 миль в час не отражает скорости ветра торнадо и 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 по Моррисону и Коппу (2011) увеличиваются.

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

Расчет емкости

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

Совместные расчеты несущей способности включают определение несущей способности стального листа, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт решетчатых ферм, 2007 г .; Институт решетных ферм Канады, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности соединения двух опор с помощью гвоздей оцениваются на основе расчетных значений без учета факторов и уравнений из Справочника по дизайну древесины Канады (Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов, 2010).В зависимости от направления нагрузки требуемые расчеты опорной способности включают в себя сопротивление выдергиванию гвоздя и поперечное сопротивление.

Уравнения пропускной способности кода обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в этом анализе постоянного тока. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает факторы сопротивления, но обсуждение и результаты их исследования показали, что предложенное уравнение было скорректировано, чтобы включить собственный коэффициент безопасности, равный 1.5. Этот запас прочности исключен в текущем анализе. Примеры расчетов пропускной способности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и пункты, для всех требуемых режимов совместной пропускной способности, предоставлены Стивенсоном (2017). Для справки, на Рисунке 7 показаны соединения и элементы фермы, помеченные в соответствии с условными обозначениями, используемыми в анализе, а на Рисунке 9 показано, что это для смоделированного домкрата.

Результаты спроса и мощности

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

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

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

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

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

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

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

Ограничения

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

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

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

На Рисунке 11, похоже, произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших секций крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидно, что балки потолка и потолок под ними целы.Сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная обшивка. Судя по результатам анализа D / C для каркаса с рамой, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропильной балкой и потолочной балкой. RTWC и соединение вдоль конька крыши кажутся гораздо более уязвимыми при анализе по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные неисправности могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли в результате разрушения верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к постепенному, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

• Случай анализа рамок также показал, что RTWC с ограниченными возможностями являются наиболее уязвимым компонентом в двумерном анализе. Отношение D / C RTWC стержневой рамы составляет 1,129 при той же приложенной высоте, что и ферма. Тем не менее, верхнее стропильное соединение также имеет относительно высокое отношение D / C, равное 0,66. 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 фермы и рамной конструкции предполагает, что крыши рамной конструкции содержат более уязвимые элементы.При эквивалентном ветровом подъеме D / C RTWC фермы составляет 0,98, в то время как RTWC стропил домкрата с рукоятью составляет 1,12. Это как и ожидалось; тем не менее, влияние распределения нагрузки является важным фактором, особенно для случая с рукоятью, который не рассматривается в данном исследовании.

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

Эта работа финансировалась Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках программы совместных исследований и разработок в сотрудничестве с Chaucer Syndicates Ltd. и Институтом сокращения катастрофических потерь (ICLR). Выражаем признательность за постоянную поддержку со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Поля Ковача (ICLR). Авторы также 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 оказание финансовой поддержки полевым исследованиям, приведшим к нанесению ущерба. данные опроса.Вышеупомянутые исследования ущерба были поддержаны исследовательским грантом NSF 1150975 и программой грантов NSF RAPID.

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Крыша

и шатровая: в чем разница?

Это битва двух самых популярных стилей крыш в мире.Двускатная или вальмовая крыша. Кто победит? У них обоих есть свои сильные и слабые стороны, и, если вы не планируете строить новый дом, у вас, вероятно, есть тот, в котором вы застряли, нравится вам это или нет.

«Я бы сказал анекдот про крышу, но это было бы выше вашей головы».

— Какой-то папа

Знание различий между двускатной и шатровой крышей может помочь вам получить скидки на страхование домовладельцев, лучше изолировать и успешно спланировать реконструкцию чердака, поэтому давайте погрузимся в эту тему, чтобы вы действительно знали различия между фронтоном и вальмовая крыша.

Что такое шатровая крыша?

Самая старая конструкция с шатровой крышей, которая все еще стоит в США, — это Block House в Клеймонте, штат Делавэр. Он был построен в 1654 году и является единственной сохранившейся постройкой поселения в этом районе. Однако популярность шатровых крыш в Америке возникла в начале 1700-х годов, вдохновленных британскими архитектурными проектами.

Если вы не видите вертикальное пространство стены, доходящее до вершин крыши, вы, вероятно, смотрите на какой-то тип вальмовой крыши. Крыша скатная со всех сторон и образует между соседними скатами гребень, называемый вальмовой.Базовый дом с шатровой крышей будет иметь 4 наклонные стороны и один горизонтальный гребень наверху.

Вальмовая крыша может иметь несколько разновидностей. Некоторые примеры — это скрещенные, мансардные, капотные, вальмовые, пирамидальные, и в большинстве беседок, которые вы видите, используется конструкция вальмовой крыши в форме восьмиугольника или шестиугольника.

Простая вальмовая крыша

Что такое двускатная крыша?

Первые двускатные крыши начали использовать колонисты в США в начале 1600-х годов. Большинство старейших зданий Америки имеют двускатную крышу.Двускатная крыша — наиболее часто встречающаяся крыша в США.

Вы узнаете ее по как минимум двум скатам и 2 фронтонам с гребнем, идущим от пика к пику. Фронтон — это вертикальная, не наклонная сторона крыши, иногда содержащая окно или вентиляционное отверстие с жалюзи. Если вы видите, что края линии крыши образуют вертикальный треугольник до вершины, это двускатная крыша.

Как и вальмовая крыша, двускатная крыша может иметь такие вариации, как открытая, коробчатая, двускатная, двускатная, двускатная и голландская двускатная.И двускатная, и голландская двускатная крыша представляют собой гибрид двускатной и вальмовой крыши.

Крыша с откидной крышей частично наклоняет концы верхнего конька вниз в фронтон. Голландская двускатная крыша выглядит как двускатная крыша, построенная поверх вальмовой крыши, нижние части которой скошены со всех сторон.

Простая двускатная крыша

Двухскатная крыша

Есть причина, по которой обе конструкции все еще используются сегодня, хотя их конструкции имеют свои плюсы и минусы. При выборе одного из них для новой крыши или при покупке дома следует учитывать несколько факторов.Какая погода в этом районе? Сколько места вам нужно? А как насчет энергоэффективности? Сколько денег вы хотите потратить на строительство?

Вальмовые и двускатные крыши хорошо подходят для заснеженных и дождливых регионов. Конструкционная прочность вальмовой крыши может выдерживать вес снега сверху, а наклон двускатной крыши может легко сбрасывать дождь и снег. Однако, если вы строите или покупаете дом в регионе с сильным ветром или там, где присутствуют штормы, такие как ураганы, шатровая крыша — лучший вариант.

Вальмовые крыши имеют саморегулирующуюся конструкцию, конструктивно прочную конструкцию, имеют меньший уклон и обычно имеют меньшую площадь поверхности, способную улавливать разрушительные ветры. По сравнению с двускатными крышами, где участки с большим уклоном имеют большую тенденцию терять черепицу при сильном ветре, а двускатная сторона может вести себя как воздушный змей, что может привести к разрушению или отслоению крыши. Важно, чтобы двускатная крыша была установлена ​​правильно и с соответствующими распорками.

Если вам нужно больше места для хранения вещей или жилого помещения, выберите двускатную крышу.Вальмовые крыши обычно имеют более низкий потолок на чердаке и в большинстве случаев не позволяют жилое пространство. Их лучше всего использовать как небольшой чердак для хранения вещей. На двускатной крыше достаточно места для хранения вещей и проживания. Добавив окна на фронтоны, вы также можете добавить света в пространство.

У вас также есть возможность добавить слуховые окна к любому типу крыши, но слуховые окна, установленные на двускатной крыше, создают наилучшую планировку пригодного для жизни чердака.

Хотите сэкономить на расходах на электроэнергию? Что ж, действительно сложно сказать, какой вариант лучше.Необходимо учитывать несколько факторов, таких как местный климат, размер пространства под крышей и то, как вы решите его использовать. Например, двухскатная крыша дешевле вентилируется, чем четырехскатная, но если вы используете чердак под двускатной крышей для проживания и добавляете кондиционер, общая экономия вылетает в окно.

Выбор дизайна крыши на основе других факторов, таких как эстетика, региональные ветры или жилое пространство, может быть лучшим началом, а затем работать над планом энергоэффективности в последнюю очередь.

Если у вас ограниченный бюджет, лучше выбрать двухскатную крышу, а не шатровую, если это возможно в вашем регионе. Двускатная крыша — это простая конструкция с несложной конструкцией, в которой обычно используется меньше материалов. Вальмовые крыши сложны в строительстве и, следовательно, являются более дорогим вариантом. Однако шатровые крыши обходятся дешевле.

Когда речь идет о затратах на перетяжку, они действительно зависят от сложности кровли. Квадрат вместо квадрата, простая двускатная крыша будет дешевле по сравнению со сложной двускатной крышей с множеством пересечений, но иногда двускатная крыша также может быть сложной, например, добавление мансардных окон или дополнительных крыльев к конструкции дома.

Вот краткое сравнение шатровой и двускатной кровли.

	Фронтон	Бедро
Более низкая стоимость строительства?	✔
Более низкая стоимость ремонта?	✔ *
Более низкие расходы на страхование жилья?		✔
Лучшая прочность и долговечность?		✔
Лучшая энергоэффективность?	✔ *
Лучшее складское или жилое пространство?	✔

* Сложный дизайн кровли или жилых помещений может изменить это.

заключение

Вальмовая и двускатная кровля — отличные варианты конструкции крыши. Если вы собираетесь строить, просто убедитесь, что вы хорошо поработали над местным климатом и погодой, прежде чем принимать решение о споре о двускатной или шатровой крыше.

Теперь, когда вы знаете разницу между двускатной крышей и шатровой крышей, меняет ли это ваши планы? Довольны ли вы тем, что у вас уже есть на собственной крыше, или хотите, чтобы вы могли измениться? Сообщите мне свои мысли в комментариях ниже.

Марк — ремесленник и дизайнер, имеющий опыт в области сохранения исторических памятников, архитектурных сборных железобетонных изделий и жилищного строительства.

Он жил и реставрировал дома середины века на рубеже веков почти 20 лет.

Установите пользовательское содержимое вкладки HTML для автора на странице своего профиля

Подпишитесь на бесплатную электронную книгу!

Что такое шатровая крыша со стоячим фальцем?

Металлочерепица со стоячим фальцем — это долговечное кровельное решение, которое можно использовать как на вальмовой, так и на двускатной крышах.

Что такое шатровые и двускатные крыши?

Шатровая или шатровая крыша — это тип крыши, в которой каждая сторона крыши наклонена вниз к стенам.Вальма вальмовой крыши — это внешние углы, которые создают две смежные стороны в месте их пересечения.

Шатровые крыши, как правило, имеют довольно пологие скаты, а дома с шатровой крышей могут также иметь двускатные части или слуховые окна.

Это пример вальмовой крыши

С другой стороны, двускатная крыша имеет крышу с двумя сторонами, которые наклонены вниз к стенам. Стены ограждают концы двускатных крыш, а сам фронтон является частью стены между двумя сторонами крыши.

Это пример двускатной крыши

Вальмовые крыши в целом более сложные, чем двускатные, и для них требуются стропила или фермы.Тем не менее, вальмовая крыша является самозакрепляющейся и в результате намного лучше подходит для районов, подверженных ураганам. Двускатные крыши менее сложные и менее дорогостоящие, но обычно более простые и более подвержены повреждениям от ветра.

Однако, если дом или конструкция не очень простые, большинство крыш, как правило, имеют несколько деталей и могут иметь как шатровую, так и двускатную крышу.

Что такое крыша со стоячим фальцем?

Металлические фальцевые крыши представляют собой панели, обычно вертикальные, которые проходят по всей длине крыши (от карниза до конька).Панели либо защелкиваются вместе, либо сшиваются вместе с помощью кровельной фальцевальной машины, которая соединяет панели вместе и создает водонепроницаемую поверхность кровли.

Фальцевую крышу можно узнать по приподнятым вертикальным швам в местах соединения соседних панелей.

Фальцовые крыши со стоячим фальцем можно устанавливать на вальмовые, двускатные или многофункциональные крыши.

Узнать больше о металлической кровле

Лучший способ увеличить прочность и долговечность металлических крыш — это работать с инженером или квалифицированным дистрибьютором / подрядчиком металлических кровельных систем.Вы можете найти дистрибьютора или подрядчика McElroy Metal здесь .

С 1963 года McElroy Metal предоставляет строительной отрасли качественную продукцию и отличное обслуживание клиентов. Штаб-квартира семейного производителя компонентов находится в Боссье-Сити, штат Луизиана, и имеет 13 производственных предприятий по всей территории Соединенных Штатов. Качество, сервис и производительность были краеугольным камнем философии бизнеса McElroy Metal и на протяжении многих лет способствовали успеху компании.Как предпочтительный поставщик услуг, эти ценности будут по-прежнему лежать в основе модели McElroy Metal наряду с сильной ориентацией на клиента.

Преимущества двускатной крыши по сравнению с четырехскатной крышей

Если вы хотите спроектировать или построить свой новый дом, вы, вероятно, задаетесь вопросом, какая крыша лучше всего подходит для вашего проекта: двускатная или шатровая. Ниже мы познакомим вас с каждым из них и сравним преимущества и недостатки этих двух очень популярных типов крыш. Начнем с того, что такое двускатная крыша.

На этой странице:

Что такое двускатная крыша?

Остроконечные крыши, также называемые «скатными крышами», являются наиболее распространенной формой крыш для домашней архитектуры в северной части Соединенных Штатов. Это потому, что этот тип крыши имеет простую конструкцию и очень доступен кровельщику. Не только это, но и двускатные крыши также отлично справляются с отводом атмосферных осадков.

Стиль двускатной крыши восходит к древнегреческой и римской архитектуре. Фронтон относится к треугольной области на торцевых стенах, которая заполняет пространство между двумя скатами крыши.В древние времена эта область была наполнена произведениями искусства и более заметными структурными указателями.

Большинство современных зданий с двускатной крышей не такие модные. Обычно они отражают простую, естественную и гладкую эстетику, но есть способы добавить интересные цвета и текстуры, чтобы немного оживить вещи.

Двускатные крыши разных типов

Есть несколько различных типов двускатных крыш. Ниже мы дадим краткое описание каждого из них.

Крыши фронтальные двускатные

Источник: Old House Journal

Фронтальная двускатная крыша Конструкции представляют наибольший архитектурный интерес для конструкции на той же стороне, что и треугольная область под крышей.

Крыши двускатные боковые

Источник: Gove Group Real Estate

Боковая двускатная крыша конструкции имеют свои входы или наиболее отличительные особенности на той стороне, где крыша скатывается вниз.

Крестовина двускатная

Источник: Timber Homes Vermont

Поперечно-двускатная крыша объединяет две перпендикулярные друг другу секции двускатной крыши для создания большего внутреннего пространства и более интересного общего дизайна.

Коробчатая двускатная крыша

Источник: Ель

В конструкции с коробчатой ​​двускатной крышей двускатная торцевая стена представляет собой треугольную надстройку, которая выступает из конструкции здания под линией крыши.

Голландские двускатные крыши

Источник: Houzz

Голландские двускатные крыши , также называемые двускатными крышами, используют основание четырехсторонних скатов четырехскатной крыши и имеют двускатную крышу сверху, называемую фронтоном.Обычно здесь окна устанавливаются так, чтобы пропускать больше естественного солнечного света.

Плюсы и минусы двускатных крыш

Вот список плюсов и минусов двускатной крыши, которые следует учитывать, особенно если вы планируете спроектировать и построить новую крышу:

Плюсы двускатных крыш

Стоимость — Поскольку двускатная крыша представляет собой всего лишь две части крыши, соединенные вместе, конструкцию легко спроектировать и выполнить. Вам не нужно почти столько материалов, сколько требуется для постройки двускатной крыши, как для крыш других типов.

Защита от непогоды — Простая двускатная конструкция просто обеспечивает два склона для воды и других осадков, с которых легко стекать.

Больше чердачного пространства — Остроконечные крыши позволяют использовать сводчатые потолки. Это может создать намного больше внутреннего пространства для хранения и улучшить вентиляцию. Вы также можете легко добавить антресоль к конструкции остроконечной крыши для визуальной привлекательности и расширенного использования.

Введите свой адрес, чтобы узнать цену на крышу

Минусы двускатной крыши

Ветровая опасность — Если вы живете в районе, подверженном ураганам, остроконечная крыша — не лучший вариант.Сильный ветер оказывает сильное давление вверх на остроконечную крышу. Поскольку ветер имеет два выступа, сильные порывы ветра могут привести к тому, что часть вашей крыши оторвется. Особенно это актуально, если конструкция крыши имеет более крупный карниз.

Требуются прочные опоры — Существует дополнительная угроза обрушения конструкции, если в раме не используются прочные опоры. Убедитесь, что вы работаете с надежным подрядчиком или выполняете проект у инженера-строителя, прежде чем приступить к сборке.Никто не хочет иметь дело с обрушением крыши по дороге.

Узкий верхний этаж — Скатные крыши делают верхний этаж похожим на боулинг. Это особенно актуально для двускатных крыш, имеющих малые углы наклона. Хотя боковые слуховые окна могут быть выдвинуты для света и воздухопроницаемости, все же может возникнуть ощущение тесноты. Если вы планируете обустроить там жилую зону, возможно, вы захотите смоделировать пространство в 3D, прежде чем приступить к выбору, чтобы убедиться, что в нем будет комфортно.

Чем двускатная крыша и вальмовая крыша?

Основное различие между двускатной крышей и вальмовой крышей состоит в том, что все четыре стороны вальмовой крыши спускаются вниз от каркаса конструкции. На двускатной крыше всего два основных ската. Вальмовая крыша обычно состоит из двух треугольных частей и двух трапециевидных секций.

Шатровые крыши выглядят несколько более современно, чем двускатные крыши, и их структурная стабильность превосходит остроконечные крыши, поскольку каждая из четырех сторон крыши помогает поддерживать всю конструкцию.

Если бы египетские пирамиды были построены с использованием двускатной конструкции, сильные ветры на протяжении веков, вероятно, радикально изменили бы их форму к настоящему времени, особенно на вертикальных сторонах фронтона, обнесенных стенами, где ветер попадал бы на структуру под прямым углом.

Вальмовые крыши разных типов

Подобно двускатным крышам, существует несколько вариантов конструкции вальмовых крыш:

Пирамида вальмовой кровли

Источник: Dwell

Как ни странно, шатровые пирамидальные крыши также называют «открытыми двускатными крышами», которые состоят из четырех треугольных секций равной длины, которые достигают вершины на вершине крыши.Шатровая крыша пирамиды опирается на квадратную конструкцию.

Шатровая крыша

Источник: Архитектурный центр Чикаго

Полуаватная крыша Конструкция представляет собой гибрид двускатной и вальмовой крыши. Обычно открытый двускатный треугольник на фасаде здания частично покрыт рубероидом. Это создает большую структурную защиту от элементов, добавляя визуальный интерес (и стоимость).

Крестовина вальмовая

Источник: BCI Exteriors

Перекрестно-шатровая крыша Конструкции во многом похожи на конструкции с перекрестно-двускатными крышами, но вместо того, чтобы соединяться вместе, две конструкции вальмовой крыши пересекаются для большей визуальной привлекательности и увеличения площади в квадратных футах.

Преимущества вальмовой крыши перед двускатной

Структура бедра обеспечивает идеальную защиту от суровых погодных условий, таких как дождь, снег и сильный ветер. Их легче найти в подверженных ураганам районах с сильным ветром. Это потому, что все четыре стороны крыши имеют уклон к земле, а плоские поверхности крыши отсутствуют и с одной стороны ограничено воздействие восходящего ветра.

Поскольку четыре стороны крыши прилегают друг к другу, опоры внутри конструкции не должны быть такими прочными.Это потому, что дизайн бедер саморегулируется.

Вальмовая крыша также позволяет встроить слуховое окно или воронье гнездо на верхнем этаже, увеличивая жилую площадь верхнего этажа до максимума. Вместо узкой чердачной аллеи, как в остроконечной конструкции, конструкция вальмовой крыши позволяет использовать большую площадь верхнего этажа, поскольку все четыре стороны конструкции постепенно спускаются вниз от центра.

Введите свой адрес, чтобы узнать цену на крышу

Недостатки вальмовой крыши vs.двускатная крыша

Поскольку шатровые крыши сложнее спроектировать и построить, они стоят больше, чем остроконечные крыши. Каркас необходимо разрезать, измерить, соединить и закрепить в четырех местах на крыше вместо одного. Это может увеличить количество рабочих часов и затраты на оборудование.

Тем не менее, шатровая крыша не чрезмерно дороже, чем двускатная крыша, особенно если вы работаете с опытными подрядчиками по кровельным работам, которые устанавливают их регулярно.

Дополнительные швы на вальмовой крыше также являются областями, где вам следует опасаться протекания воды в будущем.Если ваша битумная черепица в хорошем состоянии, вам не нужно беспокоиться о замене или ремонте крыши в течение добрых 15 лет, особенно если вы регулярно обслуживаете свою крышу. Строительные материалы, такие как металл, отлично подходят для вальмовых крыш, поскольку металлические крыши могут прослужить до 60 лет.

Металлическая кровля значительно увеличит ваши кровельные расходы. Средние затраты на металлическую кровлю составляют от 6 до 12 долларов за квадратный фут, а на битумную черепицу — от 3 до 7 долларов. Однако вы получаете втрое больше срока службы за удвоенную стоимость.

Заключительные мысли о двускатных и вальмовых крышах

Двускатные и вальмовые крыши — одни из самых популярных конструкций крыш в Северной Америке. В то время как двускатные крыши относительно недороги и просты в проектировании и строительстве, вальмовые крыши также не намного дороже и сложнее в исполнении. Шатровые крыши предоставляют больше места под крышей для работы и лучше подходят для районов с сильным ветром, таких как зоны ураганов вдоль побережья.

Введите свой адрес, чтобы узнать цену на крышу

Вальмовая крыша против двускатной крыши: что лучше для вашего дома?

Возможно, вы пытаетесь решить, какой стиль крыши лучше всего подходит для вашего дома, так как вы находитесь в процессе переделки крыши или готовитесь начать новый проект, но вы не можете решить, какой стиль лучше всего подходит для вашего дома. тебе нужно.Популярные типы крыш, такие как вальмовая и двускатная, похоже, набирают обороты среди домовладельцев, так что какой из них будет лучшим выбором?

Как домовладелец, разумно подумать, какой стиль крыши, вальм или двускатный, больше соответствует вашим экологическим и бюджетным потребностям. Понимание различий между вальмовой крышей и двускатной крышей, а также их положительные и отрицательные стороны должно быть первым соображением перед началом любого кровельного проекта. Чем же тогда отличаются вальмовые и двускатные крыши?

Двускатная крыша

Двускатная крыша узнаваема по ее пику или скату и треугольному виду.Многие дома сегодня имеют двускатные крыши, и они популярны по ряду причин. Во-первых, их форма позволяет им отбрасывать воду, снег и другой мусор, а также обеспечивать дополнительное пространство и вентиляцию на чердаке или с высоким потолком. Кроме того, они дешевле и проще в изготовлении из-за их более простой конструкции.

Проблемы, возникающие с двускатными крышами, — это восприимчивость к сильным ветрам и разрушительным штормам. Когда двускатная рама плохо сконструирована или не имеет надлежащих опор и распорок, сильный ветер может вызвать обрушение крыши, ее повреждение или отслоение различных материалов.Кроме того, чрезмерный свес может привести к тому, что крыша приподнимется снизу и оторвется от стен. При возможных штормовых повреждениях желательно после сильных штормов осмотреть двускатную крышу.

Выбор двускатной крыши

Существует четыре варианта двускатных крыш:

• Передние фронтоны размещаются или располагаются у входов в дома.
• Перекрещенные фронтоны на самом деле представляют собой две части секций двускатной крыши, которые соединены вместе, образуя прямой угол.Две секции могут быть одинаковыми или могут различаться по длине, высоте или шагу.
• Боковые фронтоны состоят из равных сторон, скошенных под углом. Фронтальные стороны встречаются посреди дома или здания. Одна треугольная секция может быть открытой для незакрытого вида или закрытой, чтобы сформировать коробочный вид.
• Голландская двускатная крыша представляет собой комбинацию двускатной и вальмовой крыши. Двускатная часть крыши обычно расположена ближе к ее вершине и обеспечивает дополнительное пространство, а также улучшает внешний вид крыши.

Вальмовые крыши

Вальмовые крыши состоят из четырех равных сторон, которые встречаются в верхней части крыши, образуя конек. Они создают более прочную крышу с направлением внутрь и наклоном, что обеспечивает более прочную и устойчивую крышу.

Наклон вальмовой крыши придает крыше достаточный наклон, чтобы отражать как сильный ветер, так и сильный снегопад. Снег и остатки воды легко удаляются с крыши. Кроме того, вальмовая крыша может создать дополнительные жилые помещения, если слуховое окно (окно) совмещено с вороньим гнездом.

Хотя вальмовые крыши прочнее и могут быть более надежными, чем двускатные крыши, они дороже по сравнению с двускатной крышей, так как стиль дизайна сложен и использует значительно больше строительных материалов, и если слуховые окна включены в дизайн вальмовой крыши, будут добавлены швы и другие участки, где вода может скапливаться и создавать возможные протечки.

Выбор вальмовой крыши

Вальмовые крыши бывают трех типов:

• Простая вальмовая крыша считается наиболее распространенным стилем вальмовой крыши и состоит из многоугольников с двух сторон и треугольников с остальных сторон.Все стороны соединяются наверху, образуя зону гребня.
• Поперечно-скатную крышу можно сравнить с поперечно-двускатной крышей. Их можно использовать в домах с разными секциями, а место, где встречаются две шатровые крыши, называется долиной. Вода может скапливаться в долинах шатровых крыш, поэтому необходимо использование дополнительных строительных влагостойких материалов.
• Полуаватная крыша — это обычная вальмовая крыша с укороченными сторонами, чтобы можно было использовать карниз.

Определение того, какой тип крыши лучше всего подходит для вашего дома, будет зависеть от ряда факторов, которые включают структуру нового или существующего дома, стиль дизайна, который соответствует вашему вкусу, сезонные погодные условия в районе и бюджетные ограничения. Шатровая крыша будет прочнее и дороже, а двускатная крыша будет обеспечивать меньшую устойчивость при меньших затратах. Если вы не уверены, какой стиль лучше всего подходит для вашего дома, заполните онлайн-контактную форму, и эксперт по двускатной и шатровой кровле свяжется с вами и даст ответы, необходимые для принятия осознанного решения.

Обрамление вальмовой крыши стало проще — Fine Homebuilding

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

---

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

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

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

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

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

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

Два инструмента облегчают работу

Во-первых, я делаю историю из куска фанеры шириной 2 дюйма. Я кладу его на верхнюю плиту торцевой стены и размечаю пролет общих стропил, толщину стены (для пропила сиденья) и свес карниза. Прелесть стика в том, что у меня есть все начальные размеры, которые мне нужны, чтобы обрамить крышу в одном месте.Затем я могу отнести стикер к месту монтажа и использовать его для выполнения всех сокращений, не тратя время на беготню назад и вперед.

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

Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.

Посмотреть PDF

Что такое вальмовые крыши, их плюсы и минусы, варианты и способы их сборки

Замена крыши — 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 вариантом является вальмовая крыша типа из-за 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 шатровые крыши?

Вальмовые 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 наклонных 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 вальмовой крыши обычно прямоугольная.

Краткая история шатровых крыш

Шатровые крыши были первоначально 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 благодаря четырем сторонам крыши, которые обеспечивают лучшую защиту от непогоды, чем двускатные крыши.

Преимущества вальмовых крыш

• Эстетическая привлекательность: Вальмовые крыши являются визуально привлекательным дополнением к дому и могут даже увеличить его стоимость. Внутри дома сводчатый потолок был естественным образом создан за счет конструкции вальмовой крыши, что дает домовладельцам множество вариантов декора интерьера.
• Durable: эти типы крыш более долговечны и устойчивы, чем двускатные крыши из-за их четырех наклонных сторон.
• Превосходная защита от атмосферных воздействий: в регионах с сильным ветром и сильными снегопадами лучше всего подходят шатровые крыши, поскольку их наклон позволяет льду или снегу легко соскальзывать.Вальмовые крыши также отлично подходят для районов, подверженных ураганам.
• Дополнительное жилое пространство: шатровые 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 излишней 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.

Недостатки

• Дороже, чем двускатная крыша: В то время как вальмовая крыша может быть дешевле в установке, чем мансарда, 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: форма вальмовой крыши обеспечивает надежный отвод дождевой воды, но все же она 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 сходятся наверху, образуя гребень.

2. Половатая крыша

, также известная как jerkinhead или обрезанный фронтон , имеет две короткие стороны, образующие карниз. Обычно для них характерны верхние части фронтона, а не небольшое бедро. Одним из преимуществ полувальмовой крыши является легкость отвода водостока из желобов.

3. Голландские двускатные шатровые крыши

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. Поперечно-вальцовая крыша

Поперечно-вальмовая крыша типа — еще один популярный стиль, который укладывается на L-образные конструкции перпендикулярно. Шов образует двускатную крышу, а две секции соединяются в конце, образуя впадину.

5. Шатровая крыша пирамиды

Шатровая крыша пирамиды имеет четыре стороны треугольной формы одинакового размера, которые соединяются в верхней части 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 вальмовую крышу за 8 простых шагов

Вальмовая крыша — один из самых простых в строительстве стилей кровли, особенно по сравнению с мансардной крышей.В сочетании с фронтонами и другими особенностями 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 к ​​углам, которые называются тазовыми стропилами. Эти шатровые стропила проходят вдоль боковых стен, которые также называют обычными стропилами.

Шаг 2. Рассчитайте длину всех обычных стропил: после того, как вы измерили ширину здания, разделите это число на 2, так как каждое стропило покрывает только половину крыши. Прежде чем приступить к расчету уклона крыши, вычтите ширину коньковой доски.

Шаг 3. Выделите положение «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 место с помощью столярной площади.

Шаг 4. Вырежьте общие стропила круглой пилой: чтобы облегчить эту задачу, используйте первое стропило в качестве последующей выкройки. 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 есть длинное центральное стропило, которое простирается 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 поднимаем коньковую балку на нужную высоту и прибиваем 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 — крепление черепицы.

Узнайте, как обрамить вальмовую крышу, посмотрев это видео сейчас

Каков срок службы вальмовой крыши?

Вальмовые крыши могут прослужить до 5 десятилетий , 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 кровлю или глиняную черепицу и проводите регулярное техническое обслуживание, чтобы предотвратить утечку воды.