Ломаная вальмовая крыша: 40 фото домов, дизайн, варианты

40 фото домов, дизайн, варианты

Практичная по конструкции и солидная по дизайну ломаная крыша идеально гармонирует с архитектурой частных домов, выдержанных в любом стиле: классическом, современном, провинциальном. Предлагаем вам найти вдохновение в нашей коллекции фото, для которой мы отобрали самые интересные решения для традиционных и ультрасовременных кровель ломаной формы.

Двухскатная ломаная крыша

Основное преимущество ломаной крыши — это возможность рационального использования подкровельного пространства загородного дома. При этом кровля ломаного типа более практична, чем традиционная двухскатная, так как ее мансарда получается просторнее за счет двух скатов, расположенных почти что вертикально.

Помимо практичности, ломаные кровли очень внушительно смотрятся, в духе «мой дом — моя крепость». Особенно выразительны контрастные сочетания облицовки фасадов с кровельным настилом, как на фото — здесь окрашенное в красный цвет дерево удачно скомбинировано с ломаной фальцевой крышей из оцинкованного металла.

В отличие от традиционных, современные кровельные конструкции ломаного типа имеют более пологие верхние и практически вертикальные нижние скаты. Так площадь кровли значительно снижается, и, соответственно, становятся меньше затраты по ее монтажу. Внешне такие дома представляют собой симбиоз деревенского кантри и современного авангардизма, когда обшитые рустикальной доской фасады мирно уживаются с лаконичными оконными рамами из металла и окрашенной фальцевой кровлей.

Еще один пример деревянного зодчества в современной манере — индивидуальный коттедж с большой массой остекления, ломаной металлической крышей и колоритной обшивкой из пестрой доски. Сохранив традиционные формы и фасадную отделку, такая архитектура выглядит очень смело, по-новаторски.

Сдержанную архитектуру современного коттеджа с ломаной крышей можно сделать интереснее при помощи эффектной металлической лестницы, ведущей на второй этаж здания. При этом лестничная площадка сможет с успехом выполнить функцию террасы.

Кирпичная или каркасная постройка в деревенском стиле — любое здание удачно гармонирует с ломаной крышей нейтрально-серого цвета, а колоритности архитектуре добавят оконные рамы и входные двери яркого оттенка.

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

Мансардная кровля

Коттедж с ломаной крышей и фасадами из профнастила металлизированного бежевого оттенка смотрится очень современно, несмотря на традиционность архитектурных форм. Особенно эффектна призматическая арка, обрамляющая пространство балкона на мансарде.

Слуховые окна на мансарде под ломаной крышей — не единственный источник естественного света, поступающего во внутренние помещения. Пристроив к мансарде террасу, вы не только сделаете интерьер светлее, но и получите дополнительную зону для отдыха. Такой просторный балкон будет также играть роль навеса над крыльцом, как в проекте дома на фото.

При отделке крыши ломаного типа можно использовать комбинацию из нескольких материалов, например, гибкой и деревянной черепицы, как на фото.

Бюджетный вариант отделки частного дома — фасады, обшитые вагонкой, и кровля с настилом из рулонной битумной черепицы или Ондулина.

Авангардный антураж частному дому на фото придает отделка из серого фальца, а архитектуру здания подчеркивают белые торцевые доски, повторяющие очертания ломаной крыши с мансардой и пристройкой-верандой.

Несмотря на использование рустикально-седой доски в обшивке фасадов, дом на фото не выглядит провинциально, а наоборот, очень даже по-современному. Основным стилеобразующим элементом здесь выступает панорамное остекление мансарды с использованием металлического профиля.

Просторный первый этаж кубической формы со сплошным остеклением и лаконичная ломаная кровля с мансардой — это оригинальные черты дизайна коттеджа в стиле модерн на фото. Наружная отделка дымчато-серого тона акцентирует лаконичность и даже некоторую аскетичность архитектуры этой загородной усадьбы.

Темно-серый тон, присутствующий в фасадной облицовке коттеджа на предыдущем фото, плавно перетекает в дизайн его интерьеров — несущие конструкции и ограждение антресольного этажа, камин и обивка мебели — все выдержано в сдержанно-серой гамме. Уютные, теплые нотки в обстановку дома вносит древесина медово-янтарного цвета.

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

Четырехскатные крыши

Ломаной может быть не только двускатная, но и четырехскатная вальмовая крыша, как на фото этого провинциального домика во французской глубинке.

Массивная вальмовая крыша ломаной конструкции выглядит очень основательно, особенно с кровельным покрытием из сланцевой или металлической черепицы.

Песочно-белая вальмовая крыша с несколькими изломами красиво завершает архитектуру частной усадьбы, построенной в стиле фахверк. Белые фасады, желтовато-коричневое дерево и серый сланец — благородное сочетание для наружного дизайна загородного дома.

Отличительная черта современной архитектуры частных домов — приземистость зданий, как вы видите на фото, когда высота первого этажа идентична высоте вальмовой крыши с мансардой.

Интересное решение для загородного дома в деревенском стиле — деревянные фасады скомбинированы с шатровой кровлей, имеющей несколько изломов. При этом дополнительные скаты крыши формируют навесы над крыльцом и пристройками: гаражом и верандой.

Современные кровли

На фото — нетривиальный вариант дизайна частного коттеджа, каркас которого собран из металлического профиля, крыша имеет ломаную конфигурацию, а фронтон обшит пестрой древесиной.

Геометрические формы, массивная вальмовая крыша с множественными изломами, темная отделка из одного материала как для фасадов, так и для кровли — характерные черты дизайна современных коттеджей в скандинавском стиле.

На фото — частный дом с абсолютно нестандарной ломаной кровлей в виде комбинации многогранных объемов и квадратными окнами разного размера на мансарде.

Необычный вариант кровли в авангардном стиле: крыша этого современного коттеджа, построенного из пеноблоков, представляет собой как бы половинку традиционной ломаной конструкции.

Комбинация стен из деревянного бруса и ломаной кровли из оцинкованного фальца — колоритное сочетание материалов для дизайна загородного дома в стиле модерн.

Односкатная кровля с изломом и двумя плоскими участками — прекрасный вариант эксплуатируемой крыши для загородного дома, обшитого профнастилом в манере хай-тека.

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

Крыши из Ондулина

Ломаная крыша из зеленого Ондулина гармонично дополняет архитектуру деревянных каркасных домов, построенных в деревенском стиле. Натуральные тона светлого или темного дерева приятно сочетаются со всеми оттенками зеленого и органично вливаются в окружающий ландшафт. Белые обрамления оконных проемов освежают темную цветовую гамму фасадов на фото и вносят акцентные штрихи в дизайн дома.

Комбинация вагонки на фасадах и кровельного покрытия из Ондулина — один из самых экономически выгодных вариантов отделки частного дома. Рифленая поверхность стен в какой-то мере перекликается с волнообразным профилем Ондулина — и это придает цельность экстерьеру здания, несмотря на выраженный цветовой контраст между терракотово-красным кровельным настилом и белой стеновой обшивкой. Такая основательная ломаная крыша, цвет которой намного темнее фасадной отделки, добавляет солидности антуражу дома.

Простота монтажа ломаной кровли из Ондулина позволяет реализовать достаточно сложные конструкции, одну из которых вы видите на фото. Здесь кровля имеет не только два ската с небольшим изломом, она также снабжена дополнительными, более пологими скатами, которые помогают отводить обильные осадки без лавинообразного схода. Кроме конструктивной практичности, крыша из коричневого Ондулина на фото эффектно оттеняет песочно-желтые фасады дома.

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

Ломаная крыша для частного дома: что, зачем и как?

Двускатная кровля с крутыми изломами на скатах — привычное зрелище для пригородов и почти правило для частных домов в городской черте. Еще ломаная крыша часто венчает дореволюционные здания и жилые комплексы премиального уровня. В чем же причина такой популярности этой конструкции в городах? Какими бывают ломаные крыши? Каковы их особенности? С этим, а также с порядком строительства таких кровель разберемся в статье.

Стандартная ломаная крыша обычно смотрится не очень красиво: подкровельный этаж получается непропорционально большим и нависает над домом; скаты с изломами создают ощущение неправильности; силуэт дома получается каким-то громоздким. В общем, чтобы ломаная крыша выглядела эстетично, нужно привлекать грамотного архитектора, который визуально скроет лишний объем, не уменьшая его. Ведь именно из-за дополнительного жилого пространства все и затевалось.

При всех эстетических недостатках, ломаная крыша — лучший способ расширить жилую площадь на мансардном этаже после плоской кровли. Поясним на примере.

Если вы делаете мансарду под двускатной крышей, то жилое пространство с потолками нормальной высоты будет занимать 50-60% от площади других этажей, а у пологих крыш — и того меньше. Если же крыша ломаная, то жилое пространство на мансарде займет 70-95% площади этажа в зависимости от угла наклона частей ската. При такой разнице несложно простить ломаной крыше не лучшую эстетику.

Кроме увеличения площади мансарды, ломаная конструкция крыши упрощает и удешевляет организацию естественного освещения мансарды:

1. Увеличенная площадь фронтонов позволяет установить в них окна больших размеров. Фронтонные окна в разы дешевле и надежнее мансардных, поэтому их установка снижает общие расходы. Конечно, не всегда можно достичь нужного уровня естественного освещения без мансардных окон, но их понадобится меньше.
2. Вместо дорогих и сложных в монтаже мансардных окон в крутых участках ската можно сделать слуховые окна. При этом они будут давать намного больше света, чем обычные «кукушки», поскольку в крутых скатах не нужно делать глубокую нишу для окна.

Хотя конструкция стропильной системы ломаной крыши сложнее, если сравнивать со «скелетом» обычной двускатной кровли, на практике она проще в монтаже. Для стандартной скатной крыши нужны длинные и тяжелые стропила, а найти качественные пиломатериалы подходящей длины непросто. Установить их и вывести в плоскость еще сложнее. Ломаный скат крыши состоит из двух участков: верхнего треугольника с висячими стропилами и нижних наслонных стропильных ног. Суммарная длина стропил при этом получается больше, а вот доски для их монтажа — намного короче.

Ломаная крыша — это, скорее, не конкретная конструкция кровли, а ее признак. К ломаным относятся все виды крыш, у которых есть изломы на скатах, если они не вызваны врезкой слуховых окон, щипцов или необходимостью состыковки элементов сложной кровли.

Ломаные крыши бывают пяти видов:

• односкатная;
• двускатная;
• вальмовая;
• шатровая;
• сложная;
• веранда с ломаной крышей.

Односкатные ломаные крыши — самый редкий вид. Они практически не встречаются, хотя полезная площадь под такими кровлями наибольшая. Достигается это за счет размещения жилого пространства возле трех стен, а под наклонным потолком делают лестницу. Это позволяет залить мансарду светом от окон в стенах, поэтому при такой планировке дорогие мансардные окна не нужны. А понижение уровня потолка над лестницей никак не сказывается на комфортности жилого пространства. Пример, как выглядит такая односкатная ломаная крыша, на фото:

Двускатные ломаные крыши, напротив, очень распространены. Настолько, что многие считают двускатную мансардную и ломаную крышу синонимами, не подозревая, что есть и другие виды.

У обычного дома с двускатной ломаной крышей пятиугольный фронтон, пологая верхняя часть ската с уклоном 25-30° и крутая нижняя часть ската с углом наклона 50-60°. Как правило, ни слуховых, ни мансардных окон в такой крыше не делают для удешевления конструкции. Получается функциональная, но часто не очень красивая крыша, которая по форме напоминает кровлю классического амбара.

Но не всегда двускатные ломаные крыши и их строительство — это выбор между внешним видом и практичностью, на фото ниже пример эстетичного дома с такой кровлей:

Слуховые окна уравновешивают массивную крышу, делая ее более гармоничной. Врезки в кровлю — это вообще универсальный способ сделать ломаную крышу визуально менее громоздкой, который работает со всеми видами кровель.

Вальмовая ломаная крыша — это лучший выбор для больших коттеджей и многоквартирных жилых зданий. Такая кровля сложнее в монтаже, зато она устойчивее к ветровым нагрузкам и выглядит аккуратнее за счет отсутствия фронтонов. Но у этой особенности есть и обратная сторона — мансарду под вальмовой ломаной крышей нельзя осветить с помощью дешевых фронтонных окон. Впрочем, это редко когда имеет значение по двум причинам.

Во-первых, вальмовыми ломаными крышами обычно накрывают действительно большие здания. Например, многие старые городские дома, некоторые из которых занимают целый квартал, перекрыты вальмовыми ломаными крышами. Фронтонные окна не играют существенной роли в освещении настолько просторной мансарды, поэтому устройство вместо фронтонов еще двух скатов не сильно увеличивает стоимость строительства.

Во-вторых, чем выше здание и больше площадь крыши, тем важнее ее устойчивость к ветровым нагрузкам. А фронтоны — это слабое место любого здания, поскольку направленный в них ветер работает на срыв кровли.

Шатровая ломаная крыша — это частный случай вальмовой. Различие между ними только одно: если вальмовой крышей можно перекрыть любое прямоугольное здание, то шатровой — только квадратное. В остальном все то же самое: повышенная устойчивость к ветровой нагрузке, аккуратная форма.

Ломаные крыши нестандартной формы, а также те, которые состоят из многочисленных щипцов и врезок, называют сложными. Такие кровли очень дорогие, зато они всегда выглядят красиво:

Для частных домов непрямоугольной формы сложные крыши — единственный возможный вариант. Но при их проектировании важно снизить к минимуму количество ендов и мест примыканий кровель к стенам, поскольку на этих участках чаще всего возникают протечки.

Отдельный вид домов с ломаными крышами — это коттеджи с пристройкой-верандой или террасой. Чтобы перекрыть закрытую веранду или сделать навес над ней, один из скатов кровли как бы «ломают» еще раз, но в обратную сторону. Получается переломанная крыша сложной формы:

У такой конструкции есть свои плюсы и минусы. Из плюсов: кровля веранды — это продолжение крыши дома, поэтому для нее не нужно делать отдельную стропильную систему и заниматься герметизацией места примыкания навеса к стене. Из минусов: переход от ската с большим уклоном к пологому скату — слабое место всей кровли. Здесь повышенная вероятность протечки и скопления больших масс снега зимой.

Ломаная крыша — это далеко не новая конструкция. В Европе дома с такой кровлей массово строят ни одну сотню лет. Естественно, за такое время появились дизайнерские приемы, которые делают ломаную крышу более эстетичной. Вот основные из них:

1. В скатах делают слуховые окна (люкарны, «кукушки»), которые не только решают задачу естественного освещения и вентиляции подкровельного пространства, но и как бы «разрезают» большую кровлю, уравновешивая ее.
   
2. Чтобы сделать крышу разнообразнее, на ней можно сделать балконы или даже террасу. В качестве бонуса вы получите зону отдыха и видовые площадки.
   
3. Кровля ломаной крыши обычно перекрывается темным кровельным покрытием, а стены здания красятся в более светлые цвета или облицовываются более светлыми материалами. Это выравнивает пропорции дома, поскольку темная крыша на фоне светлых стен выглядит меньше.
   
4. Нижнюю часть ската делают не ровной, а выгибают. Плавная изогнутая линия придает крыше элегантный вид.
   
5. На концах скатах делают небольшие обратные изломы-козырьки. Это визуально уменьшает высоту крыши. К тому же, эти козырьки лучше защищают стены дома и отмостку от сильного намокания во время дождя.
   

Использовать все эти приемы одновременно совсем не обязательно. Достаточно всего 3-4, чтобы сделать дом с ломаной кровлей красивым, а мансарду — еще более комфортной для жизни.

Сооружение даже стандартной двускатной ломаной крыши — не самая простая задача. Но она выполнима даже для новичков, если не отступать от проекта и инструкций производителя. При работе в одиночку ломаная крыша даже проще в монтаже, чем стандартные односкатные и двускатные кровли. У нее относительно короткие стропильные ноги, в то время как длинные стропила обычных скатных крыш укладывают силами нескольких человек.

Устройство ломаной крыши начинается с расчетов и проекта.

Правила расчета

Стропильная система крыши рассчитывается в соответствии со строительными нормативами, главные из которых это СП 17.13330.2017 «Кровли» и СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Выполнение требований этих нормативов при расчетах обязательно, поскольку их нарушение может привести к обрушению кровли зимой.

При расчетах учитывают:

1. Статичную нагрузку, которая действует на стропильную систему постоянно. Это вес кровельного покрытия, гидроизоляции, утеплителя, пароизоляции, обрешетки, контробрешетки, мансардных окон и других элементов, которые будут установлены на кровле.
2. Переменную нагрузку, которая действует на кровлю временно. Хотя по правилам нужно рассчитывать все виды временных нагрузок, на практике для частных домов обычно считают только снеговую и ветровую.

В зависимости от полученного значения суммарной нагрузки, длины и ширины скатов выбирают угол наклона кровли, шаг стропил, схему их крепления, минимальное сечение всех элементов стропильной системы — от мауэрлата до конька. Важно понимать, что у этой задачи нет единственно правильного решения. Например, если стропила по расчетам получились слишком толстые, их сечение можно уменьшить, если поставить чаще. А чересчур большую снеговую нагрузку легко снизить, увеличив уклон скатов. Примерная схема расчета ломаной крыши приведена на рисунке ниже:

Если вы строите дачу, баню и другие не самые ответственные строения, то можете попробовать сделать все расчеты сами. Если же вы строите дом для постоянного проживания, то закажите проект ломаной крыши со всеми расчетами у специалистов. Не рискуйте — необходимость переделки крыши будет стоить куда дороже, чем заказ проекта у архитектора. Не говоря уже о вашей безопасности.

Кроме того, не обязательно оплачивать дорогой индивидуальный проект. Достаточно типового. Например, если вы строите каркасный дом с ломаной крышей своими руками, то, скорее всего, уже приобрели готовый проект со всей документацией. За небольшую дополнительную плату типовой проект могут доработать под ваши требования и климатические условия.

Устройство стропильной системы

Стропильная система — это каркас крыши, поэтому при ее монтаже важно соблюдать все строительные нормы. Конечно, нарушать нормы при устройстве кровельного пирога тоже нельзя, но цена ошибки разная. Если вы забудете заклеить стыки пароизоляции, то со временем вам придется разбирать отделку и менять утеплитель. Это дорого, но несравнимо дешевле, чем даже точечная переделка стропильной системы, не говоря уже о ее серьезной реконструкции. Поэтому будьте внимательны как при монтаже, так и при выборе материалов.

Требования к материалам

Стропильную систему большинства домов делают из дерева хвойных пород, как правило, сосны. Она достаточно прочная, чтобы выдерживать большие нагрузки, долговечная и при этом недорогая. Иногда вместо дерева хвойных пород могут использовать лиственницу или даже дуб, но это исключительные случаи из-за высокой цены пиломатериалов этих пород.

Независимо от вида древесины, пиломатериалы для стропильной системы должны соответствовать требованиям:

1. Дерево должно быть хорошо высушено. Максимальная влажность — 12%, но лучше, если она будет 8% и ниже. Особенно это важно для несущих элементов: мауэрлата, стоек, стропил. Недосушенные доски и брус под нагрузкой могут деформироваться: доски, как правило, выгибаются, из-за чего их несущая способность снижается, а вот брус может просто провернуть вокруг своей оси. Этот дефект называется винтовым короблением и его невозможно компенсировать подпорками, дополнительными креплениями или хомутами.
2. На пиломатериалах не должно быть пороков. Это несросшиеся сучки, трещины, червоточины, следы гниения и поражения болезнями, обзол. Пиломатериалы с такими дефектами недопустимы не только из-за меньшей несущей способности по сравнению с качественными досками или брусом, но и из-за потенциального отложенного вреда для всей стропильной системы. Так, в обзоле могут быть яйца или личинки жуков-древоточцев, споры грибов, древесные инфекции, которые в условиях кровельного пирога смогут быстро распространиться на весь каркас.
3. По возможности следует использовать цельные доски и брус. Конечно, если нужны пиломатериалы длиной более 6-9 м, то их почти неизбежно придется сращивать. Но любое сращивание, даже если оно выполнено по всем правилам, — это ослабленный участок конструкции. Поэтому его нужно избегать везде, где это в принципе возможно.
4. Пиломатериалы должны быть обработаны антисептиками и огнезащитными составами. Идеально, если обработка выполнена погружным способом с пропиткой древесины в специальных ваннах. Но такое дерево стоит дорого, поэтому для частных домов пиломатериалы обычно обрабатывают поверхностно, покрывая их защитными составами с помощью кисти или валика.

Если стропильная система будет изготовлена из металла, то для нее необходимо брать металлический профиль, швеллеры и другой металлопрокат без видимых дефектов: каверн, нарушения геометрии, проржавевших участков. После монтажа сварные швы обязательно очищаются от шлака и шлифуются, если это необходимо. Затем металл грунтуют в два слоя и красят.

Порядок монтажа стропильной системы

У ломаной крыши достаточно сложная стропильная система, порядок монтажа которой во многом отличается от стандартного.

В первую очередь, как и при устройстве других типов кровли, на стены укладывают мауэрлат, закрепляя его на анкера, закладные или просто обвязывая проволокой. Если брус мауэрлата недостаточно длинный, его сращивают примерно посередине стены с помощью врезки на половину толщины. Длина врезки должна быть минимум в 2-2,5 раза больше толщины бруса. К слову, о брусе — его сечение обычно равно 150×150 мм, 150×200 мм или 200×200 мм. Брус большего сечения практически не применяют, поскольку из-за внушительного веса его сложно поднять на крышу, не говоря уже о нагрузке на стену.

А вот дальше порядок монтажа ломаной крыши уникален:

1. В два ряда устанавливают вертикальные стойки из бруса 150×150 мм или большего сечения, на которые будет опираться крыша в месте излома. Стойки тщательно выравнивают и временно закрепляют распорками.
2. Поверх стоек одного ряда укладывают прогоны, тоже из бруса 150×150 мм.
3. Сверху на прогоны укладывают затяжки из досок 50×150 мм или 50×200 мм, попарно соединяя противолежащие стойки.
4. Устанавливают нижние стропила из досок 50×200 мм, снизу закрепляя их к мауэрлату проволокой или с помощью подвижного ползункового крепления. Сверху стропила крепятся к прогону с вырезом.
5. Ставят верхние стропила, тоже из досок 50×200 мм, скрепляя их в верхней точке друг с другом, а в нижней — с затяжкой. Оба крепления делают внахлест.
6. Устанавливают вертикальные бабки между верхним концом верхних стропил и затяжкой.
7. Крепят схватки и подкосы, если они необходимы по проекту.

У ломаной крыши почти никогда не делают коньковый прогон, поскольку если дом небольшой, то при такой конструкции стропильной системы он просто не нужен. Более того, его вес — это существенная дополнительная нагрузка для крыши.

Но иногда коньковый брус, все-таки, используют. Он нужен для дополнительной устойчивости крыш больших коттеджей и многоэтажных зданий. Для таких домов ветровая нагрузка уже имеет существенное значение. Кроме того, чем сложнее форма крыши, тем неравномернее на ней лежит снеговой покров и тем важнее каждый элемент распределения нагрузки по стропильной системе.

Устройство кровельного пирога

У кровельного пирога ломаной крыши тоже есть свои особенности, хотя их немного, если сравнивать со стропильной системой.

Пароизоляция

Пароизоляционную пленку крепят к стропилам с помощью строительного степлера. Нахлест между соседними полотнами пленки должен быть около 15 см, такой же нахлест нужно делать на все конструкции: стены, вентиляционные шахты, лестничную клетку. В местах стыков и примыканий пароизоляционную пленку проклеивают с помощью специальных герметизирующих лент или армированного скотча. Если этого не сделать, то в кровельный пирог будет проникать водяной пар из помещения.

При использовании фольгированной пароизоляции ее крепят отражающей стороной внутрь помещения. При этом между пароизоляцией и внутренней отделкой нужно предусмотреть зазор в 1,5-2 см, иначе она просто не будет работать — отражать инфракрасные лучи внутрь помещения.

Кроме скатов, пароизоляцию нужно уложить на пол между стропилами и стойками.

Утепление

Поверх пароизоляции изнутри перпендикулярно стропилам набивают внутреннюю обрешетку. После этого между стропилами сверху на пароизоляционную пленку укладывают утеплитель. Кровлю утепляют жесткими плитами минеральной ваты, экструдированного пенополистирола (XPS) или пенополиуретана (PIR).

Чтобы избежать появления мостиков холода, плиты теплоизоляционного материала монтируют вплотную к стропилам или враспор. Кроме того, утеплитель во втором слое размещают со сдвигом относительно стыков плит первого слоя. Таким же образом утепляют пол возле угла кровли.

Гидроизоляция

Для гидроизоляции кровли лучше использовать диффузионные или супердиффузионные мембраны. Они надежно защитят утеплитель от намокания из-за протечки, но при этом не помешают водяному пару покидать кровельный пирог.

Гидроизоляцию временно крепят строительным степлером к стропилам с нахлестами:

• 15 см в месте горизонтального стыка;
• 10 см в месте вертикального стыка;
• 15 см в местах примыкания к конструкциям.

Как и пароизоляцию, гидроизоляционную мембрану в местах нахлестов проклеивают герметизирующей лентой или армированным скотчем. После этого ее окончательно закрепляют с помощью контробрешетки.

Укладка кровельного покрытия

Для монтажа кровельного покрытия поверх гидроизоляции и контрреек набивают сплошную или разряженную обрешетку. Зависит от выбранного материала. Так, ломаная крыша из финской черепицы сначала закрывается сплошным основанием из OSB-плиты или влагостойкой фанеры, а для монтажа несущих и части стеновых марок профнастила часто нужна обрешетка с довольно большим шагом.

Подход к монтажу у разных видов кровельных материалов отличается. Но есть несколько общих особенностей, характерных именно для ломаной крыши:

1. Кровельное покрытие, которое настилается на верхнюю часть ломаной крыши, должно немного выступать на изломе. Получившийся карниз будет защищать излом от ветра и влаги.
2. Для закрытия конька нужно использовать самую широкую коньковую планку из доступных. Из-за небольшого уклона скатов под узкую планку может попадать снег и влага, которые будет задувать под конек сильный ветер.
3. Водосток обязательно нужно крепить к обрешетке на крюки с длинным основанием, а не прикручивать к лобовой доске — снег и дождь не будут задерживаться на крутых скатах, поэтому нагрузка на желоба будет повышенная.

Из-за крутых скатов в нижней части крыши обслуживание и ремонт ломаной крыши затрудняется. Также повышаются требования к качеству укладки тяжелых штучных материалов: керамической и цементно-песчаной черепицы. Поэтому для ломаной крыши лучше выбирать относительно долговечные, но легкие материалы: металлочерепицу, профнастил, битумную черепицу.

Ломаная крыша — один из лучших вариантов кровли для жилой мансарды. Под ней много пространства с нормальной высотой потолков, в которое проще и дешевле пустить солнечный свет. Недостаток в виде не лучшего внешнего вида решается с помощью устройства слуховых окон, балконов, выгибания нижнего ската.

Чаще всего ломаная крыша двускатная. Но она может быть и четырехскатной, и даже односкатной.

В монтаже ломаной крыши самое сложное — это расчет нагрузок и стропильной системы. Кроме того, порядок установки элементов стропильной системы отличается от способа монтажа обычных скатных крыш, но этот процесс нельзя назвать сильно сложным. Все вполне можно сделать самостоятельно, тем более с учетом сравнительно небольшой длины стропил.

Вальмовые крыши частных домов: 100+ фото

Содержание

1. Достоинства
2. Недостатки
3. Виды
4. Расчеты
5. Нюансы по стропильной системе
6. Этапы монтажа

Внешний облик дома напрямую зависит от того, какая у него крыша, имеет ли она шикарный вид или нет. Однако не стоит забывать о том, что в первую очередь крыша должна выполнять не эстетическую функцию, а защитную. Конструкция вальмовой крыши очень популярна, особенно для одноэтажных домов, она является одним из видов четырехскатных крыш.

Достоинства

К преимуществам следует отнести:

• Неимение вертикальных торцевых стен и фронтона.
• Самое лучшее сопротивление действиям ветра.
• Меньше других типов крыш поддается разрушениям в участке карнизного свеса.
• Высокая жесткость благодаря угловым ребрам.
• Можно обустроить свесы, защищающие стены и фасад от влияний погоды (дождя или снега).
• Эстетически привлекательный внешний вид, солидность, торжественность.

Недостатки

В независимости от того, что имеется ряд достоинств вальмовой крыши, о недостатках также забывать нельзя. Одним из отрицательных качеств станет сложность монтажа такого типа крыши, ведь установить ее гораздо труднее, чем двухскатную. Из-за сложностей в установке логично, что и стоимость вальмовой крыши будет выше.

Также следует отметить то, что торцевые стороны крыши уменьшают чердачную площадь, поэтому сооружать мансарду под такой крышей не рекомендуют. Если же сделать здесь мансарду, то нужно особое внимание уделить окнам, так как они могут пропускать влагу, вследствие чего будут появляться лужи.

Виды

Традиционная вальмовая крыша оснащена прямыми стропилами и угловыми ребрами, идущими к самому коньку. Свесы кровли имеют единую высоту, установленную заранее. В целом же две плоскости крыши напоминают трапецию, а торцевые прилегают и внешне напоминают треугольник.

Вальмовая шатровая – это четырехскатная крыша, ребра которой сходятся в одну верхнюю точку. Датская или голландская полувальмовая – верхняя часть коротких скатов оснащена фронтонами.

Вальмовая ломаная – четырехскатный вид крыши, что именуется мансардной крышей. Такой вид крыши является самым трудным в постройке и монтаже, но именно под ней можно расположить большую и просторную мансарду. Ломаная крыша самая дорогая, однако, ее использование наиболее рациональное.

Расчеты

Для того чтобы рассчитать площадь крыши в квадратных метрах нужно учесть:

• Длину ската от карниза до конька.
• Площадь, взяв во внимание трубу дымохода и окна в крыше.
• Свесы, паралеты и стены брандмауэра.
• Примыкания полотен (в случае рулонной кровли), а также стоячие фальцы.

Если кровельный материал, что используется для покрытия вальмовой крыши – металлочерепица, то длину скатов необходимо уменьшить на 0,7 метра.

Расчеты площади вальмовой крыши очень трудны, проводить их самостоятельно не рекомендуется. Лучше всего привлечь профессионалов, способных с помощью компьютерной программы точно рассчитать площадь, сделать замеры.

Для максимальной точности крышу условно разбивают на несколько частей, после чего считают площадь каждой из них и в итоге суммируют. Этот метод является оптимальным, так как он прост и надежен, возможность ошибки полностью исключается.

Правильный расчет площади влияет не только на прочность и надежность конструкции, но и на стоимость строительства, так как рассчитывается нужное количество всех материалов: древесины, кровельного покрытия и прочего.

Также важно учесть технические параметры покрытия, его толщину и длину. Все это напрямую влияет на вес кровельного покрытия, удобство его установки. Например, керамическая черепица тяжелая, необходимо создание стропил и монтаж обрешетки, а для гибкой черепицы все это не требуется, так как она имеет сравнительно небольшой вес.

Нюансы по стропильной системе

Стропильной системе и ее конструкции нужно уделить особое внимание, так как ее монтаж гораздо дороже и труднее, в сравнении с односкатной или двухскатной крышей. Данная конструкция нуждается в установке специальных стропил (накосных диагональных), ориентированных к углам стен.

Диагональные стропила гораздо длиннее стандартных, они опираются на стропила скатов (нарожники). Следовательно, из этого на эти стропила возлагается в 1,5 раза больше нагрузка, чем на традиционные стропила. В связи с этим нужно уделить особое внимание выбору древесины, что должна быть максимально качественной. Накосные стропила сооружают по методу спаривания, чтобы они могла справиться с нагрузкой, возлагаемой на них.

Процесс спаривания диагональных стропил позволит:

• Получить длинные неразрезные балки.
• Обрести высокую прочность, способную справится с нагрузками за счет двойного сечения.
• Унификация типоразмеров деталей, что используются.

Этапы монтажа

Последовательность сбора вальмовой крыши:

• Сооружение мауэрлата. Под этим понятием скрывается обычный брус из дерева, сечение которого составляет 100*100, 100*150 или 150*150 миллиметров. Важная особенность – брус должен быть цельным, сучки и трещины недопустимы.
• Крепление мауэрлата. Он соединяется по всей длине не встык, а в накладку, после чего углы крепятся металлическими уголками, пластинами и скобами.
• Монтаж конька, стоек и боковых балок. Идеальное соотношение ширины к высоте – 1:2. Таким образом, балки практически не будут деформироваться, смогут прослужить долгие годы. Стропильный брус выбирается аналогичным путем.
• Монтаж стропил и их обрезание по высоте. Установка накосных стропил с большим сечением.
• Установка рядовых стропил. Угловые стропила должны иметь большое сечение, так как они имеют повышенную нагрузку и должны качественно с ней справляться.
• Монтаж оставшихся стропил. Все они должны быть цельными или на их стыки устанавливают специальные накладки. Соединяют деревянные элементы внахлест с помощью металлических уголков. В месте соединения всех элементов нужно установить опорные врубки, укрепляющие конструкцию крыши.

После этого остается выбрать лишь тип кровли и приступать к финальным работам. Следует отметить, что процесс сбора каркаса крыши трудоемкий, требует особых знаний и навыков, поэтому лучше нанять профессионалов.

Ломаные крыши частных домов

Ломаная крыша — тип крыши, которую образуют ломаные и изогнутые линии. Она создает дополнительное и просторное жилое пространство под кровлей, что позволяет построить мансарду с большой площадью. Кроме того, проект дома с ломаной крышей выглядит оригинально, солидно и эффектно. Такая конструкция имеет пологую верхнюю и наклонную нижнюю части.

Ломаная кровля подходит для больших и просторных домов с оптимальной шириной в шесть метров. В данном случае получится максимально практично и рационально использовать полезную чердачную площадь. Это функциональная, практичная и просторная установка.

За счет сложной конструкции ломаная крыша отличается устойчивостью к сильному и резкому ветру, осадкам. Однако при этом установку отличает сложность расчетов, проектирования и монтажа. Кроме того, потребуется большой расход материалов. Современное проектирование позволяет сделать не только стандартную двускатную ломаную кровлю, но и другие варианты.

Виды ломаной крыши

• Двухскатная классическая ломаная кровля содержит два ската, которые расположены в противоположных сторонах. При этом верхняя и нижняя стороны имеют вид прямоугольника. Две его плоскости сгибаются в центре и создают на стыке ребро. В итоге образуются ломаные и изогнутые линии. Это подходящее решение для дома с мансардой;
• Односкатная включает наклонную плоскость, которая закреплена на стенах разной высоты. Это экономичная и доступная, легкая в установке и проектировании конструкция;
• Трехскатная конструкция содержит два торца, один из которых включает вертикальную стену, а второй устанавливают с изломами и изгибами профиля, повторяющего изломы и изгибы боковых скатов. Она используется для соединения мансарды одного строения с крышей другого. Данный вариант снижает вес дома, давление на фундамент и почву;
• Четырехскатный вариант отличается сложностью в создании проекта и установке, так как включает ломаные профили по каждому из четырех скатов кровли. Однако данные скаты обладают легким весом и дают минимальную нагрузку на строение и фундамент;
• Изготавливают вальмовые и полувальмовые конструкции, многощипцовые, полуовальные (сводчатые), шатровые и другие варианты. Какую кровлю выбрать для деревянного дома, смотрите здесь.

Монтаж и устройство ломаной кровли

Перед монтажом крыши делают расчеты и проект стропильной системы. Расчеты и проектирование зависят от типа ломаной кровли и вида кровельного материала. В последнем случае важно подобрать прочное и надежное покрытие, которое выдержит сложность конструкции. В данном случае подойдет металлочерепица или мягкая кровля. Чем покрыть крышу в деревянном доме, читайте в блоге “МариСруб”.

В основе каждой кровли — стропильная система. Стропила изготавливают из прочного и сухого бруса. При этом каждый деревянный элемент должен пройти защитную обработку. Иначе древесина со временем гниет и покрывается плесенью, теряет прочность и трескается. В состав конструкции, кроме стропил и кровельного покрытия, входят утеплитель и гидроизоляция, обрешетка.

Мастера фирмы “МариСруб” грамотно разработают и рассчитают проект, стропильную систему кровли. Мы самостоятельно изготовим брус и бревно под проект, что гарантирует качество материалов и низкие цены на изделия, ведь мы работаем без посредников. Подбираем надежные материалы и прочные крепежи, прочие нужные элементы.

Выполняем отделку и монтаж крыши, гидроизоляцию, утепление и защитную обработку. Подшиваем кровлю, устанавливаем водосток, карнизы и другие необходимые конструкции. Кроме того, “МариСруб” выполняет строительство деревянного дома под ключ по персональному или типовому проекту.

Разрабатываем проект, изготавливаем и собираем сруб с установкой крыши и фундамента, прокладываем и вводим в эксплуатацию инженерные сети, выполняем отделку домов внутри и снаружи. Устанавливаем лестницы, окна и двери. Гарантируем надежность и оперативность строительства!

Конструкция вальмовой крыши: стропильная система

При возведении зданий нужно одновременно учитывать как внешний облик сооружения, так и конструкцию кровли. Крыша выполняет важные функции – именно она предотвращает попадание влаги и обеспечивает термическую защиту. Самый популярный вариант кровельной системы – вальмовая крыша: конструкция такой кровли очень надежная, необычная и долговечная. Это идеальный вариант для зданий, имеющих мансарду. Вальмовая кровля позволяет разместить мансардные окна в соответствии с вашими предпочтениями.

Такой тип кровли оснащен четырьмя скатами. При этом торцовые скаты (вальмы), которые располагаются от конька до карниза, имеют треугольную форму. Остальные скаты обладают трапециевидной формой.

Строительство вальмовой крыши – совсем нелегкое занятие. Но такие крыши придают зданию новый эстетичный образ. Но при этом необходимо помнить, что наибольшая нагрузка ложится на крайние стропила центральной двускатной кровли. Поэтому эти элементы должны быть усилены. Немаловажно правильно выполнить расчет вальмовой крыши. Нужно заранее учесть количество вальмовых и двускатных элементов. Это будет определять прочность вашего строения.

Отметим, что перед возведением домов с вальмовой кровлей, важно грамотно подобрать древесину для стропил. Чаще всего используют сосну или лиственницу. Не забывайте, что древесина не должна быть сырой. Кроме этого, ее нужно пропитать защитным составом – антисептиком.

Полувальмовый (голландский) тип кровли предполагает «обрыв» торцевых скатов перед карнизом. Полувальма подходит для небольших коттеджей с простыми перекрытиями из дерева. Для больших зданий характерна сложная структура стропильной системы – поэтому там применяется вальма.

«Датская» вальмовая крыша: конструкция состоит из нескольких элементов. В нее входят специальные доски опоры, стропила (в том числе вальмовые), ригель с вкладышем, верхняя обвязка стены, проставки. Монтажные работы довольно простые, кроме того не нужно покупать дорогостоящие кровельные материалы. Поэтому застройщики отдают предпочтение именно этому инженерному решению. Таким образом, получается удобная вальмовая двухскатная крыша.

Для кровли с тремя фронтонами характерны следующие элементы: стропила для фронтонов, коньковые специальные прогоны, стойки, балки перекрытия, многочисленные затяжки. Благодаря этому, архитектурные объекты перестают быть безликими. Три фронтона идеально подойдут для сложных строений, к примеру, здания с башенками, главное — правильно выполнить расчет фронтона. Такая конструкция, естественно, более дорогостоящая. Она сама по себе еще и сложна, в отличие от «датской» крыши. Поверхность занимает объемную площадь, поэтому для возведения здания придется потратить немалую сумму финансового бюджета.

Конструкция вальмовой крыши: стропильная система

При монтаже кровли такого типа, обратите внимание на стропильную систему. Процесс обустройства стропильной системы вальмовой крыши довольно сложный и трудоемкий. Для конструкции нужно будет установить специальные стропила, направленные на стенные углы. Стропильные ноги еще называют накосными диагональными.

Отметим, что по длине диагональные стропила превышают традиционные. По проекту именно на них и будут опираться короткие скатные стропила (нарожники). По сравнению со стандартными, диагональные стропила несут нагрузку в несколько раз большую. Именно поэтому очень важно правильно подобрать древесину для стропил. Как правило, накосные стропила изготавливают двойным слоем. Это связано с их длиной – она больше, чем у стандартных досок.

Благодаря такому скрещиванию слоев, можно избежать частых проблем, возникающих при строительстве. Во-первых, благодаря такой методике можно получить цельные балки больших размеров. При этом сечение становится уже удвоенным – это позволяет несущей стропильной системе выдерживать механические нагрузки. Во-вторых, при соединении стропил происходит унификация типоразмеров элементов. Благодаря такому процессу, вы сможете изготавливать диагональные стропила из тех же пиломатериалов, что используются и для стандартных стропил.

Строительство вальмовой крыши своими руками

• Конструкция вальмовой крыши – это емкое инженерное сооружение. Она требует правильного монтажа и использования при этом надежных кровельных материалов. Такие крыши идеально впишутся в наиболее распространенные типы ландшафта. Отметим, что такие кровли – это очень яркие и запоминающиеся архитектурные объекты. Они без труда подойдут к различным нестандартным строениям, например, небольшим башенкам. Но не забывайте, что на результат повлияет выбранный вами кровельный материал.

• Красивому архитектурному облику должно подходить соответствующее покрытие. Рекомендуем использовать традиционную керамическую черепицу, кровлю из меди или современные виды материала. Вальмовая крыша с разными углами потребует сочетания вальмового и двухскатного элементов. От этого и будет зависеть качество и изыск готового строения.
• Необходимость в таком типе кровли возникает в климатических зонах с сильными ветрами. Поэтому нужно создать защиту от них. Сегодня можно часто встретить чердачные помещения в виде мансард. Это своего рода измененные комнаты, очень стильные и функциональные. Но они должны быть оборудованы специальными мансардными окнами. Именно поэтому монтажные работы вальмовых крыш требуют специальной подготовки работников.

• Не забывайте, что кровля должна обеспечивать не только безопасную эксплуатацию, но и защищать мансардные помещения от атмосферного влияния. При этом по всем стандартам должны быть проведены гидро–, тепло–, и пароизоляция. Немаловажным является и грамотный выбор древесины для деревянной конструкции вальмовой крыши. Советуем отдавать предпочтение сосне или лиственнице. Заметим, что древесина ни в коем случае не должна быть сырой. Кроме того ее следует пропитать специальным защитным составом, называемым антисептиком. Планировать угол наклона вальмовой крыши, а также другие работы должны только профессионалы. 

Выполнение расчетов вальмовых крыш

Благодаря проведению расчетов по всем правилам, вы сможете изготовить вальмовую крышу с надежной, эстетичной и безопасной конструкцией. Если вы решили своими силами производить все монтажные работы, все равно пригласите профессионала. Он осуществит весь комплекс расчетов и проведет грамотную разметку. В крайнем случае, рекомендуется пользоваться специальным калькулятором для вальмовых крыш. Не стоит забывать, что важно провести вычислительные работы по параметрам стропил. Но кроме этого должны быть учтены и иные элементы, необходимые для кровли.

1. Первым делом нужно изготовить рейки, которые будут выполнять вспомогательные разметочные функции. Именно на них следует наносить отметки выявленных расстояний. Это предотвращает риск ошибок при расчетах. Для грамотного выполнения монтажа всех стропил, нужно снизить минимальную погрешность в расчетах. Не забывайте, что разметка должна быть предельно точной. На тех местах, где будут располагаться стропила – следует провести обозначение. Суть разметки состоит в установлении двух ключевых точек. Одну из них размещают на мауэрлате по центру стены, а вторую – посередине конькового бруса. В площади между этими двумя точками укладывается основное стропило.
2. При схеме проекта с тремя стропилами, место закрепления крайних определить можно следующим способом: первым делом монтируется центральное стропило. Затем отмеряют лишь половину расстояния до бруса конька. Замеры нужно проводить в обе стороны. После этого, происходит укладка дополнительных стропил. Они ложатся поверх ранее отмеченных точек при параллельном уклоне к основному. При использовании больше трех стропил – они размещаются по пролетам конька на одинаковом расстоянии.

3. Вальмовая ломаная крыша потребует определенных нюансов в распределении. В соответствии с ним длина конькового бруса делится на числовое значение (оно должно быть на единицу больше, чем общее количество стропил в стропильной системе ломаной крыши). В итоге полученный результат и будет нужным вам расстоянием между стропилами. Длина центрального стропила предполагает определение несколькими способами:
   -Первый метод – установка стропильной системы ломаной крыши происходит в местах будущей фиксации. Для этого нужно очертить нужные контуры спилов. Ненужные части – просто отпиливаются.
   -Второй способ – более удобный. Он заключается в определении высоты коньковых пролетов и стропильных проекций на плоскости основания кровель. Затем можно выполнять замеры по длине стропил. Для этого понадобится знание теоремы Пифагора. Измерять и отпиливать ненужные части досок рекомендуется на земле. После всех работ материал уже поднимается на крышу.
   -Третий прием – самый простой. Высчитывание параметров длины стропил, характер их связи с высотой коньковых пролетов и размеров здания – происходит путем изучения специализированных строительных справочников. В этом случае вполне необходимо установить каркас вальмовой крыши по чертежам. Они в свою очередь также являются частью проекта.

4. Для каждого проекта всегда одно требование – учет величины угла наклона кровли. Чтобы установить расстояние между фиксацией каждого промежуточного стропила, нужно выбрать одно из них. Оно и будет приниматься в качестве так называемой отправной отсчетной точки. Обычно она располагается на мауэрлате. Важный момент: при расчете вальмовых крыш, учитывайте расстояние от угла дома до отправной точки. Оно должно строго совпадать со стропильной длиной.

Другие промежуточные стропила также устанавливаются равномерно. Их верхние концы должны быть зафиксированы на диагональном стропиле. Нижние концы располагаются на мауэрлате. Не забывайте и о методе работы: вальмовые стропила следует устанавливать только встык с угловыми стропилами.

Возведение вальмовой кровли подразумевает учет разнообразных нюансов. К примеру, размеры крыши не должны быть произвольными. На них влияют размеры всего здания. То есть все элементы должны быть пропорциональными друг другу. Это важно не только из защитных соображений, но и с точки зрения эстетической составляющей сооружения.

Если вы грамотно и корректно выполните все расчеты – то получите в свое распоряжение прочную, эстетичную и безопасную вальмовую крышу. Конструкция такой кровли – это своего рода сооружение с ломаными линиями. Поэтому особенно важно точно определить, сколько кровельного материала понадобится для завершения всех работ. Помните, что под скатами вальмовых крыш можно соорудить жилое мансардное помещение. Но при этом возрастут и расходы. Другими словами, вам нужно будет учесть и работы, связанные с проведением гидроизоляции, теплоизоляции и пароизоляции. Ни один из этих этапов не следует игнорировать, так как без них влияние атмосферной среды может негативно сказаться на функционировании вашей кровли.

Подведем итог: расчет сметы по стоимости кровли включает в себя:

• выбор покрытия для крыши;
• расчет всей площади, занимаемой крышей;
• выбор материалов с учетом их изготовителя. 

Отметим, что кровельные покрытия различаются между собой в цене, в цветовой гамме, в функциональных характеристиках, в весе. При этом серьезная составляющая при выборе – это методы установки. При выборе кровельного материала обязательно учитывайте нагрузку от снега и способности противостоять ветрам.

Таким образом, возведение вальмовых кровель – довольно сложный процесс. И если вы решили качественно его провести, то рекомендуем обратить к специалистам. Они помогут составить расчеты и смету. Кроме того фирмы часто предлагают недорогой кровельный материал. Так что выбор тут очевиден.

Вальмовые крыши. Вальмовые четырехскатные крыши

Экстерьер здания во многом зависит от внешнего вида кровли, поэтому сегодня все чаще используют четырехскатные конструкции. Заказать строительство вальмовой крыши в ООО «Дубки» можно по доступной цене. Кроме эстетической функции она является надежной защитой строения от осадков. Вальмовая крыша имеет четыре ската, два из которых трапециевидной формы, а два – треугольной. Название получено от слова «вальмы», что означает скат треугольной формы. Возведение такой конструкции потребует больших трудозатрат, так как используется сложная стропильная система.

Вальмовая четырехскатная крыша: плюсы и минусы

Такая крыша позволит придать строению узнаваемые черты, выделит его среди однообразных двухскатных построек. Как и любая другая конструкция, данная кровля имеет свои преимущества и недостатки. Основные достоинства:

• Функциональность. У нее отсутствуют вертикальные торцевые стены. Это способствует лучшему противостоянию сильным ветрам, различного рода нагрузкам и обильным осадкам.

• С архитектурной точки зрения, постройки с такой кровлей имеют более солидный вид.

• Угловые ребра придают жесткость конструкции, поэтому она не подвержена сильным деформациям.

• Ее строение позволяет сделать большие свесы, защитив фасады от осадков.

• Большая поверхность дает равномерный нагрев и способствует созданию благоприятных условий для проживания внутри здания.

• Возможность обустроить уютную мансарду.

Четырехскатная кровля имеет также определенные недостатки:

• Изготовление вальмовой крыши сложнее.

• Понадобятся большие трудозатраты.

• Ее стоимость будет дороже, чем двускатной конструкции.

• Скаты значительно уменьшают чердачное пространство.

Вальмовая крыша и ее виды

Простую конструкцию можно усложнить, сделав внешний вид дома оригинальным. Она может быть таких видов:

• Полувальмовая конструкция имеет вальмы, которые прикрывают лишь часть фронтона;

• Шатровая кровля имеет одинаковые скаты, все угловые стропила сходятся в одной точке, а конек отсутствует. Она используется для строений квадратной формы.

• Вальмовая ломаная крыша состоит из нескольких скатов различной формы, сопрягающихся под разными углами.

Для индивидуального строительства в основном используют простую вальмовую кровлю. Она устойчива, практична и универсальна.

Вальмовая мансардная крыша – прекрасный вариант увеличения жилой площади. Она представляет собой дополнительный этаж, где можно оборудовать любую комнату. Ее часто используют в местностях с сильными ветрами и обильными снегопадами. Вальмовая крыша с мансардой имеет окна, расположенные прямо на скатах. Такой тип кровли делает здание оригинальным, защищает его от неблагоприятных атмосферных явлений.

Строительство вальмовой крыши: расчет и разметка

Перед началом работ проводятся специальные расчеты, а также выполняется разметка, чтобы правильно осуществить монтаж. В результате расчета будет определена высота кровли, углы наклона скатов и др. Вальмовые крыши, постройка которых выполняется в соответствии с установленными правилами и нормами, будут служить долгие годы.

После подготовки всех материалов следует сделать разметку основных узлов:

• Конек располагают точно по центру, он представляет собой брус, к которому крепят другие детали. К нему предъявляются особые требования по прочности, так как в него будут упираться другие элементы, изготовленные из древесины.

• Угловые (диагональные) элементы каркаса фиксируются к коньковому брусу. Второй их конец выходит за границы строения. Они представляют собой основные силовые элементы каркаса.

• Центральные стропила образуют боковые скаты, опираясь на мауэрлат и конек.

• Промежуточные стропила крепят к коньку.

• Короткие элементы имеют разную длину, зависящую от их расположения.

Особенности монтажа

Особое внимание уделяется разметке и подготовке стропил, монтаж стропил вальмовой крыши должен проводиться качественно, от этого зависит стабильность и надежность конструкции, а также ее внешний вид.

При монтаже стропильной системы существует ряд особенностей:

• сложные узлы следует правильно рассчитать и воспроизвести пошагово;

• шаг стропил выполняется минимальным;

• крепления лучше усилить с помощью металлических элементов;

• для несущих элементов применяют высококачественный брус;

• следует внимательно провести разметку и подготовку стропильных ног;

• древесина должна быть обработана специальным составом от гнили и жучков.

Следует соблюдать технику безопасности, чтобы не осложнить строительство полученными травмами. Если возникают сомнения в том, что вы сможете самостоятельно справиться с поставленной задачей, обратитесь к специалистам. Допущенная ошибка при постройке такой конструкции может дорого вам обойтись.

Почему изготовление вальмовой крыши лучше поручить профессионалам?

Для получения прочной конструкции, которая будет исправно выполнять свои функции много лет, необходимо выполнить проект. Делать его должен высококвалифицированный специалист. Он учтет все особенности постройки:

• материал,

• интенсивность осадков в данной местности,

• вероятность сильных порывов ветра.

• Необходимо провести точные расчеты,

• правильно распределить нагрузку,

• учитывая вес и площадь кровли,

• просчитать углы наклона каркаса.

При составлении проекта нужно учесть размеры здания, материал, шаг стропил, качество дерева, используемого для каркаса. Если в расчетах допускается ошибка, то это может привести даже к разрушению конструкции. Исправление недостатков потребует дополнительных финансовых трат, сил и времени. Чтобы этого не произошло, обращайтесь в нашу компанию. Мы обязательно поможем справиться с задачей любой сложности. Опытные специалисты составят проект и возведут кровлю оперативно в соответствии с пожеланиями заказчика и техническими нормами и стандартами.

Мансардная крыша или ломаная, цена в Челябинске от компании ЛегПром

Устройство кровли представляет собой своеобразный многослойный «пирог», состоящий из кровельного материала, обрешетки, контр обрешётки, гидроизоляционного материала, диффузионной паропроницаемой пленки, утеплителя (теплоизолятора), пароизоляционного слоя и внутренней декоративной отделки. Таким образом, кровля – конструкция достаточно сложная, и при монтаже ее элементов следует четко следовать инструкциям производителей, а также соблюдать все необходимые нормативы и правила.

1. Рассчитаем количество материала для кровли (крепежных элементов, гидро- и пароизоляции, утеплителя, кровельного материала).

2. Возведем стропильную систему

3. Уложим гидроизоляционный материал и закрепим на стропильных ногах бруски контробрешетки.

4. Установим и закрепим материал обрешетки. При этом следует предусмотреть крепления для проходных элементов (например, вентиляционные трубы), а для крепления коньковой планки необходимо установить поверх стропил по две дополнительные доски обрешетки на расстоянии 50 мм друг от друга.

5. При обустройстве кровли установим защитные «фартуки» вокруг выхода дымохода, технологические отверстия, вдоль ендовы и конька.

6. Установим и закрепим кровельный материал.

7. Установим и закрепим все доборные изделия — торцевые и коньковые планки, верхние ендовы, планки примыкания, ограждения, внешних углов, вентиляционные и антенные выходы и т. п. К доборным элементам можно также отнести всевозможные лесенки, ограждающие решетки, снегозадержатели и пр. Использование одних доборных элементов крайне необходимо, без других можно обойтись — все зависит от конструктивных особенностей крыши, типа кровельного материала и т. д.

8. Смонтируйм водосточную систему.

9. Уложим между стропилами утеплитель.

10. Далее по технологии обустройства кровли должен быть установлен и закреплен пароизоляционный материал. Пароизоляционная пленка должна не просто укладываться с нахлестом, необходимо обязательно герметизировать стыки при помощи специальной двусторонней соединительной ленты.

Особое внимание уделим герметизации тех мест, где пленка примыкает к стенам и трубам дымоходов.

После завершения монтажных работ с поверхности кровли удалим строительный мусор, обработаем и подкрасим места срезов, царапин и потертостей. В дальнейшем рекомендуется два раза в год проводить уборку кровли от листвы, веток и прочих посторонних предметов. Обычно это делают мягкой щеткой, тряпкой или струей воды, направленной от конька к карнизу. Передвигаться по поверхности кровли следует плавными движениями и только в мягкой обуви. После уборки необходимо очистить все элементы водосточной системы.

Преимущества работы с нами:

• Реализуем проект любой сложности и размеров;
• Предоставим гарантию от 1 до 10 лет на всю продукцию;
• Предлагаем рассрочку — предоплата 70%, остальное по завершению работ;
• Произведем остекление любых объектов светопрозрачными конструкциями.

Если вы хотите заказать Мансардная крыша или ломаная, то позвоните нам по телефонам, указанным в контактах.

Шатровая крыша | СТРОЙКА

Шатровая крыша спускается к краям дома со всех сторон.

Что такое вальмовая крыша?

Вальмовая (или четырехскатная) крыша – это крыша, которая соединяет все стены, с которыми она соединяется, горизонтальным стыком. В прямоугольном здании вполне вероятно, что каждая из четырех сторон вальмовой крыши будет иметь одинаковый уклон, что делает крышу симметричной конструкцией.

Вальмовая крыша также обычно имеет карнизы (то есть крыша выходит за пределы стен), и, поскольку фасция находится на высоте одного уровня, водосточные желоба проходят сплошным куском вокруг всей конструкции.Шатровая крыша квадратного здания будет напоминать пирамиду, в то время как в прямоугольном здании различные части сходятся в коньке наверху крыши.

 

Почему популярны вальмовые крыши?

Шатровые крыши очень популярны в Австралии. Распространенной альтернативой вальмовой крыше является остроконечная крыша, которая, как правило, дешевле и проще в строительстве. Однако шатровая крыша состоит из трех элементов, которые делают этот стиль любимым в Австралии:

• Карнизы — Глубокие карнизы шатровой крыши помогают защитить окна (и, следовательно, внутренние помещения) от яркого австралийского солнечного света.Это улучшает пассивное охлаждение и снижает счета за электроэнергию и энергопотребление.
• Прочность — типичный уклон вальмовой крыши также лучше противостоит сильному ветру, чем другие типы крыш, что делает ее идеальной для многих регионов Австралии, подверженных сильным ветрам и циклонам. По этой причине вальмовые крыши могут быть более долговечными, чем другие типы крыш.
• Стиль — Шатровые крыши имеют прочный и тяжелый внешний вид, что нравится многим австралийским строителям и покупателям домов.

 

Какие виды вальмовых крыш существуют?

Существует множество различных вариаций базовой конструкции «шатровой крыши», созданных в основном для разных стилей дома. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных:

• Вальмовая и ендовная — Вальмовая ендовная крыша встречается на зданиях, которые имеют (например) L-образную форму, а не идеально прямоугольную или квадратную. Вальмы и впадины на вальмовой и ендовой крыше описывают точки, в которых встречаются разные части крыши.
• Сломанная вальмовая и ендовая крыша — Сломанная вальмовая и ендовильная крыша такая же, как вальмовая и ендовая крыша, за исключением того, что крыша неровная — некоторые гребни и вершины выше других.
• Belcote — Шатровая крыша belcote имеет пристроенную веранду, которая проходит по всему ее периметру.

 

Из чего можно делать вальмовые крыши?

Шатровые крыши, как правило, изготавливаются из металла (обычно из стали в Австралии), терракоты или бетонной черепицы.Можно использовать и другие материалы, но эти самые популярные.

 

Преимущества Затененные карнизы обеспечивают прохладу в доме Прочный и долговечный Популярный стиль помогает перепродаже

Недостатки Форма вгрызается в пространство чердака/чердака Может выглядеть коренастым Возможность утечек при скоплении воды и листьев в ложбинах

Что за крыша ломается назад вальмовая и долина? – Первый законкомик.

ком

Что за крыша сломана назад вальмой и долиной?

Этот тип крыши также называют ломаной вальмовой, потому что основные вальмы соединены стропилами фронтонов с одной стороны и стропилами ендовы с другой. Этот красивый дом, окрашенный в красный цвет, кажется, будто он вышел из сказки.

Где найти дом с шатровой крышей?

Деревянное здание с шатровой крышей и небольшой трубой наверху кажется расположенным на сказочной поляне посреди заколдованного леса.Кажется, это прекрасное место для отдыха и релаксации. Этот потрясающий дом говорит о богатстве и роскоши.

Как выглядят стороны вальмовой крыши?

Обычная вальмовая крыша имеет прямоугольную форму с четырьмя гранями. Наклон или наклон крыши почти всегда одинаковы, и, следовательно, они симметричны по своим осевым линиям. Более длинные стороны имеют трапециевидную форму, а стороны спереди и сзади имеют треугольную форму и называются бедрами.

Как спроектировать внешний вид дома с вальмовой крышей?

Просмотрите фотографии домов снаружи в разных цветах и ​​стилях, и когда вы найдете дом с фасадом с дизайном шатровой крыши, который вас вдохновляет, сохраните его в книге идей или свяжитесь с профессионалом, который сделал это, чтобы узнать, какие дизайнерские идеи у них есть для твой дом.

Что нужно знать о вальмовой кровле и кровле Valley?

Однако на самом деле возведение вальмовой и ендовной крыши — довольно сложное мероприятие, для которого требуются вальмовые и ендовильные стропила, обширный каркас и профессиональные навыки кровельщика. Вальмовая крыша должна поддерживаться вальмовыми и ендовными стропилами. Эти стропила являются несущими и располагаются под углами, обычно 45 градусов.

Деревянное здание с шатровой крышей и небольшой трубой наверху кажется расположенным на сказочной поляне посреди заколдованного леса.Кажется, это прекрасное место для отдыха и релаксации. Этот потрясающий дом говорит о богатстве и роскоши.

Может ли вальмовая крыша иметь более четырех вальм?

Вальмовая и ендовильная крыша Вальмовая ендовная крыша может быть частью конструкции неправильной формы. У таких зданий может быть более четырех вальм на крышах, и они образуют ендовы на внутренних углах.

Что значит, если у вас шатровая крыша?

Если крыша шатровая, это не значит, что на ней можно нести корзину для белья. В разговоре о кровле это означает, что конструкция наклонена вниз со всех четырех сторон. По строгому определению «вальм» шатровой крыши — это та точка, где сходятся две наклонные стороны. Градус угла, на котором встречаются две наклонные стороны шатровой крыши, известен как скос вальмы.

Расчеты сломанной вальмовой и ендовной крыши Где кровля … Страницы 1-11 — Flip PDF Download

Расчеты ломаных вальмовых и развальцовочных крыш Если назначается кровельный элемент, его толщина должна использоваться в расчетах1.Высота треугольника на 1 м = Tan (Pitch°) Pitch° 1.000 √22. Обычное стропило – основной пролет (также используется для центрирующих стропил) Длина стропила = (½ основного пролета – ½ конька) x (длина стропила на 1 м)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Обычное стропило — малый пролет (также используется для центрирования стропил) Длина стропила = (½ малого пролета — ½ конька) x (длина стропила на 1 м)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4.Торцевое стропило короны – длина основного пролета = (½ основного пролета – ½ стропила) x (длина стропила на 1 м)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Торцевое стропило короны – длина малого пролета = (½ малого пролета – ½ стропила) x (длина стропила на 1 м)____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.Фактический подъем – большой размах DD7. Подъем = (½ основного пролета – ½ конька) x (Подъем на 1 м планировочного стропила) D = (Количество оставленных стропил) ÷ Cos (Уклон °) — Обратите внимание, что вам нужно будет принять во внимание кровельные рейки и покрытия для определения общей высоты _________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________8. Фактическая высота – высота малого пролета = (½ малого пролета – ½ конька) x (высота на 1 м планировочного стропила) D = (остаточная величина) ÷ Cos (угол°) – обратите внимание, что вам необходимо учитывать кровельные рейки и покрытия для определения общей высоты ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________9.Главный пролет гребня Длина гребня Большой пролет = длина здания – (количество вальмовых концов x ½ пролета) + (количество вальмовых концов x ½ R)

Бедра обычно измеряют на месте ______________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ _____________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ 12. Вальмовое стропило – Малый пролет Вальмовое стропило = Длина стропила в плане Minor x (длина вальмы на 1 м планировочного стропила) Примечание. Вальма обычно измеряется на местеСломанная вальма – осевая линияДлина сломанной вальмы в плане = ½ большого пролета – ½ малого пролета – (длина в плане является косой по отношению к стропилам) Длина сломанной вальмы в плане = длина сломанной вальмы в плане x (длина вальмы на 1 м план-стропила)_________________________________________________________________________________________________________________Примечание. Истинная длина – очень сложный расчет и должно быть сделано графически в соответствии с Приложением 1

14.Укорачивание ползуна Укорачивание ползуна = Расстояние между стропилами x Длина стропил на мCreepers Major Span 1-й Creeper Major Span a. Определить длину в плане = ½ основного пролета – расстояние между стропилами – (½ толщины вальмы x 1,414) + (½ толщины стропила) b. Определить истинную длину = длина 1-го лиана в плане (a) x (длина стропила на 1 м)Определить укорачивание ползуна = расстояние между стропилами x (длина стропил на 1 м) b. 2-я лиана = 1-я лиана – укорачивание лианы c. 3-я лиана = 2-я лиана – укорачивание лианы d. 4-я лиана = 3-я лиана – укорачивание лианы e. Повторяйте процесс до последней подходящей длины для Creeper ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________

16.Creepers Minor Span 1-й Creeper Minor Span a. Определить длину в плане = ½ малого пролета – расстояние между стропилами – (½ толщины вальмы x 1,414) + (½ толщины стропила) b. Определить истинную длину = длина 1-го лиана в плане (a) x (длина стропила на 1 м)Определить укорачивание ползуна = расстояние между стропилами x (длина стропил на 1 м) d. 2-я лиана = истинная длина 1-й лианы – укорачивание лианы e. 3-я лиана = истинная длина 2-й лианы – укорачивание лианы f. 4-я лиана = 3-я реальная длина лианы – укорачивание лианы Повторяйте процесс до последней подходящей длины лианы _____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________

17. Valley Creepers – Major Span 1-й Valley Creeper Major Span a. Определить длину в плане = ½ основного пролета – (½ толщины вальмы x 1,414) + (½ стропила) – ½ конька b. Определить истинную длину = 1-я длина лианы в плане (a) x (длина стропила на 1 м)Определить укорачивание ползуна = расстояние между стропилами x (длина стропил на 1 м) d. 2-я лиана долины = 1-я лиана долины – укорачивание лианы e. 3-я лиана долины = 2-я лиана долины – укорачивание лианы f. 4-й ползун долины = 3-й ползун долины – укорачивание ползуна Повторяйте процесс, пока длина ползуна не станет подходящей _______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________

18.Ползучие долины — Малый размах 1-й Малый размах долинных ползунов a. Определить длину в плане = ½ малого пролета – (½ толщины вальмы x 1,414) + (½ стропила) – ½ конька b. Определить истинную длину = 1-я длина лианы в плане (a) x (длина стропила на 1 м)Определить укорачивание ползуна = расстояние между стропилами x (длина стропил на 1 м) d. 2-я лиана долины = 1-я лиана долины – укорачивание лианы e. 3-я лиана долины = 2-я лиана долины – укорачивание лианы f. 4-й ползун долины = 3-й ползун долины – укорачивание ползуна Повторяйте процесс, пока длина ползуна не станет подходящей _______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________

19.Поврежденный главный пролет центрирующего стропила a. Поврежденное центральное стропило Длина в плане основного пролета = Большой пролет — Малый пролет — (1/2 ендовы x 1,414) + 1/2 стропила — 1/2 конька. б. Главный пролет центрирующего стропила с деформацией Истинная длина = Длина главного пролета смятой центрирующей стропила x (длина стропила на 1 м)Crippled Matching Creeper to match 19 a. Деформированное центральное стропило Длина малого пролета в плане = ½ большого пролета – ½ малого пролета + (-1/2 ендовы x 1,414 + 1/2 стропила) — 1/2 искривленного конька b. 21.Деформированное центрирующее стропило относительно малого пролета – (при необходимости) Примечание – Требуется только в том случае, если «L-удлинение» < ½ пролета a. Искаженная длина малого пролета центрирующего стропила в плане = «L удлинение» + (-1/2 ендовы x 1,414 + 1/2 стропила) - 1/2 конька b. Искаженная малая длина пролета центрирующего стропила Истинная длина = длина в плане большого пролета поврежденного центрирующего стропила x (Длина стропил на 1 м) ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________

Границы | Разрушения каркаса деревянных каркасных вальмовых крыш при экстремальных ветровых нагрузках

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветров необходима для обеспечения безопасности жильцов, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для населения и страховых компаний. На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых режимов отказа в жилых зданиях. Они в первую очередь связаны с системами облицовки кровли и стен, а также с вертикальной траекторией 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). Обрушения крыш жилых домов, а именно отказ соединений крыши со стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, широко изучались из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов по отношению к другим строениям в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с аварийностью жилья. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети застрахованных убытков от торнадо на сумму 32 миллиарда долларов связаны с жилыми строениями (Simmons et al., 2015).

Работа по смягчению повреждений деревянных каркасных жилых крыш 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 проливных дождей, сопровождающих ураганы (Sparks et al., 1994). Наблюдения, зарегистрированные во время исследований повреждений после урагана, ранее привели к выявлению важных тенденций отказа в различных компонентах здания. Повторяющиеся отказы аналогичных компонентов позволяют предположить, что повсеместное смягчение последствий возможно за счет усовершенствованных подходов к проектированию и инновационных решений.

Стандартизированным методом оценки скорости ветра во время торнадо является расширенная шкала Фудзита (EF), которая основана на наблюдениях за повреждениями, поскольку непосредственное измерение скорости ветра во время торнадо, как правило, невозможно (Kopp et al., 2012). Текущая версия шкалы EF (Центр ветровой науки и техники, 2006 г.) предоставляет оценки скорости ветра для 28 категорий обычных конструкций и растительности, называемых индикаторами повреждений (DI). Для каждого DI шкала EF использует понятие степени повреждения (DOD). DOD описывают последовательные способы повреждения, которые обычно наблюдаются для конкретных DI. Каждый DOD связан с минимальной, максимальной и ожидаемой скоростью ветра. Эти значения представляют собой диапазон предполагаемых скоростей ветра, необходимых для причинения указанного ущерба (Центр науки и техники ветра, 2006 г.; Мехта, 2013 г.).Их можно соотнести со скоростью ветра по шкале EF для оценки интенсивности торнадо от EF0 до EF5. В настоящем исследовании особый интерес представляет DI для домов на одну и две семьи (FR12). DOD FR12, которые имеют отношение к обрушению крыши, — это DOD-4 и DOD-6, которые описаны в таблице 1. DOD-7, относящийся к обрушению стены, также включен, поскольку он происходит в том же диапазоне скоростей ветра, что и DOD. -6 и часто может возникать в результате обрушения кровли.

Таблица 1 .Описания степени повреждения (DOD) и оценки скорости ветра для режимов отказа, представляющих интерес в индикаторе повреждения жилых домов на одну и две семьи (FR12).

На рис. 1 показан пример типичного отказа оболочки, а на рис. 2 — отказ RTWC. Как уже упоминалось, большинство прошлых исследований повреждений крыш сосредоточено на этих двух видах разрушения. Очевидно, что оценки скорости ветра для повреждения крыши по шкале EF в значительной степени основаны на этих хорошо изученных режимах. Хотя DOD-6 охватывает все возможные виды крупных обрушений кровли, обзор доступной литературы показывает, что текущее понимание DOD-6 ограничено исследованиями, посвященными отказам RTWC.DOD-6 может произойти при ожидаемой скорости ветра 122 мили в час (таблица 1). Эта скорость ветра соответствует относительно слабым торнадо EF2 (Центр науки и техники ветра, 2006). ДОД-4 возникает при меньших скоростях ветра. Было замечено, что двускатные крыши плохо работают в этих режимах, особенно DOD-6, по сравнению с соседними вальмовыми крышами аналогичной конструкции. На самом деле, в списке FR12 канадской шкалы EF (Environment Canada, 2013) отмечается, что для домов с шатровой крышей 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 обусловлена ​​неадекватной конструкцией или большими выступами, а верхняя граница обусловлена ​​усовершенствованной конструкцией, такой как использование ураганных ремней. Разница между этими двумя версиями шкалы EF является важным моментом, который требует дальнейшего изучения, как указали Гавански и Копп (2017).

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

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

Жилые крыши могут быть сконструированы с различными формами и уклонами. Многие из них включают слуховые окна или другие неровности, закрывающие дома неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных в деревянном каркасном строительстве, наиболее распространенными в Северной Америке являются двускатные и вальмовые 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). Общеизвестно, что вальмовые крыши работают лучше, чем крыши других форм. Анализ хрупкости Kopp et al. (2016), а также Гавански и Копп (2017) даже предположили, что единый DI для жилых построек по шкале EF может быть неадекватным из-за значительных различий в расчетной скорости ветра для различных форм крыши, хотя это не было определено количественно. в обследованиях повреждений.

В нескольких предыдущих исследованиях изучались превосходные характеристики домов с вальмовой крышей (Meecham et al., 1991; Meecham, 1992), а в некоторых более поздних работах непосредственно изучалось поведение вальмовой крыши в отношении обшивки крыши (DOD-4) и RTWC ( DOD-6) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Мичем и др. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе, чтобы улучшить техническое понимание характеристик вальмовой крыши, и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и базовой конфигурацией каркаса в деревянных каркасных крышах. Несмотря на значительные различия между распределениями давления, зарегистрированными для моделей двускатной и вальмовой крыш, общий подъем крыши и опрокидывающие моменты оказались весьма схожими. Это подтвердило, что предпочтительная аэродинамическая геометрия не является единственной причиной улучшения характеристик вальмовых крыш.

Результаты Meecham et al. (Meecham et al., 1991) показали, что ориентация элементов каркаса вальмовой крыши относительно распределения подъемной силы обеспечивает дополнительную устойчивость.Напротив, форма двускатной крыши вызывает более высокие локальные пиковые давления, а ориентация элементов каркаса приводит к менее благоприятному распределению нагрузки. Кроме того, вальмовые кровли имеют РПЦ по всему периметру, а двускатные соединяется с каркасом стены только по двум противоположным стенам. Обычно считается, что в сочетании с улучшенным распределением нагрузки внутри вальмовых крыш с фермами эти факторы делают вальмовые крыши значительно более устойчивыми к повреждениям из-за распространенных видов разрушения крыши. Это также подтверждается анализом хрупкости (Kopp et al., 2016; Gavanski and Kopp, 2017).

Один из вопросов, возникающих в связи с высокими скоростями ветра, полученными при анализе хрупкости конкретных режимов отказа, заключается в том, становятся ли другие режимы слабым звеном в вальмовых крышах. Другими словами, вместо разрушения RTWC структура выйдет из строя по-другому? Целью данной статьи является изучение возможных дополнительных неизученных режимов отказа и, если они возможны, понимание условий, необходимых для их возникновения.В данной статье представлены анализ и результаты двумерных численных моделей для ферменных и каркасно-вальмовых крыш для изучения этого вопроса. Анализ результатов опроса также используется для подтверждения гипотезы о том, что в вальмовых крышах достаточно распространены другие виды отказов.

Анализ повреждений

Данные о недавних событиях в Соединенных Штатах были получены для изучения в настоящем исследовании. Эти данные были собраны после разрушительных торнадо на юге США, включая торнадо Мур, штат Оклахома, в 2013 году (EF5), а также торнадо в Таскалузе, Алабама (EF4) и Джоплин, штат Миссури (EF5) в 2011 году. Они были предоставлены авторам доктором Дэвидом Преваттом из Университета Флориды. Группы судебно-медицинской экспертизы, состоящие из исследователей, инженеров и студентов, провели дни после этих событий, изучая пострадавшие районы и документируя наблюдаемые повреждения. Их сообщения об этих торнадо можно найти в литературе (Prevatt et al., 2011, 2013; Graettinger et al., 2014). Объединенная база данных содержит тысячи изображений повреждений домов, начиная от потери обшивки и заканчивая полным разрушением.

Торнадо в Муре, штат Оклахома, было определено как явление EF5, с повреждениями от EF0 до EF5, наблюдаемыми на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб, по оценкам, составил до 3 миллиардов долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0–EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и можно выделить множество стадий развития повреждения. Обследование, проведенное после этого события, послужило основой для последующих исследований, включая выявление новых методов улучшенного обследования повреждений, анализ хрупкости компонентов дома и разработку улучшенных лабораторных моделей торнадо (Греттингер и др. , 2014). Это также привело к изменениям в строительных нормах и правилах Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования по снижению ущерба до уровня DOD-6 (Ramseyer et al., 2014).

Необработанная база данных фотографий, сделанных после торнадо Мура, Таскалуса и Джоплина, используется в настоящем исследовании для изучения характера обрушения шатровой крыши. В данных выявлено много случаев частичного обрушения вальмовой крыши. Как и результаты анализа хрупкости в 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 Мура показаны на рисунке 3 и обсуждаются ниже.

Рисунок 3 . Обрушение вальмовой крыши в Муре, штат Оклахома, после торнадо EF5 21 мая 2013 г. (A) Обрушение передней поверхности соседних вальмовых крыш с решетчатым каркасом. (B) Разрушение передней поверхности каркасной вальмовой крыши, при этом виден неповрежденный каркас противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой/двускатной крыши (источник изображения: Dr.Дэвид Преватт).

На рис. 3А показаны соседние дома с вальмовой крышей, которые демонстрируют аналогичные дефекты передней поверхности крыши. RTWC кажутся неповрежденными по оставшемуся периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. В правой части фотографии оставшаяся часть крыши провисла, что еще раз указывает на то, что основной каркас вышел из строя. Дома, показанные на рис. 3А, располагались вдоль Кайл Драйв на западной окраине Мура, штат Оклахома.Несколько домов на этом коротком участке имели аналогичные дефекты каркаса вальмовой крыши и были построены примерно в 2006 году (Graettinger et al., 2014). Изучение фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждениями крыши DOD-4 или DOD-6 40%, по-видимому, разрушились из-за аналогичных частичных отказов. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя в местах соединения гвоздями между элементами, так как 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. 3B показан обвал, аналогичный показанному на рис. 3A, но с гораздо более крутой крышей. RTWC кажутся неповрежденными, и видна большая открытая полость, где были удалены элементы каркаса и обшивка. Как и на рис. 3А, очевидно, что эта крыша не пострадала исключительно от потери обшивки, хотя следует отметить меньшую площадь потери обшивки в правой части фотографии. Отсутствие видимых внутренних элементов в полости, особенно тех, которые поддерживают неповрежденную противоположную сторону крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как каркасная конструкция, а не та, которая содержала сборные фермы.Судя по имеющимся данным, во многих неудавшихся вальмовых крышах использовался каркас из стержней.

На рис. 3C показано частичное разрушение комбинированной вальмовой/двускатной крыши. Этот отказ уникален среди тех, что показаны на рисунках 3A, B, потому что отказ материала деревянных элементов очевиден. РТК выглядят целыми, нижняя часть кровли утратила только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, кроме обшивки, с левой. В районе пика крыши рама вышла из строя с обеих сторон.Эта конструкция, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или иным образом усилены с помощью прибитых деревянных пластин.

При осмотре повреждений, показанных на рис. 3, и аналогичных повреждений на имеющихся фотографиях становится очевидным, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся виды разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с соседними конструкциями на основе данных было определено, что в некоторых вальмовых крышах при скорости ветра EF2 могут преобладать отказы каркаса, а не отказы RTWC или потери обшивки. Также отмечается, что конструкция крыши может иметь важное значение. Наблюдаемые отказы стержневой рамы особенно наводят на мысль о том, что характеристики крыш с стержневой рамой следует отличать от характеристик ферменных 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 диапазонах DOD-4 и DOD-6 должны быть классифицированы, чтобы определить, связаны ли наблюдаемые отказы с обшивкой, RTWC или каркасом крыши.Сортировка данных по районам дает дополнительную информацию о тенденциях в небольших регионах по сравнению со всей дорожкой повреждений 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 оценку по шкале EF в каждом месте. Эти данные были нанесены на карту и помечены булавками с цветовой кодировкой для представления ранжирования по шкале EF. Образец полученной карты показан на рисунке 4.На этой карте показаны две области, проанализированные для получения представленной здесь предварительной статистики. Эти районы были расположены на западном конце пути повреждения. Анализируются только данные, соответствующие повреждениям EF1, EF2 и EF3, поскольку эти рейтинги соответствуют скорости ветра DOD-4 и DOD-6 для жилых крыш. 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, штат Миссури; нынешние регионы исследования выделены белым цветом.

Анализируются две исследуемые области, обведенные белым цветом на рис. 4, и оценивается возникновение различных режимов отказа. Были проверены фотографии повреждений в отмеченных местах, и отмечен предполагаемый вид отказа. При этом проходе данных каждое отдельное жилое помещение оценивалось на предмет того, было ли повреждение связано с RTWC, обшивкой или отказом каркаса. Помимо повреждения крыши, включены разрушения стен, соответствующие DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изучаемых крыш. Обнаружено, что в области 1 в левой части рисунка 4 находятся дома, которые казались более новыми, большинство из них с крутыми шатровыми крышами и большими основаниями. Дома в Районе 2 в основном кажутся старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.

Результаты статистического анализа представлены в Таблице 2. Как показано, в Районе 1 56% домов с соответствующими повреждениями разрушились из-за частичного разрушения каркаса, а 35% имели признаки разрушения RTWC.На рис. 5 показан пример крутых вальмовых крыш, видимых по всему району, а аэрофотоснимок показывает, как обрушение повлияло на площадь поверхности крыши. Во многих случаях самые большие поверхности крыши были удалены, а части конструкции, закрывающие меньшие помещения, остались на месте. Многие из этих построек также имели каркасную конструкцию.

Таблица 2 . Возникновение режимов обрушения крыши жилых домов в отдельных районах Джоплина, штат Мичиган.

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

Возникновение типов отказов в регионе 2 отличается от такового в регионе 1; распределение обрушений кровли более равномерно по трем режимам, в то время как в районе 1 наблюдается более высокая частота отказов, которые можно считать серьезными обрушениями кровли, т. е. подпадающими под категорию DOD-6.В Регионе 2 у 33 % были обнаружены частичные отказы каркаса, а у 37 и 30 % — отказы RTWC и обшивки соответственно. Чтобы понять прогрессирование повреждения, дома, в которых обрушилась стена, учитываются на основе наблюдаемого типа разрушения крыши, который, как предполагается, предшествует повреждению стены. Например, в Районе 1 в 10% домов произошли частичные обрушения каркаса крыши и обрушение стен, а в 8% — разрушение RTWC и обрушение стен. Это приводит к 18% случаев обрушения стен в регионе. Взаимосвязь между режимами разрушения стены и крыши требует дальнейшего изучения для выявления причинных последствий каждого режима разрушения крыши.

Сдвиг в возникновении определенных режимов отказа между двумя регионами может быть результатом нескольких факторов; однако отмечается, что многие дома в Районе 2 оказались более старой постройки, чем дома в Районе 1, и имели более низкий скат крыш. Хотя это наблюдение может свидетельствовать о том, что наклон крыши способствует возникновению отказов каркаса, неясно, какие другие факторы могли оказать дополнительное влияние. Например, отсутствие боковых ограничений в старых домах могло привести к частым обрушениям стен.В примере, показанном на рис. 6, произошло частичное разрушение каркаса крыши. Однако этот отказ мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине обрушившейся крыши. Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и, поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, сыграли большую роль. В любом случае, в обоих регионах частичные обрушения происходят, по крайней мере, так же часто, как и другие виды обрушения кровли. Требуется дополнительная работа, чтобы получить полный набор статистических данных об этих отказах и лучше определить региональные условия, которые могут способствовать их возникновению.

Рисунок 6 . Частичное разрушение шатровой крыши в области 2 (источник изображения: д-р Дэвид Преватт).

Аналитический метод

Подход и предположения

Разработан и проверен метод численного моделирования для анализа влияния внутренних нагрузок и прочностных характеристик компонентов деревянно-каркасной крыши при подъеме ветра. После разработки модели для получения усилий на стержнях рассчитываются грузоподъемности элемента. Результаты выбранного метода моделирования методом конечных элементов объединяются с оценочными значениями пропускной способности элемента. Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме отношения относительной потребности к 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 содержат звенья на пути вертикальной нагрузки, и потенциальные отказы могут возникнуть в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Stevenson (2017).

Различия между методами строительства крыш, такими как ферменный каркас и стержневой каркас, оцениваются для определения относительной вероятности отказа каркаса для каждого типа. Возможности элементов каркаса крыши также сравниваются с возможностями RTWC, чтобы обеспечить точку отсчета для соотнесения настоящих результатов с обычно наблюдаемыми режимами отказа при хорошо установленных скоростях ветра (т. е. DOD-6). Допущение надлежащей конструкции в анализе позволяет выявить пробелы в текущем проекте, если будет обнаружено, что отказ будет вероятным. В противном случае выводы подтвердят неправильное строительство в домах с наблюдаемыми дефектами.

Анализ спроса и мощности ферменных и каркасных секций крыши

Чтобы понять возможность отказа элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить воздействие нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностью элементов сопротивляться этим воздействиям. Точный анализ деревянных конструкций должен учитывать анизотропные свойства древесины, сложное поведение соединений и многочисленные возможные режимы отказа.Опубликованная литература содержит подробную информацию о моделировании нелинейного поведения и установлении критериев отказа для определенных компонентов крыши, но имеется ограниченная информация о других элементах и ​​конструкциях из стержневой рамы. 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 отношений D/C.Этого достаточно, чтобы проверить гипотезу о частичных отказах каркаса, хотя для построения кривых хрупкости потребуется дальнейший анализ.

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

Конструкции вальмовой крыши, использованные в анализе

В деревянном каркасном строительстве в Канаде и США используются аналогичные подходы, в которых преобладают директивные или традиционные конструкции (Канадская ипотечная и жилищная корпорация, 2014). Для конструкции крыши эти подходы состоят из следующих документов, таких как Международный жилищный кодекс или часть 9 Национального строительного кодекса Канады, для определения размера элемента, расстояния и требований к крепежу.В Канаде эти требования взяты из табличных значений, основанных на расчетных снеговых нагрузках.

Директивный дизайн включает в себя как каркасные, так и ферменные крыши, хотя сами фермы должны быть спроектированы и поставляться с инструкциями по уходу, обращению и установке на месте. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), проектируются на основе распределения дополнительной нагрузки компаниями, специализирующимися на их производстве. Они становятся преобладающей формой строительства новых жилых крыш, по крайней мере, в Канаде (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Тем не менее, стержневой каркас все еще используется, и большая часть стареющего жилищного фонда состоит из стержневого каркаса. В настоящем исследовании необходимо рассмотреть как ферменные, так и каркасные конструкции, поскольку по имеющимся данным обследования оба типа крыш не выдерживают испытаний.

Двумерный анализ D/C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на фермах, используемых в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Henderson et al. (2013). На рис. 7 показана конструкция фермы. показана только половина фермы из-за симметрии.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с каркасом из стержней, чтобы соответствовать профилю и геометрии плана ферменной крыши из Henderson et al. (2013), чтобы обеспечить точку сравнения.

Рисунок 7 . Половина смоделированной фермы с помеченными узлами и элементами.

Для каркасной крыши раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010 г.) используется для определения соответствующего размещения элементов и требований к размерам, в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Полученная конструкция показана на рис. 8 с размерами элементов и расстоянием между ними. Расположение элементов каркасных крыш приводит к распределению нагрузки между поверхностями и отдельными элементами крыши. Вальмовое стропило передает нагрузки между элементами на соседних поверхностях крыши, а обшивка играет роль в воздействии системы между элементами на одной поверхности. Из-за такой компоновки невозможно извлечь двумерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было эффективно сделано для ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ крыши с каркасом из стержней упрощается путем изучения одного типичного нарожного стропила. После осмотра считается, что стропила, расположенные ближе всего к центру крыши, подвергаются наибольшему спросу в условиях давления крыши из-за самых длинных неподдерживаемых пролетов. Ожидается, что центральные нарожные стропила будут испытывать самые высокие моменты и сдвигающие внутренние силы, а их соединения должны будут выдерживать самые большие опорные реакции. Поверхности крыши идентичны, поэтому выбранное нарожное стропило, показанное на рис. 9, представляет собой четыре различных нарожных стропила на крыше.

Рисунок 8 . Вид сверху проектируемой вальмовой крыши из стержневого каркаса.

Рисунок 9 . Иллюстрация нарожного стропила, выбранного для анализа стержневой рамы.

Численное моделирование деревянных каркасных вальмовых крыш

Стратегия разработки модели в этом исследовании заключается в том, чтобы оценить, можно ли использовать в комбинации более одного аналога упрощенной модели, чтобы получить максимально возможное воздействие нагрузки на каждый элемент фермы. Этот подход был сочтен подходящим для настоящих целей, потому что, сравнивая мощность каждого элемента с его наихудшим возможным сценарием нагрузки, можно определить все уязвимые элементы, не тратя вычислительных или экспериментальных ресурсов на получение достаточного количества данных, чтобы сделать возможным нелинейное моделирование.Еще одним преимуществом использования максимальных сил является то, что он может выявить критические условия, которые возможны, но не учитывались ранее.

Установлено, что максимальный спрос на корпус фермы последовательно достигается за счет комбинации двух аналогов модели. В одной из моделей используются все шарнирные соединения, а в другой — все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы стенки моделируются вдоль их центроидов.Для случая фермы результаты стержней и совместных усилий извлекаются из обеих моделей и обрабатываются, чтобы обеспечить максимальные значения требований к элементам фермы. Максимальный спрос на стропила с каркасной рамой также получен из двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой с жесткими опорами. В случае стержневой рамы анализ одиночного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы можно было смоделировать выбранное стропило с шарнирным и жестким соединением на опорах, и можно было получить результаты максимальной силы в обоих случаях, аналогично методу, используемому при расчете фермы.

Анализ D/C выполняется с использованием результатов спроса, следующих за моделями фермы при равномерном подъеме 3,25 фунта/дюйма (0,57 Н/мм). Подъемная сила ветра моделируется 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 (Институт проектирования конструкций, 2010 г.) с использованием базовой скорости ветра 71,5 миль в час (115 км/ч). В результате предварительного моделирования было установлено, что эта скорость ветра соответствует точке, в которой отношение D/C для RTWC равно 1.Считается, что это представляет подъемную силу, при которой ожидается разрушение первого элемента фермы. Для случая стержневой рамы давление, соответствующее скорости 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 мили в час не представляет скорость ветра торнадо и требует корректировки для прямого сравнения с DOD-6 для жилых построек.Тем не менее, некоторые наблюдения могут быть сделаны из литературы, основанной на этом результате. Моррисон и Копп (2011) протестировали соединения пальцев ног при реальной ветровой нагрузке и аналогичным образом связали результаты прочности с основной системой сопротивления ветровой нагрузке, а также расчетными скоростями ветра компонентов и облицовки, используемыми в ACSE 7-05. Скорость ветра 71,5 миль в час согласуется с оценками, приведенными в таблице 5 Моррисона и Коппа, в которых не учитывается распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетная скорость ветра в Morrison and Kopp (2011) увеличивается.

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

Расчет мощности

Минимальные мощности каждого элемента в моделях рассчитываются для сравнения с максимальным потреблением в анализе D/C. Фермы в Henderson et al.В шатровой крыше (Henderson et al., 2013) использовались пиломатериалы SPF № 2, соединенные ферменными пластинами MiTek MII-20. Были получены листы данных прочности плиты, подготовленные производителем в соответствии с канадскими требованиями к испытаниям плиты фермы (Институт исследований в области строительства, 2009 г.), которые используются в расчетах несущей способности. По сравнению с оценкой потенциала участников, которая проводится на основе табличных значений в Канадском справочнике по проектированию древесины (Canadian Wood Council/Canadian Standards Association, 2010), совместные мощности требуют значительных усилий для точной оценки.В этом исследовании для расчетов пропускной способности соединений в этом исследовании используются спецификации Института ферменных плит Канады (2014 г.) для ферм MPC в дополнение к уравнению, предложенному в Lewis et al. (2006) для мощности момента соединения.

Расчеты несущей способности соединения включают определение несущей способности стального листа, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт анкерных плит, 2007 г. ; Канадский институт анкерных плит, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности гвоздевого соединения двух опорных элементов оцениваются на основе нефакторизованных расчетных значений и уравнений из Канадского справочника по проектированию древесины (Canadian Wood Council/Canadian Standards Association, 2010).В зависимости от направления нагрузки расчеты требуемой несущей способности включают сопротивление выдергиванию гвоздя и боковое сопротивление.

Уравнения кодовой емкости обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в этом анализе D/C. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает коэффициенты устойчивости, но обсуждение и результаты испытаний в их исследовании показали, что предложенное уравнение было скорректировано, чтобы включить неотъемлемый коэффициент безопасности, равный 1.5. Этот фактор безопасности удален в текущем анализе. Примеры расчетов пропускной способности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и статьи, для всех требуемых режимов совместной пропускной способности предоставлены Stevenson (2017). Для справки, на рис. 7 показаны соединения и элементы фермы, обозначенные в соответствии с соглашением, использованным при анализе, а на рис. 9 — для смоделированного нарожного стропила.

Результаты спроса и мощности

Отдельные таблицы результатов максимального спроса и минимальной мощности представлены Stevenson (2017).В настоящей статье крайние отношения D/C для каждого элемента моделей ферм и стропил показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы — те, у которых отношение D/C ближе всего к 1, — выделены полужирным шрифтом. Соединения со значениями D/C «Н/Д» либо испытывают сжатие в результатах моделирования, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не через 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 . Отношение потребности к мощности (D / C) и определяющий режим отказа для смоделированной фермы с подъемом 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм).

Таблица 4 . Отношения стержня и совместной нагрузки к грузоподъемности (D/C) для смоделированной секции стержневой рамы с подъемной силой 2,17 фунта/дюйм (0,38 Н/мм).

Рисунок 10 . Схема расположения отказов в ферме, основанная на результатах анализа зависимости от мощности (D/C).

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с гвоздями имеет наименьшую относительную прочность с разницей в 40% при соотношении D/C, равном 0.981 по сравнению со следующим по величине соотношением 0,695 в элементе верхнего пояса в стыке 3. Возможные изменения в пути нагрузки, грузоподъемности элементов, геометрии фермы и допусках могут привести к сдвигам в любом из соотношений D/C; однако, поскольку анализ основан на экстремальных значениях спроса на элементы каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D/C приведут к изменениям настоящего вывода. Ожидается, что RTWC с гвоздями почти всегда будут выходить из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод неверен в случае, когда на RTWC используются ураганные лямки. В этом случае отношение D/C для ураганного пояса RTWC составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D/C в верхнем поясе. Применение даже самого простого ремня для защиты от урагана может привести к отказу компонентов каркаса фермы.

При том же ветровом подъеме, что и ферма, результаты показывают, что нарожное стропило также наиболее уязвимо в месте RTWC с гвоздями. Анализ стержневой рамы не включает грузоподъемность RTWC с ураганными ремнями.Однако ожидается, что введение ремней в RTWC приведет к отказу в стыке 1, поскольку в этом месте относительно высокое отношение D/C. Следующее самое слабое соединение, в стыке 2, состоит из семи гвоздей, соединяющих стропила с потолочной балкой. Он имеет гораздо более высокую мощность около 5000 Н.

Результаты стержневой рамы аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают распространенное мнение о том, что RTWC с гвоздями, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом скате.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом. В обоих случаях различия в поведении крыши и параметрах соединения делают возможным возникновение других отказов. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки строительства, ухудшающие характеристики элементов и устаревшие стандарты проектирования, в соответствии с которыми были построены старые каркасные дома.

Ограничения

Настоящий статистический анализ и анализ D/C успешно подтверждают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предлагают некоторые условия, которые могут влиять на режим, при котором деревянная каркасная вальмовая крыша может разрушиться.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы детально понять проблему отказов каркаса, необходимо разработать трехмерные модели, учитывающие распределение нагрузки и влияние обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, которая могла бы помочь в моделировании соединений металлических пластин и каркасных конструкций, было сочтено экономически нецелесообразным использовать подробные трехмерные модели в текущем исследовании.

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

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов стержневой рамы

Разрушения каркаса вальмовой крыши, представленные в этом документе, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимости каркаса. Результаты анализа D/C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с каркасом из стержней; однако прогресс разрушения больших секций кровли четко не определен.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Муре, штат Оклахома, (Graettinger et al., 2014) был отмечен дополнительный вид отказа, связанный со случаем стержневой рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию внешнего каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных распределением нагрузки в конструкциях из стержневого каркаса.

На рис. 11 видно, что произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших участков крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидным, что потолочные балки и потолок под ними целы.Были сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная к ним обшивка. Основываясь на результатах D/C-анализа для случая стержневой рамы, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропилами и потолочной балкой. RTWC и соединение вдоль конька крыши при анализе кажутся гораздо более уязвимыми по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные поломки могли произойти из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропилами и балкой на верхней пластине стены или инициированы разрушением верхнего стыка стропил.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению смежных соединений, что привело к удалению всех лицевых поверхностей крыши после начала разрушения в одной точке.

Рисунок 11 . Примеры частичного обрушения стержневой рамы, обрушения вальмовой крыши с неповрежденными потолочными балками. (A) Полное удаление внешнего каркаса крыши. (B) Частичное удаление нескольких поверхностей крыши (источник изображения: доктор Дэвид Преватт).

Как уже упоминалось, анализ D/C для каркаса из стержней не предсказал, что соединение стропила со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с потолочной балкой.Согласно расчетам несущей способности стропил, соединение стропила с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего отношение D/C равно 0,2. При ближайшем рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты гвозди; однако не похоже, чтобы было больше нескольких гвоздей. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы в соответствии с теми же кодами, 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.

Неисправности, показанные на рис. 11, и многие другие подобные неисправности интересны тем, что их можно объективно отнести к категории DOD-6 для жилых крыш; 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 каркасных конструкций.

Заключение

Наблюдения за обследованием повреждений и статистические оценки, представленные здесь, расширяют существующее понимание обрушения крыш жилых домов и вводят ранее неизученный вид разрушения, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистика наблюдаемых повреждений в выборочных районах из Мура, штат Оклахома, и Джоплина, штат Мичиган, показала, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные режимы разрушения RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. В то время как обычно считается, что дома с шатровой крышей более устойчивы к ветровым повреждениям, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичным разрушением каркаса показывают, что шатровая крыша может быть более уязвимой, чем предполагалось ранее.

Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего изучения поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.Оцениваются как фермы, так и каркасные конструкции, чтобы обеспечить сравнительное исследование двух методов строительства. Результаты двумерного D/C-анализа для случаев с фермами и каркасной рамой использовались для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы о разрушении крыши, происходящем внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования с огибающей нагрузки и анализ D/C продемонстрировали возможность определения мест уязвимости как в ферменных, так и в стержневых секциях крыши при воздействии ветра.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 пострадали от частичного обрушения каркаса крыши.

• Тип конструкции может иметь важное значение для типа обрушения крыши дома. В районах, в которых 56% повреждений крыш жилых домов произошло из-за частичного обрушения каркаса крыши, дома оказались более новой, каркасной конструкции с большой площадью основания и крутыми крышами.В другом районе, где было 33% частичных разрушений, были дома, которые казались более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны с ударами обломков.

• В наблюдаемых крышах с крутым уклоном следует отметить, что многие из наблюдаемых разрушений произошли асимметричным образом, т. е. одна из больших граней крыши разрушилась, а противоположная осталась неповрежденной. В отличие от смоделированной кровли, которая в настоящем анализе подвергается равномерному подъемному давлению, крыши с более крутыми скатами, скорее всего, будут испытывать дисбаланс ветровых нагрузок на наветренную и подветренную стороны.Влияние изменения наклона крыши, формы плана и направления ветровой нагрузки будет дополнительно изучено, в дополнение к изменчивости прочности и жесткости материала, на более поздних этапах этого исследования.

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

• Когда используются RTWC с гвоздями, фермы MPC при равномерном подъеме, скорее всего, не выдержат RTWC, что приведет к потере всей конструкции каркаса и потолка.При поставке ураганных лямок начало разрушения может сместиться на элементы фермы и соединения (или на обшивку). Было обнаружено, что критические режимы отказа в конструкции фермы связаны с моментами элементов и соединений при подъеме. А именно, стыки верхнего пояса (соединение 3) и элемент горизонтального верхнего пояса (TC2) в смоделированной ферме оказались относительно уязвимыми, с отношением D/C 0,70 и 0,66 соответственно, в то время как отношение D/C с гвоздями RTWC был равен 1. Требование, связанное с моментом в элементах верхнего пояса, усиливается растягивающими осевыми силами, наведенными на эти элементы в результате типичного поведения фермы.

• В случае анализа стержневой рамы также было обнаружено, что RTWC с когтями на пальцах ног являются наиболее уязвимым компонентом в двумерном анализе. Соотношение D/C для RTWC со стержневой рамой составляет 1,129 при том же подъеме, что и для фермы. Тем не менее, верхний стропильный стык также имеет относительно высокое отношение D/C, равное 0,66. Изучение фотографий с обзором повреждений показало, что разрушенные каркасные крыши могли иметь менее прочные соединения, чем это требовалось в проекте.

• Сравнение двухмерных расчетов для ферм и стержневых каркасов показывает, что стержневые крыши содержат более уязвимые элементы.При эквивалентной ветровой нагрузке отношение D/C RTWC фермы составляет 0,98, а RTWC нарожного стропила — 1,12. Это ожидаемо; однако эффект распределения нагрузки является важным фактором, особенно для случая стержневой рамы, который не рассматривается в данном исследовании.

Вклад авторов

СС является доктором философии. студентка под совместным руководством Г.К. и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной для магистерской диссертации SS. Гипотеза и подход к работе были разработаны совместно авторами.SS выполнил все анализы, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для представления под непосредственным руководством GK и AA. GK и AA посоветовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, обеспечивая надлежащее расследование и решение вопросов, связанных с точностью или целостностью любой части работы.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы 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 снижения катастрофических потерь (ICLR). Постоянная поддержка со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Пола Ковача (ICLR) выражается с благодарностью. Авторы также признательны Drs. Дэвиду Преватту (Университет Флориды) и Дэвиду Руэшу (Университет Оберн) за предоставление данных обследования повреждений, ценных предложений и соответствующей литературы, а также Национальному научному фонду (NSF) за финансовую поддержку полевых исследований, приведших к возникновению их повреждений. данные опроса.Вышеупомянутые исследования повреждений были поддержаны исследовательским грантом NSF 1150975 и программой грантов NSF RAPID.

Ссылки

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Канадская ипотечная и жилищная корпорация.(2014). Строительство деревянных каркасных домов в Канаде , 3-е изд. Канада: Правительство Канады.

Академия Google

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

Академия Google

Канадский совет по древесине/Канадская ассоциация стандартов. (2010). Руководство по проектированию деревянных конструкций: полный справочник по проектированию деревянных конструкций в Канаде . Оттава, Онтарио: Канадский совет по дереву.

Академия Google

Гавански, Э., и Копп, Г.А. (2017). Оценка хрупкости отказов соединения крыши со стеной деревянных каркасных домов при сильном ветре. J. Риск неопределенности Eng. Сист. 3. doi:10.1061/AJRUA6.0000916

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Академия Google

Хендерсон, Д. Дж., Моррисон, М. Дж., и Копп, Г. А. (2013). Реакция узловых соединений крыши к стене на экстремальные ветровые нагрузки в полномасштабной деревянно-каркасной вальмовой крыше. англ. Структура 56, 1474–1483. doi:10.1016/j.engstruct.2013.07.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Академия Google

Копп, Г. А., Хонг, Э., Гавански, Э., Стедман, Д., и Силлс, Д. М. (2016). Оценка скорости ветра на основе наблюдений за ущербом от торнадо Ангус (Онтарио) 17 июня 2014 г. Can. Дж. Гражданский инж. 44, 37–47. doi:10.1139/cjce-2016-0232

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Копп, Г. А., Моррисон, М. Дж., и Хендерсон, Д. Дж. (2012). Натурные испытания малоэтажных жилых домов с реалистичными ветровыми нагрузками. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 104–106, 25–39. doi:10.1016/j.jweia.2012.01.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Льюис, С. Л., Мейсон, Н. Р., Крамер, С. М., Верт, Д. К., О’Реган, П. Дж., Петров, Г., и др. (2006). «Проектирование соединений деревянных ферм с металлическими пластинами на момент», в 9-й Всемирной конференции по деревообработке (Портленд, Орегон). Доступно по адресу: http://support.sbcindustry.com/Archive/2006/aug/Paper_322.pdf

Академия Google

Мичем, Д.(1992). Улучшение характеристик вальмовых крыш при сильном ветре – тематическое исследование. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 43, 1717–1726 гг. дои: 10.1016/0167-6105(92)-V

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мичем, Д., Сарри, Д., и Давенпорт, А. Г. (1991). Величина и распределение ветровой нагрузки на вальмовые и двускатные крыши. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 38, 257–272. дои: 10.1016/0167-6105(91)-Y

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Моррисон, М.Дж., и Копп, Г.А. (2011). Эффективность соединений пальцев ног при реалистичной ветровой нагрузке. англ. Структура 33, 69–76. doi:10.1016/j.engstruct.2010.09.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Преватт, Д. О., Колборн, В., Греттингер, А. Дж., Пей, С., Гупта Р. и Грау Д. (2013). Джоплин, Миссури, Торнадо от 22 мая 2011 г .: Исследование структурных повреждений и аргументы в пользу строительных норм и правил , устойчивых к торнадо. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Академия Google

Преватт, Д. О., ван де Линдт, Дж. В., Греттингер, А. Дж., Колборн, В., Гупта, Р., Пей, С., и соавт. (2011). Исследование повреждений и будущее направление проектирования конструкций после торнадо в Таскалузе в 2011 году . Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды.

Академия Google

Рамсейер, К., Флойд, Р., Холлидей, Л., и Росвурм, С. (2014). «Влияние систем поперечной нагрузки на повреждения и живучесть жилых построек, пострадавших от торнадо Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.», в Proceedings of the Structures Congress 2014 (Бостон, Массачусетс: ASCE), 1484–1507.

Академия Google

Симмонс, К.М., Ковач, П., и Копп, Г.А. (2015). Уменьшение ущерба от торнадо: анализ выгод и затрат на усовершенствованные строительные нормы и правила в Оклахоме. Климат погоды. соц. 7, 169–178. doi: 10.1175/WCAS-D-14-00032.1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Спаркс, П.Р., Шифф, С.Д., и Рейнхольд, Т.А. (1994). Ветровое повреждение ограждающих конструкций домов и вытекающие из этого страховые убытки. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 5, 145–155. дои: 10.1016/0167-6105(94)-Х

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стандохар-Альфано, К.Д., и ван де Линдт, Дж.В. (2016). Анализ риска торнадо для повреждения крыш жилых домов с деревянным каркасом в Соединенных Штатах. Дж. Структура. англ. 142. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001353

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стивенсон, С.А. (2017). Анализ разрушения каркаса деревянных каркасных жилых крыш под действием ветровой нагрузки . Дипломная работа. Лондон, Онтарио: Университет Западного Онтарио.

Академия Google

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

Академия Google

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

Академия Google

Институт анкерных плит Канады. (2014). Процедуры проектирования ферм и технические условия для деревянных ферм, соединенных легкими металлическими пластинами . Брэдфорд, Онтарио: TPIC.

Академия Google

Ван де Линдт, Дж. В., Пей, С., Dao, T., Graettinger, A., Prevatt, D.O., Gupta, R., et al. (2013). Философия проектирования торнадо на основе двух целей. Дж. Структура. англ. 139, 251–263. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000622

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ветротехнический научно-технический центр. (2006). Рекомендация для усовершенствованных весов Fujita . Лаббок, Техас: Техасский технический университет.

Академия Google

Трэвис Пастрана восстанавливается после травмы спины и бедра после трюка с прыжком с крыши во Флориде

Главный мастер трюков Америки Трэвис Пастрана сломал спину и бедро в субботу во время показательного прыжка с крыши, что пошло не так. TMZ первоначально сообщил, что Пастрана был госпитализирован в Форт-Лодердейл, штат Флорида, со сломанным бедром после прыжка с крыши отеля Hyatt. В четверг Пастрана отправился в Instagram, чтобы сообщить своим поклонникам о своем состоянии и сообщить всем, что он на пути к выздоровлению:

Джулиан Сигел из The Riverside Market запечатлел злополучный спуск Пастраны в видео ниже в Instagram. На неопытный взгляд в обойме не было явных признаков неисправности оборудования.Пастрана подтвердил в своем посте в Instagram, что его неудачная посадка была просто результатом невезения и человеческой ошибки. Пастрана не смог выровнять приземление, как планировал изначально, и в итоге выбрал слишком крутой заход.

«У меня была возможность совершить BASE-прыжок с очень простой установкой с высокого здания с большим приземлением», — написал Пастрана. «Лучшие в этом бизнесе дали мне лучший совет, но серия неудачных событий привела к тому, что я оказался в плохом положении. Обычно я сияю, когда [ругательство] попадает в вентилятор, но это я «попал в вентилятор» в этот раз.»

Публицист Пастраны подтвердил таблоиду, что ожидается полное выздоровление водителя. Для Пастраны это еще одна травма в длинном списке травм, связанных с трюками. Есть даже веб-страница, посвященная отслеживанию его кумулятивных карьерных травм. Шутки в сторону. Согласно этому (крайне неофициальному, мы уверены) источнику, у него сейчас 60 переломов костей, а также 30 с лишним задокументированных сотрясений мозга. НФЛ, съешь свое сердце. Пастрана был во Флориде, снимая трюки для Gymkhana, в том числе некоторые с новым Subaru DL Хунигана.

Связанное видео

Перелом бедра: перелом бедра и бедренной кости

Слишком долгое ожидание, прежде чем получить надлежащее лечение

Распространенная проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в том, что пациенты слишком долго ждут, прежде чем они начнут проходить надлежащую программу реабилитации. Часто пациенты чувствуют, что им нужно отдохнуть и восстановиться в течение нескольких месяцев или даже лет, и только после этого чувствуют необходимость начать реабилитацию. Теперь вы привыкли ходить с болезненной хромотой или ходить с костылем, и вы так и не выздоровели.Теперь проблема намного более сложна, и потребуется гораздо больше времени, чтобы решить .

Пробуют, но не завершают различные формы лечения

Часто, восстанавливаясь после перелома бедра, пациенты пытаются облегчить боль, принимая лекарства  или получая инъекции вольтарена и кортизона. Однако эти процедуры дадут вам только временное облегчение боли, потому что y вы не устраняете корень проблемы. Боль, которую вы чувствуете в бедре, связана с плохой стабильностью бедра, слабостью мышц бедра и плохой походкой. Единственный способ решить эту проблему — пройти все этапы программы реабилитации, чтобы подготовить бедро к большей нагрузке. Это требует времени и усилий, но оно того стоит.

Слишком много или слишком мало отдыха

Слишком много отдыха делает вас слабее, чем раньше. Слишком много движений вызывает дополнительную боль и воспаление. Ключевое значение имеет поиск баланса между отдыхом и безопасными движениями!

Использование костылей

Во время восстановления после перелома шейки бедра вам потребуется помощь при ходьбе, чтобы обеспечить некоторую устойчивость.Сначала вам может понадобиться ходунки, а со временем вы почувствуете себя достаточно сильными, чтобы пользоваться костылями. В конце концов, вам нужно перестать пользоваться костылями и ходить без посторонней помощи.

Однако люди склонны очень привыкать к костылю или трости . Вы становитесь зависимым от дополнительной стабильности, которую он дает вам . В некоторых случаях это удобный инструмент, особенно если вы знаете, что собираетесь идти далеко или по пересеченной местности. Но не было бы намного проще и удобнее, если бы вы могли ходить без него? Вы должны задать себе вопрос: « Использую ли я свой костыль, потому что он мне действительно нужен, или я использую его просто потому, что боюсь или слишком ленив, чтобы укрепить свое бедро?» .

Позвольте нам помочь вам решить эти проблемы, чтобы вы могли полностью восстановиться после перелома бедра.

Шатровые и ендовильные крыши — [PPTX Powerpoint]

Шатровые и ендоварные крыши

Шатровые и ендовильные крыши / Отзыв от июля 2007 г. / Отзыв от июня 2010 г. 12 текст, на стр. 73 дает хороший обзор новых членов. Другие наброски взяты из текста «Практическое австралийское столярное дело» и ваших раздаточных материалов

Компоненты, продолжение. Также вы сможете распознать разницу между «Hip & Valley» и «Broken Hip & Valley». Учебник P 72

Раздаточный материал «Hip & Valley Roofs»

Хороший обзор компонентов

Самый простой способ обрезать свес Вы уже знаете, что вальмы делят угол внешнего угла пополам. Долина образуется в скатной крыше везде, где на плане крыши находится внутренний угол/угол. Основная крыша называется основной крышей. и имеет большой пролет То, что известно как смещение, является второстепенной крышей и имеет второстепенный пролет. Смещение важно, см. следующий слайд и раздаточный материал для справки. Вальмовые и долинные крыши

==Обратите внимание на смещение, выделенное красным =Уклон крыши остается прежнимНет должны быть разработаны новые скосы. Равная длина показанного смещения. Скопируйте их как заметки на руку. е второстепенный гребень и образует стык элементов наклонной крыши.На плане он делит внутренний угол пополам и имеет вертикальный и краевой скосы, такие же, как отвес и краевой скос вальмового стропила

Новые элементы крыши. Примечания продолжаются на следующих слайдах. Сломанное вальмовое стропило является частью цельного вальмового стропила, которое будет образовывать угол основной крыши до того, как будет добавлено смещение. , такая же разница в длине.Продолжение новых членов Кривое стропило или Кривой ползун Он проходит от сломанного бедра к ендовному стропилу, изолируя выступ и ендову, это однолинейное развитие этой части крыши. Размеры, показанные в ваших заметках (раздаточный материал), являются дополнением к четырехскатной крыше и будут использоваться в будущих примерах. На рис. 13.23 показано расположение элементов крыши при добавлении толщины. Это показано на следующем слайде. Длина поврежденного лиана может быть рассчитана математически или измерена на месте. плиты для малой кровли устанавливаются так же, как и для основной кровли.Во время установки пластин это идеальное время для установки второстепенного конька. Очень прочная работа получится, если конек будет выступать за точку схода ендовы и прикреплен к следующему стропилу. разбивка стропил находится в направлении стрелки, показанной напротив. Разметка стеновой плиты для ендовы. На странице 6 вашего раздаточного материала показаны расчеты для уменьшения ползуна, если вы решите сделать их таким образом. В примере используется шаг 30, поэтому подъем на / м пробег 577мм и истинная длина в/м 1.Пролет 155 м второстепенной кровли составляет 1,350 м, интервалы 600 мм. Длина центральной линии для второстепенной кровли составляет T/L на / м x пролет 1,155 x 1,350 = 1,559 Уменьшение фактической длины лианы составляет T/L на / м x интервалов 1,155 x 0,600 = 0,693 Расчеты см. следующий слайд, например

Обозначения: — большой пролет- малый пролет- уменьшение Схема расположения стропил Сначала максимально наклоните основную вальмовую крышу С помощью поверочной линейки проверьте, чтобы второстепенный конек совпадал со стропилами на основной крыше.A В качестве опоры можно использовать временную подпорку. Найдите точку схода желоба, частично вбейте в нее гвоздь, положение центральной линии сломанного бедра должно собраться в этой точке. Используйте стальную рулетку для измерения сломанного бедра. Используйте поверочную линейку или линейку, чтобы точно определить эту точку. положение бедра

Подача бедра и ValleyСм. примечания и изображение на следующем слайде

Точность и позиционирование — ключ к получению правильного результата Измерение сломанного бедра Используйте линейку, чтобы помочь при фиксации сломанного бедра

Длина стропила ендовы Используйте стальную рулетку и измерьте, как показано на рисунке. На следующих рисунках показан конец ендовы. Нередко отрезают хвост ендовы и позволяют обычным стропилам образовывать внутренний угол для фасада. Обратите внимание на следующий слайд и ваши примечания относительно резки ендовы Разметка стропил Теперь, когда сломанная вальма и ендова установлены, теперь можно починить лианы ендовы.При условии, что расстояние остается прежним, разница в длине ендовных стропил такая же, как и для вальмовых стропил. точка лианыИспользование стальной рулетки от гребня до этой точки

Обрезка лиан ендовы

Разметка лиан ендовыИсправление лиан ендовыПосле того, как вы срежете самую длинную лиану, показанную на предыдущем слайде, другие лианы укорачиваются в длину на разницу в лианах См.