Вальмовая крыша это: Вальмовая крыша своими руками – устройство стропильной системы

Вальмовая крыша стропильная система: чертежи, правильный расчет

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

Особенности конструкции вальмовой крыши

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

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

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

Основные конструктивные узлы

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

Схема вальмовой крыши

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

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

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

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

Полувальмовая крыша (голландская)

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

Датская полувальмовая крыша

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

Пример дома с шатровой крышей

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

Вальмовая крыша своими руками

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

Угол наклона

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

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

Карта ветровых нагрузок регионов России

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

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

Правильный расчет площади

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

Расчет площади вальмовой крыши

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

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

Расчет стропильной системы

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

Соотношение угла ската крыши Поправочный коэффициент для угловых стропил Поправочный коэффициент для промежуточных стропил
3:12 1.016 1.031
4:12 1.027 1.054
5:12 1.043 1.083
6:12 1.061 1.118
7:12 1.082 1.158
8:1 2 1.106 1.202
9:1 2 1.
131
1.250
10:12 1.161 1.302
11:12 1.192 1.357
12:12 1.225 1.414

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

Сам расчет осуществляется в следующей последовательности:

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




Монтаж стропил

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

Конструкция вальмовой крыши — устройство и чертежи (фото, видео)

Трудно представить себе дом без стен, но представить его без крыши просто невозможно. Кровля защищает внутренние помещения от холода, дождя и снега, благодаря ей жилище приобретает привлекательный, законченный облик. Не последнее место среди многообразия вариантов занимает вальмовая крыша, прочная конструкция которой гарантирует долгую эксплуатацию и безопасность.

Содержание статьи

Дизайнеры в полную силу используют все возможности вальмовой крыши, применяя ее в проектах домов с жилой мансардой, эркерами, слуховыми окнами, балконами. Современные кровельные материалы дают возможность гармонично вписать ее в любой архитектурный стиль. Вальмовая крыша прекрасно смотрится на небольшой беседке, садовом домике или презентабельном коттедже. А из чего она состоит и как ее построить, мы расскажем в нашей статье.

Внешний вид

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

Устройство крыши вальмового вида складывается из следующих составляющих:

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

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

Конструкция вальмовой крыши, а точнее ее стропильной системы, состоит из такой геометрической фигуры как треугольник, обладающей наибольшей жесткостью и надежностью.

Плюсы конструкции

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

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

Минусы конструкции

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

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

Как вы заметили, недостатки вальмовой крыши по большей части относятся к финансовой стороне вопроса. Поэтому важно составить проект и смету, чтобы планировать и контролировать расходы.

Виды вальмовых крыш

Вальмовая крыша имеет множество вариаций, которые отличает внешний вид и внутреннее устройство:

  • Вальмовая. Классический, канонический вариант крыши, состоящей из четырех скатов – двух трапециевидных и двух треугольных. Скаты заканчиваются на одном уровне, а в верхней части встречаются в коньковом соединении. Чаще всего таким образом перекрывают помещения прямоугольной формы.

  • Полувальмовая голландская. Ее устройство отличается от классической укороченными вальмовыми скатами, которые не полностью заменяют фронтоны, а сокращая их до трапециевидной формы. Вальмы могут быть совсем крошечными, практически декоративными или достаточно большими для установки слухового окна, которое смотрится очень уместно.

  • Полувальмовая датская. Можно поспорит, к какому типу крыш она относится – двухскатному или четырехскатному. Ее «изюминка» в том, что вальмы начинаются не от самого конька, а ниже, оставляя под ним маленький фронтон треугольной формы, который используют для оборудования вертикального освещения.

Расчет элементов конструкции

Устройство вальмовых крыш начинают с проведения расчетов и создания проекта. К счастью, эту задачу облегчают компьютеры со специальным программным обеспечением, который самостоятельно выполняют вычисления и даже составляют чертеж. Программа вычисляет следующие параметры:

  1. Угол наклона скатов вальмовой крыши. На его значение оказывают влияние три критерия: ветровая нагрузка, количество выпадающих осадков и выбранное кровельное покрытие. Согласно нормам строительной климатологии, территория нашей страны разделяется на 8 зон, различающихся по силе ветра и обильности выпадения осадков. По специальным картам определяют, к какой из них относится место строительства и какой угол наклона скатов рекомендован. Для каждого кровельного материала также существуют ограничения, с которыми обязательно сверяются.

  2. Высота расположения конька. Ее вычисляют во вторую очередь, так как в расчетах используют значение уклона. Крышу в разрезе представляют, как треугольник, с двумя известными углами и основанием, равным по длине ширине дома. Используя тригонометрические формулы, определяют на какой высоте должен располагаться конек.
  3. Сечение элементов стропильной системы. Толщина пиломатериалов, используемых в возведении каркаса, зависит от нагрузки, которой они подвергаются. Поэтому необходимо подсчитать вес кровельного пирога, самого каркаса, пола мансарды и перекрытий, добавить к ним значения временных нагрузок (вес снежного покрова, массу обслуживающего кровлю человека). Итоговая цифра обозначает суммарную нагрузку, согласно которой выбирают толщину стропил, мауэрлата, стоек и конькового прогона.

Если угол уклона скатов превышает 60 градусов, то в расчетах значением снеговой нагрузки можно пренебречь, так как вальмовая крыша с такой крутизной скатов не накапливает снег на поверхность, позволяя ему самостоятельно соскальзывать.

Устройство стропильной системы

Вальмовая крыша опирается на стропильную систему, набор элементов, осуществляющих распределение ее веса и поддержанию формы. В нее входит:

  • Мауэрлат, брус используемый в роли опоры для стропильной системы. Его сечение не должно быть менее 150х150 мм. Мауэрлат крепят на металлические шпильки к верхнему армированному поясу стен. У бревенчатых и брусовых домов эти функции выполняет верхний венец. Особенность вальмовой кровли в том, что для ее монтажа используют четыре мауэрлатных бруса, а не два, как для двухскатных.

  • Коньковых прогон. Брус на который опираются стропильные пары скатов, а монтируют его на вертикальные стойки.
  • Стойки. Опоры, устанавливаемые на лежень внутренней несущей стены. Они служат для поддержки конька и передачи нагрузки на фундамент здания.
  • Стропила. В такой конструкции используют стропильные ноги трех видов: накосные, идущие от конька к углам вальмы, рядовые, формирующие трапециевидные скаты и нарожные, которые закрепляют к накосным.

  • Подкосы. Так называемые подстропильные ноги под углом крепят к стропилам для снижения их прогиба под собственным весом. Упирают подкос в мауэрлат или стойку.
  • Затяжка и ригель. Горизонтально установленная перемычка между двумя стропилами, которая притягивает их друг другу и предотвращает распирание стен. Затяжку, которую располагают в основании крыши используют как балки перекрытий. Ригелем называют затяжку, монтируемую под самым коньковым прогоном.
  • Шпренгельная ферма. Совокупность элементов, служащих для поддержки диагональных стопил. Она состоит из непосредственно шпренгеля и горизонтальной схватки, в которую он упирается.

Накосные стропильные ноги испытывают больше нагрузки по сравнению с рядовыми и, как правило, превышают их по длине. Поэтому для их изготовления сращивают две доски, используемые для рядовых стропил, или закупают пиломатериалы вдвое большей толщины. Кстати, размер некоторых элементов стропильной системы превышает 6 метров, стандартную длину досок и бруса. Поэтому приходится применять наборные стропила, полученные путем соединения двух и более частей, или клееные.

Используемые материалы

Вальмовая кровля хороша тем, что для ее сооружения используют самые простые, общедоступные материалы. Это упрощает монтажные работы и не дает разорится на строительстве. Для изготовления стропильной системы применяют:

  1. Металл. Оцинкованные уголки и двутавровые балки выдерживают большую нагрузку, не деформируясь, не поддаются коррозии. Однако имеют большой вес и высокую стоимость.

  2. Дерево. Древесина, напротив, весит мало и стоит недорого, однако, как любой природный материал, подвержена гниению, действию вредителей и огня.

Не смотря на недостатки, дерево является более популярным материалом. Так как с помощью правильном обработке его можно сделать практически неуязвимым к внешним воздействиям. Достаточно лишь обработать деревянные элементы антисептическим составом и антипиреном для защиты от возгораний.

Грамотно рассчитанная и построенная согласно строительным нормам, кровля вальмового типа защитит обитателей дома от непогоды, поддержит комфортный температурный режим и украсит собой его внешний облик.

Видео-инструкция

Устройство вальмовой крыши: оригинальной, надежной и долговечной

Эстетичный, представительный и оригинальный вид крыши во многом определяет современный облик дома. Будучи одним из главных элементов дизайна каждого строения, она эффектно и гармонично завершает ее образ и надежно защищает.

Вальмовая кровля – это тип четырехскатной крыши  с двумя трапецеиевидными  и двумя треугольными (вальмами) скатами. Их считают одними из самых распространенных кровельных систем, и связано это с их надежностью, долговечностью, необычайной конфигурацией и оригинальным внешним видом. Это просто находка для зданий, имеющих мансардный этаж, поскольку устройство мансарды в этом случае, которая, кстати, чудесно украшают дом, значительно упрощается.

На заметку

Обтекаемая форма вальмовой крыши предохраняет ее от разрушений вследствие ветровой нагрузки, и никаким порывам ветра не удастся подорвать ее конек. А ведь как это актуально для районов, где ветровая нагрузка повышена, например, южных.

Устройство вальмовой крыши не так уж сложно, главная задача – правильно выполнить все расчеты. Ее скаты наклонены с четырех сторон дома. Данная конструкция – это некий симбиоз двух элементов, лежащих в основе сооружения кровли:

  • обычные два ската, которые можно встретить на любой другой;
  • неповторимость этим конструкциям придает типичная для них особенность – в длину площадь дома не закрывается скатами, для оставшегося пространства используют две боковые вальмы, давшие название этой конструкции.

↑Вальмовая крыша: преимущества и недостатки

Среди плюсов  вальмовой крыши выделим следующие:

  • Поскольку в конструкции отсутствуют вертикальные стены, надежное крепление кровельных материалов обеспечивает высокое сопротивление воздушному потоку. Таким образом,  они подходят для регионов с сильными ветрами, так как кровля и  стропильный каркас эффективно противостоит разрушениям. 
  • Вальмовая крыша прекрасно подходит  для местностей с неблагоприятным климатом, поскольку увеличенная жесткость угловых ребер позволяет противостоять значительным деформациям, в том числе, под воздействием обильных осадков.
  • Чтобы защитить фасад дома от намокания, по  периметру вальмовой крыши  можно обустроить большие свесы.
  • Мансардное пространство, образованное  практически одинаковыми и достаточно большими плоскостями скатов, прогревается равномерно. 

Из минусов отметим:

  • необходимость профессиональных знаний,
  • более высокая стоимость материалов,
  • увеличенная трудоемкость укладки кровли,
  • вальмовая крыша  —  низкая, поэтому задача обустройства мансарды довольно сложная , а в некоторых случаях даже неразрешимая.

Виды вальмовых крыш ↑

  • Полувальмовая – вальмы здесь, не доходя до низа, прикрывают часть фронтона сверху, закрывая только часть ската.
  • Шатровая – ее особенность в полной идентичности четырех скатов. Начиная от геометрической вершины строения, вальмы расходятся под одинаковым углом. Они идеально подходят для устройства строений квадратной формы.
  • Ломаная – это совокупность множества скатов, имеющих различные размеры и сочетающихся между собой под разными углами. Это довольно сложная конструкция, однако при правильном возведении все трудности окупаются презентабельным видом полученного строения. Для их расчета есть готовые расчеты, которыми пользуются даже строители-профессионалы.

Особенности выполнения конструкции вальмовой крыши ↑

Следует помнить, что устройство вальмовой крыши требует выполнения ряда обязательных правил.

  • Углы наклона промежуточных и угловых элементов стропил должны отличаться – промежуточные более крутые, поэтому будут отличаться и размеры досок или бревен, которые используют при выполнении стропильной системы, но не меньше, чем 50х150 мм.В отличие от обычной кровли, короткие элементы стропильной конструкции крепят к угловым элементам, а не к коньковой доске, причем уклоны промежуточных и коротких элементов должны совпадать.В отличие от обычной кровли, короткие элементы стропильной конструкции крепят к угловым элементам, а не к коньковой доске, причем уклоны промежуточных и коротких элементов должны совпадать.
  • В отличие от обычной кровли, короткие элементы стропильной конструкции крепят к угловым элементам, а не к коньковой доске, причем уклоны промежуточных и коротких элементов должны совпадать.
  • При строительстве вальмовой крыши материал, использованный для изготовления системы стропил и коньковой доски, должен быть тот же.
  • Используется промежуточный центральный вид стропильных ног, которые крепят с обоих краев коньковой доски.

  • Опорой для промежуточных стропил помимо коньковой доски является также используемая обвязка, точнее, ее верхний уровень.
Каркас вальмовой крыши

  • По периметру строения монтируют мауэрлат и по середине кровли, в дополнение к нему, поперечную балку.
  • На последнюю устанавливают стойки (строго вертикально) для конькового прогона и закрепляют раскосами.
  • При помощи уровня и отвеса на стойках крепят коньковый прогон. Его необходимо установить очень точно, выдерживая положение прогона по уровню и высоте. От этого зависит геометрия будущей кровли.
  • Далее монтируют угловые (накосные) стропильные ноги. В итоге должны сформироваться все будущие скаты, поэтому необходима высокая точность установки, и в первую очередь следует добиться того, чтобы длина всех накосных – оказалась равной.
  • Нижним краем накосные стропила крепят к углам мауэрлата, а к коньковому брусу – верхним. Для крепления используют специальные кронштейны или стальные скобы.
  • Размер свеса закладывают непосредственно в процессе установки накосных стропил. Размер оптимального свеса составляет порядка 0,4 -0,5 м, в областях, отличающихся с сильными ветрами, длину свеса для защиты стен от осадков возможно увеличить до 1м.
  • При устройстве кровли монтируют промежуточные стропила. Первым этапом устанавливают рядовые стропила. Их закрепляют в коньковом прогоне и мауэрлате. Все центральные (рядовые) стропила устанавливают параллельно друг другу и закрепляют врубкой, дополнительно фиксируя при помощи скоб.
  • Далее монтируют угловые стропила (нарожники). Оптимальным вариантом будет, если нарожники вальм и основных скатов и диагональные стропила будут стыковаться в разных местах. Саму стыковку проводят при помощи врубки или подставочных брусков.

На этом создание стропил в принципе завершается. Однако есть случаи, когда вальмовые крыши требуют усиления, скажем, при больших размерах.

© 2021 stylekrov.ru

Стропильная система вальмовой крыши: схема, специфика устройства

Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций.

Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.

Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши.

Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или монтаж металлочерепицы заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения.

Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.

По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».

В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам.

Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.

Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторым углом к горизонту, т.к. примыкать они обязаны к наклонным сторонам трапеции. Вот в их устройстве и заключается основная загвоздка вальмовой стропильной системы, потому что обычным скатным методом устроить ее не получится. Ведь коньковый прогон не перекрывает полностью скат. Потому стропильным ногам вальм и сопряженных с ними треугольных частей больших скатов буквально не на что опереться верхними пятками.

Опорой для них станут особые накосные стропильные ноги, соединяющие коньковый прогон с углами конструкции. Если на вальмовую стропильную конструкцию взглянуть сверху, то накосные стропилины будут похожи на диагонали.

Направление установки стало причиной получения второго технологического названия — «диагональные». Естественно, опираться на диагонали будут разновеликие по длине стропильные ноги, т.к. устанавливаются они перпендикулярно свесам крыши. У них есть собственное наименование – нарожники.

Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:

  • Рядовые стропильные ноги, опирающиеся нижней частью на мауэрлат или на балки перекрытия. В соответствии с типом опоры они могут быть висячими или наслонными.
  • Диагональные стропилины, соединяющие углы крыши и края конькового прогона. Отметим, что используют их не только в обустройстве выпуклых углов вальмовых крыш, но и в сооружении вогнутых углов ендов.
  • Нарожники, формирующие плоскости вальм и примыкающих к накосным стропилам частей больших скатов.

Установка висячих и наслонных стропильных ног выполняется по правилам, согласно которым сооружается стропильная система двухскатной крыши. Разбираться будем с их диагональными собратьями и со стропильными полуногами-нарожниками.

Диагональные стропильные ноги

Принимая во внимание диагональное расположение, несложно догадаться, что длина накосов больше, чем длина обычных стропильных ног. К тому же они служат опорами для нарожников. Ввиду чего нагружены накосные стропила в полтора раза больше, чем рядовые аналоги. Потому их принято делать спаренными из двух досок сечением, равным аналогичному размеру материала для рядовых стропильных ног.

Спаривание накосных стропилин одновременно решает три технические задачи:

  • Позволяет без риска увеличить нагрузку за счет удвоенного сечения несущего элемента.
  • Предоставляет возможность получить диагональный элемент конструкции любой длины без ослабленных наращиванием участков.
  • Устраняет необходимость в целенаправленной покупке бруса для накосных стропил.

Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.

Опоры для диагональных стропилин

Независимо от масштабов строительства любая схема стропильной системы вальмовой крыши включает опоры для усиления диагональных стропильных ног. Если проектный размер накоса более 9м, т.е. он перекрывает равнозначный по метрам пролет, его непоколебимость обеспечивают двумя дополнительными опорами. Для пролетов поменьше достаточно одной опоры, расположенной в верхней зоне пролета.

В качестве опоры диагональной стропилины могут использоваться:

  • Стойка, устанавливаемая вертикально прямо на перекрытие. Между ней и перекрытием прокладывается кусок гидроизоляции, если стойке предстоит упираться в железобетонную плиту.
  • Подкос. Устанавливается, как и положено подкосным стропилинам, под углом, размеру которого позволено варьировать в пределах от 45º до 53º. Особого значения величина наклона не играет. Важно, чтобы сам подкос поддерживал стропилину на наиболее нагруженном участке. Нижнюю пятку подкоса упирают в лежень.
  • Шпренгель. Представляет собой Т-образную короткую балку из бруса, перевернутую низом вверх. Используется в устройстве больших пролетов, нуждающихся в двух и более усиливающих опорах. Устанавливается шпренгель так, чтобы его основание было перпендикулярно накосной стропилине. Располагают его в нижней части большого пролета ближе к углу крыши. Вместо шпренгеля может быть использована обычная короткая стойка.

Делают дополнительные опоры опять же из сдвоенной доски или бруска, устанавливают в наиболее нагруженных точках.

С нюансами устройства опор для каркаса вальмовой крыши ознакомит видео-обзор:

Нюансы опирания накосных стропилин

Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на коньковый прогон различными способами. Выбор способа зависит от конструктивных особенностей стропильной системы:

  • В стропильных конструкциях с одним прогоном вдоль центральной оси крыши диагональные стропильные ноги опирают непосредственно на консоли прогона.
  • В стропильных системах с двумя прогонами и дощатыми стропильными ногами диагональные стропилины опирают на шпренгель, который в свою очередь опирается на оба прогона.
  • В стропильных каркасах с двумя прогонами и стропилинами из бруса кроме шпренгеля применяется прибоина – дощатый коротыш, сшивающий рядовые стропильные ноги в зоне конька. Толщина усиливающего коротыша от 5 и более см.

Пятка диагональных стропилин для посадки на один из перечисленных верхних упоров подрубается по факту. Крепление производится гвоздями. Усилить при необходимости фиксацию можно скрутками из проволоки или металлическими хомутами.

Нижние пятки накосов можно упереть в угол мауэрлата или специально установленной угловой балки. Можно просто опереть на них. Крепят диагональные стропильные ноги металлическими скобами, гвоздовым боем поверх деревянной накладки или уголками.

Нарожники и способы их устройства

Нарожники формируют вальмы и треугольные части больших скатов. Верх полуноги опирается на накосную стропилину, нижняя пятка на мауэрлат, врезной брус или балку деревянного перекрытия.

Монтаж нарожников может производиться:

  • Посредством врубки. В накосах выбирают гнезда так, чтобы полуноги смежных скатов не располагались друг против друга. Рекомендовано, чтобы между врубками расстояние было минимум 20см. Поэтому в шаге установки нарожникам позволено смещаться, чтобы не вырубать гнезда в одной точке.
  • Путем установки черепных брусков, служащих опорами для полуног. Бруски 50×50мм наращиваются вдоль нижних граней с обеих сторон диагональной стропилины. Их наличие позволяет отказаться от врубок, ощутимо ослабляющих несущий элемент.

Второй вариант проще в работе и предпочтительней из-за увеличения жесткости конструкции. К тому же он абсолютно не обязывает менять шаг установки полустропил: они могут быть расположены друг против друга. К мауэрлату или балкам нарожники крепят тем же методом, что использовали для установки рядовых стропилин.

Самый простой способ увенчать загородную собственность четырехскатной конструкцией заключается в покупке и установке готовых стропильных ферм. Однако значительно интересней, полезней, дешевле собственноручно заняться устройством вальмовой крыши и подходящей ей по типу стропильной системы.

Тем более если ее запланировано возвести над небольшой хозяйственной постройкой, беседкой или летней кухней. На простых конструкциях очень даже стоит потренироваться перед приложением усилий к более ответственным объектам.

Отметим, что в приведенном ниже примере отсутствует перекрытие, не огорожен чердак и нет утепления. На скатах практически не задерживается снег, т.е. на накосные стропильные ноги действует минимальная по их стандартным меркам нагрузка. Не сохранен принцип разбежки между нарожниками.

Все узловые соединения выполняются гвоздовым прибоем и металлическими уголками. Исполнителю потребуется доска 5×25см для изготовления стропильных ног и прогона, а также влагостойкая фанера для сооружения сплошной обрешетки, потому что постройку планируется покрыть битумной черепицей.

Этап 1: Моделирование и проектирование

Независимо от архитектурной сложности строительной конструкции ей нужен проект. Он поможет определиться с оптимальной формой и избавит от покупки лишних материалов. Для простой вальмовой крыши со стандартной стропильной системой не потребуются суперсложные чертежи, но сделать хотя бы простенький эскиз необходимо.

Инструкция для упрощенного проектирования:

  • Измеряем ширину/высоту/длину строения. Согласно данным вычерчиваем профиль и анфас строения на листе бумаги в масштабе, например 1:50. Это значит, что все размеры необходимо будет поделить на 50. Т.е. стена домика с размерами 5×2,5м на самодельном чертеже будет изображена в виде прямоугольника со сторонами 10×5см. Если мелковато выходит, масштаб можно выбрать покрупней — 1:40, 1:25 и т.д. Готовый эскиз желательно продублировать пару раз в запас.
  • Выбираем оптимальную высоту крыши и угол ее крутизны. Для этого на одном из дублей эскиза рисуем несколько вариантов абриса крыши. Определяем наиболее удачный и измеряем транспортиром угол наклона будущих скатов.
  • Отмечаем на дубле эскиза точки установки наслонных стропилин, это шаг. Обе стенки нам необходимо разделить на равные отрезки. Необязательно, чтобы шаг установки под вальмовым и пятиугольным скатом был одинаковым.   В примере расстояние между стропильными ногами на обеих стенках строения равно 20 дюймам, это 50,8 см. По факту шаг установки может варьировать от 0,4 до 2,1м. Однако отметим, что слишком часто установленные стропила увеличат в разы расход материала, а слишком редко заставят усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
  • Определимся с длиной конька. Нарисуем его на дубликате шаблона, учитывая, что коньковый брус должен связывать цельное количество пар стропилин. Отложим от обоих краев длинных стен равные расстояния.
  • Все результаты переносим на основной лист и подсчитываем, сколько понадобится материала. Длину стропилин считаем по внешним сторонам с учетом длины карнизных свесов по 40-50см. Расход фанеры рассчитываем по количеству цельных панелей, приходящихся на каждую плоскость четырехскатной крыши.

По числу стропилин вычисляем количество крепежа. Гвозди нам потребуются буквально во всех узловых креплениях. Уголков на каждую стропильную ногу должно приходиться по паре. Не забываем купить доску с небольшим запасом на случай огрехов в собственной работе.

Для устройства вальмовой крыши по кирпичным и пенобетонным стенам потребуется брусок для сооружения мауэрлата. Он не нужен, если установка стропильной системы выполняется по деревянным стенам.

Этап 2: Устройство основной части вальмовой крыши

Первым делом соорудим вспомогательные леса из расчета, что между плоскостью самодельной подставки типа высокой скамьи и коньковым прогоном должен помещаться домашний мастер в полный рост.

Стартом монтажа стропильной системы для будущей вальмовой кровли является устройство коньковой части конструкции:

  • К сопряженным с вальмами стенкам постройки прибиваем по вспомогательной доске, один край которой должен совпасть с центральной осью. Между досками натягиваем шнурку, повторяющую центральную ось.
  • Примеряем пару стропилин к торцу строения. Пересекаться они должны прямо под шнуркой. Очерчиваем по факту линии спилов верхних пяток, не забывая, что между стропильными ногами будет прогон толщиной 5см.
  • По полученным шаблонам заготавливаем наслонные стропилины.
  • Устанавливаем попарно стропильные ноги по меткам основной части системы. Временно крепим одним гвоздем.
  • Устанавливаем коньковый прогон между верхними пятками, которые до этого свободно опирались друг на друга.
  • Прибиваем гвоздями стропилины к прогону.
  • К мауэрлату или верхнему венцу домика низ стропилин прикрепляем металлическими уголками.

Вспомогательные доски демонтируем, они нам более не понадобятся.

Этап 3: Сооружение вальмовых скатов

Вальмовую часть стропильной системы крепим аналогичным образом: нижние пятки уголками к мауэрлату или к верхнему венцу, верхние закрепляем гвоздями. Работу производим в следующей последовательности:

  • Примеряем к скату первую накосную стропилину, отмечаем по факту линию спила. Нижняя часть стропилины должна точно проходить через угловую точку разметки.
  • Отпиливаем отмеченные излишки. Прибиваем гвоздями диагональную ногу к коньковой консоли, низ фиксируем уголками.
  • Аналогично поступаем с остальными тремя накосами.
  • Заполняем вальмовый скат нарожниками, предварительно примерив каждую деталь к положенному месту и отпилив излишки.
  • Устанавливаем нарожники пятиугольных скатов.

По окончании работ стропила через одну прикручиваются проволочными скрутками к заложенным в стены деревянным пробкам или ко второму венцу, чтобы сильным порывом ветра конструкцию не сорвало.

Есть способ закладки скруток из отожженной проволоки в кладку еще в процессе строительства для последующего фиксирования стропильной системы. Поверх проволочной скрутки должно быть еще три ряда кирпичной кладки или два ряда пеноблоков.

По готовой стропильной системе укладывается обрешетка. В случае применения мягкой кровли, как в приведенном случае, в качестве покрытия обрешетку делают сплошной из дюймовки, фанеры или подобных плит. Между плитами или досками оставляют зазор в 3 мм. Под жесткие материалы обрешетку сооружают из бруска с рекомендованным инструкцией шагом.

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

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

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

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

Вальмовая крыша — 60 Фото идей кровли

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

Двухэтажные дома

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

Фото: eaglemetalsmfg.com

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

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

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

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

Одноэтажные дома

Фото: dallasmetalroofs.com

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

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

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

Фото: muellerinc.com

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

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

Смотрите также: Красивые коттеджи из кирпича: 60 фото идей

Мансардные крыши

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

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

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

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

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

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

Крыша со слуховым окном

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

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

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

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

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

Дома с эркером

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

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

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

Четырехскатные вальмовые крыши

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

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

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

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

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

Двухскатные полувальмовые кровли

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

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

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

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

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

Ломаная вальмовая крыша

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

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

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

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

Вальмовые крыши из кровли Ондувиллы

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

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

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

Крыша из Ондулиновой кровли

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

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

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

Кровли из металлочерепицы

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

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

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

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

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

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

Фото-подборка вальмовых крыш

Вальмовая крыша, её конструкция, виды, достоинства и недостатки

  3 мая 2021     вальмовая крыша, вальмовая стропилина, вальмовая нога, вальма, виды крыш, стропильная система

Вальмовая крыша

Вальмовая крыша — это вид четырёхскатной крыши с характерными особенностями стропильной системы и плоскостей кровли. Важнейшим элементом стропильной системы является вальмовая нога или вальмовая стропила, которая упирается в конёк под тупым углом в разных плоскостях, обеспечивая тем самым повышенную прочность стропильной конструкции. Две противоположные плоскости вальмовой кровли представляют собой наклонённые трапеции, а две другие, как правило, две треугольные плоскости. Именно эти две треугольные плоскости и принято называть вальмами.

Разберёмся, что же такое вальма.

Достаточно традиционным явлением в строительстве оказывается ситуация, когда незнакомое и, казалось бы, незнакомое слово относят к немецкому языку. Аналогично обстоят дела и с вальмой.

Происхождение слова «вальма» относят к немецкому языку как:

  • Walm или Walben — скошенная крыша
  • Walm — стог сена
  • Walra — треугольный скат

Во первых, интересен факт, что разные авторы «walm» указывают с разными переводами, а во вторых, если вы попробуете перевести это слово в различных переводчиках, то очень удивидесь.

В действительности есть простое русское слово «вал», на который очень похожа вальмовая крыша, а вальмовые ноги «навалены» на конёк.

Ну а если серьёзно, то вальмовая крыша — это достаточно распространённый вид крыш в регионах с сильными ветрами и высоким количеством осадков, как в виде снега, так и дождя. Почему же так происходит?

Конструкция вальмовой крыши

Дело именно в конструкции вальмовой крыши.

Стропильная система вальмовой крыши отличается от стропильной системы простой двускатной крыши наличием вальмовых стропил. Это стропилины, которые к коньку подходят не под прямым углом, а под тупым углом.

Если в двускатной крыше стропилины, которые расположены напротив друг друга по отношению к коньку, противодействуют друг другу и создают жёсткость конструкции в поперечном сечении, то для жёсткости в продольном направлении этого нет. Для обеспечения продольной жёсткости и сопротивления ветровой нагрузке на фронтоны необходимо внутри конструкции делать дополнительные укосины, которые занимают внутреннее пространство.

Из-за наличия укосин в стропильной конструкции двускатной крыши оборудовать подкровельное пространство под жилую часть становится сложнее, а полезная площадь оказывается существенно меньше общего подкровельного пространства.

В стропильной системе вальмовой крыши роль укосин выполняют вальмовые стропилины (накосные, диагональные) или вальмовые ноги. Именно благодаря их наличию внутри подкровельного пространства нет дополнительных элементов жёсткости.

Устройство вальмовой крыши

Особенности вальмовой кровли

Следствием применения вальмовых ног или стропил является образование ещё двух скатов, которые имеют форму треугольников. Именно эти треугольники часто и называют вальмами. Два других ската оказываются не прямоугольной формы, а в виде трапеции. Таким образом появляется четырёхскатная кровля. А значит и необходимость дополнительных сопряжений плоскостей. Это приводит к необходимости более внимательного отношения к кровельному покрытию.

Само покрытие можно выбирать любое, но от его рельефности нужно определять угол наклона, чтобы не получались стыки, куда может заметать снег. Именно по этой причине предпочтительнее оказываются мелкорельефные и плоские кровельные покрытия.

Виды вальмовой крыши

Отличительными признаками вальмовой крыши являются наличие плоскости кровли в виде наклонённого треугольника — вальмы, а также применение вальмовых стропил. От сочетания этих признаков выделяют разные виды вальмовой крыши.

В классической вальмовой крыше вальмовые стропилины упираются в конёк, в результате чего образуется треугольная плоскость вальм и трапециевидные плоскости. Именно такой классический вариант исполнения и называют собственно вальмовой крышей.

В случае, если длина здания небольшая и близка к квадрату, то конёк может отсутствовать. В этом случае вальмовые ноги упираются друг в друга. Трапециевидная плоскость не формируется, все плоскости треугольные. Такой вид крыши называют шатровой.

В качестве разновидности вальмовых крыш часто называют полувальмовую крышу, но к таким относят принципиально различающиеся варианты.

Крыша имеет четыре плоскости кровли, две из которых треугольные. Но эти плоскости не опускаются до уровня обвязки или мауэрлата. Дело в том, что в такой крыше нет вальмовых ног, которые упираются в мауэрлат и конёк, выполняя несущую функцию. То есть по устройству стропильной системы это двускатная крыша. В такой крыше получающаяся вальма — это не более чем форма реализации свеса кровли, которая лучше защищает фронтон от дождевых осадков. Два основных ската не имеют трапециевидной формы.

Может быть внешне похожий вариант, но в котором действительно присутствуют вальмовые стропилины, только они упираются в мауэрлат верхней части фронтона. Такой вид крыши принято называть голландским.

Другой разновидностью полувальмовой крыши является датский вариант. В нём присутствуют вальмовые ноги, но упираются они не в конёк, а в доску, которая приколочена ниже конька к крайним перпендикулярным коньку стропилам. В результате в верхней части образуется небольшой фронтон треугольной формы, а сам вальмовый скат оказывается трапециевидной формы.

Так как в случае с классической вальмовой крышей и датской крышей для реализации мансарды нет возможности сделать традиционные окна в стене, то делаются либо мансардные окна в плоскости, либо слуховые окна, которые образуют сложную ломаную линию.

Устройство полувальмовой крыши голландского типа

Устройство полувальмовой крыши датского типа

Преимущества вальмовой крыши

Выше уже говорилось, что особенность конструкции вальмовой крыши заключается в применении вальмовых стропил, а это приводит:

  • к увеличению жёсткости стропильной конструкции
  • к возможности отказа от внутренних укосин и освобождению подкровельного пространства для оборудования мансарды.

Следствием изменения в стропильной конструкции является увеличение количества скатов, но при этом площади отдельных скатов уменьшаются, благодаря этому снег легче сходит с крыши.

Кроме этого появление дополнительных скатов и полное или частичное исключение фронтонов повышает защиту от осадков, фронтоны не намокают от косых дождей.

Дополнительно появляется возможность сделать свесы, которые защищают стены от дождя не только с двух сторон, но и со всех сторон, а это важно для влажных регионов или регионов, где происходит смена направления движения воздушных масс и осадков.

Исключение фронтонов приводит к повышению ветровой устойчивости крыши, так как она оказывается обтекаемой формы.

Недостатки вальмовой крыши

Если бы такой вид крыши имел только одни преимущества, то все делали бы именно его. Какие же недостатки существуют.

  1. Общая площадь кровли увеличивается, а значит на кровельное покрытие необходимо потратить больше денежных средств. Этот пункт часто приводят как основной, но нужно не забывать, что появление дополнительного ската сопровождается исчезновением фронтона, который уже не придётся отделывать. Так что изменение в цене окажется незначительным.
  2. Наличие скатов со всех сторон уменьшает общее подкровельное пространство, которое можно задействовать для обустройства мансарды. Это действительно так. Именно по этой причине когда планируется мансарда, то лучше делать мансардную крышу, которая максимально экономит подкровельное пространство. В тоже время в низких местах с вальмовой крышей можно поставить низкую мебель и с пользой задействовать всю площадь.
  3. Исключение фронтонов приводит к отсутствию возможности установить окно, а значит и к отсутствию освещению. По этой причине возможность обустройства мансарды под вальмовой крышей необходимо продумывать заранее, чтобы установить мансардные окна.
  4. Соединение элементов стропильной системы происходит не под прямым углам, а значит для изготовления такой крыши нужен больший опыт в плотнических работах. На самом деле именно это и является самым главным недостатком и ограничением в применении вальмовой крыши, так как делать её лучше специалистам. Для самостроя она не подходит.

Вальмовая крыша и её вариации очень хороший и надёжный вариант крыши, который отлично подходит для регионов с частыми осадками, большим объёмом снега зимой и сильными ветрами.

На территории России она окажется идеальной для северных и северо-западных регионов.

Вальмовая крыша

Решая задачу выбора крыши для своего собственного дома (из газобетона, кирпича или дерева), каждый частный застройщик начинает искать варианты кровель, чтобы хоть чем-то отличиться от соседей. Вариантов, в принципе не так много, но если дело стоит о таком понятии, как возведение крыши своими руками, то оптимальный вариант – это вальмовая кровля. Почему именно она?

Достоинства и недостатки вальмовой крыши

  • В конструкции вальмовой кровельной системы отсутствуют вертикально стоящие элементы. А это говорит о том, что данная конструкция очень устойчива. Поэтому ей не страшны никакие ветровые нагрузки, они часто боковые, поэтому вертикальные стойки подвергаются большим нагрузкам. А из, как было сказано выше, в вальмовой системе нет.
  • Угловые ребра, они же коньки между скатами, это, по сути, ребра жесткости, которые будут сдерживать не только боковые, но и вертикальные нагрузки от тяжести снегового слоя.
  • К тому же у этой крыши четыре ската, то есть, площадь крыши равномерна распределена по всем сторонам света. А это значит, что солнце будет равномерно в течение всего дня нагревать подкровельное пространство. То есть, нет перегрева на отдельных частях крыши.
  • Под вальмовой площадью обычно обустраивается пространство под жилые и хозяйственные помещения. То есть, дом, возведенный из газобетона или кирпича, станет более функциональным. В некоторых ситуациях это одно из самых правильных решений, когда дело касается увеличения полезной площади дома.
  • И, конечно, сама вальмовая крыша – это презентабельный внешний ее вид, который переходит на внешний вид всего дома.

Правда, необходимо отметить, что данная конструкция кровли имеет и свои недостатки.

  • По сравнению с большинством видов крыш вальмовая является одной из затратных. Здесь имеется в виду не только финансовые расходы, но временные и трудовые. По сравнению с двускатной вальмовая возводится в три раза дольше. Приплюсуем сюда большое количество расходуемых материалов. Но это стоит того.
  • Опять-таки по сравнению с той же двускатной крышей вальмовая создает под собой пространство с меньшей полезной площадью. За счет четырех скатов, а не двух.
  • Самостоятельно сделать вальмову кровлю достаточно сложно.

Устройство вальмовой крыши

Свое название данная кровельная конструкция получила за счет того, что в ее состав входят два треугольных ската, которые в среде специалистов называются вальмами, что в переводе с немецкого – стог сена. Получается так, что крыша имеет четыре ската: два основных (они и по размерам обычно больше) – трапециевидных, и два треугольных. Основные скаты упираются верхними краями стропил в конек крыши, вальмы упираются стропилами в ребра (наклонные коньки), и только одна стропила упирается в край конька.

Внимание! Если длина дома из газобетона или других материалов имеет большой показатель, то необходимо под коньковый брус обязательно установить опорные стойки.

Их можно устанавливать или на стену, или на специально смонтированный продольный брус, который является неотъемлемой частью кровельной системы.

Если рассматривать конструкцию вальмовой крыши без кровельного материала, то это коньковый брус, который подпирается ребрами, формирующими границы скатов. Это и есть основной каркас конструкции. Все остальное прилагается, как вспомогательные элементы. Хотя стропилам уделяется особое внимание, ведь именно от их качества и правильной установки будет зависеть конечный результат, а точнее сказать, презентабельность внешнего вида дома из газобетона или кирпича.

Что очень важно, так это правильно выбрать угол наклона вальмовой кровли. При этом учитывается достаточно большое количество внешних факторов. Здесь и природные нагрузки, и геометрия кровельного материала, его вес, и материалы, которые отвечают за утепление и защиту внутреннего пространства. Но многие проектировщики подходят к выбранному углу с точки зрения, будет ли под крышей полезная площадь, необходимая заказчику в качестве жилой или хозяйственной. И часто случается так, что угол наклона скатов выбирается, не учитывая природных нагрузок. В этом случае придется просто усиливать конструкцию крыши, а значит, увеличивать бюджет на ее возведение.

Последовательность строительства вальмовой крыши

Чтобы было понятно, как возводится вальмовая крыша, необходимо знать последовательность проведения строительных операций. Не будем вникать во все подробности процесса, нас будут интересовать только алгоритм действий.

  • Устанавливается коньковый брус на вертикальные стойки опоры.
  • Укладываются диагональные стропила, которые одним краем упираются в угол дома, образующийся двумя смежными стенами, а вторым верхним краем упираются в край конькового бруса.
  • Затем очередь за рядовыми стропилами, которые образуют плоскость трапециевидного ската крыши дома из газобетона.
  • Здесь же устанавливаются нарожники – это короткие стропила, которые опираются на диагональные ребра. После чего можно считать, что трапециевидные скаты готовы.
  • Переходим к треугольным скатам. В первую очередь устанавливаются стропильные ноги, которые будут опираться на край конькового бруса.
  •  После чего устанавливаются и нарожники.

Внимание! Все стропильные ноги и нарожники в том числе должны выступать за пределы карниза на 30-70 см, образуя тем самым свес кровли.

В принципе, стропильная система и готова, остается лишь уложить и закрепить элементы обрешетки с укладкой всего кровельного пирога, а это утеплитель, паро- и гидроизоляция. На что необходимо обратить внимание, сооружая вальмовую крышу.

Во-первых, все деревянные элементы должны соответствовать определенным размерам. К примеру, коньковый брус должен быть сечением не меньше 150х150 мм. Это относится и к вертикальным стойкам. Стропильные ноги – это доски сечением 150х50 мм, если появляется необходимость увеличить прочность стропильной конструкции, то используют сдвоенный вариант, где две доски просто соединяются между собой в виде бруса.

Во-вторых, специалисты рекомендуют после сооружения кровельной конструкции, еще до укладки всего пирога и кровельного материала, провести обработку деревянных элементов антисептическими и антипиренными составами. Первый отвечает за защиту древесины от пагубного воздействия различных вредоносных микроорганизмов, второй увеличивает сопротивляемость огню.

В-третьих, современный подход к строительству любых видов крыш – это крепление их элементов специальными металлическими профилями при помощи саморезов. Именно они позволяют провести весь процесс быстро, при этом не снижая качества конечного результата.

Многим может показаться, что в монтажном процессе вальмовой крыши ничего сложного нет. Это только на первый взгляд. Это на самом деле сложный и ответственный технологический процесс, связанный с большим количеством различных элементов, которые необходимо правильно установить и закрепить. Практика показывает, что установка сопряжена с большим количеством подгонок под необходимые размеры, поэтому постулат – семь раз отмерь и один раз отрежь – здесь как нельзя лучше всего подходит. Поэтому часто новички, пытающиеся сделать вальмовую кровлю своими руками, делают много ошибок, что приводит к непредвиденным расходам строительного материала.

Вальмовая крыша для квадратных домов

Конечно, вальмовая крыша предназначается для любых видов домов из газобетона. Но именно для квадратных она предпочтительнее. И когда проектировщики начинают создавать проект квадратного дома, то они сразу предлагают заказчику именно вальмовый вариант кровли в независимости, будет ли под крышей жилая мансарда или нет. И если размеры вашего дома из газобетона – это 12х12 м или 10х10 м, то данная конструкция – оптимальный вариант.

Кстати, одна из разновидностей вальмовой кровли – шатровая. В ее конструкции отсутствуют трапециевидные скаты (все треугольные), но в любом случае она считается вальмовой, хотя многие неспециалисты это путают, считая шатровую, как отдельный вариант. Так вот именно шатровая кровля чаще других устанавливается на квадратных площадях. Это и беседки, и веранды, и пристройки к домам из газобетона.

Что касается сооружение пристройки, то, как показывает практика, обычно для их покрытия используют или односкатный вариант кровельной конструкции, или именно шатровый. Хотя вариаций на тему пристройки и ее крыши достаточно много. Посмотрите на фото выше, где крыша пристройки (слева) чисто вальмовый вариант. Конечно, это не полная вальмовая конструкция, а половинчатая, но в конструктивном плане, да и по схеме сооружения, это вальмовая крыша.

Пристройки из газобетона разного типа требуют специального подхода к решению выбора и строительства кровли. К примеру, для пристройки с балконом лучше всего устанавливать кровлю, чтобы ее свес закрывал сам балкон. Это, конечно, увеличит расходы, потому что свес кровли придется увеличивать до размера ширины балкона, а, точнее, даже больше ширины, чтобы над самим балконом был свес. Но, с другой стороны, получается законченность архитектурной составляющей всего дизайнерского оформления дома из газобетона.

Встречаются, правда, проекты, в которых один большой квадратный дом и пристройки в одном комплексе. Как в этом случае поступить, какую конфигурацию кровли выбрать? Здесь два варианта:

  1. Накрыть дом и пристройки одной вальмовой крышей.
  2. Сделать крышу дома вальмовой, а пристройки закрыть односкатной конструкцией. Хотя пристройки могут быть накрыты любой формой, здесь все решает фантазия и технические возможности.

Но в любом случае необходимо четко следовать правилам и нормам строительства. Начнем с того, что крыша определяет внешний вид строения. Поэтому очень важно правильно соблюсти пропорции между габаритными размерами дома и размерными показателями самой кровли. Необходимо добиться того, чтобы все сооружение смотрелось гармонично. Многие могут сказать, что сложная крыша, к которой относится и вальмовая, лучше всего подойдет для больших домов, для небольших коттеджей лучше использовать конструкции поскромнее. Все будет зависеть от проектировщика, от его опыта и умения совместить в единое вроде бы несовместимые вещи. Даже небольшой одноэтажный коттедж с вальмовой крышей будет смотреться прекрасно. Посмотрите на фото выше, вот вам маленький загородный коттедж, прекрасно смотрится.

И еще один вариант кровли, которая носит название полувальмовая. Это разновидность вальмовой, но в ее конструкции есть определенные изменения. Они касаются треугольных скатов, которые являются обрезанными. То есть, сам скат не доходит до карниза. Под ним образуется своеобразный фронтон, на котором обычно устанавливают окна для мансарды. Посмотрите на фото выше, вот эта конструкция.

Заключение по теме

Подводя итог всему вышесказанному, можно отметить, что вальмовый вариант крыш сегодня очень популярен, особенно в частном домостроении. Это на самом деле красивые и необычные крыши, под которыми можно организовать мансардное помещение. Добавим и прекрасные технические характеристики конструкции, плюс возможность использования любых кровельных материалов для покрытия конструкции. И последнее, в каркасном домостроении вальмовая кровля используется нечасто.

Вальмовая крыша и двускатная крыша: преимущества и недостатки конструкции крыши

В чем разница между вальмовой крышей и двускатной крышей? Возможно, вам захочется узнать, как вы думаете, какой тип крыши следует поставить на пристройку дома, беседку или отдельно стоящий гараж. Или, возможно, вы начинаете поиск дома и хотите узнать, какой тип крыши лучше всего подходит для вашего района.

  • Что такое двускатная крыша?
    Двускатная крыша — это крыша с плоским концом в форме буквы «А». Этот треугольный конец называется фронтоном.

  • Что такое вальмовая крыша?
    Вальмовая крыша имеет четыре ската без плоской поверхности.

Вальмовые и двускатные крыши могут быть включены в современные и исторические архитектурные стили. У каждого также есть уникальные преимущества. Что выбрать — сложный вопрос. Многое зависит от:

  • Климатические условия, с которыми вы сталкиваетесь.
  • Место, которое вам нужно на чердаке.
  • Подходит ли ваша крыша к условиям сильного ветра.

Мы объясним, как выглядят эти крыши, их преимущества и недостатки, а также другие детали, которые помогут вам принять решение.

Что такое шатровая крыша?

Вальмовая крыша — это крыша, у которой все четыре стороны крыши наклонены вниз от пика. У него нет фронтона или плоского конца. Шатровые крыши популярны на церковных шпилях, где они обычно имеют высокий скат. Они также популярны в домах в пригороде, потому что их легко построить.Все стены под крышей имеют одинаковую высоту, что упрощает строительство.

Вальмовая часть крыши — это точка, где две плоскости крыши встречаются и выступают наружу. См. Изображение ниже, на котором изображена вальмовая крыша с выступающими шатрами.

Виды вальмовых крыш

Существует несколько типов и стилей вальмовых крыш:

  • Вальмовая пирамида: Самая простая вальмовая крыша — это вальмовая пирамида или квадратная вальмовая крыша. Эта крыша выглядит как пирамида, образующая наверху единственный пик.Вместо этого у обычных вальмовых крыш будет конек (как показано на вальмовой крыше выше). Когда пирамидальная крыша располагается поверх беседки или другого садового сооружения, это называется крышей павильона.

  • Мансардная крыша: Для этого типа крыши каждая сторона крыши имеет два ската. Нижний склон круче верхнего.

  • Комбинация: Комбинированная крыша противоположна мансарде. Он вспыхивает внизу по всему периметру крыши.Нижний уровень крыши находится на гораздо меньшем уклоне.

  • Вальм и впадина: Этот вариант вальмовой крыши включает впадины. Долины — это места, где две плоскости крыши встречаются и выступают вниз. В последнее время популярны шатровые и двускатные крыши.

Что такое двускатная крыша?

Двускатная крыша имеет по крайней мере один плоский конец, называемый «двускатным». Этот треугольный конец не состоит из кровельного материала. Вместо этого он сделан из сайдинга, камня или любых других материалов, которые используются в остальной части экстерьера дома.Двускатная крыша может иметь один, два и более фронтонов.

Двускатные крыши чаще всего встречаются в холодном климате. Это традиционный стиль крыш Новой Англии и восточного побережья Канады. Поклонники литературы в обеих странах узнают стиль крыши из популярных романов. В названиях произведений Натаниэля Хоторна «Дом из семи фронтонов» и Люси Мод Монтгомери «Энн из Зеленых фронтонов» упоминается этот стиль крыши.

Виды двускатных крыш

Есть несколько типов двускатных крыш:

  • Открытый фронтон: Классическая двускатная крыша, где фронтон сделан из сайдинга дома.

  • Фронтон коробки: Фронтон этой крыши закрытый и расширенный.

  • Поперечно-двускатная крыша: Если объединить две двускатные секции под прямым углом друг к другу, получится поперечно-двускатная крыша.

  • Gambrel: Gambrel — двускатная версия мансардной крыши. Стороны крыши имеют два разных ската. Вместо треугольника более сложной формы будет фронтон.Этот тип крыши распространен на сараях.

  • Saltbox: Это типичная крыша в колониальном стиле. Он имеет открытую двускатную крышу, где один конец крыши выступает дальше другого. В результате получается асимметричная крыша и дом с гораздо большим пространством, чем дом с открытой двускатной крышей аналогичного размера.

Может ли крыша иметь шатры и фронтоны?

Да, многие стили крыши включают в себя как вальм, так и фронтон.

  • Пересечение: Этот тип крыши также называют накладной вальмой, поскольку он выглядит так, как будто вальмовая крыша была взята и положена на двускатную крышу под углом 90 градусов.

  • Jerkinhead: Представьте себе открытую двускатную крышу с небольшим покрытием на самом верху фронтона. Это дурацкая крыша. Маленькое покрытие наклонено наружу и образует два небольших бедра.

  • Голландский фронтон: Голландский фронтон — противоположность остроконечной головы.Это похоже на открытую двускатную крышу на самом верху, но расширяется до бедер на остальной части крыши.

Эти стили крыш могут сочетать в себе преимущества и недостатки как вальмовых, так и двускатных крыш.

Сравнение двухскатной крыши

и двухскатной крыши

На этой диаграмме показаны основные различия между шатровыми и двускатными крышами. После этого мы подробно исследуем каждое из этих преимуществ и недостатков.

Вальмовые крыши Двускатная крыша
Лучшие характеристики ветра Хуже ветра
Хуже работы на снегу Лучшая производительность на снегу
Дороже Дешевле
Простота сборки Сложнее построить
На чердаке меньше Больше места на чердаке
Могут получать страховые выплаты Лучшая вентиляция
Нет возможности декора Возможность дополнительного декора

Преимущества вальмовой крыши

Высокие ветровые характеристики

Вальмовые крыши — отличный выбор для сильных ветров.Исследования подтвердили, что шатровые крыши лучше справляются даже с сильными ветрами, чем двускатные. При испытаниях в аэродинамической трубе лучше всего показали себя крыши с четырьмя шатрами и квадратной опорой. Для них требуется меньше диагональных распорок, чем для двускатных крыш, и у них нет плоской поверхности, на которую может попасть ветер. В результате, вальмовые крыши могут быть лучшим выбором для вас, если ваш дом сталкивается с сильным ветром.

Вальмовая крыша в сравнении с односкатной крышей для страхования

Поскольку шатровые крыши обладают гораздо лучшими ветровыми характеристиками, некоторые страховые компании предоставляют домовладельцам, живущим в районах, подверженных ураганам, скидку на свою страховку за наличие шатровой крыши.Скидка может достигать 32%.

Обычно вы можете рассчитывать на эту скидку в регионах, которые подвержены ураганам и сильным ветрам, например, во Флориде. Перед тем, как выбрать шатровую крышу, целесообразно подтвердить эту скидку у своей страховой компании. Если ваш дом уже построен, вы можете заполнить отчет о смягчении последствий ветра, чтобы оценить, имеет ли ваш дом право на скидку.

Простота сборки

С точки зрения строителя вальмовые крыши строить проще.Все стены одинаковой высоты, и нет необходимости устанавливать дополнительные распорки, которые требуются для двускатной крыши. Тем не менее, некоторые строители по-прежнему предпочтут двускатные крыши, даже если их сложнее построить, поскольку они также дешевле.

Недостатки вальмовой крыши

Производительность на снегу

Поскольку у них обычно более низкий наклон, чем у двускатных крыш, шатровые крыши могут не так хорошо справляться с снегопадом. Все крыши должны быть построены в соответствии с нормативами, но может быть сложнее спроектировать шатровую крышу в соответствии со стандартами снеговой нагрузки вашего строительного кодекса.

Эти характеристики в холодную погоду могут объяснить, почему двускатные крыши более популярны, чем шатровые в заснеженных районах. При этом архитекторы могут спроектировать вальмовые крыши, которые будут иметь надлежащие зимние характеристики. Кроме того, вы должны защитить свою вальмовую крышу ледяной и водной защитой, чтобы ограничить влияние снежной погоды.

Чердак

Вальмовые крыши также имеют меньше чердачного пространства, чем двускатные крыши, потому что они требуют диагональных распорок, которые занимают место. Напротив, фронтон обеспечивает сводчатый потолок и дополнительное пространство.Тем не менее, вы можете установить слуховые окна на вальмовых крышах, чтобы обеспечить дополнительное пространство и естественное освещение, чтобы компенсировать отсутствие фронтона.

Расход

Вы также можете задаться вопросом, стоит ли вальмовая крыша дороже, чем двускатная. На самом деле вальмовые крыши дороже. Мало того, что вальмовую крышу сложно спроектировать, для нее также требуется больше кровельных материалов, чем для двускатной крыши. Так что, если вы выберете шатровую крышу, можете рассчитывать на несколько повышенную стоимость.

Преимущества двускатной крыши

Дешевле

Основное преимущество двускатных крыш и одна из причин их популярности в том, что они дешевле, чем вальмовые.Открытая двускатная крыша будет иметь только две плоскости крыши вместо четырех у вальмовой, поэтому вы, вероятно, потратите гораздо меньше денег на кровельный материал. Вам действительно нужно покупать больше материала для сайдинга. Однако обычно это дешевле, чем кровельное.

Вентиляция

Вентиляция чердака — ключ к поддержанию дома и крыши в хорошем состоянии. Правильные вентиляционные отверстия позволят уйти лишней влаге. Двускатная крыша может быть оснащена двускатными вентиляционными отверстиями, которые помогут снизить влажность и сохранить здоровье в доме.

Эффективны ли вентиляционные отверстия в фронтонах?

Мнения по поводу эффективности форточки разделились. Двускатная вентиляция может быть очень полезна в гаражах, где вам может потребоваться дополнительная вентиляция для здоровья и безопасности. Однако в большинстве домов для отвода лишней влаги потребуется нечто большее, чем просто двускатная вентиляция.

Хотя в некоторых случаях выбор двускатной крыши для вентиляции может быть разумным, в этом нет необходимости. Коньковые и потолочные вентиляционные отверстия могут обеспечить адекватную вентиляцию для любого типа крыши, если они установлены должным образом опытным профессионалом.

Больше чердака

Двускатная крыша дает больше места для вашего чердака. Некоторые люди хотят разместить на чердаке запасные спальни или детские игровые площадки. В конце концов, иначе это просто потраченное впустую пространство.

Украшение

В то время как и шатровые, и двускатные крыши можно использовать для создания красивых архитектурных стилей, на двускатных крышах больше места для декора. Вы можете установить фронтоны, фронтоны и другие украшения, чтобы улучшить внешний вид своей крыши.Декор фронтона доступен в различных материалах и стилях, от простых и современных до замысловатых и старомодных.

Недостатки двускатной крыши

Ухудшение ветровых характеристик

Двускатные крыши не работают так же хорошо, как вальмовые крыши при сильном ветре. Фронтон — это плоская поверхность, на которую ветер может попадать напрямую. Затем ветер поднимает фронтальную часть крыши на крышу. Если у вашего фронтона есть свес, сила ветра может в крайних случаях поднять стропильную конструкцию вашей крыши.

Большинство профессионалов рекомендуют держать свес крыши менее 30 дюймов в областях, где ветровые характеристики имеют большое значение. Однако обратитесь к своему архитектору. Он / она лучше поймет, как строить с учетом ваших конкретных условий и строительных норм.

Сложнее построить

Строители считают, что дома с двускатной крышей сложнее построить. Стены должны быть разной высоты, чтобы учитывать форму крыши. Кроме того, для двускатной крыши могут потребоваться дополнительные кронштейны, чтобы повысить ее сопротивление ветру, что требует времени и навыков для установки.

Гараж с двускатной крышей

Вы все еще выбираете для гаража двухскатную или вальмовую крышу? Рассмотрим популярный обратный двускатный гараж.

Это просто двускатный гараж, но повернутый в сторону, так что гаражные ворота находятся на той стороне здания, где нет фронтона. См. Картинку ниже для справки.

Вы заметите, что этот гараж намного шире, чем длина. Это дает вам достаточно места для гаражных ворот (или двух), без необходимости строить массивный гараж.К тому же, поскольку это двускатный гараж, наверху больше места для хранения вещей, чем в гараже с шатровой крышей.

Хотя вы можете прочитать, что водосточные желоба для двускатного гаража не нужны, это неправда. Вы получите гораздо больше пользы от своего гаража и черепицы, установив и поддерживая водосточные желоба. К счастью, дополнительная ширина гаража с двускатной крышей также означает, что водосточные трубы находятся дальше от проезжей части, чем они были бы в противном случае. Таким образом, у домовладельцев появляется больше места для отвода водосточной трубы от проезжей части.

Тип крыши, которую вы устанавливаете для своего гаража, — не единственное важное решение, которое вы должны принять. Также важно выбрать правильную черепицу для вашего гаража.

Последнее слово по сравнению вальмовых крыш и двускатных крыш

Выбор подходящей крыши для гаража, дома или даже беседки может оказаться сложной задачей. Следует ли ставить на первое место климатические условия, красоту или стоимость? Будет разумно работать с архитектором или строителем, который поможет вам найти баланс между вашими потребностями. Он / она может создать для вас уникальный дизайн крыши, сочетающий в себе шатры и фронтоны, или помочь выбрать традиционный тип крыши, который лучше всего подходит для вас.

После того, как вы выбрали правильный тип крыши, важно установить на нее правильную черепицу с точки зрения производительности и стиля. Ваш следующий шаг — узнать о типах черепицы и решить, какая из них лучше всего подходит для вашей новой крыши.

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

Замена крыши — один из самых масштабных проектов по благоустройству дома, которые вы, вероятно, когда-либо будете делать, поэтому убедитесь, что все сделали правильно. При выборе деревянного каркаса новой крыши наиболее популярным вариантом является вальмовая крыша типа благодаря ее современной и очень прочной конструкции.

Если вы не знакомы с этим типом крыши, позвольте мне рассказать все о его характеристиках, преимуществах и недостатках, стилях, а также о том, как вы можете построить такую ​​крышу для своего дома.

Что такое шатровая крыша?

Шатровые крыши наиболее распространены в Северной Америке и считаются вторыми по популярности стилями крыш после двускатных крыш. В то время как двускатная крыша состоит из двух наклонных сторон, которые соединяются вместе в верхней части фронтонных концов, вальмовая крыша имеет четыре наклонных стороны без двускатных концов .Все четыре стороны вальмовой крыши наклонены вниз к стенам под постоянным углом. Смежные стороны, которые пересекаются с внешним углом, называются «шатром» крыши. Форма вальмовой крыши обычно прямоугольная.

Краткая история вальмовых крыш

Шатровые крыши были популяризированы в Америке в начале 18 века. Многие дома в георгианском стиле в центрально-атлантических и южных регионах США имели прямоугольные шатровые крыши с кирпичными конструкциями. Эти крыши продолжали быть общей чертой американских домов в 50-х годах и в основном были замечены в домах в стиле ранчо и в традиционных американских домах в стиле Foursquare.

Сегодня шатровые крыши по-прежнему востребованы, особенно в регионах, где бывают сильные ветры или ураганы. Это происходит благодаря четырем сторонам крыши, которые обеспечивают лучшую защиту от непогоды, чем двускатные крыши.

Преимущества вальмовой крыши

  • Эстетическая привлекательность: Вальмовые крыши — визуально привлекательное дополнение к дому и даже могут повысить его стоимость. Внутри дома сводчатый потолок был естественным образом создан за счет конструкции вальмовой крыши, что дает домовладельцам множество вариантов декора интерьера.
  • Долговечность: эти типы крыш более долговечны и устойчивы, чем двускатные крыши из-за их четырех наклонных сторон.
  • Превосходная защита от непогоды: в регионах с сильным ветром и сильными снегопадами лучше всего подходят шатровые крыши, поскольку их наклон позволяет льду или снегу легко соскальзывать. Вальмовые крыши также отлично подходят для районов, подверженных ураганам.
  • Дополнительное жилое пространство: вальмовых крыш обеспечивают дополнительное жилое пространство с добавлением слухового окна или мансардного окна на чердаке.
  • Энергоэффективность: шатровые крыши идеальны не только для холодного и ветреного климата. Их способность сохранять в доме прохладу летом делает их идеальными для теплого климата. Это благодаря четырем сторонам крыши, которые защищают дом от излишней жары. Эти карнизы надежно защищают дом от неблагоприятных погодных условий, поэтому вальмовые крыши являются одним из самых энергоэффективных вариантов дизайна.
  • Надежный дренаж: нисходящие скаты вальмовых крыш обеспечивают отличный дренаж во время сильных штормов и дождей.

Недостатки

  • Дороже, чем двускатная крыша: , хотя вальмовая крыша может быть дешевле в установке, чем мансардная, она все же дороже, чем двускатная крыша. Из-за конструкции крыши требуются дополнительные строительные материалы, что приводит к увеличению временных и трудовых затрат.
  • Чувствительность к утечкам: четырехскатная крыша обеспечивает надежный отвод дождевой воды, но при этом более подвержена утечкам. Это из-за впадин и скатов крыши, которые облегчают проникновение воды.Поэтому важно использовать квалифицированного кровельщика для установки такой крыши для вашего дома, чтобы минимизировать риски.

5 стилей вальмовой крыши

1. Простая вальмовая крыша

Обычная вальмовая крыша — наиболее распространенный стиль, включающий многоугольный скат с двух сторон и треугольный скат с двух остальных сторон. Все четыре стороны сходятся наверху, образуя гребень.

2. Half Hip or Jerkinhead

Также называемые jerkinhead или обрезанные фронтоны , полускатные крыши имеют две короткие стороны, образующие карниз.Обычно для них характерны верхние части фронтона, а не небольшое бедро. Одним из преимуществ полувальмовой крыши является легкость отвода водостока из желобов.

3. Голландское остроконечное бедро

Голландские двускатные шатровые крыши имеют дополнительное внутреннее пространство благодаря своей небольшой двускатной конструкции, которую можно найти на коньке крыши (рядом с верхом крыши). Этот тип вальмовой крыши обеспечивает лучшую вентиляцию, сохраняя при этом сопротивление ветру. Также можно установить слуховой проход в центре вальмовой крыши для дополнительной жилой площади.Это придает красивый декоративный вид вальмовой крыше, а также превращает чердак в функциональное жилое пространство.

4. Поперечная вальмовая крыша

A Поперечно-вальцовая крыша — еще один популярный стиль, который располагается на L-образных конструкциях перпендикулярно. Шов образует двускатную крышу, а две секции соединяются в конце, образуя впадину.

5. Пирамидальная шатровая крыша

Вальмовые крыши пирамид имеют четыре стороны треугольной формы одинакового размера, которые соединяются вместе в верхней части квадратной конструкции, образуя отчетливую пирамиду.Этот вид вальмовой крыши еще называют крышей павильона. Все четыре стороны конструкции одинаково соединены в одну централизованную вершину.

Как построить вальмовую крышу за 8 простых шагов

Вальмовая крыша — один из самых простых в строительстве стилей кровли, особенно по сравнению с мансардной крышей. В сочетании с фронтонами и другими особенностями конструкция вальмовой крыши может стать долгосрочным проектом по благоустройству дома, которым вы будете наслаждаться в течение многих десятилетий.

Выполните эти 8 шагов, чтобы начать установку вальмовой крыши.В конце я добавил видео, которое поможет вам лучше понять, как оформить вальмовую крышу.

Шаг 1. Измерьте и обрежьте стропила: необходимо измерить ширину и высоту всех четырех сторон. Стандартная вальмовая крыша имеет конек, который еще называют доской, образующей верх крыши. Есть два наклонных гребня, идущих под углом к ​​углам, которые называются тазовыми стропилами. Эти шатровые стропила проходят вдоль боковых стен, которые также называют обычными стропилами.

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

Шаг 3. Выделите расположение «птичьего рта» на стропилах: «птичий рот» — это термин, используемый для обозначения зазора в стропилах, чтобы он мог поместиться наверху стены конструкции. Вам нужно будет отрезать птичий пасть, чтобы найти нужное место с помощью столярной площади.

Шаг 4. Вырежьте общие стропила круглой пилой: чтобы облегчить эту задачу, используйте первое стропило в качестве последующей выкройки. Возьмите круглую пилу и вырежьте такие же узоры на остальных обычных стропилах. Каждые из общих стропил размещайте через каждые 50 см вдоль стен здания.

Шаг 5. Соберите вальмовые и королевские стропила: на торцевых углах крыши есть длинное центральное стропило, которое простирается от стены до конца конька.Это называется царь-стропила. Поместите 6 общих стропил на их точках вдоль двух самых длинных стен, надежно прибив их гвоздем. Далее поднимаем коньковую балку на нужную высоту и прибиваем ее между центральными стропилами. Вам нужно будет установить до 6 общих стропил, прибив их к конструкции стены. Эти королевские стропила обеспечат дополнительную поддержку балке конька и предотвратят ее обрушение.

Шаг 6. Прибейте оставшиеся общие стропила к коньковой балке.Убедитесь, что каждое стропило находится на расстоянии 20 дюймов от соседних. Большинство вальмовых крыш обычно имеют одно общее стропило со стороны крыши.

Шаг 7. Прибейте фанерную обшивку к общим стропилам. Это необходимо сделать до того, как на крышу будут уложены окончательные кровельные материалы, например, битумная черепица. Чтобы разместить фанерную обшивку, используйте гвозди, чтобы удерживать ее на стропилах. Убедитесь, что деревянный лист полностью прямой и плоский, иначе черепица будет раскачиваться.

Шаг 8. Завершающий этап — крепление черепицы.

Узнайте, как обрамить вальмовую крышу, посмотрев это видео сейчас

Каков срок службы вальмовой крыши?

Вальмовые крыши могут прослужить до 5 десятилетий , если не больше, при условии их правильной конструкции. Срок службы вальмовой крыши зависит от качества материалов и ухода, который они получают. Чтобы ваша вальмовая крыша прослужила дольше, используйте металлическую кровлю или глиняную черепицу и регулярно проводите техническое обслуживание, чтобы предотвратить утечку воды.

Плюсы, минусы, советы по установке, руководство по покупке

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

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

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

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

Что такое шатровая крыша?

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

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

Итак, что такое вальм на крыше?

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

Где использовать шатровую крышу?

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

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

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

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

Плюсы

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

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

Минусы

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

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

Строительство вальмовой крыши

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

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

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

Как построить шатровую крышу

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

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

Конструкции вальмовой кровли

Как выглядит вальмовая крыша?

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

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

Часто задаваемые вопросы по шатровой кровле

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

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

Вот наиболее часто задаваемые вопросы по вальмовой кровле:

В чем преимущество вальмовой крыши?

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

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

Вальмовая крыша дороже?

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

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

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

Чем отличается вальмовая крыша от двускатной?

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

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

Поддерживает ли вальмовая крыша сама себя?

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

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

Нужны ли для вальмовой крыши балки перекрытия?

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

Можно ли сводчатую вальмовую крышу?

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

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

Насколько прочна вальмовая крыша?

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

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

Начнем с крыши!

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

В Legacy Service мы предоставляем широкий спектр услуг для экстерьера жилых помещений.Мы можем все от монтажа кровли до замены сайдинга и окон. После того, как конструкция вашего дома будет построена, мы можем установить материал по вашему выбору на вашу новую крышу, а также сайдинг, окна, двери и желоба по вашему выбору.

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

Опубликовано 17 ноября 2020 г. в Roof

Двускатная и шатровая крыша: в чем разница?

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

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

-Некоторый папа

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

Что такое шатровая крыша?

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

Если вы не видите вертикальных стенок, доходящих до вершин крыши, вы, вероятно, смотрите на шатровую крышу какого-то типа. Крыша скатная со всех сторон и образует между соседними скатами гребень, называемый вальмовой.Базовый дом с шатровой крышей будет иметь 4 наклонные стороны и один горизонтальный гребень наверху.

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

Простая вальмовая крыша

Что такое двускатная крыша?

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

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

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

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

Простая двускатная крыша

Двускатная крыша

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вот краткое сравнение шатровой и двускатной кровли.

Gable Hip
Более низкая стоимость строительства?
Более низкая стоимость ремонта? ✔ *
Дешевле страхование жилья?
Лучшая прочность и долговечность?
Лучшая энергоэффективность? ✔ *
Лучшее складское или жилое пространство?
* Сложный дизайн кровли или жилых помещений может изменить это.

заключение

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

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

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

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

Установите пользовательское содержимое вкладки HTML для автора на странице своего профиля

Подпишитесь на бесплатную электронную книгу!

Что такое шатровая крыша?

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

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

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

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

Почему выбирают шатровую крышу?

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

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

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

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

Стили вальмовой крыши

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

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

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

Половатая крыша будет иметь укороченные две стороны для создания карниза и создания отличительного стиля. Перекрестная вальмовая крыша имеет две или более отдельных вальмовых крыш, которые соединяются. Помещение с перекрестными бедрами можно использовать в домах, которые имеют несколько крыльев, а не простой прямоугольный дизайн.

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

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

Переход двухскатной крыши на вальмовую

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

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

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

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

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

Свяжитесь с Preman Roofing Solar для всех ваших кровельных нужд

Независимо от того, какой у вас тип крыши, для ее надлежащего функционирования необходимо регулярное обслуживание. Это означает плановый осмотр и чистку крыши и водостоков. Это убережет небольшие проблемы от протечек, повреждения водой, плесени и повреждений конструкции вашего дома. Вам также нужно будет следить за швами и любыми проблесками, чтобы убедиться, что они остаются водонепроницаемыми.

В Preman Roofing Solar мы гордимся быстрыми и качественными проверками, ремонтом и установкой кровли.Мы занимаемся проектами кровли в Сан-Диего более двух десятилетий и используем только кровельные материалы самого высокого качества с проверенными характеристиками и гарантией для их поддержки.

Мы предлагаем планы обслуживания, гибкие варианты финансирования солнечных и крышных работ, а также бесплатную смету кровельных покрытий для жилых и коммерческих помещений. Если вам нужна новая крыша или вы планируете переоборудовать ее в шатровую, позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или отправьте нам электронное письмо, чтобы сообщить, чем мы можем помочь.

Вальмовая крыша: лучшее в современном дизайне крыши

Обновлено: | Категории: Крыша

Шатровая крыша или шатровая крыша — это новинка современного дизайна крыш домов.Они спроектированы таким образом, что напоминают пирамиду. Модель имеет четыре наклонные поверхности, которые соединяются в один общий гребень, называемый бедром.

Эта конструкция очень предпочтительна из-за ее долговечности, роскошного внешнего вида и надежности конструкции. Однако для этого требуется самая сложная форма конструкции, о которой мы также поговорим здесь.

С точки зрения дизайна, необходимых материалов, инженерной и технической поддержки, это также одно из самых дорогих строений, которые строятся в наши дни.Вы увидите их на большей части новых домов в США и Европе. В азиатских регионах их в основном можно увидеть в северных районах.

В этой статье мы рассмотрим все аспекты этой современной структурированной кровли, о которых вам нужно знать.

Что такое шатровая крыша?

Вальмовая крыша — это пирамидальная конструкция, которая завершается либо плоской частью на вершине, либо острием. Те, у кого нет вершины, выглядят как пирамида без замкового камня. Склоны очень пологие (не крутые) и вообще без фронтонов, так как все четыре стороны наклонные.

У некоторых домов более одного вальца, то есть у них может быть до 8 или даже 12 сторон крыши. Все стороны будут иметь одинаковый наклон, что придаст им симметричный вид по осевым линиям.

У них всегда есть однородная облицовка у основания крыши, так что желоба или альтернативы желобам могут быть размещены по всему периметру на одинаковой высоте. Иногда можно встретить такие, со слуховыми окнами, но не часто.

Конструкция вальмовой крыши

Вальмовая крыша в основном бывает двух типов.Это то, на чем мы сосредоточены здесь. Есть и другие варианты, которые мы обсуждали, например, мансардная крыша, но пока давайте ограничимся обсуждением.

Простая квадратная вальмовая крыша

Если смотреть с высоты птичьего полета, эта вальмовая крыша имеет квадратную структуру с четырьмя равными треугольными сторонами, сходящимися на одной вершине. Эта конструкция также известна как «пирамидальная крыша». Это самый распространенный вид, даже если у него нет бедра.

Прямоугольная вальмовая крыша

В этой конструкции дом или цоколь скорее прямоугольный, чем квадратный.Это приводит к тому, что две стороны крыши принимают треугольную форму, а две другие напоминают трапеции.

Эта крыша имеет два остроконечных конца, которые соединяются посередине, образуя гребень. Как и вершина в простом квадратном бедре, здесь гребень является соединением всех четырех склонов.

Терминология, которую нужно знать

С технической точки зрения существует несколько инженерных функций, которые вы, возможно, захотите добавить в свой банк знаний о вальмовых крышах.

  • У этих крыш нет вертикальных концов, они называются фронтонами .
  • Долина — это то, что мы называем любым острым углом, где встречаются стороны крыши, а бедра — тупой угол.
  • Конец, где треугольные стороны встречаются с гребнем, известен как бедренный конец .

Эти термины важно знать, чтобы вы могли более четко общаться с профессионалами.

Каркас вальмовой крыши

Вы, должно быть, задаетесь вопросом, почему в наши дни шатровые крыши более популярны и раздуваются. Что ж, некоторые современные особенности этой конструкции крыши подчеркивают ее последние инновации.Конструкция состоит из следующих частей, чтобы сделать ее более надежной и прочной.

Стропила

Используется для размещения коньковой доски в центре здания. Они также отвечают за установку высоты и расположение концов гребня. Они покрывают территорию от конька до отметок наружных стен.

Риджборд

Это самая верхняя часть вальмовой крыши, которая используется для удержания на месте обычных и вальмовых стропил.

Хип-стропила

Это те, которые прибиты к коньковой доске и четырем внешним углам здания, образуя угол в 45 градусов. Также они используются для крепления верхней части стропил домкрата.

Джек Рафтерс

Стропила вместе прибиваются к бедру и спускаются к стенам здания. По посадке и хвостовику они напоминают обычное стропило. Но на верхнем отвесе присутствует уникальный или особый разрез, называемый составной митрой.

Виды вальмовых крыш

В зависимости от конструкции сторон, стыков и формы основного здания существует несколько распространенных типов вальмовых крыш, которые обсуждаются ниже.

Простая вальмовая крыша

Этот тип — тот, который мы обсуждали как простой пирамидальный тип в зависимости от его структуры.

Скрещенная вальмовая крыша

Эта конструкция напоминает крестово-двускатную крышу. В этом типе используются отдельные вальмовые крыши на зданиях с разным флигелем.

Хип и Вэлли

Этот тип имеет аналогичную структуру, но с изменяемой базовой формой. Неправильная форма основания требует расширения гребня бедра, чтобы он соответствовал всем наклонам. Эти расширения называются долинами.

Использование вальмовых крыш

Являясь широко популярным и современным дизайном крыш, эта конструкция до сих пор используется в роскошных бунгало и коттеджах. Это связано с использованием высокотехнологичных инженерных решений, что не очень выгодно для бюджета.

Это дорого, поэтому вы встретите такие сооружения в основном в европейских регионах или в высокогорных регионах, таких как северные регионы Азии. Важность таких структурных крыш в северных регионах дополнительно раскрывается в доводах «за».

Шатровая крыша: преимущества и недостатки

После общего обсуждения также важно знать общие особенности и соображения, которые следует учитывать при выборе такой крыши. Мы объединили все рыночные ценности и факты наблюдений в качестве важного ориентира для этой конкретной конструкции крыши.

Давайте затем рассмотрим преимущества и недостатки на основе структурных, экологических, экономических и других факторов.

Архитектурное значение

Это архитектурное новшество имеет особое значение с точки зрения используемых материалов и надежности конструкции. Сложность этой архитектуры зарекомендовала себя благодаря использованию некоторых из новейших технологий для обеспечения ее архитектурной устойчивости.

Инновации и роскошь

Внешний вид этой крыши достаточно хорош, чтобы придать любому дому или зданию классику и роскошь.Его можно отремонтировать, покрасить и украсить по вашему желанию.

Этот новаторский дизайн кажется не чем иным, как сказочной хижиной, поскольку его элегантность и стиль дополняют друг друга.

Современный дизайн

О современной тенденции вальмовой кровли можно судить по тому факту, что она популярна во всей Европе по бесчисленным причинам, в том числе роскоши.

Структурная прочность

Правильное и точное использование определенных стропил для каждой цели обеспечивает такую ​​точность, что делает конструкцию очень прочной и прочной.Ветер, дождь и снег бессильны против его продуманной конструкции.

Аэродинамический

Вы когда-нибудь задумывались, почему мы чаще видим такие дома в высокогорных регионах, в более холодных климатических регионах или в Европе, особенно? В основном это связано с успехом этой крыши в ее аэродинамических свойствах.

Эта конструкция специально разработана для обеспечения аэродинамики, чтобы противостоять сильным ветрам и ливням. Им всегда удается выдержать напор ветра, если они построены из материалов хорошего качества под наблюдением специалистов.

Вентиляция

Вальмовые крыши также предпочтительны из-за их эффективной системы вентиляции. Такая конструктивная конструкция позволяет хорошо вентилировать дом с достаточной высотой крыши и мансардными окнами или вентиляторами на чердаке.

Дренаж

Вы когда-нибудь задумывались, насколько легко будет с такой конструкцией отвод воды или установка водосточных систем? Да, этот дизайн поддерживает как без борьбы, так и без изменений первоначальный дизайн здания.

Кроме того, во время дождя склон обеспечивает идеальную поверхность для быстрого слива воды.Вода не накапливает и не разрушает древесину крыши. Структура также не позволяет воде капать.

Покрытие и стабильное крепление листов, а также черепицы или черепицы и стропил обеспечивают надежную защиту от протечек или просачивания.

Сложная конструкция

Можно управлять различными шагами и углами с помощью различных изготовленных на заказ стропил и ферм. Для такой проблемной конструкции требуется сложная конструкция, требующая усилий и затрат.

Требуется экспертиза

Этот проект может стать катастрофой, если вы не наймете известную команду экспертов для этой работы. Это требует точных измерений, качественного материала, умственных способностей и техники, которые может предоставить только опытный персонал.

Учитывая это, этот вариант не должен быть для вас сложным, если вы хотите вложить изрядные деньги в его строительство. Убедитесь, что вы используете свои деньги добросовестно, не идя на компромисс с людьми, которые сделают это за вас.

Бюджет

Как правило, эта шатровая конструкция крыши может стоить от 20 до 50 000 долларов только за начальную конструкцию, которая может варьироваться в зависимости от размеров и конструкции. Будьте готовы платить от 8 до 12 долларов за квадратный фут за шатровую крышу одноэтажного дома.

Помимо основной конструкции, обрамление шатровых крыш обходится дороже и дороже, чем любая другая конструкция крыши. Эти вложения можно окупить с течением времени благодаря минимальным затратам на техническое обслуживание.

Вальмовая крыша — эффективная и сложная

Эти крыши привлекают все больше внимания и вызывают большой интерес для домов в холодном климате. Как правило, они придают конструкции дома приятный эстетический вид, с которым не может сравниться ни один другой дизайн или архитектура.

Люди вкладывают деньги в дом ради удовлетворения на всю жизнь; следовательно, они склонны искать лучшие доступные конструкции в зависимости от своего бюджета. Среди этих соображений, вальмовая крыша теперь является самой популярной особенностью из-за деталей, которые мы описали.

Вам также понравится:

Рик Уорст Рик — консультант по домашнему дизайну и энтузиаст, чья жизнь поглощена всем, что связано с домом и садом. Начавшись как хобби, Worst Room превратилась в рулевую рубку информации и вдохновения как для профессионалов, так и для владельцев дома. Рик является владельцем и редактором наших многочисленных авторов контента. Узнайте больше о работе «Рик и худшая комната» здесь.

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

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветровых явлений имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь 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 между кровлей и стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, были тщательно изучены из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов относительно других построек в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с авариями жилых домов. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети из 32 миллиардов долларов застрахованных убытков от торнадо связаны с жилыми постройками (Simmons et al., 2015).

Работа по устранению повреждений жилых крыш с деревянным каркасом 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.

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

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

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

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

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

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

В нескольких прошлых исследованиях изучались превосходные характеристики домов с шатровой крышей (Meecham et al., 1991; Meecham, 1992), с некоторыми более поздними работами, непосредственно исследующими поведение шатровой крыши в отношении обшивки крыши (DOD-4) и RTWC ( DOD-6) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Meecham et al. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе, чтобы улучшить техническое понимание 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 обследования повреждений

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

Торнадо в Мур, штат Оклахома, было определено как событие EF5 с повреждениями в диапазоне от EF0 до EF5, наблюдаемых на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб оценивается в 3 миллиарда долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0 – EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, поэтому можно идентифицировать так много стадий развития повреждений. Обследование, проведенное после этого события, дало информацию для последующих исследований, включая определение новых методов для улучшенных обследований повреждений, анализа хрупкости компонентов дома и разработки улучшенных лабораторных моделей торнадо (Graettinger et al., 2014). Это также привело к изменениям в строительном кодексе Мура, штат Оклахома, таким образом, что к 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, Тускалуса и Джоплина, используется в настоящем исследовании для изучения природы разрушения вальмовой крыши. В данных выявляется множество случаев частичного разрушения вальмовой крыши. Как и в случае результатов анализа хрупкости, проведенного Kopp et al. (2016), наблюдаемые разрушения вызывают дополнительные вопросы относительно вероятности и условий, при которых могут произойти частичные разрушения вальмовой крыши.Отдельные примеры наблюдаемых отказов от Мура показаны на рисунке 3 и обсуждаются ниже.

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

На рис. 3А показаны соседние дома с шатровыми крышами, которые демонстрируют аналогичные повреждения передней поверхности крыши. RTWC, 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). Изучение фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждениями крыши DOD-4 или DOD-6, 40% оказались разрушенными из-за аналогичных частичных повреждений. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя из-за прибитых соединений между элементами, поскольку сломанных пиломатериалов не видно. В следующем разделе будут представлены дополнительные статистические данные и наблюдения из двух выбранных районов после торнадо в Джоплине, штат Миссури.

На рис. 3В 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 сторону крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как конструкция из стержневого каркаса, в отличие от той, которая содержала сборные фермы.По имеющимся данным, многие из неудачных вальмовых крыш использовали каркас из палок.

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

При осмотре повреждений, показанных на Рисунке 3, и аналогичных повреждений на имеющихся фотографиях становится очевидным, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся режимы разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с близлежащими конструкциями на основе данных было определено, что разрушения каркаса могут определяться в некоторых шатровых крышах при скорости ветра EF2, а не разрушениями RTWC или потерей обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь значение. Наблюдаемые отказы рам-рамок особенно наводят на мысль о том, что характеристики крыш с решетчатым каркасом 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 с каркасом крыши.Сортировка данных по районам предлагает дополнительную информацию о тенденциях в небольших регионах по сравнению со всем следом ущерба от события. Как уже упоминалось, данные опроса, предоставленные Университетом Флориды, включают базу данных фотографий. Также предоставляется список всех фотографий, которые использовались для оценки события, включая долготу, широту и рейтинг EF-Scale в каждом месте. Эти данные были нанесены на карту и помечены цветными метками, 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-видимому, также были построены из рамок.

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

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

Анализ спроса и мощности секций стропильных и каркасных крыш

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

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

Конструкции вальмовых крыш, используемые в анализе

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

Предписательный 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 рамные конструкции требуют рассмотрения в настоящем исследовании, поскольку согласно имеющимся данным обследования, оба типа кровли не работают.

Двухмерный анализ D / C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на тех, которые использовались в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Хендерсоном и др. (2013). Рисунок 7 иллюстрирует схему фермы; из-за симметрии показана только половина фермы.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с 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 элементов и размерам 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 состоит в том, чтобы оценить, можно ли использовать более одного упрощенного аналога модели в комбинации, чтобы получить максимально возможное влияние нагрузки на каждый элемент фермы. Такой подход с использованием конверта был сочтен подходящим для настоящих целей, потому что, сравнивая емкость каждого элемента с его наихудшим сценарием нагрузки, все уязвимые элементы могут быть идентифицированы без траты вычислительных или экспериментальных ресурсов на получение достаточных данных, чтобы сделать нелинейное моделирование возможным.Еще одно преимущество использования максимальных сил состоит в том, что они могут выявить критические условия, которые возможны, но, возможно, не учитывались ранее.

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

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

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

Расчеты совместных нагрузок включают определение пропускной способности стальной пластины, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт опорных пластин, 2007 г .; Канадский институт опорных пластин, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности соединения двух опор с помощью гвоздей оцениваются на основе расчетных значений без учета факторов и уравнений из Справочника по дизайну древесины Канады (Канадский совет по древесине / Канадская ассоциация стандартов, 2010).В зависимости от направления нагрузки, необходимые 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 испытаний их исследования показали, что предложенное уравнение было скорректировано, чтобы включить собственный коэффициент безопасности, равный 1.5. Этот запас прочности исключен в текущем анализе. Примеры расчетов 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% при соотношении D / C, равном 0.981 по сравнению со следующим по величине отношением 0,695 в элементе верхнего пояса в сочленении 3. Возможные изменения в пути нагрузки, возможностях элементов, геометрии и допусках фермы могут привести к сдвигам в любом из соотношений D / C; однако, поскольку анализ основан на взятии значений экстремального спроса для элементов каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D / C приведут к изменениям в текущих результатах. Ожидается, что RTWC с 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 самого простого ремня урагана может привести к повреждению компонентов каркаса фермы.

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

Результаты стержневого каркаса аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают общее ожидание того, что RTWC с опущенными пальцами, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом склоне.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом. В обеих ситуациях 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, помогающей в моделировании соединений металлических пластин и структур стержневой рамы, создание подробных трехмерных моделей в текущем исследовании было сочтено неэкономичным.

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов рулевой рамы

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

• 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 наружной 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 крыши 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 стержневой рамы, который не рассматривается в данном исследовании.

Авторские взносы

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

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

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

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Канадская комиссия по строительным и противопожарным 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). Реакция креплений с гвоздями, крыша к стене, на экстремальные ветровые нагрузки в полноразмерной шатровой крыше с деревянным каркасом. Eng. Struct. 56, 1474–1483. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2013.07.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-Y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

Ramseyer, C., Floyd, R., Holliday, L., and Roswurm, S. (2014). «Влияние систем крепления 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

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *