Стропильная система вальмовой крыши схема: Стропильная система вальмовой крыши – основы расчета и этапы монтажа

Содержание

Вальмовая крыша стропильная система — пошагово схемы, чертежи, фото

Вальмовая крыша – одна из разновидностей четырехскатной кровли, торцовые скаты которой имеют треугольную форму, а продольные скаты выполнены в виде трапеции. В этой статье мы расскажем, как самостоятельно рассчитать и построить такую крышу, какие материалы использовать и покажем наиболее частые ошибки, которые допускают при возведении каркаса.

Конструкция вальмовой крыши

Для крепления всей конструкции к стенам дома используют мауэрлат – доску, прикрепленную к верхнему венцу или верхнему ряду кирпичей. Если под крышей нет потолка, то лаги (поперечные балки) крепят к стропильной системе выше мауэрлата, а для поддержки конька подпорки крепят к лагам. Если же мауэрлат закреплен поверх лаг потолка, то лаги и конек соединяют вертикальными стойками. Это обеспечивает жесткое крепление конька при любых конфигурациях крыши и потолка. Как и в двускатной крыше, несущая конструкция образована коньком и стропилами, соединенными мауэрлатом, лагами потолка или специальными затяжками, перемычками и распорками.

Как рассчитать вальмовую крышу

При расчете вальмовой крыши определяют следующие параметры:

  • размеры;
  • площадь всех скатов;
  • длину свесов;
  • общую высоту крыши;
  • длину и толщину досок для различных элементов;
  • общее число досок;
  • количество, форму и расположение смотровых и слуховых окон;
  • количество и расположение системы водостоков.

Все необходимые для расчета вальмовой крыши формулы есть в школьном учебнике геометрии, ведь все ее элементы образуют треугольники и трапеции. Вот основные формулы, которые потребуются вам для расчета:

  1. Высота конька над мауэрлатом – h = 1/2В*tgα, где h – высота конька, В – ширина дома (длина торцовой стены), а α – угол между лагами потолка и стропилом. Оптимальный угол составляет 45º, однако, допускается его изменение. При угле 45º высота конька равна половине ширины дома.
  2. Длина конькового прогона – Lк = L-В, где – длина прогона, L – длина дома, а В – ширина дома.
  3. Длина промежуточного стропила Lпст = , где Lпст
    – длина стропила, h – высота конька над мауэрлатом, Lсв – длина свеса.
  4. Длина углового стропила Lуг = , где Lпст – длина промежуточного стропила, а В – ширина дома.
  5. Площадь ската Sс = (Lк + Lсв)*hсв/2, где длина конькового прогона, Lсв длина крыши по свесам, hсв высота крыши от свеса до конька.
  6. Площадь вальмы (Sв = Нсв*h2)/2 где Всв – ширина дома по свесам, h2 – расстояние от свеса до конька.

Выбор материалов

Выбирая материалы для строительства вальмовой крыши необходимо ориентироваться на те же параметры, что и для любой другой двух и четырехскатной крыши.

В первую очередь это жесткость и несущая способность балок, кроме того, важное значение имеют направление и сила ветра, температура зимой и количество осадков. Для большинства российских регионов, где средняя скорость ветра не превышает 5 метров в секунду, для домов площадью 20–40 квадратных метров стропильную систему, включая конек, строят из доски толщиной 25 мм и шириной 100–125 мм. Если же средняя скорость ветра выше, или больше размеры здания, то для строительства стропильной системы используют доску размерами 50х100 мм. Если же вы строите крышу большого дома в регионе с сильными ветрами, то для строительства каркаса необходимо использовать доску размерами от 50х150 до 50х200 мм.

Как и для строительства любых других крыш необходимо использовать высушенный до 14–16% влажности, это защитит конструкцию от перекоса. Доски изготавливают из древесины мягких хвойных пород – ели, сосны, пихты с небольшим количеством сучков. Если же сучок занимает больше четверти ширины доски, то доску можно использовать только для вертикальных подпорок. Кроме того, доски не должны иметь трещин, сколов, темных пятен, гнили и плесени. Также вам потребуются различные крепежные элементы и усилители, которые вы приобретете в ближайшем строительном магазине. Все крепежные элементы и усилители должны быть изготовлены из оцинкованной стали, если детали не покрыты цинкованием, то быстро покроются ржавчиной.

Подготовка к монтажу крыши

Закупив все материалы, приступайте к расчетам, чтобы определить длину основных элементов – конька, стропил, подпорок. Внимательно отнеситесь к углам стропил на стыке с коньком. В зависимости от способа крепления стропил к мауэрлату, подготовьте замки. Оптимальный способ крепления – создание замка, который позволит уложить 2/3 торца стропила на мауэрлат, оставшаяся 1/3 ширины послужит основой для крепления менее толстых досок свесов. Если вы строите крышу в регионе с сильными ветрами, то усилить крепление стропил к мауэрлату можно с помощью деревянных бобышек, подпирающих каждую доску стропил.

Если мауэрлат еще не установлен на стены дома, то делайте потолок и крепите мауэрлат, после чего крепите на нем элементы замков для фиксации стропил. Оптимальное расстояние между стропилами зависит от ветровой нагрузки, кровельного покрытия, толщины досок обрешетки, количества снега выпадающего зимой, но в среднем составляет 60–90 см.

Монтаж крыши

Проведя все подготовительные мероприятия, разметьте местоположение конькового бруса и установите 2–4 вертикальные стойки (в зависимости от длины прогона) и закрепите на них конек. Обязательно используйте металлические усилители в форме уголков, без них собирать крышу сложней, да и ее жесткость будет меньше. Затем устанавливайте центральные и центральные промежуточные стропила, не забывая применять металлические усилители. Для соединения деревянных деталей между собой используйте гвозди или саморезы – первые проще в работе, но вторые обеспечивают более жесткую фиксацию, хотя и не могут заменить собой усилители.

Некоторые мастера придерживаются другого порядка – сначала устанавливают коньковый прогон, затем крепят к нему угловые стропила и лишь после этого устанавливают остальные элементы стропильной конструкции. Второй метод сложней в отношении монтажа, потому что требует более точных расчетов, зато позволяет сразу же сделать очень жесткую конструкцию, которую не сдует даже сильным ветром. Если вы планируете под крышей сделать мансарду, то необходимо перемычками и распорками очертить контуры комнаты. Перемычки и распорки будут выполнять функцию несущей конструкции стен и потолка, а также увеличат жесткость стропильной системы. Не забывайте устанавливать диагональные распорки, в том числе ветровые, которые сохранят крышу от складывания и расшатывания под ветровой нагрузкой.

Если вы планируете установку слуховых и смотровых окон, то каркасы для них необходимо делать на этапе создания стропильной конструкции, это позволит обойтись без переделок во время настила кровли и установки самих окон. Врезая слуховые и смотровые окна в крышу, которую планируется утеплить, вы должны делать каркас с учетом типа и толщины утеплителя. После окончания сборки каркаса (стропильной системы) приступайте к созданию обрешетки. Для нее используйте доски толщиной 25 мм. Расстояние между досками определяйте исходя из типа кровли, скорости ветра и количества снега зимой. Не делайте расстояние между досками обрешетки больше 50 см, это сильно ослабит кровлю. Если вы решили стелить натуральную черепицу, то необходимо создавать сплошную обрешетку.

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

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

Особенности и устройство

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Виды стропил

Стропильная система вальмовой крыши состоит из нескольких основных деталей.

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

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

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

В целом все стропильные основания подразделяются на несколько видов.

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

Элементы системы

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

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

Расчет материала

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

При подсчетах пригодятся следующие данные:

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

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

А также важно правильно рассчитать узлы сооружения.

В них должны присутствовать такие детали, как:

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

Укладка и усиление конструкции

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

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

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

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

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

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

Советы и рекомендации

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

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

Удачные примеры и варианты

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

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

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

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

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

Вальмовая крыша сделать самому своими руками

Вальмовая крыша часто ложится в основу архитектурных решений домов, которые имеют европейский стиль. Конструкция такой кровли не столь надежна, но весьма эстетична. Если принять в качестве базового даже самый простой ее вариант, можно разнообразить систему разными элементами, которые выступят украшениями и станут признаками изысканного стиля.

Самая простая вальмовая крыша — это конструкция из четырех скатов, два из которых обладают формой треугольника. Их называют вальмами. Они располагаются по торцам постройки и соединяют конек с карнизом. Фронтальные плоскости обладают формой трапеции и обладают большой площадью. Скат простирается от конька до карниза.

На сегодняшний день выстраиваются и полувальмовые крыши, которые относятся к голландскому стилю. Карнизы торцевых скатов при этом располагаются выше фронтальных. Монтаж осуществляется в тех случаях, когда в мансардном пространстве предполагается разместить жилое помещение.

Основы конструкции

Даже если вы решите заняться устройством более сложного вида описываемого типа крыши, то основные элементы и узлы останутся традиционными. Их монтаж осуществляется по одной и той же технологии. Конструкция предусматривает наличие следующих деталей:

  • углового стропила;
  • короткого стропила;
  • конька;
  • промежуточных стропильных ног;
  • стойки, поддерживающей конек;
  • затяжки;
  • ветровой балки;
  • короткой стропильной ноги;
  • мауэрлата;
  • шпренгеля;
  • откосов;
  • ребра;
  • прогонов.

Угловые стропила располагаются под меньшим углом, чем промежуточные элементы. Для боковых и промежуточных стропил необходимо использовать доски с сечением 50 x 150 мм. На угловой стропильной доске фиксируются короткие стропильные ноги. Конек будет иметь такой же размер в сечении, что и стропильные ноги. Стойка будет поддерживать конек. Она располагается на соединении стропил и коньковой балки.

Для увеличения свеса крыши балка монтируется к стропильным ногам. Это обеспечивает защиту от атмосферных осадков. На стропила фиксируется ветровая балка. Она располагается наискосок и находится с той стороны крыши, которая является ветреной. Иногда установка осуществляется на трапециевидные скаты.

Короткая стропильная нога применяется в вальмовой конструкции и фиксируется к угловому стропилу. Мауэрлат представляет собой брусок, который располагается по периметру стен. Еще одна деталь системы — шпренгель. Он обеспечивает жесткость и снимает нагрузку со стен. Его располагают по диагонали и фиксируют на мауэрлат. Под разным углом к стропильной ноге устанавливаются подкосы. Все зависит от того, будет ли мансарда задействована для создания комнаты.

Диагональные или боковые стропила, а также ребро могут устанавливаться с торцевой стороны или с двух сторон. Прогонами называется расстояние между креплением стропил к балке. Этот шаг будет зависеть от веса кровельного материала и снеговой нагрузки в вашей местности.

Определение угла наклона

Угол вальмовой крыши должен определяться с учетом некоторых факторов. Чем больше это значение, тем больше затрат вы понесете на строительные работы. Величина наклона рассчитывается как отношение размера конька к половине ширины постройки. Это значение должно быть умножено на 100.

Создавая проект вальмовой крыши, после определения угла ее наклона вы должны подобрать кровельный материал. Если угол больше 20 гр., то отлично подойдут черепица и шифер. При меньшем уклоне в стыки будет попадать вода и станет забиваться снег, что сократит срок эксплуатации конструкции.

Битумные рулонные материалы используются на плоских кровлях или в том случае, если угол наклона превышает 30 гр. Если вами обустраивается вальмовая крыша своими руками, а угол ее наклона составляет 10 гр., то можно использовать для укрытия следующие материалы:

  • черепицу;
  • кровельные панели;
  • металлопрофиль;
  • штучные материалы из древесины;
  • шифер.

Воздействие нагрузок

Схема вальмовой крыши составляется с учетом нагрузок на систему стропил. Она будет подвергаться временным и постоянным нагрузкам. Основной расчетный параметр снежной нагрузки составляет 180 кг/м2. Это верно для средней полосы России. Застрявший наверху снеговой мешок, может увеличить этот показатель до 450 кг/м2.

Если уклон больше 60 гр., то снеговая нагрузка не берется в расчет. Ветровая нагрузка для средней полосы России стандартна и составляет 35 кг/м2. Если уклон меньше 30 ˚, то поправка на ветер не учитывается. Совокупная масса рассчитывается с учетом количества используемых материалов и площади вальмовой крыши. Перед началом работ обязательно следует осуществить расчет прочности стропил и узнать, какова возможная деформация при разных условиях.

Проведение расчетов

Выстраивая дом с вальмовой крышей, вы должны учитывать некоторые факторы, среди них следует выделить:

  • тип стропильной системы;
  • надежность несущих стен;
  • угол наклона скатов;
  • размер сечения стропил.

Что касается стропильной системы, то она может быть навесной или наслонной. Для расчета пропорций конструкций можно использовать формулы, которые позволят добиться прочности и надежности крыши. Например, высоту от перекрытия до потолка можно рассчитать, умножив шаг между стропилами с торцевой вальмовой стороны на расстояние между стропилами по длине постройки. Это значение необходимо разделить на 2.

Для того чтобы знать, какое количество кровельного материала необходимо приобрести, нужно определить площадь кровли. Для этого крыша разбивается на отдельные составляющие, каждая из которых будет обозначена геометрической фигурой. Например, площадь треугольника рассчитывается методом перемножения длины его основания на высоту. Произведение следует разделить на 2.

Расчет вальмовой крыши предусматривает еще и определение площади трапеции. Для этого длины оснований необходимо сложить и умножить на высоту фигуры, а затем разделите на два. Площади складываются и умножаются на 2. Это позволит получить общую площадь крыши. Далее следует узнать, какова площадь одного листа укрывного материала. Для этого его ширину умножают на длину. Далее общую площадь крыши необходимо разделить на площадь одного листа, что позволит получить количество полотен, которое следует приобрести.

Вальмовая крыша, расчеты и чертежи которой представлены в статье, устраивается после покупки укрывного материала. Его количество должно быть приобретено с запасом в 10-15%.

Порядок установки крыши

Если в качестве конструкции кровли выбрана вальмовая крыша, то начинать работы необходимо с составления схемы стропильной системы. Далее осуществляются расчеты параметров, которые зависят от расстояния между стен дома и наличия капитальных перегородок.

Материалы приобретаются согласно расчетам. На этом же этапе подготавливаются инструменты. Теперь можно осуществить подготовку к обвязке стен для монтажа стропильной системы. Под монтаж стропильной системы выполняется разметка. Установка системы в соответствии с проектом является одним из важных этапов. На заключительной стадии устраивается кровля.

Выбор материала

Прежде чем приступить к устройству вальмовой крыши, необходимо подобрать материалы. Понадобится хорошо просушенная древесина и металлические крепления, а также анкерные болты, саморезы и кровельные гвозди. Что касается металлических элементов, то в качестве них выступают крепления и уголки, которые обеспечивают более высокую надежность конструкции. Одним из них является скользящее крепление. Оно располагается в нижней части стропил и фиксируется к мауэрлату. После его установки можно исключить риск деформации системы при усадке несущих стен.

В качестве одного из креплений выступают скобы. С помощью них можно соединить детали, например, балки перекрытия, стропила или мауэрлат. Для изготовления деревянных элементов следует использовать: брус 100 x 150 мм и 50 x 150 мм. Доски 25 x 150 мм и брус сечением 50 x 150 мм. Он пойдет на изготовление конька и стропил.

Специалисты довольно часто рекомендуют осуществлять работы с использованием досок или бруса одинакового сечения. Это позволит добиться прочности и надежности. Доски 25 x 150 мм пойдут на обрешетку. Необходимо будет приобрести еще и кровельный материал, пленку пароизоляции и утеплитель. Пароизоляция будет располагаться под обрешеткой, ее настилают на стропила.

Кровельным материалом для описываемого типа крыши может выступить мягкое покрытие, ведь его легче будет зафиксировать на конструкциях сложной конфигурации. Под такую кровлю выполняется настил из фанеры. Необходимо приобрести еще и антисептический состав, которым вы будете обрабатывать древесину перед началом монтажа. Понадобится и стальная 4-мм проволока, с помощью которой вы сможете зафиксировать некоторые элементы в несущей стене.

Подготовка инструментов

Одноэтажный дом с вальмовой крышей будет смотреться очень привлекательно. Если вы решили прибегнуть к монтажу именно такой кровли, то следует позаботиться о наличии следующих инструментов:

  • молотка;
  • киянки;
  • шуруповерта;
  • маркера;
  • деревянной линейки;
  • уровня;
  • электрического лобзика;
  • стамески;
  • рулетки;
  • линейки;
  • рубанка.

Если у вас в наличии нет молотка, то рекомендуется приобрести тот, что имеет гвоздодер. Киянка должна иметь деревянный или резиновый молоток. Он бывает нужен для операций по подгонке и выравниванию деревянных элементов. Деревянная линейка должна иметь длину в пределах 1,7 м. С помощью нее вы сможете вывести отдельные узлы на один уровень.

Для работ обязательно понадобится рубанок. Лучше, если у вас в наличии будет обычный и электрический. На высоте удобнее будет работать обычным инструментом, тогда как большие плоскости легче поддаются обработке с помощью электрической модели.

Монтажные работы

Проект дома с вальмовой крышей вы можете заказать у профессионалов или составить самостоятельно. Монтаж системы кровли необходимо начинать с установки и фиксации мауэрлата. Он располагается по периметру несущих стен. Его укладку осуществляют на гидроизоляцию. Затем производится разметка, в процессе чего следует использовать полученные ранее вычисления.

Далее можно приступать к укладке балок перекрытия. Они монтируются на стены рядом с мауэрлатом или на брус, ниже поверхности стены. Монтаж фиксируется затяжками, что способствует снижению нагрузки на несущие стены. Как только балки перекрытия будут уложены, следует накрыть их настилом из досок. Крепление к балкам осуществлять не нужно. Этот настил понадобится для безопасной и комфортной работы.

С вальмовой крышей одноэтажный дом будет смотреться еще привлекательнее. Если вы решили прибегнуть именно к такой технологии устройства кровли, то на следующем этапе можно заняться установкой стоек. Их фиксируют на балки перекрытия или затяжки. Крепление стоек сверху осуществляется коньковой балкой. К ней фиксируются стропильные центральные ноги. Теперь можно разметить и прикрутить промежуточные стропила с фронтальных скатов.

Следующими идут диагональные стропила, которые соединяют углы постройки и конек. Под них при необходимости устанавливаются дополнительные стойки. Стропильная схема вальмовой крыши должна предусматривать короткие стропила. Они фиксируются на диагональные. Их установка ведется с выдержкой того же расстояния, как и в случае с промежуточными элементами. Дополнительно вы можете устанавливать подкосы и шпренгели, а также ветровую балку, каждая из которых будет усиливать или поддерживать систему.

Если стропила вальмовой крыши заканчиваются на мауэрлате, после установки их следует продлить кобылками, которые будут формировать навес над стеной. Перед тем как приступать к следующему этапу, нужно осуществить разметку проемов окон и отверстий, через которые вы будете выводить вентиляционные и дымоходные трубы. В этих точках формируется обрамление рейками, которые набиваются по периметру.

На стропильную систему вальмовой крыши устанавливается кровельный пирог, который предусматривает наличие пароизоляции. Пленка фиксируется, а поверх нее прикручиваются рейки обрешетки. Между ними располагается теплоизоляция, которая защищает сам материалам по типу полиэтиленовой пленки от ветра. Затем проводится закрепление контробрешетки. Следующий этап будет зависеть от того, какой материал для покрытия вами был выбран. Если вы решили приобрести металлочерепицу, то ее можно прикручивать к рейкам контробрешетки. При выборе мягкой кровли под нее укладываются листы ОСБ или фанера.

Дополнительно об установке опор для диагональных стропил

Схема стропильной системы вальмовой крыши может предусматривать наличие опор для диагональных элементов. Если это стойка, то она располагается на перекрытии диагонально. Между ней и перекрытием должен располагаться кусок гидроизоляции. Это верно, если стойка будет упираться в железобетонную плиту. Под углом, который может варьироваться в пределах от 45 до 53 ˚, крепится подкос. Он называется подкосной стропилиной и необходим для поддержания элемента на нагруженном участке.

Нижняя пятка должна упираться в лежень. Стропильная система вальмовой крыши может устраиваться с использованием шпренгеля. Это Т-образная короткая балка, выполненная из бруса. Она ориентирована низом наверх. Используется этот элемент при устройстве больших пролетов, которые требуют наличия усиливающих опор в количестве двух и более.

Шпренгель крепится так, чтобы его основание было ориентировано перпендикулярно накосной стропилине. Располагается узел в нижней части большого пролета. Вместо шпренгеля можно использовать короткую стойку. Схема стропильной системы вальмовой крыши может монтироваться с использованием дополнительной опоры из бруска или сдвоенной доски. Располагаются эти узлы в наиболее нагруженных точках.

Методы усиления

В зависимости от размеров постройки, могут быть использованы разные технологии усиления кровли. Наиболее популярными методиками являются те, что предусматривают прибивание стоек на перекрытие или углы крыши. Если диагональные стропила слишком длинные, то взамен одного бруска можно использовать сдвоенные балки для достижения результата.

Вальмовая система крыши может быть усилена, если дополнить конструкцию полкой, которая будет подпирать стропила в центре. Можно применить еще и шпренгель, который перекидывается между двумя плечами мауэрлата. Располагая этот узел далеко от угла, для большей надежности вы должны установить шпренгельную ферму.

Рекомендации по выбору материала для стропильной системы

Когда чертежи вальмовой крыши составлены, следует подобрать материал. Четырехскатная конструкция обычно выполняется из древесины хвойных пород, а именно сосны или лиственницы. К сорту древесины необходимо отнестись внимательно — пиломатериал не должен содержать дефектов, которые будут способны негативно повлиять на долговечность и прочность.

Когда решено возводить вальмовую крышу своими руками, чертежи станут лучшими помощниками в этом деле. Однако они не будут гарантировать положительного исхода дела. Важно еще и правильно выбрать материал. Для стропильной системы оптимально использовать прямоугольный брус, сечение которого составляет 50 x 100 или 50 x 20 мм. При необходимости устанавливаются сдвоенные доски. Их влажность не должна превышать 22 %. В противном случае материал будет досушиваться самостоятельно, а после деформируется в процессе эксплуатации.

Оптимальным вариантом для вашего дома может стать вальмовая крыша. Стропильная система может быть усилена стальными элементами, удерживающими основные узлы. Они будут сохранять взаимное расположение в неизменном виде. Из металла могут быть выполнены и опоры для самых нагруженных коньковых прогонов. Если использовать комбинированную конструкцию, то удастся добиться повышенной прочности.

Рекомендации по установке стропильной системы

Монтаж всегда осуществляется снизу-вверх. Первыми укладываются опорные балки, которые представляют собой мауэрлат. На них впоследствии устанавливаются стропила. Это позволит сформировать нижний каркас, который должен выходить за пределы стен на 50 см. Оговоренные пределы не должны быть превышены, в противном случае проект будет смотреться негармонично.

Правильность установки следует проверять с помощью строительного уровня. Если здание имеет деревянные стены, то опорные балки не понадобятся, ведь функцию мауэрлата будет выполнять верхний венец сруба.

Из каждого угла постройки должны выходить каркасные стропильные ноги, которые называются диагоналями. Верхние части, если нужно, можно придержать системой, которая будет состоять из стоек и раскосов. Основной задачей станет разгрузка стропил. Для этого необходимо перераспределить нагрузку по внутренним стенам или опорным столбам. Всей конструкции таким образом вы придадите достаточную жесткость.

Особенно внимательно необходимо отнестись к узлам присоединения стропильных ног к мауэрлату. Эти точки будут отвечать за прочность стропильной системы. Свес крыши будет регулироваться длиной диагональных стропил.

В заключение

В тех местах, где будут отсутствовать несущие стены, пятки стропил следует расположить на продольных балках, которые еще называются боковыми прогонами. Балка должна располагаться еще и в центре. Ее фиксируют на трех подпорках, две из которых будут располагаться на концах, а еще одна — в центре. Если крыша имеет внушительную площадь, то необходимо будет обустроить шпренгельные фермы. Они будут принимать на себя нагрузку от накосных стропил.

Эти узлы нуждаются в устройстве затяжек, на которые будет осуществляться опирание. В некоторых случаях их фиксируют на продольных и поперечных балках. Как только направляющие стропила будут установлены, можно начинать строительство основного каркаса. Наклонные стропила фиксируются к опорным балкам и коньковому прогону. Расстояние между ними должно составить 50 см, но не больше. Если промежутки увеличить, то стропильная система не выдержит нагрузок от снега.

На заключительном этапе вы должны будете уложить листы кровельного материала, это может быть металлочерепица, металлопрофиль или другой вариант. На пологих крышах стыки следует обработать морозостойким влагоустойчивым герметиком. Размер нахлеста при монтаже полотен этих материалов будет зависеть от угла наклона крыши. Чем кровля круче, тем нахлест должен быть меньше. Эта рекомендация относится и к шиферу.

Вальмовая крыша и стропильная система: схема устройства кровли

Сегодня многих российских мастеров интересует конструкция вальмовой крыши, поскольку такое архитектурное решение для загородного дома все больше и больше укореняется на просторах СНГ. Такая крыша представляет собой сложную стропильную систему, имеющую в сборке четыре части, две из которых выполнены в форме трапеции (кровля по длинной стене дома) и две из которых выполнены в форме треугольника (вальмы по торцевым стенам дома). Таким образом, вальмовая кровля требует точных расчетов и соблюдения всех принципов ее монтажа. Поэтому в материале ниже мы рассмотрим устройство вальмовой крыши и освоим основные ее элементы.

Фрагменты стропильной системы для вальмовой конструкции

Чтобы устройство стропильной системы вальмовой крыши стало более понятным и простым, необходимо в первую очередь разобраться в названиях ее составных элементов. А, уже зная их, можно визуально представить себе конструкцию крыши и если есть навыки,  сделать точный чертеж.

Важно: если черчение и расчеты — не сильная ваша сторона, то лучше доверить эту часть работы профессионалам. В дальнейшем же по чертежу уже можно будет собрать вальмовую стропильную систему.

Итак, составными частями вальмового скелета крыши являются:

Популярная БК выпустила приложение, официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по ссылке без регистрации и абсолютно бесплатно.

Рекомендуем к прочтению:

  • Балка коньковая. Располагается в самой верхней части конструкции и опирается на опорные балки. Длину конькового прогона вычисляют методом математических произведений.
  • Прогон. Представляет собой брус сечением 150х200 мм, располагающийся точно по центру торцевых стен здания вдоль всей его длины.
  • Опорные стойки. Являются поддерживающим элементом для конькового бруса. Их монтируют на прогон в вертикальном положении и укрепляют раскосинами и подпорками.
  • Подкос. Представляет собой короткие брусовые элементы, устанавливаемые под углом к вертикальным или диагональным элементам каркаса.
  • Стропило центральное. Выполняется из хвойной обрезной доски влажностью 16-20% сечением 150х50 мм. Монтируется в количестве четырех штук методом стыкования с обоими концами конька в его вершине и с мауэрлатом в нижней точке. То есть, каждые два центральных стропила образуют в верхней части конька своеобразную треугольную ферму.
  • Стропила диагональные (угловые). Размещаются по диагонали по отношению к коньковому прогону в верхней части и находят на углы дома в области мауэрлата. Выполняются из той же доски, что и центральные ноги.
  • Стропило промежуточное. Представляет собой элемент вальмовой крыши, конструкция которой становится теперь понятнее. Располагается перпендикулярно по отношению к коньковой балке и упирается в мауэрлат. Шаг промежуточной ноги должен составлять 60-80 см (но в зависимости от финишного кровельного покрытия). То есть, чем оно будет тяжелее, тем меньшим должен быть шаг стропил.
  • Стропило короткое. Имеет вид такой же, как и стропило промежуточное. Но такой фрагмент на порядок короче, поскольку упирается уже не в коньковый прогон, а в угловые стропила. Располагаются такие ноги параллельно промежуточным, а поэтому их длина будет тем меньше, чем ближе к карнизному свесу они будут монтироваться.
  • Балка ветровая. Имеет своеобразный вид подкоса, но на порядок длиннее. Устанавливается в качестве подпорок под промежуточные или угловые стропила с той стороны, с которой преимущественно преобладают ветры в регионе. Таким образом, снижает ветровую нагрузку на кровлю.
  • Затяжка. Играет роль одновременно затяжки и балки перекрытия. То есть, располагается перпендикулярно по отношению к длинной стене дома с шагом 50-70 см. Делается из доски 200Х50 мм.
  • Шпренгель. Деревянный фрагмент, сделанный из бруса сечением 50х50 или 50х100 мм. Предназначен для усиления жесткости мауэрлата и располагается его по углам, формируя треугольники.

Важно: чтобы вся стропильная система вальмовой крыши, схема которой представлена ниже на фото, была более жесткой, ее рекомендуется усиливать металлическими уголками, скобами и другими крепежами.

Выполнение расчетов для вальмового скелета крыши

В первую очередь при проведении расчетов стоит знать, что для вальмовой крыши угол уклона ее скатов должен быть не менее 40 градусов. Но при этом стоит знать, что если регион, в котором идет стройка, ветреный, то угол уклона можно сделать и меньше. Такая крыша будет иметь меньшую парусность, а значит, будет претерпевать меньшие ветровые нагрузки. В то же время для регионов с большим количеством осадков угол уклона вальмовой конструкции лучше увеличить.

Важно: чем выше будет расположение конькового прогона, тем больший расход материала будет на устройство крыши. И наоборот.

При расчетах можно использовать один из двух принципов:

  • Либо в первую очередь определить угол уклона скатов и потом вывести высоту конька;
  • Либо сразу определить высоту конька и, уже потом определять угол уклона.

Для проведения расчетов используют такие формулы:

Рекомендуем к прочтению:

  • Высота конька — h = (D х tan α ):2, где h — это высота прогона конька, а D — ширина торцевой стены дома.
  • Длина конькового прогона — Lконька = L-D, где L— длина конькового бруса, а D — ширина коробки здания.
  • Длина стропила центрального — L стр. центр. = h3+d2, где h — высота конструкции, а d — ширина дома. При этом длину промежуточных стропил выявляют по этой же формуле, возведя в квадрат данные высоты и ширины, и сложив их.
  • Длина карнизного свеса стропилины — L свеса = k:cos α , где К — расстояние от стены дома до самой крайней точки карнизного свеса.
  • Угол уклона между нижней частью ноги и плоскостью перекрытия — Α = 90° — α .
  • Стропило короткое первое — L1=(2:3)*L.
  • Стропило короткое второе L2 = (1:3)х L.
  • Протяженность диагонального стропила — √(L в кв. + d в кв.).

Площадь всех скатов крыши для закупки необходимого количества кровельного материала высчитывают по формулам:

  • Для вальмы (треугольного ската) — S=(a х h ):2 где а – основание ската, h — высота треугольного ската.
  • Для трапециевидных скатов — S=(a+b)*h:2, где a и b — это основание и верхняя часть трапеции.

Разметка кровельной конструкции

Чтобы грамотно смонтировать вальмовую крышу, стропильная система ее сначала должна быть нанесена на перекрытие пола. Монтировать каркас по разметке будет просто и быстро. А для облегчения работы необходимо сделать специальную линейку из фанерной доски шириной 5 см. На этот измерительный прибор удобно наносить все разметки, что позволит не отклоняться от заданных данных расположения стропильных ног и других элементов конструкции.

Итак, схема вальмовой крыши в разметке выглядит таким образом:

  • В первую очередь отмечают место расположения конькового пролета. Для этого выявляют с помощью специального мерила центр торцевых стен здания и между ними прокладывают прямую линию. Затем на ней отмечают длину конькового бруса.

Важно: конек должен располагаться на опорных ногах строго по центру начерченной оси и центру своей ширины. Таким образом, нагрузка на него будет равномерной. Если же сделать хоть малейшее отклонение, кровля будет выполнена со смещением, что может нарушить ее жесткость.

  • Теперь намечаем места расположения центральных стропил на мауэрлате. Для этого отступают от края торца конька внутрь 10 см и прокладывают прямую линию к мауэрлату. Таким же образом намечают расположение всех четырех центральных ног.
  • Затем от самого края коньковой балки к углу коробки дома наносят диагональную линию. Это будет местом расположения угловых стропильных ног. Соответственно таких линий должно быть четыре.
  • Следующим намечают промежуточные стропила вальмовой крыши. Для этого от центра конька к мауэрлату ведут линию. Это будет местом расположения одной ноги. Затем с шагом 50-70 см располагают остальные промежуточные стропила.
  • И наконец, короткие ноги будут находиться на таком же расстоянии друг от друга, что и промежуточные, с той лишь разницей, что их один конец будет упираться в угловые стропила, а другой — на мауэрлат.

Совет: сложные крыши в виде вальмы, которые будут находиться в двух уровнях, лучше доверить профессионалам. Они проведут точные расчеты и выдадут вам точный конструктивный результат.

Стропильная система вальмовой крыши — специфика устройства и описание процесса монтажа

Вальмовой называют крышу с четырьмя и более скатами, образующую скаты с одинаковым наклоном как с торцовых, так и фронтонной стороны постройки. При этом такая крыша более сложна по конструкции, чем обычная двускатная, но лучше сопротивляется ветровым нагрузкам.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 272
Источник: https://stroy-okey.ru/house/roof/stropilnaja-sistema-valmovoj-kryshi/

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).

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.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 3004
Источник: http://domnomore.com/valmovaia-krysha-stropilnaia-sistema/

Виды стропильной системы

Стропильная система вальмовой кровли может быть трех типов, в зависимости от того, как располагаются стропила:

  • Висячего. Это означает что стропила имеют опору на две точки: в верхней части на коньковый прогон, а в нижней на мауэрлат. Висячая стропильная система испытывает нагрузки на прогиб, сжатие и распирание. Все эти силы оказывают на нее дестабилизирующее действие, поэтому необходимы дополнительные компенсирующие элементы – затяжки, ригели, бабки. Они усложняют конструирование и монтаж вальмовой крыши, поэтому опытные кровельщики советуют отказаться от висячих стропил, если есть такая возможность.
  • Наслонного. При таком типе стропильной системы вальмовой крыши, стропила имеют опору на три точки: вверху на конек, в середине на стойку, а внизу на мауэрлат. Стойки устанавливают на внутренние несущие стены. Дополнительные вертикальные опоры снижают прогиб стропильных ног и ликвидируют распирающие усилие. Поэтому наслонную систему считают надежнее и устойчивее висячей, а кроме того более простой в монтаже.
  • Комбинированного. Этот термин означает что стропильная система состоит из чередующихся наслонных и висячих элементов. Это возможно, если в качестве опоры для стойки используют не внутреннюю несущую перегородку, а столб или колонну. Крыша получается открытого типа, то есть все балки и стойки не скрыты обшивкой, а видны.

Важно! При помощи висячей стропильной системы можно перекрыть строение не больше 6 метров шириной. Использование наслонных стропил с одной дополнительной опорой увеличивает это расстояние до 12 м, с двумя – до 18 м.

Используемый материал

Стропильная система крыши вальмового типа состоит из множества составных частей, которые отражает чертеж, они изготавливают из следующих материалов:

  1. Из металла. В таком случае используют уголки и двутавры из оцинкованного металла. Это прочный, коррозионностойкий, долговечный материал, который выдерживает большие нагрузки. У металлических стропил есть ли два существенных минуса – значительный вес и высокая стоимость. Поэтому используют металл в строительстве крыши крайне редко, особенно в частном домостроении.

  2. Из древесины. Чаще всего применяют дерево твердых хвойных пород, например, сосны. Преимущества очевидны – легкий вес, невысокая цена, простота в обработке. Слабое место деревянной стропильной системы – это подверженность гниению, действию микроорганизмов и вредителей. Однако, эта проблема решается обработкой антисептическими составами. Кстати, те, кто заботится о пожарной безопасности, применяют еще антипирены.

Правильно обработанное и подготовленной дерево – прекрасный материал для изготовления стропильной системы. Работать с ним гораздо проще, он не требует специального инструмента. А приятная цена позволит снизить затраты. Тем более металлический каркас крыши могут позволить себе лишь те, кто уверен в запасе прочности фундамента.

Элементы системы

В зависимости от площади и особенностей планировки дома, стропильная система вальмовой крыши приобретает различные виды, но основу ее составляют следующие элементы:

  1. Мауэрлата, представляющего собой брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм. Его задача – равномерное распределение веса кровельной конструкции по периметру несущих стен. К мауэрлату крепят нижние части стропильных ног.
  2. Лежня, изготовленного из бруса толщиной 100 мм и более, который выполняет функции мауэрлата на внутренних несущих перегородках. На лежень монтируют стойки.
  3. Конькового прогона, деревянный брусок, на который опираются верхние части стропильных ног. Его соединяет собой вертикальные стойки.
  4. Диагональных стропил, формирующих ребра вальмовых скатов. Их крепят таким образом, что они продолжают конек и расходятся к углам дома. Всего в вальмовой крыше четыре диагональных стропильных ноги, их крепят к коньковом прогону и мауэрлату. Эти стропильные ноги имеют большую длину и подвергаются большим нагрузкам, поэтому их толщина должна быть в два раза больше рядовых.

  5. Рядовых стропил, которые служат опорой трапециевидных скатов. Для изготовления используют доски размера 50х150 мм или 100х150 мм. Верхняя часть рядовых стропильных ног опирается на коньковый прогон, а нижняя на мауэрлат. Шаг между ними берется 60-120 см, на его размер оказывает влияние применяемый утеплитель и вес кровельного материала.
  6. Нарожников, укороченных стропил, прикрепляемых одной стороной к диагональным, а другой к мауэрлату. Расстояние между нарожниками не должно превышать 70-80 см, а размеры пиломатериала не имеют особого значения, так как нагрузка на них не велика.
  7. Стоек, то есть вертикально расположенных опор из бруса. Стойки устанавливают на лежень, они подпирают стропильную ногу в средней части или коньковый прогон в зависимости от характера использования чердачного помещения.
  8. Затяжек, горизонтальный перемычек между ногами каждой стропильной пары. Затяжки стягивают стропила, снимая распирающую нагрузку на стены. Расположенную высоко у конька затяжку называют ригель, а низкорасположенную используют как балку перекрытия.
  9. Подкосов, подстропильных ног, которые располагают под углом к стропилам для уменьшения их прогиба под собственным весом.
  10. Шпренгелей, вертикальных подпорок диагональных стропил. Конструкции с вертикальными стойками и горизонтальными схватками называют шпренгельные фермы.

Обратите внимание! Некоторые элементы стропильной системы вальмовой крыши имеют значительную длину. А стандартный размер пиломатериалов из дерева ограничен шестью метрами. Чтобы выйти из этой проблемной ситуации, кровельщики изготавливают клееные или наборные стропила, составленный из двух или трех частей.

Монтаж мауэрлата

Монтаж мауэрлата – отправная точка создания стропильной системы для вальмовой кровли. Правильная установка обеспечит надежное основание для стропил. Во время строительства дома из бруса или бревна роль мауэрлата выполняют верхние венцы. В сооружениях из кирпича, газосиликатных блоков его крепят следующим образом:

  • На верхнем срезе стен налаживают опалубку и заливают бетонный, усиленный арматурой пояс, в который вмуровывают металлические шпильки.
  • Мауэрлатный брус обрабатывают антисептиком глубокого проникновения и изготавливают в нем отверстия под шпильки. При чем расположение отверстий рассчитывают таким образом, чтобы они не совпадали с местами крепления стропильных ног, а находились между ними.
  • После застывания бетонного пояса, которое происходит в течении 2-3 дней, на него монтируют гидроизоляцию. Эти функции обычно выполняет сложенный в два соя рубероид.
  • Мауэрлат укладывают на гидроизоляцию и притягивают металлическими шпильками.

Обратите внимание, что большое количество отверстий снижают прочность мауэрлата, провоцируют появление трещин, дефектов, снижая его опорные функции. Запомните, в мауэрлате никогда не выполняют выпилы под стропила, нарушать его целостность нельзя!

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 6771
Источник: http://KrovlyaKrishi.ru/vidy-krysh/chetyrexskatnaya-valmovaya/stropilnaya-sistema-valmovoj-kryshi.html

Создание чертежа стропильной системы вальмовой крыши

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

Измеряем габаритные данные строения

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

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

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

Выбор оптимальной высоты крыши

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

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

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

Выбор угла наклона ската вальмовой кровли

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

Как вычислить угол ската крыши и рассчитать ее монтаж

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

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

Выбираем точки (шаг) установки стропилин

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

Как правильно подобрать шаг установки стропил

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

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

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

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

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

Определяем длину конька

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

Как правило, расчет длины конька проводится в следующей последовательности:

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

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

Рассчитываем количество необходимого материала

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

Расчет площади вальмовой кровли

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

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

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 6230
Источник: http://www.krovlyakrysh.ru/stropilnaya-sistema-kryshi/chertezh-stropilnoj-sistemy-valmovoj-kryshi/

Этапы работы по монтажу вальмовой крыши

От этапа установки стропильной системы зависит качество всей крыши, ее надежность и срок эксплуатации. Важно подойти к этому вопросу со знанием дела или привлечь специалистов.

Установка мауэрлата

Для монтажа берут дерево первого сорта с внушительным сечением 100*100 или 100*150. Укладывается брус только в внахлест, никак не в стык. Также должны присутствовать точки соединения со стенами дома в большом количестве. Узлы соединения укрепляют скобами из металла.

В постройки из кирпича, пеноблоков и арболита дополнительно сооружается армопояс под мауэрлат. В такой пояс заранее вшиваются шпильки для последующего устилания дерева.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте о строительстве крыши дома.

Создание прогона

Эта часть в виде балки создается для крепления дополнительных опор под стропильные ноги. Прогон не из главных элементом системы, его внедряют в больших и усложненных проектах вальмовых крыш.

Опорные стойки

Эти стойки являются подпоркой для конька.

Стойки являются обязательной частью стропильной системы

Создание конька

На этот элемент стропильной системы вальмовой крыши опираются все балки. Он расположен в наивысшей центральной части кровли. Образуется он в результате соединения стропильных пар ног. На данный участок каркаса действует очень большая нагрузка, поэтому, чтобы коньковый брус ее выдержал, используют несколько вариантов соединения древесины: встык, внахлест и врубка «вполдерева.

Методы соединения стропильных балок

Монтаж стропильных ног

Стропила можно монтировать в следующем порядке: сначала по диагонали, а потом остальные, или вначале центральные балки, а следом диагональные. На этом этапе монтажных работ стропильные ноги устанавливают на мауэрлат. Способов крепления несколько.

Крепление к мауэрлату тоже можкт быть разным

А также:

Схема крепления стропил к мауэрлату и к коньковому прогону

Важно: от монтажа ног к мауэрлату зависит срок эксплуатации и надежность всей стропильной системы. Так, если установить крепления слабо или допустив ошибку, крышу может просто «снести» ветром полностью.

В видео процесс разметки стропил:

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про расчет кровли четырехскатной крыши.

Крепление наслонных стропил

Существует две схемы прикрепления наслонных стропил:

По схеме «жесткий низ – свободный верх»

…и «жеский верх – свободный низ»

Для того чтобы создать теплую мансарду монтаж следует проводить по следующему плану на рисунке.

Для теплой крыши применяется своя схема обустройства крыши

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 2704
Источник: https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/

Способы крепления стропил вальмовой крыши

На иллюстрации ниже представлено несколько современных способов крепления стропильных балок к мауэрлату.

При этом используются способы с запилом балки по месту (или предварительно, с вспомогательными опорными элементами и накладками-кобылками для удлинения стропил и увеличения свеса по мере необходимости.

Укороченные стропильные балки к диагональным крепятся немного иначе, поскольку нагрузка на них снижена и обычный способ монтажа не подходит.

Крепления балок в коньковой части также имеют отличия. Выбор конкретного способа зависит от навыков работы строителей, имеющихся крепежных материалов и планируемого типа гидроизоляции.

Связка диагональных стропил, конька и промежуточных стропильных брусьев особенно ответственна, поскольку этот узел обеспечивает жесткость всей конструкции.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 835
Источник: https://stroy-okey.ru/house/roof/stropilnaja-sistema-valmovoj-kryshi/

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

  • ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;
  • количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;
  • вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;
  • необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материалаТаблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

  1. сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
  2. затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
  3. далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
  4. на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
  5. полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Формулы для расчета вальмовой крыши
Как рассчитать площадь вальмовой крыши?

Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.

Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.

Расчет площади вальмовой крыши — формулы

Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.

Блок: 5/10 | Кол-во символов: 2710
Источник: http://moydomik.net/krovlya/ustroy-kryshi/455-stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi.html

Вальмовая крыша – устройство стропильной системы

Для расчета системы из стропил вальмовой кровли необходимо, применив стандартную рейку, определить горизонтальную проекцию (заложение) промежуточной стропильной ноги.

Следом коэффициент уклона перемножить на представленный.

Для нахождения длины стропила, также можно прибегнуть к теореме Пифагора

Для нахождения длины угловых стропил требуется умножить заложение на коэффициент из таблице выше

В видео пример расчета конструкции:

Чтобы определиться с сечением дерева для ног из стропил можно воспользоваться приведенной таблицей

Так, при величине распределенной нагрузки на ноги в 125кг/м и длине пролета в 6 м выбирают брус с сечением одним из: 240*80; 230*90 и 220*100, или кругляк 220 мм.

Пример чертежа вальмовой стропильной системы крыши:

Для неподготовленного человека чертеж достаточно сложный

Стропильная система вальмовой крыши, схема 2:

На первый взгляд схемы не отличаются, но каждая имеет свои особенности

В этом видео полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

Блок: 5/9 | Кол-во символов: 1146
Источник: https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/

Видео-инструкция

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про расчет кровли четырехскатной крыши.

Крепление наслонных стропил

Существует две схемы прикрепления наслонных стропил:

По схеме «жесткий низ – свободный верх»

…и «жеский верх – свободный низ»

Для того чтобы создать теплую мансарду монтаж следует проводить по следующему плану на рисунке.

Для теплой крыши применяется своя схема обустройства крыши

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 2704
Источник: https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/

Способы крепления стропил вальмовой крыши

На иллюстрации ниже представлено несколько современных способов крепления стропильных балок к мауэрлату.

При этом используются способы с запилом балки по месту (или предварительно, с вспомогательными опорными элементами и накладками-кобылками для удлинения стропил и увеличения свеса по мере необходимости.

Укороченные стропильные балки к диагональным крепятся немного иначе, поскольку нагрузка на них снижена и обычный способ монтажа не подходит.

Крепления балок в коньковой части также имеют отличия. Выбор конкретного способа зависит от навыков работы строителей, имеющихся крепежных материалов и планируемого типа гидроизоляции.

Связка диагональных стропил, конька и промежуточных стропильных брусьев особенно ответственна, поскольку этот узел обеспечивает жесткость всей конструкции.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 835
Источник: https://stroy-okey.ru/house/roof/stropilnaja-sistema-valmovoj-kryshi/

Расчет вальмовой крыши

Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:

  • ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;
  • количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;
  • вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;
  • необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.

Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины

Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:

Таблица — угол наклона крыши в зависимости от кровельного материалаТаблица — угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия

Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:

  1. сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
  2. затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
  3. далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
  4. на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
  5. полученная точка является заложением промежуточного стропила.

Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Формулы для расчета вальмовой крыши
Как рассчитать площадь вальмовой крыши?

Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.

Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.

Расчет площади вальмовой крыши — формулы

Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.

Блок: 5/10 | Кол-во символов: 2710
Источник: http://moydomik.net/krovlya/ustroy-kryshi/455-stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi.html

Вальмовая крыша – устройство стропильной системы

Для расчета системы из стропил вальмовой кровли необходимо, применив стандартную рейку, определить горизонтальную проекцию (заложение) промежуточной стропильной ноги.

Следом коэффициент уклона перемножить на представленный.

Для нахождения длины стропила, также можно прибегнуть к теореме Пифагора

Для нахождения длины угловых стропил требуется умножить заложение на коэффициент из таблице выше

В видео пример расчета конструкции:

Чтобы определиться с сечением дерева для ног из стропил можно воспользоваться приведенной таблицей

Так, при величине распределенной нагрузки на ноги в 125кг/м и длине пролета в 6 м выбирают брус с сечением одним из: 240*80; 230*90 и 220*100, или кругляк 220 мм.

Пример чертежа вальмовой стропильной системы крыши:

Для неподготовленного человека чертеж достаточно сложный

Стропильная система вальмовой крыши, схема 2:

На первый взгляд схемы не отличаются, но каждая имеет свои особенности

В этом видео полезная информация по стропильной системе вальмовой крыши

Блок: 5/9 | Кол-во символов: 1146
Источник: https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/

Видео-инструкция

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 19
Источник: http://KrovlyaKrishi.ru/vidy-krysh/chetyrexskatnaya-valmovaya/stropilnaya-sistema-valmovoj-kryshi.html

Заключение

При любой конструкции стропил вальмовой крыши правильно устроенная система легко выдерживает нагрузку от собственного веса и атмосферных осадков. Однако сложность построения схемы вальмой кровли и расчет стропильной системы требует работы профессионалов, то же самое касается и монтажа. Браться за самостоятельный расчет и возведение такой крыши стоит только при наличии достаточного опыта строительства.

Пожалуйста, :

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 548
Источник: https://stroy-okey.ru/house/roof/stropilnaja-sistema-valmovoj-kryshi/

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 , 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 крышиПоправочный коэффициент для угловых стропил Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:121.0161.031
4:121.0271.054
5:121.0431.083
6:121.0611.118
7:121.0821.158
8:1 21.1061.202
9:1 21.1311.250
10:121.1611.302
11:121.1921.357
12:121.2251.414

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.
  4. Установка опор, конькового прогона и угловых стропильных ног

  5. 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.
  6. 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.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 6598
Источник: http://domnomore.com/valmovaia-krysha-stropilnaia-sistema/

Инструменты для строительства вальмовой крыши

Конструкция крыши и способы обустройства узлов определяют набор инструментов, которые следует подготовить до начала работ.

Для работы с деревом пригодится: уровень, ножовка, молоток, рулетка, разметочный шнурок, степлер.

Для работы с металлическими конструкциями понадобятся электродрель, клепальщик, ножницы просечные.

Инструмент и расходные материалы должны быть подготовлены заранее, т.к. сложный монтаж стропильной системы вальмовой крыши предполагает большое число запилов и установки гвоздей.

Чтобы упростить замеры и иметь возможность делать все детали одинакового размера, мастера советуют заменить рулетку замерной рейкой. Измерительную рейку делают из фанеры шириной в 50 мм, на которую наносят основные размеры.

Блок: 7/10 | Кол-во символов: 770
Источник: http://moydomik.net/krovlya/ustroy-kryshi/455-stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi.html

Варианты устройства вальмовых крыш

Для создания эффектных архитектурных решений и расширения внутреннего полезного пространства мансарды, проектировщики разработали несколько вариантов устройства вальмовых объектов.

Кровля с эркерами

Часть дома в виде выступа за границы фасада является эркером. Такой элемент строят по форме многогранника или прямоугольника и добавляют в общую систему из стропил. Созданное им пространство подходит для продолжения гостиной комнаты, холла или использования в качестве пролета для лестницы.

Вальмовая крыша для дома с козырьком

Проект по форме выглядит, как двускатные щипцы. Козырек имеет иной угол наклона, нежели треугольные скаты основной кровли. Часто проектируется, когда на здании не жилой чердак. Иногда используется в качестве навеса.

Проект четырехскатной крыши с козырьком

Крыша с «кукушкой»

Внешне такая конструкция – это щипец с заниженной частью. Элемент выполняет функцию подачи естественного дополнительного света в жилую площадь. Может сооружать на одинаковом расстоянии от боковых стен дома и выше входа. Также является дополнительным декором здания.

Асимметрия

Проект кровли с различными углами наклона, в основном, используется не для создания жилой площади. Он устанавливается в местности с сильными ветрами. Ассиметрично расположенные скаты и козырек, действует как распределяющие ветровую нагрузку элементы, и предостерегают объект от срыва.

Крыша с неправильной диагональю

Сложные проекты с разными по форме и длине боковыми частями кровли образуют смещение стропильной группы по диагонали. Такие решения, как правило, применяют над гаражом или баней.

Сложные проекты крыши с неправильной диагональю

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про обрешетку крыши: что это такое и как правильно ее сделать.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 1850
Источник: https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/

Материал для вальмовой крыши

Порода и сорт древесины оказывают прямое влияние на длительность и надежность кровельной конструкции. Мастера советуют отдать предпочтение пиломатериалу из лиственницы или сосны. Все заготовки требуют предварительной обработки антипиренами и антисептиками.

Помимо древесины понадобится металлические крепления, гвозди, саморезы, анкерные болты.

Примечание. Формируя вальмовую стропильную систему на деревянном доме, который может дать усадку, мастера советуют использовать плавающие крепления для соединения стропил с мауэрлатом. Такой способ компенсирует подвижки венцов при естественной усадке дома из бруса или бревна.

Опора скользящая для стропил (закрытое скользящее крепление)

Блок: 8/10 | Кол-во символов: 714
Источник: http://moydomik.net/krovlya/ustroy-kryshi/455-stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi.html

Итог

Вальмовая крыша украшает практически любое строение. Видов и способов устройства составляющей ее стропильной системы много. При правильном расчете и монтаже, такая кровля служит века. Применять ее возможно для дома, беседки, бани и прочих объектов.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Распечатать

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 520
Источник: https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/

Кол-во блоков: 16 | Общее кол-во символов: 35278
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:
  1. https://m-strana.ru/articles/stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi/: использовано 4 блоков из 9, кол-во символов 6220 (18%)
  2. http://www.krovlyakrysh.ru/stropilnaya-sistema-kryshi/chertezh-stropilnoj-sistemy-valmovoj-kryshi/: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 6230 (18%)
  3. http://moydomik.net/krovlya/ustroy-kryshi/455-stropilnaya-sistema-valmovoy-kryshi.html: использовано 3 блоков из 10, кол-во символов 4194 (12%)
  4. http://domnomore.com/valmovaia-krysha-stropilnaia-sistema/: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 9602 (27%)
  5. https://stroy-okey.ru/house/roof/stropilnaja-sistema-valmovoj-kryshi/: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 2242 (6%)
  6. http://KrovlyaKrishi.ru/vidy-krysh/chetyrexskatnaya-valmovaya/stropilnaya-sistema-valmovoj-kryshi.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 6790 (19%)

Источник: m-strana.ru

Четырёхскатная крыша стропильная система, видео, фото

Крыши частных домов, имеющие четыре, а не один или два ската, являются гораздо более серьезной конструкцией. Собрать ее не сложнее, чем двухскатную, но преимуществ четырёхскатная крыша стропильной системы имеет больше. Высокое качество кровли обеспечивается прочностью такой системы. На фото четырехскатная крыша своими руками

Особенности крыши из четырех скатов

  1. Главное преимущество – отсутствие щипцов и фронтонов. Нетрадиционная конструкция стропильной системы позволяет крыше без последствий переносить сильные ветра, минимизировать возможные разрушения в местах свесов карниза с течением времени, также отсутствие фронтона – это экономия на стройматериалах и трудозатратах.
  2. Концы стропил, которые пересекаются между собой и крепятся на балке конька, придают конструкции жесткость, препятствуют ее деформированию под весом осадков, стройматериалов кровли или оборудования, смонтированного на крыше.
  3. Конструкция и устройство вальмовой крыши предполагает возможность обустройства карнизных свесов по периметру всего дома, защищая фасад от атмосферных воздействий и перепадов температуры.
  4. В схеме архитектурного соответствия четырёхскатная крыша при пристройке веранды или мансарды к дому делает здание более устойчивым к неравномерно распределенным нагрузкам.
  5. Эстетичность крыши доказана практикой и временем – такие конструкции используются с тех лет, когда люди научились строить себе убежища, которые потом превращались в прочные и красивые дома.

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

 

 

Вальмовая крыша

Крыша по вальмовому типу (см. фото выше) представляет собой сборку двух трапециевидных или треугольных деревянных узлов. Эти элементы скрепляются между собой плоскостями верхних поверхностей, а грани треугольников перекрываются коньковыми скатами.

 

На стропильный каркас вальмовой крыши монтируется кровельный пирог, состоящий из нескольких слоев: гидроизолятора, теплоизолятора, вентиляционного слоя стройматериалов и финишного декоративного и защитного покрытия (см. видео). По виду крепления система вальмовой крыши подразделяется на висячую и наслонного типа. Наслонная схема стропильной системы четырёхскатной крыши в исполнении более экономична, проще в монтаже и по конструкции. Чертежи системы стропил

 

 

При наклоне вальмовой крыши ≤ 35° обязателен монтаж вспомогательных опорных балок, чтобы укрепить длинный пролет со стропилами наслонного типа. Дополнительные опоры предохраняют дом от атмосферной влаги, сильных ветров и перепадов температур.

Схема стропильной конструкции крыши с четырьмя скатами
  1. Стропила накосной конструкции – брус, монтирующийся по диагонали, одним торцом упирается в мауэрлат, вторым – крепится к следующей паре. Так как в развернутом виде накосные стропила имеют очень большие размеры, то на крыше их необходимо надежно фиксировать. Также накосные стропила исполняют роль опоры для нарожников.
  2. Трапециевидные деревянные сборки для скатов кровли.
  3. Нарожники – конструкции небольшого размера из стропильных балок короткой длины, укрепляются на стропилах накосного типа. Если ширина стен дома составляет ≥ 4,5 м, то конструкцию соединяют в блок из нескольких элементов, чтобы потом из них сделать единую кровлю.
  4. Подкосы, ригели и стойки служат для минимизации размеров и применения нарожников. Использование этих элементов позволяет собрать кровлю практически без дополнительного укрепления.
  5. Лежни служат опорами для стоек и подкосов, нижним концом их упирают в подставки из кирпича на внутреннем стенном торце или подгоняют под размер подкладками деревянных брусков.
  6. Прогон представляет собой балку, уложенную параллельно нижней опорной балке. Служит для обеспечения прочности стропильной конструкции.
  7. Шпренгелями увеличивают жесткость по всем направлениям. Шпренгели должны иметь такое же сечение, как и стропила, и крепятся они по длине пролета.
Схема четырёхскатной кровли

 

Шатровая крыша

Крышу по типу шатра можно построить из треугольных деревянных конструкций. Неспециалисту совладать с построением такой крыши будет непросто, так как здесь важно абсолютно точно соблюдать все размеры и габариты, чтобы добиться полной симметрии шатровой кровли. Но благодаря такой крыше ваш дом выдержит ветер любой силы, даже ураган. Самодельная крыша, стропильная система которой выполнена в виде шатра, превосходно предохраняет жилье от проникновения холода и влаги даже в чердачное или мансардное пространство. Крыша в виде шатра

По конструкции чертежи вальмовой и шатровой системы стропил похожи, так как состоят из одинаковых узлов и элементов. Разница – только в длине стропил и вариантах монтажа. В шатровой конструкции также хорошо работают стропила висячего или наслонного типа, но висячие элементы закрепить своими силами дилетанту очень сложно – потребуется помощь профессионала. Шатровую крышу часто обустраивают над площадями без внутренних перекрытий, перегородок и стен, и балки для опор укладываются на несущие стены. Детали наслонной конструкции изготовить дешевле и легче, но, чтобы с ними можно было работать, необходимо наличие внутренней несущей стены и/или бетонных колонн. Безраспорно-наслонная схема

 

Как работать со стропилами – советы и правила

  1. Перед началом работ с любыми изделиями из дерева их необходимо обработать антисептическими и антипиреновыми средствами.
  2. Древесина для любых элементов должна быть хорошо высушена в естественных условиях. Влажность материала должна быть ≤ 22%.
  3. Мауэрлат делается из бруса с квадратным сечением 150 мм или прямоугольным 150 х 100 мм.
  4. Стропила должны иметь в длину ≥  50 мм и в ширину ≥ 150 мм.
  5. Для всех изделий используется одна порода дерева, и желательно – хвойная.
  6. Чтобы изготовить большое количество ригелей, стоек и прогонов с одним углом среза, используется заранее заготовленный шаблон.
Шаблон для разметки стропил

В вальмовой системе стропил сначала делается опора в виде мауэрлата. От ровного его устройства  зависит не только прочность конструкции, но и эстетичность всей крыши, поэтому опорные балки должны быть уложены строго по горизонтали. Облегчить выравнивание мауэрлата может заливка небольшого ростверка (опалубки) по всему периметру стен дома. Подробнее об этом смотрите видео ниже.

 

Для крепления ростверка используются арматурные штыри, вбитые или вставленные в стену. Через отверстия в этих стержнях мауэрлат крепится резьбовыми соединениями к стенам и ростверку. Как крепить мауэрлат

Как собирать и монтировать на месте систему вальмовой крыши:

  1. Верхние плоскости несущих стен дома необходимо перед установкой вскрыть гидроизоляторами – мастикой, битумом, гудроном. Сверху на слой гидроизоляции укладывается рубероид.
  2. Опорный брус, из которого будет собираться мауэрлат, насаживается на штыри в стенах, притягивается гайками с шайбами. При монтаже мауэрлата нужно постоянно проверять его горизонтальность при помощи уровня.
  3. Следующей устанавливается центральная опора – к ней будут прикрепляться стойки с коньком. Опорная балка укладывается или на боковые балки мауэрлата, или на поверхности внутренних несущих стен.
  4. Для главной опоры конька устанавливаются вертикальные балки. Коньковые опоры не нужно сразу крепить жестко – только после полной сборки системы стропил. Жесткость можно придать стальными уголками, деревянными распорками или металлическими шпильками.
  5. Чтобы крыша была идеально симметричной, стропила треугольных вальмовых конструкций опирают на мауэрлат в расчетных местах. Разметку под каждое из них нужно делать заранее, чтобы балка не попала на крепежный стержень. Промежуточные балки нужны, чтобы соединить конек со стенами.
  6. Дальше устанавливаются накосные стропильные балки, которые будут соединять каждый угол дома с концом коньковой балки.

Между свесом и стеной выдерживается расстояние ≥ 50 см. Если участок выбран в регионе с сильными ветрами, то это расстояние увеличивается в 2 раза. Таким образом обеспечивается защита крыши и стен от осадков, которые могут задуваться и увлажнять поверхность вплоть до фундамента.

Крепление стропил к мауэрлату

 

  1. Теперь можно крепить рядовые стропильные брусья, чтобы соединить мауэрлат с коньком. Расстояние между стропилами рассчитывается исходя из общих размеров крыши и длины промежуточных стропил. Некоторые кровельные стройматериалы нужно укладывать на часто смонтированную обрешетку, поэтому общих рекомендаций по соблюдению расстояний нет. Рядовые стропила в стандартном решении устанавливаются в паз через 0,4-0,5 м, также место крепления можно усилить гвоздями или стальными накладными пластинами.
  2. Если крыша имеет небольшой угол наклона, то стропила нужно усилить шпренгелями из-за дополнительного давления снега зимой.
  3. Для укрепления верхнего торца накосных брусьев монтируется ферма из шпренгелей. Она состоит из двух подкосин, выходящих из одной точки.
  4. Последний шаг в строительстве стропильной системы – обрешетка. Материал для каркаса обрешетки выбирается исходя из кровельного материала. Чаще всего это квадратные рейки сечением 5 см, а если обрешетка будет сплошной, то можно использовать доски или пятислойную фанеру.

Для большей наглядности процесса рекомендуем посмотреть приведенные в материале видеоролики.

Стропильная система вальмовой крыши: схема устройства, расчет, фото


Стропильная система вальмовой крыши имеет свои конструктивные особенности, которые и отличают ее от других типов стропильных систем, используемых при строительстве домов различной этажности.

Вообще такой тип крыши считается одним из самых надежных сооружений, которое способно эффективно защитить здание от различных внешних воздействий.

 

 

Схема стропильной системы такой крыши представляет собой расположенные в определенной последовательности стропильные опоры и другие элементы конструкции, которые могут быть дополнительно оборудованы мансардой или эркерами.

Важным моментом при проектировании вальмовой крыши является чертеж, который должен быть составлен по всем правилам и учитывать все элементы конструкции.

Также на этапе проектирования строения и непосредственно вальмового типа крыши следует провести расчет, в котором будут учитываться нагрузки на опоры, элементы стропил и другие конструкционные узлы.

Сборка конструкции вальмовой крыши, при условии, что имеется правильный расчет и соответствующий чертеж, может быть проведена своими руками, и более подробно об этом процессе можно увидеть на видео, которое размещено ниже.

Видео:

Устройство крыши вальмового типа

Для того чтобы возвести своими руками вальмовую крышу, необходимо досконально разобраться в ее устройстве.

Вне зависимости от конструкции стропильной системы крыши, первым делом обустраивается мауэрлат.

Именно этот элемент принимает на себя всю основную нагрузку от крыши и равномерно распределяет ее по периметру стен.

Также для того, чтобы крыша была надежной и прочной, перед тем, как обустроить мауэрлат, необходимо еще оборудовать по периметру стен армирующий пояс.

Видео:

Этот важный элемент добавит прочности строению и поможет усилить несущую способность возводимых стен дома.

При обустройстве армирующего пояса и мауэрлата важно соблюдать горизонтальную ровность по всему периметру дома, так как только в этом случае все опоры конструкции крыши будут равномерно распределять между собой все внешние нагрузки.

Также перед началом работ следует определиться и с типом возводимых скатов, а также их конструктивными особенностями.

При возведении вальмовой крыши, как правило, используются несколько различных видов стропил.

Так, необходимо будет обустроить диагональные, угловые и центральные стропила, каждые из которых впоследствии будут воспринимать различные виды нагрузок, расчет которых производится на предварительном этапе.

В свою очередь, расчет высоты будущей крыши и углов ее наклона производится с учетом средней силы ветра, предполагаемого количества осадков, а также выбранного кровельного материала.

Все узлы стропильной системы крыши вальмового типа собираются из бруса с определенными размерами.

Для этих целей лучше использовать дерево хвойных пород с минимальным количеством сучьев, предварительно обработанное специальными защитными составами.

Схема такой крыши составляется с учетом самых разных факторов, которые в той или иной степени могут оказать воздействие на ее конструкцию.

Некоторые виды вальмовых крыш можно увидеть на фото, которые размещены ниже.

Фото:

Особенности конструкции

Популярность вальмовых крыш можно объяснить тем, что она обладает высокими прочностными показателями, а также долговечностью и оригинальным внешним видом.

Многие выбирают такую конструкцию в виду ее специфической конфигурации, которая придает строению интересный внешний вид.

Кроме этого, такая форма кровли дает возможность дополнительно обустроить в пространстве чердака удобное помещение, в том числе и жилое.

За счет того, что конструкция вальмовой кровли выполнена обтекаемой формы, она отлично выдерживает ветровые нагрузки, а ее конек имеет надежную защиту даже при сильных его порывах.

Классическая конструкция такой крыши состоит из четырех отдельных скатов, которые имеют определенный наклон с каждой стороны дома.

В этом случае два ската принимают за боковые, а два остальных располагаются непосредственно между ними.

В данной кровле имеются две отдельных вершины, которые между собой соединяются при помощи конька.

У подобной кровли два ската выполняются в форме правильной трапеции непосредственно по длинным диагоналям, в свою очередь те, которые проходят по торцу имеют форму треугольника.

Любая вальмовая кровля в обязательном порядке состоит из определенного количества элементов.

В ее состав входит коньковый брус, который выполняет функции несущей оси и является самой верхней точкой крыши.

Также у любой вальмовой кровли имеются угловые стропила, являющиеся основными силовыми элементами, которые жестко соединяют между собой все углы строения и конек.

Кроме этого в конструкцию крыши входят короткие стропильные элементы, опирающиеся непосредственно на мауэрлат, а также так называемый рядовой каркас, количество которых всегда имеет одинаковое значение, равное шести.

Каждый отдельно взятый элементы крыши вальмового типа имеет свое функциональное назначение, кроме этого для каждого из них выполняется индивидуальный расчет допустимой нагрузки.

На фото ниже можно увидеть классический вариант вальмовой крыши у дома.

Разновидности крыш вальмового типа

Как и любые другие типы крыш, вальмовые могут быть различной конфигурации и формы.

Так, если ее конструкция заканчивается немного выше места расположения боковых скатов, то ее принято называть голландской или датской.

Данный вариант кровли встречается достаточно редко ввиду своих сложных конструктивных особенностей.

Наиболее распространенным вариантом такого типа кровли является шатровый. В этом случае скаты имеют одинаковую форму, а боковые элементы и вовсе полностью отсутствуют.

Следует отметить, что вальмовая кровля может быть обустроена, только если постройка имеет правильную квадратную форму.

Каждый тип вальмовой кровли имеет свои характерные особенности, которые неизменно отражаются на ее конструкции, а соответственно, и на наличие тех или иных элементов.

Очень часто встречаются вальмовые крыши в различных вариациях, дополненные всевозможными ломаными линиями и архитектурными элементами декоративного назначения.

В этом случае необычную форму кровли получают за счет использования скатов с различными геометрическими размерами, а также расположенными под разными углами.

Данные крыши в конструктивном исполнении выполнить достаточно сложно, однако, они имеют эффективный и оригинальный внешний вид.

Расчет нагрузок на элементы таких крыш должен производиться максимально точно, так как в этом случае сложно предсказать воздействие тех или иных внешних параметров.

Ломаные крыши вальмового типа без соответствующего опыта собрать своими руками достаточно сложно.

На фото ниже можно увидеть исполнение крыш вальмового типа.

Фото:

Необходимые расчеты

Если принято решение делать кровлю вальмового типа, то необходимо правильно своими руками провести расчет всех ее конструктивных элементов.

В первую очередь выбирается угол наклона каждого ската, для чего следует учитывать нагрузку от ветра и снега. Кроме этого, отдельно вычисляется высота конька и длина самого ската.

Также следует рассчитать параметры вальмовых стропил, причем с максимальной точностью.

Только после того, как будут правильно посчитаны данные параметры, можно приступать к составлению проекта, а также проводить расчет общей площади крыши, что поможет получить представление о необходимом для работы количестве материалов.

Вычислить общую площадь кровли можно только в том случае, если известны соответствующие параметры самих вальм, а также скатов-трапеций.

Видео:

Все это вычисляется математическим путем, для чего необходимо вспомнить школьный курс геометрии.

Получив все необходимые величины и сложив их между собой, можно будет узнать общую площадь возводимой кровли.

Проводить все эти расчеты следует в обязательном порядке, так как это поможет правильно спроектировать конструкцию каркаса кровли и узнать количество материала, который потребуется при проведении соответствующих работ.

Монтаж стропильной системы

Хорошо изучив устройство стропильной системы вальмовой крыши, подготовив проект и весь необходимый для ее возведения материал, можно приступать к проведению своими руками строительных работ.

Первым делом следует установить стропильные балки поверх мауэрлата. Далее размечается и обустраивается конек, при этом следует сделать его стойки максимально жесткими.

После этого осуществляется монтаж всех накосных стропил.

Эти стропила должны быть выставлены максимально ровно, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

В свою очередь, для того, чтобы собрать диагональные стропила, придется сращивать между собой несколько досок.

Следует учитывать, что каркас из стропил должен немного выходить за пределы стен дома. На видео, которое размещено ниже, можно увидеть, как рассчитывается стропильная система для вальмовой крыши.

Видео:

Особое внимание следует уделить установке промежуточных стропил. Данные стропила собираются между собой по определенным правилам в виде специальной конструкции.

Общее количество промежуточных стропил рассчитывается с учетом общей длины здания. Важным моментом также является соединение стропил непосредственно на коньковом брусе.

На завершающем этапе производится сборка угловых стропил. Вся стропильная система должна быть усилена дополнительными элементами.

Для придания жесткости стропилам выставляются горизонтальные стойки. Более подробно о том, как собрать стропильную систему для вальмовой кровли, рассказано на видео, которое размещено ниже.

Ферменная система вальмовой крыши | Тойиб

Среди крыш для частного дома вальмовые крыши обладают хорошей самоочищенностью и выдерживают сильные ветровые нагрузки. Помимо прекрасных технических характеристик, внешний вид таких конструкций безупречен. Однако стропильная система вальмовой крыши имеет довольно сложное устройство и требует правильного расчета всех составляющих. Наличие грамотного проекта и кропотливого монтажа станет залогом красивой и добротной конструкции.

Вальмовые крыши: фото конструкций интересного дизайна

Вальмовая крыша — это четырехскатная крыша, которая в силу своих конструктивных особенностей обладает большей устойчивостью к сильным порывам ветра. Объясняется это тем, что вместо фронтонов в домах с шатровой крышей используются вальмы (наклонные треугольные скаты), за счет чего форма становится более обтекаемой, а сама крыша — прочной.

Деревянный дом с четырехскатной шатровой крышей

Отсутствие фронтонов делает высоту дома с шатровой крышей визуально меньше, но в целом домостроение с такой крышей смотрится органично.Фото одноэтажных домов с шатровой крышей говорят о том, что часто пространство непосредственно под крышей используют для обустройства уютного мансардного помещения. Для освещения мансарды на крыше предусмотрены полноценные оконные конструкции.

На фото домов с шатровой крышей показаны аккуратные внешние очертания крыши, на которой часто оборудуют слуховые окна. Это делает крышу красочной и интересной с точки зрения дизайна. Четырехскатные крыши обычно используют для домов большой площади, основание которых образует прямоугольник.Если периметр дома имеет квадратную форму, то применяется другой вид вальмовой кровли — шатровая.

Одноэтажный дом с шатровой крышей

Главной особенностью шатровой крыши является то, что все ее скаты имеют одинаковую форму равнобедренного треугольника и одинаковый угол наклона. Все грани такой конструкции сходятся в одной верхней точке. Шатровые крыши актуальны и в домах, имеющих правильную форму многоугольника. Сколько сторон у многоугольника, столько и будет на крыше симметричных скатов.С архитектурной точки зрения такие конструкции не менее привлекательны.

Еще один подвид вальмовой кровли — полувальмовая. Эта комбинация выполнена в едином дизайне фронтона и бедра. Для придания кровле обтекаемой формы фронтон прикрывают небольшим треугольным скатом (полубаткой), длина которого укорачивается по скату. Такой вариант способствует тому, что коньковый элемент кровли становится недоступным для действия ветровых потоков. При использовании пространства под крышей в качестве мансарды можно оборудовать окна в лобовой части.

Исключительно выглядят вальмовые крыши с эркером. Эркеры добавляют романтики и изысканности всей постройке дома. Можно встретить крышу с эркером, прикрепленным к основной конструкции или отдельно надстроенным над выступом стены. Главный недостаток таких крыш — сложность проектирования и довольно дорогая установка.

Дом с полукруглым эркером

Для покрытия вальмовой конструкции можно использовать практически все современные кровельные материалы: шифер, профнастил, металлочерепицу, керамическую и битумную черепицу и другие материалы.Кровля подбирается с учетом уклона кровли, климата региона, особенностей материала. К тому же последнюю роль играет долговечность, эстетичность и стоимость самого покрытия.

Примечание! Использование листового кровельного материала в качестве тентового покрытия повлечет за собой изрядное количество отходов.

Ознакомившись с конструкцией вальмовой крыши, можно обнаружить, что согласовать все скаты с одним уклоном достаточно сложно.Нужны точные расчеты, грамотное проектирование и теоретические рекомендации профессионалов. Но, несмотря на сложность конструкции каркаса, вальмовые крыши, несомненно, пользуются популярностью у частных застройщиков.

Современный дом вальмовый

Ключевые преимущества вальмовой крыши

Помимо оригинального дизайна, вальмовые крыши обладают рядом преимуществ, отличающих дизайн от других моделей:

  • Отсутствие фронтонов способствует неуязвимости конструкции к сильным ветровым нагрузкам.Чем меньше уклон скатов кровли, тем меньше ветровое давление оказывает на стропильную систему;
  • обтекаемая форма всех четырех откосов способствует устойчивости конструкции к любому типу осадков;
  • по эффективности энергосбережения эта конструкция по многим параметрам превосходит двускатные крыши;
  • Вальмовую крышу утеплить намного проще, так как теплоизоляционный пирог располагается под откосами. В моделях крыш с фронтоном — требуется специальный утеплитель вертикального фасада, более чувствительный к ветру;
  • система стрижки центральных и наружных стропил обеспечивает надежную конструкцию, устойчивую к деформации под действием внешних нагрузок;
  • , в зависимости от уклона, есть возможность рационального использования пространства под вальмовой крышей для мансарды и расположения окон в крыше.
Вальмовая крыша, помимо особого внешнего вида, отличается высокой степенью надежности и прочности.

Основными недостатками четырехскатных моделей являются сложность устройства стропильной системы вальмовой кровли и невозможность обустройства мансарды в моделях с небольшим уклоном. Однако при правильном изучении чертежей вальмовой кровли и продуманных строительных мероприятиях возведение таких конструкций становится посильной задачей.

Стропильная система вальмовой крыши: ключевые элементы

Каркас вальмовой крыши представляет собой коньковый брус и систему различных стропил.С учетом того, что откосы и вальмы имеют разные уклоны, существует несколько видов стропильных ног. К основным составляющим конструкции относятся:

  • стропила угловые (наклонные) — основные несущие элементы конструкции, расположенные по углам каркаса. Повышенные стропила имеют меньший уклон по сравнению с другими промежуточными стропилами;
  • центральные стропила — крепятся к концам коньковой балки: по три элемента с каждой стороны. Их называют центральными промежуточными стропилами;
  • промежуточные стропила — расположены между центральными стропилами, берут начало от обвязки и заканчиваются на коньке;
  • стропила короткие (уличные) — элементы крепятся одним концом к стропилам, а другим — к обвязке.Стропила фермы различаются по длине, но имеют одинаковый уклон;
  • коньковый прогон — горизонтально расположенная перекладина, служащая верхней опорой для покоса и центральных стропил;
  • Мауэрлат — балка, закрепленная поверх наружных стен. Служит для равномерного распределения сосредоточенной нагрузки на стропильные ноги. Мауэрлат является своеобразной основой стропильной системы и соединяет каркас крыши со стенами дома. Поскольку площадь крыши большая, такое звено позволяет крыше не «улетать» при сильных порывах ветра;

Примечание! Выбирая параметры мауэрлата, необходимо учитывать способность опорной балки обеспечивать устойчивость и надежность всей стропильной конструкции.

    Стойка
  • — наклонная балка, служащая опорой для стропил большого пролета, воспринимающая горизонтальные нагрузки. С помощью подкосов можно перекрыть значительно больший пролет и сохранить сечение основных несущих балок. При строительстве вальмовых крыш угол наклона подкосов составляет 45 или 60 градусов;
Стропила вальмовой кровли
  • Затяжка — деревянная балка, которая выступает дополнительной опорой для стропил и не дает им разойтись. Для затяжки обычно используют балку меньшего сечения, чем для стропил;
  • sprengel — горизонтальные элементы, уложенные по диагонали в углах стен.Шпренгель выступает опорой под стойку при покосе стропил. Такой элемент используют, когда технически невозможно установить стеллаж на потолок;
  • Обрешетка
  • — слой досок небольшого сечения, которые укладываются перпендикулярно поверх стропил. Выступает в качестве основы под кровлю. Доски обрешетки укладываются с небольшим шагом (примерно одна доска). В местах впадины или карниза обрешетка сплошная;
  • Контррешетка
  • — элементы, которые устанавливаются сверху и параллельно стропилам к обрешеткам.Их используют для создания вентиляционного зазора между обрешеткой, гидроизоляцией и рубероидом;
  • кобылка — небольшой участок доски, с помощью которого можно удлинить стропильную ногу для создания карнизного свеса. Он предназначен для отвода дождевой и талой воды со стен дома, а также для защиты цоколя и откосов от косого дождя.
Стропильная система вальмовой крыши

На фото стропильной системы вальмовой крыши видно, что коньковый прогон располагается строго по центру и параллельно опорным стенам дома.Кроме того, начало и конец пробега должны находиться на одинаковом расстоянии от торцевых стен. Такое расположение обеспечит равномерное распределение нагрузки и, как следствие, устойчивость конструкции.

Схема стропильной системы вальмовой крыши

Вальмовые четырехскатные крыши по сложности конструкции превосходят обычные двускатные. Это связано со сложностью точной стыковки всех четырех откосов под необходимым уклоном. Такие крыши имеют два больших ската в форме трапеции и два торцевых ската в форме треугольника.При формировании стропильной системы основные трудности возникают при возведении вальмовой кровли.

В конструкции дома с шатровой крышей учтено, что уклон скатов должен быть в пределах от 10 до 60 градусов. На выбор угла наклона влияет количество осадков, материал кровли, а также то, будет ли использоваться подкровельное пространство под чердаком. В регионах с большим количеством осадков уклон должен быть не менее 45 градусов.

Схема вальмовой кровли должна предусматривать форму поперечного сечения, размеры и точное расположение всех конструктивных элементов каркаса.Кроме того, на чертежах стропильной системы вальмовой крыши отражена длина конькового прогона, высота крыши, угол наклона скатов, ширина пролетов, способы усиления конструкции и особенности крепления элементы.

Схема вальмовой крыши

Учитывая, что носовые стропила имеют большую длину и служат опорой для наростов, им необходимо усиление. Для этого используется шпренгель, балка которого врезается в мауэрлат, а опора подкоса подпирается опорой.Для усиления стропильной системы практикуется использование ветровой балки. Крепится с внутренней стороны центральных стропил по диагонали в основном с ветреной стороны дома.

В случае, когда стропила имеют длину более 4,5 м, для их усиления применяют диагональные подкосы, применение которых позволяет выбрать для стропил меньшее сечение. Стойки упираются в затяжки (балки перекрытия), которые не позволяют стропилам расставаться. Если затяжки прикрепить ближе к ригелю конька, они могут служить основанием для облицовки кровли мансардного этажа.

Полезный совет! Чем ближе к прогону конька прикрепляются затяжные балки, тем мощнее должна быть стропильная система.

В схеме стропил вальмовой кровли обоснована целесообразность использования слоистых или подвесных стропил, а также применения дополнительных армирующих элементов. Если в ходе расчетов выяснится, что параметры балки не соответствуют требуемой нагрузке, можно использовать клееные или уложенные друг на друга стропильные балки. Эти модифицированные элементы намного массивнее и могут иметь большую длину.

Кровельная система дома с вальмовой крышей

Если дом не имеет промежуточной опорной стены, то используют подвесные стропильные ноги, которые опираются только на две опоры (на две стены дома). В этом случае стропила испытывают нагрузку на сжатие и изгиб. В связи с тем, что стропила создают на стенах разрывную силу, используется деревянная затяжка, которая соединяет стропила между собой. Обычно его устанавливают ниже основания стропильных ног.

При наличии в конструкции промежуточной несущей стены или средних опорных столбов применяется схема закладных стропил.В этом варианте стропила одним концом опираются на внешние стены, а для средней части ног столбы являются столбами или внутренней несущей стеной. При такой конструкции стропила работают на изгиб, как балка.

По сравнению с кровлей, где используются висячие стропила, конструкция со стропилами на ножках легче. На возведение такой кровли расходуется меньше материалов, что снижает затраты на строительство. Возможно использование комбинированной стропильной системы в одной конструкции. Это случается, когда одна часть дома имеет внутреннюю несущую стену, а другая — нет.Для устройства кровли над такой конструкцией используются оба стропила.

Схема стропил вальмовой кровли со стволом применяется при необходимости увеличения карниза. В этом случае стропила будут упираться в балки перекрытия. При установке вальмовой кровли с опорой стропил на балки перекрытия такой элемент, как мауэрлат, можно полностью исключить из конструктивной схемы. Взамен предлагается использование деревянных выравнивающих подушек.

Ферменная система вальмовой крыши с эркером

Достаточно популярным в частном строительстве является возведение стен домов с эркерами (выступами).Это очень интересное архитектурное решение, однако конструкции таких домов отличаются сложностью проектирования и строительства. Эркер можно построить не только во время строительства, но и пристроить к уже существующему зданию. Выступ может быть одноэтажным и многоэтажным.

Стоит отметить, что самым сложным при строительстве домов данной архитектурной формы является проектирование и установка вальмовой кровли с эркером. Основное правило — кровля-эркер должна гармонично поддерживать основную крышу строения, образуя общий стиль.Соорудить эркер очень сложно, поэтому возвести такой дом решится не каждый. Малейшая неточность в расчетах может привести к тому, что конструкция окажется ненадежной.

Конструкция вальмовой крыши с эркером различной формы

Форма кровли для нее зависит от того, какую форму имеет выступ (округлый, многогранный, прямоугольный). Это может быть вальмовая, многоязычная, двускатная конструкция или полусферическая крыша. Иногда над эркером возводят шпилевидную крышу.

Практикуется два варианта кровли над эркером: самостоятельная крыша карниза или совмещенная с кровлей основного сооружения. Для стропильной системы эркера используется материал с меньшим сечением, чем для стропильных ног основной конструкции кровли. Это связано с тем, что эти элементы будут воспринимать меньшую нагрузку.

Технология укладки кровельного покрытия над эркером идентична способу покрытия основной кровли. Рекомендуется использовать битумную черепицу, так как для небольшого участка с несколькими уклонами нужен материал, который оставлял бы минимальное количество отходов.Этому требованию отвечает битумная или керамическая черепица. Для расчета металлической кровли на вальмовой крыше можно воспользоваться специальным калькулятором.

Монтаж из металла

Особое внимание при возведении кровли с эркером следует уделить ендовам. В конструкции используются два типа — верхняя торцевая планка и нижняя. Один закрывает неэстетичные участки, другой сливает осадки. Кроме того, профессионалы не советуют экономить на крепеже (шурупах, гвоздях, шпильках, пластинах).Их необходимо покупать в нужном количестве и хорошего качества.

Полезный совет! Для повышения надежности проблемных участков вальмовой конструкции с эркером в этих местах следует использовать герметик и герметик.

Об особенностях конструкции вы можете узнать из видео монтажа вальмовой кровли с эркером.

Металлочерепица вальмовая с эркером

Вальмовые крыши своими руками: чертежи и фото, эскизы и дизайнерские расчеты

Прежде чем приступить к строительству вальмовой кровли своими руками, необходимо выполнить чертежи и произвести правильный расчет всей конструкции.Нелишним будет обратиться за помощью к специалисту, который имеет опыт работы в этой сфере и сможет оптимально подобрать угол наклона и произвести расчет. Учитывая, что конструкция крыши может содержать ломаные линии и неровности, точно рассчитать все составляющие элементы будет сложно.

Советы по рисованию и зарисовкам

Перед тем, как сделать вальмовую крышу своими руками даже самой простой конструкции, вам потребуется разработать проект вальмовой крыши с чертежами и эскизами.Это поможет определиться с формой кровли и даст возможность правильно рассчитать необходимое количество материалов для строительства. Для выполнения проектирования можно воспользоваться следующими рекомендациями:

  • следует измерить высоту, длину и ширину дома. По полученным данным нарисуйте фасад и торец дома в удобном масштабе. Такие эскизы необходимо делать в нескольких экземплярах;
  • при определении оптимальной высоты вальмовой крыши по отношению к дому и уклона скатов крыши необходимо на одном из эскизов отобразить несколько вариантов контура крыши.Далее следует выбрать наиболее удачный и с помощью транспортира определить угол наклона откосов будущей конструкции;
  • следующим шагом будет рисование на макете с разметкой положения стропил крыши — в этих местах мы отмечаем точки. Разделите длину стены, указанную на схеме, на равные отрезки — это будет шаг между балками. Он может быть от 40 см до 2 м. Но необходимо учитывать, что довольно часто устанавливаемые стропильные ноги повлекут за собой чрезмерный расход материала, а большой шаг между стропилами повлечет за собой использование элементов усиления конструкции;
  • при определении длины конька необходимо учитывать, что прогон должен связывать пару стропильных ног.На одном из эскизов необходимо отметить равные отрезки с каждого края стены;
  • полученные схемы переносятся в общую схему, после чего можно рассчитать количество необходимого материала. Длина стропильных ног определяется снаружи, исходя из длины карнизных свесов (около 50 см).

Полезный совет! Чтобы конструкция крыши была прочной и долговечной, необходимо приобретать хорошо просушенный пиломатериал.

Проект вальмовой крыши, где A1 — ширина основания, A2 — ширина фундамента, B — высота подъемника, C — длина свеса, D — длина основания

По количеству стропил ножки, можно посчитать количество креплений. Для всех узловых креплений используются гвозди. На каждую стропильную ногу предусмотрено два монтажных уголка. При заготовке материала следует делать небольшой запас на случай повреждения материала. Если дом из кирпича или блоков, необходимо приобрести брус для устройства мауэрлата.

Выбор угла наклона

При определении угла вальмовой кровли следует учитывать климатические условия, в которых выполняется строительство. Если климат жаркий, сухой и ветреный — уклон должен быть минимальным во избежание перегрева и дополнительной нагрузки. В районах с сильным снегопадом — уклон увеличен для беспрепятственного движения снега.

Кроме того, при выборе угла вальмовой кровли следует учитывать материал кровли, каждый вид которой имеет ограничения по уклону скатов:

  • Шифер — покрытие применяется для кровель с уклоном от 13 до 60 градусов.Если угол наклона меньше 13 градусов, то в стыки будет просачиваться влага, а зимой выпадет снег. Это приведет к значительному сокращению срока эксплуатации кровли;
  • Керамическая плитка
  • — оптимальный уклон для этого материала: от 30 до 60 градусов. При укладке черепицы с уклоном менее 25 градусов следует принять меры по улучшению вентиляции и гидроизоляции;
  • металл — при укладке этого материала максимальный угол наклона не нормируется, минимальный — 15 градусов;
  • черепица — покрытие применяется для крыш с уклоном более 12 градусов.Показатель максимального угла наклона не ограничен. Материал отлично повторяет форму любой поверхности;
  • Битумный шифер
  • — используются листы этого материала с уклоном 5 градусов. Максимального значения нет, однако шаг обрешетки будет зависеть от угла наклона, а при уклоне от 5 до 10 градусов нужно оборудовать сплошной настил;
  • Крыша со стальным фальцем
  • — штабелируется с уклоном 20 градусов. Ограничения по максимальному углу нет.

Увеличение угла наклона способствует увеличению площади кровли, что повлечет дополнительные затраты на строительный материал.Поэтому, если экономия материалов принципиально важна, то это следует учитывать при составлении чертежей.

Особенности расчета площади вальмовой крыши

Чтобы определить необходимое количество рубероида для покрытия вальмовой крыши, необходимо рассчитать площадь покрываемой поверхности.

Расчет площади вальмовой крыши частного дома

Для расчета потребуются следующие данные:

  • Учитываются кровельные мансардные окна и дымоходные трубы, так как их наличие обязывает к увеличению расхода рубероида;
  • определяет длину откоса от низа конька до края карниза;
  • расчет стен брандмауэра, парапетов, свесов и других элементов;
  • При расчете
  • не учитывается примыкание полотен, стоячие складки, выступающие элементы планок.

Полезный совет! Если для покрытия будет использоваться рулонный материал или металлочерепица, при определении площади поверхности необходимо уменьшить длину скатов крыши на 70 см.

Чтобы получить точные данные о площади крыши, вы можете обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться современными программами, которые произведут наиболее точный расчет. Но если все же вы решили сделать это самостоятельно, вам нужно условно разделить всю поверхность на отдельные элементы, площадь которых легко вычислить математически, а затем сложить полученные значения.

Чем точнее определена площадь, тем меньше вероятность приобретения излишков материала и нерационального расходования финансов. Количество материалов, необходимых для строительства, следует зафиксировать еще на этапе проектирования одноэтажного дома с шатровой крышей. В стоимость этих материалов входит и кровля, поэтому стоимость строительства дома в целом зависит от правильного расчета площади поверхности крыши.

Двухэтажный дом с вальмовой крышей

Для расчета площади необходимо использовать план вальмовой крыши.Также необходимо учитывать технические характеристики кровли (толщину, длину) и способы ее монтажа. Толщина материала влияет на вес покрытия, а зная длину и ширину материала, можно оформить его с наименьшим количеством отходов и соединительных линий.

Для наглядности можно проанализировать использование керамической или гибкой черепицы в качестве кровельного материала. Керамическая плитка — это тяжелый материал, в 5 раз более гибкий по весу.При установке гибкой плитки не требуется стропильная система и частая обрешетка, однако необходимо подкладывать под нее сплошную фанеру или другой материал. Поэтому, чтобы определить стоимость всей конструкции и выбрать наиболее выгодный материал, необходимо произвести расчет вальмовой кровли.

На общую стоимость строительства, несомненно, повлияет площадь вальмовой кровли, но также стоит учесть сложность возведения самой конструкции, особенно если речь идет об обустройстве мансарды.На сложность расчета повлияют такие элементы, как слуховые окна, вентиляционные отверстия, дымоходы и т. Д.

Например, можно посчитать площадь четырехскатной вальмовой крыши. С чертежом крыши расчеты будут намного удобнее и требуемые значения будут более точными. На схемах видно, что основанием для крыши служит прямоугольник, два ската — равнобедренный треугольник, два других — трапеция.

Схема устройства четырехскатной вальмовой крыши, где L1 — длина, L2 — ширина

В этом случае тангенс угла наклона треугольной грани равен отношению h (высота крыши) к 1/2 значения b (длина основания треугольника).Итак, высота крыши определяется выражением:

h = (b тангенс α) / 2.

Длину боковой стропильной ноги (е) можно определить по углу наклона:

e = b / 2 cos α.

Используя теорему Пифагора, мы можем определить длину носовых стропил (d):

Общая площадь всей крыши рассчитывается путем суммирования площадей всех составляющих элементов поверхности вальмовой крыши, а именно четырех треугольников и двух прямоугольников:

S = 4 (eb / 2) +2 (a-b) e = 2e (b + a-b) = 2ea.

Если вы хотите рассчитать площадь вальмовой крыши на квадратный дом, то ее значение будет равно сумме площадей четырех треугольных скатов.

Калькулятор площади вальмовой крыши

В связи с тем, что самостоятельно рассчитать все параметры кровли может не каждый, на сайтах компаний, специализирующихся на строительстве крыш и продаже кровельных материалов, предлагается воспользоваться онлайн-калькулятором. С его помощью можно узнать точное количество пиломатериалов, утеплителей и кровельных материалов, а также рассчитать длину и сечение стропил для конструкции выбранного типа.

С помощью онлайн-калькулятора с чертежами и схемами для расчета вальмовой крыши можно определить, насколько оптимален уклон скатов относительно кровельного покрытия, выдерживает ли сечение балки существующие ветровые и снеговые нагрузки на стропило. система в вашем регионе.

Перед расчетом вальмовой крыши с помощью программы необходимо заполнить предложенные поля калькулятора: длина и ширина основания, уклон кровли, длина боковых и торцевых свесов, ширина, толщина. и шаг обрешетки, указать породу дерева и шаг стропил.Кроме того, для расчета нагрузки вводятся данные о регионе и типе местности.

Полезный совет! При работе в программе обратите внимание, что перед каждым заполненным полем стоит знак «?» Значок. Щелкнув по нему, вы можете найти пояснения к конкретному входному параметру.

Конструкция вальмовой крыши

После обработки введенных данных онлайн-калькулятором вы получите информацию о соответствии заданного вами уклона нормам используемого кровельного покрытия.При обнаружении несоответствия программа предложит варианты замены. Кроме того, вы получите данные о высоте подъема, длине конька вальмовой крыши, весе кровельного покрытия, количестве рулонного материала с учетом длины и ширины рулона, а также о необходимом перекрытии. во время установки.

Выводы калькулятора также включают площадь поверхности крыши (сюда входит сумма площадей всех уклонов, включая свесы необходимой длины), количество кровельного и кровельного материала, которое потребуется для возведения крыши.Расчетное значение максимальной нагрузки на стропильную систему учитывает конструкцию крыши, вес кровельного пирога и введенные данные о снеговых и ветровых нагрузках.

Дополнительно программа рассчитает стропильную систему вальмовой кровли: предоставит информацию о количестве и размере боковых и диагональных стропил, а также предложит рекомендуемый размер минимального сечения стропильной системы, на выбор из которых придаст конструкции необходимую прочность.
Используя данные калькулятора об оптимальном количестве рядов и досок обрешетки, можно избежать возможных перерасходов средств, а также временных затрат на чрезмерную обрезку пиломатериалов. Кроме того, вы получите информацию о количестве досок в кубометрах и килограммах.

Инструкция по кровле вальмовой кровли своими руками

Сборка стропильной системы вальмовой кровли — задача не из легких, но если четко следовать проекту и практическим советам профессионалов, можно самостоятельно справиться со строительством.Залог качественного монтажа — это максимально правильный расчет и точная схема, следуя которой можно сделать правильные надрезы стропильных ног и установить все элементы конструкции.

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

  • Промежуточные стропильные ноги имеют более крутой уклон, чем носовые стропила. В связи с этим для них используется доска с параметрами не менее 5х15 см;
  • крепление коротких стропил производится не к гребню гребня, а к элементам стрижки.Углы наклона короткой и промежуточной стропильных ног совпадают;
  • Пиломатериал
  • , используемый для коньков и стропил, должен иметь одинаковое сечение. При соблюдении этого правила строительства будет обеспечена надлежащая долговечность. В противном случае велика вероятность деформации;
  • К краю коньковой балки и к верху обвязки прикрепляются промежуточные стропила
  • ;
  • высота вальмовой крыши может быть любой, однако при очень небольшом уклоне следует использовать дополнительные столбы;
  • , чтобы продлить срок эксплуатации вальмовой конструкции, необходимо использовать пиломатериалы хвойных пород, предварительно высушенные и не имеющие дефектов в виде сучков и трещин.Кроме того, перед началом работ все деревянные элементы обрабатываются антисептическими составами.

Маркировка будущего дизайна

Строительство вальмовой крыши начинается с разметки объекта.

Шаг 1. Со стороны торца домостроения необходимо очертить ось по верхней обшивке стены.

Шаг 2. Далее необходимо определить половину толщины конькового прогона и наметить расположение первого элемента стропильной системы крыши.

Полезный совет! Чтобы избежать ошибок при маркировке объекта, рекомендуется использовать специальную дозирующую рейку, на которой будут отмечены все необходимые размеры. Его можно вырезать, например, из полосы фанеры. Рекомендуемая ширина рейки 5 см.

Шаг 3. Прикрепите рельс одним концом к намеченной линии, а другой разместите вдоль боковой стенки. Так можно наметить расположение промежуточных стропильных ног.

Шаг 4. Для определения длины стропильного свеса необходимо разместить балку одним концом на внешнем углу, а другим на свесе крыши.

Шаг 5. Для определения местоположения центральной стропильной ноги необходимо переместить разметочную рейку к краю боковой стены и зафиксировать расположение центрального элемента стропильной системы.

Эту процедуру следует применить ко всем четырем углам конструкции. Таким образом будут намечены места установки промежуточных стропил и концов конькового прогона.

Конструкция стропил вальмовой крыши

Расчет стропильной системы

После разметки необходимо произвести расчет стропильной системы.

Шаг 1. С помощью рейки необходимо определить горизонтальную проекцию промежуточной стропильной ноги. Из таблицы стандартов найдите подходящий для вашего случая уклон крыши и умножьте значения.

Шаг 2. Измерьте длину стропильной ноги, при этом измерение следует проводить по линии низа от точки отбора проб на гребневом прогоне до отбора пробы у основания ноги.

Шаг 3. Для определения длины свеса необходимо значение горизонтальной проекции стропил умножить на поправочный коэффициент из таблицы пропорций.

Таблица пропорций и поправочных коэффициентов:

Наклон крыши Коэффициент для угловых стропил 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: 12 1.106 1 202
9: 12 1,131 1,250
10: 12 1,161 1 302
11: 12 1,192 1,357
12: 12 1,225 1,414

Полезный совет! В расчетах можно использовать теорему Пифагора, в которой с² = a² + b², где a и b — вертикальная и горизонтальная проекции соответственно.

Шаг 4. Далее необходимо произвести расчет угловых стропил. Для крепления стропильных ног к коньковой балке на концах этих элементов делают косые участки. В свою очередь, коньковый прогон также имеет двойной скос, благодаря чему к нему надежно крепятся угловые стропила.

Расчет стропил выполняется в следующей последовательности:

  • от одного из углов домостроения определяется длина стропильной ноги;
  • рассчитывается выступ, величина которого равна сумме квадратов проекции центральных стропил;
  • полученное число умножается на поправочный коэффициент из таблицы.Это будет длина стропил.
Деревянная стропильная система вальмовой крыши

Установка стропильных ног

Далее выполняется установка стропильных ног.

Шаг 1. Сначала устанавливается коньковая балка, которая закрепляется на опорных стойках. Элементы крепятся к центральной балке путем установки подкосов.

Шаг 2. При установке наклонных стропил проверьте, чтобы длина всех элементов была одинаковой. Тщательно соедините вальмы, наклонные стропила и коньковый брус.

Шаг 3. После установки носовых ножек следует приступить к установке обычных стропильных ног, которые располагаются с шагом примерно 60 см. Неподвижные стропила крепят к мауэрлату и коньку распилом. Для закрепления крепления используйте стяжки и перекладины.

Полезный совет! При установке обычных стропил избегайте контакта с шпильками, которыми мауэрлат крепится к торцам стен.

Шаг 4. Далее к стропильным ногам крепятся короткие стропила (веточки). С помощью наружных элементов стропила соединят с мауэрлатом. Положение обычных и уличных стропил должно быть перпендикулярно коньковой балке.

Усиление конструкции стропил вальмовой крыши

Есть несколько вариантов усиления конструкции крыши:

  • На углах конструкции по диагонали установлены фермы с вертикальной подкосом, которые будут выполнять роль дополнительной опоры для стропильных ног.Крепится шпренгель к мауэрлату;
  • на стяжной доске есть стойки, которые будут опорами для промежуточных стропильных ног;
  • , если косая стропильная нога длинная, использовать для ее изготовления клееный или уложенный брус.

Приспособление вентиляционное

Важным этапом строительства вальмовой кровли является устройство вентиляции. Кровля подвергается разрушающему воздействию не только снаружи, но и изнутри, где может происходить конденсация влаги.Это связано с разницей температур между внешней и внутренней поверхностями кровли. Качественная вентиляция кровельного пространства сохранит поверхность кровли на долгие годы.

Для обеспечения должного уровня вентиляции пространства под крышей необходимо в ветрозащитной пленке сделать отверстие для доступа воздуха. Он должен располагаться на небольшом удалении от конькового прогона. При использовании древесины для ветровой подшивки ее укладывают с зазором до 3 мм. В случае использования пластика — потренируйтесь перфорировать.

Для тех случаев, когда ветрозащита крыши монтируется без зазора, в нее можно врезать обычные вентиляционные решетки диаметром 50 см. Их следует разместить по всей длине ветрозащиты на расстоянии около 80 см друг от друга. После завершения этих работ можно приступать к устройству утепления, гидроизоляции и укладки рубероида.

Построение тазобедренного сустава — технически сложный и кропотливый процесс. Работать стоит, если у вас есть достаточно времени, опыта и знаний в этой области.Любая неточность может привести к неоправданному расходу материалов и увеличению затрат на строительство. Если сомневаетесь в своих силах, уместно будет обратиться за помощью к настоящим профессионалам.

Навесная кровельная система: схема, расчет, чертеж

При строительстве любого современного здания одним из основных факторов является эстетический вид. Как ничто иное, на общий вид конструкции влияет тип и конструкция кровли. Но функция кровли намного шире, чем просто украшение.Крыша защищает дом от проникновения влаги и сохраняет тепло. Существует большое количество видов крыш и стропильных систем.

Очень популярна у владельцев частных домов шатровая кровля. Схема, по которой построены кровли этого типа, позволяет обеспечить высокую надежность, долговечность и универсальность. Эти три фактора являются показателем хорошей кровли.

Выбор материала для стропильной системы

Перед началом сборки конструкции необходимо обратить внимание на качество используемого сырья, которое будет использовано для производства основных несущих элементов, т.к. вся весовая нагрузка будет сосредоточена на них.В жилых домах предпочтительнее использовать древесину первого сорта, в сараях, избах и других хозяйственных постройках подойдет второй и третий сорт.

Заготовки с дефектами (сучки, трещины) лучше отложить на склад или вообще не использовать.

По ГОСТу допускается 3 здоровых сучка на один погонный метр. Допускается наличие мелких поверхностных трещин, если их количество невелико.

Деревянные опорные элементы должны иметь толщину не менее 5 см, а максимальную длину — 6 см.5 мес. Если длины материалов недостаточно, их можно соединить специальными пазами или подкладками.

Особенности вальмовой крыши

Если проект кровли предполагает наличие двух больших трапециевидных коньков и двух коротких — это система вальмовой кровли, чертеж поможет лучше разобраться во всех нюансах.

Стропильная конструкция этого типа включает в себя несколько видов стропил: центральные, диагональные и угловые. Перед тем, как приступить к возведению стропильной системы вальмовой кровли, необходимо учитывать климатические особенности.В схеме необходимо учитывать силу ветра, атмосферное давление и материал для укрытия кровли. От этих факторов зависят высота и углы скатов крыши. Для максимальной точности расчетов можно воспользоваться специальной программой или обратиться к специалисту.

Достоинства вальмовой крыши

  • Этот тип кровли обладает максимальной ветроустойчивостью. Такой эффект достигается за счет отсутствия фронтонов, ветер скользит по поверхности.
  • Угловые стропила упираются в балку конька и предотвращают малейшую деформацию.
  • Можно сделать свесы больших размеров для защиты стен от дождя.
  • Крыша имеет привлекательный внешний вид и способна украсить любое здание.

Виды и особенности шатровых стропил

Как разновидность скатных крыш, шатровые крыши делятся на несколько типов:

  • Шатровые. Крыши этого типа имеют четыре одинаковых ската и подходят только для квадратных построек.
  • Сломан. Они состоят из разных лучей под разными углами.Монтаж таких конструкций — довольно сложная задача.
  • Полудолина. При такой конструкции бедра не доходят до низа, а прикрываются только фронтоны. Таким образом, маленькие коньки достигают половины конструкции.

Кроме стандартных типов кровли, конструкция стропильной системы может предусматривать дополнительные конструктивные особенности:

  • Вальмовая кровельная система с мансардой — позволяет использовать чердак как жилое помещение. Такое решение очень важно для владельцев одноэтажных домов.Мансарда позволяет до 2 раз увеличить функциональные квадратные метры дома. При составлении дизайнерского плана необходимо учитывать расположение окон и следить за тем, чтобы это не сказалось на общей жесткости конструкции.
  • Стропильная система вальмовой крыши с кукушкой придает крыше не только декоративный вид, но и дополнительные квадратные метры на мансардном этаже. Часто в таком выступе есть окно, а это дополнительный источник освещения. Работать по созданию такой «кукушки» нужно аккуратно, особенно тщательно нужно контролировать угол и глубину реза.
  • Стропильная система навесной крыши с эркером предполагает использование пристроек к основной стропильной конструкции. Ластик — это выступ из стены в виде балкона или продолжения комнаты, часто построенный для улучшения внутреннего освещения. Если высота такой пристройки равна высоте здания, это необходимо учитывать при возведении кровли. В виде эркера также может выступать вход в дом или веранда.

Пропорции

Измерение граблей — незаменимая вещь, особенно когда строится скатная кровля.Схема использования такого инструмента довольно проста, достаточно нанести на рейку часто используемые размеры.

Потратив 5 минут на изготовление, вы избавитесь от необходимости каждый раз делать замеры рулеткой. Его можно сделать из фанеры или реек шириной около 5 см. Измерительная рейка поможет сохранить максимальную точность и необходимые пропорции.

Производство стропильных систем

Перед изготовлением стропильного каркаса очень важно разобраться в основных элементах и ​​изучить особенности их монтажа:

  • Конек располагается строго по центру здания;
  • формирующими элементами являются стропила, один конец которых крепится к коньку, а другой выходит за границы конструкции, образуя свес;
  • центральная рамка выходит из конька и открывается на стены;
  • Промежуточная рама также идет от коньковой балки и отходит по откосам;
  • короткие стропила используются при устройстве дополнительных элементов и мансардных окон.

Если разбираться в нюансах и тонкостях процесса, даже если строить самому, можно получить качественную вальмовую кровельную систему. Фото готового каркаса приведены в статье.

Разметка

Планировка конструкции выполняется последовательно и зависит от этапов работ:

  1. В первую очередь наносятся оси на верхней части здания по верхней обвязке.
  2. Измеряется половина ширины коньковой балки и определяется положение первой части в стропильной системе.
  3. Датчик устанавливается одним концом на отмеченной линии, а другим — вдоль линии стены.
  4. Для расчета длины свеса один конец устанавливают на внешний угол стены, а другой освобождают на свес. Остальные элементы рассчитываются при помощи колеи с размеченным расстоянием для промежуточных стропил.
  5. С остальными углами проделываем те же действия. Так рассчитывается устройство торцевых стропил и конькового бруса.

Расчет

Когда планируется стропильная конструкция или строится вальмовая система, расчет и правильно составленные схемы будут главными факторами успешного проекта.При самостоятельной постройке для расчетов следует обратиться к услугам профессионала, если такой возможности нет, придется воспользоваться калькулятором для проектирования вальмовых стропильных систем.

При расчете проекта берется такой показатель как угол скатов. Для расчета расстояния, на котором будут фиксироваться промежуточные стропила, в качестве опорной точки выбираем одно стропило. Расстояние от опорной точки до угла дома должно полностью совпадать с его длиной.

Промежуточные стропила крепятся равномерно, а вальмовые балки крепятся вплотную к углу.

Практический расчет

Вот пример того, как рассчитать размеры компонентов. Это нужно делать до или во время планирования стропильной системы вальмовой кровли. Схема кровли — лишь пример, для каждого дома подойдет только индивидуально созданный проект.

  1. Измерительная рейка измеряет горизонтальное расстояние наклонного промежуточного стропила. По таблице расчетов крыш выбираем оптимальный угол наклона и смотрим результат произведения полученных данных.
  2. Замеряем длину стропил от конька до места крепления с учетом выступа.
  3. Длина свеса определяется суммой поправочного коэффициента и горизонтальной проекции.

Правильные углы стропил для крепления к коньку также рассчитываются математическим способом, плотное прилегание уголка к коньковой доске — залог прочной конструкции.

Рассчитайте длину углового стропила:

  1. Длину стропил измеряют без учета свеса.
  2. Построение выступов обычных стропил в квадрат и будет обычным выступом.
  3. Полученный результат умножается на поправочный коэффициент, и получается длина углового стропила.

Порядок сборки

Начало сборки стропильной системы начинается с крепежного мауэрлата, не исключение и стропильная система двускатной кровли. Особенности монтажа силовой плиты одинаковы для всех типов кровельных систем:

  • Укладывайте мауэрлат ближе к внутренней части стены, на расстоянии не менее 5 см от внешнего края.
  • Сам брус должен быть надежно прикреплен к стене здания.
  • Крепление осуществляется с помощью отверстий и анкеров.

Когда мауэрлат надежно закреплен, можно переходить к процессу установки конькового бруса. Необходимо точно рассчитать ее высоту и правильно расположить относительно всех скатов, это залог долговечности кровли в целом.

После этого мы берем на себя обязательство закрепить стеллажи. Их скрепляют, воткнув под ребро конька.Все эти работы можно назвать начальным этапом.

После выполнения начального приступаем к выполнению промежуточного этапа, при возведении четырехгранной кровли начинаем формировать боковые скаты. На этом этапе важно следить за параллельной установкой блинов (полуножек) в одной плоскости с откосами. Завершающий этап — установка перемычек и подготовка к процессам укрытия кровли. Это основные этапы возведения стропильной системы вальмовой кровли.Своими руками возвести этот вид кровли можно только при профессиональной подготовке чертежей и расчетов.

Конструктивная арматура

Обычно конструкция вальмовой кровли достаточно надежна и способна выдерживать большие нагрузки. Но в тех случаях, когда проект кровли предполагает небольшой уклон, снеговая нагрузка будет во много раз больше, чем при крутом склоне, тогда следует позаботиться об усилении всей конструкции. Усиление происходит за счет шпагатных или шпагатных ферм.

Шпренгель представляет собой брус, состоящий из двух частей. Угловые стены. Такой брус служит основой для вертикальных стоек, поддерживающих стропила. Этот метод укрепляет нижнюю часть конструкции. Фермы ствола используются для усиления верха.

Заключение

Вальмовая крыша подходит для всех типов домов, основные трудности при ее возведении вызывает стропильная система вальмовой кровли. Фото и схемы помогут прояснить вопрос тем, кто проводит монтаж. Главное — понимать техпроцесс и термины, применяемые в строительстве.

Необходимо тщательно продумать выбор материала. Одна неисправная деталь рано или поздно негативно скажется на состоянии стропильной системы.

Для правильного функционирования кровли, помимо монтажа каркаса, необходимо произвести качественный утеплитель, паро и гидроизоляцию, а также правильно выбрать материал для окончательного монтажа.

Вальмовая крыша против двускатной крыши

Многие люди мало думают о форме крыши, кроме ее эстетической привлекательности.Однако форма крыши на самом деле играет важную роль в ее ветроустойчивости и долговечности. Двумя наиболее распространенными наклонными крышами являются двускатная и вальмовая. В этом руководстве мы обсудим разницу в долговечности и эксплуатационных характеристиках между этими двумя типами крыш.

Как показано ниже, как у двускатной, так и у шатровой крыши есть много практических преимуществ; однако в районах с сильными ветрами и экстремальными погодными условиями двускатные крыши задерживают больше ветра и дождя, что делает их менее надежным выбором. Это руководство не предназначено для того, чтобы отвлечь вас от двускатных крыш, а скорее для того, чтобы подчеркнуть, что они требуют более тщательной оценки и, возможно, дополнительных распорок, чтобы смягчить их недостатки, чтобы они могли противостоять сильным ветрам.Между вальмовой крышей и двускатной крышей всегда найдется компромисс между стоимостью, эстетикой и долговечностью.

Понимание преимуществ и недостатков двускатной крыши по сравнению с четырехскатной крышей

Достоинства вальмовой крыши:

  • Лучше работает при сильном ветре и экстремальной погоде
  • Имеет карнизы и желоба по периметру для лучшего дренажа
  • Предлагает потенциально более низкие ставки страхования жилья.

Недостатки вальмовой крыши

  • Проектировать и строить сравнительно сложнее
  • Дороже двускатной крыши
  • Меньше места для хранения на чердаке из-за наклонов со всех сторон
  • Ограниченное пространство для солнечных панелей

Преимущества двускатной крыши

  • Простота проектирования и изготовления
  • Очень экономичная конструкция крыши
  • Много чердачных кладовок
  • Легче превратить в дополнительное жилое пространство
  • Легко вентилируется.

Недостатки двускатной крыши

  • Склонен к повреждениям при подъеме и раскачивании при сильном ветре
  • Концы фронтонов подвержены повреждениям от воды
  • Простой дизайн можно считать менее эстетичным.

Вальмовая крыша имеет скаты со всех четырех сторон, которые наверху сливаются в гребень. В результате конструкция вальмовой крыши по своей сути закреплена против стеллажа, тогда как двускатная крыша должна быть правильно закреплена, чтобы иметь достаточную прочность.Испытания в аэродинамической трубе шатровой и двускатной крыш Мичем (1992) и Шао и др. (2018) обнаружили, что пиковое давление ветра может быть на 50% ниже в шатровой крыше по сравнению с двускатной крышей. Разница в давлении ветра показана на Рисунке 1.

Рис. 1. Траектория ветра и подъемная сила для двускатной крыши, вальмовой крыши и пирамидальной (другой вариант вальмовой) конструкции крыши. (Источник: Keote 2015.)

Подкрепите фермы и стропила для крыш, чтобы они могли противостоять ветровым и сейсмическим нагрузкам независимо от направления

Независимо от типа крыши, она должна быть соответствующим образом закреплена.Производители ферм используют программное обеспечение для анализа того, как силы ветра, указанные в ASCE 7 для конечной расчетной скорости ветра в доме, будут передаваться через стропильную систему и, следовательно, там, где необходимы распорки, как показано на Рисунке 2. Место, где требуются распорки, указано в документация на пакет ферм, и некоторые производители ферм также отмечают места на ферме, где требуются распорки; пример такого тега показан на рисунке 3.

Рис. 2. Пример крепления фермы для противодействия ветровым нагрузкам, как определено программным обеспечением для проектирования, используемым производителями фермы.(Источник: BCSI 2006.)

Рис. 3. Пример бирки требований к распоркам фермы, которую некоторые производители фермы размещают стратегически на ферме, чтобы напоминать установщикам. (Источник: BCSI 2006.)

Несмотря на то, что Раздел R802.10.3 Международного жилищного кодекса (IRC) требует наличия проектной документации ферм, он не требует, чтобы в этих документах были указаны метод и детали использования ограничений или распорок. Таким образом, наклейки, подобные показанной на Рисунке 3, показывают различные варианты сдерживания.В отличие от IRC, Международный Строительный Кодекс (IBC) требует, чтобы метод и детали крепления / крепления были полностью указаны. Многие производители ферм будут придерживаться более высоких стандартов IBC даже в отношении ферм, идущих к жилому проекту.

IRC действительно имеет спецификации по креплению стропильной фермы к верхним плитам в Разделе R602.10.8.2, который делит спецификацию в зависимости от того, относится ли дом к категориям сейсмического проектирования A, B и C или категориям D 0 , D 1 и D 2 .Один из вариантов сейсмических распорок стропильных ферм в IRC показан на Рисунке 4 (Рисунок R602.10.8.2 (3) в IRC).

Рис. 4. Один из вариантов сейсмической связи между стропильной фермой и пластиной крыши в IRC. (Источник: IRC 2018.)

Распорка фронтона и выступы фронтона

Двускатные крыши по своей природе не устойчивы к силам, вызванным ураганами, сильными ветрами и землетрясениями. Соединение между крышей и торцевой стеной фронтона особенно уязвимо и требует крепления.На изображении ниже (рис. 5) показано разрушение стены из-за недостаточного крепления торцевой стены фронтона.

Рис. 5. Разрушение торцевой стены из-за несоответствующей фиксации фронтальной торцевой стены. (Источник: FEMA 1993.)

Даже при нормальных погодных условиях разница между домом с двускатной крышей и домом с шатровой крышей очевидна. Двускатная торцевая стена дома с двускатной крышей имеет тенденцию испытывать более сильные атмосферные воздействия, чем дом с шатровой крышей. Ниже приведен более яркий пример (рис. 6).

Рис. 6. Эта двускатная торцевая стена демонстрирует значительные атмосферные воздействия из-за воздействия внешних факторов. (Источник: Louie 2020.)

Для предотвращения разрушения торцевой стены фронтона, показанного на Рисунке 5, торцевая стена фронтона должна быть правильно закреплена. Эти распорки показаны на рисунках 7, 8 и 9. Прочность требуемых распорок зависит от пиковых ветровых нагрузок, которые будет испытывать дом в месте своего расположения. Эти ветровые нагрузки определяются с помощью ASCE 7, в котором представлены методы расчета этих давлений ветровой нагрузки.На рисунке 7 показаны крепления, типичные для дома, расположенного не в зоне, подверженной ураганам.

Отрицательные силы всасывания, а также циклическая ветровая нагрузка, передаваемая на дом во время урагана или сильного ветра, часто бывают достаточно высокими, поэтому одних только гвоздевых соединений недостаточно, чтобы удерживать элементы вместе. Вместо этого используются металлические соединители, такие как те, что показаны на рисунках 8 и 9. Концевая стена фронтона должна противостоять трем силам за счет прочности соединителя и распорок: 1) подъемное и опускающее давление со стороны крыши, 2) горизонтальное давление и всасывание. силы на стену, и 3) усилия сдвига / сдвига на стену, которые в противном случае опрокинут двускатную крышу, как домино, начиная с торцевой стены фронтона.

Рис. 7. Пример правильно закрепленной фронтальной стены. (Источник: Honor Services 2020.)

Фронтальные торцевые стены в регионах, подверженных ураганам, испытывают на себе силы от давления ветра, которые настолько высоки, что часто требуются металлические соединители, а не гвозди, чтобы противостоять высоким силам, как показано в деталях примера на Рисунках 8 и 9.

Рис. 8. Пример А фермы фронтона и распорки торцевой стены фронтона для дома в районе урагана. (Источник: FEMA 1993.)

Рис. 9. Пример B фермы фронтона и распорки торцевой стены фронтона для дома в районе урагана. (Источник: FEMA 1993.)

Поскольку шатровые крыши, как правило, работают лучше, чем двускатные крыши в ураганах и сильных ветрах, многие компании по страхованию жилья предлагают скидки на дома с шатровыми крышами. Страховой брокер Колуччи (2013) оценивает эту экономию в диапазоне от 100 до 800 долларов в зависимости от других факторов, которые могут изменить размер премии на 50%.Некоторые страховые компании требуют проведения инспекции по снижению воздействия ветра, чтобы получить эту скидку, в то время как у других есть агенты, которые обладают квалификацией, чтобы принять решение самостоятельно. Как правило, дом должен иметь четырехскатную крышу для более чем 90% дома, чтобы соответствовать требованиям.

Для более сложных вариантов этих двух типов крыш, таких как скрещенный двускатный, передний двускатный, голландский двускатный или перекрестно-скатная крыша, следует помнить о впадинах и открытых вертикальных стенах. Утечки наиболее вероятны в долинах и там, где стена встречается с крышей.Открытые вертикальные стены подвергаются сильному ветровому давлению и ветровому дождю, из-за чего вода может попасть за сайдинг. К тому же сайдинговые материалы и отделка зачастую не так долговечны, как кровельные. В целом, чем сложнее конструкция крыши, тем больше у нее возможностей для протечки воды и тем больше поверхностей будет улавливаться ветром.

Строительство стропильной системы и монтаж конструкции Вальмовая стропильная система Полная инструкция

Вальмовая кровля — одна из разновидностей шатровых кровельных конструкций.По сложности обустройства вальмовые крыши превосходят классические и двускатные — разместить на доме четыре ската, точно согласованных между собой и состыкованных под одинаковыми углами, не очень просто. Но при большом желании даже самые сложные дела становятся понятными и простыми. Ознакомьтесь с руководством и приступайте к работе.

Четырехскатная кровельная система имеет ряд отличительных особенностей. Итак, вальмовая крыша включает в себя пару длинных скатов с ярко выраженной трапециевидной формой, а также пару коротких скатов, выполненных в виде наклонных треугольников.

Основные сложности устройства традиционной вальмовой кровли возникают на этапе возведения стропильной конструкции, состоящей одновременно из косильных, рядовых и обыкновенных стропил.

Вальмовые крыши хорошо выдерживают ветровые нагрузки и в целом обладают высокими эксплуатационными характеристиками … Чтобы готовая кровля прослужила максимально долго и качественно, на этапе проектирования необходимо решить ряд важных вопросов, а именно:

  • выбрать оптимальный материал для устройства кровельной конструкции;
  • определить типичную для района строительства интенсивность осадков;
  • устанавливают средние и максимальные ветровые нагрузки.

С учетом вышеперечисленных показателей можно рассчитать оптимальные значения углов наклона откосов и высоты конструкции крыши.

Для выполнения расчетов и составления проекта вы можете обратиться к специалисту, либо найти подходящий проект в одном из множества открытых источников. Если у вас есть необходимые навыки, вы сможете справиться с вышеуказанными действиями своими руками.

Рассматриваемая крыша, как уже отмечалось, имеет очень интересную конструкцию.И если практически на всех крышах можно увидеть большие уклоны, то короткие уклоны делают рассматриваемую систему поистине уникальной.

Конструкция кровельной системы такова, что скаты не перекрывают длину дома, а оставшееся свободное пространство заполняют двумя короткими шатрами.

При самостоятельном составлении схемы конструкции вальмовой крыши потребуется использовать разметочную полосу и таблицы Пифагора.

Важно, чтобы проект крыши был максимально точным — только так можно самостоятельно сделать правильные пропилы из стропил и своими руками установить все составляющие системы.

Что нужно знать перед началом работы?

Для того, чтобы система полностью соответствовала всем выдвигаемым требованиям, помните следующие рекомендации:

  • промежуточные элементы стропильной системы вальмовой крыши более крутые по сравнению с угловыми частями, поэтому доски, используемые для устройства промежуточных элементов, должны иметь размер не менее 5х15 см;
  • крепление коротких элементов осуществляется к угловым стропилам, а не к коньковой доске.Промежуточные доски необходимо крепить с таким же уклоном, как и короткие балки;
  • Коньковая кровельная система и стропильные элементы должны быть выполнены из одного материала;
  • промежуточные стропильные ноги закреплены по краям скейтборда. Они должны одновременно состыковываться с верхним концом обвязки и с коньковой доской;
  • стропила и коньковые балки должны быть одинаковой толщины. Только при соблюдении этого правила можно рассчитывать на надежность и прочность кровельной системы. Если какие-то стропила будут тоньше, каркас крыши со временем деформируется и целостность системы серьезно пострадает;
  • Вальмовая кровельная система
  • может быть практически любой высоты.Однако при устройстве слишком низкой кровли необходимо использовать дополнительные опоры;
  • , чтобы обеспечить максимально долгий срок службы вальмовой кровли, для ее обустройства необходимо использовать тщательно высушенный и качественный брус хвойных пород. Перед сборкой конструкции все деревянные детали необходимо обработать антисептической пропиткой.

Руководство по конструкции шатровой крыши

Приступаем к устройству крыши. Начнем с разбивки строительной площадки.

Разметка

Грамотно выполненная разметка, правильный чертеж и максимально надежные расчеты — три основных фактора успешного строительства.Выполните разметку в соответствии с чертежами. Придерживайтесь следующей последовательности.

Первый шаг. Отметьте ось вдоль верхней направляющей в конце здания;

Шаг второй. Рассчитайте 50% толщины конька и найдите первый элемент стропильной системы.

Третий этап … Поместите один край палки на линию, которую вы отметили ранее. Другой конец разместите по линии боковой стенки. Это установит точку позиционирования для промежуточного стропила.

Шаг четвертый. Определите длину стропильного свеса. Для этого положите брус одним краем у внешнего угла стены, а другим установите на свес крыши.

Шаг пятый. Рассчитайте следующий компонент центральных стропил. Пододвиньте обрешетку к краю боковой стены и отметьте, где будет крепиться стропила. Элемент будет располагаться между верхней рейкой крыши и боковой стенкой.

Повторите то же самое для остальных трех углов.Так вы узнаете, где в дальнейшем будут установлены промежуточные стропильные ноги и концы коньков.

Расчет

Первый шаг. Возьмите маркерную планку и определите значение горизонтальной проекции промежуточного стропила. Найдите подходящий уклон крыши для вашей ситуации по стандартизованной документации и умножьте указанные значения.

Шаг второй. Измерьте длину стропила. Делайте это от разреза на коньке крыши до разреза в точке крепления опоры.Измерьте по нижней линии.

Шаг третий. Определите таким же образом длину вылета. Для этого умножьте горизонтальную проекцию на соответствующий поправочный коэффициент. Можно использовать положение теоремы Пифагора, известное со школьных времен: c2 = a2 + b2. В рассматриваемой ситуации a — вертикальная проекция, а b — соответственно горизонтальная проекция.

Шаг четвертый. Перейдите к вычислению угловых компонентов.На одной стороне стропильных ног имеются косые пропилы, за счет которых обеспечивается надежное крепление элементов к коньку кровли. Непосредственно на коньке имеется подрезка со специальной двойной фаской, которая используется для крепления угловых элементов.

Угловые стропильные ноги рассчитываются в следующем порядке:

  • длина стропила измеряется от любого угла дома;
  • устанавливается выступ равным квадратам длины выступов используемых центральных стропильных ног, умноженным друг на друга;
  • полученное значение умножается на поправочный коэффициент, позволяющий определить длину наклонной стропильной ноги.

Установка стропил

Первый шаг. Приступите к установке вертикальных стоек, за счет которых будет поддерживаться коньковая планка. Прикрепите элементы к центральной балке с помощью системы навеса.

Шаг второй. Установить диагональные стропила. Все элементы должны быть одинаковой длины. В случае свесов показатель будет варьироваться от 500 до 700 мм. Особое внимание уделите правильному стыковке вальмы, диагональных стропил и конька.

Шаг третий. Установить косые стропила, а после — обычные стропила с шагом около 600 мм. К мауэрлату и коньковой балке прикрепите обычные стропила методом распила. Используйте фрамуги и стяжки для усиления фиксации.

Важно, чтобы обычные стропила не соприкасались со шпильками, за счет которых мауэрлат крепится к стенам дома.

Шаг четвертый. К каждой стороне диагональных планок прикрепите распорки, благодаря которым косые стропила будут соединяться с мауэрлатом.

Как обычные стропила, так и стропила необходимо монтировать строго перпендикулярно коньку.

Усиление ферменной конструкции

Выбирая способ усиления стропил, руководствуйтесь прежде всего размерами здания. Среди наиболее популярных методов усиления следует выделить следующие варианты:

  • По углам крыши фермы крепятся специальной стойкой, которая служит опорой для диагонального стропильного элемента.Шпренгель в этой ситуации представляет собой перекладину, которую нужно перекинуть между двумя угловыми рычагами поддерживающего мауэрлата. Если установка фермы должна производиться на большом расстоянии от указанного угла, профессионалы рекомендуют установить надежную ферму;
  • Упакованы
  • на железобетонном полу или на стяжных стойках. Они будут выполнять функцию т.н. «Полочки», поддерживающие стропильные элементы посередине;
  • , если диагональные стропила слишком длинные, следует использовать двойные балки вместо одного бруса.

Вентиляция

Для устройства необходимого уровня вентиляции подкровельного пространства проделайте отверстие в ветрозащитной пленке для забора воздуха. Его необходимо разместить сверху, ближе к коньку крыши.

Если вагонка деревянная, достаточно просто закрепить доски с зазором 2-3 мм. Если для изготовления подшивки используются изделия из пластика, элементы необходимо предварительно перфорировать.

Если лобовое стекло уже смонтировано, в него можно установить обычные вентиляционные решетки.Стандартный диаметр этих решеток — 50 мм. Сетка изделия может быть любого цвета. Решетки разместите по всей длине ветряной рубки с шагом около 800 мм.

В итоге все, что вам нужно сделать, это уложить утеплитель, оборудовать слой гидроизоляции, залить обрешетку и смонтировать выбранную отделку.

Теперь вы знаете основные особенности и порядок самостоятельного устройства вальмовой крыши. Работу сложно назвать слишком легкой, но, используя знания, полученные на практике, можно справиться с выполнением всех сопутствующих мероприятий своими руками.

Удачной работы!

Видео — Вальмовая крыша

своими руками

Вальмовые крыши придают зданию элегантный и законченный вид, их скаты хорошо выдерживают порывы ветра и снеговую нагрузку. Под такой кровлей можно разместить большое чердачное помещение. Мы расскажем вам об особенностях стропильной группы вальмовых крыш, о методах расчета и монтажа стропил, а также о кровельном пироге, вентиляции и утеплении конструкции. Остановимся на описании свойств кровельных материалов и расскажем, как сделать вальмовую крышу для беседки своими руками.

Конструктивные особенности вальмовых крыш

Вальмовые крыши придают конструкции определенный шик, но особенность их конструкции в том, что они отлично выдерживают разнонаправленные ветровые воздействия. Это связано с жесткой стропильной системой и наличием треугольных и трапециевидных откосов. Увеличение высоты конька и уклона скатов дает возможность разместить под вальмовой крышей жилую комнату.

Вальмовая крыша состоит из двух треугольных и двух трапециевидных скатов, которые поддерживаются коньковой балкой.

К конструктивным особенностям вальмовой кровли можно отнести следующие отличительные особенности:


Уникальная стропильная система определяет прочностные характеристики вальмовой. кровли и их устойчивость к атмосферным воздействиям.

Подготовка проекта кровли

При подготовке проекта вальмовой кровли необходимо определить высоту конька, так как от этого параметра будет зависеть угол наклона и длина скатов. Для жилого чердака высота потолка должна быть не менее 2,3 метра в соответствии с правилами пожарной безопасности.

Угол наклона откосов связан с выбором высоты конька, так как этот параметр определяет объем комфортной жилой зоны

Для подготовки проекта после выбора высоты конька необходимо произвести замеры, которые помогут рассчитать длину стропил, площадь откосов и объем жилого помещения.Для проектирования кровли необходимы следующие параметры:


Застройщик определяет, будет ли чердак холодным или жилым, ведь от способа крепления коньковой балки, наличия или отсутствия скатных окон, конструкции и количества стропил зависит на этом. После подготовки проекта можно приступать к расчету вальмовой крыши и элементов стропильной системы.

По мнению автора статьи, для проектирования вальмовой кровли, особенно сложной из-за эркеров, клещей и фрагментов скатной крыши, лучше воспользоваться услугами инженера-проектировщика.При строительстве мансардной крыши загородного дома автору очень помог набор чертежей с расчетной длиной стропильных балок, способом их соединения, углами пропила и количеством креплений. Перечень изоляционных и кровельных материалов с указанием площади и порядка монтажа позволил нам заказать их заранее. Приобретение компонентов проекта сводит к минимуму отходы материалов и экономит время. Расчетные размеры стропильной системы и четко определенная последовательность сборки исключили брак, лишние расчеты и дополнительную подгонку.Монтажные работы проводила бригада из четырех человек с небольшим опытом строительства, которая справилась даже на сложном участке стыковки ската с крышей эркера, правда, с советом автора проекта.

При самостоятельном проектировании необходимо начать с расчета основных параметров кровли и размеров стропильной группы, создания собственных чертежей и планировок.

Расчет вальмовой крыши

При расчете параметров вальмовой кровли высота конька устанавливается владельцем дома из практических соображений.Для холодного чердака он может быть меньше двух метров, а при строительстве мансардной крыши нужно помнить, что по СНиП высота потолка жилого помещения должна быть не менее 2,3 м.

В предварительных расчетах сначала определяется высота конька, а затем длина центральной балки, размер основных и диагональных стропил

Выбирается длина центральной балки при равных углах наклона откосов таким образом, чтобы концы балки находились на одинаковом расстоянии от боковых и торцевых стен.В ходе дальнейших расчетов определяются размеры стропил, стропил и вспомогательных элементов. Выбирать тип стропильной системы необходимо, так как если для вальмовых крыш с нежилой мансардой больше типичны многослойные стропила, то для крыш с мансардой могут применяться как многослойные, так и навесные типы стропильных соединений.

Расчет угла наклона откосов и длины стропил

Устойчивость кровли к ветровым воздействиям и способность выдерживать снеговую нагрузку зависят от угла наклона откосов.Уклон откосов — важнейший параметр при расчете длины основных и диагональных стропил, а также стропил. За основу для расчетов возьмем следующие параметры:

  • высота конька Н к = 3 м;
  • длина здания L ds = 10 м;
  • Ширина здания L дц = 6 м. Половина этого размера обозначим L пц: L пц = 3 м;
  • длина конька L k = 4 м;
  • расстояние от стены дома до конькового прогона Т = 3 м.

Расчеты производятся в несколько этапов.


Таблица: значения тригонометрических функций для углов наклона скатов мансардной крыши


Расчет площади скатов вальмовой крыши

Площадь скатов должна быть уметь рассчитывать количество стройматериалов и составлять схему раскроя. Вальмовая крыша имеет два треугольных и два трапециевидных ската; для расчета их площади воспользуемся стандартными формулами из школьного курса геометрии.


Для расчета площади необходимо увеличить высоту каждого откоса на размер карнизного свеса и учитывать, что их длина также увеличится.

Расчет объема чердачного помещения

Расчет объема жилого подкровельного помещения понадобится при расчете систем отопления и кондиционирования чердака. Поскольку под вальмовой крышей находится многогранное жилое пространство с изменяющейся высотой и формой, для расчета объема его необходимо разбить на более простые формы.Обычно рассматривают сечение чердака, образованное каким-то стропильной балкой, разбивают его на прямоугольники, треугольники и трапеции, вычисляют их площади по приведенным выше формулам и умножают на длину чердака. Объемы каждой полученной таким образом детали складываются и получается общий объем чердака.

Для расчета объема чердачного помещения его делят на элементарные цифры, объем которых рассчитывается отдельно и складывается между собой

Если при делении чердака выделяются более сложные элементы, то рассчитывается их объем по формуле V = S · H, где S — площадь сечения, H — длина элемента.

Видео: расчет стропильной системы вальмовой крыши

Схема планировки кровли

Схема является уменьшенной копией кровли, по ней можно определить оптимальную высоту конька и угол наклона скатов по отношению к размеру здания. Схема стропильной системы вальмовой кровли, выполненная в виде чертежа с указанием размеров и расположения элементов стропильной группы, называется компоновкой-макетом. На таких схемах указывается расположение, длина и высота конькового прогона, а также размер и количество основных, диагональных и стропил.

На схеме стропильной системы указаны размеры элементов, место их установки, способ установки и углы наклона стропильных ног

На чертеже указан способ крепления деталей, углы и размеры врезка, шаг стропил и схема устройства карнизного свеса. По схеме можно рассчитать количество материалов, разрезать и поштучно раскладывать детали на месте установки.

Необходимо учитывать, что расчетные данные нуждаются в практической проверке, поэтому перед изготовлением шаблонов для раскроя деталей необходимо произвести пробную стыковку основных и диагональных стропил.

Вальмовая кровля

Вальмовая крыша образована четырьмя скатами, а ее стропильная система содержит элементы двускатной и шатровой кровли. В основном используются слоистые стропила, в основе которых лежит коньковая балка, закрепленная на стойках. Вальмовая крыша состоит из следующих элементов:

  • по периметру стен монтируется мауэрлат; если есть внутренняя капитальная стена, к ней крепится скамейка;
  • На мауэрлат устанавливаются затяжки или балки перекрытия;
  • к вертикальным стойкам крепится коньковая балка;
  • основные стропила, образующие трапециевидные откосы, опираются на мауэрлат и коньковую балку;
  • диагональные стропила образуют треугольные откосы;
  • стропила — укороченные стропила, образующие силовой каркас между диагональными и обычными стропилами;
  • подкосы и шпренгели используются в качестве дополнительных опорных элементов;
  • кобылки используются для удлинения стропил;
  • контррешетка создает вентиляционный зазор;
  • Обшивка используется для крепления кровельного покрытия.

Вальмовая крыша состоит из стандартных элементов и специальных стропильных узлов, обеспечивающих необходимую конструктивную прочность.

Кроме того, стропильные ноги усилены перекладинами и дополнительными стойками. Часто эти элементы образуют стены и потолок мансардного помещения.

Мауэрлат и его размеры

Мауэрлат представляет собой связующее звено между каркасом здания и стропилами и представляет собой массивный брус, прикрепленный к стене с помощью стержней с резьбой. Чтобы исключить растягивающее влияние стропил на стены, балки мауэрлата необходимо крепить на прочный армированный пояс.Шпильки с шагом от 80 до 100 см замурованы монолитным поясом.

Мауэрлат проходит по верхнему периметру здания и крепится к железобетонному поясу с помощью шпилек.

Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку с крыши на стены здания, его длина равна периметру дома. Для его изготовления используют пиломатериалы из сосны сечением равным 150Х150, 150Х200 или 200Х200 мм. По углам дома брус соединяется между собой шпильками с резьбой.

Установка коньковой балки

Коньковая балка служит опорой для основных и диагональных стропил и устанавливается на вертикальные стойки, опирающиеся на балки перекрытия или скамейку. Для придания жесткости прямоугольной конструкции рекомендуется установить диагональные распорки между стойками и прогоном. Для установки центральной балки используется балка 100Х100 мм или 50Х150 мм.

Монтаж центральной балки осуществляется с помощью вертикальных стоек, опирающихся на скамейку или балки перекрытия

Чаще всего применяют многослойные стропила, но для жилых чердачных помещений стропила подвесного типа могут быть сконструированы и для освобождения жилого помещения. от захламленности вспомогательных построек.

Вариант подвесных стропил максимально освобождает жилое пространство от громоздких конструкций

В этом случае к центральной балке крепятся основные и диагональные стропила, которые укрепляются ригелями и стойками, образующими стены и потолок жилого дома. чердак.

Порядок монтажа

Перед монтажом стропильной системы вальмовой кровли рабочие места необходимо оборудовать лестницами, подмостками и лестницами, так как удобство работы значительно ускоряет монтаж.Затем приступайте к сборке элементов кровли в описанной ниже последовательности.

  1. На монолитный армированный пояс выкладывают гидроизоляционный материал и укладывают на него предварительно просверленные балки мауэрлата, закрепляя их шпильками с резьбой, шайбами ​​и болтами.

    Балки мауэрлата укладываются на слой гидроизоляции из рубероида и фиксируются шпильками через предварительно просверленные отверстия.

  2. Балки перекрытия или стяжные балки крепятся к мауэрлату с шагом 60-120 см и вертикальные стойки для центральной балки. установлен на них.
  3. К вертикальным стойкам прикрепляется коньковая балка, затем вся конструкция укрепляется диагональными подкосами. Относительно внешних ножек прогоны должны иметь отступы 15 см для крепления диагональных стропил.

    Устройство кровли начинается с установки центральной балки и основных стропил.

  4. Между балками перекрытия и коньковой балкой попарно ставят стропильные ноги, размечают врезку и вырезают стропила. Устанавливаются крайние основные фермы, между ними натягиваются шнуры и по ним выставляются остальные стропильные ноги.
  5. При большой длине стропил усилены перекладинами, подкосами и подкосами. После этого размечаются диагональные стропила.

    Для установки диагональных стропил необходимо произвести тщательную разметку, резку и распилку для стыковки с коньком и мауэрлатом

  6. Размеченные диагональные стропила вырезают и устанавливают, при необходимости укрепляют фермами и подкосами.
  7. Размечаются и монтируются стропила, на карнизном свесе вертикально подрезаются концы стропил, к ним крепятся лобовые доски.
  8. На стропила крепится гидроизоляционная мембрана с нахлестом 10 см, монтируется контррешетка и обрешетка.

Исходя из личного опыта, автор данной статьи хотел бы порекомендовать оборудовать место на строительной площадке для разметки, резки и шаблонов элементов стропильной системы. Это удобно, когда точные гониометрические инструменты находятся в одном месте, пригодном для разметки и распиловки. Оборудованное рабочее место экономит время на закупку деталей, которые затем поднимаются и собираются без дополнительной регулировки.Внизу проще подготовить монтажный комплект крепежа для каждого этапа работ.

Видео: стропильная система вальмовой крыши

Пирог кровельного шатра состоит из следующих элементов:

  • стропильных ног;
  • пароизоляционная мембрана;
  • утеплитель, расположенный между стропилами;
  • гидроизоляционная мембрана;
  • токарное и контр-токарное оборудование;
  • рубероид.

Кровельный пирог вальмовой кровли служит для создания определенной последовательности защитных слоев, на которые сверху укладывается финишное покрытие

Для холодного чердака кровельный пирог состоит из стропильных ног, гидроизоляционной мембраны, контр обрешетки, обрешетки и т. Д. рубероид.Теплоизоляционный слой и пароизоляционная пленка здесь не используются.

Вентиляция подкровельного пространства утепленной вальмовой кровли происходит через вентилируемый зазор между утеплителем и гидроизоляционной мембраной. Вентиляционный зазор образуется при установке мембраны на стропила с прогибом 1,5–2 см, поэтому воздух проникает в утеплитель через перфорированную обшивку карниза и выходит через отверстия коньковых аэраторов.

Вентиляция кровли осуществляется через карнизные софиты и коньковые аэраторы

Пароизоляционная пленка защищает утеплитель от испарений жилых помещений, а гидроизоляционная мембрана защищает утеплитель от конденсации влаги.Конденсат, скапливающийся на гидроизоляции, удаляется через вентиляционный зазор высотой 5 см, который обеспечивает циркуляцию воздуха и сохраняет целостность стропильной системы. При этом слой изоляционного материала не теряет своих свойств от чрезмерной влажности.

Холодный чердак вентилируется через перфорированные карнизы и световые люки и коньковые аэраторы. Разница температур снаружи и на чердаке сведена к минимуму, поэтому крыша не промерзает.

Преимущество холодного чердака в том, что нет разницы температур между кровлей и чердаком, что предотвращает обледенение кровли.

При такой схеме вентиляции для вальмовой крыши необходимо помнить о тщательном утеплении потолка и верхней части стен между жилым помещением и холодным чердаком.

Видео: слуховые окна вальмовой крыши — холодный чердак

Утепление вальмовой крыши

Утепление кровли выполняется после монтажа кровли изнутри мансарды или снаружи при укладке кровельного пирога. Такая последовательность работ защищает утеплитель от неожиданных осадков.Утеплитель укладывается между стропильными балками слоем 20-25 см.

Утепление изнутри происходит путем набивки утеплителя между стропилами и фиксации его шнуром или леской

Для утепления вальмовой кровли можно использовать следующие материалы:

  • пенополистирол размером 600X1200 мм и толщиной от 20 до 100 мм;
  • древесноволокнистые плиты и маты из минеральной ваты размером 600Х3000 мм и толщиной от 50 до 200 мм;
  • вспененный утеплитель, в состав которого входит эковата и пенополистирол.

Эластичность матов и плит позволяет набивать их между стропилами в несколько слоев со сдвигом стыков для избавления от мостиков холода, а вспененный утеплитель наносится методом напыления с использованием специального оборудования.

Для разных типов кровли изготавливаются определенные типы дополнительных элементов. На вальмовой кровле используются коньковые планки с аэраторами, заглушки вальмовых суставов и тройники для диагональных стропил. Они закрывают коньковые и скатные стыки, а также карниз.

На завершающем этапе монтажа вальмовой кровли используются многочисленные дополнительные элементы

Из остальных дополнительных элементов на вальмовых крышах можно использовать лестницы, лестницы, снегозадержатели, уплотнители и водоотводчики.

Коньковые заканчивания

Удлинители коньков имеют разные конфигурации и размеры, например, прямой стержень 150X150X2000 мм или полукруглый R110X2000 мм. Коньковые планки могут иметь разные типы аэраторов. Учтите особенности установки и стыковки коньковых надставок.

Установка прямых коньков на вальмовой кровли выполняется с нахлестом не менее 5 см и начинается со стороны, противоположной господствующим ветрам. Полосы закрепляются с шагом от 15 до 30 см, а на внешние планки устанавливаются заглушки.В конструкции некоторых планок конька предусмотрены полимерные аэраторы для вентиляции подкровельного пространства.

Стыковка горизонтальных коньков происходит с нахлестом не менее 5 см

Спинные полоски прикрепляются, начиная от вилки, снизу вверх, а на стыке тазобедренных гребней и гребня присоединяются к тройник Y-образный. При необходимости стыки дополнительно заделывают.

В конструкции круглого выступа предусмотрены ребра жесткости, которые служат замками для стыковки отдельных полос.Такие ребра препятствуют попаданию воды в пространство под коньком. К верхней обрешетке обрешетки круглый конек крепится через аэроэлемент, который циркулирует воздух через вентиляционный зазор.

Установка круглого конька осуществляется через уплотнение с использованием специальных заглушек.

При установке коньковых планок любого типа важно следить за тем, чтобы не перекрывать вентилируемые форточки и поддерживать циркуляцию воздуха между карнизом и коньком.

Ветрозащитные планки и капельницы

Капельницы устанавливаются на карнизном свесе вальмовой крыши для отвода конденсата, а для защиты подкровельного пространства от ветра и дождя на обрешетку устанавливаются ветровые или карнизные планки.

Наконечник на карнизе (поз.7) служит для отвода конденсата, а ветрозащитная планка (поз.5) защищает подкровельное пространство от ветра и дождя.

Этот тип пристройки устанавливается внахлест внахлест. не менее 5 см, стандартная длина планок — 2 м.

Видео: монтаж металлочерепицы и дополнительных элементов

Виды кровли для вальмовой кровли и их установка

Для вальмовой кровли используются разные виды кровельных материалов, которые производители предлагают в больших количествах.При выборе необходимо оценить цветовое решение, простоту монтажа, вес и долговечность кровельного покрытия. Стоимость и эффективная площадь материала имеют большое значение. Рассмотрим самые популярные виды кровли:

  • керамическая и цементно-песчаная черепица;
  • металлочерепица и кровельное покрытие;
  • шифер и ондулин;
  • мягкая плитка.

По мнению автора статьи, следует обратить внимание на звукопоглощающие свойства рубероида.С этой точки зрения металлические профили уступают ондулину и мягкой черепице с их отличной звукоизоляцией. Кроме того, при понижении температуры на поверхности металла образуется конденсат, поэтому необходимо принять меры по его удалению. Мягкую плитку легко укладывать, но для нее необходимо установить сплошную обшивку из фанеры толщиной 12 мм и положить облицовочный материал, а это несколько увеличивает стоимость ее использования. По этим причинам, а также из-за небольшого веса и простоты монтажа автором статьи было выбрано покрытие жилого загородного дома Ондулин.В процессе эксплуатации кровли выяснилось, что во время сильного дождя на чердаке был слышен небольшой шум, а после утепления чердака посторонние звуки практически исчезли.

Монтаж кровли производится по обрешетке. Перед кровельными работами необходимо смонтировать капельницы, ветровые доски и кронштейны водоотвода … Крепление листовых материалов осуществляется саморезами с шайбой и резиновой прокладкой в ​​шахматном порядке. Укладка вальмового листа крыши начинается от центра ската к краям.

Монтаж кровельного листа начинается с первого сплошного элемента, затем листы симметрично крепятся слева и справа

Монтаж осуществляется по шнуру, натянутому вдоль карниза. Мягкую плитку укладывают снизу вверх внахлест, рекомендованный производителем.

Металлический профиль

Металлический профиль включает в себя кровельное покрытие и металлическую кровлю. Общая ширина листа металлочерепицы — 1180 мм, полезная ширина — 1080 мм, длина — от 765 до 8000 мм, шаг обрешетки — 350 мм.Кровельное покрытие имеет монтажную ширину 1000 мм и длину до 6 м. Срок службы этих покрытий достигает 50 лет, при этом материал легкий и простой в установке.

Профнастил легко монтируется и прослужит до 50 лет.

Сланец

Сланец очень тяжелый и хрупкий, поэтому в современной конструкции используется его легкий (вес листа 6 кг) аналог — ондулин.

Сланец тяжелый и хрупкий, но все же популярный

Длина листа ондулина 2 м, ширина 0.95 м, а полезная площадь 1,6 м 2. Монтируется ондулин на обрешетку с шагом 45 см, с продольным перекрытием 20 см, боковое перекрытие — одна волна. Дополнительные преимущества: срок службы до 50 лет, хорошее шумопоглощение, простота монтажа.

Срок службы ондулина достигает 50 лет, при этом кровля отличается шумопоглощением и простотой монтажа

Длина мягкой черепицы составляет 1 м, ширина в среднем 333 мм, перекрытие зависит от типа и формы, а также толщина 6 мм.Это легкий звукопоглощающий материал, который легко укладывается, служит до 35 лет, стоит недорого, но требует сплошной обрешетки и подкладочного слоя.

Мягкая черепица придает крыше современный вид и просто монтируется на прочную обрешетку

Вальмовая крыша для беседки своими руками

Беседка с вальмовой крышей создает единое архитектурное пространство на строительной площадке. Для строительства необходимо привести каркас по типу мауэрлата, а затем выполнить следующие действия.


Все деревянные части беседки необходимо обработать антисептическими и огнезащитными составами и придать соответствующий цветовой оттенок.

Мы рассказали о проектировании и расчетах вальмовых крыш, о стропильной системе и пошаговой процедуре установки ее элементов. Мы коснулись вентиляции, утепления и конструкции кровельного пирога. Самостоятельный монтаж вальмовой крыши сэкономит Вам деньги и полностью убедитесь в качестве выполненных работ. Надеемся, что материалы, представленные в этой статье, помогут вам построить крышу для комфортного дома.

О вальмовой крыше мы уже рассказывали на сайте. Описано устройство крыши с опорой на стропила на мауэрлате. После публикации статьи ко мне поступало много просьб показать, как сделать вальмовую крышу со стропилами, опирающимися на балки перекрытия, а также ответить на вопрос, можно ли сделать вальмовую крышу с разными углами наклона.

Таким образом, я хотел «убить двух зайцев одним выстрелом» на одном примере. Теперь рассмотрим устройство вальмовой крыши с опорой стропил на балки перекрытия и с разными углами наклона скатов.

Итак, допустим, у нас есть домик размером 8,4х10,8 метра.

ШАГ 1: Установите мауэрлат (см. Рис.1):

Рисунок 1

ШАГ 2: Устанавливаем длинные балки перекрытия сечением 100х200 см с шагом 0,6 метра (см. Рисунок 2). Я не буду больше на этом останавливаться.

Рисунок 2

Самые первые — это балки, идущие строго посередине дома.Мы будем ими руководствоваться, устанавливая коньковый брус. Затем ставим остальные с определенным шагом. Например, у нас шаг 0,6 метра, но мы видим, что до стены осталось 0,9 метра, и еще одна балка могла бы уместиться, но это не так. Такой пролет оставляем специально для «аутригеров». Его ширину не следует делать меньше 80-100 см.

ШАГ 3: Установите шток. Их шаг определяется при расчете стропил, о котором чуть позже (см. Рис. 3):

Рисунок 3

А пока ставим только шток, соответствующий длине конька, которая будет равна 5 метрам.Длина конька больше, чем разница между длиной и шириной дома, которая составляет 2,4 метра. К чему это приводит? Это приводит к тому, что угловое стропило не будет располагаться под углом 45 ° в плане (в виде сверху), а угол наклона откосов и бедер будет другим. Склоны будут иметь более пологий уклон.

Достаточно закрепить шток на мауэрлате гвоздями. Прикрепляем их к длинной балке перекрытия, например, вот так (рис.4):

Рисунок 4

Вам не нужно делать никаких разрезов в этом узле. Любой смыв ослабит балку перекрытия. Здесь мы используем два металлических стропила LK по бокам и один большой гвоздь (250 мм), вбитый через балку в конец ствола. Самым последним забиваем гвоздь, когда стебель уже прикручен к мауэрлату.

ШАГ 4: Установите ребро гребня (см. Рис. 5):

Рисунок 5

Все элементы конструкции, кроме подкосов, изготовлены из бруса размером 100х150 мм.Раскосы для досок 50х150 мм. Угол между ними и перекрытием не менее 45 °. Мы видим, что под крайними стойками находятся балки, опирающиеся сразу на пять балок перекрытия. Делаем это для распределения нагрузки. Также для снижения нагрузки на балки перекрытия и передачи ее части на несущую перегородку устанавливаются подкосы.

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

ШАГ 5: Изготовляем и устанавливаем стропила.

В первую очередь изготавливаем шаблон стропильного стропила. Для этого возьмите доску нужного сечения подходящей длины, приложите ее, как показано на рисунке 6, и сделайте разметку с помощью небольшого уровня (синие линии):

Рисунок 6

Высота планки, которую мы наложили на стержень для обозначения нижнего среза, равна глубине верхнего среза. Сделали 5 см.

По полученному шаблону делаем все стропила откосов, опирающихся на балку конька, и закрепляем их (см.рис.7):

Рисунок 7

В таких конструкциях, где стропила опираются не на длинные балки перекрытия, а на короткие свесы, мы всегда ставим небольшие опоры под стропила над мауэрлатом, формируя своего рода небольшой треугольник и разгружая крепление ствола к балке (см. Рис. . 8):

Рисунок 8

Эти опоры не обязательно заносить дальше в крышу и уж тем более ставить на стык ствола с балкой.Большая часть нагрузки с кровли передается через них (это видно в программе проектирования) и балка перекрытия может просто не выдержать.

Теперь немного о расчетах. Выбирая сечение стропил для данной кровли, мы рассчитываем только одно стропило — это стропильная балка. Он здесь самый длинный и угол его наклона меньше угла наклона стропил вальмы (пояснение — мы называем уклон крыши в форме трапеции, вальмовой — уклон крыши в форме трапеции. форма треугольника) Расчеты производятся во вкладке «Ремешок 3».Пример результатов на Рисунке 9:

Рисунок 9

Да, забыл сказать. Кто уже скачивал эту расчетную программу с моего сайта до 1 декабря 2013 года. Нет вкладки «Ремешок 3». Чтобы скачать обновленную версию программы, перейдите к статье еще раз по ссылке:

Эта статья также была немного переработана благодаря отзывам некоторых читателей, за что им отдельное спасибо.

ШАГ 6: Добавьте шток и прикрепите ветровые доски (см. Рисунок 10).Добавляем столько стеблей, чтобы оставалось место для крепления угловой стебли. А пока просто сшиваем ветровые доски по углам, контролируя их прямолинейность. Визуально проверьте, не провисают ли углы. В таком случае разместите временные опоры прямо под ними. После установки угловых стоек снимаем эти подпорки.

Рисунок 10

ШАГ 7: Размечаем и устанавливаем угловой шток.

Сначала нам нужно протянуть шнурок по верху балок перекрытия, как показано на рис.11

Рисунок 11

Теперь берем планку подходящей длины (сечение такое же, как у всех стеблей) и кладем сверху на угол так, чтобы шнурок оказался посередине. Внизу этой планки нарисуйте карандашом линии надрезов. (см. рис.12):

Рисунок 12

Снимаем шнурок и устанавливаем распиленный брус по намеченным линиям (см. Рис.13):

Рисунок 13

Прикрепляем угловую штангу к мауэрлату с помощью двух уголков крыши. Крепим к балке перекрытия уголком 135 ° и большим гвоздем (250-300 мм). При необходимости согните угол 135 ° молотком.

Таким образом, ставим все четыре угловых стержня.

ШАГ 8 : Производим и устанавливаем угловые стропила.

В вальмовой крыше, которую я описал ранее, углы скатов и вальм были одинаковыми.Здесь эти углы разные и поэтому угловое стропило будет иметь свои особенности. Также делаем его из двух досок того же сечения, что и стропила. Но обычно мы не сшиваем эти доски вместе. Один будет немного ниже другого (примерно на 1 см, в зависимости от разницы углов наклона скатов и бедер).

Итак, первым делом натягиваем по 3 шнурка с каждой стороны крыши. Две по угловым стропилам, одна по средней стропиле бедра (см.рис.14):

Замеряем угол между шнурком и изогнутой ножкой — нижняя прорезь. Назовем его «α» (см. Рис. 15):

Рисунок 15

Также отметьте точку «Б»

Рассчитываем угол верхнего среза β = 90 ° — α

В нашем примере α = 22 ° и β = 68 °.

Теперь возьмем небольшой кусок доски со стропильной частью и пропилим на нем один конец под углом β. Прикладываем полученную заготовку к коньку, совместив один край со шнурком, как показано на рис.16:

Рисунок 16

На заготовке проведена линия, параллельная боковой плоскости соседних стропил ската. На нем сделаем еще одну прорезь и получим шаблон для верхней прорези нашего углового стропила.

Также, когда мы накладываем заготовку, нам нужно отметить точку «А» на стропиле (см. Рис. 17):

Рисунок 17

Теперь делаем первую половину углового стропила. Для этого возьмите доску подходящей длины.Если не хватает одной доски, сшиваем две доски вместе. Можно временно пришить, отрезав на саморезах дюйм длиной около метра. Делаем верхний срез по шаблону. Измеряем расстояние между точками «А» и «Б». Переносим его на стропило и делаем нижний пропил под углом «α».

Устанавливаем получившееся стропило и закрепляем (см. Рис.18):

Рисунок 18

Скорее всего, из-за своей длины первая половина углового стропила прогнется.Под него нужно поставить временную подставку примерно посередине. На моих рисунках это не показано.

Теперь делаем вторую половину углового стропила. Для этого измерьте расстояние между точками «C» и «D» (см. Рис. 19):

Рисунок 19

Берем доску подходящей длины, делаем верхний пропил под углом β, отмеряем расстояние «S-D», нижний пропил делаем под углом α. Установите вторую половину углового стропила и пришейте ее первыми гвоздями (100 мм).Забиваем гвозди в щель примерно через 40-50 см. Результат показан на рис.20:

Рисунок 20

Верхний конец второй половины углового стропила нужно снова спилить. Делаем это бензопилой прямо на месте (рис.21):

Рисунок 21

Таким же образом изготавливаем и устанавливаем три оставшихся угловых стропила.

ШАГ 9: Устанавливаем стойки под угловые стропила.В первую очередь необходимо поставить подставку, упирающуюся в стык угловой пристройки с балкой перекрытия (см. Рис. 22):

Рисунок 22

Если длина перекрываемого угловым стропилом пролета (его горизонтальный выступ) больше 7,5 метров, ставим дополнительные стойки примерно на расстоянии пролета от верхней точки углового стропила. Если пролет больше 9 метров, добавьте стойки посередине углового стропила. В нашем примере это 5.2 метра.

ШАГ 10: Устанавливаем два центральных стропила бедер. В начале шага 8 мы уже натянули шнурки, чтобы измерить их.

Делаем стропила таким образом — измеряем угол нижнего пропила «γ» с малым углом, рассчитываем угол верхнего пропила «δ»:

δ = 90 ° — γ

Замеряем расстояние между точками «К-Л» и делаем по нему стропило. Обрезаем концы под определенными углами. После этого верхний торец нужно еще раз подрезать (заточить) с учетом угла «φ», который мы также измеряем с помощью фаски (см. Рис.23):

Рисунок 23

ШАГ 11: Добавьте стержень к углам. Самые крайние вылеты, не доходящие до мауэрлата, делаются облегченными, из доски 50х200 мм (см. Рис. 24):

Рисунок 24

ШАГ 12: Устанавливаем жен. О том, как делать салфетки, я подробно рассказывала в первой статье. Здесь принцип абсолютно тот же, поэтому повторяться не буду (см. Рис.25):

Рисунок 25

Прикручиваем брус к угловому стропилу металлическим уголком 135 °, при необходимости сгибая.

После установки всей обрешетки нам осталось подшить карнизы снизу и сделать обрешетку. Мы уже много раз об этом говорили.

Вальмовая крыша отличается большим количеством преимуществ, среди которых привлекательная геометрия, равномерный прогрев и защита конструкции от атмосферных осадков.Даже сильные порывы ветра на такое сооружение не действуют, так как у него нет фронтонов. Если сравнить его с двускатной крышей, то можно отметить, что вероятность деформации вальмовой крыши намного меньше. Перечислять достоинства такой кровли можно очень долго, но нельзя забывать, что стропильная система вальмовой кровли представляет собой довольно сложную конструкцию. Этот факт может стать веским поводом при выборе типа кровли. Несмотря на это, частные застройщики очень часто возводят вальмовую конструкцию из-за ее схожести с четырехскатным каркасом.

Некоторые особенности вальмовой крыши

При сравнении вальмовой и двускатной кровли сразу можно заметить, что в конструкции вальмовой крыши нет вертикальных двускатных стен. Их заменяют треугольные откосы, расположенные на концах. Это значительно уменьшает визуальный и реальный объем крыши. С экономической точки зрения выгода от этого спорна, так как разрезание больших листов рубероида на бедра увеличивает затраты.

Как и любое сооружение, вальмовая крыша условно делится на простые геометрические формы.Самый простой вариант имеет симметричные откосы: два в виде трапеции и два в виде треугольника. То есть вся конструкция состоит из четырех скатов, послуживших основанием для параллельного названия — шатровая крыша.


Боковая часть вальмовой крыши напоминает обычную двускатную крышу в форме треугольника. При визуальном просмотре в профиль можно увидеть трапецию, которую условно делят на прямоугольник с прилегающими к бокам развернутыми треугольниками.Форма трапеции определяется непосредственно разработчиком и зависит от соотношения длины конька к длине карниза. Часть конструкции, имеющая форму прямоугольника, возводится на основании кровельных норм для устройства навесных и многослойных стропильных систем.

Вальмы, заменяющие фронтоны, необходимо устанавливать с определенным уклоном, так как конструкция предусматривает их соединение с наклонными сторонами трапеции. Именно устройство бедер является наиболее сложным этапом обустройства вальмовой стропильной системы.Для тех, кто решил проделать работу по аналогии с обычным смолистым методом, можно сказать, что ничего из этого не выйдет. Все дело в том, что длина конькового прогона не соответствует длине ската, поэтому стропильные ноги бедер в верхней части, а также прилегающие к ним треугольные части больших откосов остаются без опоры.


В качестве опоры конструкция предусматривает установку специальных стропильных ног, соединяющих коньковый брус и углы конструкции.При взгляде на вальмовую крышу сверху видно, что наклонные элементы — диагонали, поэтому второе их название — диагональ. Кроме того, конструкция вальмовой крыши подразумевает, что диагональ будет поддерживать стропила разной длины, установка которых осуществляется под прямым углом к ​​свесу. Эти элементы разного размера называются женами.

Таким образом, основными элементами вальмовой стропильной системы являются:

  • Обычные стропила вальмовой кровли, нижняя часть которых опирается на балки перекрытия или мауэрлат.В зависимости от типа опоры стропила могут быть навесными или слоистыми.
  • Диагональные стропильные ноги, необходимые для соединения углов крыши и края конькового бруса. Такие элементы можно использовать как для выпуклых углов конструкции бедра, так и для обустройства вогнутых углов впадин.
  • Нарожники — элементы, создающие плоскость бедра и части трапециевидных откосов, примыкающие к диагональным стропилам.

Описание диагональных стропил

Учитывая расположение диагональных стропил, можно определить, что их длина будет больше, чем такой же параметр для обычных стропил.К тому же, являясь опорой для жен, они берут на себя довольно большую нагрузку. Все это приводит к выводу, что диагональные стропильные ноги следует армировать. Чаще всего для этого используются доски, предназначенные для обычных стропил, но в паре между собой.


Парные скосы позволяют одновременно решать три задачи:

  • Увеличьте нагрузку без риска деформации стропильной системы.
  • Получение цельного диагонального элемента (строительство стропил приводит к ослаблению отдельных секций).
  • Снижение затрат на установку стропильной системы (две доски будут стоить намного дешевле сплошного бруса).

Значительная длина диагональных стропил требует установки дополнительных опор, количество которых определяется длиной диагонали.

Опоры для диагональных элементов

Конструкция вальмовой стропильной системы независимо от размера требует наличия опор, усиливающих диагональные стропильные ноги. Если длина откоса больше 9 метров, то потребуется как минимум две опоры.Более короткие пролеты могут поддерживаться одной опорой, расположенной вверху.

Диагональные стропильные ноги могут поддерживаться:

  • Вертикальные стойки устанавливаются прямо на пол. Если пол железобетонный, то под стеллаж необходимо положить кусок гидроизоляционного материала.
  • Подтяжки, которые упираются в дно кровати и расположены под углом 45 градусов, и значение угла наклона особой роли не играет.
  • Шпренгели, которые выполнены в виде перевернутой буквы «Т».Этот элемент используется, когда диагональ требует двух и более опор (читайте также: «»). При установке важно следить за тем, чтобы основание фермы располагалось перпендикулярно откосу. В большинстве случаев такие опоры ставят ближе к углу крыши, то есть внизу стропил.

Дополнительные опоры лучше всего делать из парных досок и устанавливать в местах, где ожидается наибольшая нагрузка.

Конструкция опорных точек стропил

Верхняя часть стропильной ноги упирается в коньковый брус.Особенности конструкции вальмовой крыши позволяют сделать это несколькими способами:

  • Если конструкция крыши имеет одну коньковую балку, то скат опирается на консоль конька.
  • Если в стропильной системе две коньковые балки и обычные стропила из досок, то откосы должны опираться на ферму, основание которой лежит на коньковых балках.
  • Если в конструкции предусмотрено наличие двух балок, а стропила выполнены из бруса, то вместо фермы используется прибой.Этот элемент изготавливается из обрезной доски толщиной более 5 см и соединяет обычные стропила возле конька.


В зависимости от способа посадки подрезается верхняя часть ската. Можно скрепить диагонали гвоздями, при этом допускается армирование проволочной скруткой или металлическим зажимом.

В нижней части диагональные стропила вальмовой крыши с опорой на мауэрлат крепятся с помощью металлических скоб или уголков непосредственно к мауэрлату или к специально установленной угловой балке.

Устройство жен

Бедра и треугольные части крупных скатов формируются клиньями. В верхней части элемент опирается на диагональное стропило, в нижней — на мауэрлат или балки перекрытия.

Народники устанавливаются двумя способами:

  • С помощью пропила. В диагональных стропилах вырезают гнезда на расстоянии 20 см друг от друга, при этом следует помнить, что срезку соседних откосов не следует выполнять друг напротив друга.
  • Установка черепных стержней, которые будут служить опорами для жен. Для этого возьмите бруски 5 * 5 см и забейте ими нижнюю часть соски. Этот вариант считается более эффективным, так как разрез может ослабить прочность и устойчивость уклона. Кроме того, использование этого метода позволяет размещать женщин напротив друг друга.

Крепление стропил в нижней части осуществляется по аналогии с установкой обычных стропильных ног.

Монтаж простой вальмовой стропильной системы

Самым простым способом возведения вальмовой крыши является покупка готовой стропильной системы и ее установка. А вот строительство вальмовой стропильной системы своими руками доставит больше удовольствия и позволит создать конструкцию, соответствующую всей конструкции. Чтобы быть уверенным в своих силах, можно потренироваться на небольших постройках, например, соорудить шатровую крышу над беседкой или летней кухней.


Создание простейшей вальмовой крыши происходит в несколько этапов.

Этап 1. Создание модели кровли и составление проекта.

Возведению любого сооружения предшествует этап проектирования. Это помогает определить форму конструкции и получить нужное количество материала. Простая вальмовая крыша не требует сложного чертежа, достаточно нарисовать от руки примерную схему стропил вальмовой крыши.

Чтобы составить простейший проект вальмовой крыши, достаточно выполнить действия, описанные в следующей инструкции:

  • Определяются параметры конструкции, по которым составляется примерный чертеж кровли в профиль и вид спереди.Чтобы рисунок соответствовал реальным параметрам, необходимо выбирать масштаб, чаще всего 1:25. Это означает, что на самом деле размер нужно разделить на 25.
  • Чертеж контура крыши помогает выбрать оптимальную высоту крыши, причем в нескольких вариантах. По наиболее подходящей схеме измеряется уклон откосов.
  • Далее на рисунке обозначены точки установки многослойных стропильных ног, при этом каждую сторону необходимо разделить на равные участки.Уклон стропил вальмовой крыши должен быть оптимальным, чтобы не увеличивать расход стройматериала, но и не укреплять конструкцию дополнительной контррешеткой.
  • Следующим шагом будет определение длины конька. Следует помнить, что эта часть конструкции должна соединять целый ряд стропильных ферм. С обеих сторон длинной стороны нужно отложить одинаковые отрезки.
  • На основании рисунка рассчитывается необходимое количество материала.


Количество креплений определяется количеством стропильных ног с учетом всех узловых креплений. Для каждого стропила нужно приобрести по два уголка. Лучше всего покупать доски с небольшим запасом, чтобы можно было исключить случайные ошибки при строительстве. Если конструкция возводится на бетонном или кирпичном ящике, то стоит позаботиться о приобретении бруса, из которого будет строиться мауэрлат для вальмовой крыши.

Этап 2. Установка основной части.

Монтаж вальмовой стропильной системы начинается с устройства коньковой части:

  • Непосредственно посередине стен, к которым будут примыкать бедра, прибивается одна доска. Между ними натягивается строительный шнур, который должен проходить строго по центральной оси.
  • С одного из концов конструкции накладываются два стропила, пересечение которых должно проходить под шнуром. Отметьте линию отреза верхней пятки стропильной ноги с учетом коньковой балки толщиной около 5 см.Вырежьте необходимую часть элемента, чтобы огибающая крыша имела нужную форму.
  • Остальные стропила выпиливаются из изготовленной заготовки. Следует помнить, что при возведении вальмовой крыши с подвесными стропилами учитывается длина карнизного свеса.
  • Фермы собираются из двух стропильных ног и крепятся к одному гвоздю.
  • Через все фермы установлена ​​коньковая балка и к ней прибиты стропила.
  • В нижней части многослойные стропила крепятся к мауэрлату, висячие стропила вальмовой кровли — к балкам перекрытия.В обоих случаях крепление выполняется с помощью металлических уголков.
  • Забитые ранее вспомогательные доски могут быть удалены, поскольку они больше не нужны.

Этап 3. Строительство откидных спусков.

Стропила вальмовой части крепят по аналогии с обычными стропильными ногами: верх закрепляют гвоздями, низ — уголками к мауэрлату или верхнему бревну.

Установка производится следующим образом:

  • Откройте первое диагональное стропило и отметьте пропил.В этом случае нижняя часть элемента должна располагаться в углу кровли.
  • Отпилите элемент по намеченной линии и закрепите: вверху — гвоздями, внизу — уголками.
  • Остальные диагональные стропила устанавливаются аналогично.
  • Для заполнения наклона бедра женщины примеряются и устанавливаются индивидуально.
  • После этого приступают к установке основных скатов.


После установки всех элементов стропильной системы выполняется следующее: проволочной скруткой каждое второе стропило привязывают ко второму ряду бревен или к деревянным заглушкам, ранее уложенным в стены.Кроме того, провод можно прокладывать в кирпичной кладке или между блоками при возведении стен. Следует помнить, что сверху до места скрутки должно быть не менее трех рядов кирпичей или двух рядов блоков.


Готовая стропильная система закрывается обрешеткой. Если покрытие мягкое, то обшивка должна быть сплошной из досок, фанеры или досок ОСБ … На обрешетку можно укладывать жесткие кровельные материалы с определенным шагом.

Строительство сложной вальмовой кровли

Каркас сложной вальмовой крыши возводится в аналогичной последовательности, но с небольшими изменениями. Например, диагональные стропила следует закрепить более прочным способом, с установкой дополнительных опор. Коньковая часть устанавливается после монтажа опорной рамы, которая включает в себя станину внизу и коньковый прогон вверху.


Возвести стропильную систему вальмовой крыши намного сложнее, чем обычную двускатную конструкцию.Однако шатровая крыша более привлекательно смотрится как над домом, так и над легким зданием.

Попробовав свои силы в возведении вальмовой крыши над беседкой или другим хозяйственным строением, можно добиться хорошего результата при самостоятельном возведении шатровой крыши над жилым домом.


Шатровая крыша считается довольно сложным и материалоемким сооружением, возводить которое своими руками берутся немногие домовладельцы. Но если вы решили строить самостоятельно, сначала пройдите подготовительный путь — изучите теоретические материалы, в том числе изложенные в этой публикации.Затем соберите модель стропильной системы небольшого размера, чтобы разобраться в сучках, нюансах их изготовления и расчета количества бруса. Итак, предлагаем сделать первый шаг и рассмотреть …

Особенности конструкции

Этот тип конструкции крыши, показанный на фото, представляет собой обычную коньковую крышу, но без вертикальных фронтонов. Вместо этого по бокам постройки делают 2 дополнительных ската — вальмы с другим углом наклона.

Ссылка. Если все 4 плоскости наклонены под одинаковым углом, то получится другой тип кровли — шатровая.Поскольку его склоны сходятся в одной точке в виде купола, гребень как таковой отсутствует.

Стропильная система вальмовой кровли состоит из следующих элементов (показаны на схеме):

  • мауэрлат, кровать — мощная обвязочная балка, устанавливаемая на верхней плоскости стен по периметру здания и внутренних перегородок;
  • скаты кровли образуются за счет наклонных балок, установленных с расчетным интервалом, — стропильных ног;
  • вместе с элементами жесткости — затяжками, стойками и раскосами — стропила образуют стропильные фермы;
  • Ферма коньковая — брус, соединяющий верхние точки ферм;
  • в некоторых конструкциях нижняя часть стропильных ног удлиняется дополнительной деталью — кобылкой.

Вальмовые стропила устанавливаются по линии схождения плоскостей, упираясь в углы здания. Их уклон совпадает с углом основных склонов. Но концевые стропильные ноги, называемые стропилами, образуют более крутые или пологие откосы по сторонам дома.

При строительстве 4-скатных крыш используются 2 типа ферм — навесные и многоярусные. В первом нижний пояс (затяжка) опирается только на внешние ограждения частного дома, поэтому ставить их на слишком длинные пролеты нерационально из-за повышенного расхода материалов на ребра жесткости.Устройство подвесной фермы см. На чертеже:

Преимущество слоистых конструкций — возможность опираться на капитальную межкомнатную перегородку и перекрывать большие пролеты без увеличения расхода материала. Новичкам в кровле стоит обратить внимание на эти фермы, так как они надежнее и проще в установке.

Если на мансардном этаже планируется устроить жилую мансарду, то угол наклона основных откосов увеличивается, и ферма получает 2 опоры в виде стоек, образующих стены помещения.Эти детали обычно размещают на грядках или балках перекрытия. деревянный дом … Потолки мансардного помещения формируются за счет горизонтальных затяжек, соединяющих стропила сверху, как показано на схеме:

Устройство вальмовой крыши пошаговое

Как любое серьезное сооружение, вальмовая крыша своими руками возводится в несколько этапов:

  1. Создание проекта с расчетом несущих конструкций.
  2. Лесозаготовки и прочие кровельные материалы.
  3. Монтаж стропильной системы.
  4. Укладка покрытия с утеплителем (при необходимости).

Рекомендации по проектированию. Чтобы вам не приходилось переживать за надежность постройки, настоятельно рекомендуется доверить проектные работы инженерам вне зависимости от финансовых затрат. Они рассчитают все параметры — шаг установки стропил, их сечение, количество подкосов и затяжек в соответствии с погодными условиями в вашем районе.

Выше в качестве примера чертеж четырехскатной кровли с многослойными фермами, покрывающими 2 пролета из 4.Показано 5 м. Длина основных стропильных ног — 6 м, высота конька — 4 м, угол наклона — 41 °. Эту конструкцию можно взять за основу, если ширина постройки не превышает указанной на чертеже (9 метров). Учтите важный момент: чем больше наклонены бедра, тем большую нагрузку испытывают женщины и центральный узел гребня, на котором они отдыхают. В этом примере бедра лучше всего располагать под углом 45-50 °.

Самое сложное при строительстве вальмовых крыш — это правильная установка узлов сращивания угловых стропил с мауэрлатом и верхнего пояса ферм в различных конструкциях.Это еще один повод проконсультироваться с проектировщиками, которые разрабатывают узлы разветвления индивидуально. Чтобы вы понимали, о чем идет речь, представляем чертежи верхнего блока опоры, где тазобедренная стропильная нога примыкает к коньку.

Некоторые конструкции не предусматривают изготовление и установку конькового прогона между фермами. Затем к ребрам бедра прикрепляют стяжную и дополнительную распорки, как на чертеже прописано:

Нижний опорный узел ноги на мауэрлат и стыковка стропил выглядит несколько проще, хотя на самом деле требует аккуратного распила досок под разными углами, что отражено на схеме.

Для наглядного ознакомления с более сложной системой, где бедро совмещено с эркером, предлагаем посмотреть обучающее видео:

Подбор пиломатериалов

Перед тем, как сделать стропильную систему вальмовой кровли, следует выбрать качественную и высушенную древесину. По соотношению цена — качество наиболее подходящий вариант — это хвойное дерево — ель, лиственница или сосна. Выраженная узловатость, гниль и следы жизнедеятельности насекомых — вредителей недопустимы.

Представляем самые «популярные» размеры пиломатериалов, применяемых для поэтапного строительства вальмовых крыш:

  • основные стропила — одинарная доска 50 х 200 мм или двойная 40 х 150 мм;
  • мауэрлат: минимальное сечение — 100 х 150 мм, оптимальное — 20 х 20 см;
  • жен — доска 5 х 15 см;
  • прогоны — брус 50 х 150 или 50 х 200 мм;
  • подкосы, ригели — доска толщиной от 25 до 50 мм;
  • стойки — штанга 5 х 10 см.

Также пригодится набор монтажных пластин и уголков.

Примечание. Если конструкторы рассчитают для вас кровельные конструкции, они также составят спецификацию всех материалов с размерами.

Традиционно для обрешетки под укладку профнастила или металлочерепицы используют доски толщиной 25-32 мм, а для контррешетки — бруски 5 х 5 см.

Монтаж планки обвязки на стены

В отличие от двускатных крыш, где мауэрлат устанавливается на боковые стенки, под вальмы, обвязка выполняется по всему периметру.Исключение составляют каркасные, бревенчатые и бревенчатые дома, где верхняя стенная балка или последний ярус из бревен выполняет роль мауэрлата. Затем в нем проделываются пазы, куда вставляются стропильные ноги, как это реализовано на фото.

На стенах из легкого ячеистого камня — газобетона и пенобетона — перед укладкой трубопроводов устраивают армирующий железобетонный пояс. В него закладываются монтажные шпильки, на которые впоследствии надевается стяжная планка. Пошаговый порядок работы выглядит так:

  1. Монтаж панельной опалубки, обвязка арматурного каркаса закладными деталями и заливка ленты бетонной смесью М200.
  2. Гидроизоляция бетонной поверхности рубероидом или битумной грунтовкой.
  3. Установка планки и ее фиксация на штифтах.

Угловые стыки мауэрлата выполняются путем распиловки дерева пополам. Таким же образом наращивают брус в длину, если стандартного размера 6 м недостаточно. Также по углам делают горизонтальные подкосы или вбивают железные кронштейны, не позволяющие брусьям разойтись под нагрузкой основных и вальмовых стропил.

Совет. Обязательно обработайте все деревянные детали антисептиком и антипиреном. Один защищает древесину от гниения, а второй увеличивает ее огнестойкость.

Сборка стропильной системы

Обычно на месте монтируют большие кровельные фермы, потому что для их подъема с земли потребуется вдвое больше рабочих. В деревянных домах в первую очередь устанавливают все балки перекрытия, а по ним устраивают временные перекрытия.Для устройства высокого конька также понадобятся подмости.

Поэтапный монтаж конструкции вальмовой крыши выполняется в следующем порядке:

  1. Как и при строительстве двускатной крыши, первым делом необходимо разместить центральные опоры, к которым крепится коньковая балка.
  2. Осуществляется установка основных стропил, которые пропиливаются сверху и снизу под нужным углом. На коньке противоположные стропильные ноги выводятся в одной плоскости и крепятся стальными пластинами на саморезы (желтые, а не черные).Балки крепятся к мауэрлату уголками.
  3. После установки основных ферм затяните их ригелями и подкосами согласно чертежам, используя болты для крепления.
  4. Установить нервюры — крайние стропила вальмы. Их соединение с коньком и обвязкой балки осуществляется по одной из предложенных выше схем.
  5. Отпилите бусинки и прибейте их к раме. Каждый из них разрезается под разными углами, определяемыми путем измерения в 4 точках (вдоль каждого края доски).
  6. При необходимости закрепите кобылку так, чтобы обеспечить свес 0,5 м, и подшить карниз досками.

Совет. Поскольку ребра бедра длинные, их нужно увеличить и установить дополнительные опоры. Стык сделайте возле конька, где нагрузка на крышу меньше, а опоры смонтируйте ближе к мауэрлату.

О том, как в реальности крепятся элементы конструкции бедра, смотрите в следующем видео:

Укладка финишного покрытия

Эта заключительная операция выполняется по традиционной технологии, предусматривающей вентиляцию подкровельного пространства и устройство гидроизоляционного слоя из диффузионной мембраны.Последний не дает проникать влаге с улицы на чердак, при этом пленка беспрепятственно пропускает водяной пар наружу. Отличие покрытий от обычных двускатных крыш одно: по линиям изломов (по краям вальм) размещаются дополнительные накладки.

Укрывной материал укладывается в следующем порядке:

  1. Стропильная система полностью покрыта диффузионной мембраной. Полотна раскатываются по горизонтали с нахлестом не менее 100 мм, начиная снизу.Стыки необходимо заклеить скотчем.
  2. Пленка прибивается к внешним краям стропил через бруски контррешетки сечением 5 х 5 см, обеспечивающие вентиляцию под металлочерепицей или другим материалом.
  3. Доски обшивки прибивают перпендикулярно направлению стропильных ног. Интервал укладки зависит от выбранного покрытия, а у мягкой плитки заливка сплошная.
  4. Рубероид и вся арматура монтируются на концах кровли, а также вокруг вентиляции и дымоходов.

Примечание. Прибитые к стропилам бруски контррешетки не должны становиться препятствием для вентиляции воздуха. Поэтому их специально укорачивают до длины 2-3 м и прибивают с зазором 5-10 см между соседними элементами.

Утепление вальмовой кровли производится как во время монтажа покрытия, так и после него, главное собрать правильный «пирог», изображенный на схеме. В первом случае минеральная вата укладывается сверху, под гидроизоляцию, а во втором — изнутри.

Заключение

Надо понимать, что преимуществ у вальмовой крыши перед двускатной крышей немного. Во-первых, это красивое архитектурное решение, а во-вторых, снижает ветровую нагрузку на боковые фасады частного дома. Но расплачиваться за это домовладельцу придется повышенным расходом древесины и усложнением строительства, а значит, и временными затратами. Отсюда совет: не торопитесь с решением и хорошо подумайте о плюсах и минусах. Но если вы уже взялись за дело, то сделайте крышу качественно, для себя, не экономя на консультациях со строителями.

Инженер-проектировщик с опытом работы в строительстве более 8 лет.
Окончила Восточноукраинский национальный университет им. Владимир Даль получил степень в области оборудования электронной промышленности в 2011 году.

Связанные записи:


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

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветровых явлений имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь связано с системами кровли и стеновых обшивок, а также с траекторией вертикальной нагрузки между конструктивными элементами (van de Lindt et al., 2013). Большая часть жилья в Северной Америке состоит из деревянных домов на одну семью (Amini and van de Lindt, 2014; Standohar-Alfano and van de Lindt, 2016). Разрушения кровли жилых домов, а именно разрушение соединений крыши со стеной (RTWC) и потеря 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 (Копп и др., 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. Разница между этими двумя версиями шкалы EF является важным моментом, который требует дальнейшего исследования, как указали Гаванский и Копп (2017).

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

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

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

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

Результаты

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

Один из вопросов, который возникает из-за высоких скоростей ветра, полученных при анализе хрупкости конкретных видов отказов, заключается в том, становятся ли другие режимы слабым звеном в шатровых крышах. Другими словами, 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, был определен 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 домам с деревянным каркасом были предъявлены новые предписывающие требования для смягчения ущерба до DOD-6 (Ramseyer et al., 2014).

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

Рисунок 3 . Разрушение вальмовой крыши в Мур, штат Оклахома, после торнадо EF5 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 шатровыми крышами, которые демонстрируют аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, по-видимому, не повреждены по остальному периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. На правой стороне фотографии оставшаяся часть крыши провисает, что дополнительно указывает на то, что нижележащая рама вышла из строя. Дома, показанные на рисунке 3A, были расположены вдоль Кайл Драйв на западной окраине Мура, штат Оклахома.Несколько домов на этом коротком участке имели аналогичные дефекты каркаса вальмовой крыши и были построены примерно в 2006 году (Graettinger et al., 2014). Осмотр фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждением крыши DOD-4 или DOD-6, 40% оказались разрушенными из-за аналогичных частичных повреждений. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя из-за прибитых соединений между элементами, поскольку сломанных пиломатериалов не видно. В следующем разделе будут представлены дополнительные статистические данные и наблюдения из двух выбранных районов после торнадо в Джоплине, штат Миссури.

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

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

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

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

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

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

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

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

Анализ спроса и мощности секций стропильных и каркасных крыш

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

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

Конструкции вальмовых крыш, использованные в анализе

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

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

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

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

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

Рисунок 8 . Вид сверху спроектированной рамной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование шатровых крыш с деревянным каркасом

Стратегия разработки модели в этом исследовании заключается в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Этот подход с использованием конвертов 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 каркасной конструкции расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы выбранные стропила можно было смоделировать с закрепленным и жестким шарниром на опорах и получить результаты максимального усилия в обоих случаях, аналогично методу, используемому в анализе фермы.

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

Важно отметить, что базовая скорость ветра 71,5 миль в час не отражает скорости ветра торнадо и 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 двумерное исследование сосредоточено на относительной уязвимости в пределах каркаса вальмовой крыши и не претендует на определение скорости ветра при разрушении. Согласие между скорректированной скоростью ветра и оценками ASCE 7-05 Моррисона и Коппа подтверждает точность методологии.

Расчет емкости

Минимальные мощности каждого элемента в моделях рассчитываются для сравнения с максимальной потребностью в анализе D / C. Фермы в Henderson et al.(Henderson et al., 2013) вальмовая крыша использовала пиломатериалы SPF № 2, соединенные между собой анкерными плитами MiTek MII-20. Паспорта прочности 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.В данном исследовании для расчетов пропускной способности соединений используются проектные спецификации Канадского института решетчатых пластин (2014 г.) для ферм MPC, в дополнение к уравнению, предложенному в Lewis et al. (2006) по моменту подключения мощности.

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

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

Результаты спроса и мощности

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

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

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

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

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с опорой на пальцах имеет самую низкую относительную прочность с разницей в 40% с отношением D / C, равным 0.981 по сравнению со следующим по величине отношением 0,695 в элементе верхнего пояса в сочленении 3. Возможные изменения в пути нагрузки, возможностях элементов, геометрии и допусках фермы могут привести к сдвигам в любом из соотношений D / C; однако, поскольку анализ основан на взятии значений экстремального спроса для элементов каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D / C приведут к изменениям в текущих результатах. Ожидается, что RTWC с зазубринами почти всегда выйдут из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод не верен в случае, когда ураганные ремни используются в RTWC. В этом случае отношение D / C ремня RTWC урагана составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D / C в верхнем поясе. Применение даже 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 стержневой рамы аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают общее ожидание того, что RTWC с опущенными пальцами, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом склоне.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом. В обеих ситуациях изменчивость поведения крыши и параметров соединения делает возможными другие отказы. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки при строительстве, ухудшение характеристик элементов и устаревшие стандарты проектирования, по которым строились старые дома с каркасным домом.

Ограничения

Настоящий статистический анализ и анализ D / C успешно доказывают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предполагают некоторые условия, которые могут повлиять на режим, при котором может выйти из строя шатровая крыша с деревянным каркасом.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы понять проблему отказов каркаса в деталях, необходимо разработать трехмерные модели, которые учитывают распределение нагрузки и эффекты обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, помогающих моделировать соединения металлических пластин и конструкции рам-стержней, 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 широком масштабе методы проектирования различаются по регионам, компаниям и даже отдельным инженерам, и строительство домов обычно не подлежит тщательному контролю качества. Вероятность ошибок конструкции и различий в конструкции может быть высокой.Эти изменения могут значительно изменить возможные результаты. Понимание отказов каркаса, помимо признания их теоретически возможными, является важным следующим шагом в улучшении строительных норм и правил, а также EF-Scale.

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

Неисправности каркаса крыши, представленные в этой статье, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимостям каркаса. Результаты анализа D / C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с рамной рамой; тем не менее, прогрессирование разрушения больших секций крыши точно не определено.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Мур, штат Оклахома (Graettinger et al., 2014), был отмечен дополнительный 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 на стержнях.

На Рисунке 11, по всей видимости, произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших секций крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидно, что балки потолка и потолок под ними целы.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 на фото отказы могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли как разрушение верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

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

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Хендерсон Д. Дж., Моррисон М. Дж. И Копп Г. А. (2013). Реагирование прибитых гвоздями соединений крыши к стене на экстремальные ветровые нагрузки при полномасштабной 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). «Проектирование металлических пластин, соединенных стыками деревянных ферм на момент», , 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 боковой нагрузки на повреждение и живучесть жилых конструкций, пострадавших от торнадо в Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.», в материалах Proceedings of the Structures Congress 2014 (Boston, MA: ASCE), 1484–1507.

    Google Scholar

    Симмонс, К. М., Ковач, П., 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

    Устройство капельной системы и установка конструкции.Расчет площади Walm Roof

    Крыша защищает здание от проникновения в помещение неблагоприятных атмосферных явлений. Чтобы обеспечить надежность и прочность кровельных конструкций, необходимо правильно подобрать тип кровли и знать все ее конструктивные элементы. Нагрузку от покрытия и снежного покрова берет на себя стропильная система. Чаще всего наиболее оптимальным вариантом становится пустотелая кровля. Но что она собой представляет?

    Что такое Valma

    Конструкция каменной кровли представляет собой четырехстраничную систему. В центре которого шляпка или просто точка соединения конька. Уклон кровли — наклонная поверхность,

    Лучше всего этот вид подходит для строительства построек, по приблизительной площади, то есть имеющих большую ширину. При возведении фасадов нет, стены по всему периметру одинаковой высоты. Оптимальное значение угла наклона в градусах будет от 20 до 45.

    Основными деталями являются:

    Конструктивные элементы скальной кровли

    Устройство стропильной системы скальной кровли предполагает наличие: артикул:


    Элементы холмической кровли
    1. Стропильные ноги (стропила) — Базовые несущие конструкции (доступны только на прямоугольных бедрах) представляют собой наклонные балки, опирающиеся одним концом на мауэрлат, а другим — на лыжный регель.
    2. Нарожники — Стропильные ноги с опорой на верхний и нижний конец на закрытых ногах. Маурилалат часто выступает в роли нижней опоры. Эти элементы являются основными конструктивными элементами квадратной бытовой кровли. При прямоугольной форме постройки в плане используются в сочетании с обычными стропилами, ступенька и сечение совпадают.
    3. Прочные опоры — Диагональные стропила, образующие коньки. В нижней точке полагаются на угол здания. Обычно это большее сечение, чем у обычных рафтинговых опор.Они будут описаны в этих агентствах.
    4. Skown Rigel — Горизонтальная балка, расположенная в центральной части здания (отсутствует при квадратной форме конструкции). Конструкция каменной кровли предполагает наличие стоек (при двускатной кровле опирация происходит на фронтонах). Это верхняя опора для наклонных балок.
    5. Мауэрлат — Балка устанавливается по краю стен с внутренней стороны. Обеспечивает нижнюю опору для стропил, равномерно распределяет вертикальную составляющую нагрузки по стенам и воспринимает горизонталь (пространство).В брусаде или бревенчатом доме мауэрлат служит верхним венцом настенной конструкции.
    6. Scrollish — Наклонные стойки, опорные стропила, соломенные ножки или брус. Промежуточные опоры позволяют уменьшить сечение несущих элементов. Быстрая система каменной кровли предполагает установку подточенных под углом 60 или 45 градусов относительно горизонтальной плоскости.
    7. Стенды — Вертикальные промежуточные опоры.
    8. Шпрегели. — Горизонтальные балки, уложенные по диагонали под углом здания.Они обеспечивают поддержку стойки, установленной для подписи закрытой ножки. Такая конструкция передает нагрузку на перпендикулярные стены и применяется, когда нет возможности установить подставку на перекрытие. Например, посередине железобетонной плиты невозможно установить опорную стойку, так как плита выдерживает определенную нагрузку, в которой основной составляющей является масса мебели, техники и людей.
    9. Battle — горизонтальный элемент, стягивающий стропила, не давая им объехать, может располагаться на уровне Мауролала и выше.
    10. Okeekhet — Доски или бруски малого сечения, уложенные поверх них перпендикулярно стропилам. Служат основой для рубероида. Пустотная кровля часто возводится с установкой разреженной обшивки (через одну доску), но необходимо помнить, что в особо ответственных местах (фонды, карниз) обрешетка выполняется сплошной.
    11. Контроллинг — Доска для бруков или небольших секций. В конструкции крыши используется не всегда. Устанавливается поверх стропильных ног, параллельно им под обрешетку.Нам нужно поднять обрешетку над утеплителем между стропилами, обеспечив тем самым необходимый вентиляционный зазор.
    12. Пленка — Борта крепятся к нижнему концу стропила, обеспечивая необходимый выезд карниза.



    Некоторые из этих элементов отсутствуют в конструкции простой кровли, обязательными конструкциями для бедер являются:

    • nonocents;
    • стоил ноги;
    • маурилалат;
    • обсек.

    Подготовительные работы

    Перед тем, как сделать каменную крышу, необходимо принять несколько конструктивных решений, а именно:


    Таблица расчета Стропа Walm Roof
    • ступенчатые стропила;
    • сечение стропил и бесшумных опор;
    • угол наклона крыши.

    Шаг стропил зависит от назначения подпольного пространства и ширины постройки. Чем больше пролет стропильной стопы, тем меньше придется сделать шаг.Если пространство под крышей используется как чердак или чердак с подогревом, потребуется дополнительное утепление.

    Утепление осуществляется тремя видами материалов, в зависимости от того, какой шаг выбран:

    • твердые плиты из минеральной ваты — шаг стропила 58 или 118 см;
    • пенополистирол (вспененный или экструдированный) — ступенька стропила — 60 см;
    • пенополиуретан (пенопласт) — любая ступень.

    Схема монтажа стропил по мансардным окнам

    Эти значения обусловлены удобством рабочих.Если при использовании минеральной ваты сделать шаг несущих конструкций в 58 см, то будет обеспечен удобный монтаж стандартной ширины 60 см.

    Производитель рекомендует, чтобы теплоизоляционный материал был шире, чем расстояние между стропильными элементами в чистом виде, это обеспечит наиболее плотное прилегание и предотвратит появление щелей и мостиков холода. Назначение размера 118 см предусматривает укладку плит в две полосы по ширине.

    При использовании стандартной ширины 60 см нет необходимости обеспечивать стандартную ширину 60 см.Материал удерживается между несущими конструкциями за счет клея, специальных гвоздей и нижней обрешетки. Щели между деревянными элементами и пластинами теплоизоляционного материала заполняются монтажной пеной или герметиком.

    Пенополиуретан в виде пены снимает требования к срокам. Материал может принимать любую заданную ему форму, что обеспечивает свободу действий в этом вопросе.

    Если установлены мансардные окна, необходимо также учитывать их размеры.Расстояние в свету между наклонными балками становится на 4-6 см больше ширины окон. Если утепление кровли не предусмотрено, выбирайте удобный шаг стропила, обычно он составляет 1 метр.


    Возможная социальная опора на шпренгель

    Поперечное сечение стропила берется расчетным путем, но в общем случае можно указать следующие значения:

    • 5×15 см для пролетов до 3 м;
    • 5х20 см для пролетов до 4 м;
    • 7,5х17,5 для пролетов до 5 м;
    • 7.5×200 для пролетов до 6 м.

    Значения показаны для строки 0,9. С увеличением расстояния необходимо увеличивать и сечение. Поперечный разрез накладной тоже принимается немного больше.

    Монтаж

    Кровля Вальм своими руками — мойка задача, но нужно знать основные узлы сопряжения конструкций.

    Соединение стропил в верхней точке зависит от типа стропил. Это могут быть:

    Ультразвуковые насадки опираются на болт.Для этого в горизонтальной балке есть слово. Крепление для изготовления гвоздей.


    Подвесные рафтинговые ноги предусматривают отсутствие рожденного. Их чаще всего используют при необходимости организации свободной планировки и отсутствия центральной стены. В этом случае опор под местом подключения нет. Наклонные балки скрепляются между собой на гвоздях. Дополнительно предусмотрено соединение деревянной вагонки толщиной 22-25 см с обеих сторон стропильных ног.Эти накладки стягиваются проливами или болтами.

    Для фиксации стропила в нижней точке запястье делается мауэрлатом. Наклонные элементы устанавливаются и фиксируются гвоздями или металлическими уголками. Нониган к покрытым элементам присоединяется онлайн, на том же уровне.

    Для устойчивости кровли к ветровым нагрузкам при попытке ее разорвать скрутки из проволоки, которые соединяют нижний конец стропила со стеной. В стене твист закреплен на ERS (застежке).

    При возведении стен из деревянных материалов вместо скрутки можно использовать кронштейны.На каждую или одну стропильную ногу устанавливают скрутки или кронштейны.
    Если правильно построить стропильную систему с грамотным подбором сечения и шага стропильной кровли последнее время.

    Пустотная крыша очень практична и элегантно смотрится. Но усилия и затраты приличные. Возвышение его возможно, но здесь главное иметь определенные инженерные навыки и четко следовать расчетам и схемам .

    Специфика кровли данного типа

    Является одним из типов четырехгранной кровли .Вид сверху на дом с ней напоминает закрытый конверт. Два склона небольшого участка, имеющего формат треугольника, специалисты назвали «Вальм». Форма еще одной пары коньков — трапеция. Их размер больше.

    Валм форма кровли таких узлов (схема):

    Cracker обслуживает козырёк крыши. Это линия, образованная быстрыми тандемами на месте их соединения. Специфика конька — он проигрывает в длине конструкции внахлест.

    Валки. Это треугольные формы. Они расположены над торцевыми стенками и используются вместо лицевых. Бывают диагональные и промежуточные стропила (ДС и ПС).

    Коньки. Их форма трапеция. Их старт получается с конька, а завершение — со сцены.

    Рибра. Это углы, образующие зоны лазания и штанги. Количество Valm равно количеству DS. Их окончательное число — 4.

    Канализационная сеть. Его составные части: воронки, трубы и желоба. Он позволяет убрать лишнюю жидкость с поверхности такой кровли в канализацию.

    Важно! Вальмовая крыша не предусматривает создание в ней жилого чердака. Причина: два ската значительно уменьшают высоту потолка в подчеркнутой зоне.

    Стропила и опоры

    Отличия монтажа сложной вальмовой кровли от банты в наличии большего количества комплектующих.Они такие (схема):

    Лыжная трасса. Это особый бар. Он оборудован рафтинг-дуэтами.

    Диагональные стропила (ДС). Они составляют Рёбра Вальм. От завершения ската следуют угловые узлы мауэрлата, соединяясь с ним. По длине они превышают стандартные стропила. Материал для их создания должен иметь большое сечение. И это обычно сдвоенные платы. При составлении чертежей важно учитывать, что угол расположения таких стропил более пологий, чем у стандартных (промежуточных) стропил.

    Стандартные или промежуточные стропила (ПС). Место закрепления их вершины — лыжня, ​​а зона их окончания — Мауэрлат.

    Центральные стандартные стропила. Их обычно 6 штук. Они стыкуются с доработкой конька и ДС. На этом доке нужно много сил. Здесь нужна абсолютная концентрация и соблюдение точной разметки.

    Чистая родословная или короткие ноги. В верхней части их контакт с коньком не допускается.Место их соединения — диагональные стропила, чем ниже положение нархора, тем оно короче.

    Затяжка . Это джемпер от перекладины. Позиционируется между стандартным рафтинг-дуэтом.

    Ригель. Это затяжка, расположенная в верхней зоне крыши, прямо под коньком .

    Балки внахлест. Это затяжки, смонтированные внизу, внизу стропила.

    Стойка. Это вертикальная синхронизация. Служит опорой конька, распределяет массу кровли на несущие элементы. Если нужно сделать голую зону, стойки можно сфокусировать посередине стропила.

    Войска . Это опоры, закрепленные перпендикулярно стропилам. Они спасают их от провисания. Насос крайне необходим, если кровельные нормы достигают длины 4,5 — 5 м.

    Шпренгель. Это приспособление для поддержки диагональных стропил.Шпренгель образуют две балки. Крепятся две части мауэрлата. Второй с упором входит в первый и так же в одной ЦС.

    Расчеты, чертежи, проекты

    Перед тем, как создать каменную крышу, необходимо скрупулезно просчитать составляющие ее конструкции. Как это правильно делать? Перед расчетами создается блок перекрытия застройки со всеми параметрами. Тогда, применяя несложные формулы на основе теоремы Пифагора, можно вычислить:

    Схема с параметрами:

    1. Значение высоты конька. Данные здесь следующие: H = B x TGα / 2. Здесь B — длина конструкции между стропилами от торцевой плоскости. А — угол положения коньков.
    2. Длина стандартных стропил. Данные: E = b / 2 x Cosα. Здесь B — такая же длина, и такой же угол, e — длина стандартных стропил.
    3. Скваты. Данные: S = 2EA. Здесь S — общая площадь поверхности конька, E — такой же параметр пункта 2, и длина между стропилами по конструкции конструкции.

    Длина DS:

    Крыша Walm с параметрами:


    Эти схемы помогают рассчитать длину указанных стропил только при наличии данных о параметрах стандартных стропил.

    Желаемый шаг между быстрыми тандемами также часто можно найти в справочниках, в зависимости от породы и толщины рабочего материала (дерева) и длины конька. Результаты расчетов отражены на чертеже.По нему Далее делаем разметку крыши.

    Все еще очень удобно производить вышеуказанные расчеты на калькуляторе.

    Монтаж мауэрлата.

    Мауэрлатом называют фундамент под установку кровли. Нужно распределить массу кровли по всем несущим элементам. Обычно его делают из деревянного бруса, а также используют твердое каменное дерево. Чем больше масса кровли и сложнее ее конфигурация, тем больше получается сечение мауэрлата.Как правило, мастера используют брус сосны с минимальными параметрами 15 х 15 см.

    Установка мауэрлатных проходов перед постройкой дома. Как сделать:

    1. Работа с пиломатериалом. Измеряется, сбрасывается на нужную длину. В угловых участках Маурилалат крепят друг к другу методом «в лапу». Для питья отмечен паз под застежку.
    2. На последней строчке кладки создать опалубку для кресел. Заполнен вязким бетоном.Он представляет собой металлические шпили для крепления необходимой планки.
    3. После затвердевания бетона между ним и мауэрлатом укладывается слой гидрозащиты . Здесь можно нанести битумную мастику или каучуконос.
    4. Follow обработка древесины защитным оборудованием. Нужны антисептики и антипирены сильного проникновения, а также лак для защиты от влаги.
    5. В мауэрлате мест и проделываем отверстия под металлические шпили. Маркер будет использоваться для разметки.Для создания — дрель.
    6. Бар. доволен этими шпилями и крепко фиксируется анкерными болтами.

    Этапы строительства

    Здесь обязательно соблюдать инструкцию и технологию. Этапы работы:

    1. Установить затяжку. Обслуживают балку внахлест. Их требуется как минимум двое. На них ставятся стеллажи. Эксперты довольны дощатым настилом. Так стропильная сеть возводится удобнее и безопаснее.
    2. Крепление стоек к затяжке. Стойки можно использовать и больше. Но излишняя масса для конструкции нужна только с особой необходимостью. Пока сеть нестабильна, стойки какое-то время фиксируются вертикальными подпорками.

    Схема stephago :



    Для создания вальмовой кровли используется мягкая кровля. Стержни сложной конфигурации проще покрыть. Для такой кровли готовится сплошная думба из слоев влагостойкой фанеры.

    1. Для закрепления рубероида на пастухе применены специальные крепежи. Его состав: Сталь-нержавейка с резиновой шляпкой. Способ раскладки листов — 10-15 см. Так защита создается от влаги. Чем круче конек, тем больше нужно следовать этому методу.
    2. После укладки кровли осматривают кровлю изнутри. Может создавать окна, водосток и даже дымоход.

    Для беседки

    Кровля Walm

    — идеальный вариант для частного дома.Его грамотное создание невозможно без специальных навыков, расчетов, трудолюбия и терпения.

    Вальповые крыши можно создавать на небольших постройках, например — беседках. Но для такой кровли подходят только беседки следующих типов:

    1. Квадратная форма. Здесь крыша состоит из четырех веревок — треугольников одинаковых размеров. Они связаны в одной точке. Лошадь не создана. Схема:

    1. Прямоугольной формы. На крыше образуют два конька — трапеции и два конька — треугольник. Вверху — шорох. Он следует по длинной плоскости прямоугольника. Фотография:

    Необходимые строительные материалы

    Крыша Walm Построена из следующих материалов:

    1. Древесина. Длинные параметры: 10х10 см или 15х15 см. Из него формируется маурилалат, а также вертикальные стойки и стяжки.
    2. Платы. Желаемое сечение: 5х5 см и 10х15 см.Из них формируют стропила. Для диагональных стропил нужны доски большей длины и толщины. Поэтому популярен вариант со сдвоенными досками.
    3. . Необходимые размеры: 3х10 см или 4х10 см. На них крепится барашек.
    4. Грабли. Параметры: 3×3. Они послужат противодействию гибели.
    5. Ветровая доска.
    6. Доска карнизная.

    Все деревянные элементы необходимо обработать антисептиками, антипиренами.

    Устройство стропильной сети

    Схема:

    Создание вальмовой крыши для беседки также невозможно без этапа чертежей и расчетов.Вычислить:

    • угол наклона;
    • Высота конька
    • ;
    • Нагрузка
    • (для определения сечений стропила).

    На основании расчетных данных составляется чертеж. Он отражает параметры и взаимное расположение компонентов рафтинговой сети. У нее много аналогий со стропильной сетью для покрытия дома. Как видно из схемы, здесь практически такой же состав. Есть только некоторые нюансы:

    1. Опора и распределение массы крыши — Это функция верхней обвязки.
    2. Шаг между стандартными рафилами , скатывающимися по лыжной трассе, и днищем — основанием (мауэрлат), такой: 60 — 120 см.
    3. Нарожники Формовка конька задается с шагом 60-80 см.
    4. Нет необходимости в опалубке и ее бетонировании .

    Стропальщики каменной кровли и эркеры от Антона Вебера:

    Шаги по трудоустройству Valm Roof

    Беседка с односкатной крышей возводится по правилам:

    1. Усилена верхняя обвязка армейской рамы. Вот вам и доска. Вы можете действовать в два слоя. Доски можно накладывать друг на друга. По самой длинной стороне конструкции к обвязке монтируется стяжная балка. Крепление здесь — металлические уголки.

    1. От середины этого затяжки нужно отступить половинкой. На этом расстоянии ставятся двухметровые стойки. Их вертикальность поддерживается временными подпорками. Затем их кончики закрепляются коньком.
    2. Установка стандартных стропил. С учетом прогона в 1 м требуется смонтировать по паре стропил с каждой стороны, по краям прогона. Между ними также есть метровый интервал.


    1. Это обречено на гибель. Он должен быть твердым. Прилипает к ногтям.
    2. Кровельный материал воспроизведен. Крепится оцинкованным крепежом (самозатяжной). Качи покрыты герметиком.

    Пример грамотно устроенной вальмовой крыши беседки:

    Как создать проект

    О создании проекта вальмовой крыши для бани в программе Sketchup, автор блога «Каркасная баня в деревне своими руками!»

    Крыши Walp придают зданию элегантный и завершенный вид, коньки хорошо выдерживают порывы ветра и снеговую нагрузку.Под крышей такого типа можно разместить ядерное закрытое помещение. Мы расскажем об особенностях стропильной группы скатных крыш, о методах расчета и установки стропил, а также о кровельном пироге, вентиляции и утеплении конструкции. Остановимся на описании свойств кровельных материалов и расскажем, как сделать пустотелую крышу для беседки своими руками.

    Особенности конструкции вальмовых крыш

    Вальповые крыши придают конструкции определенный шик, но особенность их конструкции в том, что они отлично выдерживают разнонаправленное ветровое воздействие.Это связано с жесткой системой сплава и наличием треугольных и трапециевидных стержней. Увеличение высоты ската и наклона коньков дает возможность разместить жилую комнату под каменной крышей.

    Пустотная крыша состоит из двух треугольных и двух трапециевидных стержней, которые опираются на лыжную трассу

    К особенностям конструкции вальмовых крыш можно отнести следующие отличительные особенности:


    Уникальная стропильная система определяет прочность характеристики крыш вальмового типа и их устойчивость к атмосферным воздействиям.

    Подготовка проекта крыши

    При подготовке проекта вальмовой крыши необходимо определить высоту конька, так как этот параметр будет зависеть от угла наклона и длины конька. В мансардном помещении высота потолка должна быть не менее 2,3 метра в соответствии с пожарными стандартами.

    Угол наклона связан с выбором высоты конька, так как этот параметр определяет объем зоны комфортного отдыха.

    Для подготовки проекта после выбора высоты конька необходимо произвести замеры, которые помогут рассчитать длину стропила, площадь конька и объем жилого помещения. Для проектирования кровли вам потребуются следующие параметры:


    Застройщик определяет, что чердачное помещение будет холодным или жилым, из-за способа крепления конькового хода, наличия или отсутствия скатов, конструкции и количества. стропильных элементов зависит от этого.После подготовки проекта можно переходить к расчету каменной кровли и элементов стропильной системы.

    По мнению автора статьи, для проектирования вальмовой кровли, особенно сложной из-за эркеров, клещей и фрагментов палатки, лучше воспользоваться услугами инженера-проектировщика. При строительстве мансардной крыши загородного дома автору помог набор чертежей с расчетной длиной стропильных балок, способом их соединения, углами мрамора и количеством креплений.Перечень изоляционных и кровельных материалов с указанием площади и порядка монтажа позволял заказать их заранее. Покупка комплектующих по проекту сводит к минимуму отходы материала и экономит время. Расчетные размеры стропильной системы и четко определенная последовательность сборки убрали из брака, лишних расчетов и дополнительной подгонки. Монтажные работы выполнила бригада из четырех человек с небольшим стажем строительства, которая справилась даже на сложной площадке стыковки ряда с крышей Erker, правда, благодаря консультации автора проекта.

    При самостоятельном проектировании необходимо начинать с расчета основных параметров кровли и размеров уставной группы, создавая собственные чертежи и макеты планировок.

    Расчет каменной кровли

    При расчете параметров каменной крыши домовладелец устанавливает высоту ската из практических соображений. Для холодного чердака он может быть меньше двух метров, а при строительстве мансардной крыши необходимо помнить, что высота потолков жилого помещения должна быть не менее 2.3 мес.

    При предварительных расчетах сначала определяется высота конька, а затем длина центрального прогона, размер основных и диагональных стропил

    Длина центрального прогона с равными углами откосов выбирается такой, чтобы Стрелки разбега располагаются на одинаковом расстоянии от боковой и торцевой стенок. В процессе дальнейших расчетов определяются размеры стропил, наригин и вспомогательных элементов. Подбирать тип стропильной системы необходимо, так как если стропила рукава более характерны с нежилым чердаком для холлоральных линий, то для крыш с чердаком можно использовать шипящие и свисающие виды стропильных соединений.

    Расчет угла уклона и длины стропила

    Устойчивость кровли к ветровым воздействиям и способность выдерживать снеговую нагрузку зависит от угла наклона. Уклон ската — важнейший параметр для расчета длины основных и диагональных стропил, а также нашей. За основу расчетов возьмем следующие параметры:

    • высота конька H k = 3 м;
    • длина здания L ДС = 10 м;
    • Ширина здания L дц = 6 м.Половина этого размера обозначается L TCP: L PTS = 3 м;
    • длина конька l k = 4 м;
    • расстояние от стены дома до конькового бега Т = 3 м.

    Расчеты производятся в несколько этапов.


    Таблица: Значения тригонометрических функций для углов наклона чердачной кровли


    Расчет площади скальной кровли

    Площадь скваты необходимо знать для расчета количества строительных материалов и составление схемы раскроя.У каменной крыши есть два треугольных и два трапециевидных конька, мы будем использовать стандартные формулы геометрии учебного года для расчета их площади.


    Для подсчета площади необходимо увеличить высоту каждого ската на размер карниза и иметь в виду, что их длина также увеличится.

    Расчет объема чердачного помещения

    Расчет объема жилого подземного пространства понадобится при расчетах систем теплоснабжения и кондиционирования.Поскольку под каменной крышей находится многогранная гостиная с изменяющейся высотой и формой, то для расчета объема ее необходимо разделить на более простые цифры. Обычно считают сечение мансарды, отобранным любым стропилином, разбивают его на прямоугольники, треугольники и трапеции, рассчитывают их площадь по приведенным выше формулам и умножают на медсестру. Таким образом складываются объемы каждой части и получается общий размах мансарды.

    Для расчета объема мансардного помещения его делят на элементарные цифры, объем которых рассчитывается отдельно и складывается между собой.

    Если при разделке мансарды выделяются более сложные элементы, то их рассчитывают по формуле V = S · H, где S — площадь сечения, H — длина элемента.

    Видео: Расчет ковшовой системы для рафтинга

    Схема планировки кровли

    Схема является уменьшенной копией крыши, есть возможность определить оптимальную высоту ската и угол наклона ската по отношению к размер здания. Схема сплошной кровли вальмовой системы, выполненная в виде чертежа с указанием размеров и расположения элементов рафтинговой группы, называется компоновкой-макетом.На этой схеме указывается расположение, длина и высота конькового прогона, а также размер и количество основных, диагональных и наригинальных стропил.

    На схеме стропильной системы указаны размеры элементов, место их установки, способ установки и углы стропил

    На чертеже указан способ крепления деталей, углы и размеры проклейки , шаг стропила и схема устройства набухания роговицы.По схеме можно рассчитать количество материалов, раскрой и великолепное расположение деталей на месте установки.

    Необходимо учитывать, что расчетные данные должны быть практичными, поэтому перед изготовлением шаблонов для распиловки деталей необходимо протестировать основные и диагональные стропила.

    Строповая кровельная система Walm

    Пустотная крыша образует четыре ската, а ее стропильная система содержит элементы двуплексной и тентовой крыши. В основном используют споты, которые опираются на лыжную трассу, закрепленную на стойках.Пустотная кровля состоит из следующих элементов:

    • маурилалат монтируется по периметру стен, при наличии на нем внутренней капитальной стены фиксируются;
    • На мауэрлат устанавливаются стяжные или перекрывающие балки;
    • на вертикальных стойках крепим лыжную трассу; №
    • на мауэрлате и лыжной трассе, базируются основные стропила, образующие трапециевидные коньки;
    • диагональные стропила образуют скалы треугольной формы;
    • наринситы — укороченные стропила, образующие силовой каркас между диагональными и обычными стропилами;
    • Войска и
    • отряда используются в качестве дополнительных элементов поддержки;
    • плёнки для снятия стропил и наригин;
    • подделка создает вентиляционный зазор;
    • Сушка применяется для крепления кровли.

    Пустотная крыша состоит из стандартных элементов и специфических узлов сплава, обеспечивающих необходимую прочность конструкции.

    Кроме того, стропильные ноги усилены болтами и дополнительными стойками. Часто эти элементы образуют стены и потолок мансарды.

    Maurylalat и его размер

    Мауэрлат представляет собой связующее звено между каркасом здания и стропилами и представляет собой массивный брус, прикрепленный к стене с помощью резьбовых пяток. Чтобы исключить эффект распиливания, стропила по стенам брусьев Мауролалат необходимо прикрепить к прочному армированному поясу.В монолитный пояс втыкаются шпильки с шагом от 80 до 100 см.

    Мауерлат проходит по верхнему периметру здания и крепится к бетонному армированному поясу шпильками

    Мауэрлат равномерно распределяет нагрузку с крыши на стены здания, его длина равна периметру дома. Для его изготовления используется сосновый пиломатериал сечением 150х150, 150х200 или 200х300 мм. По углам дома брус соединяется шпилькой с резьбой.

    Установка коньковой трассы

    Лыжная трасса служит опорой для основных и диагональных стропил и устанавливается на вертикальные стойки, которые опираются на балки перекрытия или укладки. Для придания жесткости прямоугольной конструкции рекомендуется устанавливать диагональные пазы между стойками и прогоном. Для устройства центрального прогона используется брус 100х100 мм или 50х150 мм.

    Монтаж центрального прогона производится с помощью вертикальных стоек на подстилке или на балках перекрытия

    Чаще всего используются стропила рукава, но тип подвеса стропила может быть рассчитан на жилые чердачные помещения для освобождения жилого помещения. пространство от проезда вспомогательных построек.

    Вариант с подвесными стропилами позволяет максимально увеличить жилое пространство из громоздких конструкций.

    В этом случае к центральному прогону крепятся основные и диагональные стропила, которые усиливаются зубцами и стойками, образующими стены и перекрытие мансарды.

    Порядок выполнения монтажных работ

    Перед монтажом автомобильной системы каменной кровли рабочие места необходимо оборудовать лестницами, лесом и лестницей, так как удобство работы значительно ускоряет монтаж.Затем приступайте к сборке элементов кровли в следующей последовательности, описанной ниже.

    1. На монолитный армированный пояс выкладывают гидроизоляционный материал и надевают на него просверленные балки Maurolat, фиксируя их резьбовыми проставками, шайбами ​​и болтами.

      Балки Maurolat укладываются на слой гидроизоляции из каучукоида и скрепляются шпильками через предварительно просверленные отверстия

    2. Балки перекрытия или стяжки крепятся к мауэрлату с увеличением от 60 до 120 см и на них устанавливаются вертикальные стойки для центрального прогона .
    3. Вертикальная стойка крепится к лыжной трассе, затем вся конструкция дополняется диагональными распорками. По крайним ножкам прогон должен иметь длину 15 см для крепления диагональных стропил.

      Устройство кровли начинается с установки центрального прогона и основных стропил.

    4. Между балками перекрытия и коньковым ходом выставлены пары отстойников, нанесена разметка и сделана подрезка стропил. Устанавливаются крайние основные фермы, между ними натягиваются шнуры и выставляются остальные стропильные ноги.
    5. При большой длине стропила усилены бойком, шкворнями и стойками. После этого укладываются диагональные стропила.

      Для установки диагональных стропил необходимо произвести тщательную разметку, разрезать и пропилить под стыковку коньком и мауэрлатом

    6. Изготавливается из нарезки уложенных диагональных стропил и их установки, при необходимости усиливаются шпренгелями и штифтами. .
    7. Ставятся и монтируются сетчатые балки, концы стропил вертикально распилываются, к ним крепятся фасадные доски.
    8. На стропилах и наронах крепится гидроизоляционная мембрана с вылетом 10 см, крепится встречный иск и обрешетка.

    Исходя из личного опыта, автор статьи хотел бы порекомендовать оборудовать на строительной площадке место для разметки, вырезания и шаблонирования элементов системы сплава. Удобно, когда точные высокие инструменты находятся в одном месте, приспособленном для маркировки и пиления. Оборудованное рабочее место экономит время при заготовке деталей, которые затем поднимаются и монтируются без дополнительной подгонки.Ниже проще подготовить и монтажный комплект крепежа для каждого этапа работ.

    Видео: Строповая кровельная система Walm

    Кровельный пирог каменной кровли состоит из следующих элементов:

    • стропильных ног;
    • пароизоляционная мембрана;
    • утеплитель, расположенный между рафилами;
    • водонепроницаемая мембрана;
    • грубель и подделка;
    • рубероид.

    Кровельный пирог скальной кровли служит для создания определенной последовательности защитных слоев, на которые сверху укладывается финишное покрытие.

    Для холодного чердака кровельный пирог состоит из рафтинговых опор, гидроизоляционных мембран, элементов управления, обрешетки и кровли. материал.Теплоизоляционный слой и пароизоляционная пленка здесь не применяются.

    Вентиляция каркаса утепленной вальмовой кровли происходит через вентилируемый зазор между утеплителем и гидроизоляционной мембраной. Вентиляция образуется при установке мембраны на стропило с зазором 1,5-2 см, поэтому воздух через перфорированную топку карниза проникает в утеплитель и выходит через отверстия коньковых аэраторов.

    Вентиляция крыши осуществляется через диван карниза и аэраторы конька

    От испарений из жилых помещений утеплитель сохраняет пароизоляционную пленку, а утеплитель слоя защищает гидроизоляционную мембрану от конденсата влаги.Конденсат, скапливающийся на гидроизоляции, отводится через вентиляционный зазор высотой 5 см, что обеспечивает циркуляцию воздуха и экономит облицовочную систему. При этом слой теплоизоляционного материала не теряет своих свойств от избытка влаги.

    Холодный чердак вентилируется через перфорированные отверстия в обшивке роговичного и слухового окон, а также через аэраторы коньков. Разница температур между внешней средой и чердаком сводится к минимуму, поэтому обледенение кровли не происходит.

    Достоинством холодного чердака является отсутствие разницы температур кровли и чердачного помещения, из-за чего не происходит обледенение кровли

    При такой схеме вентиляции необходимо помнить о вальмовой крыше для тщательного утепления потолок и верх стен между жилым помещением и холодным чердаком.

    Видео: Деревянные крыши Walm — Холодный чердак

    Изоляция кровли Walm

    Изоляция кровли производится после монтажа крыши изнутри чердака или снаружи при укладке кровельного пирога.Такая последовательность работ защищает утеплитель от неожиданных осадков. Утеплитель укладывается между быстрыми балками слоем 20-25 см.

    Утепление изнутри происходит путем набивки утеплителя между стропилами и фиксации его шнуром или леской

    Для утепления каменной кровли можно использовать следующие материалы:

    • пенополистирол размером 600х1200 мм и толщиной 20 мм. до 100 мм;
    • волокнистые плиты и маты из минеральной ваты размером 600×3000 мм и толщиной от 50 до 200 мм;
    • вспененный утеплитель, в состав которого входит эко-арт и пенополистирол.

    Эластичность матов и плит позволяет залить их между стропилами в несколько слоев со срезом стыка, чтобы избавиться от мостиков холода, а вспененный утеплитель наносится методом напыления с помощью специального оборудования.

    Для разных типов кровли производится определенное количество типов. Для пустотной кровли используются коньковые доски с аэраторами, заглушки для стыков пустот и тройники для диагональных стропил. Они закрывают коньки и скудные стыки, а также роговые лыжи.

    На заключительном этапе установки каменной кровли используются многочисленные проблемы.

    Из оставшихся проблем на пустотелых крышах можно использовать лестницы, лестницы, снежные склады, уплотнения и капельницы.

    Sking Doborobi

    Sking Dobor имеет разную конфигурацию и размеры, например прямую 150x150x2000 мм или полукруглую R110x2000 мм. На лыжных досках могут быть аэраторы разных типов. Рассмотрим особенности установки и стыковки коньков по напряжениям.

    Установка прямых коньков на каменную крышу производится ложным камнем не менее 5 см и начинается со стороны, противоположной господствующим ветрам. Доски монтируются с увеличением от 15 до 30 см, а заглушки крепятся на крайних планках.В конструкции некоторых планок коньков предусмотрены полимерные аэраторы, обеспечивающие вентиляцию трусов.

    Dostech горизонтальных коньков происходит с фальш-косяком не менее 5 см

    Рейки крепятся, начиная с заглушки, снизу вверх, а в месте соединения гребней бедра и коньки стыкуются тройником у-стойки. При необходимости место стыковки дополнительно пломбируется.

    Конструкция круглого конька обеспечивается ленточными ребрами, которые служат фиксаторами для стыковки отдельных досок.Такие ребра препятствуют проникновению воды в ступенчатое пространство. Круглая рутина крепится к верхней планке корня через аэроэлемент, обеспечивающий циркуляцию воздуха через вентиляционный зазор.

    Установка круглой лошади производится через уплотнение с использованием специальных заглушек.

    При установке планок коньков любого типа важно следить за тем, чтобы вы не блокировали вентилируемые изделия и поддерживали циркуляцию воздуха между карнизом и коньком.

    Ветрозащитные полосы и капельницы

    На угловом вздутии каменной кровли устанавливаются капельницы для отвода конденсата, а ветрозащитные или карнизные планки крепятся на режущем пространстве от ветра и дождя.

    Капельница на каркасе карниза (поз.7) служит для отвода конденсата, а ветровая планка (поз.5) защищает подпольное пространство от ветра и дождя

    Этот вид добра устанавливается с фальшстоуном не менее 5 см, стандартная длина планок — 2 м.

    Видео: Монтаж металлических и добровольных элементов

    Типы кровли для каменной кровли и их монтаж

    Для каменной кровли используются разные виды кровельных материалов, которые производители предлагают в больших количествах.При выборе необходимо оценить цветовую гамму, простоту монтажа, вес и долговечность кровельного покрытия. Немалое значение имеет экономичность и эффективная площадь материала. Рассмотрим самые популярные виды кровли:

    • керамическая и цементно-песчаная черепица;
    • металлочерепица и кровельный профнастил;
    • шифер и ондулин;
    • мягкая черепица.

    По мнению автора статьи, следует обратить внимание на шумопоглощающие свойства рубероида.С этой точки зрения металлические пьесы проигрывают ондулину и мягкой черепице с их красивой шумоизоляцией. Кроме того, при образовании перепада температур на поверхности металла образуется конденсат, поэтому нужно принять меры по его удалению. Мягкая черепица отличается простотой монтажа, но для нее необходимо установить сплошной пропил из фанеры толщиной 12 мм и положить облицовочный материал, а это несколько оставляет ее использование. По этим причинам, а также в силу небольшого веса и простоты укладки автором статьи покрытие жилого коттеджного дома было выбрано Ондулиным.В процессе эксплуатации кровли выяснилось, что во время сильного дождя на чердаке слышен небольшой шум, а после утепления чердака посторонние звуки практически исчезают.

    Монтаж кровли производится на фор. Перед проведением кровли нужно смонтировать капельницы, ветровые доски и кронштейны водосточной системы. Крепление листовых материалов производится саморезами с шайбой и резиновой прокладкой в ​​шахматном порядке. Укладка вальмового листа крыши начинается от центра конька к краям.

    Монтаж кровельного листового покрытия начинается с первого неразъемного элемента, затем они симметрично крепятся слева и справа.

    Монтаж производится на шнур, натянутый вдоль карниза. Укладывается мягкая черепица у рекомендованного производителя запуска.

    Металлофильм

    Включает кровельный профнастил и металлочерепицу. Общая ширина листа металлочерепицы 1180 мм, полезная ширина 1080 мм, длина может варьироваться от 765 до 8000 мм, шаг тени 350 мм.Кровельный профнастил имеет монтажную ширину 1000 мм и длину до 6 м. Срок службы этих покрытий достигает 50 лет, при этом материал имеет небольшой вес и легко укладывается.

    Профиль легко монтируется и служит до 50 лет

    Сланец

    Сланец отличается большим весом и хрупкостью, поэтому в современном строительстве используется легкий (вес листа 6 кг) аналог — Ондулин.

    Сланец отличается большим весом и хрупкостью, но по-прежнему популярен

    Длина листа Ондулина — 2 м, ширина — 0.95 м, полезная площадь 1,6 м 2. Ондулин монтируется на проходке с шагом 45 см, при продольном нахлесте 20 см, боковой откидной борт — одна волна. Дополнительные преимущества: срок службы до 50 лет, хорошее шумопоглощение, простота монтажа.

    Срок службы Ондулина достигает 50 лет, кровля отличается шумопоглощением и простотой в установке

    Длина мягкой черепицы 1 м, ширина в среднем 333 мм, выпадение осадков зависит от тип и форма, а толщина 6 мм.Это легкий шумопоглощающий материал, который просто монтируется, служит до 35 лет, он недорогой, но требует прочного каркаса и подкладочного слоя.

    Мягкая черепица придает крыше современный вид и просто монтируется на цельнометаллический каркас

    Walm кровля для беседки своими руками

    Беседка с каменной крышей создает единое архитектурное пространство на строительной площадке. Для конструкции необходимо подвести тушку по типу мауэрлата, а затем выполнить следующие действия.


    Все деревянные детали беседки необходимо обработать антисептическими и противовзглядными составами и придать им соответствующий цветовой оттенок.

    Мы рассказали о конструкции и расчетах вальмовой кровли, о стропильной системе и пошаговом монтаже ее элементов. Врезная вентиляция, изоляция и конструкция кровельного пирога. Самостоятельный монтаж остролистной кровли позволит сэкономить и полностью убедиться в проделанной работе. Надеемся, что материалы этой статьи помогут вам в строительстве крыши для уютного дома.

    Кровля Walm

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

    Что такое Valma

    Прежде чем начать рассказывать о том, как делается чертеж стропильной системы вальмовой кровли, стоит приглушить, чтобы ознакомиться с самой конструкцией.Что такое Walma и почему такой вариант крыши пользуется большой популярностью?

    Любой дизайн имеет свои «специфические» элементы. То же касается и рассматриваемого в статье варианта кровли. Вот такая особенная деталь — Walma. А что это такое? Валма — это треугольная часть крыши, расположенная с торца здания. У обычной четырехскатной крыши все стороны треугольные. В случае варианта Valm два основных конька имеют трапециевидную форму.

    Основные принципы создания шатрового дома

    Такой вариант крыши встречается не так уж часто, но все же пользуется доброй славой.У Walm Roof есть свои плюсы и минусы. К преимуществам такой конструкции специалисты относят следующее:

    • walma, в отличие от передней, имеет низкую ветроустойчивость. Такая крыша способна противостоять даже ураганам;
    • Сплавная система такой кровли долговечна и устойчива к внешним воздействиям. Это достигается установкой угловых ребер жесткости, играющих роль ребер жесткости;
    • пустотелая крыша дает возможность создавать широкие навесы со всех сторон дома, что надежно защищает стены от атмосферных осадков;
    • Не забываем про внешний вид.Пустотная крыша способна существенно украсить любую конструкцию.

    Но есть и свои недостатки. Если говорить о минусах, то, в первую очередь, специалисты напоминают сложность чертежей стропильной системы скатной кровли. В конструкции много элементов, которые необходимо правильно установить. Сделать это без наличия необходимых навыков довольно сложно. К тому же большое количество элементов значительно увеличивает всю конструкцию.

    Есть и другие трудности.Если вы решили сделать родную комнату, то обязательно встретите их. Во-первых, чердачное помещение под полой крышей меньше, чем при обычном использовании двух ведер. Во-вторых, вам придется установить специальные окна, которые можно сделать довольно дорого.

    Типы систем отбора проб Walm

    При возведении кровли необходимо тщательно продумать все ее элементы и конструкции. Но самое главное — определиться с выбором типа стропильной системы. Именно эта часть кровли будет нести все нагрузки. В случае варианта кровли стропильной системы применяются два типа стропильных систем:


    Виды конструкций кровель стропильных систем — схемы
    1. Покрытие.
    2. Подвешивание.

    Первый вариант считается наиболее приемлемым. Такой вид стропильной системы для скатной кровли подразумевает наличие дополнительной опоры для конька. Для этого в середине конструкции должна быть несущая стена. Устанавливают опорные балки, на которые крепится пролет конька.Такая конструкция более прочная. В нем стропильная пара упирается не только в Маурилалат, но и на пролет конька.

    В случае отсутствия осевой несущей стены используется подвесная система. Здесь стропила монтируются друг на друга, а снизу упираются в мауэрлат. Такой тип системы используется для небольших домов, когда длина одного ската не превышает шести метров. Но в случае каменной кровли лучше все же использовать гребную систему. Это поможет избежать проблем при установке и дальнейшей эксплуатации.

    Создание чертежа быстрой системы вальмовой кровли

    Перед тем, как приступить к строительству любой крыши, необходимо проделать большую предварительную работу. И, наверное, важнейшей задачей станет создание чертежа вальмовой кровельной системы. Именно от правильности этой работы будет зависеть скорость и точность монтажа. Для составления чертежа необходимо дополнительно узнать набор параметров и характеристик будущей конструкции. А как это сделать, будет чуть ниже.

    Измерьте общие данные конструкции

    Самый первый параметр, от которого будут отталкиваться все остальные вычисления, — это размер самого дома. От этой характеристики будет многое зависеть, а именно:

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

    Если у вас есть проект дома, то его будет несложно узнать.Для этого достаточно посмотреть на рисунок. Если проекта нет или дом построен с небольшими отклонениями от него, то для замеров нужно снимать самостоятельно. Для дальнейших расчетов четырехскатной кровли потребуется узнать длину и ширину конструкции, а также высоту стен.

    Выбор оптимальной высоты крыши

    После того, как вам известны габариты дома, можно переходить к следующим расчетам.Первый из них — это выбор оптимальной высоты крыши. Следует учитывать следующее:

    • будет использоваться чердачное помещение. Если да, то высота должна быть больше, чтобы места хватило;
    • габариты самого дома. Слишком высокая крыша может значительно ухудшить внешний вид всей конструкции;
    • желаемый угол наклона конька. Чем выше крыша, тем больше будет.

    Такие расчеты лучше производить после определения угла наклона конька.Чаще всего приезжают строители. В этом случае высота крыши будет равна половине ширины дома, умноженной на танглекс угла ската.

    Выбор угла наклона пустотелой кровли

    При проектировании кровли все параметры должны быть рассчитаны и восстановлены. То же касается и угла ската конька. Здесь специалисты советуют учитывать следующие факторы:

    Как рассчитать угол кровли кровли и рассчитать ее монтаж
    • В первую очередь нужно учесть погодные условия в вашем регионе.Если угол наклона небольшой, то на нем будет скапливаться много снега, но крыша не будет испытывать больших ветровых нагрузок. С большим углом все наоборот зеркально;
    • также учитывается, и какой рубероид будет использован. Каждый производитель определяет свой минимальный угол наклона, при котором его продукция будет работать наиболее эффективно.

    Наиболее оптимальным вариантом является значение лежащего в основе от 20 до 45 градусов. При этом угол наклона основных тяг и бедер может отличаться.Также уклон выбирается в зависимости от того, будет ли использоваться мансардное помещение. Чем прохладнее крыша, тем меньше останется свободного пространства под ней.

    Выбор точек (шага) установки Stropilin

    После определения угла наклона конька и высоты всей конструкции можно переходить к следующему шагу планирования. Самый главный элемент любой кровли — стропила. Они выдержат все нагрузки. Чтобы стропила выдержала весь вес, нужно правильно выбрать этап их установки.

    Как выбрать шаг установки стропил

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

    Чтобы правильно выбрать сечение стропила, нужно учитывать следующие виды нагрузок:

    1. Переменные. Специалисты включают нагрузки от атмосферных осадков и давления ветра.Все эти данные можно узнать из специальных карточек.
    2. Постоянной считается нагрузка от веса самих кровельных материалов, а также всего оборудования, установленного на кровле.

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

    Для точного расчета сечения стропил и ступеней для их установки можно использовать специальные программы или онлайн-калькуляторы.С их помощью вы сможете более точно рассчитать все параметры будущей кровли, тем самым избежав ошибок.

    Определите длину конька

    Для определения этого параметра очень важно понимать, где этот элемент должен находиться. Лошадь в каменной крыше стоит строго посередине. Причем это касается как продольной, так и поперечной оси.

    Как правило, расчет длины конька производится в следующей последовательности:

    • определяется ширина домика и эта величина делится пополам;
    • получившееся значение будет равно расстоянию, на котором выпечка блинов начнется и закончится;
    • отсюда вы можете рассчитать нужный параметр самостоятельно.Длина конька равна длине всего дома (крыши) за вычетом его ширины.

    Этот расчет считается стандартным, но его можно изменить. Самое главное — строго соблюдать середину конька.

    Подсчитайте количество необходимого материала

    Очень важный вопрос, который необходимо решить до начала строительства, — сколько денег нужно будет вложить. Но решить ее можно, только посчитав расход материалов.Здесь многое зависит от размеров самого дома. Сам расчет можно провести в следующей последовательности:

    Расчет площади крыши Walm
    1. Изначально рассчитываем площадь кровли. Зная угол наклона и высоту конька, это упростит задачу.
    2. Далее можно узнать, сколько рубероида, гидроизоляции и утеплителя (если крыша теплая) вам понадобится.
    3. После этого, зная шаг установки стропил, рассчитайте их количество.
    4. Также не забываем о дополнительных элементах. Если крыша большая, то понадобятся подпорки, растяжки, риглели и так далее.

    Очень удобно рассчитывать использование специальных программ. Некоторые из них не только просчитывают, сколько и какого материала вам нужно, но и помогают в самом эскизе и чертеже раповой системы и всей кровли. Но даже после этого лучше попросить проверить все расчеты каменной кровли, особенно схему, у профессионала.Пустотная крыша представляет собой довольно сложную конструкцию и ошибиться в ее конструкции несложно. Но такие просчеты могут привести к серьезным последствиям при эксплуатации.

    Сторонники европейского стиля при строительстве загородной недвижимости в большинстве случаев останавливают свой выбор на каменной кровле, преимуществом которой является не только внешняя привлекательность, но и надежность конструкции. Выбрав даже самый простой вариант исполнения, можно использовать массу интересных элементов, способных придать особую изысканность и неповторимость.

    Что такое вальмовая крыша

    Самая запоминающаяся вальмовая крыша выполнена в виде каркаса с четырьмя прорезями: двумя треугольными торцевыми, называемыми вальмовой, и двумя лобовыми трапециевидными плоскостями. Все коньки уложены друг на друга от элемента конька до карниза, а передняя поверхность имеет большую площадь и длину конька.

    Помимо стандартного исполнения, есть полустенные крыши, которые используются, как правило, для создания дизайна в голландском стиле. Этот вариант предусматривает установку карниса фронтального конька значительно ниже торца.Такую крышу целесообразно возводить при обустройстве чердачного помещения под жилую зону.

    Все четыре ската каменной кровли сходятся на скейт-брусе, размеры которого меньше, чем на двойных крышах.

    Монтаж вальмовой кровли осуществляется на основе сборки узлов и элементов, присутствующих в конструкциях более сложных крыш.

    Каркас основного каркаса собирается из следующих элементов:

    1. Для изготовления боковых стропил и промежуточных систем забирают доски сечением 50 × 150 мм.При проектировании устройства следует помнить, что крайние стропила должны иметь меньший угол в верхней части, чем промежуточные.
    2. Установка коротких рафтинговых опор выполняется к угловому стропилу, а не к коньку, при этом угол их наклона должен быть таким же, как и у промежуточных частей.
    3. Для элементов коньков выбирается материал того же сечения, что и для стропил.

    Каркас односкатной кровли предназначен для выделения центральных и промежуточных стропил.Центральными называются элементы, стыковка которых выполняется по углам конька с трех сторон. Промежуточные стропила располагаются между центральными и соединяют конус с мауэрлатом, образуя карниз.


    Центральные стропила сходятся к элементу конька с трех сторон

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


    Фотогалерея: Дома с крышами Walm

    Все варианты квадратной крыши Квадратный дом сходятся в одной точке, на скате каменной крыши можно выводить кусок чердачного помещения.Дом может иметь пристройку, покрытую аналогичной крышей из нескольких равных частей дома, могут быть объединены в одну рулонную крышу, конструкция может быть сделана из стеклянной каменной крыши, отлично смотрится на средневековых постройках

    Самостоятельная конструкция каменная кровля: подробная инструкция

    Монтаж кровли своими руками требует четкого соблюдения этапов строительства, а также наличия аналогичных навыков работы и набора специального инструмента.

    Перечень инструментов и материалов для строительства вальмовой крыши

    Монтаж каркаса кровли невозможен не только без качественного пиломатериала или кровли, но и без соответствующих крепежных элементов.

    К металлическому крепежу относятся:

    • гвозди и саморезы для кровельных работ;
    • анкерные болты;
    • стальные уголки;
    • прочие детали, отвечающие за надежность и прочность построенной конструкции.

    Важным моментом устройства кровельного каркаса является установка раздвижного крепления рафтинговых ферм в коньках и в местах соединения с мауэрлатом.Такой способ крепления элементов стропил позволяет исключить возможность повреждения кровельной системы из-за усадки несущих стен и при сезонных деформациях здания .


    Раздвижное крепление позволяет элементам стропила перемещаться в пределах допустимых отклонений при небольших деформациях каркаса здания

    Конструкция стропила собирается из следующих материалов:

    1. Маурилалат изготавливается из бруса с крестом сечение 100 × 150 мм.
    2. Для конька и стропил подбирают ГРМ сечением 50 × 150 мм. Специалисты, занимающиеся монтажом стропил, рекомендуют использовать брус или доски одинакового сечения, только тогда будет достигнута максимальная прочность и качество конструкции.
    3. Сплав перекрывается деревянной шляпой сечением 25 × 150 мм.

    При выборе кровельного материала предлагается несколько вариантов, среди которых лучшей считается мягкая кровля.Легче всего монтировать на сложные стропильные системы, такие как Walmova . Перед монтажом покрытия уложите слой утеплителя и пароизоляционную пленку, при необходимости фанеру можно прикрепить.

    Перед началом монтажа кровельного пирога все деревянные детали необходимо обработать антисептиком.

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


    Видео: Как сделать стропило в скальной кровле

    Что нужно знать при проектировании и составлении сметы на строительство

    Конструкция крыши может быть любой в зависимости от запроса и возможностей принимающего дома.Сложность работ будет зависеть от расположения несущих стен. По мере усложнения проекта увеличивается расход материалов, трудозатраты на его реализацию, сроки выполнения заказа.


    Сложность устройства вальмовой кровли в первую очередь зависит от размеров и конфигурации здания.

    Строительство сложной вальмовой кровли лучше предоставить профессионалам, которые произведут точный расчет всех элементов стропильной системы и смогут сделать крышу. в строгом соответствии с проектом.Любителям попробовать свои силы в самостоятельном строительстве необходимо учитывать несколько факторов:

    1. Способность конструкции и фундамента выдерживать нагрузку будущей кровли.
    2. Особенности стропильной системы — городская и приставная имеют свои тонкости.
    3. Допустимый размер сечения деревянных элементов конструкции при заданных значениях длины и расстоянии между быстрыми фермами.
    4. Соответствие углов ската и стропильного бега при проверке на коньке.
    5. Необходимость организации дополнительных отверстий и выступов, например, под дымом, вентиляцией, оконными и другими процессами.

    При проектировании стропильной системы для каменной кровли необходимо учитывать множество различных факторов

    Пошаговая инструкция по монтажу стропильной системы

    Сначала выполняется подготовка древесины — она ​​хорошо сохнет, обрабатывается антисептические составы и снова подвергают сушке. Когда материал готов, можно приступать к его монтажу по схеме ниже:

    1. По периметру несущей основы надежно крепится мауэрлат с обязательным гидроизоляционным слоем из каучукоида или подобных материалов.


      Кровли Маурилалат укладываются на гидроизоляционный материал и крепятся шпильками

    2. Маурилалат укладывается на предварительно рассчитанные размеры. Чтобы отметки были хорошо видны, рекомендуется нанести их ярким маркером или даже прогнать маленькие маячки. Важно соблюдать идентичность разметки на противоположных плоскостях, иначе укладка балки будет неровной.


      Разметку нужно делать очень аккуратно, чтобы стропильные фермы и стяжки были установлены ровно

    3. Монтаж балок перекрытий производится на мауэрлат либо на дополнительную планку, армированную чуть ниже плоскости стен.


      Балки внахлест (натяжные) можно крепить на мауэрлат

    4. Для уменьшения нагрузки от несущего каркаса, Маурилалат крепится с помощью поперечного дымохода.


      Поперечная затяжка перераспределяет нагрузку от кровли равномерно по периметру стропильной системы

    5. После завершения укладки дымов над балками перекрытия рекомендуется соорудить дощатый настил крепления к балкам. При выполнении дальнейших работ гулять будет удобно и безопасно.


      Временное перекрытие служит для безопасного перемещения по площади перекрытий при монтаже стропил.

    6. Далее устанавливаются стойки для затяжки либо к балкам перекрытия.
    7. Вверху стойки крепятся к балке лыж. На него монтируются центральные стропила с торца крыши.
    8. Затем проводят разметку и сплавляют устройство промежуточного стропила с фронтальной стороны.


      Устанавливают промежуточные стропила с лицевой стороны.

    9. Затем кладут диагональные стропила, соединяющие коньковый элемент здания с углами.При необходимости возможна установка дополнительных стоек.


      Диагональные стропила соединяют стержневой элемент крыши с углами.

    10. К диагональным стропилам крепят короткие стропила, называемые нацентами. Расстояние между ними должно быть таким же, как между промежуточными элементами.


      Netigarps соединяет диагональные стропила с мауэрлатом

    11. В расчетной схеме также описаны другие детали опоры и улучшения: грузовики, ветровые балки, система Springleel.
    12. Если стропила заканчиваются на поверхности мауэрлата, их необходимо выдвинуть за каркас здания с помощью «коблока», за счет которого создаются карнизы и кровельные раковины.

    Стропильные ножки могут быть прикреплены к мауэрлату с помощью различных жестких элементов, например:


    Стропильные ножки к передней части конькового элемента также прикрепляются несколькими способами:

    1. Стропильное соединение между собой и над перекладиной, с последующим путем крепления на болты.
    2. Создание углублений на стропилах для повышения жесткости соединения с элементом конька.
    3. Подведение стропил к коньку с последующим их приклеиванием с помощью деревянных или металлических накладок.

    В месте крепления скейт-бруса к стропильным ногам это тоже довольно сложный узел, и только при надежном сопряжении и фиксации всех деталей можно говорить о долговечности скейт-кровли. В этом случае лыжная штанга укладывается поверх стоек, после чего крепится с помощью деревянных накладок с двух сторон.Затем закрепляются диагональные стропильные элементы, которые крепятся к коньку и промежуточному рафалу. Аналогично выполняется установка второго стропила для другого угла дома.

    Видео: Монтаж стропильной системы каменной кровли своими руками

    Подготовка кровли к укладке кровли

    Когда стропильная система полностью смонтирована, можно переходить к подготовке конструкции под укладку рубероида :

    1. Осуществляется размещение в местах планируемых оконных и дверных проемов, выходов дымоходных труб, вентиляционных отверстий с последующим обрамлением выбранных проемов деревянными рейками.
    2. Далее монтируется кровельный пирог в следующей последовательности:
      1. Стропило натягивается и скрепляется слоем пароизоляционной пленки.
      2. Следующий слой установлен doom.
      3. В промежутках между рельсами крепится утеплитель с ветрозащитным покрытием по типу полиэтиленовой пленки.
      4. Далее настраиваем контроллер.

    Последний этап перед монтажом покрытия напрямую определяется выбранным рубероидом. Так что, если выбор пал на металлочерепицу, ее можно сразу приложить к встречному иску.Если используется мягкая кровля, то вам понадобится дополнительный слой фанеры или листов OSB.


    Рекомендуется строго соблюдать правила укладки рубероида.

    Устройство системы вентиляции кровли

    Для отвода воздуха из пространства трусов в нижней части ветрозащиты выполнено вентиляционное отверстие, а для его вывода — вверху крыши — ближе к элементу конька. Создавая связующее из деревянных досок, можно оставить между ними небольшой зазор, что создаст лучшую вентиляцию.

    При плотной сборке переплета рекомендуется сделать несколько деревянных веревочек и разложить их на всю длину ветрового переплета в 80 см. Место для верхнего отвода воздуха оборудовано в самой крыше.

    При использовании гибкой черепицы вентиляция осуществляется коньком, керамическая черепица пропускает воздух через кровельный вентиль. Вентиляция шифера, ондулина и других подобных покрытий осуществляется через стандартные коньки. Металлочерепица вентилируется с помощью конькового уплотнения.

    Видео: Металлочерепица

    Беседка с четырехскатной крышей

    Беседка с каменной крышей станет эталоном дизайнерского решения, и при грамотном расчете и обустройстве будет отличаться надежностью и долговечностью эксплуатации. Собрать четырехгранную крышу будет несложно. Такая конструкция подходит для беседки в форме прямоугольника или квадрата. Первый вариант — это сборка вальмовой конструкции с двумя треугольными и одинаковым количеством трапециевидных стержней.Второй вариант — шатровая вальмовая крыша, состоящая из 4-х безнапорных треугольных стержней.


    Стеновая крыша для квадратной беседки состоит из четырех одинаковых треугольных секций

    Четырехскатная крыша — отличный выбор при строительстве беседки, так как позволяет использовать любые кровельные покрытия, а удобная конструкция обеспечивает бесплатное Угол обзора, его можно легко оборудовать, например, в китайском стиле, добавив длины длины и несколько изогнутых диагональных стропил.

    На подготовительном этапе работ выполняется чертеж будущей кровли с учетом основных факторов:

    • веса всех стропил и их дополнительных элементов;
    • масса кровли и гидроизоляции;
    • уровень климатических нагрузок, слой снежных масс;
    • вес строителей, обслуживающих кровлю;
    • нагрузки от оборудования, которое планируется установить на систему быстрого обслуживания.

    От того, как наклон коньков и какие материалы выбраны для покрытия кровли, напрямую зависят особенности монтажа, например, шаг расположения корня и стропильной системы. И все это влияет на общий вес конструкции.

    Продлить жизнь деревянной беседке можно, предварительно обработав все ее элементы специальными антисептическими пропитками, а также антипиреном. Все эти составы довольно просто наносятся обычной кистью или валиком.

    Опора для четырехсекционной беседки на крыше может быть деревянной, стеной из кирпича или опорным каркасом. Если в работе будет использован кирпич, то конструкция подвергнется капитальному ремонту и потребует возведения прочного фундамента, способного выдерживать большие нагрузки. Устройство каменной крыши на такой беседке в целом аналогично устройству кровли жилого дома или другого крупногабаритного сооружения.


    Небольшие пустотные кровли можно собирать на опорах из столбов, что должно быть хорошо определено

    Если беседка устанавливается на деревянных опорах, то необходимо предварительно проверить прочность крепления ее опор, они должны стоять строго по вертикали, а для жесткости и устойчивости каркаса их связывают перемычками.Сверху также смонтированы перемычки, которые будут обвязкой под конструкцию прицела. Из-за большой нагрузки опоры могут постепенно разойтись, поэтому их рекомендуется предварительно расточить на верхних концах с помощью диагональных перемычек, а в местах стыковки деревянных или стальных накладок.

    Пошаговая инструкция по установке вальмовой крыши для беседки


    Шатровая крыша собирается так же, как и обычный Вальм, за исключением установки конька. При этом в лыжный узел делается связка диагональных стропил.

    Видео: строительство беседки и мангала своими руками

    Отсутствие опыта строительства кровельных конструкций может негативно сказаться на качестве будущей кровли и степени защиты всей конструкции, поэтому рекомендуется применять профессиональным строительным бригадам для выполнения таких работ. При правильном подходе вальмовая крыша станет отличным архитектурным оформлением дома, беседки и любых других построек.

    Обрамление шатровой крыши — Fine Homebuilding

    Синопсис: Этот более сильный вариант более распространенной двускатной крыши может изменить весь внешний вид дома.В этой статье Ларри Хаун проходит через процесс выкладки, резки и установки вальмовых стропил, показывая, как можно найти новое применение в базовых навыках строительства крыши.

    Свою первую шатровую крышу я построил в 1951 году, когда служил на флоте, когда учился на плотника. Я послушно выложил стропила, сошнув их с помощью квадратного каркаса. Когда я закончил, все было в порядке, но бедра были короткими. С тех пор я полагался на книгу стропил для определения длины стропил, а не доверял своей способности считать шаги квадратом.Я столько лет обрамлял шатровые крыши, и удивляюсь тому, что многие плотники не хотят строить шатровые крыши. Может быть, они боятся, что обрамление окажется слишком сложным или им не по силам. Я думаю, что после того, как вы научитесь обрамлять двускатную крышу, для резки и строительства вальмовой крыши потребуется несколько дополнительных навыков.

    Шатровая крыша по своей сути прочнее двускатной. Вальмовые стропила действуют как распорки в крыше, чтобы противостоять разрушительным силам землетрясений, а крыша, наклоненная со всех четырех сторон шатровой крыши, не имеет плоских концов, чтобы ловить сильный ветер.Еще одно преимущество шатровых крыш заключается в том, что изменение стиля крыши с двускатной на шатровую может изменить внешний вид дома, предлагая приятную вариацию от двускатной крыши.

    Вальмовая крыша начинается с обычных стропил

    Вальмовые стропила проходят от углов здания до конька. По обеим сторонам бедер общие стропила, называемые общими королем, пересекаются с гребнем в той же точке, что и бедра. Боковые и торцевые общие элементы и шатровые стропила являются основными компонентами каркаса вальмовой крыши.

    Торцевой король обыкновенный проходит от середины торцевой стены до гребня. У этого стропила такой же уклон, как и у остальной части крыши, и он является ключом к завершению вальмовой крыши скатной плоскостью вместо более распространенного вертикального фронтона. Вальмовые стропила образуют линию пересечения плоскостей боковой и торцевой крыш. Первым шагом в обрамлении вальмовой крыши является определение пролета крыши, который определяет местонахождение королевских общин. Площадь гаража, представленного на фотографиях в PDF-файле ниже, составляет 18 футов.6 дюймов в ширину. Конечный король обыкновенный, который находится в точном центре пролета, находится в 9 футах 3 дюйма от внешней стороны гаража. Это число также обозначает пробег стропил. Отметив расположение крайних общих общин, я отмеряю стороны здания на такое же расстояние, а затем отмечаю положение боковых общих общин. Далее раскладываю места стропил на двустенных плитах.

    Шаблоны для стропил упрощают измерение и разметку

    Крыша нашего гаража имеет уклон 4 из 12, что означает, что обычные стропила поднимаются на 4 дюйма.вертикально на каждые 12 дюймов они идут горизонтально. Поскольку тазобедренные стропила проходят под углом 45 ° к своим соседним общинам при виде сверху, тазобедренные стропила должны проходить 17 дюймов на каждые 4 дюйма подъема. (Между прочим, 17 дюймов — гипотенуза прямоугольного треугольника с 12-дюймовыми катетами.)

    При обрезке стропил для любого типа кровли, особенно для вальмовой, шаблоны стропил — отличный способ ускорить процесс разметки. Эти аккуратные небольшие приспособления для постройки площадки имеют с одного конца стропильный отвес, а с другого — изображение рта птицы.Для этого проекта мне понадобятся шаблоны с шагом 4 на 12 для обычных стропил и 4 на 17 для бедер.

    Для получения дополнительных фотографий и информации об обрамлении вальмовой крыши нажмите кнопку «Просмотр PDF» ниже.

    Получайте советы, предложения и советы экспертов по строительству дома на свой почтовый ящик

    × .
Обновлено: 08.10.2021 — 22:09

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *