Крыша конвертом схема: Схема и чертежи кровли. Устройство стропильной кровли

Содержание

Схема и чертежи кровли. Устройство стропильной кровли


Я Михаил, директор компании, работаю исключительно с кровлями более 15 лет. Ниже расскажу вам о тонкостях и секретах материалов для крыши. Возникнут вопросы с радостью отвечу и помогу .
Михаил, ООО "СТМ-Строй"

 

Какую бы кровлю вы ни выбрали для дома, для возведения потребуется чертеж крыши. На чертеже должна присутствовать вся значимая информация: абрис сооружения, необходимые размеры элементов, расстояния между ними. Готовые чертежи, схемы крыш есть в большом количестве в интернете, но оттуда вы можете взять только абрис, а метрическую часть вам все равно придется адаптировать для своего дома.

 

 

Правила составления чертежей, включая оформление, регламентируются ГОСТ Р21.1101-2009. Их много: использование на чертежах сплошных и разорванных линий, прописных и строчных букв, терминологии; допустимые масштабы для всего дома, отдельных элементов и деталей, генерального плана участка и т. д. Сейчас я расскажу только об основном содержании чертежей и схем кровли.

 

Элементы чертежа крыши

Чертеж стропильной системы – это визуальное отражение несущих конструкций кровли. Состоит из нескольких частей. Здесь должно быть указано:

  • расположение стропильных ног, толщина бруса (наименование профиля, если система металлическая), шаг между стропилами;
  • высота конька;
  • форма фронтона;
  • строение стропильной фермы;
  • расположение вспомогательных элементов – подкосов, стяжек;
  • устройство консольной мансарды, если она есть;
  • отдельно, в крупном масштабе – соединение/крепление элементов системы и т.д.

Чертеж план кровли – вид дома сверху или сечение в плоскости, параллельной земле. На плане системы стропил будет указано расположение внутренних опорных элементов на чердаке, на плане самой кровли – размещение кровельных конструкций:

  • водосточных воронок, желобов;
  • печной трубы;
  • вентиляционной шахты;
  • мансардных окон;
  • ограждений;
  • кровельных лестниц и т.
    д.

Чертеж разрез кровли – ее вертикальное сечение в плоскости фронтона или в профиль. Если крыша асимметричная, может потребоваться больше двух разрезов. На разрезах отражаются:

  • углы скатов;
  • форма фронтона;
  • расположение надстроек;
  • элементы конструкции чердака;
  • элементы кровельного пирога – толщина, расположение;
  • детально – строение узлов кровли и т.д.

По существующим строительным нормам схемы устройства крыши выполняются в следующих масштабах:

  • общее сечение – 1:100;
  • крупные фрагменты – 1:50;
  • мелкие детали – 1 к 5, 10 или 20.

 

Статьи по теме

 

Чертежи различных видов крыш

Чертеж плоской кровли

План чертеж плоской кровли несет следующую информацию:

  • длина и ширина крыши;
  • местоположение, форма, горизонтальные размеры дымохода;
  • вентиляционная шахта;
  • надстройка для выхода на крышу;
  • расположение и размеры водосточных воронок;
  • ширина парапета;
  • остальные кровельные объекты.

Кроме плана вам также потребуется разрез со следующими данными:

  • уклон крыши;
  • строение – традиционная или инверсионная кровля, толщина перекрытия, утеплителя и стяжки, порядок слоев;
  • чердак, если есть;
  • внутренний водосток и др.

 

Чертеж шатровой крыши

Чертежи шатровой крыши своими руками включают в себя:

  • стропильную конструкцию ската со всеми размерами;
  • разрез с указанием опор и усиливающих элементов;
  • план с размещением кровельных объектов;
  • детализацию – крепление угловых стропил, рядовых, коньковый узел.

Схема крыши конвертом не сильно отличается от шатровой. Конверт – это вальмовая крыша. У шатровой кровли все скаты – одинаковые равнобедренные треугольники, у конверта стороны могут быть симметричны попарно. Соответственно, потребуется минимум два чертежа скатов.

 

Чертеж полувальмовой крыши

Чертеж полувальмовой крыши сложнее:

  • схемы боковых скатов;
  • чертеж фронтона;
  • схема полувальма;
  • минимум два разреза;
  • план сверху;
  • детализация.

Для кровельного покрытия собственной схемы может и не быть, хотя лучше составить: она потребуется для расчета материала и определения рисунка укладки. Например, фальцевая кровля при хаотичном размещении картин будет иметь неэстетичный вид. Чертежи фальцевой кровли должны содержать взаимное расположение картин и фальцев, их размеры, а также детализацию фальца.

 

Примеры наших работы

 

Где заказать чертеж кровли

Если вы составляете чертежи крыши для себя – будьте предельно внимательны: ошибка в одной цифре может повлечь за собой риск обрушения всей конструкции. Если чертежи нужны для предоставления в местные органы управления – лучше закажите профессионалам: администрация не согласует вам документы, пока схемы не будут выполнены в полном соответствии с требованиями ГОСТ.

СТМ-Строй занимается устройством кровель больше 15 лет. У нас квалифицированные проектировщики. Мы составим чертежи для вашей крыши независимо от ее конфигурации быстро, профессионально и по адекватной цене.

 

+7(495) 241-00-59

Монтаж и ремонт кровельных и фасадных покрытий от эконом до VIP-класса

 

мой опыт - ваши сэкономленные деньги и нервы.

Я консультирую всех кто ко мне обращается, даже если вы потом уйдете строится к другой бригаде. 
Задавайте вопросы, не стесняйтесь, я всем отвечаю -  это бесплатно 

+7(495) 241-00-59Я доступен для звонков 7/24 - буду рад вам помочь, обращайтесь!

 

 

Дополнительные материалы по теме

 

 

Добавить комментарий

Как сделать шатровую крышу своими руками — пошаговое видео (фото, схемы)

В процессе строительства дома или беседки неизбежно встает вопрос о том, какую конструкцию кровли предпочесть. Если возводимое сооружением имеет четырехугольную, а лучше всего квадратную форму, дизайнеры и архитекторы нередко останавливают выбор на шатровой четырехскатной крыше. Сложность этой конструкции с торицей окупается оригинальным внешним видом, прекрасными термоизолирующими и аэродинамическими качествами.

Эта статья расскажет, как конструируется и монтируется шатровая крыша своими руками.

Содержание статьи

Конструкция шатровой крыши

В строительстве принято рассматривать шатровую крышу как вариацию вальмовой четырехскатной, в которой коньковое соединение трансформировалось в коньковый узел, то есть видоизменилось из линии в точку. Крыша шатрового типа представляет собой пирамиду, стороны которой образованы четырьмя скатами в виде равнобедренных треугольников. Для монтажа подойдет любое четырехугольное здание, однако квадратная форма позволяет добиться идеальной симметрии, благодаря чему достигается наилучший результат.

В конструкцию шатровой четырехскатной крыши входят следующие основные элементы:

  • Коньковый узел. Пик крыши, наивысшая точка крыши, образуемая соединением накосных стропильных ног.

  • Скаты. Шатровая крыша состоит из четырех наклонных плоскостей скатов треугольной формы. Диапазон их угла наклона лежит в пределах 20-50 градусов, однако опытные кровельные мастера считают оптимальным угол 40 градусов.
  • Стропильная система. Каркас, служащий для поддержки конструкции кровли. Стропильная система несет на себе и распределяет вес кровельного пирога, задает геометрию скатов. Она строится основе треугольников, самых жестких и устойчивых фигур, которые гарантируют стабильность, надежность крыши.
  • Кровельное покрытие. Материал в виде рулонов, листов, отдельных модулей или элементов, обладающий высокой износостойкостью, хорошими гидроизоляционными характеристиками. В этих целях используют металлочерепицу, профнастил, ондулин, рубероид или шифер.

  • Свес. Свесы крыши выступают за периметр основания и защищают стены от воды во время дождя и ветра. Свес длиной 40-50 см считают достаточным для эффективного выполнения своих задач.

Этапы строительства

Создание проекта

Шатровая крыша своими руками строится только на основании грамотно составленного проекта, гарантирующего ее надёжность. Перед тем как сделать чертежи, необходимо вспомнить школьный курс геометрии, чтобы сделать расчеты угла наклона скатов, высоты конька и площади скатов.

Для выполнения вычислений есть простая инструкция:

  1. Первым делом, необходимо определить угол наклона скатов с помощью рекомендаций производителя кровельного материала и данных строительной климатологии, которая разделяет территорию нашей страны на восемь зон согласно снеговой и ветровой нагрузке. Оптимальным считается уклон 30-40 градусов, который подходит практически для все типов кровли.

  2. Следующий этап – вычисление высоты расположения конькового узла. Для этого расчета требуется знать размеры основания крыши и угол наклона ее скатов. Если представить шатровую крышу как пирамиду, то прямая соединяющая ее основание и конек под прямым углом будет ее высотой, а вычислить ее длину можно с помощью теоремы Пифагора.

  3. Зная угол наклона, высоту и размеры основания можно выяснить длину стропильных ног и площадь скатов. Эти расчеты нужны для вычисления необходимого строительного материала – дерева для стропильной системы и кровельного покрытия.

Не забывайте, что у шатровой крыши с прямоугольным основанием, в отличии от такой же конструкции с квадратным, скаты будут иметь различный уклон и разную длину стропильных ног. Следует учитывать это в расчетах и монтаже!

Проект создают вручную или с помощью компьютерной программы, которая не только выполнит за вас расчеты длины элементов стропильной системы, но и подберёт их толщину. Результат этапа конструирования – схема с размерами и взаимным расположением элементов крыши, которая станет опорой для монтажных работ.

Конструкция стропильной системы

Стропильная система шатровой изготавливается из древесины хвойных пород и состоит из следующих основных и дополнительных элементов:

  • Мауэрлат и лежень. Опоры из бруса, необходимые для распределения нагрузки по периметру несущих стен. Мауэрлат укладывают на внешние перегородки, а лежень на внутренние. В деревянных домах роль опорного бруса исполняет верхний венец из бруса или бревна.
    Сооружения из кирпича и блоков требуют обустройства армированного бетонного пояса, в которой вмуровывают металлические шпильки, на которые через слой гидроизоляции укладывают мауэрлат.
  • Стойки. Вертикально устанавливаемые опоры, которые поддерживают коньковый узел или стропильные ноги.
  • Накосные стропильные ноги. Они отходят от конькового узла к углам сооружения и образуют ребра скатов шатровой крыши. Накосные ноги длиннее обычных и подвергаются повышенной нагрузке, поэтому их толщина также должна быть больше в два раза.

  • Нарожники. Стропила разной длины, прикрепляемые к накосным ногам и мауэрлату, формирующие поверхность скатов.
  • Подкосы. Расположенный под углом 45 градусов к стропилам элемент стропильной системы, который предотвращает провисание стропильных ног.
  • Затяжка, ригель. Горизонтально расположенная перемычка между двумя стропилами, которая гасит распирающее действие, которое они оказывают на стены.
  • Обрешетка. Основание, на которое настилают кровельное покрытие. В зависимости от типа которого, применяют решетчатый или сплошной вид обрешетки.

В строительстве шатровой крыши используют висячую или наслонную стропильную систему, в зависимости от возможностей планировки сооружения. Однако, опытные кровельные мастера не советуют использовать наслонный тип, если уклон скатов превышает 40 градусов.

Ход монтажных работ

Когда проект утвержден и материалы закуплены, можно сделать монтаж шатровой крыши своими руками:

  1. Сначала устанавливают мауэрлат, лежень и балки перекрытия. Если проект предусматривает балки выноса, то монтируют и их. Начинают укладку с центральной, отступая от нее в обе стороны шаговое расстояние, продвигаются к краям.

  2. Ровно посередине будущей шатровой крыши устанавливают центральную стойку, для нее используют брус толщиной 150х150 мм или более. Чтобы она сохраняла вертикальное положение ее временно закрепляют двумя укосинами.

  3. Устанавливают центральные стропила. В верхней части закрепляем их к стойке металлическими накладками, а в нижней к мауэрлату. Натянув для ориентира от конькового узла к углам мауэрлата шнур, монтируют накосные стропильные ноги Для их установки на верхней части делают двойную врезку. Свесы стропил связывают ветровой доской. Если есть необходимость устанавливают подкосы и ригели.

  4. Далее напиливают и приколачивают все нарожники. Нарожники, опирающиеся на балки выноса дополнительно укрепляют стойками, чтобы разгрузить их. Карнизы подшивают доской или влагостойкой фанерой.

  5. На стропила полосами настилают гидроизоляционную пленку, нахлестывая в местах стыках ее на 15-20 см. Крепят пленку строительным степлером, а вдоль стропильных ног фиксируют рейками контр-обрешетки. Монтируют обрешетку. Если запланирована сплошная, то необходимы фанерные листы, а если решетчатая – необрезная доска размером 40х150 мм.

  6. Настилают кровельное покрытие. Для этого сначала производят раскрой с учетом того. Что листы и полосы крепятся не в стык, а в нахлест. В качестве крепежа необходимо использовать специальные, поставляемые в комплекте с материалом кровли, оцинкованные саморезы или гвозди с каучуковой шляпкой, которая после вкручивания деформируется и закрывает отверстие.

  7. Завершающий этап — установка водосточной системы, состоящей из водоприемной воронки, желоба и трубы водостока, и снегозадержателей.

Некоторые элементы стропильной системы шатровой крыши имеют длину, превосходящие 6 метров, стандартную величину пиломатериалов. Поэтому необходимо изготавливать наборные стропила, составляемые из нескольких частей, или клееные.

Строительство шатровой крыши своими руками – тяжелая, трудоёмкая работа, однако полученные результат, выделяющий дом или беседку среди однотипных соседей, вознаградит вас за старания и потраченные силы!

Видео-инструкция

двускатной, плоской и других видов, подготовка чертежа

Содержание статьи:

Перед началом устройства крыши делают чертеж, где показаны уклоны, размеры скатов, направление движения потоков воды к приемным воронкам. Чертеж плана кровли является частью проекта здания, по нему определяют последовательность работ и подсчитывают объем материалов на покрытие.

Что такое план кровли и его необходимость

План кровли необходим для расчета материалов и снижения рисков ошибок при монтаже

Горизонтальный проект крыши представляет собой схему строения, выполненную в плане на отметке конька крыши. Чертеж составляют в соответствии с требованиями нормативов ГОСТ, делают в масштабе 1:500 и 1:200. На плане видно, какая форма у верхнего покрытия, показан конструктивный тип крыши. В дополнение к горизонтальной проекции дают боковой и фронтальный чертеж плана крыши, которые детализируют представленные несущие конструкции.

Необходимость плана заключается в том, что после изучения чертежа в комплексе с вертикальными разрезами кровли высчитывают количество материалов. Определяют квадратуру древесины для конструкций, утеплителя, гидроизоляции, пароизоляции и кровельного настила. По схеме выступающих частей подсчитывают погонные метры конькового элемента, деталей для разуклонок, ветровых досок.

Сведения, содержащиеся в плане и особенности подготовки чертежей

На чертежах указывают необходимые сведения для устройства крыши, проставляют размеры. В укрупненных схемах узлов проставляют сечение и длину мауэрлата, стропильных ног, обрешетки. Представляют способ скрепления конструктивных элементов между собой, указывают вспомогательные крепежи и тип метизов.

На плане кровли показывают:

  • места установки водосточных коллекторов, желобов, направление движения воды;
  • схему размещения листов или полос кровельного настила;
  • расположение слуховых окон;
  • линии коньков, разуклонок, ендов, щипцов, границы парапетов.

На плане указывают места выхода на крышу для обслуживания и ремонта. На схеме пунктирными линиями наносят несущие стены для выбора места крепления снегозадержателей.

План плоской крыши и скатной кровли выполняют инженеры-проектировщики.

Выбор типа крыши

При определении конструкции учитывают вид здания и требуемый срок эксплуатации, обращают внимание на климат региона и наклон скатов. В детских учреждениях, школах, больницах принимают к сведению огнестойкость кровельного материала. Для частного сектора имеет значение стоимость возведения крыши, возможность ремонта и прочность.

Тип крыши выбирают среди разновидностей строения:

  • плоская;
  • односкатная
  • двухскатная;
  • четырехскатная;
  • многощипцовая;
  • крыша мансарды;
  • другие нестандартные варианты.

Некоторые конструкции являются популярными, например, плоские, скатные, мансардные крыши. Другие разновидности применяют реже, например, многощипцовые, купольные и шпилеобразные.

Плоская

Плоская кровля

Простую в возведении конструкцию чаще используют в многоэтажных домах, где большая площадь покрытия и малый уклон. Ранее применяли кровельные материалы старого образца, которые не гарантировали длительность эксплуатации. С развитием современных рулонных покрытий (еврорубероид, каучуковые и ПВХ пленки), а также мастичных напыляемых составов популярность такого типа крыши возрастает.

Плоские кровли предусматривают:

  • эксплуатируемые;
  • неэксплуатируемые.

Первый вид делают с прочным каркасом и покрытием, которое выдерживает соответствующие нагрузки. На плане эксплуатируемой кровли показывают места прохода людей, мостики. Используемые покрытия содержат на поверхности различные сооружения, например, бассейны, кафе.

Односкатная

Крышу частного дома редко делают со скосом на одну сторону, чаще такой тип применяют для сараев, гаражей и других подсобных помещений, ставят на пристройках и верандах. Основные конструктивы делают из древесины, иногда используют железные элементы. Крыши с небольшим наклоном отделывают рулонными материалами, а скаты большой крутизны покрывают листовой сталью, металлочерепицей.

Односкатные строения бывают:

  • с чердаком;
  • без чердачного помещения.

Экономия материалов для односкатной крыши по сравнению с двускатной такой же квадратуры составляет около 30 – 35%. Крыши с одним скатом имеют простую конструкцию, которую можно сделать своими руками. Если в районе наблюдается постоянное направление ветра, такое строение является самым безопасным вариантом.

Двускатная

Вверху соединяются две плоскости скатов под определенным углом, при этом по бокам остаются вертикальные поверхности треугольной формы (фронтоны).

Достоинства двухскатной конструкции:

  • практичность и органичный вид;
  • большое дополнительное помещение под кровлей для работы или отдыха;
  • в пространстве чердака размещают приборы отопления и вентиляции;
  • подходит любой вид материала.

С крыши начиная от уклона 20° самостоятельно сходит снег, поэтому исключается чистка, если дополнительно поставить снегозадержатели, расположение которых указывают на плане скатной кровли. Недостаток в том, что устройство мансарды требует усложнения строения, а летом нагревается верхняя часть. Двухскатные крыши могут выполняться с неодинаковой длиной скатов под разными углами.

Четырехскатная

Это вальмовая крыша или полувальмовая. Такая конструкция отличается повышенной прочностью за счет своего строения. План сверху представляет собой вид конверта, в четырехскатной крыше нет фронтонов. В строении несущей системы используют наслонные и висячие стропила, соединяют их стандартными способами.

Четырехскатная кровля имеет 2 трапециевидных и 2 треугольных ската, которые соприкасаются ребрами. Есть варианты, когда наклонные плоскости собираются наверху в одной точке — шатровая крыша. Выбор типа четырехскатного покрытия зависит от назначения постройки и его размеров в плане. Квадратные строения накрывают шатровой крышей, а прямоугольные строят с вальмовой разновидностью.

Многощипцовая

Такое сооружение относится к самым сложным из-за большого числа смыкающихся плоскостей в разных направлениях. Архитектурные элементы делают верх строения оригинальным и привлекательным, но проектирование требует точных расчетов соединяющихся плоскостей. Протяженные выступающие линии называют щипцами, помимо этого в конструкции присутствует много разуклонок и ендовых.

Необходимость в щипцовом строении возникает, если делают пристройку, а ее покрытие должно быть в одном стиле с крышей здания. Другой потребностью в сложном строении является устройство заглубленных окон или организация боковых остеклений в мансарде.

Многощипцовая кровля относится к прочным конструкциям из-за большого числа поперечных ребер жесткости, которые усиливают строение.

Мансардная крыша

Дополнительное помещение располагают под одно и двухскатными, вальмовыми и шатровыми крышами. Ее расположение (ломанное или симметричное) определяет строение верхнего настила. Проект учитывает освещение мансарды, боковые и верхние окна и представляется более сложным, чем план плоской кровли. Часто верхнее покрытие совмещают с остеклением, поэтому конструкция требует тщательной разработки перед началом работ.

Схему выбирают в совокупности с архитектурными формами, учитывая назначение помещения. Крутые скаты покрывают материалом, который может самоочищаться от снега или ставят дополнительные защитные планки для кровли. Используют профнастил, натуральную и искусственную черепицу, листовую сталь.

Нестандартные крыши

Строительство нестандартной кровли ведет к перерасходу материала

Сложные кровли встречаются редко из-за специфического проектирования и большого объема применяемых материалов.

К нестандартным видам относят конструкции:

  • куполообразные крыши;
  • полукупольные;
  • складчатый;
  • шпилеобразные.

Шарообразная крыша опирается по окружности на строение круглой формы. Полукупольная соединяется с двумя скатами, при этом с двух боков или одного она отличается овальной планировкой.

Складчатые крыши делают пирамидальными, купольнными, шатровыми, сводчатыми, при этом ярусы имеют похожее строение и находятся друг над другом, уменьшаясь в размерах кверху. Шпилеобразные кровли вытянуты по вертикали при небольших размерах в основании, смотрятся красиво, но способствуют перерасходу материалов.

Распространенные ошибки при проектировании кровли

Несущие элементы и покрытие приходят в аварийное состояние, если при составлении проекта крыши не учитывают множественных нюансов. Первой ошибкой является пренебрежительное отношение к самому плану и чертежам. Инженеры-конструкторы и проектанты имеют опыт и руководствуются нормативными положениями, поэтому выбирают оптимальный вариант с точки зрения прочности и экономичности.

Основные ошибки возникают в ситуациях:

  • вывод вентиляции в разуклонных областях;
  • излишнее число парапетов, снегоприемных решеток;
  • устройство узких карнизов;
  • выбор слабого материала и типа обрешетки для плоской крыши;
  • неправильно организованный отвод воды.

Ошибки ведут к нарушению эксплуатационных особенностей покрытия, снижают сопротивляемость нагрузке. В результате возникают незапланированная необходимость в ремонте.

Советы по созданию проекта кровли

Проект крыши должен содержать пожарные уличные трапы

На плане крыши показывают видимые линии, где пересекаются скаты, при этом проставляют уклон. Направление стока воды к воронкам указывают стрелками. На плоской поверхности такие приемники располагают внутри здания, а скатные варианты предусматривают коллекторы по углам строения.

По нормам на плане кровли дополнительно изображают:

  • пожарные уличные трапы;
  • оголовки вентиляционных шахт;
  • печные трубы, сооружения для выхода.

Отдельные участки поверхности с разным уклоном и квадратурой графически выделяют и снабжают выносным текстом. На плане наносят координационные оси здания, к которым привязывают основные габариты кровли.

Как построить полувальмовую крышу. Стропильная система полувальмовой крыши

Список полувальмовых конструкций

Полувальмовое "семейство" нельзя безоговорочно отнести к четырехскатному классу. Причем технология строительства крыш конвертом явно служила материнской базы для разработки. Скорее это тсодружество конструкций с двумя и четырьмя скатами, возведение которых предопределяет использование обеих методов сооружения. 
От четырехскатных родителей полувальмовая категория отличается тем, что характерный треугольный элемент шатровых крыш укорочен. К нему примыкает часть вертикального фронтона каменного дома или аналогичная щипца деревянного строения. Укороченная вальма, естественно, расположена под углом к указанным фронтонным стенкам. Угол между ними может быть выпуклым или вогнутым, а половинчатая вальма расположена сверху или снизу.

По форме и местоположению конструктивных составляющих полувальмовые крыши делятся на две главенствующие разновидности:
- Голландская. Крыша с трапециевидной полувальмой, занимющей нижнюю часть фронтонного ската. Трапеция верним основанием примыкает к вертикальному треугольнику, вместе с которым они формируют чаще всего вогнутый угол, реже выпуклый. Треугольник может быть сплошным или оснащенным слуховым окном.
- Датская. Крыша с треугольной полувальмой, занимающей вернюю часть торцевого сегмента. Треугольник основанием опирается на вертикальный трапециевидный фронтон, вместе они создают выпуклый угол. Датский вариант очень напоминает обычную вальмовую крышу, только торцевые скаты у нее короче.
На основе двух базовых разновидностей разработано множество вариаций с полувальмовой тематикой. В их числе не только конструкции, различающиеся по высоте, размеру скатов, углу наклона, форме элементов. Есть четырехскатные крыши, все стороны которых построены по датскому или голландскому принципу, есть строения, имеющие укороченную вальму только с одной торцевой или с одной боковой стороны.

Во всех конструктивных комбинациях часть стропильных ног монтируется по правилам устройства каркасов для двускатных крыш, т.е. висячим или наслонным способом. Висячие стропилины устанавливаются, если у обустраиваемой коробки нет несущей стены или не находится возможность установить опоры для конькового прогона. Наслонная методика напротив реализуется тогда, когда для верхних пяток стропильных ног двускатного сегмента крыши существует или может быть устроена надежная опора. Нижними пятками обоих типов стропил положено опираться на мауэрлат, на заменяющий его верхний венец сруба или на балки перекрытия. Независимо от количества проектных версий, строительство стропильной системы базируется на одном из основных полувальмовых методов или на их совокупном использовании. Разобравшись с ними, можно понять, как датскую или голландскую технологию применить в обустройстве собственного дома и как обычную скатную часть крыши совместить с укороченными вальмами.

Стропильная система голландской крыши

Строительство кнострукции с трапециевидной короткой вальмой и треугольным фронтоном над ней немногим отличается от сооружения традиционного четырехскатного вида. Правда в плане схемы стропильной системы полувальмовой крыши голландского типа не напоминает запечатанный почтовый конверт. Похожа она скорее на разделенный надвое прямоугольник с трапециями по краям торцевых сторон. Правда, до этапа сооружения коротких скатов все работы ведутся аналогично.

Процесс сооружения базового варианта

Сначала производится монтаж опор под укладку конькового прогона. Вместо отдельных опорных стоек может использоваться рама, верхняя сторона которой будет служить прогоном для будущей крыши. Затем устанавливают рядовые стропильные ноги. Технологические различия начинаются при установке диагональных ног и нарожников голландской полувальмы. Они ведь обязаны сформировать плоскость укороченного пятиугольного ската, а не полноценной треугольной вальмы, как в стандартных четырехскатных крышах.
Цель достигается путем установки горизонтальной перемычки-прибоины, к углам которой врубкой присоединяются диагональные стропилины. Часть нарожников, расположенных по центру будущего ската, фиксируются верхом к прибоине гвоздями или уголками. Остальные нарожники монтируются обычным методом: к диагональной стропилине верхом, к мауэрлату или балке перекрытия низом.

Чтобы обеспечить жесткость в зоне полувальмы, участки присоединения перемычки к рядовым стропилам усиливают подкосами. Крайние стропильные фермы с обеих сторон делают двойными. Места фиксации перемычки к стойке и к стропилинам дополнительно укрепляют коротышами - прибитыми снизу отрезками доски. Они предотвратят деформацию конструкции при превышении нагрузки.
Возвышающуюся над укороченной вальмой треугольную часть фронтона обшивают доской или листовым материалом. Однако разумные хозяева устраивают в вертикальном треугольнике небольшие окна для поступления естественного освещения и обеспечения вентиляции.
С распространенными типами голландских крыш полувальмовой разновидности и формами стропильных систем ознакомит фотоподборка:


Микс Голландии с Данией

Как водится, базовая голландская версия стала почвой для разработки массы модификаций. Согласно одной из них место фронтонного треугольника занимает полувальма аналогичной конфигурации. С пятиугольным укороченным скатом она формирует выпуклый, а не вогнутый угол. Стоит отметить, что и вогнутые углы имеют место в ряде архитектурных решений. В плане схема похода на привычный конверт, но проекция вальмовых составляющих отличается.
Разница есть в алгоритме строительства. На этапах сооружения двускатной части крыши работы выполняются так, как диктует наклонная или висячая технология. Затем, чтобы создать характерный излом, первым делом перед крайней рядовой стропильной фермой монтируется ее укороченный аналог, а уже к его углам присоединяются диагонали. Дальше все производится по вышеизложенному плану и по чертежам голландской стропильной системы для полувальмовой крыши. Только верхний вальмовый треугольник сооружается по датской методе.


Стропильный каркас датского типа

Датская разновидность не менее интересна, чем её голландская "подруга", но во главе устройства стропильной системы заложен несколько иной способ. По сути, оба типа крыш можно организовать из двух водруженных друг на дружку ярусов. Так возводится ломаная крыша, что вполне подходит, если в чердачном пространстве предстоит расположить мансарду. Однако ломаный метод ощутимо дороже и хлопотнее, чем полувальмовый, с которым стоит ознакомиться с должным вниманием.

Строительство датской крыши по шагам

Уже выяснили, что у короткой датской вальмы треугольная форма, а у смежного с ней фронтона трапецевидная. В плане крыша очень пожожа на вальмовую конструкцию, но укороченные вальмы намного меньше и их углы не совпадают с углами крыши.
Перед строительством крайне желательно обзавестись достойным проектом и сделать расчеты элементов стпропильного каркаса. Маяться с вычислением размеров каждого элемента слишком муторно. По уверениям опытных кровельщиков, достаточно расчитать самую длинную деталь системы. Прочим элементам разрешено быть равнозначного или несколько меньшего сечения.


Устройство коньковой части каркаса

Сооружение полувальмового каркаса начинается по общим для всех крыш правилам с установки мауэрлата. На него предстоит опереть нижние пятки рядовых и вальмовых стропильных ног. Следует учесть, что опирание будет производиться на разных уровнях, т.к. верхние плоскости несущих стен и фронтонов находятся на неравнозначной высоте.

Строительство первой очереди стропильной системы производится в четыре этапа:
1. Сооружение мауэрлата. В описываемом примере он не будет схож с традиционной деревянной рамой. Брус для устройства мауэрлата укладывается отдельными полосами: 1 - заподлицо с внутренней поверхностью наружних стен, 2 - по центру внутренней несущей стены и 3 - заподлицо с внутренней плоскостью фронтонных стенок.
2. Укладка балок перекрытия. Выполняется она перпендикулярно брусьям мауэрлата основных несущих стен. При необходимости состыковки двух брусьев слабое место соединения нужно располагать над несущей внутренней стеной.
3. Установка опор для конькового прогона на внутреннюю стену. Крайние опорные стойки определяют длину основной части крыши. Расстояние между рядовыми стойками должно быть равным, чтобы нагрузка от крыши распределялась равномерно. Перед креплением вертикальность опор проверяется отвесом или более серьезным лазерным инструментом. После крепления положение стоек временно дополняется вспомогательными укосинами.
4. Установка рядовых стропильных ног основной части скатов, для осуществления чего применяется традиционная наслонная и висячая технология.

Изображения балок перекрытия нет на приведенных в пример рисунках, потому что оно помешало бы уловить принцип процесса. В реальности перекрытие непременно должно быть.

Установка диагональных стропилин

Диагональные стропила датской крыши соединяют край конька с углами фронтонов. Для их изготовления и установки проводится ряд специфических действий, позволяющих выполнить работу с достаточной точностью:
- Заподлицо с внешей плоскостью фронтонного мауэрлата устанавливается обрезок доски размером 50*150 мм. Его следует временно наживить парой гвоздей, чтобы не сдвинуть и не уронить во время последующей примерки. Обрезок нужен, чтобы одим махом без лишних манипуляций во время примерки отметить положение врубки.
- Доска произвольных размеров укладывается на 3-4 рядовы стропилины так, чтобы она была четко параллельна коньковому прогону. Горизонтальность своеобразного ориентира контролируется замерами рулеткой или лазерным уровнемером. Далее надо подтянуть доску до предварительно прибитого отрезка. Пересечение доски и отрезка укажет точку, по которой проводится горизонтальная линия предстоящего запила.
- Из доски 50*200 мм изготавливается диагональный элемент стропильной системы. По традиции сначала производится примерка. Доску следует приложить к вершине крайней стропильной фермы и к углу обрезка. Работать лучше вдвоем: один держит заготовку. второй размечает.
- На внешней, т.е. развернутой к полувальме, стороне заготовки прочерчивается горизонтальная линия четко вдоль центральной оси.
- С учетом того, что к изготавливаемой стропилине будет плотно примыкать зеркальный ей элемент, с внутренней стороны отмечается линия запила в плоскости. Можно, конечно, не учитывать сразу плоскостной запил, а скорректировать обе диагональные заготовки потом по факту. Как удобнее, мастеру решать на месте.
- Замеряется величина верхнего запила. Нужна она, чтобы отложить его внизу замеренное расстояние для точного вычерчивания нижнего узла. В примере оно ровно 26 см.
- Полученные путем измерений 26 см откладываются вверх от фронтонного мауэрлата в четырех точках, повторяющих воображаемые 3D контур стропильной доски.
- На твердой почве выполняются все отмеченные запилы - диагональная нога готова. Если особых огрехов в строительстве коробки и укладке мауэлата не было , можно сразу сделать вторую стропилину этой же полувальмы.

Перед установкой диагональных стропилин фронтонный мауэрлат освобождаются от вспомогательного отрезка доски. Готовые стропильные ноги перемещаются на положенное им место и надежно фиксируются. Для крепления верхней пятки подойдут гвозди, внизу лучше использовать уголки.


Изготовление и монтаж вальмовых ног

Нижняя пятка диагональной стропильной ноги возвышается над мауэрлатом на расстояние, требующее обязательного измерения. Полученный результат следует отложить от вершины конька и отметить. Из найденной таким путем точки к середине ронтона протягивается шнурка. Она будет служить ориентиром  при изготовлении и монтаже центральных вальмовых стропилин.

Для того чтобы установить центральную ногу полувальмы надо:
- Измерить малкой - строительным угломером угол бета, находящийся между шнуркой и опорной стойкой. Он поможет с точностью отчертить линию верхнего запила.
-  Измерить угол альфа между диагональными элементами. Он нужен, чтобы сточить на верхне пятке две грани в виде фаски для плотного вхождения в узел.
- Доска подходящей длины сечением 50*150 мм сначала запиливается под углом бета, затем запил подтачивается с обеих сторон так, чтобы в торце получился угловой выступ со значением альа.
- Заготовку снова нужно примерить. Её устанавливают прямо поверх натянутой шнурки, чтобы замерить величину возвышения заготовки над коньковым узлом.
- Результат переносится вниз для определения глубины нижней врубки. В приведенном примере это было 6 см. Их откладывают строго по вертикали, от полученнойй точки проводят горизонталь. Линии для запила врубки нижнего узла готовы.
- Сразу вслед за разметкой врубки отмечается линия нижнего запила. Для этого надо рулеткой отложить ширину карниза и от воображаемой точки провести вертикаль, пересекающую заготовку вальмовой стропилины.
- После выполнения всех намеченных запилов вальмовая нога не крепится сразу, а используется в качестве шаблона для производства нарожников.

Нарожники для заполнения вальмовых скатов делают, не отступая от изученной методики, но с учетом реальных размеров и специфики установки. Верхний запил подтачивают только с одной сторны на угол равный половине значения угла альфа. С нижним узлом все просто - все линии правильном раскладе должны быть симметричны. По завершению обработки заготовок все вальмовые элементы устанавливаются и крепятся подобно рядовым собратьям.

Аналогичные действия проводятся при изготовлении и установке нарожников основных скатов. Для формирования нижних запилов используется один из вальмовых элементов. Для верхнего запила сперва отчерчивается линия под углом Бета, потом ее подтачивают с требующейся стороны под углом, полученным посредством вычислений по формуле 90-1/2Альфа.

Завершающие этапы сооружения

После установки полного набора полноценных стропильных ног и укороченных их собратьев необходимо провести завершающие этапы, чтобы подготовить стропильную систему к сооружению обрешетки и укладке покрытия.

В числе этапов подготовки:

- Монтаж ронтонных кобылок, ормирующих торцевой свес. Их крепят оцинкованными металлическими уголками к крайним нарожникам основных скатов, опирают врубками на наклонные сектора укороченного фронтона. Шаг установки кобылок приблизительно 1 м. Между кирпичной и бетонной стеной и деревянными элементами обязана быть гидроизоляционная прокладка. Нето оснований применять дорогостоящий полимерный или битумно-полимерный материал. Под кобылки можно положить куски рубероида илинесколько слоев пергамина.
- Установка ветровой доски по периметру крыши. Начинают работу с крепления доски 50*150 мм к фронтонным и основным свесам. Длину доски для оформления фронтонных карнизов определяют по проекту, корректируют по факту. Рулеткой или шнуркой от диагональной стропильной ноги нужно провести прямую линию к ветровой доске фронтона. Потом надо сверлить будущее положение диагональной стропилины по отношению к углу ветровой обшивки с показаниями проекта. Расположенные под углом ветровые доски, прилегающие к кобылкам, сначала примеряются и запиливаются, потом крепятся.
- Наращивание диагональных элементов производится равнозначной по размерам доской. Сращивают банально отрезки отрезком дюймовки.

Стропильный каркас датского типа готов. Остается подшить карнизы и соорудить обрешетку согласно техническим особенностям укладываемого на крышу покрытия.


Принцип строительства стропильных систем для крыш с укороченными вальмами непрост, но понятен. Сложность заключается только в устройстве торцевых частей, а правила и специфику их сооружения мы описали максимально подробно. Теперь надо полученную информацию применить на практике: самому поупражняться в строительстве или проконтролировать нанятую бригаду.

фото, схема, как сделать свои руками — Remont-om

Содержание:

Частное домостроение отличается огромным разнообразием форм и видов кровельных конструкций. Это стало возможным благодаря появлению новых, высокотехнологичных материалов для кровли, которые позволяют перекрыть кровли с самыми сложными формами. Но наряду с этим традиционные крыши также пользуются популярностью. Одним из классических архитектурных решений является крыша конверт.

Разновидности крыши в виде конверта

Названием для крыши послужило визуальное сходство вида сверху с почтовым конвертом. Этот тип является классическим вариантом, поэтому пользуется популярностью. Конструктивной особенностью крыши конвертом является отсутствие фронтонов и их замена дополнительными скатами. Для большинства частных застройщиков актуальным является вопрос, как сделать крышу конвертом.

В зависимости от формы ската крыша конвертом может быть двух видов:


  • Вальмовая конструкция состоит из четырех скатов: два выполнены в форме трапеции, а два, заменяющие фронтоны, имеют треугольную форму, они-то и называются вальмовыми. Длина конька у вальмовой крыши немного короче, чем аналогичный параметр карнизного ската. Вальмы и основные скаты отличаются углом наклона.
  • Шатровая крыша также имеет четыре ската, но одинаковой треугольной формы. Отличительной особенностью такого типа крыши является отсутствие линии конька, стропильные ноги соединяются в одной точке.

По мнению специалистов, крышу в виде шатра возводят над домами квадратной формы, а вальмовая конструкция подходит для прямоугольных домов. Решая проблему, как рассчитать крышу конверт, нельзя забывать о ветровых и снеговых нагрузках.

Преимущества крыши конвертом

Популярность крыши конвертом объясняется наличием некоторых преимущественных моментов:


  • Большое чердачное помещение. Высокие потолки и габариты подкровельного пространства дают возможность обустройства жилых помещений на чердаке.
  • Беспрепятственный сток воды с крыши. Значительный уклон и большое количество скатов позволяют беспрепятственно стекать талой и дождевой воде с кровли конвертом. Это существенно снижает нагрузку на кровельный материал и стропильную систему.
  • Защита от атмосферных осадков. Вальмы, заменяющие фронтоны, и их правильная облицовка надежно защищают стены дома от осадков, тем самым продлевая срок из службы.
  • Равномерный прогрев чердачного пространства. Отсутствие вертикальных фронтонов приводит к тому, что кровля и помещение под ней обеспечиваются равномерным прогревом.

Несмотря на сложность монтажа, замена вертикальных фронтонов дополнительными скатами имеет свои преимущества. Крыша в виде конверта отличается повышенной устойчивостью к ветровым нагрузкам, прочностью и хорошей несущей способностью.

Монтаж конвертной крыши по схеме

Конвертную крышу можно назвать достаточно прочной и надежной, но такая конструкция может быть выполнена только после проведения серьезных расчетов и особых строительных навыков. Наибольшую сложность можно встретить в местах соединения диагональных стропил и конькового бруса.


В целом строительная схема крыши конвертом подразумевает выполнение таких действий:

  • Вначале укладывают мауэрлат, который представляет собой прямоугольный или квадратный брус, который укладывают на верхнюю обвязку дома. Прямое назначение этого элемента — распределение нагрузки от кровельной конструкции. В мауэрлат врезают нижние пятки стропильных ног.
  • На втором этапе на внутренней несущей стене располагают лежень, на котором устанавливают вертикальные стойки для поддержки конькового прогона. Вальмовая крыша всегда имеет две стойки, шатровая — одну.
  • Далее устанавливают диагональные стропилины, подрубая пятки с обоих концов так, чтобы обеспечивалось их плотное прилегание к вертикальным стойкам и коньку.
  • Следующим шагом фиксируют рядовые и накосные стропильные ноги, тем самым формируя плоскости скатов.
  • На готовую стропильную систему наколачивают обрешетку, которую изготовляют из досок, реек или брусков. Элементы обрешетки располагают перпендикулярно стропилинам. Основное назначение обрешетки — равномерное распределение веса кровельного материала.

Завершающим этапом строительства крыши конверт своими руками является гидроизоляция и утепление скатов, а также последующая укладка кровельного материала. В финале всех работ обустраивают водосточную систему и устанавливают доборные декоративные элементы.

Стропильная система крыши конвертом

Началом возведения крыши конвертом является грамотный монтаж ее стропильной системы, которую предусматривает план крыши.  Все начинается с работы по монтированию мауэрлата, который можно оправданно считать основой всей кровельной конструкции. Он представляет собой скрепленные элементы из брусьев и бревен, повышающие прочность конструкции. Фактически, таким образом возводится основание пирамиды, на которую будут крепиться остальные составляющие кровельной конструкции.

Возведенный мауэрлат является основанием для дальнейшего крепления стропил, которые будут представлять собой каркас будущей кровли.

Если вы хотите иметь стропила высокого качества, было бы неплохо выбирать их самостоятельно и при этом произвести тщательный осмотр и оценку древесины.

Для стропильной системы лучшим вариантом будет использование бруса или досок толщиной  40-50 мм и с шириной 150 мм.

Наиболее приемлемыми породами деревьев, которые рекомендуется использовать для устройства стропил и обрешетки, являются еловые породы, в частности, ель или сосна. Дерево, используемое в качестве материала для стропил, какие бы варианты кровли вы не использовали, должно быть хорошо высушено.

После осуществления его черновой обработки для улучшения качества стропил деревянные брусья обрабатывают специальной пропиточной смесью. Она защитит их от возможного гниения и разрушительных действий насекомых.

При устройстве стропильной системы следует учитывать, что в отличие от накосных или диагональных стропил промежуточные стропила делаются несколько короче. Их устанавливают под более острым углом, чем стропила, находящиеся на углах. Стропила, расположенные по диагонали, как правило, сдваиваются и закрепляются не на элемент конька, а на угловые элементы устроенного мауэрлата. При этом угол наклона должен быть  одинаковым для всех диагональных стопил.

Когда требуется перекрыть проем довольно внушительного размера, возникает необходимость в установке шпренгелей.

Завершающим этапом в устройстве кровельной конструкции вальмовой  крыши является устройство конька. Его изготавливают, как правило, из той же породы дерева, которая используется для устройства основного каркаса.  С двух сторон конькового бруса к нему производят крепление диагональных ног. Опора промежуточных стропильных ног осуществляется на верхнюю обвязку и коньковый брус. Шатровые крыши обладают  четырьмя  коньками и в этом качестве, как показывает схема крыши, выступают диагональные стропила.

Устройство и схема обрешетки

После того, как будет устроена система стропил  и перед началом работ по устройству обрешетки, следует обратить внимание на проведение работ по утеплению крыши. Здесь возможны варианты — все будет определяться пожеланиями домовладельца и его материальными возможностями. В этом качестве можно пользоваться битумным гидроизолирующим материалом, минеральной ватой и  другими.

При проведении расчетов по толщине требуемого утеплителя, важно принять во внимание климатическую зону, в которой расположен дом и иметь показания средней температуры воздуха в зимнее время года.

Перед началом работ по укладке материала следует натянуть специальную пленку, способную повысить гидроизоляционные качества кровельного материала, а также защитить  конструктивные элементы кровли от воздействия влаги, паров и сырого воздуха. Для ее крепления используется строительный степлер. Сверху пленки производят установку брусков контробрешетки.

Исполнительная схема кровли, рекомендует в качестве обрешетки пользоваться деревянными досками, имеющими толщину 2,5 сантиметра и ширину 15 сантиметров.
и должны иметь хорошее качество просушивания и не быть очень широкими. В противном случае, может произойти их искривление.
Обрешетка прибивается к стропилам в перпендикулярном направлении. Обрешеточные доски должны располагаться друг от друга на расстоянии 10-15 сантиметров. Когда в качестве финишного покрытия используется мягкий материал, обрешетка делается сплошной.

Основные этапы монтажа кровли

Проведение подготовительных работ рассчитано на то, чтобы в конечном итоге осуществить работы по настилу материала, который будет представлять собой финишное покрытие всей кровельной конструкции.

С этой целью делают индивидуальный выбор покрытия, которое можно выбрать среди множества предложений современных производителей. Вид материала будет зависеть также от сметной стоимости строительства.

Проекты крыш предусматривают покрытия разных видов. Можно остановить свой выбор на:

  • профнастиле или металлочерепице,
  • битумной черепице или шифере,
  • керамической черепице или мягкой кровле.

Особого внимания заслуживает вопрос аккуратного закрепления кровельного материала. Если оно  в процессе монтажных работ будет повреждено, это приведет в будущем к протеканию крыши и последующему ремонту внутренних помещений.

На завершающем этапе проводят закрепление коньковых элементов, расположенных на верху крыши и на ее ребрах. После этого переходят к элементам, отвечающим за водоотведение, то есть производят монтаж водостока.

В конце работы нужно закрепить коньковые элементы на ребрах и верху крыши. После этого надо оборудовать конструкцию системой водостока.

Общие понятия и термины

Невозможно читать  чертежи крыш домов и разбираться в их конструкции, если не иметь представление об основных терминах, используемых в устройстве кровельных конструкций.

Коньком называют место, где производится вертикальная стыковка скатов кровли.

Вальмами называют треугольные скаты, которые располагаются над торцами стен.

Стропилами принято называть несущую конструкцию, которая, как правило, имеет треугольную форму. Она воспринимает на себя нагрузки, возникающие под действием финишного покрытия кровли, а также снега и ветрового воздействия.

Стропильная нога – это брус, находящийся в наклонном положении, на который  производится непосредственное воздействие  кровельного материала.

Подстропильным брусом называют обвязку, которая идет по верху стен и на которую опираются стропила.

  • Стоит отметить, что среди главных преимуществ таких конструкций, как стандартные вальмовые крыши является экономия строительных материалов, которые обычно используют для возведения торцевых стеновых конструкций здания.
  • В таком случае возникает  меньше проблем с тем, чтобы произвести установку мансардных окон. Если план крыши сделан правильно, то стены здания будут в одинаковой степени защищены от выпадающих осадков.

  • Еще одним достоинством такой крыши будет ее способность в одинаковой степени противостоять ветру, причем, со всех сторон.
  • Безусловно, вальмовая крыша – это конструкция, которая является украшением дома и выглядит по-настоящему привлекательно и эстетично.
  • Особенно такие крыши ценят в южных регионах, поскольку благодаря климатическим условиям, под ними можно оборудовать различного рода помещения, полезные по своему назначению.

Поскольку идеальных конструкций, созданных людьми, не существует, вальмовая крыша тоже имеет свои недостатки.

При устройстве такой крыши следует учесть некоторые моменты:

  • Если сравнивать с двускатной крышей, то при одинаковом виде материала для финишного покрытия, вальмовая кровля будет весить больше, поскольку она имеет большую площадь покрытия.
  • Так как схема крыши предусматривает, что опор стропил происходит по периметру здания, то все стены автоматически приобретают статус несущих конструкций.
  • Конструкция стропильной системы вальмовой крыши – это довольно сложная конструкция, которая в будущем не будет прощать допущенных при ее устройстве ошибок.
  • Там, где климатические условия более холодные, оборудование мансардного помещения  потребует больших затрат на устройство теплоизоляции.

Если вы, взвесив все достоинства и недостатки крыши конверта, остановили свой выбор на ней, то ее привлекательный и симпатичный внешний вид будет радовать вас  все время, пока вы будете жить под ее защитой. Правильно сделав расчеты, и продуманно купив кровельный материал для финишного покрытия, вы сможете быть уверенны в том, что крыша прослужит не меньше полувека.


Крыша конверт: особенности, стропильная система

Крыша конверт -это долговечная и привлекательная четырехскатная крыша. У нее эстетичный вид, однако сделать ее нелегко.Крыша этого типа, как и любая другая скатная крыша, производится с использованием стропильной системы.

Стропила могут быть висячими (не имеющие промежуточных опор, вся нагрузка идет на несущие стены) либо наслонными (с одной либо несколькими промежуточными опорами, которые располагаются внутри постройки).

 

Какие особенности имеет крыша конверт?

Крыша этого типа прекрасно подойдет для жилого дома, бани и других помещений. Она очень популярна у жителей пригородов, поскольку выглядит необычно и эстетично.Возведение крыши конверта является достаточно трудоемким процессом, поскольку в ней отсутствуют фронтоны, они заменены дополнительными скатами.

Существуют следующие разновидности крыш конвертом:

  • Вальмовые. Такая крыша имеет два треугольных и два трапециевидных ската. Этот вариант больше подходит для домов прямоугольной формы;
  • Шатровые. Крыша этого типа состоит из четырех треугольников одинакового размера, соединяющихся в одной общей точке на вершине крыши.

 

Самостоятельное возведение крыши конверта

Проекты зданий с такой крышей достаточно эргономичны и удобны. Также специалисты считают их очень долговечными и прочными. Разработка и постройка мауэрлата является первым этапом возведения кровли.

Мауэрлат – это скрепленные бревна и брусья. Он является главной деталью конструкции. Ее возведению следует уделить особое внимание, поскольку данный элемент является основанием крыши.

Стропильную систему возводят из брусьев толщиной 4-5 сантиметров и шириной 15 сантиметров. Эти размеры являются наиболее оптимальными, так как обеспечивают хорошую жесткость всей конструкции не нагружая при этом основание здания.

Промежуточные стропила необходимо крепить под острым углом. Это нужно для более надежного закрепления, прочности системы и долговечности кровли.

Как правило стропила по диагонали выполняются двойного типа и закрепляются не на кровельный конек, как у обычной кровли, а на углы мауэрлата. Если у Вас довольно большая площадь кровли, то также необходимо устанавливать шпренгели. Они придают жесткость скатам.

При самостоятельном возведении вальмовой крыши следует обратить внимание на материал кровельного конька. Специалисты советуют использовать тот же, что и при устройстве стропильной системы. ПО завершении монтажа конька, к нему присоединяют диагональные стропильные ноги.

Для упрочнения конструкции промежуточные ноги нужно опереть на обвязку и брус конька. При постройке традиционной шатровой кровли необходимо учитывать, что диагональные стропила являются коньками.

 Обрешетка для крыши конверта

Перед установкой обрешетки необходимо утеплить чердачное помещение, поскольку потом данный процесс станет весьма трудозатратным и дорогим.Устройство пирога кровли во многом зависит от финансов хозяев, а также погодных особенностей данного региона. толщину теплоизоляционного материала рекомендуемая делать от 180 мм до 350 мм.

Потом необходимо монтировать специальную пленку на стропильную систему, которая сохранит древесину сухой, а также защитит его от появления плесени. Эту пленку фиксируют на деревянные брусья в основном с помощью особого степлера. Для обрешетки необходимо приобрести крепкие доски с толщиной 20 — 25 мм, и шириной 140 — 150 мм.

Если доски будут слишком широкие, то со временем они станут искривляться, что отрицательно сказывается на конструкции жилища. Обрешеточную систему нужно присоединять под прямым углом по отношению к стропилам.Наилучший интервал между балками составляет 10 — 15 см.

Такая крыша имеет множество плюсов:

  1. устойчивая, применяется для установки в условиях мощных ветров;
  2. экономная;
  3. красиво дополняет внешний вид постройки.

 

Однако есть и минусы, главным образом это сложность самой конструкции. Металлическая и деревянная крыша конвертом выглядит очень красиво, схема её довольно проста, однако перед тем, как выполнить такую конструкцию своими руками, требуется разработать проект, а затем утвердить его у профессионала.

В качестве кровельного материала применяют профнастил, металлочерепицу, битумную черепицу и другие материалы.

Похожие статьи :

Сейсмобезопасность ограждающих конструкций | WBDG

Введение

В этом разделе описаны ключевые вопросы, связанные с защитой ограждающих конструкций здания от сейсмических воздействий. Обозначены характеристики облицовки, остекления и кровли при землетрясениях. Строительство ниже уровня является частью общего структурного проекта здания, и его повреждения не рассматриваются здесь как отдельная тема.

Описаны проблемы проектирования и решения для тяжелой, средней и легкой непрозрачной облицовки и окон.Воспроизведены выдержки из Международного строительного кодекса, регулирующие облицовку и остекление, вместе с некоторыми комментариями, а также дан обзор сейсмических исследований облицовки и остекления. Даются ссылки на полезные публикации и отраслевые ассоциации.

Сейсмические характеристики стеновых систем и остекления

В свете широкого использования во всем мире тяжелых систем облицовки и оконных проемов их характеристики были хорошими. Возможность разбивания и выпадения стекла, а также отслоение тяжелых бетонных фасадных панелей представляет серьезную угрозу безопасности жизни, однако серьезных жертв было немного.Во время недавних землетрясений в США только три человека погибли из-за падения бетонных облицовочных панелей. Падение панелей в магазине J.C. Penney во время землетрясения на Аляске в 1964 году убило двух человек (рис. 1). Во время землетрясения 1987 года в Уиттиере, штат Калифорния, студентка была убита бетонной панелью, упавшей с парковки в Калифорнийском государственном университете в Лос-Анджелесе, когда она шла под ней (рис. 2).

Рис. 1. Бетонные панели, падающие из магазина J.C. Penney, землетрясение на Аляске 1964 года.

Рисунок 2. Структура парковки, Калифорнийский государственный университет, Лос-Анджелес, землетрясение Уиттиер 1987: Слева , расположение панелей; Справа , упавшая бетонная панель, в результате чего погиб человек.

Навесные стены из металла и стекла также хорошо себя зарекомендовали, вероятно, из-за присущей стеклу прочности, гибкости конструкции каркаса, упругости удерживающих стекло материалов и относительно небольшого размера стеклянных панелей. (Рисунок 3)

Рисунок 3.Только незначительное повреждение стекла произошло на этом берегу в центре Мехико, в одном из районов, наиболее сильно пострадавших от землетрясения 1985 года. Обратите внимание на неповрежденное скошенное стекло на углу.

Более серьезные повреждения стекла произошли в витринах магазинов, где стеклянные панели часто бывают большими, боковые смещения здания и качество монтажа стекла могут быть недостаточными, особенно в старых зданиях.

Тем не менее, проектирование и установка систем облицовки требует большой осторожности, потому что успешная работа зависит от решения проблемы взаимодействия между облицовкой и конструкцией здания во время сейсмического события.Строительный фонд крупного города США еще не испытал более чем умеренное землетрясение. Магнитуда землетрясений Лома-Приета и Нортридж были значительно ниже тех, которые можно было ожидать в будущем, и рядом с их эпицентрами было несколько крупных зданий.

Сейсмические свойства кровельных материалов

Опыт землетрясения в Нортридже показал, что из-за своего веса тяжелая плитка уязвима для смещения, если она должным образом не прикреплена к палубе.Тем не менее, большая часть черепичных крыш в Нортридже работала хорошо и не имела никаких признаков повреждений. Сбои включали падение плитки на землю и смещение плитки, что требовало ремонта. Неудачи были вызваны, главным образом, неадекватным дизайном (отсутствие крепления) или различными типами недостатков качества изготовления, и произошли в основном из-за плитки, прикрепленной к деревянному настилу.

Так как Северный мост - это зона с низкой скоростью ветра, некоторые конструкции крыши просто предусматривали укладку черепицы на рейки.В умеренных сейсмических условиях этого оказалось недостаточно, и плитки были смещены горизонтально, соскальзывая под уклон.

Описание

Системы тяжелой облицовки

Тяжелые системы облицовки обычно состоят из сборного железобетона: к ним также могут быть прикреплены дополнительные облицовочные материалы, такие как натуральный камень или керамическая плитка.

Сейсмические нормы

требуют, чтобы тяжелые панели выдерживали движение посредством скользящих или пластичных соединений . В зонах повышенной сейсмичности скользящие соединения используются редко из-за возможности неправильной регулировки при использовании болтов, заклинивания или заедания из-за нежелательных материалов, оставшихся после установки, и заклинивания из-за геометрического изменения конструкции каркаса под действием горизонтальных сил.Любая из этих причин может привести к выходу из строя скользящих поверхностей, которые могут сразу же начать работать спустя десятилетия после их установки. (Рисунок 4)

Рисунок 4. Примеры скользящего ( слева, ) и двухтактного ( справа, ) соединений.
На основе Wang, 1971 г.

Рис. 5. Типичные двухтактные соединения панелей между этажами. Каждая балка имеет несущее соединение в нижней части панели и гибкое, или обратное, соединение для панели ниже.

Необходимость отделения тяжелой панели от рамы существенно влияет на детализацию соединений. В результате было разработано соединение, обычно называемое «двухтактным», в первую очередь в Калифорнии, которое обеспечивает, если оно правильно спроектировано и установлено, простой и надежный метод отделения панели от конструкции. Типовой метод соединения состоит в поддержании панели фиксированными несущими соединениями с конструктивным элементом на одном этаже для восприятия гравитационных нагрузок и использованием пластичных «анкерных» соединений с конструктивным элементом на прилегающем этаже.(Рисунок 5)

Анкерное соединение спроектировано так, чтобы деформироваться под действием поперечных сил и, таким образом, не передает усилия стеливания на панель. Стяжка должна быть способна воспринимать силы, действующие вне плоскости панели, включая ветер.

Типичное расположение опор панелей двухтактного типа показано на Рисунке 6.

Рис. 6. Типичное расположение соединений для опоры панели двухтактного типа: Слева, разрез, показывающий соединения под действием силы тяжести в верхней части панели; Центр, высота панели, показывающая расположение и тип подключения; и справа, расположение и тип соединений для перемычки.

Подшипниковые соединения могут располагаться вверху или внизу панели. Некоторые инженеры считают, что, когда подшипник находится в нижней части панели, расположение представляет собой риск: в случае выхода из строя обратного соединения панель может повернуться наружу и выйти из строя. На Рисунке 6 также показана (в центре) типичная схема подключения панели. Подшипниковое соединение обычно состоит из секций стального уголка или трубы, в зависимости от нагрузки. Шпилька предназначена для регулировки и временной поддержки до окончательной центровки, после которой сборка сваривается.

Глубокие перемычки, не перекрывающие перекрытие, поддерживаются таким же образом, фиксированными и пластичными соединениями, для компенсации возможной деформации опоры при сильных землетрясениях. Это также показано на рисунке 6 (справа). Пластичные соединения также обеспечивают простые средства выравнивания и выравнивания панелей. Типичная глубокая сборная перемычка, прикрепленная к стальной конструкции, показана на рисунке 7. Узкие перемычки могут иметь фиксированные соединения с конструктивным элементом, а межэтажные срезы в этом случае полностью компенсируются системой остекления.

Рисунок 7. Двухтактное соединение для глубокой сборной перемычки, прикрепленной к стальной балке. Подшипниковое соединение вверху, обратное соединение внизу.

Крышки колонн также поддерживаются фиксированными и пластичными соединениями для компенсации возможных деформаций колонн. На рисунке 8 показана схема подключения крышки колонны.

Рисунок 8. Схема подключения крышки стойки. (после PCI)

Использование пластичных соединений для обеспечения возможности перемещения является наиболее важной особенностью этих деталей. Двухтактное соединение легко рассчитывается и спроектировано и достаточно надежно при установке, так как оно относительно не зависит от навыков отдельных установщиков для его безопасности. .Большая зависимость от сварных самотечных соединений зависит от хорошей техники сварки, выполняемой установщиком, но эти соединения открыты и их легко проверить перед закрытием. Напротив, детали скользящего типа зависят от правильно затянутых болтовых соединений или критических зазоров в отверстиях с прорезями, которые требуют осторожности, навыков и понимания для правильной работы.

Рисунок 9. Монтаж сборных железобетонных панелей с двухтактными соединениями.

Двухтактное соединение также представляет собой один из простейших способов регулировки установки, необходимой для выравнивания панели, независимо от требований сейсмостойкости.Поскольку время очень дорого обходится в конкурентной деловой среде, потребность в соединениях, которые можно быстро установить, является серьезной проблемой. Большие сборные панели с использованием типичных деталей можно установить менее чем за 10 минут на одну панель для малоэтажного строительства и примерно за 15-20 минут для многоэтажного. Это время, необходимое для одного цикла установки панели, от подъема панели с земли (или грузовика), ее размещения, регулировки и снятия подъемных приспособлений. (Рисунок 9)

Соединения должны быть рассчитаны на безопасную временную опору во время регулировки панели, выровнены по вертикали и горизонтали и правильно расположены по отношению к соседним панелям.Некоторые установщики завершают полную установку панели, включая сварку, одновременно с первоначальной установкой панели. Однако в высотных зданиях обычно предусматривают временное размещение большого количества панелей, прежде чем другая бригада вернется для настройки и окончательного соединения. Последний процесс позволяет максимально использовать кран и оператора. Однако во время окончательной установки панели уязвимы для ветра и сейсмических сил.

Экономия на литье, транспортировке и монтаже требует использования панелей максимально возможного размера (с учетом ограничений по весу и транспортировке).Соединения дороги как при строительстве, так и при монтаже, поэтому использование больших панелей сокращает количество соединений. Однако сейсмические требования находятся в противоречии с использованием очень больших панелей из-за больших деформаций размеров в основной конструкции, которую необходимо учитывать. В то время как в несейсмических зонах используются панели высотой в два или три этажа, обычной практикой в ​​сейсмических зонах является использование панелей, высота которых ограничена одним этажом и редко превышает один горизонтальный пролет по ширине.

Поскольку соединения панелей, которых могут быть сотни или даже тысячи, относительно дороги, дизайнеры иногда сокращают количество необходимых соединений, изменяя форму панелей. На рисунке 10 показан ряд компоновок панелей, в том числе использование панелей особой формы, например L-образной и T-образной формы, для уменьшения количества панелей и соединений.

Рис. 10. Планировки фасадов панелей, в том числе некоторые, предназначенные для уменьшения количества панелей и соединений (см. E, f, g, h, i).

На рис. 11 показана L-образная панель вместе со стеной парапета и ее соединениями, а также показана сложность, которая может потребоваться для получения удовлетворительных деталей. Парапетная панель похожа на перемычку: неподвижное соединение показано вверху, а пластичное соединение внизу.

Рис. 11. L-образная панель и ее соединения.
после инженеров Forell / Elsesser

Сложность этого уровня деталей означает, что их дизайн и очертание становятся основной задачей.Комплект структурно-конструкторской документации, на основе которой была разработана эта группа рисунков, включает более 100 листов, подготовленных инженером-строителем, консультирующим поставщика сборных панелей.

Другой способ уменьшения количества панелей и соединений - это поддержка нескольких облицовочных панелей на металлическом каркасе, прикрепленном к конструкции здания. Каркасы можно сваривать в заводских условиях: на строительной площадке прикрепляется несколько облицовочных панелей, а затем вся сборка поднимается и прикрепляется к конструкции.На рис. 12 показан собранный таким образом узел большой перемычки с использованием облицовочных панелей из натурального камня.

Рисунок 12. Сборка перемычки из натурального камня на металлическом каркасе.

Все эти детали подключения основаны на инженерных принципах и опыте и представляют собой реакцию конструкции на принятие сил, требуемых сейсмическими нормами. Огромное количество этих соединений было установлено в полевых условиях, с целым рядом конфигураций и деталей, которые не были протестированы.Большинство инженеров разработали типовые детали, но архитектурные требования часто требуют детализации для конкретного здания. Хотя общие концепции и исполнение этих деталей предполагают, что они будут безопасно работать при землетрясениях, существует ряд вопросов, на которые можно ответить с помощью экспериментальных программ испытаний.

  1. Типичная деталь соединения основана на концепции, которая позволяет конструкции перемещаться независимо от панели. Однако на следующих этажах панели будут двигаться относительно друг друга.Незначительные изменения размеров или вращение балок могут привести к соприкосновению этих панелей, что приведет к нежелательному взаимодействию.
  2. Типичная деталь основана на двухмерной концепции, которая работает для безграничной плоскости панелей. Однако на внешних и входящих углах проблема становится трехмерной, и при больших сносах возможен удар между панелями. (Рис. 13) Использование больших зазоров во входящих углах и скошенных панелей на внешних углах помогает уменьшить эту возможность.На рисунке 14 показан альтернативный вариант решения угловой проблемы.

Рис. 13. Проблема угла облицовки. В зависимости от движения панели могут удариться.

Рис. 14. Типичная деталь для крепления угловых панелей, показывающая скошенный угол, позволяющий панелям скользить друг мимо друга с минимальным повреждением.

  1. Типичная конструкция перемычек требует, чтобы весь межэтажный проход был размещен в застекленном пространстве между перемычками.Поскольку эта высота стекла часто составляет менее половины высоты от пола до пола, фактическое отклонение, испытываемое стеклом, может более чем вдвое превышать расчетное отклонение. Хотя деталь может защищать панели, остеклению может быть трудно приспособиться к чрезмерному смещению, особенно на входящих углах. Это условие теперь учтено в сейсмическом кодексе. (Рисунок 15).

Рис. 15. Диаграмма, показывающая, как стекло вынуждено выдерживать вылет на всю высоту. Расчетное соотношение межэтажного сноса основано на высоте этажа X .Но для соединения перемычек требуется остекление, чтобы учесть сдвиг яруса по высоте X / 2 или двойной проектный сдвиг рассказа.

  1. Большие неровности в вертикальной и горизонтальной конфигурациях (высокие этажи, отступы, входящие углы) могут создавать серьезные проблемы, связанные с скручиванием и концентрацией напряжений, что приведет к деформации и сносам, превышающим те, которые может выдержать облицовка. Тщательная проверка этих условий необходима на ранней стадии проектирования, чтобы гарантировать, что отделитель облицовки не столкнется с условиями, безопасность которых может оказаться практически невозможной.
  2. Защита металлических соединений от атмосферных воздействий является важным долгосрочным аспектом, особенно в прибрежных регионах с относительно соленым воздухом. Современные методы детализации обычно приводят к скрытому соединению после завершения строительства, хотя нижние соединения иногда обнаруживаются при снятии потолочных панелей. Защита от атмосферных воздействий достигается за счет уплотнения стыковых швов: краевые профили, которые включают погодозащитные упоры и водостоки, используются мало. Это приводит к упрощению формования и литья с меньшей вероятностью растрескивания тонких краевых секций при снятии опалубки.Однако предотвращение проникновения влаги полностью зависит от долговременной целостности герметика.

Системы облицовки из бетона, армированного стекловолокном (GFRC)

Бетон, армированный стекловолокном (GFRC), представляет собой облицовочный материал средней плотности, который сейчас широко используется. Этот термин применяется к продуктам, изготовленным с использованием цементно-инертной суспензии, усиленной стекловолокном, устойчивым к щелочам. Материал наносится методом распыления в контролируемых заводских условиях.Материал представляет собой композит с армирующими элементами, распределенными случайным образом по матрице, в отличие от железобетона, в котором арматура размещается только в зонах растягивающих напряжений. Архитектурные панели GFRC обычно весят от 10 до 25 фунтов на квадратный фут (от 48 кг / м² до 121 кг / м²) в зависимости от отделки поверхности, размера панели, формы и расположения стального стержня или каркаса из труб. Это примерно от одной трети до четверти веса сборного бетона, так что сейсмические нагрузки существенно снижаются.

Типичные однослойные панели GFRC имеют толщину основы от 1/2 до 5/8 дюйма (от 13 до 16 мм), не считая открытого заполнителя для смешанной или облицованной отделки. Для больших панелей необходимо предусмотреть ребра жесткости либо за одно целое с материалом, либо за счет предоставления металлического подрамника, на который во время изготовления приклеивается материал одинарной обшивки. Материал GFRC также необходимо утолщить, чтобы обеспечить вставки для соединений. Панели устанавливаются аналогично сборному бетону.На рисунке 16 показана типичная конструкция перемычки из стеклопластика и ее крепление.

Рисунок 16. Типичная панель GFRC и крепление (после PCI).

Панели

GFRC обычно ограничены по размеру, поскольку материал подвергается тепловому перемещению примерно вдвое больше, чем бетон. Это должно быть учтено при фиксации с помощью тефлоновых шайб или других средств. Выполнение этого требования также выгодно с сейсмической точки зрения.

Системы легких панелей

Рисунок 17.Высота взаимосвязи между навесной стеной и структурным откосом. Сетка имеет форму параллелограмма: остекление должно обеспечивать достаточное пространство между стеклом и рамой, чтобы избежать контакта.

Облегченная облицовка, как правило, предназначена для перемещения вместе с каркасом конструкции и должна быть способна выдерживать проектные отклонения. В случае цельнометаллической и стеклянной навесной стены для непрозрачных частей часто используется то же остекление, что и для прозрачных областей, с отражающим или темным стеклом, подкрепленным изоляцией.Другой распространенный тип облегченной облицовки - это горизонтальные чередующиеся полосы остекления и металлические изолированные панели. Последняя может представлять собой перемычку, построенную на месте из стальных стоек с металлической облицовкой, или она может состоять из панелей заводского изготовления, с внешней облицовкой, изоляцией и внутренней отделкой, собранными в единую панель. В любом случае штреки от пола к полу должны компенсироваться системой остекления, а деформации перемычек должны компенсироваться в вертикальных стыках между панелями (Рисунок 17).Иногда навесные стены в сейсмических регионах проектируются с учетом движений в плоскости стеллажа, обеспечивая скользящие соединения между соседними панелями.

Непрозрачные элементы легких фасадов, будь то металлические конструкции навесных стен или недорогие сборки стальных стоек, облицованных узлами EIFS, лепниной, кирпичной или керамической плиткой, как правило, не изолированы так же, как тяжелые панели. Несмотря на то, что эти сборки могут получить значительные повреждения из-за деформации основной конструкции, возможность крупномасштабного падения и опасность для жизни не так велика, как для тяжелых систем облицовки, хотя падение кирпичной плитки или другого листового материала может представлять некоторую степень опасности. риск.См. Также Руководство по проектированию ограждающих конструкций здания для получения дополнительной информации о стеновых системах.

Окна и ненесущие стены

Опыт землетрясений показал, что стекло обладает значительной прочностью в плоскости и гибкостью вне плоскости. (Рисунок 18)

Рис. 18: Повреждение стекла в результате землетрясения в Мехико, 1985 г. Обратите внимание на крайние искажения первого этажа, но только несколько стеклянных панелей были серьезно повреждены. Даже при сильной тряске стекло на верхних этажах не повреждено.

Стекло, однако, уязвимо для сил, приложенных к его краям и углам со стороны жестких элементов обрамления. Силы землетрясения вызывают дрейф конструкции, и в типичной навесной стене, в которой каркас жестко прикреплен к каркасу конструкции, система деформируется, и углы стекла могут ударить по металлическому каркасу. (Рисунок 19)

Рисунок 19. Режимы вибрации типичного каркаса здания и его отношения к ненесущей стене.
по Brueggman et al. 2000

Текущие методы зависят от заботы установщика на месте, чтобы обеспечить соблюдение соответствующих зазоров, а не от использования деталей соединений, которые позволяют перемещать каркас навесной стены независимо от основной конструкции здания.Стекло удерживается внутри рамы с помощью гибких прокладок, а зазор между стеклом и рамой поддерживается за счет вставки небольших резиновых прокладок. Гибкие прокладки и резиновые прокладки позволяют стеклу в раме значительно перемещаться, а резиновые блоки необходимо сжать, прежде чем стекло ударится о металл. На рисунке 20 показано расположение опоры для остекления в металлической раме для обеспечения правильных зазоров между стеклом и металлом.

Рисунок 20. Высота остекления, установленного в металлический каркас.Обратите внимание на боковые блоки и установочные блоки, чтобы обеспечить достаточное пространство между стеклом и рамой.
Бер, 2004

Архитектор обычно определяет минимальные зазоры, определяемые анализом, требуемым сейсмическими нормами. Полевая проверка зазоров во время установки архитектором или инженером имеет решающее значение для обеспечения хороших сейсмических характеристик. После установки остекления осмотр практически невозможен. На рисунке 21 показана типичная деталь стеклянной рамы.

Рисунок 21.Типичная деталь обрамления стекла.
Бер, 2004

Когда оконное остекление вставляется в бетонные панели или вставляется между жесткими конструктивными элементами или подрамниками, необходимость в остеклении для компенсации усилий стеливания пренебрежимо мала. Оконные элементы с остеклением, установленным на заводе, вероятно, будут лучше контролироваться, чем остекление, установленное на месте.

Основы

Конверт ниже класса

Поскольку подземное строительство и стены и перекрытия подвала являются элементами основной конструкции здания, их сейсмобезопасность является условием конструктивного проектирования и строительства здания.Недавнее развитие базовой изоляции как средство сейсмической защиты может существенно изменить ниже класс конструктивных характеристик здания, хотя ниже структуры подпорной стенки ранга останется тем же.

Изоляция основания работает путем отделения надстройки здания от фундамента и поддержки ее набором подшипников, которые изготовлены либо из специально разработанного упругого материала, либо из нержавеющей стали с тефлоновым покрытием. Эта развязка изменяет характеристики отклика здания и значительно снижает ускорения при увеличении смещения.Типичная конструкция изолированного цокольного этажа требует пространства от 12 до 24 дюймов, в котором здание может свободно перемещаться вбок, не задевая окружающую конструкцию. Это пространство обычно называют «рвом». Любые службы, которые входят в здание, должны учитывать эти большие смещения либо за счет гибких соединений, либо за счет расширительных петель большого радиуса. Ров должен быть покрыт жертвенным материалом или иметь возможность скользить по соседним опорам. На Рисунке 22 показана типовая схема изолированного здания с изоляторами, расположенными ниже цокольного этажа.

Рисунок 22. Схема сечения изолированного от цоколя здания. Обратите внимание на ров, показанный со скользящей крышкой и приспособленный для обеспечения гибкости при входе в здание. Ров может иметь ширину от 12 до 24 дюймов.

Конструкция крыши

Кровельные отделочные материалы для больших зданий имеют незначительное влияние на сейсмические характеристики, кроме включения их в оценки веса в аналитических целях: это минимально по сравнению, например, с сейсмическими проблемами, возникающими при использовании тяжелой керамической черепичной крыши на деревянном каркасном доме.

Следует позаботиться о надежном прикреплении кровельного покрытия к конструкции в случае деформации каркаса крыши под действием сейсмических нагрузок.

Правильно выполненная стандартная практика крепления кровли должна соответствовать более легким покрытиям крутых склонов, таким как асфальт или деревянная черепица и металл, а также покрытиям с низким уклоном, включая тяжелые покрытия, такие как щебень или балласт для брусчатки. Для агрегата систем с балластом асфальтоукладчика стандартной практикой является наличие парапета или выступающей кромки, выступающей над высотой агрегата или брусчатки: этого должно быть достаточно, чтобы удерживать агрегат или брусчатку, но для обеспечения удержания материала парапет минимальной высоты рекомендуется 6 дюймов.

Для крепления керамической плитки, цементно-волокнистой черепицы или шифера рекомендуется следующее руководство по креплению, если расчетное ускорение крыши превышает 0,5 g.

  • При неплотной укладке плитки на рейку необходимо предусмотреть дополнительное механическое крепление.
  • Плитка, прибиваемая только к голове, может не работать. Если они прикреплены гвоздем с гладкой головкой к тонкой фанере или плите с ориентированной стружкой (OSB), может произойти вырывание. Следует использовать гвозди или винты с кольцевым или винтовым хвостовиком, но, кроме того, следует использовать ветровые зажимы рядом с хвостовой частью плитки, чтобы предотвратить «отскок», который вызывает увеличение отверстия для гвоздя из-за многократного забивания.
  • Плитки, прикрепленные только одним креплением, могут испытывать эксцентрическую нагрузку. Следует указать ветровые зажимы для крепления возле хвоста плитки.
  • Плитка из двух частей («миссия»), прикрепленная соломенными гвоздями, может соскользнуть вниз на несколько дюймов из-за деформации длинного соломенного гвоздя. Следует указать систему с проволочными стяжками или запатентованные крепежные детали, не подверженные деформации при спуске.
  • При обрезке плитки так, чтобы она подходила к бедрам и впадинам, часто отрезают часть плитки с отверстиями для гвоздей.Дополнительные крепления необходимы, чтобы избежать смещения этих плиток.
  • Крепление плиток для граблей, бедра и конька раствором неэффективно, и его следует дополнить механическим креплением.
  • Плитка для обрезки граблей, прикрепленная близко к головке плитки, часто соскальзывает с их крепежа, потому что повторяющиеся удары приводят к увеличению шляпки гвоздя. Должны быть предусмотрены дополнительные ограничения.
  • Для крыш в пределах 3000 футов от океана рекомендуется крепление из нержавеющей стали.

Большие потолочные светильники и атриумы требуют специальной сейсмической обработки, которая обычно является частью конструкции остекления.

Когда выходы выходят под крутыми или мансардными черепицами, цементно-волокнистыми или шиферными кровлями, над выходными путями должен быть спроектирован навес, обеспечивающий защиту от падения кровельного покрытия.

Внешний кожный конверт

Наружная обшивка состоит как из непрозрачных, так и из прозрачных материалов. Когда оболочка наружной стены образована конструктивными стенами, обеспечение сейсмической безопасности является функцией конструктивного решения и регулируется требованиями сейсмических разделов строительных норм.Сейсмические нагрузки, которые необходимо принять, и некоторые детали сейсмического проектирования будут варьироваться в зависимости от того, находится ли проект в зоне с высокой, средней или низкой сейсмичностью. Жесткость стенок на сдвиг такова, что снос или деформация от пола до пола незначительны, а элементы, прикрепленные к стенам, подвергаются только ускоряющим силам. Общепринятые методы крепления дополнительных облицовочных материалов к конструкции здания при правильном проектировании и установке обеспечат безопасные сейсмические характеристики при расчетных ускорениях.

Широко используется широкий спектр методов облицовки каркасных конструкций. За последние несколько десятилетий произошла как эстетическая, так и технологическая эволюция, и возникло различие в дизайне непрозрачных элементов внешней облицовки, которые прикрепляются к каркасным конструкциям: между тяжелыми, промежуточными и легкими элементами. В то время как до начала семидесятых годов на рынке преобладали сборные железобетонные элементы, технологическое развитие бетона, армированного стекловолокном, позволило более экономично производить аналогичные и даже более скульптурные формы.Относительно легкий вес этого материала, который может иметь вид архитектурного сборного бетона, сделал его особенно подходящим в сейсмоопасных регионах.

В то же время развитие технологии стекла позволило сделать металлические и стеклянные навесные стены более энергоэффективными и утонченными по внешнему виду, а новые клеи позволили приклеить стекло к поверхности металлических рам, тем самым полностью исключив внешний вид обрамления. если архитектор пожелал это сделать.

Использование легких теплоизоляционных панелей с металлической облицовкой стало характерным для многих коммерческих зданий в сочетании с остеклением навесных стен. Другие легкие системы строятся на месте в виде стен из стальных каркасов со вставленной или нанесенной изоляцией и панелей с металлической или штукатурной облицовкой.

Из всех элементов оболочки здания тяжелые сборные железобетонные облицовочные панели, прикрепленные к стальным или железобетонным каркасным конструкциям, требуют наибольшего внимания при проектировании и строительстве для обеспечения сейсмической безопасности.Как правило, они простираются от пола до этажа: горизонтальный снос или деформация каркаса конструкции здания может создавать значительные усилия стеллажа в панелях, жестко прикрепленных сверху и снизу, что приводит к повреждению или возможному падению. Следовательно, крепление этих панелей должно допускать дифференциальное движение полов без передачи стеллажных усилий на панели. Это достигается за счет особой детализации соединения панелей с конструкцией.

Навесные стены из металла / стекла, простирающиеся от пола до пола, сталкиваются с аналогичной проблемой, но их большая гибкость, меньший вес и устойчивость делают эту проблему менее серьезной.Типичное оконное остекление в рамах, вставленное в несущие стены, не вызывает проблем со стеллажом из-за жесткости стены.

Эволюция конструкции облицовки и ее крепления была осуществлена ​​в основном практикующими инженерами, отраслевыми группами и поставщиками продукции. Методы сейсмического проектирования навесных стен были разработаны специализированными консультантами, производителями и установщиками, а также в результате исследований упругих и адгезионных материалов для удержания стекла. Более поздние работы не были конкретно связаны с сейсмическими проблемами, поскольку защита от ветра также является важным фактором при проектировании остекления.Сейсмическая проблема в первую очередь связана с защитой от сил в плоскости, а проблема ветра в первую очередь связана с внеплоскостными эффектами. Разработка эффективных упругих систем удержания стекла способствует решению обеих проблем.

Возникающие проблемы

Исследования по сейсмостойкости облицовки и остекления были ограниченными и до недавнего времени были сосредоточены на оценке широко используемых систем облицовки и остекления.

Исследования облицовки

Лишь немногие исследователи провели экспериментальные исследования характеристик используемых в настоящее время систем облицовки.

Ван (1987) провел исследование сейсмического поведения элементов облицовки навесных стен на полномасштабной испытательной раме. Были испытаны как системы с прорезями, так и двухтактные. Рихал (1988a), 1988b, провел исследования сейсмического поведения и проектирования сборных фасадов / облицовки и двухтактных соединений в мало / среднеэтажных зданиях со стальным каркасом, включая экспериментальные испытания.

Важным продолжающимся направлением в исследованиях тяжелой облицовки является изучение взаимодействия панельного каркаса: смежной областью исследований является использование облицовки как неотъемлемой части системы боковых распорок.

Тиль и др. (1986) опубликовали технико-экономическое обоснование сейсмических энергопоглощающих систем облицовки. Генри и Ролл (1986) провели аналитические исследования взаимодействия каркаса облицовки. Sack et al (1989) провели экспериментальные исследования взаимодействия оболочки и каркаса. Палл (1989) исследовал и разработал демпфирующее трение соединение для облицовки из сборного железобетона. Связь использовалась в нескольких проектах.

В настоящее время главным исследователем в этой области является Гудно и его команда из Технологического института Джорджии, например Гудно и др.1989, и Пинелли и др. 1993. Goodno et al. 1998 описывают аналитические и экспериментальные исследования нескольких разработок "усовершенствованных" соединителей для облицовки. Результаты показали, что либо до 41% снижения пикового отклика смещения может быть достигнуто по сравнению с базовой конфигурацией (как построено) за счет дооснащения усовершенствованных соединителей облицовки, либо может быть уменьшено до 27% веса конструкции (в продольном направлении). быть достигнутым при том же базовом уровне ответа. (Рисунок 23)

Рисунок 23.Тип разъема расширенной облицовки: Верхний , горизонтальный; Боттон Вертикальный.
Goodno et al, 1998

Это усовершенствованное соединение способно развивать хорошие характеристики рассеивания энергии за счет крутильной деформации, подобно торсионам в автомобильной подвеске. Торсионное устройство состоит из круглого торсионного элемента, установленного внутри концентрической трубы и прикрепленного к вертикальной поверхности строительной конструкции (на нижнем рисунке выше).Наружная труба поддерживает торсионный элемент и фиксирует его на нижнем конце, обеспечивая опору вращения в верхнем конце этого рисунка. Рычаг, соединенный с торсионным элементом, используется для преобразования межэтажного смещения (слева направо на иллюстрации) во вращение. Рычаг прикрепляется к панели облицовки (показанной в каркасном режиме) с помощью штифта и вилки. На верхнем рисунке показано горизонтальное приложение.

Избранные исследовательские ссылки
  • Гудно, Б.Дж., Крейг, Дж.Л. и Зееваерт Вольф А., (1989) «Поведение тяжелых компонентов оболочки при землетрясении в Мексике», Earthquake Spectra, EERI, Vol 5 № 1, февраль 1989 г., стр. 195-222, Исследовательский институт инженерии землетрясений, Окленд, CA.
  • Гудно, Б.Дж., Крейг, Д.И., Доган, Т., и Товаширапорн, П., (1998), Соединительные системы с пластичной обшивкой для сейсмического проектирования, Отчет GCR 98-758, Лаборатория исследований строительства и пожаров, NIST, Гейтерсберг, Мэриленд.
  • Генри, Р.М., и Ролл, Ф., (1986), «Взаимодействие облицовки и каркаса», Журнал структурной инженерии, ASCE, Том 11, № 2, апрель, стр.815-834.
  • Nagaki, S.D., and Englekirk, R.E., (1991) "PRESS Industry Seismic Workshops: Concept Development"