Шатровая крыша 10х10 своими руками чертежи и фото: Как сделать четырехскатную равностороннюю шатровую крышу для коттеджа. Рекомендации, описание, чертежи и фото стропильных систем для классической шатровой кровли

Как сделать четырехскатную равностороннюю шатровую крышу для коттеджа. Рекомендации, описание, чертежи и фото стропильных систем для классической шатровой кровли

Шатровая крыша является симметричной и по своей форме напоминает пирамиду с прямоугольным основанием. Такая конструкция позволяет сэкономить на стеновом материале, поскольку не имеет фронтонов.

Существенный недостаток шатровой крыши – это стропильная система, являющаяся более сложной по сравнению с ее устройством у других видов крыш. Стропильная конструкция должна быть качественно установлена, поскольку малейшая ошибка в расчете может спровоцировать даже ее обрушение. По этой причине, достаточно трудно выполнить строительные работы самостоятельно, разумнее прибегнуть к услугам профессионалов.

Выделяют два вида стропил:

— наклонные, которые устанавливают, как правило, на четырехскатной крыше с углом наклона не более 40 градусов, подобные стропила довольно легко устанавливаются и выгодны с точки зрения экономии;
— висячие, опорой для которых служат наружные стены, такого рода стропила достаточно сложно изготовить, а также отремонтировать.

Конструкция шатровой крыши изготавливается следующим образом. Под стропильными ногами либо по всей длине строения подкладывают опорный брус, так называемый мауэрлат. В случае с кирпичным домом, брус устанавливают на внутренней части стены, при этом, между стеной и мауэрлатом необходимо поместить влагоизоляционный материал. Если дом деревянный, в качестве мауэрлата будет выступать верх сруба.

В верхней части конструкции из стропил, параллельно опорному брусу, необходимо уложить опорную балку (прогон). Она нужна для того, чтобы подпирать стропила. Выше будет находиться конек крыши. В процессе строительства необходимо учитывать тот факт, что промежуток между прогонами и мауэрлатом не должен быть больше 4,5 метров. Для противостояния ветровым нагрузкам со стороны фронтона делаются диагональные связи, раскосы и подкосы. Чтобы утеплить кровлю, рекомендуется уложить слой паро- и гидроизоляционного материала. После завершения всех этих работ можно приступать к установке кровельного покрытия.

При квадратном типе скат состоит из четырех треугольников. Но, шатровая крыша имеет и свой недостаток. Ее каркас достаточно сложен и требует точности и немалых усилий при монтаже.

Самая большая сложность в создании подобной крыши – это верный расчет схемы конструкции. Произведя неточные измерения и расчеты, строитель рискует подвергнуть себя дополнительным расходам на покупку дополнительных материалов и перестройку конструкции. Такой казус неминуемо приведет к значительному удорожанию стоимости работ и материалов.

Тем не менее, сделать верные расчеты и смонтировать крышу возможно, не прибегая к услугам профессионалов.

После осуществления предварительных расчетов, можно переходить собственно к монтажу кровельного каркаса.

Существуют основные принципы обустройства шатровой крыши:

· для конька и стропильной системы необходимо использовать одинаковую древесину;

· доски промежуточные требуют более крутого наклона, а их размер не может быть меньше 5 сантиметров на 15 сантиметров;

· короткие элементы крепятся на угловые стропила;

· центральные стропила закрепляются на доске коньковой;

· упор стропил производят в коньковую доску и в верхний обвязной конец;

· конек исполняет роль несущей оси;

· накосные стропила одним концом закрепляются на коньке, а другим выступают за предел дома;

· стропила центральные выводятся на все стены;

· разветвление стропил промежуточных производят от конька.

Более подробно о схемах и порядке действий легко узнать, обратившись к нам: шатровая крыша – конструкция четырехскатная или другая – будет сделана по высшему разряду. Специалисты разъяснят все непонятные вопросы, порекомендуют необходимые материалы и инструменты.

Из инструментов при сооружении каркаса понадобятся:

1. Болгарка, электро- и ручная пилы.

2. Гвозди, молоток и дюбели.

3. Топоры и рубанок.

4. Дрель электрическая.

5. Доски и брусья одинаковой древесины.

6. Материал для кровли.

7. Скобы стальные.

Площадь чердачного помещения или мансардного этажа значительно меньше, чем в случае использования двускатной крыши. Данную проблему можно частично решить, используя мансардный тип специальной вальмовой кровли. Рассмотрим последовательность шагов, которые необходимо выполнить, чтобы построить шатровую кровлю. Проведение расчетов Проведение расчетов при строительстве шатровой крыши Для выполнения непростой задачи изготовления шатровой крыши своими руками необходимо иметь определенные знания и навыки. Вначале требуется выполнить расчеты, для проведения руками которых.

Также должна быть описана технология изготовления кровельного пирога и других элементов крыши. На основании детального проекта легко можно будет подсчитать требуемое количество материалов. Разработка такого проекта является достаточно сложной задачей и если у вас возникнут затруднения в самостоятельной его разработке, то лучше привлечь специалистов, которые произведут необходимые расчеты с учетом ваших требований. Особенности руками стропильной системы При изготовлении четырехскатной крыши используются накосные стропила, направляемые к углам дома (иногда их называют диагональными)

Возвести ее сложнее, чем двускатную или односкатную кровлю, но, вопреки этому, ей отдают предпочтение чаще всего. Причина этому – наилучший отвод воды, обеспечивающийся за счет устройства скатов с наклоном, как результат – длительный срок эксплуатации кровельных материалов, гидро- и теплоизоляции, используемых для монтажа крыши. Кроме того, шатровая крыша смотрится презентабельнее и оригинальнее в сравнении с другими видами конструкций. Шатровая кровля характеризуется как одна из самых надежных и практичных Основные детали оригинального сооружения ↑ Конструкция шатровой крыши должна быть строго симметричной. Она может монтироваться на любом строении, но намного проще, если оно имеет форму квадрата или прямоугольника. Основой рассматриваемой крыши считается стропильная система, сложная и замысловатая. Чтобы ее возвести правильно, необходимо предварительно произвести тщательный расчет. Любая ошибка в его ходе может привести к необратимым последствиям. Если планируется возведение шатровой кровли на квадратном основании, тогда у конструкции будет четыре абсолютно одинаковых ската.

Чтобы рассчитать в таком случае площадь кровли, рекомендуется определить площадь скатов и умножить полученный показатель на 4. Результат, полученный в ходе подсчетов, необходимо увеличить на площадь карнизных свесов. Важно! Чтобы определить площадь карнизного свеса, необходимо использовать следующую форму: Sкарн. =(BC+EF)/2*DG. Площадь крыши определяется так: Sкрыши = (Sската + Sкарн)*4. Перед тем как приступить к возведению шатровой крыши, необходимо учесть важные детали Расчет крыши шатрового типа ↑ Шатровая крыша своими руками будет устроена безупречно, если расчет стропильной системы сделан правильно. Если в основе конструкции лежит квадрат, то прежде всего необходимо определить угол наклона скатов, ширину и длину основания, затем, используя полученные данные, определить площадь всех четырех скатов. Если в основе крыши лежит прямоугольник, то начинать расчет следует с определения высоты трапеции и треугольника, из которых конструкция и состоит. Этот показатель равен длине вальмовых стропил. После того как высота определена, можно приступить к вычислению площадей данных фигур. Их суммарный показатель позволит получить площадь скатов кровли. Немаловажно предельно точно рассчитать и площадь карнизного свеса. Чтобы это сделать, необходимо высоту фигуры увеличить на ½ суммы длины основания. Важно знать! Расчеты последнего показателя можно вести, используя длину крыши и высоту конька или учитывая длину стропильных ног и длину крыши.

После того как площадь крыши и скатов рассчитаны, можно рассчитать основные элементы стропильной системы. Расчет шатровой крыши должен быть максимально точным Желательно данный промежуток работ доверить специалистам. Они составят максимально грамотный и точный чертеж, по которому будет элементарно просто определить количество материалов, требуемых для устройства шатровой крыши своими руками, длину стропил и последовательность работ. Виды стропильных систем ↑ Стропильная система шатровой кровли – опорная конструкция, состоящая из брусков, стоек, опор и других конструктивных элементов. Она считается не только основанием для крепления кровельного материала и других элементов крыши, но и укрепляющим элементом всего здания. Различают висячие и наслонные системы. При весомом пролете, когда возможность подпереть стропила внутренними опорами отсутствует, применяется висячая система. Она предполагает монтаж конструкционных элементов крыши на наружные стены и предусматривает установку металлических затяжек или затяжек из дерева.

Висячие стропила снизу опираются на наружные стены, а сверху – соединяются между собой. Существует два вида стропильных систем шатровой кровли Наслонная система предполагает монтаж стропил как на наружные стены, так и на внутреннюю несущую стену или дополнительные опоры. Максимально допустимый пролет между опорами – 4,5 метра. Если он достигает шести метров, тогда необходимо устанавливать под стропила подкосы. К преимуществам данного вида стропильной системы можно отнести экономичность, легкость и практичность. Составляющие элементы конструкции стропильной системы ↑ Стропильная система шатровой кровли включает в себя следующие элементы: накосные стропила – конструктивные элементы, монтаж которых производится непосредственно на каркас крыши по углам; нарожники – конструктивные элементы, фиксирующиеся к накосным стропилам; мауэрлаты – массивные балки, служащие опорой для нижних концов стропил; прогоны, лежни и ригели и ряд других дополнительных опор, необходимых для надежности и жесткости конструкции рассматриваемой кровли; подкосы, исполняющие роль держателей ног.

Шатровая крыша включает в себя несколько важных элементов Важно знать! Все указанные элементы стропильной системы создают надежную и стабильную конструкцию, способную выдержать большие нагрузки. Отсутствие одного из них может стать причиной скоропостижного разрушения кровли. Технология монтажа кровельной конструкции ↑ Монтаж шатровой крыши – задача не из легких. Он начинается со сбора основных узлов и стропил на земле, ориентируясь на заранее подготовленный шаблон. Важно! Брус, бревна и доски, необходимые для организации стропильной системы крыши, подбираются в зависимости от шага стропил, предполагаемых нагрузок и угла уклона кровли. На стены здания монтируются лежни и мауэрлаты, к ним крепятся подмостки, из двух углов, расположенных противоположно, возводятся стропила. Их соединяют в верхних точках. Затем поднимаются остальные стропила, подгоняется врубка и скрепляются в коньке специальными затяжками. Монтаж шатровой кровли выполняется в четкой последовательности Важно знать! Шатровая кровля в отличие от других крыш не предполагает подгоны. Для ее укрепления используется дополнительная стойка, которая монтируется в качестве подпорки в центре строения. Когда стропила возведены и закреплены, выполняется монтаж нарожников с подкосами. Под них минируются шпрингели, в несколько раз укрепляющие стропильные ноги. Важное требование монтажа шатерной крыши: стропила монтируются под углом девяносто градусов. Защитить от воды стены здания позволят свесы, их устраивают на расстоянии пятидесяти сантиметров от наружных стен.

Невыступающие стропила удлиняются кобылками. Поверх них устраивается обрешетка, паро- и гидроизоляционный слои, поверх которых монтируется кровельное покрытие. Небольшой дачный домик с шатровой крышей Несомненно, произвести монтаж шатровой крыши самостоятельно можно, но в виду сложных конструкционных особенностей и жестких рамок ее устройства лучше доверить работу профессионалам. Они выполнят грамотный чертеж, с предельной точностью рассчитают важнейшие параметры кровли и произведут монтаж всех элементов стропильной системы правильно и быстро. Если все же принято решение построить крышу такого плана самостоятельно, то следует должное внимание уделить расчету важнейших показателей и составлению плана-проекта. Любые погрешности могут привести к тому, что конструкция крыши не сможет выдержать даже небольшие нагрузки и разрушится от малейшего серьезного воздействия. Шатровая крыша на загородной усадьбе При подборе бригады мастеров, которые будут возводить кровлю, следует обратить внимание на их опыт работы в строительстве. Желательно доверять устройство шатровой кровли только профессионалам во избежание лишних нервов и материальных затрат, связанных с решением возникающих спорных вопросов

Конечно же, для самостоятельного строительства лучше выбрать более простой вариант, а чтобы результат работы был максимально красивым и качественным, нужно обязательно следовать подробным инструкциям, которые предложены профессионалами этой сферы.

Изначально нужно произвести расчет площади для будущей четырехскатной крыши (рассмотрим шатровую или пирамидальную). Это нужно для того, чтобы как можно более точно определить количество требуемых материалов.

В этом деле очень пригодится школьный курс геометрии. Ведь понадобится знание о том, как найти площадь пирамиды и рассчитать площадь одного ската. Если же вы по каким-то причинам подзабыли эту важнейшую информацию, то вот напоминание:

Важно! Площадь боковой поверхности пирамиды — сумма площадей боковых граней. Площадь пирамиды – площадь одного ската умножить на 4.

В интернете без труда можно найти онлайн калькуляторы, в которые, поставив свои параметры, вы быстро узнаете расчет необходимых материалов. Обычно замеряют:

· длину основания крыши;

· ширину основания;

· угол наклона в градусах;

· материал для кровельного покрытия.

Важно! Обязательно нужно проверить все расчеты по нескольку раз. Ведь одно дело, когда материалов будет куплено слишком много – обидно, но не смертельно и уже на много хуже, когда их не хватает потому, что может случиться ситуация, когда вы опомнитесь, идентичных на складе уже не будет.

И запомните такие важные моменты:

· практически все кровельные материалы укладывают внахлест, поэтому необходимо закупать их с некоторым запасом;

· площадь ската нужно начинать высчитывать со свесов;

· от 7-ми до 10-ти процентов материала идет в отходы, это тоже забывать нельзя.

Чтобы по максимуму избежать ошибок, при этом, не обращаясь в строительную компанию, можно обзавестись специальной программой для проведения подобных расчетов.

Кроме того, обязательно создать четкий план действий:

· необходимо учесть все дополнительные элементы такие, как мансардные окна, дымоходы, воздуховоды и др.;

· очень важно максимально точно измерить длину ската, при чем делать это нужно от конька до карниза;

· в расчетах необходимо прибавить длину некоторых элементов, к примеру, свесы, брандмауэрные стены, парапеты и пр.;

· учесть особенности материала, который планируется использовать для кровли. Ведь каждый из них имеет свои особенности;

· важный момент – длина скатов уменьшается примерно на 70 сантиметров, если используется черепица, либо рулонный материал.

Не забудьте учесть все следующие параметры:

· вес кровельного покрытия;

· вес паро и гидроизоляции;

· массу утеплителя;

· снеговую, ветровую, дождевую нагрузку;

· вес людей, которые будут обслуживать крышу;

· тяжесть оборудования, которое собираетесь водрузить на крышу (окна, антенны, фонари, аэраторы, лестницы и так далее).

· принимая во внимание угол наклона скатов, рассчитывают длину и ширину сечения стропил.

Расчет площади для разных материалов:

По большому счёту, шатровая крыша (см. фото) – это та же вальмовая крыша, в которой длина конька равна нулю, т.е. конька нет, и все угловые стропила сходятся в одной точке. Чаще всего её возводят на домах, коробка которых представляет из себя квадрат.

Давайте рассмотрим один пример такой крыши. Стропила у нас будут опираться на балки перекрытия. Допустим, мы имеем коробку дома размером 10х10 метров с несущей перегородкой посередине.

ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлаты, балки перекрытия и выноса (см. рис.1). Балки перекрытия и выноса ставим, начиная от середины, т.е. сначала центральные, а потом от них влево-вправо остальные с рассчитанным шагом.

Рисунок 1

Мы видим, что крайние балки перекрытия и крайние выноса находятся от угла дома на одинаковом расстоянии. Как мы уже говорили в статье«Конструкция вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия», расстояние это желательно брать не меньше 0,8-1 метра.

ШАГ 2: Посередине будущей крыши устанавливаем центральную стойку из бруса 150х150 мм. Высоту её определяем из предварительного эскиза крыши, выполненного на бумаге. Стойку фиксируем строго вертикально при помощи двух временных укосин (см. рис.2). После того, как мы в следующем шаге установим центральные стропила, укосины можно будет убирать. На последующих рисунках они не показаны.

Рисунок 2

ШАГ 3: Изготавливаем и устанавливаем четыре центральных стропила скатов.

Как размечаются стропила, показано на рис. 3

Рисунок 3

Таким образом мы делаем все четыре центральных стропила скатов и устанавливаем их (см. рис.4):

Вверху между собой их можно сшить либо гвоздями, либо при помощи металлических уголков, как показано на рисунке.

ШАГ 4: Пришиваем ветровые доски и устанавливаем угловые выноса (см. рис. 5). Как делать угловые выноса также подробно описано в статье о вальмовой крыше (ссылка выше):

ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.

Для этого в первую очередь натягиваем шнурку (см. рис. 6):

Далее с помощью малки мы замеряем углы нижнего и верхнего запилов. Как это делается, мы уже видели при описании вальмовых крыш.

Сейчас я хочу показать способ, который мы всегда используем при установке угловых стропил длиной более 6 метров (когда их приходится наращивать). В первую очередь мы берём две доски по 6 метров. У одной делаем только нижний запил, у другой только верхний. Затем ставим эти две доски, сшивая их между собой гвоздями прямо по месту. Также сразу ставим под них стойку (см. рис.7):

Теперь рулеткой замеряем длины двух кусков, которых нам не хватает – одного с верхним запилом, другого с нижним. Изготавливаем их и нашиваем на уже стоящие доски.

Таким образом мы делаем все четыре угловые стропила (см. рис.8):

ШАГ 6: Добавляем на углы выноса, которых не хватает, и при необходимости ставим под стропила стойки (см. рис.9):

Рисунок 9

Необходимость установки стоек определяется расчётом, в зависимости от размеров крыши и снеговых нагрузок. Стойки желательнее упирать на несущие перегородки, либо ставить подкосы. Возможность установки стоек на балки перекрытия также проверяется расчётом. Об этом мы говорили в статье «Стропильная система. Расчет стропил и балок перекрытия». При этом всегда старайтесь по возможности смещать стойки ближе к несущим стенам, чтобы уменьшить нагрузку на балки.

ШАГ 7: Изготавливаем и устанавливаем все нарожники (см. рис.10).

Под нарожники, опирающиеся на выноса, над мауэрлатом ставим небольшие подпорки.
После этого нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку.

Во время строительства беседки или дома неизбежно возникает вопрос о выборе кровельной конструкции. Если у возводимого сооружения имеется четырехугольная или, еще лучше, квадратная форма, архитекторы и дизайнеры зачастую отдают свое предпочтение четырехскатной шатровой крыше. Такая сложно устроенная конструкция полностью окупается за счет своего оригинального внешнего вида, аэродинамическими качествами и замечательными термоизолирующими свойствами

Такой вид кровли считается наиболее сложным для самостоятельного устройства, но, тем, не менее, многие выбирают именно его из-за оригинальности и привлекательного вида. Далее будет рассмотрена техника изготовления шатровой крыши самостоятельно.

Шатровая крыша является специальной четырехскатной конструкцией с квадратным основанием, при этом скаты крыш выглядят как равнобедренные треугольники, которые сходятся к этому основанию. У такой крыши может быть множество по количеству скатов, либо она может быть вообще круглая. Главное при ее устройстве соблюдать симметрию. По внешнему виду такая крыша похожа на шатер, откуда и происходит ее название.

Следует отметить, что отсутствие у шатровой конструкции фронтонов дает возможность экономии на материалах при ее строительстве.

Крыша с шатровой конструкцией при желании может быть возведена практически на любом здании, но будет намного удобнее, если дом будет иметь основание квадратной формы. Основа конструкции шатровой крыши состоит из довольно сложной в исполнении стропильной системы, которая может быть устроена самостоятельно, если имеются определенные навыки в строительстве крыши.

Виды стропильных систем шатровой крыши

Стропильная система крыши шатрового вида представляет собой опорную конструкцию из опор, стоек, брусков и иных конструктивных элементов. Она служит как основанием для крепления материала кровли и иных элементов крыши, так укрепляющей деталью всего здания.

Различаются два типа стропильных систем для шатровых крыш:

1. наслонные системы;

2. висячие системы.

Если пролет весомый и нет возможности подпорки стропил внутренними опорами, то применяют висячую систему, которая подразумевает монтаж элементов конструкции кровли на наружных стенах и предполагает установку деревянных или металлических затяжек. Стропила висячего вида опираются снизу на наружные стены и соединяются между собой сверху.

Под наслонной системой предполагается монтаж стропил и на наружные стены, и на несущую внутреннюю стену либо дополнительные опоры. Между опорами максимально допустимый пролет составляет 4,5 метра. Если пролет достигает шести метров, то под стропила требуется установить подкосы. Преимуществами такого типа стропильной системы являются практичность, легкость и экономичность.
Основные элементы сооружения шатровой крыши

Крыша шатрового типа должна иметь строго симметричную конструкцию, которую возможно монтировать на любом строении, но будет намного легче, если оно будет иметь прямоугольную или квадратную форму. Основой для рассматриваемого вида крыши служит стропильная система, замысловатая и сложная.

Для ее правильного возведения следует произвести тщательный предварительный расчет. Малейшая любая ошибка может привести к негативным последствиям. В случае, если планируется возвести шатровую кровлю на основании квадратной формы, тогда конструкция будет иметь четыре полностью идентичных ската. Для расчета площади крыши в данном случае следует определить площадь скатов, а полученный показатель умножить на 4. Полученную в результате расчетов величину нужно увеличить на площадь свесов карниза.

Следует отметить, что для определения площади свеса карнизов необходимо применить формулу S карниза=(BC+EF)/2*DG. Для определения площади крыши используется формула S крыши = (S ската + S карниза)*4.
Расчет параметров крыши шатрового вида

Самостоятельно возводимая шатровая крыша будет безупречной, если сделать корректный расчет стропильной системы. В случае, если конструкции в своей основе имеет форму квадрата, прежде всего следует определить длину и ширину основания, угол наклона скатов, а после, применяя полученные показатели, определить площадь для всех четырех скатов.

Если крыша имеет основу прямоугольной формы, то расчет должен начинаться с того, что определяется высота треугольника и трапеции, составляющих конструкцию. Данный показатель равняется длине вальмовых стропил. Определив высоту, приступают к определению площадей этих фигур. Благодаря их суммарному показателю можно получить величину площади скатов крыши.

Очень важно максимально точно рассчитать также площадь карнизного свеса, для чего высота фигуры увеличивается на ½ суммы от длины основания. Важно отметить, что расчет данного показателя может быть произведен, применяя высоту конька и длину крыши либо с учетом длины крыши и длины стропильных ног.

После расчета площади скатов и крыши, можно выполнить расчет основных элементов стропильной систем. Рекомендуется доверить этап расчетов профессиональным специалистам, которые составят максимально точный и грамотный чертеж, благодаря которому можно будет легко определить длину стропил, объем материалов, которые требуются для возведения шатровой крыши своими руками и дальнейшую последовательность работ.
Конструкция крыши шатрового вида

Шатровую крышу принято рассматривать в строительстве ка разновидность вальмовой крыши, у которой соединение конька трансформировано в коньковый узел, а конкретнее из линии видоизменилась в точку. Шатровая крыша является пирамидой, у которой стороны образуются четырьмя скатами, имеющих форму равнобедренных треугольников. В данном случае квадратная форма основания крыши даст возможность получить идеальную симметрию, что даст наилучший результат.

Конструкция крыши шатрового вида включает в себя следующие основные элементы конструкции:
Коньковый узел, то есть пик кровли, ее наивысшая точка, которая образуется в результате соединения стропильных накосных ног.

Скаты – четыре наклонные плоскости скатов, имеющие треугольную форму, которые составляют шатровую крышу. Они имеют угол наклона, диапазон которого лежит в рамках 20-50 градусов. Опытные мастера по устройству кровли предпочитают оптимальный угол в 40 градусов.
Стропильная система, то есть каркас, который служит для поддержки кровельной конструкции. Система стропил несет на себе вес кровельного пирога и распределяет его, задавая геометрию скатов. Ее строят на основании треугольников – наиболее устойчивых и жестких фигур, гарантирующих надежность и стабильность шатровой крыши.
Покрытие кровли – материал в виде листов, рулонов, отдельных элементов или модулей, который обладает высокой степенью износостойкости и хорошими гидроизоляционными качествами. Для этих целей применяется шифер, рубероид, ондулин, профнастил или металлочерепица.
Свес крыши, который выступает за периметр основания крыши и защищает стены от ветра и воды во время дождя. Достаточным считается свес кровли, имеющий длину 40-50 сантиметров, чтобы эффективно выполнять свои функции.
Этапы строительства шатровой крыши

Создание проекта

Строить шатровую крышу своими руками допускается строго на основании грамотного проекта, который будет гарантировать ее надежность. Перед выполнением чертежей, нужно знать хотя бы минимальный школьный курс по геометрии для того, чтобы рассчитать угол наклона скатов, площадь скатов и высоту конька. Для того, чтобы произвести эти вычисления, существует простая инструкция, которая заключается в следующем:

Для начала нужно узнать угол наклона скатов при помощи рекомендаций от производителя материала кровли, а также показателей строительной климатологии, разделяющей территорию Российской Федерации на 8 зон в соответствии с ветровой и снеговой нагрузкой. Оптимально принятый уклон равняется 30-40 градусам. Такой угол подходит почти для любого вида крыши.

Следующий этап заключается в вычислении высоту, на которой располагается коньковый узел. Для такого расчета нужно узнать величину основания крыши, а также угол наклона кровельных скатов. Если изобразить крышу шатрового типа в виде пирамиды, то ее высотой будет прямая, соединяющая конек и ее основание. Ее длину можно рассчитать при помощи теоремы Пифагора.

Узнав высоту, угол наклона и размеры основания можно вычислить площадь скатов и длину стропильных ног. Данные расчеты необходимы для того, чтобы вычислить количество расходуемого строительного материала, а конкретнее для покрытия крыши и древесины для стропильной системы.

Нельзя забывать, что шатровая крыша, имеющая прямоугольное основание, в отличие от аналогичной конструкции, имеющей квадратное основание, будет иметь скаты с различными уклонами и разной длиной стропильных ног. Это важно учесть при расчете и монтаже шатровой крыши.

Проект создается при помощи компьютерной программы или вручную. Программа не только выполняет все необходимые расчету длины деталей стропильной системы, но и подбирает для них толщину. В результате получается схема с наличием размеров и взаимным расположением деталей кровли, которая послужит опорой для проводимых монтажных работ.
Конструкция стропильной системы шатровой крыши

Стропильную систему крыши шатрового вида изготавливают из древесины различных хвойных пород. Ее составляют следующие основные и дополнительные элементы:
Лежень и мауэрлат – опоры из бруса, которые необходимы для распределения нагрузки по всему периметру несущих стен. Мауэрлат укладывается на внешние перегородки, а лежень располагают на внутренние. Роль опорного бруса в деревянном доме играет верхний венец, выполненный из бревна или бруса. Для сооружений из блоков и кирпича требуется устройство бетонного армированного пояса, в которой вмуровываются шпильки из металла. На них через слой гидроизоляции укладывается мауэрлат.
Стойки, которыми являются устанавливаемые вертикально опоры, поддерживающие стропильные ноги или коньковый узел.
Стропильные накосные ноги, которые исходят к углам сооружения от конькового узла, образуя ребра скатов кровли шатрового типа. Длина накосных ног больше обычных и они подвергаются повышенной нагрузке. По этой причине они должны иметь толщину соответственно в два раза больше.

Нарожники – стропила, имеющие различную длину, которые прикрепляются к мауэрлату и накосным ногам. Они формируют поверхность скатов.
Подкосы – элемент стропильной системы, расположенный к стропилам под углом в 45 градусов.
Ригель, затяжка – перемычка, горизонтально расположенная между двумя стропилами. Ее функция заключается в гашении распирающего действия, которое стропила оказывают на стены.
Обрешетка кровли – основание, на которое настилается покрытие крыши. В зависимости от вида кровельного покрытия применяется сплошной или решетчатый вид обрешетки.

При строительстве шатровой крыши используется наслонная или висячая стропильная система в зависимости от того, какими возможностями располагает планировка сооружения. Хотя кровельные мастера, имеющие опыт не рекомендуют применять наслонный тип стропильной системы в случае, если скаты имеют уклон больше 40 градусов.
Процесс монтажных работ стропильной системы

Утвердив проект и закупив необходимые материалы, можно приступить к самостоятельному монтажу шатровой крыши. При этом производится следующая последовательность действий:

1. Первым делом устанавливается мауэрлат, балки перекрытия и лежень. Если проектом предусмотрены балки выноса, то их также монтируют на данном этапе. Укладка начинается с центральной балки, а от нее отступается шаговое расстояние в обе стороны, продвигаясь к краям.

2. Центральная стойка устанавливается ровно посередине возводимой шатровой крыши. Для нее используется брус, имеющий толщину 15×15 сантиметров или больше. Для того, чтобы она держала свое вертикальное положение, она временно закрепляется с помощью двух укосин.

3. Далее устанавливаются центральные стропила, которые в верхней части закрепляются к стойке с помощью металлических накладок, а в нижней части – к мауэрлату. Натянув от углов мауэрлата к коньковому узлу шнур для ориентира, монтируются стропильные накосные ноги. Чтобы их установить, на верхней части делается двойная врезка. Свесы стропил связываются посредством ветровой доски. При необходимости устанавливаются ригели и подкосы.

4. Затем напиливаются и приколачиваются все нарожники. Те нарожники, которые опираются на балки выноса, дополнительно укрепляются стойками для их разгрузки. Карнизы подшиваются влагостойкой фанерой или доской.

5. На стропилах полосами настилается гидроизоляционная пленка, которая нахлестывается в местах стыка на 15-20 сантиметров. Пленка крепится с помощью строительного степлера, а вдоль стропильных ног фиксируется посредством реек контробрешетки. Монтируется обрешетка. Если запланировано устройство сплошной обрешетки, то потребуются листы фанеры, а если решетчатой, то необрезная доска, имеющая размеры 15×4 сантиметров.

6. После настилается кровельное покрытие. Для этой цели сначала производится раскрой, учитывая то, что полосы и листы крепятся не в стык, а с некоторым нахлестом. Необходимо использовать в качестве крепежа специальные оцинкованные саморезы, которые поставляются в комплекте с кровельным материалом или гвозди с шляпой из каучука, которая деформируется после вкручивания, закрывая тем самым отверстие.

7. Завершающим этапом является установка системы водостока, которая состоит из трубы водостока, желоба, водоприемной воронки, а также снегозадержателей.

Некоторые детали стропильной системы крыши шатрового вида имеют величину, которая превосходит 6 метров, то есть стандартную длину пиломатериалов. Поэтому требуется изготовить наборные стропила, которые состоят из нескольких элементов, либо клееные.
Заключение

Разумеется, вполне возможно возвести шатровую крышу своими руками, но учитывая сложные конструкционные особенности и жесткие ограничения ее устройства, можно доверить данную работу соответствующим профессионалам. Они выполнят грамотный чертеж, предельно точно рассчитав все наиболее важные параметры крыши и произведут монтажные работы всех деталей стропильной системы корректно и в минимальные сроки.

В случае, если все же решено возвести крышу шатрового вида самостоятельно, то требуется уделить должное внимание расчетам самых важных показателей и составлению планового проекта. Из-за любых мелких погрешностей может иметь место то, что кровельная конструкция не способно будет выдерживать даже слабые нагрузки, а в результате разрушится от небольшого серьезного воздействия. При подборе рабочей бригады мастеров, возводящих крышу, внимание следует уделить их опыту работы в сфере строительства. Рекомендуется доверить устройство шатровой кровли только опытным профессионалам, чтобы избежать лишних материальных затрат, которые связаны с решением возникших спорных задач, и сберечь нервы.

Процесс самостоятельного строительства шатровой крыши является тяжелой и трудоемкой работой, однако, полученный результат будет стоить всех стараний и потраченных сил, выделяя беседки или дом среди других соседних сооружений.

Особенности монтажа шатровой крыши и стропильной системы: технология сборки сложной кровли

Шатровая крыша напоминает многоугольную конструкцию. С монтажом такого вида крыши можно справиться и своими руками, но для этого нужно знать основную информацию и владеть навыками пользования электрическими инструментами. Важно сделать проект с правильными расчетами. А закрепление всех соединений производится, как и в любых других видах крыш — по технологии.

Виды крыш со специфической формой

Существует несколько видов крыш со специфической формой:

  • плоская;
  • скатная;
  • двускатная;
  • вальмовая;
  • полувальмовая;
  • шатровая;
  • многощипцовая;
  • купольная.

Эти виды считаются самими популярными, но существуют крыши и с более сложной конструкцией. Они менее востребованные, например: арочные, шпилеобразные, сводчатые, складчатые и сферические. Каждый вид обладает своими индивидуальными тонкостями в монтаже, функциональностью и архитектурным оформлением.

Шатровое кровельное изделие считается одной из часто возводимых конструкций.

Описание шатрового варианта

Шатровая крыша имеет скаты в виде треугольника, и все соединения сходятся в одной верхней точке. Самый минимум треугольников — 4 штуки, но углов может быть намного больше.

В идеале вершина конструкции монтируется строго по центру, но при желании эту точку можно сместить в сторону, что придаст уникальность строению. Получится, что одна сторона кровельной конструкции станет длиннее, а другая — короче. Как и шатровая крыша, стропильная система также может разделяться по способу монтажа:

  1. Висячие. Конструкция не включает в себя опорные точки, а стропила монтируются с небольшим пролетом.
  2. Наслонные. На внутренних и наружных сторонах стены должны быть опорные точки с шагом друг от друга на 450 см.

Выбор способа монтажа не влияет на внешний вид. Сама конструкция может быть выполнена следующим образом:

  1. Ломаная. Этот тип конструкции подходит для мансарды. Но при таком варианте происходит изменение наклона ската в меньшую сторону. Угол станет меньше.
  2. Ендовая. Этот кровельный элемент является дополнительной частью эркера.
  3. Мансардная. В этом случае мансарда располагается на кровельных скатах.

Строение имеет вид шатра, отсюда и произошло название.

Плюсы и минусы конструкции

Любая конструкция имеет свои положительные и отрицательные стороны:

  1. К главному преимуществу можно отнести аэродинамические особенности: потоки сильного ветра скользят по скатам и не разрушают конструкцию, а надежные фронтоны добавляют жесткости всей кровельной системе. К тому же уникальный внешний вид не оставит равнодушным ни одного прохожего.
  2. К отрицательной стороне относится затруднительный монтаж. Если владелец задумал обустроить мансарду, то полезной площади останется мало.

Но, невзирая на сложность монтажа и лишний расходный материал, шатровая крыша оправдает себя. Например, двускатная крыша беседки будет смотреться куда хуже, чем шатровая.

Кровельные элементы изделия

Стандартная технология предполагает наличие следующих деталей, без которых невозможно выполнить строительство:

  1. Коньковый узел. Считается наисложнейшим элементом кровли в монтаже, правда, если крыша не квадратная.
  2. Нарожники. Для вспомогательной разгрузки давления и укрепления накосных балок служат нарожники.
  3. Мауэрлат. Эта часть крыши является основанием. Выбираются брусья большого диаметра, устанавливаются на поверхность короба дома, закрепляются между собой, а затем на них выполняется монтаж всей системы.
  4. Накосные стропила. Для распределения нагрузки всей кровельной системы предназначаются специальные доски, которые монтируются по углам всего каркаса. Эти детали считаются наидлиннейшими стропильными элементами.
  5. Подкосы. Они играют роль опорных деталей для стропильных ног.
  6. Основные стропила. Этот кровельный элемент выполняет функцию соединения между коньковой частью и накосными стропилами. Они также влияют на то, какой будет высота шатровой крыши.

Вспомогательными деталями для стропильной системы служат прогоны, ригели, опоры, лежни. Они предназначаются для дополнительного укрепления всех соединений на крыше. Если климат региона ветреный, то без них не обойтись.

Перед подобными работами всегда создается чертеж, на котором все уже заранее рассчитано и подогнано по размерам.

Пошаговый монтаж крыши

Такой вид шатровой конструкции предполагает сборку всех элементов в порядке очереди:

  • монтаж мауэрлата;
  • монтаж накосных брусьев;
  • установка серединных подпорок и подкосов;
  • установка специальных нарожников;
  • обшивка крыши обрешеткой;
  • настил пароизоляционной пленки;
  • настил гидроизоляционного слоя;
  • на последнем шаге производится кровельное покрытие.

Важно соблюдать последовательность работ и не перескакивать с одного этапа на другой. В противном случае качество кровельной конструкции может снизиться.

Установка системы своими руками

Установка стропильной системы для такой крыши считается сложным делом. Поэтому необходимо все точно рассчитать. Потолок в этом случае делается только после возведения конструкции, но не раньше. Поэтапный монтаж заключается в следующем:

  1. Вначале на поверхность стен устанавливается мауэрлат. Закрепляется он при помощи анкеров. Но под основание делается настил гидроизоляционного материала. Для этих целей послужит рубероид, изготовленный на основе мастики. Для деревянных стен выполняется специальная обвязка.
  2. Производится закрепление накосных стропил, которые устанавливаются по углам. Для этого нужно срезать те края досок, которые будут находиться в верхней части крыши, чтобы они создавали острие. Для установки накосных стропил необходимо воспользоваться врезной балкой. Если стена из кирпича, то для фиксации к мауэрлату применяют металлические хомуты из арматуры, а для дерева — используют обычные скобы.
  3. В середине всей системы делается установка подпорок.
  4. В тех частях, где расположены скаты, осуществляется монтаж диагональных реек, раскосов и подкосов. Это поможет избежать нарушения крыши от сильных порывов ветра.
  5. Далее выполняется монтаж шпренгелей, нарожников и подкосов.
  6. Набиваются доски.

Чтобы установить диагональные брусья, рекомендуется выдерживать прямой угол. Следует сделать правильный расчет стропильных балок, чтобы получился свес для обустройства короба. Для удлинения стропильных ног применяются «кобылки», которыми удлиняют брусья.

Процесс создания кровли

Слой пирога шатрового кровельного изделия выглядит таким образом:

  1. Стропильный каркас необходим в качестве основы для последующих кровельных работ.
  2. Изначально стелют пароизоляционную пленку. Это необходимо для предотвращения возможного конденсата.
  3. Деревянная обрешетка добавляет прочности всей конструкции и служит основанием для следующих кровельных слоев.
  4. Укладывается утеплительный материал.
  5. Чтобы внешняя влага не могла проникнуть внутрь помещения, следует применить гидроизоляционное покрытие.
  6. После чего выполняется монтаж контрольной обрешетки. Это необходимо для обеспечения вентиляционного зазора, через который будет производиться проветривание крыши. К тому же без контробрешетки не обойтись, поскольку этот слой служит основой для кровельного покрытия.
  7. Затем делается монтаж любого вида кровли, например: гибкая черепица или шифер.

Если соблюдена технология монтажа и все слои выполнены должным образом, то в помещении образуется нормальный микроклимат.

Установка пароизоляции, обрешетки и гидроизоляции

Существует два способа монтажа обрешетки: для твердого и мягкого кровельного покрытия. В первом случае допускается делать небольшой зазор между досками, а во втором — применяются листы ДСП, поскольку материал для покрытия крыши будет наплавляемым. По стандарту толщина досок должна составлять 25 мм, а ширина — 150 мм. Но под обрешеткой предварительно устилается слой пароизоляции.

В качестве гидроизоляции можно выбрать специальную мембрану. Но также можно применить обычный рубероид. В первом случае материал качественнее, а срок службы — выше. Есть разные варианты: дышащие, утепляющие и другие. Гидроизоляционный слой закрепляется при помощи степлера и укладывается внахлест на 10 см. Внизу обязательно надо оставить выпуск на 15 см.

Для предотвращения конденсата изнутри крыши применяют специальные пленки, которые продаются в любом строительном магазине. Например, можно использовать полиэтилен, специальные мембраны или пропиленовое покрытие. При помощи степлера производится закрепление. Устанавливается обрешетка, а ячейки заполняются утеплительным материалом — пенопластом или минеральной ватой.

Особенности утепления конструкции

Шатровую крышу необходимо утеплять в любом случае. Минеральная вата, пенопласт и пеноплекс считаются основными утеплительными материалами. Если изделие будет утепляться минеральной ватой, то листы кладутся в отсеки между стропилами обязательно сверху вниз.

Важно не допустить появление щелей. По возможности для закрепления используют степлер. Такая процедура выполняется по всей площади. Для высокой надежности следует выбирать тот материал, который отвечает нижеприведенным требованиям:

  • при сжатии материала не должно быть никакого дефекта;
  • устойчивость к огню;
  • высокая плотность;
  • препятствие для проникновения влаги;
  • теплопроводность не должна быть высокой;
  • воздухопроницаемость.

Монтаж кровельного покрытия

Для крыши шатрового типа не укладывают кровельное покрытие по одному градусу, например:

  • гибкая черепица монтируется при уклоне на 8−18 градусов;
  • асбестоцементные материалы монтируются при 14−16 градусах;
  • металлическая черепица монтируется при уклоне на 30−60 градусов.

Кроме основных кровельных материалов, можно применять и специфические виды, например, камышовые и тростниковые варианты. Надежность и долговечность такой кровли сводится к минимуму, особенно если регион находится в суровых климатических условиях.

В основном для сложной формы крыш используют гибкую и металлическую черепицу. Материал существенно дороже, но обладает высоким сроком службы. В первом случае для монтажа используется специальная газовая горелка. Материал наплавляется путем разогрева гибкой черепицы и основания крыши. А во втором случае закрепление листов выполняется при помощи шуруповерта и саморезов. Покрытие всегда производится снизу вверх.

Отходы кровельного покрытия будут большими, поскольку крыша имеет фигурную форму и без подрезки не обойтись. Это надо учесть при расчетах на расход материала.

Если работа будет проводиться в одни руки, то следует запастись терпением и силами. Ведь на всех этапах сборки кровельного изделия придется где-то поддержать брус или подать лист кровли. Поэтому желательно включить в работу еще одного человека, который станет помогать в сложных ситуациях. Однако если такая крыша будет предназначаться для маленькой беседки, то в таком случае можно справиться и своими силами.

схема стропильной системы, этапы работ

Особенности: плюсы и минусы

Односкатная крыша представляет собой прямоугольную абсолютно плоскую форму, расположенную под углом по отношению к коробке здания. Величина ее наклона может быть разной в зависимости от архитектурного замысла, климатических условий и окружающего ландшафта. При использовании качественных материалов, служит не менее 20–30 лет.

Подобное устройство кровли считается наиболее устойчивым, в том числе и к внешним природным воздействиям, если расположение строения безошибочного по отношению к розе ветров.

Снег на поверхность ложится ровным слоем, что делает нагрузку равномерной и безопасной.

Наклонная односкатная форма лучше, чем двускатная, хотя она не позволяет создать удобное чердачное пространство. Зато проще с системой проветривания: аэраторы и вентилируемый конек просто не нужны.

К преимуществам также относят:

  • Небольшая нагрузка на несущие конструкции из-за сравнительно небольшого веса.
  • Наименьший расход строительных материалов по сравнению с другими видами крыш.
  • Скромные финансовые затраты.
  • Простой и быстрый способ возведения, доступный для выполнения своими руками.
  • Не существует ограничений в выборе кровельных материалов и системе стропил.
  • Доступное планирование и монтаж систем водостока и дымоходов.

Гармоничный красивый проект требует соблюдения многих условий, иногда в ущерб функциональным потребностям.

Недостатков меньше, чем преимуществ, но все же, они есть.

  • Для обустройства жилого пространства мансарды требуется значительная ширина дома и высокий угол наклона кровли.
  • Низкий скос может стать причиной слабой теплоизоляции.
  • Требуется усиленная водосточная конструкция с более широким диаметром труб, так как вся вода стекает в одном направлении. Рекомендованы металлические системы с закреплением кронштейнов на расстоянии не менее 40 см.
  • При наклоне меньше 45 градусов, чтобы снизить нагрузку, зимой придется постоянно очищать крышу от снега.

От чего зависит угол наклона односкатной крыши

Различают плоские (до 5 градусов к горизонтали), малоуклонные (5…30 градусов) и крутоуклонные (свыше 30 градусов) односкатные крыши. При этом плоские и малоуклонные крыши требуют устройства очень тщательной гидроизоляции и отвода воды – это связано с тем, что снег на таких поверхностях задерживается и начинает таять снизу, от тепла, излучаемого домом.

Снеговые и ветровые нагрузки

Эти параметры имеют большое значение при выборе угла наклона.

Считается, что с крыши, имеющей уклон менее 20 градусов, снег не сползает, остается лежать на поверхности. При большем уклоне сохранность снежного покрова зависит от типа кровельного материала. На крышах с углом наклона более 50 градусов снежный покров не задерживается, вне зависимости от покрытия, кроме определенных случаев (немедленное оледенение, сложные конструкции).

Необходимость учитывать вес снегового покрова связана с расчетом крыши на прочность, поэтому до начала проектирования необходимо уточнить снеговые нагрузки данного региона. Информацию можно найти в СП 20.13330.2016, раздел 10 «Снеговые нагрузки». Там же в разделе «Воздействия ветра» есть данные для расчета ветровой нагрузки.

Упрощенно «прикинуть» снеговую нагрузку можно по карте РФ (районирование территории по весу снегового покрова и ветровые районы). Следует понимать: эти данные упрощены и не учитывают возможных нюансов, связанных с преобладающими ветрами, характером местности и другими факторами.

Ветровая нагрузка считается в том числе с учетом высоты здания и зоны его расположения. Зона А – открытые пространства, зона В – лесные массивы, городская плотная застройка.

При высоте постройки менее 10 м допустимо не принимать во внимание ветровую нагрузку, за исключением зданий, расположенных на больших открытых пространствах.

При расчете оптимального угла наклона конструкции необходимо учитывать:

  • для снижения ветровой нагрузки необходимо уменьшать угол ската;
  • для снижения снеговой нагрузки (обеспечение соскальзывания снега) следует увеличивать угол.

Таким образом, принятое решение – компромисс между желанием избавиться от регулярной чистки крыши от снега и нежеланием заново настилать сорванное ветром покрытие. Примеры расчета с учетом снеговой и ветровой нагрузки показаны ниже.

Выбор типа покрытия

В зависимости от того, насколько круто скат наклонен к горизонтали, можно выбрать тот или иной кровельный материал. Иногда встречается обратная задача – кровельный материал уже выбран, теперь необходимо определить допустимый угол наклона.

Более детально перечислены допустимые и обычно применимые углы кровли для разных материалов в таблице ниже.

Внимание: для крутоуклонных крыш неприменимы тяжелые хрупкие материалы! Также необходимо учитывать надежность крепления отдельных элементов и правильно рассчитывать гидроизоляцию!

Вес кровельного материала можно принять ориентировочно по таблице ниже или выяснить самостоятельно у производителя/продавца.

Важно: при расчете стоит опираться на максимальную цифру, это даст необходимый запас прочности конструкции!

Утепление и гидроизоляция

Здесь только одно правило: чем меньше угол наклона крыши, тем тщательнее должна быть гидроизоляция. Так, для плоских и малоуклонных конструкций необходимо устраивать двухслойную изоляцию с тщательной проклейкой стыков и обязательной укладкой полотнищ (рулонов, пленки) внахлест с запасом не менее 20 см.

Утепление крыши зависит от региона проживания, его температурного диапазона, планируемой эксплуатации помещений под кровлей, отопления здания в целом и других нюансов. Расчет теплоизоляции здесь подробно излагаться не будет.

Тип и удельный вес выбранных материалов необходимо определить заранее, это требуется для расчета сборной нагрузки от «кровельного пирога» на общую конструкцию и несущие стены.

Стропильная система односкатной крыши

Такие крыши особенно популярны при строительстве дворовых построек — сараев, гаражей. Просто размеры строений позволяют использовать не очень мощные балки, причем балки требуются в небольшом количестве. При ширине строения до 6 метров, стропильная система односкатной крыши почти не содержит дополнительных усиливающих элементов (подпорок и прогонов), что выгодно. Также привлекает отсутствие сложных узлов.

Для Средней полосы России для пролета до 5,5 метров берут балки 50-150 мм, до 4 метров достаточно 50-100 мм, хотя по-хорошему, надо считать снеговую и ветровую нагрузку конкретно в вашем регионе, и, исходя из этого, определяться с параметрами балок.

Стропильная система односкатной кровли с малой величиной пролета (до 6 метров)

При расстоянии между стенами до 4,5 метров, односкатная крыша состоит из двух брусков мауэрлата, з

Четырехскатная крыша своими руками: обзор конструкций + инструктаж по строительству. Как сделать 4-х скатную крышу: устройство, узлы

Виды четырехскатных крыш

Четырехскатные крыши — самые дорогие и сложные в устройстве. Но, несмотря на это, они были и остаются популярными. А все из-за того, что выглядят они привлекательнее всех остальных типов кровли, имеют высокую механическую прочность, хорошо сопротивляются ветровым и снеговым нагрузкам. Дом с четырехскатной крышей или даже беседка, выглядят «солиднее» чем с любой другой.

Даже простая «коробка» под 4-х скатной крышей выглядит внушительно

Есть две основные разновидности 4-х скатной крыши: вальмовая и шатровая. Шатровая подходит для квадратных зданий, вальмовая — для прямоугольных. В шатровой кровле все четыре ската имеют вид треугольников и все они сходятся в одной точке — по центру квадрата.

Общее устройство шатровой крыши

Классическая вальмовая крыша имеет два ската в виде трапеций, которые сходятся на коньке. Эти скаты располагаются вдоль длинной стороны прямоугольника. Два других ската — треугольники, которые примыкают к крайним точкам коньковой балки.

Устройство вальмовой кровли в общих чертах

При всем при том, что скатов в любом случае четыре, устройство и расчет этих крыш разный. Отличается и порядок сборки.

Полувальмовые

Вальмовая кровля встречается намного чаще — все-таки прямоугольных построек намного больше, чем квадратных. Есть еще несколько ее разновидностей. Например, полувальмовые — датская и голландская.

Полувальмовые крыши — датская и голландская

Они хороши тем, что дают возможность установить полноценные окна в вертикальной части боковых скатов. Это позволяет использовать подкровельное пространство как жилое. Конечно, по сравнению с полноценным вторым этажом, жилой площади получается меньше, но и затраты на постройку тоже не настолько велики.

Достоинства и недостатки кровли с четырьмя скатами

Принято выделять следующие плюсы и минусы четырёхскатной крыши:

Плюсы:

  • эстетичность;
  • высокий уровень устойчивости к природным явлениям благодаря более плавным линиям обводов и аэродинамическим особенностям конструкции четырёхскатной крыши;
  • более качественный сброс воды и быстрое время высыхания;
  • высокие теплоизоляционные качества;
  • устойчивость к морозам;
  • четырёхскатная разновидность кровли является оптимальным вариантом для высоких построек. Такая крыша выглядит миниатюрно и аккуратно.

Минус – построить четырёхскатную кровлю сложнее. Потребуются точные расчёты и доскональное знание инженерных технологий. Также ее монтаж занимает больше времени.

Разновидности четырёхскатных крыш

Прежде чем приступать к возведению четырёхскатной крыши, нужно тщательно изучить, какие виды подобных конструкций существуют. Сегодня принято выделять следующие разновидности таких кровельных систем.

Вальмовая (голландская)

Считается классикой. Как видно на фото четырёхскатных крыш, подобная кровля состоит из двух трапециевидных скатов, стыкующихся в коньке, и двух треугольных. Последние называются вальмами.

Система стропил вальмовой крыши включает в себя монтаж 4-х накосных стропил, которые представляют собой диагональные опорные брусья, идущие от 2-х вершин скатов к верхним углам дома.

Полувальмовая

Имеет аналогичную конструкцию. Единственное отличие составляют укороченные треугольные скаты (вальмы). Из чертежей и проектов четырёхскатных крыш полувальмового типа вытекает возможность организовать оконные проёмы во фронтоне под вальмами – прочность кровли при этом не пострадает.

Шатровая

У такой кровли все четыре ската имеют форму равнобедренного треугольника. Она менее эффектна. Инструкцию для расчёта четырёхскатной крыши такого типа можно найти в Интернете.

Виды четырехскатных крыш

Четырехскатная крыша имеет скаты, которые выполняются в виде равнобедренных треугольников и сходятся вершинами в одной точке. Если же четырехскатная крыша выходит квадратной в плане при виде сверху, тогда она называется шатровой.

Если же не выходит квадратной, а получается в виде прямоугольника – это вальмовая крыша. Такой интересное название она получила благодаря скатам, которые имеют вид щипец-вальм.

Голландская крыша: классика четырех скатов

Голландская, или вальмовая крыша считается классическим вариантом, который отличается особенной устойчивостью к ветру и снегу.

Поверхность стандартной вальмовой крыши образует два трапециевидных ската по длинным сторонам и такое же количество треугольных – по коротким сторонам. В отличие от шатровой крыши, такая форма, по мнению современных архитекторов считаются более эстетичной.

Стропильная система вальмовой крыши предполагает установку четырех накосных стропил – диагональных опорных брусьев, которые идут от двух вершин скатов к верхним углам здания.

А вот полувальмовая крыша, в свою очередь, бывает двух видов: когда боковые скаты срезают только часть торца сверху, или уже внизу, то есть сама полувальма может быть треугольником или же трапецией, и называться датской или полувальмовой голландской.

Полувальмовая голландская крыша: особая устойчивость

Полувальмовая голландская крыша – это одновременно вариант и двухскатной конструкции, и четырехскатной. Она отличается от классического варианта наличием усеченных вальм –треугольных торцевых скатов. По правилам, длина вальма голландской крыши должна быть в 1,5-3 раза меньше, чем длина боковых  трапециевидных скатов.

Преимущество такой крыши в том, что здесь есть возможность установить мансардное вертикальное окно, и при этом острый выступ, как у двускатной кровли, отсутствует, что, в свою очередь, увеличивает способность крыши выдерживать экстремальные ветровые нагрузки.

Полувальмовая датская крыша: европейские традиции

А вот датская полувальмовая крыша – это разновидность чисто вальмовой конструкции. В этом случае монтируется только нижняя часть торцевого ската, а под коньком оставляют небольшой вертикальный фронтон.

Преимущество такой конструкции в том, что она позволяет отказаться от проблемных в плане гидроизоляции мансардных окон в кровле и обеспечить естественное освещение манса

фото, устройство, как сделать четырехскатную кровлю для беседки

Пример вальмовой крыши

Зачастую, выбор крыши определяется формой всего здания, его архитектурным строением или желанием домовладельца. Четырехскатная кровля становится очень популярным архитектурным вариантом в современном загородном или городском домостроительстве.

Как сделать четырехскатную крышу, что такое вальмовая и шатровая крыша, каково их строение, стропильная система и ее монтаж — об этом и о многом другом можно узнать из этой статьи.

Типы вальмовых (четырехскатных) крыш

Если рассматривать четырехскатные крыши, то к ним можно отнести любые крыши, у которых есть четыре ската. При этом два из этих скатов должны иметь трапецевидную форму, а оставшиеся два приобретают подобие треугольников.

Можно услышать и о других типах четырехскатных крыш, таких как вальмовые крыши и шатрового типа, а также переходный вариант — полувальмовые. Все эти подвиды, по сути, то же самое, что и четырехскатная крыша, только немного дополненная конструктивно и видоизмененная.

Вальмовая четырехскатная крыша — это вариант кровли с двумя скатами треугольной и двумя трапецевидной формы. Здесь как раз треугольные скаты и носят название вальмов. Если под крышей планируется сделать жилое помещение, то мансардные окна встраиваются в конструкцию скатов крыши.

Полувальмовая кровля — в этом варианте вальмы имеют плоскости ломанного типа, но в тоже время состоят также из трапеций и того же треугольника, только верхнего.

Шатровая крыша обычно состоит из четырех треугольных плоскостей, сходящихся в одной точке в верхней части крыши, таким образом напоминая пирамиду с четырьмя ребрами. В основе такой крыши лежит квадрат. Фронтоны на этом типе крыши также не предусмотрены.

Варианты проектирования четырехскатных крыш

Первым этапом перед возведением крыши является составление общего проекта, где должны быть продуманы все основные моменты будущей постройки. Рассчитываются все основные нагрузки, которые могут быть возложены на систему стропил. Сюда включается следующее:

  • предполагаемый вес кровельного материала;
  • определение веса всего кровельного «пирога», который включает в себя такие элементы, как слой утеплителя, гидроизоляционные материалы, а также необходимый слой гидроизоляции;
  • расчет предполагаемой снеговой нагрузки на кровлю здания;
  • учитывается и количество осадков в летний период;
  • увеличение нагрузки от порывов ветра;
  • а также учет веса всего оборудования, которое  предполагается задействовать при монтаже крыши.

Необходимо также определить, какими должны быть уклоны на скатах кровли. Просчитав все необходимые параметры, можно начинать расчет сечения, а также общую длину всей стропильной системы и отдельных ее элементов. В зависимости от предполагаемого угла скатов нужно подбирать и подходящий кровельный материал.

Если крыша предполагается практически плоская, т.е. градус наклона небольшой (от 6 до 15), тогда лучше использовать кровельные материалы рулонного типа. Если же угол наклона очень крутой (от 35 градусов и выше), тогда лучше использовать металлочерепицу, листы профнастила или асбестоцементные листы.

Стропильная система четырехскатной крыши

В проект должны быть включены все этапы и чертежи, как постройки всей стропильной системы, так и всех узлов соединения, а также и расположение обрешетки. Помимо этого в проекте должны быть учтены и другие особенности, характерные для этого вида крыши, такие как устройство кровельного пирога и остальных элементов крыши.

Если проект будет достаточно подробным, то можно будет довольно легко выяснить, сколько нужно строительных материалов для крыши, включая стропильную систему, а также всю систему кровельного пирога.

Если нет возможности сделать такой подробный проект, тогда его можно заказать в любой фирме, которая занимается строительством. Там с легкостью рассчитают все нагрузки, которые будут отражены в требованиях заказчика.

Основные нагрузки, действующие на стропильную систему

Если составляется проект для вальмовой крыши, то нужно производить учет всех нагрузок, которые могут воздействовать на кровлю. Условно их можно разделить, на временные нагрузки и те, которые действуют постоянно.

Временные нагрузки — это нагрузки, связанные с погодными условиями эксплуатации кровли, такие как снег, дождь и так далее.

Постоянные нагрузки — это собственно сама кровля крыши и ее составляющие, такие как кровельный материал, система креплений, ну и, конечно же, сама стропильная система.

Если уклон крыши составляет меньше, чем 60 градусов, тогда расчет снеговой нагрузки, которая характерна для средней полосы России, нужно согласовывать со СНиП (это 180 килограмм на 1 квадратный метр). Но, конечно же, она может в разное время зимнего периода значительно меняться и доходить до 400 килограммов на метр.

Уклон крыш также может быть различным. Если он планируется меньшим, чем 30 градусов, то в этом случае считается, что расчет ветровой нагрузки вовсе не нужен, так как ветер ни оказывает никакого существенного влияния на такую крышу.

Стропильная система четырехскатной крыши и ее монтаж

Вальмовая крыша включает в себя не только стропила, она также имеет брус, на который опирается вся стропильная система. А сам брус, который укладывается на стены,  называется мауэрлатом. Располагают его строго горизонтально, так как в противном случае это может привести к нарушению в геометрии всей крыши.

По мауэрлату проходят также потолочные балки. При возведении деревянных домов стропила закрепляются к венцу верхнего сруба.

При установке стропильной системы нужно обратить особенное внимание на правильную установку, накосных стропил, так как, это очень важная часть в строении всей крыши.

Накосные стропила — это коньковый брус с некоторым раздвоением на концах и разными ногами, упирающимися в углы стен и сходящиеся под углом.

Пример крепления накосных стропил

Накосные стропила (диагональные)  должны крепиться к мауэрлату дополнительно при помощи так называемых нарожников, т.е. укороченных стропильных ног, главной задачей которых является поддержка накосных стропил.

Если площадь крыши очень большая, то в этом случае могут быть установлены шпренгельные фермы, они могут дополнительно снизить нагрузку с накосных стропил. Но шпренгельные фермы также требуют дополнительных расходов строительных материалов для сооружения затяжек, на которые они будут опираться.

Кроме этого в конструкции вальмовой крыши могут быть установлены подкосы, дополнительные стойки, затяжки. Все это нужно для того, чтобы еще больше укрепить каркас для распределения равномерной нагрузки на всю крышу.

Что касается диагональных стропил, то они закрепляются вверху к коньковому прогону, а он в свою очередь должен опираться на балку перекрытия, установленную продольно.

Концы накосных стропил, которые находятся внизу, должны быть закреплены на мауэрлате при помощи врезок, а также укреплены дополнительными крепежными узлами.

Если все диагональные стропила уже будут выставлены, тогда можно начинать установку других стропил. Шаг, с которым должны быть установлены стропила, должен быть уже рассчитан на стадии проектирования.

Накосные стропила могут быть стянуты, при необходимости, междудруг другом у верхней части крыши дополнительной стяжкой — ригелем. Обычно ригель располагают на расстоянии в один метр от самого верха конька. Он часто бывает необходим для того, чтобы кровля лучше могла переносить нагрузки, связанные с ветром.

Обязательно нужно как можно более внимательно отнестись к местам соединения мауэрлата и ног стропил. Так как, безусловно, это основные точки, именно они во всей конструкции ответственны за ее прочность.

После окончательной установки всей стропильной системы сооружают обрешетку, а также дополняют другими необходимыми слоями, в том числе и для утепления кровли.

Работы по соединению конькового узла и других элементов

Коньковый узел (место, где соединяется коньковый прогон с другими накосными стропилами) может быть выполнен различными способами. Это зависит от того, сколько используется промежуточных опор, а также стоит учесть и конструктивные особенности наслонных основных стропил, предназначенных для поддержки четырехскатной крыши всего дома.

Если стропила на всех основных скатах упираются только в коньковый прогон, то диагональные стропила должны упираться в консоли конькового прогона. При всем этом консоли должны немного выходить за подстропильную раму (на расстояние в 100 миллиметров). Если выпуск оказался слишком большим, то лишнее потом спиливают.

Монтирование шпренгеля

Если же в конструктивных элементах основных скатов используются только боковые прогоны, а все стропила сделаны из простой доски, тогда необходимо для усиления кровли установить шпренгель, у которого должна быть стойка. Именно на нее впоследствии будут опираться стропила, идущие по диагонали.

То место, где соединяются стропила и консоли, а также шпренгель, стесывается под горизонтальным углом, а затем прибивается гвоздями. При этом дополнительно могут быть использованы хомуты из металла или скрутки из проволоки.

Три способа крепления нарожников к диагональной ноге стропил:

  • С помощью самого обычного запила (в плоскости диагональных стропил) и нескольких прочных гвоздей
  • С применением гнездовых соединений, которые выбираются на диагональных стропилах под самые верхние концы закрепляемых нарожников
  • Крепление черепных брусков (50 х 50 мм) по длине всех диагональных стропил и нарожников, которые упираются в них с двух сторон. При этом дополнительно укрепляются и накосные стропила. Если шаг нарожников не совпадает с шагом рядовых стропил, тогда его немного сдвигают.

Накосные стропила, нижней своей частью, могут упираться в мауэрлат, но он должен быть уложен под тем же углом, под которым уложены и стены. Таким образом, конструкция может иметь как распорную составляющую, так и быть совершенно безраспорной. При возникновении такой необходимости верхний пласт стропил, идущих по диагонали, аккуратно стесывают под нужными углами.

Особенности устройства шатровой четырехскатной крыш

Шатровая крыша

Особенностью шатровой крыши является то, что у нее есть коньковый узел, а конька, как составного элемента крыши, она не имеет. Коньковый узел представляет собой место, где соединяются все четыре ската. Четырехскатная крыша для беседки очень часто имеет шатровый тип кровли. Стропильная система такой крыши для жилого дома образована системой накосных стропил и нарожниками.

Если в ранее разрабатываемом проекте учитывалась возможность установки центральной стойки, тогда проектирование и монтаж крыши можно осуществлять по принципу наслонных стропил. Если же в проекте этого задумано не было, то можно сооружать крышу при помощи системы висячих стропил.

Перед тем, как начинать монтаж такой крыши, необходимо проверить, все ли хорошо с правильностью размеров стен. Например, если стены вдруг окажутся разной высоты, то в таком случае сделать крышу шатрового типа будет попросту невозможно.

Чтобы понять, все ли в порядке со стенами, необходимо измерить их диагонали. В случае если они не равны, необходимо будет прибегать к некоторым хитростям, чтобы  «выровнять» стены.

В этом случае при укладке мауэрлата нужно постараться уложить его так, чтобы углы со стенами казались прямыми. Конечно, для этого потребуется изрядно потрудиться, но без выпрямления стен невозможно будет добиться сведения всех элементов крыши в одну точку. А это очень важно, ведь если «завалить» хотя бы один скат, то нагрузка будет распределяться неравномерно, что может привести к будущему обрушению крыши.

Установка стропильной системы, начинается с того момента, когда с разных сторон, парами устанавливают накосные стропила. Диагональные стропила всей конструкции такого типа обязательно должны держать упор на мауэрлате, при этом должны быть использованы шпренгели.

На самом последнем шаге закрепляются нарожники. Крепление нарожников из досок выполняется прямо к накосным стропилам с использованием брусков.

В данной статье были рассмотрены разные типы четырехскатных крыш. Все они имеют примерно одинаковые принципы постройки. Но в отдельных случаях, как, например, при возведении шатровой крыши имеется ряд особенностей, которые присущи исключительно этому типу кровли. Чтобы увидеть, как выглядят четырехскатные крыши, нужно всего лишь в строке поиска ввести запрос: «четырехскатная крыша фото».

Но нужно помнить, что вальмовые или четырехскатные крыши, это довольно сложный тип крыши в плане монтажа и отделки, поэтому лучше всего для проектирования и строительства этого вида крыш воспользоваться помощью профессионалов, которые всегда помогут и сделают ваш дом более надежным, комфортным и приносящим покой вам и вашим близким!

Крыша дома своими руками

Вот уже более трети века в нашей стране наблюдается бум загородного домостроения. Конечно, дачи и собственные дома в сельской местности строились всегда, но не в таком масштабе, как сегодня.

Как только экономика нашей страны стала благоприятствовать развитию частной собственности, очень много городских жителей посчитали нужным делом обзавестись и собственными загородными домами. Кто просто перестраивал свои маленькие дачи, кто начинал строительство с нуля.

Что нужно для того чтобы построить крышу?

Сначала ассортимент строительных материалов был невелик, но со временем строительная индустрия развилась настолько, что многократно расширился не только ассортимент, но и увеличилось качество, к тому же значительно снизилась стоимость.

Сегодня практически любой семье по карману построить свой собственный дом, и в финансовом плане это не проблема. Проблема чаще всего в другом – какой именно дом построить, какую выбрать конструкцию и архитектурный план?

В первую очередь эта проблема касается такой важной части любого здания, как крыша. Как сделать крышу дома своими руками? Конечно, тут преобладают личные предпочтения будущего домовладельца, но это, конечно же, неправильно. В первую очередь следует думать о том, как новая крыша будет вести себя в существующих климатических условиях. Ведь именно из-за тех или иных климатических условий и появились самые разные варианты крыш. Разберем эти варианты более подробно.

Крыша дома своими руками

Плоская крыша своими руками

Самая простая и самая древняя крыша дома у жилых строений была плоской. Дело в том, что строительная индустрия в современном понимании этого слова появилась вместе с первой человеческой цивилизацией, а все древние цивилизации зарождались в регионах с теплым климатом, с минимумом осадков и умеренными ветрами.

Для первых строительных сооружений в таких условиях плоская крыша подходила лучше всего, так же можно построить крышу дома своими руками. Стропильная система для такой крыши практически отсутствовала, кровельный настил монтировался прямо на балки, переброшенные от верхнего края одной стены к другой.

Недостатки плоских крыш

Однако в условиях нашей страны, на большей территории которой климатические условия гораздо более суровые, плоская крыша не подходит. Зимой на ней собирается очень много снега, летом ее заливает дождевой водой. Такую крышу надо постоянно очищать не только от снега, но и от всякого мусора, наносимого на нее ветром.

Кровельные материалы для плоских крыш

Кровельные материалы для плоской крыши должны быть высокого качества и не пропускать влагу, которая не имеет возможности с такой крыши свободно стекать.

Правда, еще недавно плоские крыши использовались при строительстве городских многоэтажных домов, но при их устройстве применялись некоторые технологические приемы, не позволявшие скапливаться на кровле воде, мусор на высотное здание не заносило, а снег оперативно счищали дворники. Такие крыши прекрасно годились для массового (дешевого) городского домостроения в советские времена, но сегодня от таких крыш уже отказались. Их можно встретить только на кафе или летнем саду, где можно сделать плоскую крышу своими руками, да и то дополнительно сверху они прикрываются защитными конструкциями, напоминающими скатные крыши. А в частном загородном домостроении плоские крыши не используются уже даже при строительстве сараев и гаражей.

Скатные крыши своими руками

Следующий вид крыши, гораздо более популярный и массово используемый – это скатные крыши дома. Преимущества скатной крыши очевидны – на ней не задерживается дождевая и талая вода, не скапливается переносимый ветром мусор, снежные сугробы на скатах не образовываются.

Правда, конструкция таких крыш более сложная, и часто – гораздо сложнее, чем у крыш плоских, но все эти финансовые траты полностью компенсируются отсутствием проблем с эксплуатацией.

Впрочем, скатные крыши в свою очередь подразделяются на несколько основных типов, каждый из которых выбирается в зависимости от существующих условий. Бывают односкатные и двухскатные крыши, крыши многоскатные, и крыши со скатами сложной конфигурации.

Строительство односкатной крыши своими руками

Этот тип скатной крыши не очень востребован, но не из-за того, что такие крыши плохо выполняют свою защитную функцию, а исключительно по эстетическим соображениям.

Впрочем стропильная конструкция односкатной крыши достаточно проста для того, чтобы уменьшить расход материалов и общий вес строения без потери всех необходимых защитных качеств. Вариант достаточно бюджетный, то есть дешевый, и им охотно пользуются те застройщики, которых эстетическая составляющая не интересует.

Видео: строительство крыши своими руками.

Конструкция аналогична конструкции крыши плоской, она состоит из ряда балок, которые своими концами опираются на верхние части противоположных стен – высокой и низкой. Но при этом односкатная крыша имеет массу преимуществ – благодаря скату вода, снег и мусор на ней не задерживаются, нет необходимости применять специальные герметизирующие кровельные материалы – прекрасно подойдут любые материалы для кровли, которые используются для всех скатных крыш.

При строительстве можно использовать расчет снеговой нагрузки на кровлю представленный в таблице.

Под такой крышей можно устроить мансарду, правда, это помещение будет ограничено в размерах, но, тем не менее, мансарда получится остаточно функциональная. Односкатная крыша дома представлена на следующей схеме.

Строительство двухскатной крыши частного дома

Самые популярные крыши в загородном домостроительстве. По статистике, такую крышу выбирают почти 80% всех застройщиков. Правда, такая крыша не имеет особых преимуществ перед крышей односкатной, особенно если учитывать, что для такой крыши требуется более дорогая стропильная система. Однако двухскатная крыша имеет более эстетичный внешний вид, и этот фактор является весомым аргументом при выборе.

Двухскатные крыши могут быть крутыми и пологими. У обеих разновидностей имеются плюсы и минусы. Крутая крыша более дешевая, так как на ее укрепление требуется меньше материалов. К тому же с такой крыши хорошо сходит дождевая вода и снег.

Как сделать двухскатную крышу своими руками, представлено в видео:

Однако такая крыша имеет очень большую парусность, и при сильном ветре она испытывает большие нагрузки. Поэтому крутые крыши подходят только для тех регионов, где не дуют сильные ветры. В отличие от них, крыши пологие не боятся ни ветров, ни даже ураганов. Однако такую крышу придется постоянно очищать от снега, да и стропильную систему нужно значительно усиливать, что заметно повысит ее вес и сильно удорожит в финансовом плане. Двухскатная крыша дома представлена на схеме.

Выбор сечения стропил, можно использовать данные таблицы.

Крыши вальмовые

Такие крыши занимают промежуточное положение между крышами двухскатными и многоскатными. Вальмовая крыша называется так потому, что имеет по два боковых (торцовых) ската, прикрывающих фронтоны здания. Как вариант – полувальмовые крыши, но обе этих разновидности достаточно сложные в исполнении.

Такие крыши обычно делают для защиты фронтонов от ветра и дождевой воды, но часто все же преобладают эстетические предпочтения – вальмовые и полувальмовые крыши выглядят гораздо интереснее, чем крыши обычные двухскатные.

О том, как построить вальмовую крышу, самостоятельно, представлено ниже в видео.

Крыши шатровые

Шатровая крыша обычно четырехскатная, и тогда ее еще называют пирамидальной. Однако они может иметь и три ската, и пять, и более.

Предел «совершенства» такой разновидности крыш – крыша конусная, которая имеет один скат, закрученный в конус. Кто-то к таким крышам относит и крыши купольные, хотя, с другой стороны, и трехскатные, и конусные, и купольные крыши имеют разные конструкции стропильных систем, потому их следует относить к самостоятельным видам.

Шатровая крыша может ставиться на здании любой геометрии – на квадратном, прямоугольном, многоугольном и даже круглом, если считать конусные и купольные крыши шатровыми.

Однако тут следует принимать во внимание такой нюанс – у шатровой крыши все скаты сходятся в одной верхней точке, то есть они не имеют конька. Если же конек имеется, хоть и небольшой, то такую крышу скорее всего стоит назвать вальмовой.

С тем, как сделать шатровую крышу, можно ознакомиться в видео.

Многощипцовая крыша

Также существуют и многощипцовые крыши. Следует напомнить, что щипцовая крыша – это крыша обычная двухскатная, торцы которой отделены карнизами на уровне скатов, и верхние части таких фронтонов называются щипцами.

Обычно таких шипца два – по обоим торцам здания. Но если крыша сложная, имеет изломанную форму, то, соответственно, появляются дополнительные щипцы, что и определяет название такой крыши. Впрочем, никаких дополнительных преимуществ такие крыши не несут, а придают зданию больше эстетики.

Строительство крыши дома своими руками обычно монтируют домовладельцы, не ограниченные в финансовых средствах, а для бюджетных вариантов они совершенно не подходят.

Видео как построить многощипцовую крышу своими руками

Таким образом мы видим, что наиболее популярные при строительстве крыши для частных домов в российских климатических условиях – это двухскатные. При хороших защитных качествах они достаточно просты, дешевы и эстетичны. Осталось только выбрать тип такой крыши (крутая, пологая) и кровельные материалы, выбор которых, конечно же, гораздо более сложен, чем выбор типа крыши.

Превратите эскиз в цифровое искусство с помощью этого полного руководства

Идея любого дизайнера начинается на бумаге, а затем претворяется в жизнь с помощью программного обеспечения. Изучите основные шаги по превращению вашего эскиза в цифровое искусство с этим подробным руководством.

Процесс создания набросков и идей является важным этапом в рабочем процессе каждого дизайнера и иллюстратора. Создаете ли вы новый шрифт, плакат или простую иллюстрацию, очень важно записать свои идеи на бумаге, прежде чем переносить их на компьютер.

Прочтите, чтобы получить четыре основных совета по подготовке эскизов для компьютера, а также пошаговые инструкции о том, как оцифровать эскизы в трех различных программах для творчества: Illustrator, Photoshop и Procreate.


Основные советы, которые необходимо знать перед оцифровкой

Прежде чем вы начнете оцифровывать свои работы, давайте сделаем несколько важных шагов, которые помогут вам на этом пути. Эти четыре совета обеспечат плавный переход от бумаги к программному обеспечению.

Совет 1: всегда используйте чистый белый документ

Неважно, что вы рисуете, всегда важно начинать с чистого белого листа бумаги. Это гарантирует, что ваш рисунок будет правильно сканироваться позже. Цветная бумага может помешать процессу оцифровки.

Совет 2. Уточните свой эскиз

Многие художники и дизайнеры предпочитают в общих чертах рисовать идеи, прежде чем дорабатывать их позже. Когда у вас будет четкий рисунок, воспользуйтесь тонкой ручкой или маркером, чтобы отполировать эти схематичные линии.Ластики также являются вашим другом, поскольку пятна и лишние линии часто могут затруднять сканирование и мешать процессу оцифровки. Чистые ластики очень важны, поскольку грязные ластики могут еще больше запутать ваши рисунки, размазав остатки грифеля карандаша.

Совет 3. Используйте кальку, чтобы перерисовать свои наброски

Чтобы продвинуть мои рисунки на шаг впереди, я люблю использовать кальку и просматривать свои оригинальные эскизы. Этот тип бумаги слегка полупрозрачен, что дает вам возможность обводить оригинальные эскизы и еще больше совершенствовать их.Для дизайнеров, которые предпочитают иметь подробный эскиз, прежде чем переходить к этапу оцифровки, этот шаг является обязательным.

Совет 4. Сканируйте бумагу с высоким разрешением

Сканирование ваших эскизов — последний шаг перед их использованием в программе проектирования. Чтобы обеспечить плавный переход от бумаги к программному обеспечению, отсканируйте эскизы с разрешением 300 пикселей на дюйм (пикселей на дюйм) или более. Чем больше пикселей на дюйм, тем четче будет сканирование.

Сканирование с более высоким PPI обычно имеет более высокое качество из-за большей плотности пикселей.Отдельные пиксели в изображении с разрешением 300 пикселей на дюйм значительно меньше, чем в изображении с разрешением 72 пикселей на дюйм. Меньшие пиксели позволяют более плавно сочетать цвет и форму. Если вы превращаете свой набросок в векторное изображение, то плотность пикселей не так важна; Если вы оцифровываете свой набросок в Photoshop, решающее значение имеет плотность пикселей.

Отсканировав рисунок, перенесите его на флэш-накопитель, чтобы его было легко перенести на компьютер.


Оцифровка эскиза в Illustrator

Превращение эскиза в вектор — один из моих любимых методов оживления рисунка.Обширная библиотека инструментов, цветов и эффектов Adobe Illustrator упрощает оцифровку. Более того, векторы обладают большим преимуществом при оцифровке ваших работ с их бесконечной масштабируемостью, плавными кривыми и меньшими размерами файлов.

Использованы текстуры из 50 Free Distressed Textures Pack.

Шаг 1. Загрузите отсканированное изображение в Illustrator

После сканирования изображения и переноса его на рабочий стол создайте новый документ в Adobe Illustrator с помощью Command + N .Импортируйте сканирование с помощью Shift + Command + P , затем нажмите Place и щелкните монтажную область, чтобы увидеть, как ваш рисунок появится в Illustrator.

Назовите слой эскиза, дважды щелкнув Layer 1 на панели Layers и введя такое слово, как «Сканировать», затем добавьте еще один слой со сложенным квадратным значком . Сделайте то же самое для нового слоя и назовите его как-нибудь вроде «Вектор». Это помогает различать два слоя и помогает отслеживать прогресс в плане позже.Вы также можете переключить значок блокировки , чтобы заблокировать все элементы этого слоя, или переключить значок глаза , чтобы включить или выключить видимость слоя.

Шаг 2. Используйте инструмент «Перо», чтобы обвести эскиз

На верхнем слое начните рисовать контур вашего эскиза с помощью удобного инструмента Pen Tool (P) . Вы можете редактировать кривые Безье по мере продвижения по эскизу или наметить линию, а затем вернуться и отрегулировать кривые с помощью инструмента Anchor Point Tool (Shift + C) .Чтобы управлять отдельными кривыми Безье, удерживайте клавишу Option при перемещении рычагов Безье.

Промойте и повторяйте, пока не покроете весь набросок. Если некоторые из ваших рисунков содержат геометрические фигуры, ускорите рабочий процесс с помощью инструмента Shapes Tool , чтобы быстро нанести на карту эскизы. Теперь, когда мы обрисовали весь набросок, пришло время добавить немного цвета.

Шаг 3. Заливка цветом

Прежде чем назначать цвет своим фигурам, подумайте, какой тип цветовой схемы вы собираетесь использовать.Для моих растений, представленных ниже, я выбрал приглушенную палитру, чтобы придать моему дизайну ощущение ретро. Цвет особенно важен в дизайне, поэтому найдите время и найдите несколько цветовых палитр, которые лучше всего подходят для вашей композиции.

Вам нужно немного цветового вдохновения? Взгляните на эти 25 бесплатных ретро-палитр, 101 цветовую комбинацию или эти 20 сезонных палитр.

После того, как вы выбрали цветовую схему, импортируйте каждый оттенок в свою панель Swatches , чтобы упростить интеграцию цветов.С помощью инструмента выделения (V) щелкните фигуру, а затем выберите из образцов цвета, чтобы добавить ее в свой дизайн. Переключите цвета Fill и Stroke на X . Чтобы переключить цвет обводки на заливку, нажмите Shift + X . Продолжайте назначать цвета, пока не заполните свой дизайн.

Сделайте шаг вперед в своей иллюстрации, экспериментируя с режимами наложения или добавляя градиенты, текстуры, кисти или зернистость.


Оцифровка эскиза в Photoshop

Хотя процесс оцифровки иллюстраций в Photoshop похож на Illustrator, он кардинально отличается.Работа в растровой программе означает, что ваша иллюстрация будет содержать пиксели и иметь ограничения масштабируемости. Вместо того, чтобы обводить набросок кривыми Безье, вы можете пройтись по наброску с помощью кистей, если у вас есть планшет, или заполнить эти контуры с помощью меню Color Range.

Шаг 1. Загрузите отсканированное изображение в Photoshop

Начните с перетаскивания изображения эскиза в программу Photoshop. Вы можете либо щелкнуть изображение правой кнопкой мыши и выбрать Открыть с помощью> Adobe Photoshop , либо перетащить изображение поверх значка Photoshop на рабочем столе или на панели инструментов.Это откроет новый документ с вашим отсканированным изображением.

Вы можете изменить размер или повернуть изображение по мере необходимости с помощью команды Free Transform ( Command + T ). Щелкните и перетащите углы, чтобы изменить размер, или поместите курсор за пределы углов, которые нужно повернуть.

Шаг 2. Отрегулируйте контрастность и уровни

Поскольку многие эскизы будут выглядеть немного светлыми на экране, важно увеличить контраст и поэкспериментировать с уровнями и кривыми .На панели «Слои , » вы можете вызвать эти корректирующие слои, щелкнув значок полузаполненного круга и нажав «Уровни» или «Кривые». Переместите ползунки, чтобы увеличить интенсивность белого и черного в вашем эскизе.

Я предлагаю поиграть с этими неразрушающими корректировками, чтобы увидеть, какие из них лучше всего подходят для вашего эскиза. Если вас не устраивает корректировка, просто щелкните слой и нажмите клавишу Delete .

После того, как вы настроили эскиз по своему вкусу, уплотните слои, нажав Shift, удерживая нажатой клавишу Layer 1 и каждый корректирующий слой, затем нажав Command + E .

Шаг 3. Добавьте цвет к линиям

Теперь давайте украсим ваш набросок несколькими цветами. Эту технику можно выполнить двумя способами: с помощью Color Range, чтобы выделить контуры в вашем эскизе, или с помощью кистей Photoshop. Если у вас есть планшет, вы можете легко просмотреть исходный набросок с помощью растровых кистей.

Прежде чем мы добавим цвет в вашу иллюстрацию, добавьте новый слой, нажав значок согнутого квадрата на панели Layers .Отсюда вы можете активировать инструмент «Кисть » (B), и точно настроить внешний вид кисти в меню «Настройки кисти » (F5), .

Чтобы перейти к маршруту «Цветовой диапазон», вернитесь к исходному слою с эскизом, затем перейдите к «Выделение»> «Цветовой диапазон » и щелкните пипеткой на белом фоне. Это выделит все области вашего дизайна белым цветом. Уменьшите значение Fuzziness до 12 , затем нажмите OK .

Инвертируйте активное выделение с помощью Shift + Command + I , затем активируйте новый слой, который вы только что создали. С помощью инструмента «Кисть » (B) нарисуйте контур любым цветом на ваш выбор. При необходимости измените размер кисти на [/] .

Продолжайте закрашивать контуры, пока не раскрасите все аспекты иллюстрации. По завершении нажмите Command + D , чтобы убрать выделение с марширующими муравьями.

Шаг 4: Заливка остальной частью цвета

Вернитесь к исходному слою с эскизом и активируйте инструмент Magic Wand Tool (W) . Щелкните оставшиеся части вашего эскиза и залейте его кистью Brush Tool (B) на слое над исходным слоем эскиза. Это гарантирует, что вы не раскрашиваете прямо на исходном эскизе; вместо этого вы добавляете цвет на отдельный слой. Продолжайте добавлять цвет, пока не заполните весь набросок.

Совет по выбору: при одновременном выборе нескольких элементов нажмите и удерживайте Shift ; чтобы отменить выбор, нажмите и удерживайте Option key .


Работа с эскизами в Procreate *

Procreate — это мощное приложение, предназначенное для создания эскизов, иллюстраций и прототипов произведений искусства. Он очень похож на настройку Photoshop в отношении библиотеки кистей, режимов слоев, различных эффектов и профиля растра. Но с его бесконечными функциями, инструментами и кистями это приложение для цифровых иллюстраций находится в особой лиге.

Procreate делает процесс оцифровки более естественным; с помощью стилуса он отслеживает степень давления и угол его использования, имитируя ощущение настоящей ручки и бумаги.

* Чтобы получить подробную информацию о приложении Procreate, просмотрите это удобное руководство.

Шаг 1. Импортируйте эскиз в Procreate

Начните с импорта вашего эскиза в программу Procreate. Эскизное изображение можно сделать, сфотографировав иллюстрацию, или перенести на iPad по электронной почте. Я просто сфотографировал эскиз, так как качество изображения не имеет значения при рисовании поверх исходного эскиза. В главном меню Procreate выберите Photo , а затем выберите изображение эскиза из Camera Roll .Procreate автоматически создаст новый документ, содержащий ваше изображение.

После того, как вы импортировали изображение, измените размер или поверните изображение по мере необходимости, выбрав значок стрелки на верхней панели инструментов. Выберите Uniform , затем перетащите синие углы по мере необходимости, чтобы изменить размер изображения. Нажмите Поверните на 45 градусов , чтобы повернуть изображение в документе.

Шаг 2. Используйте кисти, чтобы обвести контур

Здесь начинается все самое интересное; Кисти Меню , несомненно, является одним из лучших аспектов Procreate.Щелкните значок кисти в верхней части программы, чтобы открыть библиотеку кистей. У вас под рукой множество стандартных кистей, от карандашей до текстурированных кистей.

Перед тем, как обвести исходный эскиз, создайте новый слой, щелкнув значок плюс на вкладке Слои . Здесь очень важно сохранять последовательность и организованность слоев; для каждой формы создайте новый слой и соответствующим образом переименуйте этот слой. Чтобы назвать свой слой, щелкните миниатюру слоя и выберите Переименовать .

Чтобы создать простой контур, я выбрал кисть Monoline Brush из раздела Calligraphy . Поэкспериментируйте с разными типами кистей, чтобы увидеть, что лучше всего подходит для вашей иллюстрации. Вы можете точно настроить параметры кисти, щелкнув имя кисти.

Нажмите на круг в верхней части программы, чтобы получить доступ к своим цветам. В приложении Procreate есть различные способы изменить цвета. Вы можете просматривать оттенки на вкладках Disc , Classic , Value и Palettes .

Шаг 3: Заливка остальным цветом

Procreate заполняет цвет с помощью метода ColorDrop . Просто активируйте слой, к которому вы хотите применить активный цвет, затем нажмите и перетащите круг в замкнутое пространство. Если контур заключен, капля цвета заполнит пространство; если контур частично открыт, цветовая заливка распространится на весь слой.

Промойте и повторите для остальных форм. Чтобы добавить некоторые текстурные элементы, активируйте команду Alpha Lock в миниатюре слоя и нарисуйте с помощью Charcoal или другой текстурированной кисти.


Изображение обложки через 32 пикселя.

Хотите узнать более важные советы и рекомендации по дизайну? Ознакомьтесь с этими статьями:

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

Введение

Устойчивость домов к экстремальным ветрам имеет важное значение для обеспечения безопасности жителей, минимизации ущерба внутреннему содержимому и снижения финансового бремени для сообществ и страховых компаний.На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых видов отказов в жилых домах. Это в первую очередь связано с системами кровли и облицовки стен, а также с траекторией вертикальной нагрузки между конструктивными элементами (van de Lindt et al., 2013). Большая часть жилья в Северной Америке состоит из деревянных домов на одну семью (Amini and van de Lindt, 2014; Standohar-Alfano and van de Lindt, 2016). Разрушения кровли жилых домов, а именно разрушение соединений между кровлей и стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, были тщательно изучены из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений.Плотность домов относительно других построек в любом населенном пункте приводит к высоким расходам, связанным с авариями жилых домов. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети из застрахованных убытков в размере 32 миллиардов долларов от торнадо связаны с жилыми постройками (Simmons et al., 2015).

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

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

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

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

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

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

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

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

Результаты

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

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

Анализ повреждений

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

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

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

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

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

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

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

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

Статистический анализ неисправностей

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Аналитический метод

Подход и предположения

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

Встречайте свою следующую любимую книгу

«Я эгоистичный, нетерпеливый и немного неуверенный. Я делаю ошибки, я теряю контроль и временами с трудом справляюсь. Но если ты не справишься со мной в худшем случае, то, черт возьми, ты не заслуживаешь меня в моих лучших проявлениях ».

Мэрлин Монро

«Будь собой; все остальные уже взяты.»

Оскар Уальд

«Две вещи безграничны: вселенная и человеческая глупость; и я не уверен насчет вселенной.”

Альберт Эйнштейн

«Так много книг, так мало времени.»

Фрэнк Заппа

«Комната без книг подобна телу без души».

Марк Туллий Цицерон

«Будьте собой и говорите, что чувствуете, потому что те, кто возражает, не имеют значения, а те, кто имеет значение, не возражают.”

Бернард М. Барух

«Ты должен танцевать, как будто никто не смотрит,
Люби, как будто тебе никогда не причинят вреда,
Пой, как будто никто не слушает,
И живи, как будто это рай на земле».

Уильям В. Пёрки

«Вы знаете, что влюблены, когда не можете заснуть, потому что реальность, наконец, лучше, чем ваши мечты.”

Доктор Сьюз

«Вы живете только один раз, но если вы все делаете правильно, достаточно одного раза».

Мэй Уэст

«Будьте тем изменением, которое вы хотите видеть в мире».

Махатма Ганди

«В трех словах я могу обобщить все, что я узнал о жизни: она продолжается.”

Роберт Фрост

«Не иди впереди меня… Я не могу идти за
. Не иди за мной… Я не могу вести за мной
. Иди рядом со мной… просто будь моим другом»

Альбер Камю

«Никто не может заставить вас чувствовать себя неполноценным без вашего согласия».

Элеонора Рузвельт,

Это моя история

«Если вы говорите правду, вам не нужно ничего помнить.”

Марк Твен

«Дружба … зарождается в тот момент, когда один мужчина говорит другому:« Что! Ты тоже? Я думал, что никто, кроме меня … »

К.С. Льюис,

Четыре любви

«Я узнал, что люди забудут то, что вы сказали, люди забудут то, что вы сделали, но люди никогда не забудут, что вы заставляли их чувствовать.”

Майя Анжелу

«Друг — это тот, кто знает о тебе все и по-прежнему любит тебя».

Эльберт Хаббард

«Всегда прощайте своих врагов; ничто так их не раздражает ».