Г образная крыша вальмовая: Г образная вальмовая крыша стропильная система

Г образная вальмовая крыша стропильная система

Крыша Г-образного дома

Некоторые загородные или частные дома имеют конструкцию буквой «Г». Соответственно и крыша такого дома тоже будет делаться по этой форме. Но если создание традиционной крыши легко и понятно, то вот как делается Г-образная крыша? Ее стропильная система не такая простая, да и с изготовлением нужно будет постараться. Все же, при должной инструкции и правильным советам, начинающий мастер может постараться воплотить задумку в жизнь.

Мы рассмотрим технологию создания Г-образной крыши, узнаем все тонкости и советы по сооружению, а также определение данной кровли. А благодаря наглядным фото и видео весь процесс работ будет еще легче.

Что такое Г-образная крыша

Этот вид крыши представляет собой конструкцию над домом, которая выполнена в виде двух стандартных двухскатных кровель. Они соединяются между собой под углом в 90°. Вот поэтому крыша и названа Г-образной, так как получается подобие буквы Г. Самый сложный узел во всей этой конструкции – места стыков, где встречаются две стропильные двускатные системы, то есть как внешний, так и внутренний углы.

Все зависит от фронтонов. Простая – конструкция, которая имеет одинаковую ширину, при которой торцевые стены двух частей Г-образной постройки имеют одинаковую ширину. Сложная крыша та, фронтоны которой имеют разные габариты. В таком случае высота конька каждой части будет отличаться, что усложнить процесс стыкования стропильных ног под прямым углом друг с другом. Очень часто данная крыша делается ломаной, при которой одна двухскатная половина находится ниже, чем другая.

Получается, что для обычных домов, Г-образная крыша не подходит, только для соответствующих построек. Основная задача при строительстве Г-образной крыши – это правильно выполнить расчеты и монтаж стропильной системы. Если сделать все качественно, то как показывает практика и отзывы профессионалов, данный тип крыши еще надежнее, нежели обычная двухскатная кровля. Почему? Стропильные ноги конструкции на углах являются некими ребрами жесткости, которые поддерживают остальные элементы.

Выполняем расчеты для крыши

Первый шаг, перед тем как сделать Г-образную крышу – это проведение расчетов. Они должны быть точными. Нужно вычислить нагрузку на стропильную систему и другие параметры.

За основу берутся такие факторы:

• Уровень постоянной нагрузки. Здесь речь идет об общем весе кровельного пирога. Он будет оказывать на конструкцию большую нагрузку. Кровельный пирог крыши включает в себя систему, которая состоит из утеплителя, гидро- и пароизоляционного слоя, обрешетки и кровельного материала.
• Сезонная нагрузка на крышу. Сюда входят осадки разного типа: дождь, снег и ветер. К тому же нужно учитывать, что снег зимой может находиться на кровле постоянно. Вот почему нужно учитывать климатические особенности региона и выбрать правильный угол наклона Г-образной кровли. Благодаря этому сезонная нагрузка снизится. Например, если в вашем регионе много снега и дождя, то угол наклона делается большим. А вот в регионах с сильными ветрами лучше сооружать крышу, которая имеет пологий угол наклона. Парусность уменьшается, как и ветровая нагрузка на нее.
• Дополнительная нагрузка на крышу. Речь идет о дополнительных коммуникационных приспособлениях, таких как водяной бак, спутниковая тарелка, дымовая или вентиляционная труба.

Это ответственный момент, который должен быть выверен правильно. Учитывая все данные, перечисленные выше, он может сделать соответственный чертеж со всеми точными указаниями: выбранный угол ската и другие параметры конструкции. Отталкиваясь от чертежей и выполняется вся работа.

Материалы для создания крыши

Так как наша Г-образная кровля имеет форму буквой Г, а составные части стыкуются под углом в 90°, логично, что для работы потребуется большое количество элементов. Если сравнивать, то нужных материалов потратится столько, сколько на создание вальмовой крыши. Чтобы сделать конструкцию, потребуются следующие элементы:

Мауэрлат, как основа крыши. Это деревянная балка, которая устанавливается по периметру всего дома на верх стены. Именно мауэрлат принимает на себя основную нагрузку, распределяя ее по всему периметру. Балки фиксируются анкерами к стене.

Угловые стропила создаются из сдвоенного бруса или обрезной доски (сечение 10х5 см или 15х5 см). Если стропила обычные, то сдваивать элементы необязательно. Все пиломатериалы должны иметь влажность не больше 15–20%. Это нужно для того, чтобы каркас не слишком сильно уседал. Это может разрушить конструкцию.

Разметка

Дабы Г-образная крыша была правильной, важно выполнить разметку на мауэрлате и затяжках. Сюда входит нанесение меток, где будут располагаться те или иные элементы скелета. Чтобы нанести эту разметку используется строительный карандаш, специальная мерная линейка и чертеж, на который нужно ориентироваться.

Для начала ставится метка на центральную часть торцевых стен дома формой Г, от центральных частей рисуеются прямые линии вдоль стен. По этой разметку будет установлен коньковый прогон. Длина двух коньков намечается так, как указано в чертеже (расположение опорных стоек тоже).

Следующий шаг – выполнить разметку течек расположения стропильных ног. Шаг указан в чертежах. Отметки наносятся на мауэрлате.

В конце осталось разметить точки расположения угловых стропильных ног и нарожников. Теперь узнаем, как делается Г-образная крыша своими руками.

Создание Г-образной кровли

1. Для начала на конструкцию устанавливается коньковая доска (5х20 см), уложенная на временные стойки из досок, сечением 5х15 см. Конструкция располагается строго посередине коробки, как и требуется для конька. Это показано на фото ниже. Временные стойки там не изображены.
2. Теперь устанавливается основа – стропила. Они делаются из доски 5х20 см. Что касается стропил на фронтонах, в ендове и на стыке конька, то их нужно устанавливать первыми так, как показано на фото ниже.
3. Дальше можно увидеть, как устанавливать стропила в ендове, если ширина карниза будет составлять 50 см.
4. Теперь устанавливаются все остальные стропильные ноги, как это показано на фото ниже. Все монтируется в согласии с чертежами. Благодаря разметке мы знаем, где монтировать ногу.
5. Что касается установки углового стропила в ендове, то оно делается из двух досок. В углу каркаса постройки закрепляется небольшой брусок треугольной формы. Это можно увидеть на следующем фото.
6. Между точками А и В, которые можно увидеть на фото, следует натянуть разметочную веревку.
7. Образовавшийся угол нужно измерять специальным инструментом – малкой.
8. Дальше делается шаблон, чтобы выполнить разметку верхнего запила углового стропила. Для этого используется короткий отрезок доски, один конец будет отпилен под углом, который мы вымеряли ранее. После чего размечается другой запил, параллельный коньку. При этом нужно приложить шаблон к макушке вдоль веревки.
9. Дальше определяется другой размер. Нужно приложить доску-шаблон к макушке, и замерять расстояние, как это показано на фото.
10. Именно на это число нужно срезать верхнюю грань досок для угловых стропил. Стесать угол можно при помощи топора или бензопилы.
11. Используя доску нужной длины, благодаря доске-шаблону размечается и запиливается верхний и нижний конец первой половины угольного стропила на ендове. После чего делается запил в том месте, где стропило опирается на мауэрлат. В нашем случае расстояние получилось 5 см. Именно на 5 см следует опустить стропило, чтобы совместить его с веревкой. Сделав запил, стропильная нога устанавливается на место.
12. Вторую половину ноги нужно сделать симметричной в зеркальном виде, как показано на фото ниже.
13. Под угловые стропильные ноги устанавливается стойки для жесткости, которые опираются на шпренгели. Они сделаны из бруса, сечение которого 10х20 см.
14. Теперь можно установить нарожники, как показано на фото ниже.

По сути, Г-образная крыша готова. Осталось только выполнить установку затяжек и связать благодаря им угловые стропила. Также фронтоны обшиваются, устанавливаются карнизы и обрешетка.

Заключение

Крыши домов Г-образной формы нельзя назвать простыми. Однако выглядят они довольно привлекательно. Для устройства потребуется приложить усилия и быть внимательным. Но результат того стоит.

Г-образная крыша дома с равными фронтонами

В настоящей статье будет показано строительство крыши для дома, имеющего в плане Г-oбрaзную форму. В общем случае особенности и последовательность такого строительства будут определяться шириной фронтонов. Рассмотрим здесь более простой вариант, когда они имеют равную ширину. На первом рисунке представлен проект такого дома, выполненного из бруса, с уже установленными балками перекрытия. Синим цветом на нем показаны размеры фронтонов. Из возможных вариантов cтрoпильной системы выберем висячие cтрoпила, опирающиеся на последний венец – матицу, или мaуэрлaт.

Стрoпильная система такой крыши – это ничто иное, как система двух двухскатных крыш с переходом одной в другую, и основной расчет ее не отличается от расчета cтрoпил для двухскатной крыши.

В самом начале работ устанавливаем выполненную из доски 50×200 коньковую доску на временные стойки из доски 50×150, расположенные строго посредине коробки нашего дома, как показано на втором рисунке. Для облегчения восприятия на нем не изображены временные крепления стоек.

Для cтрoпил, устанавливаемых на следующем этапе, выберем доску 50×200. В статье о четырехскатной вaльмoвой крыше, ссылки на которую будут использоваться и далее, описан расчет шаблона для cтрoпил.

Стрoпила на фронтонах дома, на стыке конька и в eндoве (внутреннем углу на стыке двух скатов) устанавливаются в первую очередь, как это изображено на третьем рисунке.

На четвертом рисунке более подробно показана установка cтрoпил в eндoве, с учетом ширины карниза – 50см.

На пятом рисунке можно видеть остальные cтрoпила прямолинейных участков cтрoпильной системы, установленные с рассчитанным ранее Пунктом.

Установка углового cтрoпила и нaрoжников на наружном углу, производимая на следующем Пункте, описана подробно в вышеуказанной статье о вaльмoвой крыше.

На следующем этапе устанавливается угловое cтрoпило в eндoве. Оно также сшивается из двух досок основного размера cтрoпил. Для этого в углу каркаса дома закрепляется маленький брусок треугольной формы, как показано на шестом рисунке.

Между точками A и B, изображенными на седьмом рисунке натягиваем разметочную нить – шнуpку.

Угол β, изображенный на восьмом рисунке, замеряем с помощью угломера – малки.

Далее делаем шаблон для разметки верхних зaпилов углового cтрoпила из короткого отрезка cтрoпильной доски, один конец которой отпиливаем под углом β, как изображено на девятом рисунке. Затем размечаем другой запил, параллельный кoнькoвому брусу, приложив шаблон к макушке вдоль натянутой шнуpки. Нижние зaпилы размечаются с другой стороны шаблона.

Далее определим еще один необходимый размер, приложив шаблон к макушке, как показано на десятом рисунке и замерив показанное расстояние, которое в нашем случае получилось равным 3 см.

Ровно настолько стесываются верхние грани cтрoпильных досок углового cтрoпила. Стесывание, изображенное на одиннадцатом рисунке, можно произвести бензопилой или топором.

Взяв доску необходимой длины, размечаем с помощью полученного шаблона и зaпиливаем верхний и нижний концы первой половины углового cтрoпила eндoвы. Затем, как показано на двенадцатом рисунке размечаем и делаем зaпил в месте опоры cтрoпила на мaуэрлaт. Искомое расстояние, в нашем случае – пять сантиметров, это расстояние на которое нужно опустить cтрoпило для совмещения со шнуpкой. Выполнив необходимый запил, ставим cтрoпило на место.

Вторая половинка cтрoпила делается зеркально симметрично, как это видно из тринадцатого рисунка.

Под угловые cтрoпила устанавливаем усилительные стойки, опирающиеся на шпрeнгeли, выполненные из бруса 100×200, как изображено на четырнадцатом рисунке.

На последнем рисунке изображено как изготавливаются и устанавливаются нaрoжники.

Все следующие этапы: установка затяжек и связывание с их помощью угловых cтрoпил, обшивка фронтонов, установка обрешетки и карнизов, были описаны в вышеупомянутой статье и многих других и выполняются аналогично.

Стропильная система крыши — 4 варианта устройства

Виды стропильных систем

Все существующие конструкции скатных крыш можно поделить на следующие виды:

Односкатные кровли имеют наиболее простую конструкцию

Для обеспечения уклона чаще всего одну стену делают выше противоположной. В результате кроме самих ног каркас имеет лишь мауэрлат.

Последний представляет собой брус, который укладывается на стены, и равномерно распределяет на них нагрузку от крыши. Мауэрлат имеют все виды скатных крыш, поэтому далее упоминать его не буду.

Если все стены строения одинаковой высоты, каркас имеет дополнительные элементы:

• Стойки. Устанавливаются на одной стене и уклон ската;
• Прогон. Балка, которая крепится к стойкам. На нее и угадываются стропила. Правда, иногда балка не используется, в результате чего под каждую ногу устанавливают свою стойку;

Односкатная кровля может быть укреплена стойками и подкосами

Если длина пролета, т.е. расстояние между несущими противоположными стенами превышает 5 метров, конструкция имеет дополнительные укрепляющие элементы:

• Промежуточные стойки. Подпирают отдельные стропила или прогоны. Могут устанавливаться как на несущие стены, так и на балки перекрытия;
• Подкосы. Представляют собой опоры, расположенные под углом. Они могут передавать нагрузку от стропил на внутренние несущие стены, балки перекрытия или наружные стены.

Щипцовые кровли содержат два ската и фронтоны на торцах

Вариант 2: двускатные

Двускатные, или щипцовые, системы помимо мауэрлата и стропильных ног содержат следующие элементы:

• Стропильные фермы. Представляют собой два соединенные в коньковом узле ответных стропила, образующих треугольник;

Каркас двускатной кровли

• Коньковый брус. Это прогон, который соединяет все фермы в коньковом узле. Зачастую на него опираются ноги. Правда, иногда двускатную конструкцию делают вообще без прогона, в результате чего фермы соединяются только обрешеткой;

Коньковый прогон соединяет все фермы

• Затяжка, ригель. Горизонтальная балка, которая соединяет две ответные ноги. Благодаря ей уменьшается распорная нагрузка на наружные стены.

Торцы двухскатной крыши образуют фронтоны, которые обычно зашиваются досками. Как и все остальные скатные системы, каркас может иметь стойки и подкосы.

Надо сказать, что в зависимости от варианта установки укрепляющих элементов, конструкция может иметь висячие или наслонные стропила. Последние подразумевают установку подкосов и опор на несущие внутренние элементы здания, т.е. стены или колонны.

Схема устройства висячих систем

Висячими стропилами называются ноги, которые опираются только на наружные стены. Правда, иногда они тоже укрепляются опорами и подкосами, но последние устанавливаются либо на затяжки, либо на балки перекрытия, которые также висят в воздухе.

Вариант 3: четырехскатные

Четырехскатные кровли бывают нескольких типов. Наиболее сложными являются вальмовые, которые представляют собой комбинацию щипцовой и шатровой крыши. Их стропильная система состоит из следующих элементов:

• Ферм. Устроена абсолютно так же, как и фермы щипцовых крыш;

Схема устройства вальмовой кровли

• Накосные (коньковые) стропила. Это угловые ноги, которые относятся как к боковым скатам, так и торцевым, т.е. вальмам;
• Нарожники. Представляют собой промежуточные ноги, которые устанавливаются на мауэрлат и опираются на накосные стропила;
• Центральные ноги. Стропила, которые располагаются по центру треугольных скатов. В отличие от нарожников, они опираются на торец конькового прогона.

Зачастую каркасы делают полувальмовыми. От вальмовых они отличаются наличием небольших фронтонов у конька, которые обычно занимают третью или даже четвертую часть вальмы.

Схема устройства полувальмовой кровли

Для обустройства таких фронтонов, между стропилами крайних ферм устанавливаются усиленные ригели, или опорные доски, на которые опираются нарожники. При этом пространство от ригеля до конька зашивается досками.

Фронтоны частного дома можно украсить смотровыми окнами. Они сделают чердак светлее, а также обеспечат вентиляцию подкровельного пространства.

Схема устройства вальмовой кровли

Что касается шатровых крыш, то они состоят исключительно из треугольных скатов, поэтому не имеют ферм и горизонтального конька. Их каркас содержит лишь накосные ноги и нарожники.

Вариант 4: многоскатные

Многоскатные крыши представляют собой комбинацию вышеописанных конструкций в виде их пересечения, т.е. как будто разные кровли взяли и состыковали друг с другом. В зависимости от варианта пересечения, они бывают следующих видов:

• Г-образные.
• Т-образные;
• Крестообразные или четырехщипцовые (многощипцовые).

Также существуют и другие варианты, но все они устроены одинаково. Самое сложное при строительстве многоскатных конструкций – это правильно выполнить соединение двух крыш.

Наружный угол, если, к примеру, речь о Г-образном сооружении, обустраивается так же как стык бокового ската и вальмы у вальмовых крыш, т.е. устанавливается накосное стропило, на которое опираются нарожники.

Внутренний угол, или ендова, имеет более сложную конструкцию. Состыковка осуществляется с использованием накосных стропил ендовы. Они в нижней части опираются на мауэрлат, а сверху на участок стыка двух коньков.

На стыке двух крыш устанавливают накосные стропила ендовы

При укладке кровельного материала на многоскатную крышу особого внимания требует монтаж ендовы. Для этих целей используют специальные ендовые доски. Одна укладывается под кровельный материал и обеспечивает отвод воды, а вторая крепится к кровельному материалу и выполняет декоративную функцию.

Накосные стропила ендовы делаются более мощными, чем боковые ноги и нарожники, так как на них осуществляется установка нарожников основной и примыкающей систем. Конструкция симметричной многощипцовой крыши, т.е. состоящей из четырех щипцов, в основе содержит четыре диагональные стропила, как и конструкция «шатра».

Через коньковый узел, образованный этими ногами, проходят два коньковых прогона, пересекающие друг друга под прямым углом. Все остальные ноги, за исключением крайних ферм, являются нарожниками.

Схема каркаса многощипцовой кровли

Вот и все конструкции, о которых я хотел рассказать. Что касается их расчетов, то они выполняются для всех скатных конструкций одинаково. Подробно изучить эту тему вы можете из других статей на нашем портале.

Вывод

Теперь вы знаете как устроены разные стропильные системы, и можете взяться за их проектирование самостоятельно. Если возникнут сложности, пишите комментарии, и я с радостью помогу вам советом.

Г-образная крыша дома с равными фронтонами

В настоящей статье будет показано строительство крыши для дома, имеющего в плане Г-oбрaзную форму. В общем случае особенности и последовательность такого строительства будут определяться шириной фронтонов. Рассмотрим здесь более простой вариант, когда они имеют равную ширину. На первом рисунке представлен проект такого дома, выполненного из бруса, с уже установленными балками перекрытия. Синим цветом на нем показаны размеры фронтонов. Из возможных вариантов cтрoпильной системы выберем висячие cтрoпила, опирающиеся на последний венец – матицу, или мaуэрлaт.

Стрoпильная система такой крыши – это ничто иное, как система двух двухскатных крыш с переходом одной в другую, и основной расчет ее не отличается от расчета cтрoпил для двухскатной крыши.

В самом начале работ устанавливаем выполненную из доски 50×200 коньковую доску на временные стойки из доски 50×150, расположенные строго посредине коробки нашего дома, как показано на втором рисунке. Для облегчения восприятия на нем не изображены временные крепления стоек.

Для cтрoпил, устанавливаемых на следующем этапе, выберем доску 50×200. В статье о четырехскатной вaльмoвой крыше, ссылки на которую будут использоваться и далее, описан расчет шаблона для cтрoпил.

Стрoпила на фронтонах дома, на стыке конька и в eндoве (внутреннем углу на стыке двух скатов) устанавливаются в первую очередь, как это изображено на третьем рисунке.

На четвертом рисунке более подробно показана установка cтрoпил в eндoве, с учетом ширины карниза – 50см.

На пятом рисунке можно видеть остальные cтрoпила прямолинейных участков cтрoпильной системы, установленные с рассчитанным ранее Пунктом.

Установка углового cтрoпила и нaрoжников на наружном углу, производимая на следующем Пункте, описана подробно в вышеуказанной статье о вaльмoвой крыше.

На следующем этапе устанавливается угловое cтрoпило в eндoве. Оно также сшивается из двух досок основного размера cтрoпил. Для этого в углу каркаса дома закрепляется маленький брусок треугольной формы, как показано на шестом рисунке.

Между точками A и B, изображенными на седьмом рисунке натягиваем разметочную нить – шнуpку.

Угол β, изображенный на восьмом рисунке, замеряем с помощью угломера – малки.

Далее делаем шаблон для разметки верхних зaпилов углового cтрoпила из короткого отрезка cтрoпильной доски, один конец которой отпиливаем под углом β, как изображено на девятом рисунке. Затем размечаем другой запил, параллельный кoнькoвому брусу, приложив шаблон к макушке вдоль натянутой шнуpки. Нижние зaпилы размечаются с другой стороны шаблона.

Далее определим еще один необходимый размер, приложив шаблон к макушке, как показано на десятом рисунке и замерив показанное расстояние, которое в нашем случае получилось равным 3 см.

Ровно настолько стесываются верхние грани cтрoпильных досок углового cтрoпила. Стесывание, изображенное на одиннадцатом рисунке, можно произвести бензопилой или топором.

Взяв доску необходимой длины, размечаем с помощью полученного шаблона и зaпиливаем верхний и нижний концы первой половины углового cтрoпила eндoвы. Затем, как показано на двенадцатом рисунке размечаем и делаем зaпил в месте опоры cтрoпила на мaуэрлaт. Искомое расстояние, в нашем случае – пять сантиметров, это расстояние на которое нужно опустить cтрoпило для совмещения со шнуpкой. Выполнив необходимый запил, ставим cтрoпило на место.

Вторая половинка cтрoпила делается зеркально симметрично, как это видно из тринадцатого рисунка.

Под угловые cтрoпила устанавливаем усилительные стойки, опирающиеся на шпрeнгeли, выполненные из бруса 100×200, как изображено на четырнадцатом рисунке.

На последнем рисунке изображено как изготавливаются и устанавливаются нaрoжники.

Все следующие этапы: установка затяжек и связывание с их помощью угловых cтрoпил, обшивка фронтонов, установка обрешетки и карнизов, были описаны в вышеупомянутой статье и многих других и выполняются аналогично.

Г-образная крыша

Некоторые загородные или частные дома имеют конструкцию буквой «Г». Соответственно и крыша такого дома тоже будет делаться по этой форме. Но если создание традиционной крыши легко и понятно, то вот как делается Г-образная крыша? Ее стропильная система не такая простая, да и с изготовлением нужно будет постараться. Все же, при должной инструкции и правильным советам, начинающий мастер может постараться воплотить задумку в жизнь.

Мы рассмотрим технологию создания Г-образной крыши, узнаем все тонкости и советы по сооружению, а также определение данной кровли. А благодаря наглядным фото и видео весь процесс работ будет еще легче.

Что такое Г-образная крыша

Этот вид крыши представляет собой конструкцию над домом, которая выполнена в виде двух стандартных двухскатных кровель. Они соединяются между собой под углом в 90°. Вот поэтому крыша и названа Г-образной, так как получается подобие буквы Г. Самый сложный узел во всей этой конструкции – места стыков, где встречаются две стропильные двускатные системы, то есть как внешний, так и внутренний углы.

Обратите внимание! Здесь нужно понимать, что крыша Г-образного дома может быть простой и сложной.

Все зависит от фронтонов. Простая – конструкция, которая имеет одинаковую ширину, при которой торцевые стены двух частей Г-образной постройки имеют одинаковую ширину. Сложная крыша та, фронтоны которой имеют разные габариты. В таком случае высота конька каждой части будет отличаться, что усложнить процесс стыкования стропильных ног под прямым углом друг с другом. Очень часто данная крыша делается ломаной, при которой одна двухскатная половина находится ниже, чем другая.

Получается, что для обычных домов, Г-образная крыша не подходит, только для соответствующих построек. Основная задача при строительстве Г-образной крыши – это правильно выполнить расчеты и монтаж стропильной системы. Если сделать все качественно, то как показывает практика и отзывы профессионалов, данный тип крыши еще надежнее, нежели обычная двухскатная кровля. Почему? Стропильные ноги конструкции на углах являются некими ребрами жесткости, которые поддерживают остальные элементы.

Выполняем расчеты для крыши

Первый шаг, перед тем как сделать Г-образную крышу – это проведение расчетов. Они должны быть точными. Нужно вычислить нагрузку на стропильную систему и другие параметры.

За основу берутся такие факторы:

• Уровень постоянной нагрузки. Здесь речь идет об общем весе кровельного пирога. Он будет оказывать на конструкцию большую нагрузку. Кровельный пирог крыши включает в себя систему, которая состоит из утеплителя, гидро- и пароизоляционного слоя, обрешетки и кровельного материала.
• Сезонная нагрузка на крышу. Сюда входят осадки разного типа: дождь, снег и ветер. К тому же нужно учитывать, что снег зимой может находиться на кровле постоянно. Вот почему нужно учитывать климатические особенности региона и выбрать правильный угол наклона Г-образной кровли. Благодаря этому сезонная нагрузка снизится. Например, если в вашем регионе много снега и дождя, то угол наклона делается большим. А вот в регионах с сильными ветрами лучше сооружать крышу, которая имеет пологий угол наклона. Парусность уменьшается, как и ветровая нагрузка на нее.
• Дополнительная нагрузка на крышу. Речь идет о дополнительных коммуникационных приспособлениях, таких как водяной бак, спутниковая тарелка, дымовая или вентиляционная труба.

Обратите внимание! Все расчеты лучше поручить специалисту.

Это ответственный момент, который должен быть выверен правильно. Учитывая все данные, перечисленные выше, он может сделать соответственный чертеж со всеми точными указаниями: выбранный угол ската и другие параметры конструкции. Отталкиваясь от чертежей и выполняется вся работа.

Материалы для создания крыши

Так как наша Г-образная кровля имеет форму буквой Г, а составные части стыкуются под углом в 90°, логично, что для работы потребуется большое количество элементов. Если сравнивать, то нужных материалов потратится столько, сколько на создание вальмовой крыши. Чтобы сделать конструкцию, потребуются следующие элементы:

1. Мауэрлат, как основа крыши. Это деревянная балка, которая устанавливается по периметру всего дома на верх стены. Именно мауэрлат принимает на себя основную нагрузку, распределяя ее по всему периметру. Балки фиксируются анкерами к стене.

   Обратите внимание! Если Г-образная конструкция крыши будет возводиться на деревянном доме, то необязательно дополнительно использовать мауэрлат. Его роль будет выполнять последний брус кладки стены.

2. Прогон. Так называется деревянный длинный брус. Он укладывается в двух частях дома. Он размещается по центру осей между одной и другой торцевой стеной. Прогоны выполняют роль основания для вертикальных стоек конькового бруса. На фото видно, где они находятся.
3. Зятяжки. Это доски из дерева, которые служат ребрами жесткости и балками перекрытия пола.
4. Стойки-опоры крыши. Это деревянный брус, уложенный в вертикальном положении. Он служит опорой для прогона конька и монтируется в двух концах. Если говорить о Г-образной кровле, то таких стоек опор нужно 3 шт.: одна из стоек устанавливается на стыке коньков, а другие две находятся на противоположенных концах.
5. Конек. Прогон из бруса, используемый для верхнего основания стропильных ног.
6. Основные стропила крыши. Элементы из дерева, которые устанавливаются под углом друг к другу, соединяются в верхней точке стыкованием (на коньке). Получается, что два стропила, установленные параллельно друг к другу, формируют треугольную ферму. Каждая стропильная нога монтируется с шагом от 50 до 70 см. Все зависит от толщины кровельного пирога и общего веса.
7. Диагональные или угловые стропила. Именно такие стропила являются основными и в вальмовой кровле. Нужно понимать, что на такие элементы ложится нагрузка от всех частей кровли. Вот почему их нужно делать сдвоенными по их толщине. Монтируются диагональные стропила по внешнему и внутреннему углу крыши.
8. Нарожники. Так называются короткие стропила. Они устанавливаются с упором в угловое стропило одним концом и с упором другим концом в мауэрлат. Нарожники монтируются параллельно основным стропильным ногам.
9. Раскосины. Деревянный брус, который придает каркасу кровли больше жесткости.
10. Шпренгель. Еще один элемент для жесткости конструкции, который монтируется на углах мауэрлата.

Обратите внимание! Чтобы создать основную конструкцию Г-образной кровли, используется брус, сечение которого составляет 10х15, 15х15, 15х20 см.

Угловые стропила создаются из сдвоенного бруса или обрезной доски (сечение 10х5 см или 15х5 см). Если стропила обычные, то сдваивать элементы необязательно. Все пиломатериалы должны иметь влажность не больше 15–20%. Это нужно для того, чтобы каркас не слишком сильно уседал. Это может разрушить конструкцию.

Разметка

Дабы Г-образная крыша была правильной, важно выполнить разметку на мауэрлате и затяжках. Сюда входит нанесение меток, где будут располагаться те или иные элементы скелета. Чтобы нанести эту разметку используется строительный карандаш, специальная мерная линейка и чертеж, на который нужно ориентироваться.

Для начала ставится метка на центральную часть торцевых стен дома формой Г, от центральных частей рисуеются прямые линии вдоль стен. По этой разметку будет установлен коньковый прогон. Длина двух коньков намечается так, как указано в чертеже (расположение опорных стоек тоже).

Следующий шаг – выполнить разметку течек расположения стропильных ног. Шаг указан в чертежах. Отметки наносятся на мауэрлате.

Совет! Стыковка угловых и обычных стропил выполняется методом врубки. Выпилы делаются только на стропилах так, чтобы они не были больше ¼ сечения. На мауэрлате вырубки делать нельзя. Это приведет к ослаблению конструкции.

В конце осталось разметить точки расположения угловых стропильных ног и нарожников. Теперь узнаем, как делается Г-образная крыша своими руками.

Создание Г-образной кровли

Ниже на фото показан проект деревянного дома, который уже имеет установленные балки перекрытия. Синим цветом отображены размеры фронтонов. Конструкция будет на висячих стропилах, которые опираются на мауэрлат.

Пошаговая инструкция:

1. Для начала на конструкцию устанавливается коньковая доска (5х20 см), уложенная на временные стойки из досок, сечением 5х15 см. Конструкция располагается строго посередине коробки, как и требуется для конька. Это показано на фото ниже. Временные стойки там не изображены.
2. Теперь устанавливается основа – стропила. Они делаются из доски 5х20 см. Что касается стропил на фронтонах, в ендове и на стыке конька, то их нужно устанавливать первыми так, как показано на фото ниже.
3. Дальше можно увидеть, как устанавливать стропила в ендове, если ширина карниза будет составлять 50 см.
4. Теперь устанавливаются все остальные стропильные ноги, как это показано на фото ниже. Все монтируется в согласии с чертежами. Благодаря разметке мы знаем, где монтировать ногу.
5. Что касается установки углового стропила в ендове, то оно делается из двух досок. В углу каркаса постройки закрепляется небольшой брусок треугольной формы. Это можно увидеть на следующем фото.
6. Между точками А и В, которые можно увидеть на фото, следует натянуть разметочную веревку.
7. Образовавшийся угол нужно измерять специальным инструментом – малкой.
8. Дальше делается шаблон, чтобы выполнить разметку верхнего запила углового стропила. Для этого используется короткий отрезок доски, один конец будет отпилен под углом, который мы вымеряли ранее. После чего размечается другой запил, параллельный коньку. При этом нужно приложить шаблон к макушке вдоль веревки.
9. Дальше определяется другой размер. Нужно приложить доску-шаблон к макушке, и замерять расстояние, как это показано на фото.
10. Именно на это число нужно срезать верхнюю грань досок для угловых стропил. Стесать угол можно при помощи топора или бензопилы.
11. Используя доску нужной длины, благодаря доске-шаблону размечается и запиливается верхний и нижний конец первой половины угольного стропила на ендове. После чего делается запил в том месте, где стропило опирается на мауэрлат. В нашем случае расстояние получилось 5 см. Именно на 5 см следует опустить стропило, чтобы совместить его с веревкой. Сделав запил, стропильная нога устанавливается на место.
12. Вторую половину ноги нужно сделать симметричной в зеркальном виде, как показано на фото ниже.

13. Под угловые стропильные ноги устанавливается стойки для жесткости, которые опираются на шпренгели. Они сделаны из бруса, сечение которого 10х20 см.
14. Теперь можно установить нарожники, как показано на фото ниже.

По сути, Г-образная крыша готова. Осталось только выполнить установку затяжек и связать благодаря им угловые стропила. Также фронтоны обшиваются, устанавливаются карнизы и обрешетка.

Заключение

Крыши домов Г-образной формы нельзя назвать простыми. Однако выглядят они довольно привлекательно. Для устройства потребуется приложить усилия и быть внимательным. Но результат того стоит.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

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

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.

   В прошлой статье был описан монтаж крыши, имеющей форму буквы «Г» с одинаковыми фронтонами. Давайте теперь рассмотрим случай, когда фронтоны имеют разную ширину.

   Хочу Вам сразу показать, что произойдёт, если начать монтаж крыши в том же порядке, который был описан в предыдущей статье (см. рис.1)

 Рисунок 1

   Мы видим, что один фронтон будет шириной 6 метров, другой 7 метров. При этом углы наклона стропил будут не одинаковыми, и это приведёт к тому, что в карнизе концы стропил не совпадут по вертикали (нижний рисунок). В данном примере перепад составит почти 10 см.

   В этом случае можно пойти двумя путями:

   1) Один конёк делается ниже другого. Причём такая крыша имеет уже три фронтона (см. рис.2):

Рисунок 2

   О такой конструкции мы поговорим в следующей статье, только на примере Т-образной крыши.

   2) Крыша делается с опиранием стропил на балки перекрытия. При этом коньки возможно сделать на одной высоте. Такой вариант мы сейчас и рассмотрим.

   Небольшое отступление. В этой и в предыдущей статьях я всегда говорю о фронтонах. Но вместо фронтонов могут быть и вальмы и полувальмы. Смотрите, например, рисунок 3. Здесь каждый человек волен фантазировать.

Рисунок 3

    Итак, наш пример:

ШАГ 1: Устанавливаем балки перекрытия и выноса. (см.рис.4):

Рисунок 4

ШАГ 2: Ставим угловые выноса.

   Для этого сначала нужно пришить на наружном углу коробки дома по одной ветровой доске, чтобы найти угол карниза. Затем натягиваем между наружным и внутренним углами шнурку (см. рис. 5):

Рисунок 5

   Все ветровые доски сразу не пришиваем, потому что они будут мешаться при разметке и установке стропил скатов.

   Далее, ориентируясь по шнурке, размечаем и устанавливаем угловые выноса, также, как мы делали в статье «Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия» (см. рис. 6)

Рисунок 6

ШАГ 3: Ставим коньковую доску и стропила скатов (см. рис.7):

Рисунок 7

ШАГ 4: Ставим угловое стропило на наружный угол коробки дома (см. рис.8). Эта операция также уже была подробно описана здесь… — шаг 8.

Рисунок 8

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем угловое стропило в ендове. Так же как мы делали в прошлой статье, половинки углового стропила будут стёсываться, но на разную величину, так как, напомню ещё раз, углы наклона скатов, сходящихся в ендове, различные.

Итак, натягиваем шнурку в ендове, как показано на рис. 9:

Рисунок 9

   Замеряем с помощью малки угол нижнего запила углового стропила ʺαʺ (см. рис. 10):

Рисунок 10

   Высчитываем угол верхнего запила:

β = 90° — α

   Берём небольшой обрезок доски с сечение стропила и запиливаем один его конец под углом β. Прикладываем его вверху ендовы, как показано на рис.11. Отмечаем линию запила параллельно коньковой доске справа.

Рисунок 11

   Делаем запил и снова приложив шаблон замеряем расстояние показанное на рис. 12:

Рисунок 12

   С помощью топора или бензопилы срезаем на это расстояние верхнюю грань правой половинки углового стропила, так же как мы делали в прошлой статье (см. рис. здесь…).

   Итак, угол нижнего запила ʺαʺ нам известен, шаблон верхнего запила имеется. Теперь мы замеряем рулеткой длину стропила, делаем запилы и стёсываем верхнюю грань.

   Левую половинку размечаем и изготавливаем аналогично. Будет отличаться размер, на который стёсывается верхняя грань.

Результат показан на рис.13:

 Рисунок 13

   Да, ещё забыл сказать, что нижний конец обоих половинок углового стропила нужно будет чуть-чуть подпилить. На рисунке 14 на примере правой половинки показано место спила (синим цветом):

Рисунок 14

   Далее мы всё делаем по уже знакомому из предыдущих статей сценарию: ставим необходимые стойки, ригеля, нарожники, подшиваем карнизы, делаем обрешётку…

СМОТРИТЕ ДРУГИЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ:

• Строительство Х-образных (восьмискатных) крыш.

• Строительство Т-образной крыши дома.

• Г-образная крыша дома с равными фронтонами.

• Шатровая крыша дома своими руками.

• Полувальмовая крыша своими руками.

Лучший способ выразить благодарность автору — поделиться ссылкой на статью с друзьями!

Смотрите, так можно «замедлить» Ваш электросчётчик в 2 раза! … Совершенно ЛЕГАЛЬНО! Нужно взять и в ближнюю к счётчику … Читать далее

Вальмовая крыша: четырехскатная и г-образная,конструкция кровли

Вальмовая крыша – это крыша, которая имеет четыре ската, два из которых (торцовые) имеют форму треугольника. Они называются вальмы и располагаются от конька до карниза. Еще два ската имеют форму трапеции. Если торцовые скаты обрываются, не дойдя до карниза, то такая конструкция называется полувальмовая крыша или голландская.

Вальмовая четырехскатная крыша зачастую возводится на частных домах в городе или деревне. Таким образом, хозяин имеет просторный и удобный чердак, а его домик получает привлекательный, симпатичный внешний вид.

Общий вид вальмовой крыши

Сделать вальмовую крышу своими руками не так уж и сложно, как это может показаться с первого взгляда, особенно человеку, без достаточных познаний и опыта в области строительства. Процесс, конечно, не из простых, но вполне по силам для человека, у которого руки растут как надо. Здесь нет ничего сверхъестественного, особенно если воспользоваться нашими советами.

Те, кого заинтересовала вальмовая крыша, могут найти видео и инструкции в сети Интернета по ее строительству. Но без правильной разметки и планировки провести работы будет не возможно. Грамотный подход позволит избежать различных неприятностей и сложностей, которые зачастую возникают непосредственно в процессе выполняемых работ.

Прежде чем приступить к строительству, сначала необходимо выяснить все нюансы касательно данной конструкции крыши, особенно про стропильные системы вальмовых крыш. Кроме этого, нужно тщательно произвести все необходимые замеры и сделать соответствующую разметку.

Чертежи вальмовой крыши происходят с помощью обычной разметочной рейки и всем известной еще со школьных времен теоремы Пифагора. Главное в этом процессе не торопиться и сделать все обдуманно.

Правильно сделанный проект вальмовой крыши с правильной разметкой позволит самостоятельно выполнить все надрезы на конструкции, которые потребуются в процессе строительства.

Основная часть замеров для возведения вальмовой крыши производится, начиная от нижнего ребра.

Основные правила возведения конструкции вальмовой крыши

Необходимо помнить, что промежуточные части стропил всегда более крутые, чем угловые части, поэтому размер досок и бревен, которые применяются при изготовлении стропильной системы, должен быть не меньше 50х150 мм.

В отличие от обычной скатной крыши, короткие элементы конструкции стропил необходимо прикреплять не к коньковой доске, а к угловым частям системы стропил. Уклон промежуточных частей данной системы при этом должен быть таким же, как и  уклон ее коротких элементов.

Во время строительства вальмовой крыши, для изготовления системы стропил и коньковой доски применяется такой же материал.

Вальмовая кровля возводится с помощью промежуточного центрального типа стропил, которые крепятся по двум краям коньковой доски.

Промежуточные стропила необходимо упереть помимо коньковой доски еще и в верхний уровень обвязки.

Проводя замеры, вместо обычной рулетки лучше использовать разметочную рейку. Это даст возможность выполнить всю разметку более качественно, соответственно, чертеж вальмовой крыши будет выполнен более точно, чем, если бы вы применяли для замеров стандартную рулетку.

Делаем разметку вальмовой крыши

Прежде чем возвести вальмовую крышу, сначала нужно произвести ее разметку. Сначала, следует разметить осевую линию, которая расположена на верхнем уровне в обвязке части стены, что находится с торца здания.

Для укладки кровли необходимо произвести разметку

Далее производится точный замер половины толщины коньковой доски. После этого делается разметка местоположения первой части стропильной системы.

Далее один конец разметочной рейки прикладывается к размеченной ранее линии для первого элемента стропил. На другой ее конец необходимо перенести линию боковой внутренней стены, которая отметит расположение промежуточного элемента всей стропильной системы.

Чтобы уточнить точную длину свеса стропил, необходимо перенести разметочную рейку на линию, которая соответствует внешнему контуру этой стены. Второй конец рейки нужно установить на образовавшийся свес кровли.

После этого размечаем место, где будет находиться  второй элемент стропил центрального промежуточного типа. Нам необходимо для этого расположить рейку на краю боковой стены. На ней отмечаем точное положение стропильного элемента, который мы наметили расположить между верхним краем обвязки и боковой стеной. Именно так и предусматривает схема вальмовой кровли.

В остальных углах здания необходимо выполнить такую же последовательность действий. Это позволит нам сделать точную и грамотную разметку всех частей центра системы стропил, кроме этого снять правильные размеры коньковой доски.

Огромное преимущество данной процедуры разметки заключается в том, что вальмовая крыша, ее конструкция и устройство будет нами спроектировано без гипотез, предположений и догадок о том, нужно ли опускать стропильные угловые элементы, так как вся система стропил будет исполнена из материала, который обладает той же шириной и сечением.

Конструкция вальмовой крыши устроена таким образом, что за счет применения во всей системе стропил досок одинакового размера 150х50 мм иногда может получиться такое, что самые верхние части элементов стропил окажутся немного выше, чем верхние части угловых элементов. В результате, между материалом кровли и стропилами может образоваться промежуток, благодаря которому в помещении чердака происходит дополнительная циркуляция воздуха.

Так как все части стропильной системы, которые применяются в строительстве вальмовой крыши, имеют форму прямоугольных треугольников, то более точный расчет можно сделать, применяя теорему Пифагора, которую мы уже упоминали выше.

Рейка, которая применяется для замеров

Перед тем как начинать делать замеры и наносить разметку, сначала нужно подробно изучить все элементы, составляющие крышу: вальму, скаты и так далее. Изучив ее устройство, необходимо также заранее предусмотреть способ соединения частей системы стропил между собой.

Типы соединения стропил

После того как мы разобрались с тем, как устроена вальмовая крыша, можно приступать к изготовлению рейки, которая будет использоваться для замеров.

Для большего удобства разметки крыши при нахождении метки, что находится на рейке, на большом расстоянии от глаз строителя, ширина этой рейки должна составлять более 5 сантиметров.

Для того чтобы отметить расположение промежуточных элементов стропильной системы, необходимо приложить рейку к мауэрлату боковой стены.

Нужно также произвести непосредственно замер толщины стены, что даст возможность сделать правильную выборку на опорный элемент стропил и свеса кровли.

Для того чтобы не делать все замеры несколько раз, необходимо нанести на рейку все размеры, что используются при разметке.

Это позволит сэкономить время, а также, в отличие от замеров с помощью рулетки, вы избежите ошибок в несколько миллиметров.

Коэффициенты для промежуточного и углового стропил

Такие, казалось бы, незначительные ошибки могут привести в результате к несостыковкам всей системы стропил, а это потребует исправления и проведения дополнительных работ.

Кроме этого, нужно заранее приготовить полный перечень всех коэффициентов, которые используются при разметке стропильной системы. Это позволит максимально точно и правильно изготовить конструкцию крыши.

К таким коэффициентам можно отнести такие показатели как: соотношения длины используемых элементов стропил к их расположению, а также разнообразные пропорции, характеристики различных уклонов и скатов и так далее.

Размечаем угловые элементы

Разметка угловых элементов стропильной системы для вальмовых крыш производится в несколько этапов:

1. Отмечаем место стыка разметочного контура с верхней внутренней частью обвязки;
2. Замеряем расстояние от намеченного места до контура разметки, а также расстояние к ближайшему промежуточному элементу стропил, что позволит нам вычислить горизонтальную проекцию. Это поможет нам рассчитать стропильную длину углового элемента системы;
3. Разметочная рейка гораздо упростит работы по разметке. С ее помощью разметку боковых стен, которая уже выполнена, можно перенести на торцевые стены дома. Кроме экономии времени, это позволит также соблюсти точные расстояния между центральными элементами стропильной системы.

Полезно: для большего удобства замеров и разметки желательно изготовить специальный шаблон, к примеру, из ненужного листа фанеры, который обладает прямыми углами.

Например, если мы имеем значение уклона равное 612, шаблон нужно разметить так: с одного конца угла отмечаем 30 см, а с другого – 60 см. После этого путем соединения отметок получаем требуемый треугольник, по его контуру лист фанеры обрезается.

После этого следует прикрепить к большей стороне фигуры, что получилась, брус размером 50х50 мм. Помимо этого, на ней отмечаем коэффициент уклона скатов.

Полувальмовая крыша

В некоторых случаях вместо чердака хозяева решают устроить второй этаж. В таких случаях классическая модель вальмовой крыши не подойдет, так как на стенах нужно установить окна. Следовательно, нужна немного другая конструкция.

Вид полувальмовой крыши

Полувальмовая крыша представляет собой вверху обычную двухскатную конструкцию, а снизу (между первым и вторым этажами) трапецию. Данная конструкция крыши придает всему строению очень оригинальный и интересный внешний вид, а также четко подчеркивает грань между этажами. Подобная конструкция чаще всего применяется для домов небольших размеров.

Полувальмовая крыша (четырехскатная) имеет вид мансардной конструкции с изломанным скатом. Зачастую она применяется в тех случаях, когда площадь желаемого помещения не возможно вписать в треугольную форму. Дело в том, что под крышей получается достаточно много свободного пространства, и его можно применять по своему усмотрению. Чтобы пространство под крышей не пропадало, его можно использовать как жилое.

Полувальмовые крыши рекомендуется устанавливать на зданиях и домах, находящихся в зоне сильных ветров. Более низкие скаты очень хорошо защищают фронтоны дома от ветра и влаги.

По своей конструкции подобные крыши представляют собой что-то среднее между обычной вальмовой кровлей и обычной двускатной кровлей.

С чего же нужно начинать строительство? Как и вальмовая крыша, данная конструкция также требует подробных и точных расчетов. Если знания в данной области не достаточно глубоки, лучше заказать подробный расчет — полувальмовая крыша + чертеж + таблица у специалистов.

После этого, в соответствии с полученными показателями, необходимо закупить материал. При покупке особое внимание следует обратить на качество материала. Древесина должна быть сухой, без трещин и сучков. Прежде чем приступить к выполнению работ, необходимо тщательно обработать все деревянные элементы защитным раствором.

Кровля должна быть надежной и крепкой, поэтому очень важен точный расчет и качественное выполнение всех строительных работ.

Специалисты не советуют новичкам браться за столь сложные конструкции, так как одна не значительная ошибка может привести к непредвиденным последствиям.

Если уж так сильно хочется соорудить крышу своими руками, то лучше стропильную систему доверить установить профессионалам, а вы можете заняться последующим монтажом и утеплением кровли.

Остроконечная вальмовая крыша

Данная конструкция крыши имеет вид шпиля и высоко поднимается вверх. Дома с такими кровлями напоминают старинные замки готического стиля. Особенно красиво смотрится данная модель на домах небольших размеров.

Вальмовая г-образная крыша

Г-образная крыша

Как известно, не все дома имеют форму квадрата или прямоугольника, соответственно г-образные дома нуждаются в г-образной крыше. Для снятия размеров и составления чертежей данной конструкции лучше пригласить специалистов, так как эта модель требует определенных знаний и умений.

Вальмовая кровля не слишком сложна в изготовлении, и самое главное, во время строительства произвести правильно все разметки и расчеты, при этом использовать специальную рейку, как мы уже говорили ранее, и таблицу коэффициентов.

Г образная крыша и как сделать угловую двухскатную крышу

Если загородный дом имеет Г-образную форму, то для его грамотного перекрытия потребуется угловая крыша. Такая конструкция представляет собой в меру сложную стропильную систему, с принципами монтажа которой может разобраться и начинающий мастер. В материале ниже мы рассмотрим, что же такое Г-образная крыша и насколько сложно ее возвести своими руками.

Крыша угловая: определение

Г-образная кровля — это сооружение над домом, представляющее собой две стандартные двухскатные крыши, соединенные между собой под прямым углом. То есть, самым сложным узлом в такой конструкции являются места стыков двух стропильных двухскатных систем. А именно — их внешний и внутренний углы. Однако и здесь стоит помнить, что более простой в исполнении является та угловая кровля, фронтоны которой имеют одинаковую ширину. То есть, если торцевые стены двух частей Г-образного дома также имеют единый параметр по ширине.

Более сложной будет являться та крыша, фронтоны которой будут иметь разные ширины. В этом случае высота коньков обеих частей кровли будет различной, а это усложняет стыкование стропильных ног обеих частей конструкции под углом друг к другу. В большинстве случаев такую крышу делают ломаной, где одна ее двухскатная часть располагается несколько ниже другой ее двухскатной части.

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

То есть, такие виды крыш применяются в основном над зданиями, которые имеют форму литеры Г.

Рекомендуем к прочтению:

Важно: при правильно проведенных расчетах и монтаже кровли такая стропильная система является даже более надежной, чем простая двухскатная крыша. Поскольку сами по себе стропильные ноги скелета углового перекрытия служат своеобразной жесткой поддержкой остальным элементам.

Расчеты

Чтобы сделать крышу Г-образной формы своими руками, необходимо сначала провести точные расчеты. В частности вычисляется нагрузка на стропильную систему. Причем берутся три параметра:

• Постоянная нагрузка. Здесь подразумевается вес всего кровельного пирога, который будет давить на скелет крыши (утеплитель, гидро- и пароизоляция, финишный кровельный материал).
• Сезонная нагрузка. Подразумеваются осадки в виде дождя, снега и ветра. Причем на основании преобладающих климатических особенностей региона желательно выбрать и угол уклона крыши. Это снизит сезонную нагрузку на крышу. Так, если в регионе преобладают снега и дожди, то лучше делать крышу с большим углом уклона скатов. Если же в регионе преобладают ветра, то крышу для дома в городе или загородном поселке лучше делать более пологую. Это снизит ее парусность и соответственно, ветровую нагрузку.
• Дополнительная нагрузка. Здесь в расчет берутся дополнительные коммуникационные приспособления, такие как водяной бак, расположенный под крышей, спутниковая антенна и пр.

Важно: все расчеты для Г-образной крыши должен проводить только специалист. Он в соответствии с полученными данными по всем разновидностям нагрузки на крышу выполнит чертеж, где будут указаны угол уклона скатов вальмовой крыши в форме Г и выведет все параметры элементов стропильной системы.

Материалы для изготовления крыши в форме литеры Г

Поскольку перекрытие дома будет иметь форму литеры Г, и при этом ее части будут стыковаться под углом, то здесь потребуется большое количество фрагментов скелета. Примерно такое же их количество требует и вальмовая крыша. На деле для возведения Г-образного перекрытия используют такие фрагменты стропильной системы:

• Мауэрлат. Представляет собой деревянную обвязку коробки дома и выступает своеобразным переходным венцом от каменной его части к деревянной.

Важно: если угловые стропила Г-образной крыши будут устанавливаться на деревянный дом, то в качестве мауэрлата можно использовать последний брус стеновой кладки.

• Прогон. Деревянный длинный брус, укладываемый в двух частях дома от одной торцевой стены к другой строго по центрам их осей. То есть два прогона будут уложены перпендикулярно по отношению друг к другу под углом 90 градусов. Прогоны служат основанием под вертикальные стойки для конькового бруса.
• Затяжки. Деревянные доски, которые играют роль одновременно ребер жесткости конструкции крыши и тут же балок перекрытия пола.
• Стойки-опоры. Вертикальный брус, который служит опорой для конькового прогона. Устанавливается в двух его концах. В нашем случае, таких опор будет три, поскольку одна стойка будет располагаться на стыке двух коньков, расположенных в форме буквы Г. Соответственно, две остальных стойки будут находиться под противоположными концами перпендикулярных коньков.
• Конек. Брусовый прогон, который служит верхним основанием для стропильных ног каркаса крыши.
• Стропила основные. Деревянные элементы, устанавливаемы под углом по отношению друг к другу и соединяемые в верхней точке конька методом стыкования. В результате два параллельно установленных стропила формируют треугольные фермы. Все стропильные ноги устанавливают с шагом 50-70 см в зависимости от толщины кровельного пирога и его веса.
• Угловые стропила (диагональные). Самые основные из стропильных ног каркаса. Такие элементы имеет в своем составе и вальмовая крыша. Стоит знать, что на диагональные стропильные ноги ложится нагрузка от двух частей Г-образной крыши. Поэтому их делают сдвоенными по толщине. Устанавливают угловые стропила о внешнем и внутреннем углах кровли.
• Нарожники. Короткие стропила. Монтируются с упором в угловое стропило с одного конца и с упором в мауэрлат с другого конца. При этом нарожники располагают строго параллельно основным стропильным ногам.
• Раскосины. Деревянные элементы из бруса, которые служат для повышения жесткости каркаса.
• Шпренгель. Брусрвый элемент, устанавливаемый по углам мауэрлата для усиления его жесткости.

Важно: как правило, для основательной кровельной Г-образной конструкции используют брус сечением 100х150, 150х150 или 150х200 мм. Угловые стропила делают из сдвоенного по толщине бруса или доски обрезной сечением 100х50 или 150х50 мм. Для простых стропил доску можно не сдваивать. При этом важно использовать только пиломатериалы влажностью 15-20%. В противном случае каркас со временем начнет давать естественную усадку, что приведет к разрушению скелета крыши.

Разметка конструкции

Рекомендуем к прочтению:

Чтобы крыша углового дома была собрана правильно и точно, нужно нанести на мауэрлат и затяжки разметку. То есть точные места расположения тех или иных элементов скелета. Для нанесения разметки используют строительный карандаш, специальную мерную линейку из фанеры и, конечно же, имеющийся на руках чертеж со всеми параметрами элементов каркаса.

• В первую очередь ставят наметку на центральные части торцевых стен Г-образного дома и чертят от них прямые линии вдоль длинных стен здания. Именно по этим линиям будет располагаться коньковый прогон. Длины обоих коньков намечают в соответствии с чертежом, так же, как и места расположения стоек-опор.
• Теперь следует наметить точки расположения стропильных ног. Их монтируют с шагом, указанным на чертеже. То есть на мауэрлат следует нанести своеобразные отметки — точки опор стропильных ног.

Важно: стыковать угловые стропила и обычные следует методом врубки. Но выпилы делают исключительно на стропилах таким образом, чтобы они не превышали четверть сечения пиломатериала. Делать врубки на мауэрлате строго запрещено. Это ослабит его и крыша своими руками смонтированная со временем прекосится.

• В последнюю очередь намечают точки расположения угловых стропил и нарожников.

Монтаж Г-образной кровли

Если вы не знаете, как сделать угловую крышу, то, ознакомившись с подробной инструкцией ниже, вполне сможете построить такое перекрытие самостоятельно. Итак, изогнутая в форме Г крыша своими руками монтируется в таком порядке:

• На деревянные прогоны устанавливают стойки-опоры в соответствии с нанесенной разметкой. Их дополнительно фиксируют скобами, металлическими уголками и ужесточают раскосинами.
• На стойки укладывают коньковый брус и фиксируют его. Особое внимание нужно уделить стыкованию двух концов под углом 90 градусов. Здесь фиксацию нужно провести более жесткую, чтобы крыша своими руками возведенная, была надежной.
• Теперь необходимо собрать два стропила в единую ферму и установить на мауэрлат на фронтоне одной из частей дома. При этом важно помнить, что у стропильных ног должен быть карнизный свес не менее 50 см. Такую же ферму устанавливают и на второй фронтон Г-образного дома.
• По получившемуся лекалу монтируют оставшиеся фермы с заданным шагом до тех пор, пока не дойдем до угла стыкования двух частей крыши.
• Здесь монтируем наружное угловое стропило, которое надежно фиксируют в точке пересечения коньков сверху и углов мауэрлата снизу.
• После этого устанавливают угловое стропило внутренне (ендову). Поскольку здесь у крыши имеется отрицательный угол, то с надежностью фиксации ноги нужно быть очень внимательными. Для того чтобы сделать правильный выпил, необходимо установить брус лекало от конька к мауэрлату и с помощью малки (мерного инструмента) измеряем угол ʺβʺ, то есть угол выпила в брусе. Его формируем сначала на бруске-лекале, а затем переносим на основной брус для углового стропила. Получившийся элемент надежно фиксируем.
• И, наконец, устанавливаем нарожники — короткие стропила. Их выпиливают заранее в соответствии с параметрами на чертеже. То есть, каждый нарожник будет тем короче, чем ближе к верхнему концу внутреннего углового стропила он будет располагаться. По наружному угловому стропилу наоборот, нарожник будет короче к нижнему концу ноги.

Всю конструкцию для надежности усиливают раскосинами и ветровыми балками. Сверху на стропильную систему нашивают обрешетку, и уже потом укладывают все слои кровельного пирога. Как видно из инструкции, возведение разновидности этой угловой крыши, в принципе, не сложно. Главное точно соблюдать все параметры каркасных элементов.

«Врезание» крыш друг в друга. Г- и Т-образные крыши. Ендовы

Архитекторы называют крышу пятым фасадом — это один из самых выразительных элементов дома. Однако здесь необходимо выдержать баланс между дизайнерским решением и функциональностью крыши. С инженерной точки зрения чем проще крыша, тем меньше хлопот она доставит в строительстве и последующей эксплуатации. При проектировании крыши по бюджетному варианту следует, по возможности, избегать большого количества ендов, высотных перепадов конька, башенок и арочных форм.

На рисунках  представлены основные типы простых конструкций крыш, но это всего лишь эскиз. Для правильного построения крыши должен быть разработан план крыши и основные разрезы, учитывающие линейные размеры здания и высотные отметки.

Как построить план крыши? Рассмотрим это на примерах (рис. 49). Современные загородные дома редко имеют план прямоугольника, чаще всего они строятся в виде букв Г, Т или в форме креста. Бывают и другие планировочные решения, нам сейчас важнее разобраться с основными принципами построения плана крыши. Планировку дома можно мысленно разбить на прямоугольники. Самый большой прямоугольник условно назовем основным помещением, а прямоугольники поменьше — пристройками.

рис. 49. Построение плана крыши

Нарисовав план стен, отступают от линий стен на 50 см (нормативный свес крыши) и в масштабе рисуют внешний периметр крыши. Затем на основной крыше рисуем прогон ab, перпендикулярно ему рисуем прогоны на пристройках cd. Теперь если соединить углы смыкания основной крыши и пристроек, то получим линию ендовы — внутреннего угла пересечения крыш. Здесь будет сделаны накосные стропильные ноги.

При одинаковой высоте коньков крыши накосные стропила устанавливаются на всю длину ендовы и будут опираться на мауэрлат и прогон основной крыши, углы скатов основной крыши и пристроек будут разными. Скаты получатся одного уклона только если ширина пристроек будет равна ширине основного помещения.

Укорачивание прогонов cd со стороны точки с изменяет линии ендовы. Расположение ее в плане под углом 45° приводит к тому, что скаты основной крыши и пристроек получатся с одинаковым наклоном, но конек пристройки станет ниже конька основной крыши. Изменением угла наклона ендовы (в плане) можно изменить высоту конька пристройки до требуемой величины. Накосное стропило, установленное в ендове, в этом случае, будет опираться на мауэрлат и прогон пристройки.

Укорачивание прогона со стороны точки а или b либо с обеих сторон приводит к образованию на крыше вальм. То же самое можно сделать с прогоном cd, укорачивая его со стороны точки d получим вальму на пристройке. Кстати, можно и удлинять прогоны, тогда на крыше получим треугольные, увеличенные на коньке, свесы крыши. Если полностью «согнать» прогон, например, прогон ab, в одну точку, получим шатровую крышу, в которой накосные стропила будут сходиться и опираться на единственную стойку.

В чердачных крышах, на любой высоте конька, прогоны пристроек стыкуются со стойками подстропильной конструкции основной крыши и опираются на прибоины (рис. 50). Гвоздевое соединение прибоин со стойками рассчитывается на срез гвоздей либо прибоина делается на всю высоту стойки.

рис. 50. Вариант стыкования двух крыш. Ендовы

Нарожники так же, как и в случае вальмовых крыш опирают на диагональное стропило, на которое предварительно нашиваются опорные бруски. Правило установки нарожников прежнее: они должны устанавливаться вразбежку, а не сходиться в одной точке накосного стропила.

Нарожники так же, как и в случае вальмовых крыш опирают на диагональное стропило, на которое предварительно нашиваются опорные бруски. Правило установки нарожников прежнее: они должны устанавливаться вразбежку, а не сходиться в одной точке накосного стропила. Нарожники в ендовах, как все остальные стропила могут быть выполнены по безраспорному и распорному варианту. Распорные стропила соединенные между собой в коньковом узле, низом упираются в накосную стропилину ендовы и отдают на нее распор. Сама же накосная стропильная нога получает дополнительное сжимающее напряжение, которое при упирании ее низом в мауэрлат, а верхом в коньковый узел, дает на мауэрлат распор. Этот распор старается «распрямить» угол стыкования мауэрлатных балок. Распор можно снять схваткой расположенной по низу накосного стропила и стойки либо, в случае Г-образной крыши, по низу накосных стропилин ендовы и вальмы расположенной с другой стороны. Если схватка будет расположена выше, она будет сжатым ригелем и распора не снимет. При изменении нижнего узла накосной стропильной ноги ендовы с упора на опирание, распор на стены не пойдет, а схваткой можно перехватить распор, возникающий в аварийных ситуациях при просадке конька.

Иными словами диагональные стропила крыш (вальмовые или ендовые) ничем особенным от обычных стропил не отличаются. Если встать к ним фронтально, то мы увидим все те же рядовые стропила, только длиннее и немного по-другому загруженные. Следовательно, их нужно проектировать и устанавливать по тем же правилам, что и рядовые стропила, только рассматривать их проекцию и схватки устанавливать соответствующим образом.

« назад           далее »

Источник:  «Конструкции крыш. Стропильные системы» Савельев А.А.

Г образная крыша с разными фронтонами

Некоторые загородные или частные дома имеют конструкцию буквой «Г». Соответственно и крыша такого дома тоже будет делаться по этой форме. Но если создание традиционной крыши легко и понятно, то вот как делается Г-образная крыша? Ее стропильная система не такая простая, да и с изготовлением нужно будет постараться. Все же, при должной инструкции и правильным советам, начинающий мастер может постараться воплотить задумку в жизнь.

Мы рассмотрим технологию создания Г-образной крыши, узнаем все тонкости и советы по сооружению, а также определение данной кровли. А благодаря наглядным фото и видео весь процесс работ будет еще легче.

Что такое Г-образная крыша

Этот вид крыши представляет собой конструкцию над домом, которая выполнена в виде двух стандартных двухскатных кровель. Они соединяются между собой под углом в 90°. Вот поэтому крыша и названа Г-образной, так как получается подобие буквы Г. Самый сложный узел во всей этой конструкции – места стыков, где встречаются две стропильные двускатные системы, то есть как внешний, так и внутренний углы.

Все зависит от фронтонов. Простая – конструкция, которая имеет одинаковую ширину, при которой торцевые стены двух частей Г-образной постройки имеют одинаковую ширину. Сложная крыша та, фронтоны которой имеют разные габариты. В таком случае высота конька каждой части будет отличаться, что усложнить процесс стыкования стропильных ног под прямым углом друг с другом. Очень часто данная крыша делается ломаной, при которой одна двухскатная половина находится ниже, чем другая.

Получается, что для обычных домов, Г-образная крыша не подходит, только для соответствующих построек. Основная задача при строительстве Г-образной крыши – это правильно выполнить расчеты и монтаж стропильной системы. Если сделать все качественно, то как показывает практика и отзывы профессионалов, данный тип крыши еще надежнее, нежели обычная двухскатная кровля. Почему? Стропильные ноги конструкции на углах являются некими ребрами жесткости, которые поддерживают остальные элементы.

Выполняем расчеты для крыши

Первый шаг, перед тем как сделать Г-образную крышу – это проведение расчетов. Они должны быть точными. Нужно вычислить нагрузку на стропильную систему и другие параметры.

За основу берутся такие факторы:

• Уровень постоянной нагрузки. Здесь речь идет об общем весе кровельного пирога. Он будет оказывать на конструкцию большую нагрузку. Кровельный пирог крыши включает в себя систему, которая состоит из утеплителя, гидро- и пароизоляционного слоя, обрешетки и кровельного материала.
• Сезонная нагрузка на крышу. Сюда входят осадки разного типа: дождь, снег и ветер. К тому же нужно учитывать, что снег зимой может находиться на кровле постоянно. Вот почему нужно учитывать климатические особенности региона и выбрать правильный угол наклона Г-образной кровли. Благодаря этому сезонная нагрузка снизится. Например, если в вашем регионе много снега и дождя, то угол наклона делается большим. А вот в регионах с сильными ветрами лучше сооружать крышу, которая имеет пологий угол наклона. Парусность уменьшается, как и ветровая нагрузка на нее.
• Дополнительная нагрузка на крышу. Речь идет о дополнительных коммуникационных приспособлениях, таких как водяной бак, спутниковая тарелка, дымовая или вентиляционная труба.

Это ответственный момент, который должен быть выверен правильно. Учитывая все данные, перечисленные выше, он может сделать соответственный чертеж со всеми точными указаниями: выбранный угол ската и другие параметры конструкции. Отталкиваясь от чертежей и выполняется вся работа.

Материалы для создания крыши

Так как наша Г-образная кровля имеет форму буквой Г, а составные части стыкуются под углом в 90°, логично, что для работы потребуется большое количество элементов. Если сравнивать, то нужных материалов потратится столько, сколько на создание вальмовой крыши. Чтобы сделать конструкцию, потребуются следующие элементы:

Мауэрлат, как основа крыши. Это деревянная балка, которая устанавливается по периметру всего дома на верх стены. Именно мауэрлат принимает на себя основную нагрузку, распределяя ее по всему периметру. Балки фиксируются анкерами к стене.

Угловые стропила создаются из сдвоенного бруса или обрезной доски (сечение 10х5 см или 15х5 см). Если стропила обычные, то сдваивать элементы необязательно. Все пиломатериалы должны иметь влажность не больше 15–20%. Это нужно для того, чтобы каркас не слишком сильно уседал. Это может разрушить конструкцию.

Разметка

Дабы Г-образная крыша была правильной, важно выполнить разметку на мауэрлате и затяжках. Сюда входит нанесение меток, где будут располагаться те или иные элементы скелета. Чтобы нанести эту разметку используется строительный карандаш, специальная мерная линейка и чертеж, на который нужно ориентироваться.

Для начала ставится метка на центральную часть торцевых стен дома формой Г, от центральных частей рисуеются прямые линии вдоль стен. По этой разметку будет установлен коньковый прогон. Длина двух коньков намечается так, как указано в чертеже (расположение опорных стоек тоже).

Следующий шаг – выполнить разметку течек расположения стропильных ног. Шаг указан в чертежах. Отметки наносятся на мауэрлате.

В конце осталось разметить точки расположения угловых стропильных ног и нарожников. Теперь узнаем, как делается Г-образная крыша своими руками.

Создание Г-образной кровли

1. Для начала на конструкцию устанавливается коньковая доска (5х20 см), уложенная на временные стойки из досок, сечением 5х15 см. Конструкция располагается строго посередине коробки, как и требуется для конька. Это показано на фото ниже. Временные стойки там не изображены.
2. Теперь устанавливается основа – стропила. Они делаются из доски 5х20 см. Что касается стропил на фронтонах, в ендове и на стыке конька, то их нужно устанавливать первыми так, как показано на фото ниже.
3. Дальше можно увидеть, как устанавливать стропила в ендове, если ширина карниза будет составлять 50 см.
4. Теперь устанавливаются все остальные стропильные ноги, как это показано на фото ниже. Все монтируется в согласии с чертежами. Благодаря разметке мы знаем, где монтировать ногу.
5. Что касается установки углового стропила в ендове, то оно делается из двух досок. В углу каркаса постройки закрепляется небольшой брусок треугольной формы. Это можно увидеть на следующем фото.
6. Между точками А и В, которые можно увидеть на фото, следует натянуть разметочную веревку.
7. Образовавшийся угол нужно измерять специальным инструментом – малкой.
8. Дальше делается шаблон, чтобы выполнить разметку верхнего запила углового стропила. Для этого используется короткий отрезок доски, один конец будет отпилен под углом, который мы вымеряли ранее. После чего размечается другой запил, параллельный коньку. При этом нужно приложить шаблон к макушке вдоль веревки.
9. Дальше определяется другой размер. Нужно приложить доску-шаблон к макушке, и замерять расстояние, как это показано на фото.
10. Именно на это число нужно срезать верхнюю грань досок для угловых стропил. Стесать угол можно при помощи топора или бензопилы.
11. Используя доску нужной длины, благодаря доске-шаблону размечается и запиливается верхний и нижний конец первой половины угольного стропила на ендове. После чего делается запил в том месте, где стропило опирается на мауэрлат. В нашем случае расстояние получилось 5 см. Именно на 5 см следует опустить стропило, чтобы совместить его с веревкой. Сделав запил, стропильная нога устанавливается на место.
12. Вторую половину ноги нужно сделать симметричной в зеркальном виде, как показано на фото ниже.
13. Под угловые стропильные ноги устанавливается стойки для жесткости, которые опираются на шпренгели. Они сделаны из бруса, сечение которого 10х20 см.
14. Теперь можно установить нарожники, как показано на фото ниже.

По сути, Г-образная крыша готова. Осталось только выполнить установку затяжек и связать благодаря им угловые стропила. Также фронтоны обшиваются, устанавливаются карнизы и обрешетка.

Заключение

Крыши домов Г-образной формы нельзя назвать простыми. Однако выглядят они довольно привлекательно. Для устройства потребуется приложить усилия и быть внимательным. Но результат того стоит.

В прошлой статье мы рассказывали о монтаже кровли, которая имеет вид буквы «Г» с однообразными фронтонами. Теперь стоит взглянуть на случай, когда фронтоны разной ширины.

Рекомендуем Вам взглянуть на то, что произойдёт, при условии монтажа крыши в аналогичном порядке, о котором говорилось в предыдущей публикации (см. изображение 1)

Здесь видно, что один из фронтонов будет иметь ширину 6 метров, а другой – 7 метров. В таком случае углы наклона стропил получаться разных размеров, а это повлияет на то, что концы стропил в карнизе не сойдутся по вертикальной линии (нижнее изображение). В этом примере такой перепад составит примерно 10 см.

В данной ситуации стоит пойти двумя путями решения:

1) Один конёк устанавливается ниже другого. К тому же данная кровля включает уже три фронтона (см. изображение 2):

О подобной конструкции мы расскажем в следующей публикации, только на примере кровли в форме буквы Т.

2) Кровля создается с опорой стропил на перекрывающие балки. В таком случае коньки можно установить на одном уровне. На данном варианте мы остановимся подробнее.

Мы сделали акцент на фронтонах в данной и прошлой статье. Хотя фронтоны могут быть заменены вальмами и полувальмами. Пример использования подобных деталей на изображении 3.

Этапы монтажа Г-образной кровли с фронтонами, имеющими разную ширину

Этап 1: Ставим балки перекрытия и выноса (см. изображение 4):

Этап 2: Устанавливаем углы выноса.

Чтобы это выполнить, необходимо сначала пришить на внешнем углу коробки здания по штуке ветровой доски, для того чтобы отыскать угол карниза. Затем аккуратно натягиваем шнурку между внешним и внутренним углами (см. изображение 5):

Готовые ветровые доски сразу не пришиваем, ведь они будут мешать во время разметке и монтаже стропил скатов.

Далее, следуя шнурке, аккуратно размечаем и ставим угловые выноса, таким же образом, как это делается в публикации «Конструкция вальмовой крыши с опорой стропил на балки перекрытия» (см. изображение 6)

Этап 3: Устанавливаем коньковую доску и стропила скатов (пример на изображении 7):

Этап 4: Устанавливаем угловое стропило на внешний угол коробки здания (см. изображение 8). Данный этап также уже был детально описан здесь… — Пункт 8.

Этап 5: Создаем и ставим угловое стропило в ендове аналогично с процессом, описанным в прошлой статье. Половинки углового стропила стесываются, но на разную величину, ведь углы наклона скатов, которые сходятся в ендове, отличаются между собой.

Теперь натягиваем шнурку в ендове, способом, показанным на изображении 9:

Измеряем при помощи малки угол нижнего запила углового стропила . (см. изображение 10):

Рассчитываем угол верхнего запила:

Берём малый кусок доски с сечения стропила и запиливаем один из его концов под углом. Ставим его вверху ендовы, как показано на изображении 11. Отмечаем линию запила по параллели коньковой доски справа.

Делаем запил, и снова используя образец, замеряем расстояние, показанное на изображении 12:

Используя топор или бензопилу, срезаем на данное расстояние верхнюю грань правой половины углового стропила подобным методом, описанным в прошлой публикации .

Итак, угол нижнего запила . мы теперь знаем, образец верхнего запила есть. Теперь мы меряем рулеткой параметр длины стропила, делаем запилы и стёсываем верхнюю грань.

Левую половину размечаем и создаем аналогичным образом. Размер, на который стёсывается верхняя грань, будет отличаться

Результат показан на изображении 13:

Нижний конец каждой половины углового стропила стоит немного подпилить. На изображении 14 на примере правой половины отображено место спила (выделено синим цветом):

В дальнейшем все выполняем по аналогичному методу из предыдущих публикаций: ставим нужные стойки, ригеля, нарожники, подшиваем карнизы, создаем обрешётку

Монтаж Г-образной крыши с фронтонами различной ширины.

В прошлой статье был описан монтаж крыши, имеющей форму буквы «Г» с одинаковыми фронтонами. Давайте теперь рассмотрим случай, когда фронтоны имеют разную ширину.

Хочу Вам сразу показать, что произойдёт, если начать монтаж крыши в том же порядке, который был описан в предыдущей статье (см. рис.1)

Рисунок 1

Мы видим, что один фронтон будет шириной 6 метров, другой 7 метров. При этом углы наклона стропил будут не одинаковыми, и это приведёт к тому, что в карнизе концы стропил не совпадут по вертикали (нижний рисунок). В данном примере перепад составит почти 10 см.

В этом случае можно пойти двумя путями:

1) Один конёк делается ниже другого. Причём такая крыша имеет уже три фронтона (см. рис.2):

Рисунок 2

О такой конструкции мы поговорим в следующей статье, только на примере Т-образной крыши.

2) Крыша делается с опиранием стропил на балки перекрытия. При этом коньки возможно сделать на одной высоте. Такой вариант мы сейчас и рассмотрим.

Небольшое отступление. В этой и в предыдущей статьях я всегда говорю о фронтонах. Но вместо фронтонов могут быть и вальмы и полувальмы . Смотрите, например, рисунок 3. Здесь каждый человек волен фантазировать.

Рисунок 3

Итак, наш пример:

ШАГ 1: Устанавливаем балки перекрытия и выноса. (см.рис.4):

Рисунок 4

ШАГ 2: Ставим угловые выноса.

Для этого сначала нужно пришить на наружном углу коробки дома по одной ветровой доске, чтобы найти угол карниза. Затем натягиваем между наружным и внутренним углами шнурку (см. рис. 5):

Рисунок 5

Все ветровые доски сразу не пришиваем, потому что они будут мешаться при разметке и установке стропил скатов.

Далее, ориентируясь по шнурке, размечаем и устанавливаем угловые выноса, также, как мы делали в статье «Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия» (см. рис. 6)

Рисунок 6

ШАГ 3: Ставим коньковую доску и стропила скатов (см. рис.7):

Рисунок 7

ШАГ 4: Ставим угловое стропило на наружный угол коробки дома (см. рис.8). Эта операция также уже была подробно описана здесь… — шаг 8.

Рисунок 8

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем угловое стропило в ендове. Так же как мы делали в прошлой статье, половинки углового стропила будут стёсываться, но на разную величину, так как, напомню ещё раз, углы наклона скатов, сходящихся в ендове, различные.

Итак, натягиваем шнурку в ендове, как показано на рис. 9:

Рисунок 9

Замеряем с помощью малки угол нижнего запила углового стропила ʺαʺ (см. рис. 10):

Рисунок 10

Высчитываем угол верхнего запила:

β = 90° — α

Берём небольшой обрезок доски с сечение стропила и запиливаем один его конец под углом β. Прикладываем его вверху ендовы, как показано на рис.11. Отмечаем линию запила параллельно коньковой доске справа.

Рисунок 11

Делаем запил и снова приложив шаблон замеряем расстояние показанное на рис. 12:

Рисунок 12

С помощью топора или бензопилы срезаем на это расстояние верхнюю грань правой половинки углового стропила, так же как мы делали в прошлой статье ( см. рис. здесь… ).

Итак, угол нижнего запила ʺαʺ нам известен, шаблон верхнего запила имеется. Теперь мы замеряем рулеткой длину стропила, делаем запилы и стёсываем верхнюю грань.

Левую половинку размечаем и изготавливаем аналогично. Будет отличаться размер, на который стёсывается верхняя грань.

Результат показан на рис.13:

Рисунок 13

Да, ещё забыл сказать, что нижний конец обоих половинок углового стропила нужно будет чуть-чуть подпилить. На рисунке 14 на примере правой половинки показано место спила (синим цветом):

Рисунок 14

Далее мы всё делаем по уже знакомому из предыдущих статей сценарию: ставим необходимые стойки, ригеля, нарожники, подшиваем карнизы, делаем обрешётку…

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 местах, 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 вальмовая 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 ее уклон. 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 на более крутом подъеме.

Крыша с уклоном 7/12 является идеальным домом для 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 вполне реальная вероятность того, что страховка вашего домовладельца не покроет любой ущерб, который вы причините, если что-то пойдет не так.

Свяжитесь с Preman Roofing Solar для всех ваших кровельных нужд

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

В Preman Roofing Solar мы гордимся оперативными 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.

30 типов и стилей крыш (включая примеры и иллюстрации)

Если вы когда-либо выезжали за пределы своего района, вы, вероятно, видели много разных типов крыш на зданиях вокруг вас.

Каждая крыша спроектирована с учетом определенных преимуществ. Эти преимущества часто связаны с климатом и окружающей средой в районе, где они построены. Хотя некоторые типы крыш встречаются гораздо чаще, чем другие, каждый тип крыши имеет идеальное назначение и применение, будь то из-за его простоты, рентабельности или функциональности.

Продолжая прокручивать эту страницу вниз, вы увидите все самые распространенные (и не очень распространенные) типы крыш во всем мире.Вы также увидите полезное иллюстрированное руководство и реальные фотографические примеры каждого из них, чтобы вы могли визуализировать, как они выглядят, понять, для какой цели они служат и почему эти типы крыш более распространены в определенных частях мира.

1. Крыша с А-образной рамой

Крыша с А-образной рамой имеет крутой угол (линия крыши), который обычно служит одновременно крышей и двумя из четырех внешних стен. Крыша обычно начинается от фундамента или рядом с ним и соединяется наверху так, как будто это буква «А.«Потолок с А-образной рамой может быть открыт до верхних стропил.

Крыша с А-образной рамой — это простая и менее дорогая конструкция крыши, поскольку крыша служит одновременно крышей и стенами.

Крыши с А-образной рамой можно найти по всему миру, особенно в Европе, Северной Америке, Китае и на островах в южной части Тихого океана.

Дома с А-образной рамой существуют уже много веков, но их популярность резко возросла в 1950-х годах. По мере того, как популярность этого дизайна росла, поскольку он был простым и экономичным, А-образные оправы стали доступны в универмагах Macy’s в 1960-х годах, что еще больше снизило стоимость (источник).

2. Бочкообразная сводчатая крыша

Бочкообразные сводчатые крыши имеют изогнутую крышу, напоминающую разрезанную пополам бочку. Бочкообразные крыши спроектированы с той же целью, что и купольные крыши, с основным преимуществом перед купольными крышами в том, что они способны покрывать более длинные прямоугольные здания (источник).

Бочкообразные крыши обычно используются при проектировании заводов и других промышленных зданий, которые покрывают большие участки земли. Они часто строятся из металла, но также могут быть построены из традиционной битумной черепицы.

Цилиндрический свод — это простейший тип сводчатой ​​крыши с изогнутым, часто полукруглым поперечным сечением с полуцилиндрическим внешним видом, который может перекрывать большие расстояния. В случаях, когда окна устанавливаются вдоль крыши здания, сводчатые потолки могут быть полезны для обеспечения максимального количества света в здании (источник), а также они позволяют увеличить высоту, которая в противном случае была бы недоступна для других типов крыш. .

3.Bell Roof

Как следует из названия, колокольня — это крыша, напоминающая форму колокола. Этот тип кровли часто бывает разных форм, например, круглой, квадратной и многосторонней.

Из-за своего классического внешнего вида колокольня крыша обычно встречается в различных старинных постройках, включая церкви и школы колониальной эпохи, а также в исторических домах, таких как дома эпохи Тюдоров, Викторианской эпохи, королевы Анны и эдвардианской эпохи.

Колокольные крыши могут использоваться вместе с похожими по звучанию элементами, такими как литые, звездообразные или расклешенные карнизы, подчеркивая элементы крыши и делая их больше похожими на низ колокола.

4. ящик с двускатной крышей

Коробчатые двускатные крыши отличаются своими треугольными выступами на каждой стороне дома с закрытой крышей на конце. Этот тип кровли похож на обычную двускатную крышу, но с треугольными выступами закрытыми, а не оставленными открытыми. Коробчатые фронтоны имеют более выраженную треугольную форму, чем обычные двускатные крыши.

Как и другие типы двускатной кровли, коробчатые двускатные крыши могут быть покрыты практически любым кровельным материалом, таким как битумная черепица, бетонная черепица, кедровая черепица и металлические панели.Кроме того, их можно использовать в общих архитектурных стилях, особенно в американских колониальных домах, коттеджах и домах мастеров.

5. Крыша-бабочка

Крыша типа «бабочка» обычно состоит из двух тандемных частей, которые сходятся на полпути и имеют V-образную форму, расположенную под углом. Это дает эффект крыльев бабочки в полете, если смотреть снаружи, что делает его хорошим выбором для современных домов. Не всем крышам-бабочкам нужно, чтобы их две части физически встречались на полпути; единственное, что им нужно, это две части, наклоненные внутрь посередине.Крыши

Butterfly идеально подходят для домов в засушливом или пустынном климате, главным образом потому, что их центральная долина позволяет легко собирать дождевую воду. Крыши «бабочка» также идеально подходят для современной эстетики и домов, которые могут использовать естественное освещение, поскольку внешние края «бабочки» могут вместить окна большего размера, такие как окна от пола до потолка.

Однако из-за своей уникальной конструкции крыши-бабочки могут быть сложными в строительстве и обслуживании, поэтому для них требуются твердые мембраны, такие как TPO, PVC, EPDM, а также металлические швы.

6. Клесторийная крыша

У потолочного люка две наклонные стороны, соединенные короткой вертикальной стеной. Скат обычно падает наружу, что означает, что вершина находится где-то около середины крыши. Его наиболее характерной особенностью является ряд ровных горизонтальных окон (или одно длинное непрерывное окно) на открытой стороне вертикальной стены.

Этот тип кровли может быть симметричным или асимметричным, напоминать скиллионную крышу, а также иметь шатровую или двускатную конструкцию.Часто встречающиеся на Craftsman, Ranch и других похожих стилях дома, крыши с потолочными окнами позволяют обильному количеству солнечного света проникать в дом через окна. В результате комната остается хорошо освещенной даже зимой.

Изображение: Бен Чун

7. Комбинированная крыша

Комбинированные крыши — это буквально смесь различных стилей кровли, основанных на тематике здания и окружающей среде. Нет ограничений на то, сколько типов может включать эта крыша или какие из них можно комбинировать.Например, это могут быть несколько двускатных крыш вместе с вальмовой крышей над передним крыльцом или вальмовой крышей в паре с потолочной крышей для особого вида.

Благодаря своей уникальной архитектурной привлекательности комбинированные крыши хорошо подходят для современных домов. Однако обратите внимание, что самый большой риск сочетания разных стилей кровли — это создание большего количества впадин, что создает участки, подверженные утечкам. Следовательно, для этой кровли может потребоваться больше материала и труда, чем для кровли других типов.

8.Коническая крыша

Также известная как коническая крыша, шляпа ведьмы или крыша башни, коническая крыша имеет форму круглого плоского стекла и поднимается на вершину, образуя форму конуса. Подобно другим распространенным стилям кровли, таким как двускатные и шатровые крыши, конические крыши также имеют стропила и опорные колонны; хотя в большинстве случаев они имеют необычную форму и срезаны под разными углами, чтобы соответствовать форме конуса. Некоторые конические крыши выступают из стены, образуя карниз вокруг обычно круглой башни или сооружения.

Этот тип кровли часто встречается на вершинах башен средневековых замков, укреплений и викторианских домов. В восточноевропейской церковной архитектуре, особенно армянской и грузинской, широко используются конические крыши.

9. Поперечно-скатная крыша

Поперечно-вальмовые крыши (или поперечно-вальмовые) — одни из самых популярных вариантов стандартной конструкции вальмовой крыши, которую можно представить как две вальмовые крыши, соединенные вместе под прямым углом. Чаще всего их кладут на здания Т- или Г-образной формы.Скрещенные вальмовые крыши имеют две пересекающиеся вальмовые секции, идущие перпендикулярно друг другу. Шов образует двускатную крышу, а две секции пересекаются на конце, образуя впадину.

Эти крыши отлично подходят для конструкций с более сложной планировкой, чем обычная прямоугольная или квадратная, и невероятно хорошо выдерживают дождь, снег и сильный ветер. Как и во многих типах вальмовых крыш, на перекрестно-вальмовых крышах можно хорошо разместить водосточную систему. Раньше они были популярны в 19 веке, а позже были включены в дома в стиле ранчо в Америке.

10. Изогнутая крыша

Часто используется как альтернатива плоской кровельной системе, изогнутая крыша обычно крепится к более высокой внешней стене. Он образует арку, которая может переходить от пологого склона к более закругленной вершине, обеспечивая сток воды и добавляя ценность архитектурному интересу. Изогнутая крыша может использоваться для различных элементов дома, таких как пристройка или крыло, арочный вход или все здание. Из-за естественной изогнутой формы кровля этого типа часто требует гибкого металлического материала.

Изогнутая крыша впервые была замечена в 1920-х годах как покрытие для сараев, что позволило фермерам максимально увеличить запасы сена на чердаках сараев. В результате многие сараи с изогнутой крышей популярны на Среднем Западе и даже были адаптированы для использования во время Второй мировой войны.

11. Купольная крыша

Купольные крыши многоугольные и имеют форму перевернутой чаши. Купольные крыши являются относительно более дорогостоящими, чем другие альтернативы, но они чрезвычайно долговечны и идеально подходят для использования в определенных домашних условиях, таких как беседки или купола.При правильном планировании и проектировании их также можно использовать в качестве основной крыши здания.

Некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых для строительства купольных крыш, — это металл, черепица и стекло. Однако металл требует минимального ухода, что делает его лучшим выбором для этого типа кровли.

12. Куполообразная крыша свода

Это разновидность купольной крыши, но с некоторыми отличиями. Куполообразный свод имеет самонесущие арки, добавляя драматизма и визуального интереса конструкции.Куполообразные сводчатые крыши легко проливают воду, поэтому они отлично подходят для районов с большим количеством осадков. Однако большинство архитекторов выбирают их в первую очередь из-за их эстетической привлекательности.

Куполообразные сводчатые крыши редко устанавливают на дома. Вместо этого они часто используются в больших сооружениях, таких как соборы и музеи, из-за их очарования Старого Света и грандиозного дизайна.

13. Мансардная крыша

Слуховая крыша не является полностью отдельным типом крыши, но она получила свое название от слухового окна или оконной конструкции, которая выступает вертикально из наклонной крыши.Крыша, закрывающая это окно, называется слуховой крышей. Слуховые окна используются, чтобы сделать чердаки пригодными для жизни, которые в противном случае были бы темными и тесными.

Мансардные окна могут значительно улучшить эстетику дома, часто выступая в роли «глаз» дома. Они также бывают самых разных форм, включая слуховое окно с двускатной крышей, слуховое окно с вальмовой крышей, слуховое окно с плоской крышей и слуховое окно для стен. В большинстве случаев материалы, используемые на мансардной крыше, аналогичны материалам, используемым на основной крыше.

14.Крыша с опущенным карнизом

Крыши с опущенными карнизами имеют два ската, которые пересекаются в центре, как крыша из соляного ящика. Их наклонная сторона спереди имеет круто ниспадающие карнизы, отсюда и их название. Такой уклон приводит к тому, что в комнатах наклонные потолки, что делает его привлекательным для многих домовладельцев. В то же время он также помогает эффективно направлять воду в желоба и водосточные трубы, предотвращая стоячие воды, которые могут повредить материалы крыши.

Свесные карнизы крыши часто покрывают черепицей, и их обычно можно увидеть во многих традиционных домах в Соединенных Штатах.

15. Голландская двускатная крыша

Голландский фронтон — это комбинация вальмовой и двускатной крыши — фактически используется две крыши в одном жилище. Он использует шатровую крышу в качестве «основы», над которой в центре располагается двускатная крыша меньшего размера. В результате это увеличивает чердак, но также усложняет фиксацию конструкции от штормов и ветров, не говоря уже о водостоках.

Так как стандартная вальмовая крыша делает чердак тесным, двускатная крыша компенсирует это, предлагая сравнительно более просторное внутреннее пространство.Между тем, вальмовая конструкция обеспечивает большую долговечность и прочность, что приводит к лучшей погодоустойчивости всей кровельной системы. Подобную структуру можно найти в шатровых и двускатных крышах Восточной Азии, особенно в китайских и японских буддийских храмах.

16. Плоская крыша

Хотя они выглядят плоскими снаружи, плоские крыши не совсем плоские — они имеют небольшой наклон, чтобы вода не скапливалась наверху. Национальная ассоциация кровельных подрядчиков определяет крышу с уклоном 3 из 12 или меньше как «плоскую крышу».”

Плоские крыши в основном используются в коммерческих зданиях из-за их простоты и практичности, хотя во многих современных домах теперь используются плоские крыши. Некоторые из материалов, обычно используемых для систем плоских кровель, — это модифицированный битум, TPO, каучук EPDM и аэрозольная полиуретановая пена, в зависимости от того, как будет использоваться крыша. Например, коммерческие предприятия, которые используют свои крыши для ресторанов или дополнительных площадей для арендаторов, могут использовать материалы, более подходящие для пешеходов, такие как EPDM.

17. Двускатная крыша

Двускатные крыши, также известные как остроконечные или скатные крыши, являются одними из наиболее распространенных типов кровли, которые можно увидеть во многих домах по всему миру. Их легко узнать по стандартной треугольной или перевернутой V-образной форме. Многие домовладельцы предпочитают их главным образом потому, что они легко проливают воду и снег, обеспечивают большую вентиляцию чердака, а также дешевле и проще в строительстве, чем другие типы кровли. Двускатные крыши можно покрывать практически любым материалом, включая битумную черепицу, шифер, бетонную черепицу и металл.

Двускатные крыши также можно комбинировать с другими типами кровли и иметь другие подтипы. Однако одним из недостатков двускатной крыши является то, что она подвержена повреждениям от урагана, особенно при наличии значительного свеса.

18. Gambrel Roof

Двухскатная крыша похожа на двускатную крышу, но только если к ее нижним краям добавить еще один уклон. Нижний склон у гамбреля более крутой, а верхний — более пологий.

Крыши Gambrel часто называют «крышами амбаров», потому что их часто можно увидеть на крышах амбаров, фермерских домов и бревенчатых домиков.Однако их также можно использовать в широком спектре традиционных домов, в том числе в георгианском и голландском колониальном стиле. Благодаря своей форме они помогают обеспечить больше места для хранения в здании. Битумная черепица, шифер и металл — одни из наиболее широко используемых материалов для этого типа кровли. Более простая конструкция также позволяет использовать в кровле из двух балок только две балки, но это также делает крышу уязвимой для огромных нагрузок при сильном ветре.

19. Шестиугольная крыша

Шестиугольные крыши — это, по сути, крыши с шестью сторонами, которые наклонены вниз.Из-за своей уникальной многоугольной структуры эти крыши подходят не для каждого жилого или коммерческого здания. Фактически, они в основном используются для улучшения эстетической привлекательности конструкции, а не для ее полезности.

Некоторые из наиболее распространенных конструкций, в которых используются шестиугольные крыши, — это павильоны, кабинки для переодевания и беседки. В то время как шестиугольные крыши могут быть покрыты любым материалом, обычно лучше всего подходят битумная черепица и глиняная черепица.

20. Шатровая и двускатная крыша

Проще говоря, это тип крыши, у которой есть и шатры, и впадины.Многие жилые объекты в США покрываются шатровой крышей в основном из-за ее эстетических преимуществ. По сравнению с крышами, которые имеют единую форму, чтобы покрыть дом, этот тип кровли имеет множество провалов и выступов, добавляя драматический штрих и акцент к любой конструкции.

Вальмовая крыша является стандартом для многих колониальных построек и домов до 20 века. В настоящее время он также используется в различных современных домах.

21. Вальмовая крыша

В отличие от обычных двускатных крыш, которые не имеют наклонных конструкций с двух сторон здания, вальмовые крыши имеют наклоны со всех четырех сторон.Все стороны равны по размеру и соединяются наверху, образуя гребень. Такая конструкция делает их более устойчивыми по сравнению с двускатными крышами.

Из-за того, что со всех сторон наклонен внутрь, вальмовые крыши часто бывают более прочными и долговечными, чем их двускатные аналоги. Они отлично подходят для мест, подверженных сильным ветрам и снегу, так как наклон их склонов позволяет снегу легко соскальзывать. Они могут быть покрыты любым типом кровельного материала, включая черепицу и черепицу, и могут быть модифицированы, чтобы включить слуховые окна или вороньи гнезда.

22. Крыша Jerkinhead

Крыши Jerkinhead представляют собой комбинацию двух наиболее популярных типов кровли: двускатной и вальмовой. Однако, в отличие от голландского фронтона, который также представляет собой сплав обоих типов, крыши с остроконечными крышами — это в основном огромные фронтоны с приплюснутым остриженным краем, похожие на шатровую крышу.

По сравнению со стандартной вальмовой крышей, крыша с откидной крышкой предлагает больше чердачного пространства и гораздо большую устойчивость к ветру. Однако обратите внимание, что этот тип кровли имеет сложную конструкцию, что делает его более дорогостоящим в строительстве, чем стандартную двускатную или шатровую крышу.Название этого типа крыши, вероятно, произошло от шотландского слова «kirkin-head», что означает «церковная крыша», что позволяет предположить, что эта крыша использовалась в качестве крыши для старых шотландских церквей или культовых сооружений.

23. М-образная крыша

Крыша М-образной формы — это в основном двускатная крыша. Крыша опирается на две несущие стены с двумя наклонными сторонами, которые встречаются в центре, образуя М-образную форму.

В отличие от стандартных типов кровли, у которых есть желоба только по краям, крыши М-образной формы имеют центральную водосточную систему, которая проходит между двумя скатами, предотвращая накопление снега и воды зимой.Обычно используемые в американских домах, эти крыши могут быть покрыты большинством материалов, доступных на рынке, включая битумную черепицу, металл и черепицу.

24. Мансардная крыша

Как и двускатная крыша, мансардные крыши имеют два разных ската по сторонам каждой крыши. Но в то время как у таверны только две стороны, у мансардной крыши четыре, что делает ее аналогом вальмовой крыши (как у шатровой крыши). В мансардной крыше нижний уклон намного круче верхнего, а все стороны могут быть плоскими или изогнутыми, в зависимости от архитектурного стиля здания.Фактически, более низкий, более крутой склон можно использовать как дополнительное пространство пола, известное как чердак, и можно перемежать слуховыми окнами.

Особая французская эстетика этой крыши — это благодаря Франсуа Мансарту, который дал свое имя этому стилю в период французского барокко. Уникальные материалы, такие как медь и цинк, хорошо сочетаются с этим не менее уникальным типом кровли.

25. Крыша монитора

Мониторная крыша — это приподнятая надстройка, проходящая по коньку двускатной крыши.Благодаря его длинным сторонам владельцы могут установить окна или жалюзи на потолке, чтобы улучшить освещение и циркуляцию воздуха в здании.

Крыши с мониторами, которые проходят по всей длине здания, редко встречаются в жилых домах; вместо этого их обычно можно найти на складах, сараях и фабриках, где может быть полезно максимизировать дополнительный свет из окон на большей высоте. Построенные таким образом фонари также могут содержать вентиляционные отверстия. В большинстве случаев в этих конструкциях мониторов также используются материалы, покрывающие основную крышу.

26. Пирамидальная шатровая крыша

Как следует из названия, шатровая крыша пирамиды имеет форму пирамиды и возводится на вершине квадратного или прямоугольного основания. Он имеет четыре треугольные стороны, как стандартная вальмовая крыша, но вместо того, чтобы образовывать гребень в центре, стороны шатровой крыши пирамиды сходятся в одной точке, что означает, что у нее нет гребня, как у стандартной вальмовой крыши.

Этот тип крыши подходит для небольших строений, таких как коттеджи и бунгало, или небольших участков дома, таких как гаражи и бассейны.

27. Крыша соляного ящика

Крыша солянки известна своей асимметричной формой, напоминающей старинные деревянные соляные ящики 1700-х годов. Крыша соляной коробки имеет два ската разной длины, один из которых намного длиннее другого. Более легким визуальным представлением было бы смотреть на это как на двускатную крышу, но с одной стороной короче другой. Уклон может быть разным с каждой стороны.

Здания с этим типом кровли обычно имеют два этажа с одной стороны и один этаж с противоположной стороны.Крыши соляных ящиков были введены, чтобы удовлетворить потребность в большем внутреннем пространстве и покрыть дома в колониальном стиле и Кейп-Код в 17 и 18 веках. Благодаря наклонной конструкции по этой крыше легко стекает вода, что делает ее идеальной для районов, где бывают сильные дожди.

28. Пилообразная крыша

Пилообразная крыша состоит из ряда гребней с двойными скатами с каждой стороны. У них множество параллельных плоскостей, напоминающих зубья пилы, причем один склон выглядит круче другого.Окна часто устанавливаются в вертикальных пространствах крыши, что позволяет пропускать много естественного света.

Пилообразные крыши обычно используются в больших коммерческих и промышленных зданиях, но сегодня их можно увидеть и во многих современных домах. В зависимости от архитектурного стиля здания эта крыша может быть стальной, деревянной или бетонной.

29. Односкатная крыша

Односкатные односкатные крыши имеют наклон под определенным углом.Этот тип кровли распространен во многих современных домах, прежде всего потому, что он предлагает больше внутреннего пространства, чем более популярные двускатные и шатровые крыши, при этом сохраняя простой и изысканный вид.

Другие конструкции, в которых используются односкатные крыши, включают навесы для животных, надворные постройки и амбары для хранения. Резиновые покрытия и кровельные мембраны идеально подходят для этого типа кровли из-за крутого уклона. Для более обтекаемого вида владельцы недвижимости могут выбрать к нему материалы для стоячих швов.

Изображение: Мир теплиц

30.Skillion Roof

Крыши

Skillion похожи на односкатную крышу тем, что имеют единую плоскую поверхность с крутым и заметным уклоном. Однако, в отличие от последнего, крыши skillion могут иметь множество плоскостей — например, крыша-бабочка с перевернутой V-образной формой известна как разновидность крыши skillion.

Skillions привносят современный штрих в любую архитектуру, поэтому многие домовладельцы выбирают этот тип кровли. Они являются отличным выбором для зданий в дождливых и снежных регионах, так как их крутые склоны позволяют легко стекать воде и снегу.

Изображение: Билл Брэдли

22 фотографии вальмовой крыши (все стили вальмовой крыши)

Откройте для себя 5 типов вальмовых крыш и 22 примера многих домов, которые включают в себя все разные стили вальмовых крыш. От простых до очень сложных, компьютерных конструкций вальмовых крыш.

Шатровая крыша или шатровая крыша — это кровля, которая со всех сторон спускается вниз к стенам и, следовательно, не имеет вертикальных сторон.Шатровая крыша — это наиболее часто используемый тип крыши в Северной Америке после остроконечной крыши.

Этот стиль кровли стал популярным в Соединенных Штатах в 18, ^, веках, в ранний грузинский период. Многие дома в Средней Атлантике и на юге имели шатровые крыши, и эта крыша была ключевой характеристикой 18 домов на южных плантациях ^{-го и} века, особенно домов, построенных во французском колониальном или французском креольском стилях.

Эти крыши не только эстетичны, но и более аэродинамичны, чем плоские крыши.Следовательно, они предпочтительны в регионах, подверженных ураганам и градусам

.

Шатровые крыши бывают всех форм и размеров.

Мы начинаем эту статью с описания 5 различных типов вальмовых крыш.

Далее следует подборка из 20 фотографий домов с шатровой крышей.

Связано: Варианты ремонта крыши своими руками | Типы вентиляционных отверстий на крыше | Части крыши | Детали фермы крыши

5 типов скатных крыш

1. Обычная шатровая крыша

Обычная вальмовая крыша расположена на прямоугольном плане с четырьмя гранями. Наклон или уклон крыши почти всегда одинаковый, и, следовательно, они симметричны по своим осевым линиям. Более длинные стороны имеют трапециевидную форму, в то время как стороны спереди и сзади имеют треугольную форму и называются концами бедер.

Одним из недостатков вальмовой крыши является то, что она оставляет очень мало места на чердаке и подвержена протечкам.

2.Полуавтоматическая крыша

Полуавтоматическая, двускатная или остриженная двускатная крыша обычно характеризуется фронтоном, но вместо этого верхние точки фронтона заменяются небольшим вальм. Одним из преимуществ полувальмовой крыши является то, что на ней можно разместить водосточный желоб, который можно легко установить по всему дому.

Полувальмовая крыша состоит как из элементов двускатной, так и из скатной. Эти виды крыш очень распространены в Европе, особенно в Австрии, Словении, Дании, Германии и в районе Wealden на юго-востоке Англии.

3. Поперечно-вальцовая крыша

Поперечно-вальмовая крыша — один из наиболее популярных вариантов вальмовой крыши. Поперечные вальмы располагаются перпендикулярно зданиям L-образной формы, и их конструкцию можно сравнить с соединением двух зданий с вальмовой крышей. Шов образует ендовину или скатную крышу.

Как и полувальмовая крыша, эти крыши также отлично подходят для установки водосточного желоба и защиты от сильного ветра.

Они были очень популярны в Италии в 19, ^, веке, но стали фаворитом домов в стиле ранчо в Северной Америке в 20, ^, веках.

4. Пирамидальная шатровая крыша

Шатровая крыша, уложенная поверх квадратной конструкции, образует шатровую пирамидальную крышу или крышу павильона. Все четыре стороны крыши одинаково скошены на всех углах и встречаются на единой централизованной вершине, образуя отчетливую пирамиду.

Эти пирамидальные конструкции крыш обычно находятся на крышах беседок и других павильонных построек.

5. Вальмовая и двускатная крыша

Вальмовая и двускатная крыша может быть частью неправильной конструкции. У таких зданий может быть более четырех вальм на крышах, а на внутренних углах они образуют впадины.

Этот тип кровли также называют двускатной крышей с ломаной спинкой, потому что основные вальмы соединяются стропилами фронтонов с одной стороны и стропилами ендовы с другой.

20 Фото домов с шатровой крышей

Red Fairytale Дом с шатровой крышей

Этот красивый дом, выкрашенный в красный цвет, кажется, вышел из сказки. Деревянное здание с шатровой крышей и небольшим дымоходом наверху кажется расположенным на сказочной поляне посреди заколдованного леса.Кажется, это прекрасное место для отдыха и релаксации.

Ультрасовременный дом с шатровой крышей

Этот потрясающий дом говорит о богатстве и роскоши. Дом состоит из нескольких вальмовых крыш, сделанных из блестящего материала, вероятно, из какого-то металла. Множество крошечных прожекторов за пределами дома придают зданию золотистый блеск, еще больше усиливая роскошный вид.

Серый каменный дом с шатровой крышей

В этом доме большие камни.Стены дома из белого камня, но привлекают внимание уголь и дымчато-серые камни на шатровых крышах. Светлые и темные контрастирующие камни на крыше дома придают помещению очень элегантный и шикарный вид.

Белый и серебристый дом с шатровой крышей

Этот дом прекрасен своей простотой. Стены прекрасного сияющего белого цвета, а крыша сделана из темно-серебристой черепицы. Дом выглядит довольно просторным и воздушным, имеет отчетливую Г-образную форму за счет скрещенной вальмовой крыши.

Похоже, это идеальное место для тишины и покоя.

Причудливый коттедж Дом с шатровой крышей

Этот дом имеет почти такую ​​же цветовую комбинацию, что и дом перед ним, с его сияющими белыми стенами и серебряными шатровыми крышами. Однако он состоит из конструкции вальмовой крыши из-за ее более крупной и неправильной конструкции. Дом выглядит как коттедж, благодаря разнообразию пышных зеленых растений и цветов фуксии за его пределами.

Колониальный загородный дом с шатровой крышей

Чисто белые стены этого дома красиво контрастируют с земляно-коричневыми тонами шатровой крыши. Дом выполнен в элегантном стиле загородного дома, а высокие стены делают его весьма величественным. Это может быть отличный дом для некоторых зажиточных фермеров или любителей сельской местности.

Triangle Time Hip Roof House

Этот дом состоит из прямых линий и острых углов.Тепло-коричневые стены приятно контрастируют с холодным серебристо-серым цветом шатровых крыш. Что так привлекает в этом доме, так это множество красивых треугольных кончиков бедра, выходящих на лужайку перед домом. Это придает дому очень привлекательный вид.

Грузинский особняк с шатровой крышей

Особняк — классический образец грузинской архитектуры, отличающийся пологой шатровой крышей. Дом построен из маленьких кирпичей, которые когда-то были так популярны.Этот дом с белыми трафаретными окнами и дымоходными колоннами переносит вас в Англию 18 ^{-го и} годов.

Дом с шатровой крышей из древесного угля

Отличительной чертой этого потрясающего дома являются огромные широкие темно-серые шатровые крыши. Дом из бледно-кремового и серого камня с высокими окнами от пола до потолка. Однако светлая цветовая палитра уравновешивается темным штормовым оттенком его шатровых крыш.

Этот дом кажется идеальным балансом света и тьмы.

Старый дом с кирпичной крышей

В этом потрясающем кирпичном доме, кажется, все комнаты имеют шатровую крышу. Стены дома выполнены из кирпича в светлых нейтральных оттенках бежевого, а в шатровой крыше используется темный оттенок серого, оживляющий дом. Этот дом выглядит очень величественно и импозантно.

Багрово-серый дом с шатровой крышей

Эта стена очень эклектична: половина ее стен состоит из речных камней, а другая часть окрашена в темно-малиновый цвет.Эффект усиливается за счет серых шатровых крыш. В целом дом выглядит как место, куда может пойти и вдохновиться ценитель искусства.

Колониальный дом с шатровой крышей

Белые стены этого дома уравновешиваются теплыми деревенскими коричневыми тонами вальмовой крыши. Этот причудливый дом выглядит так, как будто он принадлежит большой ферме. Он также источает колониальную ауру из-за своей остроконечной крыши.

Зеленый дом с полукруглой крышей

Этот прекрасный дом выглядит очень уютно и комфортно.Для дома характерна односкатная крыша с кирпичным дымоходом. Что отличает от других домов, так это пастельно-зеленые цвета его деревянной стены и остроконечного входа в дом. похоже, это отличное место для зимнего отдыха.

Серый на серой шатровой крыше Дом

Дом состоит из бледно-серых стен с одной секцией теплого бежевого оттенка. Серебристо-серая шатровая башня над зданием. Этот дом с красиво ухоженным газоном и кустами — идеальное место для вечеринки в саду.

Неогородинский дом с шатровой крышей

В этом доме сочетаются георгианская архитектура и современный дизайн. Бежевые стены дома оттеняет прямоугольная шатровая крыша. Множество окон квадратной формы и дверь посередине усиливают симметрию дома. Ухоженный газон придает дому безупречный вид.

Маленький серый дом с шатровой крышей

Этот дом выглядит маленьким, но это не значит, что он не стильный.Стены дома в светлых нейтральных тонах затмеваются серой шатровой крышей, которая придает дому столь необходимый колорит. Небольшая белая терраса, зеленая изгородь и ухоженный газон — прекрасное дополнение к этому дому.

Неопалладианская вилла с шатровой крышей

Этот дом из красного кирпича заимствовал многие элементы палладианской архитектуры. Высокие и величественные окна, арочный дверной проем и темно-серая шатровая крыша — фирменные стили палладианской архитектуры.Эта чудесная вилла, окруженная зеленью, выглядит как идеальное место для старых английских аристократов.

Вилла с шатровой крышей из красного кирпича

Этот потрясающий дом максимально использовал красный цвет. Стены состоят из кирпича живого красного оттенка, но крыша уравновешивает его своим более темным и холодным оттенком красновато-коричневого цвета черепицы. Дом выглядит как идеальное место для зимовки.

Элегантный кремово-серый дом с шатровой крышей

Этот дом кремово-серого цвета — один из самых красивых домов с шатровыми крышами, которые мы когда-либо видели.Холодный серый цвет шатровой крыши приятно уравновешивает бледно-кремовый оттенок стен. Нейтральные оттенки компенсируются темно-красной дверью, которая придает красочность этому прекрасному дому.

Coral Pink Hip Roof House

Этот кораллово-розовый дом выделяется среди всех своих серых соседей своей удивительно красочной крышей в виде шатра и впадины. Здание выглядит так, будто оно придаст искорку цвета и яркости даже в самые унылые дни.

Вальмовые крыши чрезвычайно универсальны, поэтому их можно строить как в традиционных, так и в ультрасовременных домах.Итак, какой тип вальмовой крыши вам больше всего нравится?

Связанный: Все 36 стилей кровли | Типы кровельных ферм | Дома с двускатной крышей

Влияние наклона крыши и направления ветра на распределение ветрового давления на крыше квадратного пирамидального малоэтажного здания с использованием CFD-моделирования

В настоящем исследовании CFD-моделирование проводится для различных моделей зданий с пирамидальной крышей с аналогичной формой в плане но разные углы крыши и разные направления ветра.Основная цель этого исследования — наблюдать за изменением распределения давления ветра на поверхностях крыш с различными уклонами в зданиях пирамидальной формы.

Горизонтальная однородность профиля скорости при моделировании CFD

Горизонтальная однородность профиля скорости — это изменение скоростей в области на наветренной стороне модели здания, помещенной внутри области. Из строк с номерами 22–30 было создано в общей сложности девять вертикальных точек на расстоянии 100 мм каждое, чтобы наблюдать горизонтальную однородность профиля скорости, как показано на рис.5а. На рис. 5б показаны профили скорости по высоте области в разных точках. Наблюдается, что наверху здания скорость ветра составляет почти 11 м / с, подтверждая профиль скорости, полученный при моделировании CFD.

Рис.5

Однородность профиля горизонтальной скорости с наветренной стороны

Кроме того, наблюдается, что на линии 29, которая находится близко к зданию, помещенному в область, профиль скорости ниже, чем у линии 28. Это происходит из-за препятствия, вызванного положением здания, которое заставляет линии тока сливаются друг с другом.

Видно, что профиль скорости в вертикальных точках рядом с моделью здания на наветренной стороне постепенно уменьшается по сравнению с линиями рядом с входным отверстием, как показано на рис. 5. Профиль скорости, представленный белым цветом, находится в месте входа, а желтый — возле модели здания. На высоте здания величина скорости на 15% ниже скорости на входе. По мере увеличения высоты от дна величина скорости аналогична другим профилям скорости.

Коэффициенты давления на поверхность крыши здания

Для более детального анализа влияния наклона крыши на коэффициент давления на поверхность крыши здания, на рис.{2} _ {\ text {Ref}}}}, $$

(4)

, где P — статическое давление, P ₀ — эталонное статическое давление, ρ = 1,225 кг / м ³ — плотность воздуха и U _ref — ветер набегающего потока скорость на высоте здания ( U _ref = 9,81 м / с при z = 0,11 м). Изолинии коэффициента давления для разных уклонов кровли и для разных направлений ветра были построены с помощью Ansys Fluent.Для уклонов крыши 0 °, 10 °, 20 ° и 30 ° и для угла падения ветра 0 °, 15 °, 30 °, 45 °, 60 ° и 75 ° контуры показаны на рис. 6a – d. Крыша разделена на четыре части: поверхность A, поверхность B, поверхность C и поверхность D. Сторона A находится в наветренном направлении, а поверхность C противоположна поверхности A и находится с подветренной стороны, случай 0˚ угол падения ветра. . Грань B и грань D являются боковыми гранями крыши и параллельны потоку ветра, когда угол падения ветра равен 0˚.

Рис. 6

Контуры коэффициентов давления для a 0 °, b 10 °, c 20 °, d 30 °; уклоны крыш и для различных направлений ветра от до от 0 ° до 75 ° с интервалом 15 °

На рис.6а, крыша плоская, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления составляет -0,4, что меньше, чем максимальный коэффициент давления -0,9 по результатам экспериментального исследования в аэродинамической трубе, и максимальный коэффициент давления -0,98 по данным Исследование моделирования CFD на плоской крыше без открытия, как описано Roy et al. (2012a, 2012b) и максимальный коэффициент давления — 0,8 на наветренной поверхности крыши здания с плоской крышей с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \), как указано в ИС: 875 (часть-3) (2015).

На рис. 6b крыша имеет уклон 10 °, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления составляет как -0,57, что меньше максимального коэффициента давления -0,98 по экспериментальным данным в аэродинамической трубе. исследование и максимальный коэффициент давления — 0,91 по результатам моделирования CFD на пирамидальной крыше с уклоном крыши 10 ° без проема, как описано Roy et al. (2012a, b) и максимальный коэффициент давления — 1,4 на наветренной поверхности крыши здания с 10 ° двускатной крышей с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \) как Упоминается в ИС: 875 (часть-3) (2015).

На рис. 6c крыша имеет наклон крыши 20 °, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления равен -1,5, что больше, чем максимальный коэффициент давления -1,1 по экспериментальным данным в аэродинамической трубе. исследования и меньше максимального коэффициента давления -1,6 при исследовании моделирования CFD на пирамидальной крыше с уклоном крыши 20 ° без проема, как описано Roy et al. (2012a, b) и максимальный коэффициент давления — 1,2 на наветренной поверхности крыши здания с двускатной крышей 20 ° с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \) как упомянуты в IS-875 (Part-3): 2015 (IS: 875 (part-3) 2015).

На рис. 6d крыша имеет наклон крыши 30 °, и из всех углов падающего ветра максимальный коэффициент давления составляет -1,5, что больше, чем максимальный коэффициент давления -1,1 по экспериментальным данным в аэродинамической трубе. исследования и меньше максимального коэффициента давления -1,6 по результатам моделирования CFD на пирамидальной крыше с уклоном крыши 20 ° без проема, как описано Roy et al. (2012b) и максимальный коэффициент давления — 1,2 на наветренной поверхности крыши здания с двускатной крышей 20 ° с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \), как указано в ИС: 875 (часть-3) (2015).

Из рис. 6a – d видно, что коэффициенты давления ветра изменяются от коэффициента отрицательного давления к коэффициенту положительного давления по мере увеличения уклона крыши от 0 ° до 30 °. Кровля с уклоном 0˚ имеет отрицательные коэффициенты давления из-за ее плоской формы. Крыша с уклоном крыши 10 ° и 20 ° также имеет коэффициенты отрицательного давления на большей части поверхности, так как они также напоминают плоскую крышу. На рис. 6d коэффициенты положительного давления с максимальным значением 0,3 наблюдаются для уклона крыши 30 ° при направлении ветра 45 °, но для здания с двускатной крышей 30 ° он равен 0 и 0.3 для здания с двускатной крышей под углом 45 ° с \ (\ frac {h} {w} \ le \ frac {1} {2} \), как указано в IS: 875 (часть 3) (2015).

Из рис. 7, где коэффициенты давления, взвешенные по площади, были представлены графически, можно заметить, что величина отрицательного давления или всасывания непрерывно изменяется в зависимости от направления ветра. Из всех графиков ясно, что, когда поверхность будет перпендикулярна направлению ветра, будут более высокие коэффициенты давления по сравнению с коэффициентами давления на параллельных поверхностях.

Рис.7

Изменение коэффициентов среднего давления, взвешенных по площади ( C _p ) при изменении уклона крыши ( α ) для разных направлений ветра ( ϴ )

Также заметно, что когда соединение двух поверхностей будет перпендикулярно направлению ветра, тогда вся поверхность крыши будет иметь низкое ветровое давление, это из-за распределения ветра, поскольку соединение двух поверхностей разделяет ветер на две части. и влияние ветра на поверхность крыши становится меньше.

Подробное изменение коэффициентов давления со значениями на всех четырех сторонах крыши, т. Е. На стороне A, стороне B, поверхности C и стороне D, для направления ветра 0–75 ° с интервалом 15 ° для всех уклонов крыши, т. Е. 0 °, 10 °, 20 ° и 30 ° показано на рис. 8.

Рис. 8

Коэффициенты средневзвешенного давления по площади ( C _p ) на различных внешних поверхностях крыши с a 0 ° , b 10 °, c 20 ° и d Наклон крыши 30 ° для угла падения ветра от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

Из рис.8 видно, что взвешенные по площади коэффициенты давления непрерывно изменяются с изменениями углов падения ветра. В большинстве случаев сторона, перпендикулярная направлению ветра с наветренной стороны, испытывает самое высокое отрицательное давление или всасывание. Наивысший коэффициент отрицательного давления составил -0,540 для уклона крыши 10 ° с углом падения ветра 0 ° на поверхность A.

Чтобы узнать изменение давления при изменении уклона крыши, было проведено сравнение между средними значениями. коэффициенты давления (средневзвешенные по площади) и рис.9 показано это сравнение общих коэффициентов давления, взвешенных по максимальной площади, для различных уклонов крыши.

Рис.9

Максимальные коэффициенты давления (средневзвешенные по площади) для разных уклонов кровли

Из рис. 9 видно, что наивысший максимальный взвешенный коэффициент давления отрицательной площади соответствует уклону крыши 10 °. Для уклона крыши 0 ° и 30 ° он примерно одинаков, а для уклона крыши 20 ° максимальный взвешенный по площади коэффициент давления является самым низким.

Сравнение коэффициентов давления в здании с пирамидальной крышей с отверстиями и без них

Проемы в здании оказывают значительное влияние на коэффициенты ветрового давления.Для детального изучения этого эффекта коэффициенты давления из нашего настоящего исследования были сопоставлены с результатами Roy et al. (2012a), как показано на рис.10 а, б. В своем исследовании они провели исследование модели пирамидального здания с уклоном крыши от 0 ° до 30 ° с интервалом 5 ° с уклоном крыши до 20 °, а модели зданий с уклоном крыши от 15 ° до 20 ° были рассмотрены. @ 1 ° из-за меньшего всасывающего воздействия на скат крыши от 15 ° до 20 °. Было замечено изменение давления на крыше (обозначенное как A, B, C и D), и были рассмотрены максимальные значения всасывания, которые могут определять конструкцию элементов кровли.Показаны максимальные значения всасывания, и это необходимо для понимания природы ветровых воздействий на крышу с изменением наклона крыши и углов падения ветра.

Рис. 10

a Изменение коэффициентов максимального средневзвешенного давления (C _p ) на пирамидальной крыше без отверстий с уклоном крыши от 0 ° до 30 ° для угла падения ветра от 0 ° до 45 °, @ С шагом 15 ° (Рой и др. 2012b) и b Сравнение средневзвешенных по площади коэффициентов давления для направления ветра 15 ° с отверстиями и без них

Проведя сравнение значений давления, можно сделать вывод, что модель пирамидального здания с уклоном крыши от 15 ° до 20 ° имеет больше шансов выжить, чем другие уклоны крыши.

Проемы в здании влияют на распределение ветрового давления на его стены и крышу. Наше настоящее исследование обнаружило большую разницу в коэффициентах давления для моделей зданий с отверстиями и без отверстий. Эти результаты показаны на рис. 10. Было замечено, что коэффициенты давления для моделей зданий без отверстий почти в два или три раза превышают коэффициенты давления моделей с отверстиями.

Линии обтекания скорости

Точное моделирование ветрового поля вокруг крыши здания и понимание аэродинамики обтекаемого тела обеспечивают структурную безопасность и надежность при ветровых нагрузках (Fernando 2013; Li et al.2018). Мельбурн (1980) предоставил некоторую справочную информацию о механике турбулентных потоков с применением ее в области ветроэнергетики. Он рассмотрел эффекты турбулентности, в том числе влияние масштаба на поток над обтекаемыми телами и возникающие в результате давления и силы.

Линия скорости потока — это путь, по которому движущаяся частица движется в потоке жидкости. На рисунке 11 показано сечение обрывистого тела (то есть зданий и других инженерных сооружений, погруженных в атмосферный пограничный слой), погруженного в поток со скоростью V.Поток будет создавать локальные давления P над телом в соответствии с уравнением Бернулли и оставаться постоянным вдоль линии тока.

Рис. 11

Уравнение Бернулли и поток ветра вокруг прямоугольного здания (Статопулос и Баниотопулос, 2007)

В идеальных условиях застоя В ₁ = 0; P ₁ = P + 1/2 ρV ² и если V ₂ < V , P ₂ > P ; это подразумевает действующее внутрь давление (называемое избыточным давлением или просто давлением).Однако, если V ₂ > V, P ₂ C _P ) и определяется согласно формуле. 4. Основные характеристики устойчивого обтекания простого прямоугольного здания или башни показаны на рис. 11. Наличие обрывистых тел заставляет ветровой поток разделяться и формировать зону следа в подветренном направлении.Ветровой поток отделяется от тела на двух передних кромках и образует две области: внешний поток, где нет эффекта вязкости, и внутренний поток, то есть область следа. Внешний поток отделен от внутреннего потоком областью с высокой завихренностью, называемой «слоем сдвига».

Области отрыва потока и следа для квадратных и прямоугольных цилиндров, погруженных в поле течения, показаны на рис. 12а, б.

Рис. 12

Уравнение Бернулли и поток ветра вокруг прямоугольного здания (Simiu and Yeo, 2019)

Объединение давлений над телом дает результирующую силу и момент. {2} B}}, $$

(7)

, где B — типичный базовый размер конструкции.{2}}}. $$

(8)

На рис. 13 показаны линии тока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как показано на рис. 5, с уклоном крыши 0 °, т.е. модели плоских крыш с различными направлениями ветра. Поскольку модели зданий имеют квадратный план и моделируются для малоэтажных зданий, следует ожидать поля потока вокруг них с разделением линий тока и точкой присоединения согласно схеме, показанной на рис. 11. Однако из-за наличия отверстий в В модели здания различия в схемах течения значительны и зависят от изменения направления ветра.

Рис.13

Линии скорости тока для скатов крыши 0 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

Из рис. 7 и 8 видно, что максимальные средневзвешенные по площади коэффициенты среднего давления ( C _p ) выше для углов падения ветра 0 °, 15 ° и 30 ° из-за простого присоединения линий тока скорости, наблюдаемых с подветренной стороны, тогда как при углах падения ветра 45 °, 60 ° и 75 ° значительная зона рециркуляции видна с подветренной стороны.На лица A и B действуют более высокие коэффициенты давления, взвешенные по площади (всасывание), по сравнению с другими поверхностями.

На рисунке 14 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рисунке 5, с уклоном крыши 0 °, то есть модели плоской крыши с различными направлениями ветра. Было замечено, что зона торможения больше при углах падения ветра 0 °, 15 ° и 30 ° по сравнению с углами падения ветра 45 °, 60 ° и 75 °. Далее зона рециркуляции постепенно увеличивается при углах падения ветра 0 ° и достигает максимума при 75 °.

Рис. 14

Линии скорости тока для скатов крыши 0 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

На рис. 15 показаны линии тока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как указано на рис. 5, для моделей с уклоном крыши 10 ° при различных направлениях ветра.

Рис. 15

Линии тока для крыш с уклоном 10 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

И снова отверстия вызывают уменьшение образования зоны следа по сравнению со зданиями без отверстий, как показано на рис.11. За исключением углов падения ветра 0 °, все остальные углы ветра показывают образование зоны рециркуляции с подветренной стороны.

На рисунке 16 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рисунке 5, с уклоном крыши 10 ° при различных направлениях ветра. Было замечено, что зона торможения больше при углах падения ветра 0 ° и 75 ° по сравнению с углами падения ветра 15 °, 30 °, 45 ° и 60 °. Кроме того, зона рециркуляции такая же для углов падения ветра 0 ° и 75 ° и выше для углов падения ветра 15 °, 30 °, 45 ° и 60 °.Это наблюдение также отражается более высокими коэффициентами давления (всасывания), взвешенными по площади, на поверхности A и B для углов падения ветра 0 ° и 75 °. Опять же, для этой модели крыши на поверхность A и поверхность B влияют более высокие коэффициенты давления, взвешенные по площади (всасывание), по сравнению с другими поверхностями, как показано на рис. 7 и 8.

Рис. 16

Линии скорости тока для скатов крыши 10 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

Линии тока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как показано на рис.5, с различными направлениями ветра для моделей с уклоном крыши 20 °, показаны на рис. 17. Подобно моделям 10 °, в этой модели, кроме углов падения ветра 0 °, все другие углы ветра показывают образование зоны рециркуляции с подветренной стороны. боковая сторона. Взвешенные по площади коэффициенты давления (всасывания) на стороне A для угла падения ветра 0 ° выше, поскольку на подветренной поверхности не образуется зона рециркуляции, которая видна для всех других углов падения ветра.

Рис. 17

Линии тока для крыш с уклоном 20 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т.е.е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

Зона рециркуляции появляется около грани D при углах падения ветра 15 °, 30 ° и 45 ° и наблюдается около грани C при углах падения ветра 60 ° и 75 °. Это может привести к усилению всасывания на прилегающей стене. Очень резкое изменение схемы потока линий тока может быть из-за отверстий, поскольку отверстия принимают поток ветра по-разному для разных направлений ветра.

На рис. 18 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рис.5, с уклоном крыши 20 ° при различных направлениях ветра. Было замечено, что зона торможения больше при углах падения ветра 0 ° только по сравнению с другими углами падения ветра 15 °, 30 °, 45 ° и 60 °. Кроме того, зона рециркуляции меньше для углов падения ветра 0 ° и больше для других углов падения ветра. Это наблюдение также отражается более высокими коэффициентами давления (всасывания), взвешенными по площади, на поверхности A только для углов падения ветра 0 °. В этой модели крыши только на поверхность A влияют более высокие коэффициенты давления, взвешенные по площади (всасывание), по сравнению с другими поверхностями, как показано на рис.7 и 8.

Рис. 18

Линии тока для крыш с уклоном 20 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

Линии потока скорости в плоскости XY на высоте карниза, как указано на рис. 5, с различными направлениями ветра для моделей с уклоном крыши 30 °, показаны на рис. 19.

Рис. 19

Линии тока скорости для уклона крыши 30 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е.( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

Заметно значительное изменение зоны рециркуляции по сравнению с другими моделями крыш. В этих моделях также углы падения ветра 30 ° и 45 °, для которых характерно 2–3 количества больших зон рециркуляции по сравнению с другими углами ветра на подветренной стороне вблизи поверхностей C и D. Грани C и D для углов падения ветра 30 ° и 45 ° выше, как показано на рис.7 и 8. Зона рециркуляции появляется около грани D при углах падения ветра 60 ° и наблюдается около грани C при угле падения ветра 75 °. Это может привести к более сильному всасыванию на поверхностях крыши, грани D и C.

На рисунке 20 показаны линии тока скорости в плоскости XZ на центральной линии здания, как показано на рисунке 5, с уклоном крыши 30 ° при различных направлениях ветра. . Было замечено, что зона застоя видна над лицевой стороной C поверхности крыши при всех углах падения ветра.Кроме того, зона рециркуляции выше при углах падения ветра 30 ° и 45 °. Это наблюдение также отражается более высокими коэффициентами давления (всасывания), взвешенными по площади на грани C для этих углов падения ветра, как показано на рис. 7 и 8.

Рис. 20

Линии тока для крыш с уклоном 30 ° ( α ) и для различных углов падения ветра, т. Е. ( ϴ ) от 0 ° до 75 ° с шагом 15 °

После обсуждения скоростных линий тока для разных уклонов крыши и для различных углов ветра было замечено, что зона рециркуляции и зона застоя являются важными параметрами при рассмотрении коэффициента давления на поверхности крыши.

Ограничения и будущие исследования

Двумя основными целями этого исследования зданий с пирамидальной крышей были

(1) оценить влияние угла наклона крыши и (2) оценить влияние углов падения ветра.

В стенах здания имелись отверстия, как для нормального угла падения ветра ( α, = 0 °). Были оценены четыре угла наклона крыши (0 °, 10 °, 20 ° и 30 °). Важно отметить ограничения текущего исследования, которые могут быть рассмотрены в будущих исследованиях:

• В данном исследовании рассматривается упрощенное здание с одной зоной.Необходимо изучить влияние других параметров здания, таких как карниз и внутренняя планировка.

• Исследование выполнено для изолированного здания. Следует учитывать эффекты помех, чтобы лучше понимать изменения давления на крыше.

• В исследовании основное внимание уделяется углам падения ветра в направлении 0–75 ° с интервалом 15 °.

• В этом исследовании все случаи имеют одинаковую высоту здания, а отношение высоты к ширине здания такое же, как упомянуто в IS-875 (Часть-3): 2015 [60].

• Требуются дополнительные исследования для изучения влияния площади стены над и под впускным отверстием, а также для лучшего понимания ее влияния на зону следа, зону рециркуляции и зоны застоя, создаваемые в разных местах здания из-за набегающего потока.

• По всем контурам коэффициентов давления и линий тока скорости были проанализированы эффекты наклона крыши, направления ветра и раскрытия. Было обнаружено, что влияние проемов на распределение ветрового давления и поведение ветрового потока вокруг моделей зданий больше, чем направление ветра и уклон крыши. Настоящее исследование может быть продолжено путем анализа моделей зданий для других уклонов крыш и других типов проемов.

Общие принципы строительства (рисунки 1-10)

Чертежи строительных норм. Раздел A: Общие принципы строительства (рисунки
1-10)

Раздел A: Общие принципы строительства (рисунки 1-10)

Введение | Раздел A (1-10) | Раздел A (11-16) | Раздел B | Раздел C | Раздел D | Раздел E | Раздел F | Раздел G
Загрузите файлы AutoCAD DWG (zip-архив): Раздел A | Раздел B | Раздел C |
Разделы D-G

Рисунок A-1 : Формы планов зданий

Успех, с которым здание переживает землетрясение, составляет
существенно повлияла его форма в плане.Большинство зданий с простым
прямоугольной формы, без выступов, хорошо работать в условиях землетрясения, при условии
конструкция адекватная. Следует избегать длинных узких построек. Длинные постройки
должны быть разделены на отдельные блоки с адекватным разделением.

Рисунок A-2: Размер и расположение отверстий в стенах

Расположение и размер проемов в стенах имеют большое влияние на прочность.
стены и ее способность противостоять силам землетрясения.Отверстия должны быть расположены подальше
от угла на чистом расстоянии не менее высоты проема. это
рекомендуется минимальное расстояние 15 дюймов. Общая длина отверстий
не должна превышать длину стены между последовательными поперечными стенами. В
расстояние по горизонтали между двумя проемами не должно быть меньше высоты
более короткие отверстия.

Рисунок A-3 : Типовая деталь угла стены

Рисунок A-4 : Типовая деталь примыкания к стене

Рисунок A-5 : Армированная каменная кладка фронтона

Важный фактор сейсмостойкости бетонной кладки
здания — это детализация и размещение стальной арматуры.Армирующие направляющие
данные на этих рисунках должны использоваться только для простых одноэтажных зданий, построенных
из качественных бетонных блоков. Помимо минимальной вертикальной стены
арматура, все стены, углы и стыки армировать. Все по вертикали
арматуру необходимо надежно закрепить на кольцевой балке. Горизонтальное армирование должно быть
ставится каждые 3 курса. Оконные и дверные косяки следует укрепить и привязать к
перемычки. Фронтальные стены должны быть усилены прутьями, прикрепленными к бетонной балке на
высоты карниза и наклонной кольцевой балки в верхней части фронтона.

Рисунок A-6 : Рекомендуемый метод строительства на
Наклонные площадки

Здания, расположенные на открытых участках (например, на выступе холма), наиболее уязвимы,
в то время как те, что защищены естественным рельефом, менее уязвимы. При размещении
строительства, поэтому следует избегать крутых склонов и краев обрывов, а также других
условия, такие как долины с крутыми склонами, где наблюдается исключительно высокая скорость ветра.

Если строительство на крутых склонах неизбежно, следует использовать железобетонные анкерные балки.
сконструирован так, чтобы уменьшить несвязанную высоту колонн максимум до 10 футов, как показано.
На более пологих участках удовлетворительная подвесная плита может быть достигнута за счет
использование в качестве несъемной опалубки рыхлого гранулированного заполнителя.

Рисунок A-7 : Конструкция вальмовой крыши

Рисунок A-8: Конструкция двускатной крыши

Рисунок A-9 : Соединение стропила / кольцевой балки

Рисунок A-10 : Соединение настенной плиты и ураган
Детали ремня

Опыт и исследования показали, что плоские крыши уязвимы для сильных ветров.В
усилие для уменьшения поднимающей силы ветра на крышу, уклон кровли не должен быть
менее 25-30 градусов. Следует использовать вальмовые крыши, так как эта форма крыши использовалась
оказался более устойчивым к ураганам, чем двускатная крыша. Где используются двускатные крыши
они должны быть прочно построены. Свесы крыши также испытывают высокое местное давление.
и, по возможности, их следует свести к минимуму или полностью удалить. Где
у зданий есть крытые дворики или веранды, их крыши должны быть отдельными конструкциями, а не
чем пристройки к крыше основного здания, так что крыша патио или веранды может потеряться
не ставя под угрозу безопасность основной крыши.Основная крыша должна быть надежно прикреплена к
кольцевую балку и коньковые балки. Этого можно достичь, используя ремни для урагана.

Введение | Раздел A (1-10) | Раздел A (11-16) | Раздел B | Раздел C | Раздел D | Раздел E | Раздел F | Раздел G

Вальмовая крыша — 3D BIM объекты

Эта статья о формах крыши, включающей в себя вальм. Чтобы узнать о других значениях, см. Стропила.

Вальмовая крыша , Вальмовая крыша ^{[1] Шатровая крыша} или — это тип крыши, у которой все стороны наклонены вниз к стенам, обычно с довольно пологим уклоном (хотя по определению шатровая крыша шатровая крыша с крутыми скатами, поднимающимися до пика).Таким образом, дом с шатровой крышей не имеет фронтонов или других вертикальных сторон крыши.

Квадратная вальмовая крыша имеет форму пирамиды. Вальмовые крыши на домах могли иметь две треугольные стороны и две трапециевидной формы. Вальмовая крыша в прямоугольном плане имеет четыре грани. Они почти всегда имеют одинаковый наклон или наклон, что делает их симметричными относительно осевых линий. Вальмовые крыши часто имеют ровную облицовку, а это означает, что водосточный желоб может быть установлен повсюду. Вальмовые крыши часто имеют мансардные скошенные стороны.

Строительство

Конструкция вальмовой крыши в Северной Австралии, демонстрирующая конструкцию многошпиндельной фермы. Синие элементы представляют собой гнутые металлические кровельные обрешетки или прогоны.

Вальмовые крыши сложнее построить, чем двускатные, и для этого требуются более сложные системы стропил или ферм. Вальмовые крыши могут быть построены на самых разных формах в плане. Каждый гребень находится в центре прямоугольника здания под ним. Треугольные грани крыши называются концами вальмы, и они ограничены самими бедрами.«Бедра» и вальмовые стропила располагаются на внешнем углу здания и поднимаются на гребень. Там, где у здания есть внутренний угол, между наклонными поверхностями соединяется впадина. Их преимущество заключается в том, что они создают компактный и солидный вид. Уклон (наклон) кровли может быть разным.

Использовать

В современной домашней архитектуре шатровые крыши часто встречаются в бунгало и коттеджах и являются неотъемлемой частью таких стилей, как американский Foursquare. Тем не менее, шатровая крыша использовалась во многих различных стилях архитектуры и в самых разных конструкциях.

Преимущества и недостатки

Вальмовая крыша является саморегулирующейся и требует меньше диагональных распорок, чем двускатная крыша. Таким образом, шатровые крыши гораздо лучше подходят для защиты от ураганов, чем двускатные крыши. Вальмовые крыши не имеют больших плоских или скошенных концов, которые могли бы ловить ветер, и по своей сути они намного более устойчивы, чем двускатные крыши. Однако в случае урагана крыша также должна быть крутой; предпочтительно не менее 35 градусов от горизонтали или более крутой уклон. Когда ветер обтекает пологую шатровую крышу, крыша может вести себя как крыло самолета.Затем создается подъем с подветренной стороны. Чем ровнее крыша, тем больше вероятность, что это произойдет. Более крутая вальмовая крыша, как правило, заставляет ветер останавливаться, когда он пересекает крышу, разрушая эффект. Если уклон крыши меньше 35 градусов от горизонтали, крыша будет приподниматься. Более 35 градусов, и ветер не только вызывает эффект сваливания, но и давление ветра удерживает крышу на стеновой плите.

Возможным недостатком вальмовой крыши по сравнению с двускатной крышей того же плана является меньшее пространство внутри кровельного пространства; доступ затруднен для обслуживания; вальмовые крыши труднее проветривать; и нет фронтона с окном для естественного света. ^{[2] [3]}

Варианты

Мансардная крыша

Мансардная крыша — это разновидность вальмовой крыши с двумя разными углами наклона крыши, нижняя из которых намного круче верхней.

Тент

Шатровая крыша — это тип многоугольной шатровой крыши с крутыми скатами, поднимающимися к вершине или перекрестку.

Фронтальная крыша или голландский фронтон

Другой вариант — фронтальная крыша (британская терминология) или голландская двускатная крыша (U.S. и австралийская терминология), у которого есть бедро с небольшим фронтоном (фронтон , ) над ним. Этот вид упрощает конструкцию кровли; фермы не требуются, но все же у него ровные стены и ровные карнизы.

Полу-вальмовая крыша

Полубедра , с остриженной крышей или крыша с двускатной крышей крыша имеет двускатный, но верхняя точка фронтона заменена небольшим бедром, выступающим за верхнюю часть фронтона. Нижний край полубедра может иметь желоб, который ведет к остальной части крыши с одной или обеих сторон.Как двускатная крыша, так и полушатровая крыша занимают промежуточное положение между двускатным и полностью шатровым типами: двускатная крыша имеет двускатный скат над шатром, а полушатровая крыша — шатровый над фронтоном.

Полушатровые крыши очень распространены в Дании, Германии и особенно в Австрии и Словении. Они также типичны для традиционных деревянных каркасных зданий в районе Уилден на юго-востоке Англии.

Полуаватные крыши иногда называют «голландскими шатрами», но этот термин легко спутать с «голландскими фронтонами».

Крыша павильона

Вальмовая крыша квадратной конструкции, обычно встречающаяся над беседками и другими конструкциями павильонов, также известными как пирамидальная крыша.

Рейнский штурвал или крыша штурвала

Остроконечная крыша на шпиле или башне, ориентированная так, что имеет четыре двускатных конца. Посмотрите церковь Святой Марии Пресвятой Богородицы, Сомптинг, Шпейерский собор или Лимбургский собор.

См. Также

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. В первую очередь они связаны с системами кровли и стеновых обшивок, а также с траекторией вертикальной нагрузки между конструктивными элементами (van de Lindt et al., 2013). Большая часть жилья в Северной Америке состоит из деревянных домов на одну семью (Amini and van de Lindt, 2014; Standohar-Alfano and van de Lindt, 2016). Разрушения кровли жилых домов, а именно разрушение соединений крыши со стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, были тщательно изучены из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов относительно других построек в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с авариями жилых домов. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети из 32 миллиардов долларов застрахованных убытков от торнадо связаны с жилыми постройками (Simmons et al., 2015).

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

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

Результаты

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

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

Анализ повреждений

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

Торнадо в Мур, штат Оклахома, был определен как событие EF5 с повреждениями в диапазоне от EF0 до EF5, наблюдаемых на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека и, по оценкам, был нанесен экономический ущерб до 3 миллиардов долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0 – EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и поэтому можно определить множество 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, Таскалуса и Джоплина, используется в настоящем исследовании для изучения природы разрушения вальмовой крыши. В данных выявляется множество случаев частичного разрушения вальмовой крыши. Как и в случае результатов анализа хрупкости, проведенного Kopp et al. (2016), наблюдаемые разрушения вызывают дополнительные вопросы относительно вероятности и условий, при которых могут произойти частичные разрушения вальмовой крыши.Отдельные примеры наблюдаемых отказов от Мура показаны на Рисунке 3 и обсуждаются ниже.

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

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

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

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

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

Статистический анализ возникновения отказов

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

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

Анализируются две области исследования, обведенные белым цветом на Рисунке 4, и оценивается возникновение различных видов отказов. Фотографии повреждений в отмеченных местах были изучены, и отмечен предполагаемый тип отказа. При этом просмотре данных каждое отдельное жилище оценивалось на предмет того, было ли повреждение вызвано RTWC, обшивкой или повреждением каркаса. Помимо повреждений кровли, включаются разрушения стен, соответствующие 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 соответствующими повреждениями 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, а 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 верифицирован метод численного моделирования для анализа эффектов внутренней нагрузки и прочностных характеристик компонентов деревянной каркасной крыши при ветровом подъеме. После разработки модели для получения сил стержня рассчитываются возможности элемента. Результаты выбранного метода моделирования методом конечных элементов объединяются с расчетными значениями пропускной способности элементов.Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме относительных соотношений спроса и мощности (D / C) и определить возможные места уязвимости. В настоящей работе термин «элемент» относится как к элементам деревянного каркаса, так и к соединениям между ними. Оба типа элементов составляют звенья на вертикальном пути нагрузки, и потенциальные отказы могут возникать в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Стивенсона (2017).

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

Анализ спроса и мощности секций стропильных и каркасных крыш

Чтобы понять возможность выхода из строя элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить воздействие нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностями элементов противостоять этим воздействиям. 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.

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

Конструкции вальмовых крыш, 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 каркасные конструкции требуют рассмотрения в настоящем исследовании, поскольку согласно имеющимся данным обследования, оба типа кровли не работают.

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

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

Для крыши с решетчатым каркасом, Раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010) используется для определения соответствующих требований к размещению и размеру элементов в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Результирующая структура проиллюстрирована на рисунке 8 с помеченными размерами элементов и расстоянием между ними. Компоновка элементов крыш с решетчатой ​​рамой способствует разделению нагрузки между гранями и отдельными элементами крыши. Вальмовые стропила переносят нагрузки между элементами на смежных гранях крыши, а обшивка играет роль в эффектах системы между элементами на одной стороне. Из-за такой схемы невозможно извлечь двумерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было сделано в случае ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ крыши с рамной 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 четырехскатной вальмовой крыши.

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

Численное моделирование скатных 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 каркасной конструкции расчет отдельного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы выбранные стропила можно было смоделировать с закрепленным и жестким шарниром на опорах, и 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 требует корректировки, чтобы можно было провести прямое сравнение с DOD-6 для жилых построек.Однако на основании этого результата из литературы можно сделать некоторые наблюдения. Моррисон и Копп (2011) протестировали соединения ногтя на пальце ноги при реалистичной ветровой нагрузке и аналогичным образом связали результаты прочности с основной системой сопротивления ветровой нагрузке, а также с расчетными скоростями ветра компонентов и обшивки, используемыми в ACSE 7-05. Скорость ветра 71,5 миль в час согласуется с оценками, приведенными в Таблице 5 Моррисона и Коппа, которые не учитывают распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетные скорости ветра по Моррисону и Коппу (2011) увеличиваются.

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

Расчет емкости

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

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

Результаты спроса и мощности

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

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

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

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

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с опорой на пальцах имеет самую низкую относительную прочность с разницей в 40% 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 самых простых ремней для защиты от ураганов может привести к повреждению компонентов каркаса фермы.

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

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

Ограничения

Настоящий статистический анализ и анализ D / C успешно доказывают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предлагают некоторые условия, которые могут повлиять на режим, при котором может выйти из строя шатровая крыша с деревянным каркасом.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы 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 наружного каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных разделением нагрузки в конструкциях с рамой на стержнях.

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 фото отказы могли возникнуть из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропильной балкой и балкой на верхней плите стены или возникли как разрушение верхнего стропильного соединения.Кроме того, системные эффекты могли привести к постепенному, каскадному разрушению соседних стыков, что привело к удалению всех поверхностей крыши после инициирования в одной точке.

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

Как уже упоминалось, анализ D / C для случая стержневой рамы не предсказал, что соединение стропил со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с балкой потолка.Согласно расчетам несущей способности стропил, соединение стропила с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего соотношение D / C равно 0,2. При более внимательном рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты соединения; однако похоже, что гвоздей было не больше нескольких. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы 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 способность определять уязвимые места в секциях крыши с фермами и рамой при ветровом подъеме.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные результаты:

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

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

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

• Выявлен дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей 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 кровли из-за этого режима разрушения при осмотре классифицируется как повреждение DOD-6; однако на самом деле это может произойти при более низких скоростях ветра, чем те, которые требуются для отказа RTWC, как показывает текущий анализ D / C. Этот режим отказа требует дальнейшего изучения, и дополнительная статистика его возникновения будет включена в будущую работу.

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

• Случай анализа рамок также показал, что RTWC с ограниченными возможностями являются наиболее уязвимым компонентом в двумерном анализе. Отношение D / C RTWC стержневой рамы составляет 1,129 при той же приложенной высоте, что и ферма. Тем не менее, верхнее стропильное соединение также имеет относительно высокое отношение D / C, равное 0,66. Изучение фотографий, сделанных при обследовании повреждений, показало, что 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 Г.К. и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной для защиты магистерской диссертации СС. Гипотеза и подход к работе были разработаны авторами совместно.SS выполнил весь анализ, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для подачи под непосредственным контролем GK и AA. Г.К. и А.А. рекомендовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя, что вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследованы и решены.

Заявление о конфликте интересов

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

Благодарности

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

Список литературы

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

Хендерсон Д. Дж., Моррисон М. Дж. И Копп Г. А. (2013). Реагирование прибитых гвоздями соединений крыши 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 строительных исследований и строительства. (2009). Оценочный лист CCMC 11996-L: MT-20 и MII-20 .Оттава, Онтарио: Национальный исследовательский совет Канады.

Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

-V

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

-Y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

CrossRef Полный текст | Google Scholar

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

Google Scholar

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

Google Scholar

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