Разное

Конструкции крыш: Конструкции крыш и виды стропильных систем

Содержание

Конструкции крыш и виды стропильных систем

Устройство крыши жилого дома может быть самым различным. От самых простых и недорогих односкатных крыш и до многощипцовых крыш, выстроенных по индивидуальному дизайнерскому проекту, крыш изысканного вкуса и неповторимого внешнего вида.

 

Какие бывают конструкции крыш

В зависимости от количества скатов, углов наклона, назначения чердачного помещения и других факторов конструкции крыш бывают нескольких видов: 

1. Односкатная крыша

Односкатную крышу при строительстве жилых домов применяют редко – исключительно из соображений экономии, так как  на строительство такой крыши идет наименьшее количество стройматериалов. Однако по внешнему виду она непривлекательна.

 

Если Вы все же решили остановиться на односкатной крыше, ее скат лучше обратить к наветренной стороне, чтобы защита от осадков была более эффективной.

 

2. Двухскатная крыша

Наиболее простой по конструкции стропильной системы является двухскатная крыша.

 

Здесь все односторонние стропильные ноги и формируют, собственно скат – наклонную плоскость. Такие плоскости с разных сторон дома могут быть равнозначными, когда коньковый прогон проходит по центральной оси дома.

 

Если же конек смещен относительно центра, плоскости получатся разного размера и с разными (или одинаковыми) углами скатов.

 

При этом с двух сторон такой крыши образуются фронтоны – вертикальные плоскости между основными стропилами. 

 

Я могу произвести расчет и монтаж стропильной системы двухскатной крыши любой конфигурации, с тем, чтобы она придавала Вашему дому нарядный, привлекательный вид. Даже в такой, казалось бы простой конструкции возможны варианты различного дизайна.

 

Забегая вперед скажу, что стропильные фермы в данном случае могут быть как наслонные, так и висячие – все зависит от размеров и конструкции домостроения.

 

3. Вальмовая крыша

Вальмовые (или четырехскатные) крыши  — очень распространенный вариант конструкции крыши. Она представляет собой сочетание двух скатов в форме трапеции и двух – треугольных (которые и называют вальмами).

 

Трапециевидные скаты, как правило, монтируют на более длинных стенах  дома, а вальмы – на более коротких. Стропильная система вальмовой крыши существенно отличается от двухскатной: в ней есть диагональные стропила, которые и являются основой всей конструкции. Кроме того, для формирования трапециевидных скатов устанавливаются основные и промежуточные наслонные (или висячие) стропила, а также монтируются угловые стропила (или нарожники), формирующие вальмовые скаты.

 

Многие из моих заказчиков предпочитают полувальмовые (или датские) крыши. И действительно – такой тип крыши смотрится очень симпатично с любым кровельным материалом.

 

Отличие такой крыши от вальмовой заключается в том, что вальмы монтируют не на всю высоту крыши, как бы усекая вершину треугольника. Оставшееся пространство до конька образует небольшой фронтон, где я обычно делаю небольшие окошки, чтобы чердачное помещение было освещено. Кроме того они (окошки) придают крыше еще более нарядный вид.

Монтаж стропильной системы вальмовой крыши – процесс трудоемкий и технически более сложный, чем в случае двускатной кровли. Нагрузка на диагональные стропила очень большая, поэтому я укрепляю их с применением шпренгелей, а плоскости трапециевидных скатов – продольными прогонами, которые могут опираться на стойки или укрепляться подкосами.

 

 

Обратите внимание


Обращаю ваше внимание, что стропильная система вальмовой крыши – удовольствие не из дешевых, но и результат превосходит всякие ожидания.

 

Еще одна разновидность вальмовых крыш – шатровые – применяются, когда стены одинаковые по размерам или имеют форму окружности или равностороннего многоугольника. Все плоскости такой крыши представляют собой соединенные вершинами в одной точке. Устройство стропильной системы крыши в данном случае  будет ограничено только диагональными стропилами и нарожниками.

 

4.

Ломанная кровля (мансарда)

Чтобы получить дополнительное жилое пространство в доме, вместо чердака часто устраивают мансарду.

 

Крыши мансардного типа часто еще называют ломаными двухскатными крышами, так как плоскости скатов «переломлены» вдоль горизонтальной линии так, что угол уклона ската по линии перелома изменяется. Фронтоны образованные основными стропилами обычно оборудуют окнами, а если предусмотрен балкон – то и дверями.

Монтируется стропильная система ломаной крыши не так, как в предыдущих вариантах. Она  часто имеет в своем составе два вида стропил: наслонные (формирующие более крутой скат) и висячие (составляющие верхнюю, более пологую часть крыши).

 

При строительстве деревянных домом я рекомендую использовать вариант связки мауэрлата с балками перекрытия в прочную основу для мансардной крыши. В случае же кирпичных (шлакоблочных и т.д.) стен, мауэрлат может крепиться только к стенам; балки перекрытия, в этом случае, служат лишь опорой для стоек, ограждающих жилое пространство от остальной части чердака.

 

5. Многощипцовые крыши

Еще более сложные по устройству – многощипцовые крыши – но они и наиболее разнообразны: большое количество ребер и ендов, асимметричность скатов, различные углы наклонно и другие особенности таких крыш делают их поистине произведением дизайнерского (архитектурного) искусства (см. фото).

 

Стропильные системы таких крыш необычайно сложны по устройству, на их монтаж уходит большое количество материала – так что стоимость монтажа стропильной системы таких нестандартных крыш достаточно высока и позволить их себе может далеко не каждый владелец. Зато в результате дом с такой крыше будет иметь неповторимый вид и собственное лицо.

 

Я могу спроектировать и построить крышу любой сложности. Для обсуждения дизайна и всех деталей строительства многощипцовой крыши повышенной сложности я выезжаю на объект лично.

 

Итак, как Вы видите, конструкции стропильных систем напрямую связаны и зависят от конструкции крыши.

 

Мои работы

 

Виды стропильных систем

Всего в практике строительства скатных крыш применяют два вида стропильных систем:

  • наслонная – стропильная система, в которой стропильные ноги опираются на стены дома, а средняя часть стропильной фермы (пары) – на стойку, установленную на промежуточную опору в виде стены или отдельной опоры внутри помещения. Если ширина дома не превышает 6,5 метров, можно обойтись и без серединной стойки.
  • висячая – стропильная система, опирающаяся только на стены здания. Позволяет перекрыть достаточно большие пролеты. Стропила в такой системе, чтобы уменьшить их распирающее воздействие на стены, стягивают затяжкой, которая, как правило, является одновременно балкой перекрытия. При значительных расстояниях между стенами середину затяжки подвешивают к коньковому прогону бабкой, чтобы избежать недопустимо сильного прогиба.

 

Расход строительных материалов, объем работ и, соответственно, стоимость строительства висячих стропильных систем будет значительно выше, чем в случае с наслонными.

В некоторых случаях, если конструкция здания позволяет, чтобы уменьшить стоимость стропильной системы, я могу использовать как висячие, так и наслонные стропила. Такая комбинированная система при расчете кровли двухскатной крыши чаще всего применяется, если в доме предусмотрены отдельные опоры посреди помещений.

 

Если вы намерены построить красивый дом, но желаете максимально снизить на него расходы – обращайтесь, я помогу выбрать вам самый надежный из всех бюджетных вариантов конструкций крыш и стропильных систем, который удовлетворяет вашим эстетическим запросам. Мои строители заинтересованы предложить вам самый удобный вариант!

 

+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

Конструкция крыши дома — какие бывают конструкции стропильной системы крыш?Стройкод

Возведение крыши – завершающее действие по строительству дома и один из главных элементов его экстерьера. Помимо возложенных эстетических качеств, конструкция крыши дома должна отвечать всем эксплуатационным требованиям.

Прежде чем перейти к описанию основных типов стропильных систем, представим основные правила, в соответствии с которыми следует выбирать тип крыши:

  • Заранее определитесь, будет ли использоваться пространство под кровлей. Для оборудования жилых комнат наиболее предпочтительны двускатная и мансардная крыша;
  • Вид стропильной системы определяется наличием внутренних несущих перегородок или стен;
  • До выбора того или иного вида крыши желательно определиться с кровельным материалом. При минимальном угле от 3 до 6° рекомендуется использовать рубероид или ондулин, мягкая черепица укладывается при уклоне от 11°. Если угол крыши не менее 20° могут быть применены профнастил и асбестоцементный шифер; металлочерепица и классическая керамическая черепица требуют наклона кровли не менее 25°;
  • Выбирать крышу необходимо с учетом погодных условий своей местности;
  • Перед возведением полезно определить преобладающие ветра и соответственным образом располагать стропильную систему;
  • Перед началом строительства просчитать все затраты на возведение каждого типа кровли.

Типы крыш и стропильных систем

Основное различие, положенное в основу данной типологии, заключается в количестве скатов и их соединении между собой. Каждая конструкция подразумевает особенную каркасную систему, поэтому рассмотрение типов конструкции целесообразно вести с учетом особенностей стропильной системы для каждой из них.

При всем разнообразии видов крыш в их основе лежит один из двух типов стропильных систем.

Наслонная стропильная система

Применение данной системы возможно при наличии опор для стропил внутри самого здания. Это могут быть несущие стены или перегородки. Опорой стропил данной системы служит коньковая доска, к которой они крепятся.

Различают два типа данной системы – распорную и безраспорную.
Безраспорный вид позволяет избежать распирающего давления на стены дома. Это достигается за счет:

  • Жесткого упора стропильной ноги в мауэрлат с подшивкой брусом и фиксированием врубкой. Крепление стропила в верхней части производится скользящим способом на коньковый прогон;
  • Подвижным способом крепится, наоборот, низ стропила. Верх закрепляется гвоздями или болтами после укладки на конек;
  • Наслонные стропила жестко крепятся к коньковому прогону при помощи шпилек или гвоздей.

При распорной системе создается такая конструкция, при которой распирающее давление передается и стенам дома. В отличие от безраспорной системы, в данном случае производится жесткое крепление стропил, что придает всей системе внутреннее напряжение.

Висячая стропильная система

При необходимости перекрытия пролетов длиной более 7 м используется висячая система, опорой для которой предполагаются только стены дома. Для прочной фиксации стропильных ног используются затяжки, которые скрепляют, как правило, низ стропильных пар. Зачастую, при необходимости создания под крышей помещения, возникает необходимость более высокого расположения затяжек, в этом случае применяются следующие приемы укрепления системы:

  • Более крепкое монтирование стропильных ног с мауэрлатом благодаря запилу и фиксацией гвоздями, или с использованием металлических уголков;
  • Пятки стропил вырубленными краями упираются в затяжки, которые прикреплены к мауэрлату. Верх стропил, в этом случае, крепится деревянными накладками;
  • Затяжками могут выступать балки перекрытия, концы которых должны быть вынесены за пределы стен на расстояние более чем 55 см;
  • В бревенчатых домах крепление стропил осуществляется на верхний венец методом шип-гнездо. Возможно применение разнообразных металлических креплений, типа ползунки, которые позволят конструкции двигаться и снизят напряжение на стены.

Если несущие стены расположены на расстоянии более 10-11 м, то всю систему необходимо дополнительно укреплять стойками.

Требования для стропильной системы

Независимо от выбора той или иной стропильной системы, есть ряд требований, выполнение которых является залогом долгой службы крыши:

  1. Жесткость креплений. В основе стропильной системы лежат стропильные фермы, представляющие по форме треугольники. Они должны быть крепко зафиксированы, так как любая подвижность в их конструкции чревата разрушением всей крыши;
  2. Вес конструкции. Стропильная система не должна много весить. При большом весе кровли целесообразно делать несущую основу из металла;
  3. Обработка дерева антисептиков и противопожарными средствами – обязательное условие безопасности кровли;
  4. Стропильная система изготавливается из высококачественной древесины 1-3 сорта с минимальным количеством сучков и трещин и влажностью не более 20%.

Односкатная конструкция

Этот тип крыши предполагает наличие одного ската под углом. Это одна из самых простых по монтажу конструкций. Ее плюсом является значительная экономия строительных материалов. К недостаткам данного типа относится малое пространство под кровлей без возможности утепления. Поэтому односкатные конструкции возводятся, как правило, над летними пристройками, верандами или хозяйственными постройками и только в редких случаях над жилыми помещениями.

Возведение подобной крыши предполагает, что строение изначально имеет две разноуровневые противоположные стены, на которые укладываются стропила. Если расстояние между стенами превышает 5-6 метров, то необходима установка дополнительных подпорных стоек и подстропильных ног. Использование дополнительных опор в виде деревянных брусов или бревен возможно и в случае, когда опорные стены имеют одну высоту.

Двускатная система

Двускатный тип кровли является наиболее популярным в частном строительстве. Сочетание удобства в эксплуатации, возможности обустройства под крышей жилой комнаты, надежности и простоты в возведении обеспечили этой системе широкое распространение.

В зависимости от требований к пространству под крышей выбирается наслонная или висячая стропильная система, а сама кровля утепляется или остается холодной. Конструкция двускатной крыши — это треугольник с равными или разными сторонами. Во втором случае скаты монтируются под разными углами и удобство заключается в том, что более крутой скат, обращенный в подветренную сторону, не будет накапливать снег.

При оборудовании под двускатной крышей жилой комнаты, стропильная схема укрепляется малым числом подпорок. Для этого используются затяжки в верхней области системы, применяемые затем как основа для потолка комнаты, и подпорки в нижней. Вторые становятся основой для обрешетки под обшивку стен. При создании под крышей жилого помещения ее скаты скрепляются друг с другом, как правило, под углом около 90°.

Ломаная или мансардная система

Данный тип кровли обеспечивает максимально просторное жилое помещение за счет излома обоих скатов крыши и формирования двух его плоскостей – боковой и верхней. При этом верхние части выполняются функцию крыши, а боковые дополнительно становятся стенами для мансардного помещения.

Каждая стропильная ферма в данном случае формируется из 4 наслонных стропил, два участвуют в формировании верхней части, два – нижней.

Угол наклона обоих плоскостей ската может быть выбран индивидуально, классическим считается соединение на коньке под углом 120° и нижнего и верхнего этажей под 125-130°.

Вальмовая и полувальмовая крыша

Особенность вальмовой кровли заключается в наличии 4 скатов, двух треугольной формы, двух — трапециевидной. Конструкция кровли полувальмовой крыши отличается лишь тем, что в ней линии торцевых концов не достигают карниза.

Полувальмовые крыши рекомендованы для регионов с высокой ветровой нагрузкой, треугольные скаты обращаются к наветренной стороне.

Тип стропил для этих видов конструкций практически идентичны. Стропильные ноги опираются как на длинные, так и на короткие стены строения, используются диагональные стропила. Они служат для соединения верха стропильных ферм с углами и являются опорой для стропил, формирующих вальму – треугольный стык кровли.

Отметим, что подобный тип кровли не рассчитан на использование пространства под ним, так как четыре ската сильно ограничивают пространство под собой. Поэтому угол скатов этой крыши может быть 10-12°, а при желании создания небольшого чердака или комнаты не менее 25°.

Выбирая кровельный материал для вальмовых конструкций, рекомендуем остановить свой выбор на мягкой черепице. Применение профнастила или металлочерепицы чревато большим перерасходом материала из-за сложного раскроя и множества отходов.

Шатровая крыша

Конструкция крыши по типу шатра предназначена для дома с одинаковыми по высоте стенами. Все четыре (а при необходимости и более) ската представляют равнобедренные треугольники и сходятся в единой вершине, создавая своеобразную пирамиду.

Шатровые конструкции обладают высокой устойчивостью и идеальны для возведения в ветреных регионах.

Ребра жесткости по границам треугольных скатов сформированы диагональными стропилами. Они также служат основой для остальных стропил системы. Выбор в пользу наслонной или висячей системы вновь связан с наличием опоры в центре здания. Конструкция четырехскатной крыши имеет достаточно сложностей в возведении и при своем монтаже требует использования затяжек и укрепления стойками.

Для покрытия шатровой крыши идеально, с точки зрения удобства, эстетики и экономичности подойдет мягкая черепица.

Многощипцовая или многоскатная крыша

Многоскатная крыша является наиболее сложной из всех представленных, ее конструкция подразумевает использование элементов всех названных типов: двускатной, вальмовой и т. д. Этот тип подходит для домов сложной внутренней и внешней планировки типа букв Т, Г и т.д.

Для простоты работы с данной системы, ее разбивают на простые элементы (треугольник, трапеция, прямоугольник) и выбирают стропильную систему в соответствии с этим выбором.

При наличии большого количества пристроек к центральному зданию, все коньковые прогоны этих пристроек, как правило, соединяются с основными ребрами центральной стропильной системы.

Выбор конструкции крыши дома – основополагающее решение, лежащее в основе прочности, долговечности и внешнего вида кровли. Принятие решения по этому вопросу должен основываться на конкретных знаниях, точных расчетах и ряде основополагающих моментов.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ КОНСТРУКЦИИ КРЫШ | Железобетонные каркасы

Основное назначение крыши — защита здания от дождя, снега, резких колебаний температуры наружного воздуха и солнечных лучей. Верхняя поверхность крыши (кровля) воспринимает и отводит от здания атмосферные осадки.

К крышам и кровлям предъявляются следующие требования:

  • конструкции несущих частей крыши должны обладать достаточной прочностью и устойчивостью против действия силы ветра, веса снега и людей.
  • Кровля должна быть непроницаемой для воды и снега, обеспечивать необходимую вентиляцию чердачного пространства и тепловую защиту верхнего этажа.
  • Внешний вид крыши должен соответствовать облику всего здания, а устройство крыши и кровли обеспечивать безопасность осмотра, очистку, окраску и выполнение ремонтных работ.

Традиционные крыши устраивали по стропилам или фермам с холодным чердачным помещением с покрытием из кровельной стали, шифера или черепицы.

Такие крыши всегда оборудовались наружным водоотводом (рис. 2).

К плоским крышам кроме теплоизоляционных предъявляются и гидроизоляционные требования.

Несущая конструкция плоской крыши представляет собой железобетонную плиту. К ней, в основном, предъявляются требования прочности.

Рис. 1. Конструкции крыш:
а —план скатной крыши; б — схема крыши с наследными стропилами; в —схема крыши с
висячими стропилами.

Теплоизоляционный слой укладывают по несущей конструкции. В качестве теплоизоляции обычно применяют неорганические сыпучие материалы или штучные искусственные камни с низкой плотностью.

Утеплитель защищен сверху гидроизоляционным слоем от проникновения дождевой и талой воды, а снизу — пароизоляцией от проникновения в него паров теплого воздуха из помещений.

На первом этапе полносборного жилищного строительства применялись крыши, совмещенные с перекрытием верхнего этажа. Такие конструкции сначала были невентилируемые и лишь позднее устраивались с вентилируемой прослойкой. Водоотвод был как внутренний, так и наружный неорганизованный.

Во многих сериях полносборных жилых домов применялись крыши с холодным чердаком, в которых в качестве несущей конструкции использовали железобетонные плиты. В этом случае устраивали покрытия из рулонных материалов с наружным и внутренним водоотводом (рис. 2).

Уклоны кровель зависят от используемого материала:

  1. рулонные—до 3 гр;
  2. металлические — 12—17 гр;
  3. шифер — 40-45 гр;
  4. черепица — 45-60 гр.

Важной особенностью эксплуатации крыш с холодными чердаками является обеспечение его температурно-влажностного режима и теплозащиты помещений верхнего этажа.

Из всего разнообразия сборных железобетонных крыш для полносборного жилищного строительства, построенных по типовым проектам, можно выделить следующие:

  • бесчердачные невентилируемые крыши (покрытия) построечного выполнения, устраиваемые на месте строительства с применением сборных железобетонных несущих плит, по которым укладывалась пароизоляция. Использовали рыхлый, гибкий или мелкоразмерный жесткий утеплитель (шлак, керамзитовый гравий, пеностекло, керамзитобетон и др.) с последующим устройством стяжки и кровельного ковра;
  • бесчердачные крыши заводского изготовления. Такая крыша состоит из железобетонных плит размером на комнату, изготавливаемых двумя способами — на вибропрокатном стенде или в кассетных установках с последующей укладкой утеплителя толщиной 16 см по пароизоляции из двух слоев пергамина на битумной мастике. По верху утеплителя устраивалась цементная стяжка толщиной 2—3 см, по которой выполнялась рулонная кровля.
    Данная конструкция отличалась высокой степенью сборности.

Рис. 2. Узел свеса: 1—покрытие свеса, собранного из картин; 2— надстенный желоб, собранный из картин; 5 — лоток; 4— воронка, 5 —дощатый настил. 6— хомут; 7—костыли, 8—кровельные гвозди; 9— крюки налете иного желоба.

Нижняя плита с уложенным между ребрами утеплителем и верхняя кровельная плита объединялись в комплексную конструкцию совмещенной крыши размером на комнату.

Требуемый уклон плит 1% к продольной оси здания создавался укладкой кроме соединительных дополнительных брусков.

Осушающая вентиляция обеспечивалась щелевой прослойкой, сообщающейся с наружным воздухом через отверстия во фризовых панелях наружных стен.

Эти конструкции имели следующие недостатки:

  1. неудовлетворительный температурно-влажностный режим (накопление влаги в утеплителе, возможность появления конденсата, сохранение влажности в утеплителе, полученной при строительстве). Влага в утеплитель может попадать не только снизу за счет конденсации паров, но и сверху в случае повреждения рулонного ковра или некачественной заделки мест примыканий. Скопившись в толще покрытия, влага может найти себе выход сквозь перекрытие. В этом случае потребуется капитальный ремонт крыши с заменой утеплителя или, как это имело место в практике прошлых лет, с устройством над совмещенной крышей новой чердачной крыши;
  2. при неорганизованном водоотводе атмосферные осадки попадают на стены здания, что вызывает преждевременное разрушение фасада и ведет к проникновению воды в стены. Свободно стекающая вода со ската крыши систематически заливает балконы и вызывает их разрушение, размывает отмостку вокруг здания, подмывает фундамент;
  3. интенсивное образование наледей и сосулек;
  4. меньшая долговечность рулонного ковра. Летом из-за перегрева температура на поверхности черного рулонного ковра достигает 70—80 °С, что приводит к испарению влаги, находящейся внутри утеплителя. При этом количество образовавшегося пара пропорционально весовой влажности утеплителя. Вследствие избыточного давления паров в толще конструкции рулонный ковер отрывается от цементной стяжки, под ним образуются водяные и воздушные мешки, приводящие к нарушению целостности гидроизоляционного ковра.

Основной конструкцией крыш полносборных жилых домов со второй половины 70-х гг. становятся так называемые «теплые» чердаки, впервые примененные в Москве.

Рис. 3. Узел примыкание рулонного ковра:
а — к парапету; б — к стойке антенны; в — к воронке внутреннего водостока; 1—гравий; 2— фартук из оцинкованного железа; 3 — деревянная пробка; 4 —дополнительный слой рубероида; 5—просмоленная пакля; б — битум; 7 — стяжная муфта; 8—мешковина, пропитанная суриком; 9—разборный стальной патрубок; 10 — литая чугунная воронка; 11 — минераловатный войлок крыши используется в нем как сборная вентиляционная камера статического давления, в которую открываются вес вентиляционные каналы жилых помещений и воздух из которых удаляется через общую вытяжную шахту.

Преимуществами крыши с теплым чердаком являются: повышение надежности кровли за счет упрощения конструкции покрытия, снижение теплопотерь верхнего этажа, доступность для осмотра и ремонта.



Навигация по записям

Деревянные конструкции крыш | Азбука садовода

Конструкции крыш из дерева

Эти крыши получили наибольшее распространение в малоэтажном строительстве. Положительными сторонами деревянных конструкций крыши можно назвать долговечность при правильно эксплуатации и защите, относительную дешевизну, экологичность. Отрицательные стороны – вероятность гниения, порчи паразитами, легкая воспламеняемость при неправильной защите.

Виды крыш

По количеству и виду скатов крыши домов различаются, что хорошо видно на рис. 1. Рассмотрим их особенности.

• Односкатные (с одним уклоном от стены до стены). Применяются в зданиях, расположенных на городских улицах, на которых не разрешены водоотвод (водосточные трубы) и сбрасывание снега. Используются также для простейших построек (сараи, гаражи).

• Двускатные – наиболее распространенный вариант кровли, применяется в любых видах зданий.

• Четырехскатные или полувальмовые. Применяются как архитектурная форма преимущественно в дачном и сельском строительстве.

• Мансардные. Применимы для дачных строений и зданий с целью экономии материалов (при использовании чердака для жилья или для хозяйственных помещений).

• Шатровые четырехскатные (вершины каждого ската сходятся в одной точке). Применяются для зданий с квадратным или многоугольным планом.

• Шпилеобразные (состоят из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине). Перекрывает только часть крыши – эркеры, башни, круглые стеновые конструкции.

Выбор конструкции

Такой выбор зависит от нескольких параметров.

Во-первых, от величины перекрываемых пролетов: чем он больше, тем более массивное сечение стропильных ног необходимо для того, чтоб они выдержали нагрузку от кровли. К примеру, чтобы перекрыть односкатной кровлей строение с пролетом 5 м, будет достаточно применить стропила с шагом 1-1,2 м и сечением 150 х 50 мм, а для того чтобы перекрыть пролет 10 м, потребуется сечение из 2 досок 150 х 50 мм, при этом шаг стропил будет 0,6 м или потребуется клееная балка высотой ориентировочно 30 см.

Во-вторых, от уклона крыши дома (рис. 2). Логично предположить, что на крышах с большим уклоном кровли (от 50 градусов) снег не будет скапливаться, а станет падать на землю под действием силы притяжения, соответственно нагрузка на конструкции будет меньшей, благодаря чему уменьшится сечение стропил. Если же выбрана пологая крыша (уклон до 20 градусов), то сечение стропил увеличится в несколько раз из-за того, что кровле придется воспринимать вес скопившегося снега.

Для покрытия пологих крыш можно выбрать кровельные материалы различного типа. Например, металлочерепица для загородного дома приобрела широкую популярность в строительстве крыш данного типа зданий. Внешний вид такой черепицы мало отличается от натуральной черепичной кровли, при этом имеет свои преимущества – легче и прочнее. Еще одним из плюсов металлочерепицы является ее длительный срок службы и возможность купить ее по доступным ценам.

В-третьих, от требований долговечности конструкций. В целом она должна быть такой же, как и у всего здания. При этом долговечность крыши при надлежащем уходе и правильной эксплуатации для деревянных конструкций составляет без капитального ремонта 20-30 лет. Это расчетные значения – существует много примеров, когда деревянные крыши эксплуатировались не одну сотню лет в благоприятных условиях эксплуатации.

Рис.1 Виды крыш

1 – односкатная кровля; 2 – двускатная кровля; 3 – четырехскатная вальмовая кровля; 4 – мансардная ломаная кровля; 5 – четырехскатная шатровая кровля; 6 – полувальмовая кровля; 7 – шпилеобразная кровля.

В-четвертых, от огнестойкости конструкции, что является неотъемлемым атрибутом стропильной системы. Для зданий малой этажности (1-2 этажа) деревянные конструкции чердачных крыш должны не терять несущую способность и целостность при действии на них открытого огня не менее 45 мин. Такой предел огнестойкости достигается при помощи оптимального сечения конструкции (чем оно больше, тем дольше крыша выдержит действие огня), а также качественной огнезащиты (цементно-песчаной штукатурки, негорючих матов, антиперенов, защитных красок).

В-пятых, от теплотехнических свойств кровли. Чем теплее кровлю необходимо получить, тем больше она будет весить и тем большее сечение конструкций кровли необходимо выбирать. К примеру, вес плит из минеральной ваты толщиной 100 мм составляет 16-50 кг/кв. м, а такой же толщины пенопласт весит 6-12 кг/кв. м. Поэтому если решено сделать теплый чердак, то вес утепления будет действовать на стропильную систему, и его нужно включить в расчет стропил.

 Стропильные системы

Стропильные системы состоят из стропил или стропильных ног (деревянных балок, непосредственно воспринимающих нагрузку кровли), мауэрлата (лежащего вдоль стены бруса, на который опираются стропила), стоек (вертикальных деревянных балок), стяжек (воспринимающих растягивающие усилия крыши), обрешетки (совокупности брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги). Обычно стропильные системы выполняются в 3 видах: с использованием наслонных и висячих стропил и применением деревянных ферм.

Наслонные стропила

Наслонные стропила опираются нижним концом на мауэрлат, а вторым верхним концом – на стену или стойку (рис. 3). Мауэрлат служит для того, чтоб передать и распределить нагрузку от стропил на стену. Стропила идут с шагом от 0,6 до 2 м в зависимости от нагрузки, вида и сорта дерева. Их изготавливают из бруса толщиной 150-200 мм или из составных досок толщиной от 50 мм. Стойки располагаются с шагом 2-3 м. Для увеличения жесткости стропильной конструкции устанавливают горизонтальные связи между стойками в виде бруса шириной 150-200 мм. Необходимо также прикрепить стропильную систему к дому, чтоб ее не унесло ветром, это делается при помощи проволоки (скрутки), которая крепится анкерами к стене (пример крепления крыши скруткой показан на рис. 5).

Такой вид стропильной системы наиболее распространен, так как имеет очень удобную схему и может быть легко изменен в зависимости от конфигурации дома. Он применяется, когда ширина дома больше 7 м, и в нем внутри есть одна или более продольных несущих стен (для опирания стоек).

Висячие стропила

Висячие стропильные системы применяют в домах, где нет посредине несущей стены, на которую можно опереть крышу (рис. 4). Такая система применяется в том случае, если ширина дома не превышает 6-8 м. Также таким видом стропил перекрывают небольшие хозяйственные постройки. В данной схеме стропила нижними концами опираются на боковые стены (без промежуточных опор), чем создают на них большие горизонтальные напряжения. Для увеличения жесткости конструкции устраивают стяжку (затяжку) стропил, благодаря чему уменьшаются распорные усилия и защищаются стены от опрокидывания.

Чем выше находится стяжка, тем более массивной она должна быть, так что эффективнее делать стяжку как можно ниже, но это в свою очередь мешает эксплуатации крыши. Все деревянные конструкции крепятся металлическими накладками, нагелями (гвоздями) и болтами.

Деревянные фермы

Деревянные фермы – наименее распространенный вариант кровли в частном строительстве, используются для перекрывания больших пролетов до 15-20 м. Такие конструкции представляют собой сложные конструктивные системы из деревянной клееной доски или бруса, состоящие из отдельных, связанных между собой элементов (брусьев, доски с сечением от 50 до 150 мм). Применять их в частном строительстве – неоправданная трата денег и сил. Хотя фермы приобрели популярность в так называемых «канадских домах» строящихся по типовым проектам полностью из древесины.

Валерия Онисько, архитектор, «Сад, огород – кормилец и лекарь» № 21,2013

Оцените статью: Поделитесь с друзьями! Время сеять морковь Как радовать себя и семью своей клубникой круглый год

 Просмотров: 2 342  Рубрика: Дача своими руками

Метки: конструкция, кровля, крыша, строительство

Виды и схемы стропильных систем: устройство стропильной системы

Крыша выполняет ряд важных функций по созданию достойных условий проживания вкупе с обеспечением внешней привлекательности. Вполне резонно ее считают значимой конструктивной составляющей здания. За формирование кровельной конструкции отвечает стропильный каркас. Он обязан стойко держать нагрузки, определять конфигурацию и сочетаться с экстерьером дома.

С решением поставленных задач способна справиться только грамотно подобранная основа крыши. Сделать правильный выбор значительно легче, если хозяину загородного поместья известны все возможные виды и схемы стропильных систем, понятна специфика их возведения и сфера применения.

Список обязанностей крыши не ограничивается лишь защитой от атмосферных воздействий. Хотя противостояние погодным явлениям в конкретной местности, вне сомнений, возглавляет внушительный перечень задач.

Крыша в качестве завершающего архитектурного штриха дополняет облик здания, придает ему стилистическую направленность или начисто лишает ее. Стропильная система как основа кровельной конструкции обязана отвечать всему спектру технических и эстетических требований, предъявляемых непосредственно к крыше.

Факторы выбора «костяка» крыши

Стропильная система – неоспоримая принадлежность скатных крыш, которая:

  • задает конфигурацию и крутизну;
  • удерживает финишное покрытие и компоненты кровельного пирога;
  • создает условия для безупречной работы элементов кровельной системы.

Выбор крыши в итоге сводится к определению идеального варианта стропильной системы, на который кроме личных предпочтений владельца дома влияют еще такие веские факторы как:

  • Количество зимних и летних осадков, характерное для местности, в которой запланировано строительство.
  • Сила и направление со скоростью ветров, преобладающих в регионе.
  • Желание хозяина использовать пространство под крышей для организации хозяйственных или жилых помещений.
  • Тип финишного кровельного покрытия.
  • Финансовые возможности собственника.

Климатические данные в немалой степени воздействуют на выбор крыши и устройство стропильной системы. В регионах с изобильным выпадением снега нецелесообразно возводить конструкции с незначительной крутизной, способствующей образованию снежных залежей. В районах с порывистыми ветрами наоборот предпочтительны обтекаемые и низко-скатные формы, которые сложно будет сорвать и унести мощному погодному явлению.

Понятно, что пологая конструкция не приспособлена к устройству в ней полезных помещений. Для желающих оборудовать пространство под кровлей есть стропильные системы, предназначенные для строительства в регионах с различной степенью ветровых нагрузок.

Если необходимости в использовании чердака не возникает, крышу сложной либо простой конфигурации можно построить без него. Вариантов масса, включая разнообразные комбинации базовых версий, ознакомление с которыми даст представление о сути строительства стропильной системы любого типа.

Для того чтобы не мучиться в догадках о наиболее рациональной форме и угле наклона скатной крыши, достаточно присмотреться к окружающим малоэтажным домам.

Проверенную на деле конфигурацию можно смело брать в качестве базового варианта, чтобы скорректировать и доработать его в соответствии с требованиями будущего владельца и техническими характеристиками кровельного покрытия. Если нет желания копировать соседей, стоит ознакомиться с конструктивной и эксплуатационной спецификой различных стропильных систем.

Базовые варианты стропильных систем

Скатную крышу упрощенно можно представить как совокупность скатов – плоскостей, по которым «скатывается» атмосферная вода. Скаты формируются ребрами стропильных ног – главных элементов стропильной системы. Классификация скатных крыш и соответствующих им стропильных систем производится в зависимости от количества и конфигурации скатов. Согласно обозначенным признакам в их рядах числятся:

  • Односкатные. Крыши с одним скатом устраивают преимущественно над хозяйственными объектами, пристройками, верандами. Стропильные ноги односкатной системы опираются на две стенки или два ряда стоек. Одна из стенок или один ряд опор должен быть выше другого, чтобы по образованной стропилами плоскости могла без препятствий стекать вода.
  • Двускатные. Крыши с двумя прямоугольными скатами чаще всего встречаются на отечественных просторах. Стропильные ноги двускатных систем опираются на две стенки прямоугольной коробки дома. В классическом исполнении площадь обоих скатов равна, как и высота опорных стенок. Правда, нередкими стали проектные решения с различающимися по площади скатами и разными по высоте опорными стенками.
  • Вальмовые. Иначе называются четырехскатными, исходя из численности скатных плоскостей. Стропильные ноги вальмовой системы формируют пару трапециевидных и пару треугольных скатов. Стропила трапециевидных составляющих опираются на длинные стенки коробки, а треугольных собратьев – на короткие торцевые. В плане вальмовая крыша похожа на почтовый конверт. Эффектно смотрится, используется повсеместно. К четырехскатной категории относятся крыши с укороченными треугольными скатами, настойчиво рекомендованные для строительства в районах с высокой ветровой нагрузкой.
  • Шатровые. Крыша, которая состоит из сходящихся в одной вершине треугольных скатов. Минимальное количество скатов 4, верхний предел не ограничен. Стропила шатровой системы опираются на равные по высоте стенки или опоры. Шатровые конструкции предпочитают водружать над верандами и беседками. Вариации с крутизной шатровой крыши позволяют устраивать их в регионах с любой ветровой нагрузкой.
  • Ломаные. Именуются также мансардными, потому что именно ломаная технология позволяет создать максимально просторные помещения под кровлей. Стропильные ноги ломаных конструкций устанавливаются по аналогии с двускатными системами, но сооружаются в два яруса. Нижние стропилины опираются на стены обустраиваемой коробки, верхние на опоры нижнего яруса стропильного каркаса.

У перечисленных типажей крыш и стропильных конструкций есть многочисленные вариации на скатную тему. К примеру, двускатная крыша может иметь обычный фронтон-щипец с одного торца и вальму с противоположной стороны или дополняться односкатной конструкцией над крыльцом посредине основного ската.

При крестообразном объединении двух двускатных систем образуется сложно-составная крыша с четырьмя деревянными щипцами или каменными фронтонами. В обустройстве коробок Т-образной или Г-образной конфигурации зачастую участвует несколько видов стропильных систем одновременно. Верхний ярус ломаной крыши может быть построен по вальмовой технологии.

Стропильную конструкцию любой сложности можно представить как совокупность простых форм. Чтобы легче было разобраться в строительных хитросплетениях, объект лучше условно разбить на отдельные блоки. Они-то и подскажут, как возводить каждую из частей и соединять друг с другом перечисленные выше базовые типы стропильных каркасов.

Для того чтобы разобраться в изобильном разнообразии конструкций и в возможностях их компоновки, рассмотрим основные типы стропильных систем и соответствующие им схемы.

Вид #1 — односкатный стропильный каркас

Большинство односкатных крыш относится к разряду бесчердачных, потому что независимо от крутизны создаваемое ими пространство под крышей маловато по объему. Однако при желании соорудить строго горизонтальный потолок, перекрытие, отделяющее чердак от основных помещений, все же сооружают.

Схема односкатной стропильной системы зависит от величины пролета, который предстоит перекрыть единственным скатом:

  • Если расстояние между верхней и нижней опорой стропильной ноги меньше либо равно 4,5м, дополнительные подкосы и стойки не применяются.
  • Если величина пролета находится в интервале от 4,5м до 6м, возле высокой стенки укладывается лежень. В него упирают подкос — подстропильную ногу, обеспечивающую жесткость стропилины ближе к верхней части пролета.
  • Если предстоит перекрытие пролета от 6м до 9м, лежни укладываются с обеих сторон и в оба лежня упираются подстропильные ноги.

При необходимости перекрыть более значительный пролет, его делят на сектора с указанными выше расстояниями. На границе смежных секторов устанавливают стойки под прогоны, а в пределах сектора устанавливают лежни и подкосы согласно описанным правилам. Для строительства в регионах с высокой ветровой активностью односкатные стропильные конструкции изнутри дополняют диагональными ветровыми связями.

В плане схема односкатного стропильного каркаса напоминает ряд параллельно уложенных балок. Крыша с одним скатом не слишком красива, но весьма экономна. Оптимальный угол наклона от 4º до 12º, не запрещен и больший уклон.

Конструкции с низкими скатами желательно оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляцией, что необязательно для крутых крыш. В качестве финишного покрытия лучше использовать мягкие виды кровли для низких сооружений, профлист или кровельный металл для обустройства конструкций по-круче.

Вид #2 — стропильные системы двухскатных крыш

Двускатные стропильные каркасы строят по ж/б перекрытиям и деревянным балкам, преимущественно с чердаками. У самого распространенного типа крыш огромное количество низких и высоких, утепленных и холодных модификаций.

В зависимости от архитектурных и технических условий объекта стропильные ноги, применяемые в устройстве двухскатных крыш, делятся на:

  • Наслонные. Это стропилины, имеющие под верхней и нижней пяткой прочную опору. Изготавливаются и устанавливаются они наподобие стропильных ног односкатных крыш. Сооружают наслонные стропильные системы над коробками, обладающими внутренней несущей стеной. Она нужна как опорная конструкция под коньковый прогон. Роль стены может играть ряд опорных стоек или колон. В простейшей наслонной схеме с пролетом до 5м верха стропилин опираются на прогон, который через опорные стойки опирается на лежень. Жесткость обеспечивают подкосы. Схемы для более солидных пролетов оснащаются схватками, бабками и дополнительными прогонами.
  • Висячие. Стропила висячего типа имеют только нижнюю опору, верхами они упираются друг в дружку. Элементы висячего стропильного каркаса сразу изготавливают в форме треугольника, благодаря чему можно отказаться от мауэрлата. Функцию мауэрлата в таких случаях доверяют основанию треугольника – затяжке, используемой для компенсации распора на крышу от веса снега, кровли и самой системы. Висячую технологию применяют в обустройстве небольших коробок, не имеющих внутренней опоры для конькового прогона. При необходимости перекрытия большепролетных сооружений висячая схема оснащается бабками-подвесками, подкосами, стяжками и др.

Сооружениям с двумя скатами рекомендована крутизна от 10º до 60º. Для финишной отделки можно использовать все известные виды штучных, рулонных и крупнолистовых покрытий.

В зависимости от технических характеристик кровли обрешетка устраивается сплошной или разреженной. Низкие скаты до 12º полностью покрываются водозащитным ковром, высокие – только в местах возможных протечек: вдоль карнизов, конька, ендов, вокруг труб и прочих кровельных проходов.

Вид #3 — вальмовая и полувальмовая система

Вальмовые, они же крыши «конвертом» от двухскатных сооружений отличаются тем, что место вертикальных щипцов-фронтонов в их конструкциях занято наклонными треугольными скатами — вальмами. Центральную часть крыши занимает стандартная двухскатная стропильная система, к которой под углом примыкают те самые вальмы.

Разнообразие в семействе вальмовых сооружений достигается путем вариаций с пропорциями. Изменяя соотношение длины конька к длине основания и высоте ската, можно получить конструкцию, отвечающую любым вкусовым и архитектурным запросам.

В строительстве стропильных каркасов для вальмовых крыш используются:

  • Наслонные или висячие стропильные фермы с соответствующими конструктивными элементами: лежнями, коньковыми прогонами, затяжками и т.д.
  • Диагональные стропилины, соединяющие вершины крайних стропильных ферм с углами коробки.
  • Накосные укороченные стропилины, формирующие наклонные скаты вальм и примыкающие к вальмам части основных скатов.

Вальмовые конструкции бывают чердачными и бесчердачными. Надо признаться, они не слишком подходят для организации помещений под крышей. Четыре наклонных ската серьезно ограничивают пространство. Однако для любителей мансардных домов есть датская разновидность с укороченной вальмой. Приверженцам нестандартной архитектуры наверняка понравится голландский тип, относящийся к категории под названием «полувальмовые крыши» наравне с датским вариантом.

Стропильные системы для крыш вальмовой и полувальмовой разновидности возводят с углом наклона от 10-12º до 60º. В безусловном приоритете классические пропорции крутизной 25-30º.

Кроме проходок, коньков и карнизных свесов в усиленной гидроизоляции нуждаются все выпуклые и вогнутые углы вальмовой конструкции. Непростая конфигурация скатов диктует применение штучных материалов в финишной отделке. При раскрое металлочерепицы и профлиста слишком много будет отходов.

Вид #4 — шатровая крыша

Простая четырехскатная шатровая конструкция представляет собой вальмовую крышу, лишенную коньковой части. Ее схема в плане напоминает квадрат с проходящими из угла в угол диагоналями. Треугольные скаты соединяются в одной вершине, что и делает крышу схожей с шатром. Строят шатровые крыши над коробками четкой прямоугольной или многоугольной формы.

В сооружении шатровых стропильных систем используются стандартные наслонные и висячие принципы:

  • Над коробкой с центральной опорой или несущей стеной возводится стропильная конструкция наслонной разновидности.
  • Над объектом без внутренней стены или опоры возводят каркас по висячему принципу.

Крутизна и количество скатов зависят от личных предпочтений будущего владельца. Идеальным кровельным покрытием для отделки треугольных скатов будет штучный материал, исключительно потому что при раскрое крупных листов остается внушительное количество отходов. Независимо от крутизны шатровые сооружения предпочитают оснащать сплошной обрешеткой и гидроизоляционным ковром.

Вид #5 — ломаная стропильная система

Стропильные каркасы для ломаных, т.е. мансардных крыш специально ориентированы на увеличение чердачного пространства с целью создания в нем бытовых или жилых помещений.

Ломаная технология преимущественно используется в строительстве чердачных крыш, которые могут быть холодными в дачных постройках и утепленными в домах постоянного проживания.

Каждый скат классической ломаной крыши условно можно разделить на две прямоугольные части, создающие между собой внешний угол. Необходимую форму получают посредством изменения размеров частей скатов, углов между ними и угла в коньковой зоне.

Стропильная система мансардного типа – один из наиболее сложных видов стропильных систем: схемы и чертежи ломаного каркаса знакомят с непростой структурой конструкции. Состоит она из двух взгромоздившихся друг на дружку ярусов:

  • Нижний ярус стропильных ног опирается через мауэрлат на балки деревянного перекрытия, ж/б плиты или потолочный брус деревянного дома. Для опирания верха стропилин устанавливают прогоны, которые также служат опорой для низа стропилин верхнего яруса. Стропилам нижней части ломаной крыши разрешено быть только наслонными.
  • Верхний ярус стропилин нижними пятками опирается на прогоны расположенного под ним яруса. Прогоны же служат основанием для укладки потолочных балок мансарды. В сооружении верхней части может использовать и наслонная, и висячая методика. Задача верхушки заключается только в формировании коньковой части, потому что обязанности по распределению кровельного пирога возложены на нижнюю часть мансардной крыши.

Угол наклона нижних и верхних частей скатов хозяин выбирает согласно собственным предпочтениям. Идеальной формой считают, если пять углов мансардной крыши пересекает воображаемая окружность. Сплошную или разреженную обрешетку устраивают в зависимости от типа кровельного покрытия, а ограничений по его выбору вообще не существует.

На более пологую верхнюю часть лучше монтировать сплошную обрешетку и гидроизоляцию. На крутой нижней части скатов осадки не задерживаются, зато ей угрожают шквальные ветры.

Чтобы исключить срыв ломаной крыши в местностях с частыми сильными ветрами каждую стропилину прикрепляют проволочной связкой к стене, а не через одну, как принято при фиксации обычных скатных крыш.

Советы эксперта:

Фото-подборка (слайдшоу):

Представленные схемы разных видов стропильных систем подходят для обустройства деревянного дома, кирпичной и пенобетонной коробки. Разница лишь в креплении мауэрлата по деревянным и каменным стенам. Сведения о базовых разновидностях стропильных поможет грамотно определиться с типом и конфигурацией крыши для загородной собственности.

Виды крыш по конструкции

За счет того, что люди все чаще выбирают вариант с покупкой проекта дома, а не с самостоятельным возведением простого строения, крыши домов по конструкции зачастую кардинально отличаются друг от друга, что сказывается на стоимости строительства, которая может оказаться вполне доступной или, напротив, чрезмерно высокой.

Тип крыши и угол наклона ее ската также влияют на возможность обустройства чердака и формируют внешний вид всего дома.

1. Односкатная крыша — это промежуточное решение между плоской и двускатной крышами. Отличается простой конструкцией и часто используется для строительства хозяйственных построек и дачных домиков. Она состоит из одного ската, но отличается от плоской крыши углом наклона, а также отдельной конструкцией перекрытия и крыши. Односкатная крыша позволяет удобно обустроить площадь на втором этаже дома, предоставляя практически столько же места, что и на первом этаже.

2. Двускатная крыша — это конструкция с противоположными скатами, соединенными в коньке. Характерная особенность — наличие треугольных фронтонов боковых стенок, закрывающих крышу в плоскостях, перпендикулярных коньку. Различают основные виды двухскатных крыш – симметричные (когда участки равны и наклонены под одинаковым углом) или несимметричные. Данная конструкция характерна для традиционной архитектуры.

3. Вальмовая (шатровая) крыша — крыша с четырьмя скатами, которые при квадратном плане дома имеют форму треугольников, сходящихся в одной точке в виде пирамиды, а в прямоугольном варианте имеют два треугольных и два трапециевидных ската, верхушки которых соединяются в коротком коньке. Такая крыша не имеет фронтонов, что обеспечивает экономию на стеновом материале, однако ее стропильная система является более сложной и из-за необходимости постоянной резки и подгонки облицовки влечет повышение расхода кровельного материала. Такая крыша требует от кровельщиков высокой квалификации.

4. Полувальмовая — разновидность вальмовой конструкции. Характерная особенность — маленькие усеченные треугольники в торцах. Данный прием используется из соображений эстетического плана, а также наличие скошенных участков укрепляет края каркаса и, уменьшая поверхность крыши, делает ее более обтекаемой и устойчивой к ветру. Монтаж данной крыши сложнее двускатного варианта, но проще вальмового.

5. Многощипцовая крыша. Щипец — это сужающаяся часть стены, повторяющая угол наклона крыши, которая заменяет фронтон (не отделяется от основной стены карнизом). Если у дома два параллельных щипца, крыша будет двускатной. Если же щипцов больше, то из них можно создать целый комплекс из нескольких двускатных крыш меньшего размера. Такая конструкция характерна для домов большой площади. При возведении многощипцовых крыш возникает много сложностей, связанных с необходимостью монтажа большого количества водосборных и соединительных элементов. Данная крыша считается наиболее затратной и в денежном, и во временном эквиваленте.

6. Ломаная (мансардная) крыша характеризуется скатами, состоящими из двух частей с разным углом наклона. У верхней части уклон меньше, нижняя часть может быть почти вертикальной. Преимущество ломаной крыши в том, что она увеличивают объем подкровельного пространства, занимаемого мансардой. Сложность подобной конструкции заключается в размещении стропил и в обеспечении герметичности крыши в местах ее излома.

Сейчас в строительстве все чаще используют комбинированные крыши, которые позволяют выделить дом из общей массы и дают возможность полету фантазии хозяев и архитекторов.

Формы крыш и их стропильные системы

Проектируя любое жилое строение, архитекторы особое внимание уделяют крыше, так как она выполняет не одну, а сразу несколько функций, в зависимости от ее конструктивных особенностей. Нужно сказать, что далеко не всех будущих домовладельцев удовлетворяет обычная двухскатная крыша, хотя ее можно назвать самой надежной, так как она имеет всего две скатные плоскости и один стык между ними.

Многих привлекают более сложные конструкции, которые добавляют строению особую привлекательность и оригинальность. Другие, более практичные домовладельцы, предпочитают мансардные конструкции, которые одновременно способны выполнять роль кровли и второго этажа.

Основой любой крыши является индивидуальная стропильная система, имеющая свои конструктивные особенности. Сделать выбор нужного каркаса крыши будет значительно проще, если заранее разобраться какие же виды и схемы стропильных систем используются в строительной практике. После получения подобной информации станет более понятно, насколько сложны такие конструкции в монтаже. Особенно это важно знать, если каркас для крыши предполагается возводить самостоятельно.

При обустройстве скатных конструкций крыш, стропильная система является каркасом для покрытия и для удержания материалов «кровельного пирога». При грамотном монтаже каркасной конструкции будут создаваться необходимые условия для правильной «работы» утепленных и неутепленных типов кровель, защищающих стены и внутреннее пространство дома от различных атмосферных воздействий.

Кровельная конструкция также всегда является завершающим архитектурным элементом экстерьерного оформления строения, своим видом поддерживая его стилистическое направление. Тем не менее, конструктивные особенности стропильных систем в первую очередь должны соответствовать требованиям прочности и надежности, которым должна соответствовать крыша, и лишь затем уже – эстетическим критериям.

Каркас стропильной системы формирует конфигурацию и угол наклона крыши. Эти параметры во многом зависят от природных факторов, характерных для конкретного региона, а также от желания и возможностей домовладельца:

  • Количество осадков в разные периоды года.


  • Направление и средняя скорость ветра в местности, где будет возводиться постройка.


  • Планы по применению пространства под крышей – обустройства в нем жилых или нежилых помещений, или же использования его лишь в качестве воздушной прослойки для термоизоляции расположенных ниже помещений.


  • Разновидность планируемого материала кровельного покрытия.


  • Финансовые возможности домовладельца.


Атмосферные осадки и сила потоков ветра дают весьма чувствительную нагрузку на строение кровли. Например, в регионах с обильными снегопадами не стоит выбирать стропильную систему с небольшим углом наклона скатов, так как снеговые массы будут задерживаться на их поверхности, что может привести к деформации каркаса или кровельного покрытия или к протеканиям.

Если же местность, где будет производиться стройка, славится своими ветрами, то лучше выбирать конструкцию с небольшим уклоном ската, чтобы случающиеся резкие порывы не сорвали отдельных элементов крыши и кровли.

К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:

  • 1) Детали и узлы стропильных систем


  • 2) Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.


  • 3) Мауэрлат — деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.


  • 4) Конек — это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).


  • 5) Обрешетка — это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.


  • 6) Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.


В первую очередь стоит рассмотреть базовые виды стропильных систем относительно расположения стен дома, которые применяются во всех конструкциях крыш. Базовые варианты разделяют на наслонную, висячую, а также комбинированную, то есть включающую в свою конструкцию элементы и первого, и второго типа систем.

В постройках, где предусмотрены внутренние несущие стены, чаще устанавливается наслонная стропильная система. Монтировать ее гораздо проще, чем висячую, так как внутренние несущие стены обеспечивают для ее элементов надежную опору, а кроме того, для этой конструкции потребуется меньшее количество материалов.

Для стропил в этой системе определяющей опорной точкой является коньковая доска, на которой они и закрепляются.

Висячая стропильная система монтируется в строениях, где отсутствуют капитальные перегородки внутри здания, а расстояние между боковыми несущими стенами варьируется от 6 до 11 м и более. В этом случае конструкция крыши полностью опирается на несущие стены и дает на них высокую распорную нагрузку. Поэтому, что несколько ослабить напряжение, используются дополнительные скрепляющие горизонтальные элементы, которыми стягиваются стропильные пары — эти детали конструкции называют ригелями или затяжками.

Формы крыш и их стропильные системы

Крыши могут иметь один или несколько скатов, соединенных разными способами. Каждая из конструкций формируется индивидуальной каркасной системой, главными элементами в которой являются стропила.

Так, в зависимости от конкретных условий, от типа и архитектурных особенностей здания применяются следующие конструкции крыш:

  • Односкатная крыша.


  • Плоская.


  • Двускатная конструкция.


  • Вальмовая, четырехскатная.


  • Полувальмовая.


  • Многощипцовая.


  • Шатровая.


  • Ломаная или мансардная крыша.


Все выше представленные варианты крыш могут быть установлены на деревянные, кирпичные, возведенные из иных материалов строения.

Выбирая стропильную систему для того или другого здания, нужно определиться с несколькими факторами:

  • Заранее решается, будут ли располагаться в чердачном пространстве хозяйственные или жилые помещения. Если они планируются, то лучше выбирать двускатную или ломаную мансардную крышу, но иногда они могут быть организованы и под вальмовой или односкатной конструкцией.


  • В зависимости от внутренней конструкции дома, то есть наличия внутренних несущих перегородок, выбирается наслонная или висячая система.


  • Кроме этого, учитывается количество выделяющихся секторов дома. Если их несколько, то определяются конструкции крыш для каждого из них.


  • Должна быть ясность с типом кровельного материала, которым планируется покрывать крышу, так как от него тоже зависит выбор конструкции стропильной системы.


  • Обязательно нужно предусмотреть климатические особенности региона — ветровую и снеговую нагрузку на крышу.


  • Следует определить правильное расположение дома относительно преобладающей розы ветров.


  • И наконец, необходимо рассчитать свои финансовые возможности, прикинув необходимое количество материалов и их стоимость.


Если нет опыта в проектировании и расчете стропильных систем, то лучшим выходом станет обращение за помощью к специалистам, которые предложат разные варианты крыш и помогут произвести все расчеты.

Безопасна ли ваша крыша? 7 проблем, которые могут вызвать разрушение конструкции крыши

Целостность каждого элемента здания имеет решающее значение для его устойчивости. Однако ни один компонент не несет большей вероятности материального ущерба или травм, чем крыша. Плохо функционирующий фундамент или выходящая из строя внешняя облицовка могут быть неудобными, неприглядными и дорогими для ремонта или замены, но обрушение крыши может иметь разрушительные и долгосрочные последствия.

К счастью, очень редко структурная крыша рушится без предупреждения.Практически всегда есть явные признаки, указывающие на проблемы с материалами крыши, дизайном, функциональностью или всеми тремя. Владельцы недвижимости могут помочь защитить себя от дорогостоящего ремонта и юридической ответственности, ознакомившись с этими знаками и при необходимости обратившись к экспертам-криминалистам и специалистам в области строительства для получения рекомендаций по ремонту или полной замене крыши.

Обрушившаяся крыша ангара для самолета в Сентенниал, Колорадо.

Строительство в цифрах: минимальные расчетные нагрузки для зданий и других сооружений

Учитывая широкий спектр последствий обрушения кровли или любых структурных повреждений, важно, чтобы здания проектировались, строились и, при необходимости, ремонтировались или укреплялись в соответствии с действующими отраслевыми стандартами.Эти стандарты кодифицированы в так называемом Международном строительном кодексе (IBC) с дополнительными инструкциями по весу, прочности материалов и другими деталями расчетных нагрузок, предоставленными Американским обществом инженеров-строителей (ASCE) в документе под названием Standard 7. — Минимальные проектные нагрузки для зданий и других сооружений .

Рекомендации включают подробную информацию о том, как должны быть спроектированы крыши, чтобы выдерживать, прежде всего, два различных типа нагрузок. Первый называется статической нагрузкой.Он включает в себя любой статический вес, который останется неизменным в течение всего срока службы крыши, такой как сама конструкция, материал потолка, кровельный материал, изоляция, механическое / электрическое / водопроводное оборудование и оборудование для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на крыше. Второй тип известен как временные нагрузки. Живые нагрузки — это переменные и временные силы, связанные с такими явлениями, как снегопад, ходьба людей по крыше, ветер и т. Д.

Треснувший коллектор ворот гаража из-за сильного снегопада в Инклайн Виллидж, Невада.

Планирование снеговой нагрузки в холодном климате — особенно важный аспект проектирования и строительства кровли.Стандарты ASCE определяют, как различные геометрические формы и планировки зданий влияют на накопление снега и возникающие в результате снеговые нагрузки на крышу. Например, когда стены парапета ограждают плоскую крышу, они улавливают снег, что приводит к снегопаду вдоль парапета. Напротив, изогнутая крыша или плоская крыша без парапетов позволяют снегу скользить или сдуваться, что делает ее менее подверженной этим проблемам. Наличие крыш разной высоты также может быть проблемой, поскольку снег с верхней крыши падает на нижнюю, образуя большие сугробы.Чтобы обеспечить структурную целостность здания, эти смещения необходимо учитывать в процессе проектирования.

Стандарты IBC / ASCE предоставляют информацию, необходимую для создания крыши, которая будет выдерживать нагрузки, которым она подвергается, при условии надлежащего обслуживания. Проблемы возникают, когда изменения крыши или окружающей среды не обнаруживаются и не устраняются, а конструкция ослабляется.

Отверстие в крыше коммерческого здания из-за длительного проникновения воды.

Распространенные причины разрушения конструкций кровли

Есть много условий, которые могут способствовать возникновению проблем с крышей. Ниже приведены семь наиболее распространенных причин разрушения конструкций кровли:

1. Износ и проникновение воды
Одной из основных причин разрушения кровли является износ конструктивных элементов, вызванный проникновением воды. Деревянные конструкции, которые регулярно или постоянно подвергаются воздействию воды, могут подвергаться атаке плесени и бактерий, которые в конечном итоге вызывают их разложение.Металлические компоненты, в том числе металлические стропильные плиты, балочные балки и настил крыши, также могут быть повреждены и ослаблены ржавчиной и коррозией. Вода может попасть на каркас крыши разными способами, включая повреждение черепицы или кровельной мембраны, а также через конденсацию внутри помещения.

2. Изменения в водоотводе с крыши
Положительный водоотвод имеет решающее значение для здоровья крыши. Примером вредного изменения водостока с крыши может быть ситуация, когда стоки забиты мусором, из-за чего вода попадает на крышу.При 62,4 фунта на кубический фут вес стоячей воды может очень быстро складываться и вызывать огромную нагрузку на крышу и поддерживающие конструкции.

3. Добавление соседних или смежных зданий
Если какая-то часть поверхности крыши соседнего здания проливает дождь или снег на крышу старой конструкции, эта старая крыша может не иметь достаточно больших водостоков для надлежащего приема стоков. Другими источниками разрушительного напряжения являются изменения в том, как снегопад накапливается на старой крыше, или вес сноса, падающего с одной крыши на другую.

4. Изменения плавления и стока из-за добавления теплоизоляции
Один из шагов, которые обычно предпринимают владельцы недвижимости для повышения энергоэффективности своих зданий, — это добавление изоляции для предотвращения потерь тепла через крышу. К сожалению, в некоторых случаях некоторые потери тепла полезны, поскольку они способствуют таянию и шелушению снегопада на крыше. Когда этот процесс сокращается, особенно в старых зданиях, могут образовываться опасные скопления, приводящие к повреждению крыши.

5. Неправильные структурные изменения ферм крыши
Когда ремонт или усовершенствование механических, электрических или водопроводных систем в здании, они иногда производятся за счет конструкции крыши. В элементах конструкции могут быть просверлены отверстия, пазы или могут быть полностью удалены для размещения трубопровода, водопровода или воздуховода. Эти модификации ослабляют конструкцию крыши, вызывая прогиб, который со временем может ухудшиться и, в крайних случаях, привести к разрушению крыши.

6. Повреждение ферм крыши во время установки
Другой причиной ослабления ферм и связанных с этим проблем с кровлей является повреждение во время транспортировки или установки. Будь то повреждение самой древесины или металлических пластин, используемых для соединения элементов, эта проблема может оставаться скрытой до тех пор, пока на крышу не возникнет чрезмерная нагрузка.

7. Внутренние ошибки проектирования
Крыша, не спроектированная в соответствии с надлежащими стандартами ее использования, расположения и т. Д.более склонен к неудачам. Например, крыша в Миннесоте должна выдерживать большие временные нагрузки, связанные с сильными снегопадами в штате. Если стандарты для штата Миссисипи, где максимальная ожидаемая снеговая нагрузка намного ниже, используются по ошибке, могут возникнуть проблемы от прогиба до полного обрушения.

Отдельная косынка фермы.

Порочный круг: сочетание факторов, снижающих конструктивные характеристики крыши

Любая из перечисленных выше проблем сама по себе может привести к ослаблению крыши и, в конечном итоге, к отказу.Однако в большинстве случаев серьезные проблемы возникают не из-за одного фактора, а из-за сочетания двух или более этих проблем. Например, новое здание строится рядом с существующим складским зданием. Пристройка расположена с подветренной стороны от первоначального здания и имеет более высокую крышу, в результате чего на крыше старого здания образуются снежные заносы. Вес снежного заноса вызывает прогиб балок, поддерживающих старую крышу, в результате чего в водостоках крыши образуется лед. Крыша над первоначальным зданием рушится, когда снос тает, но образовавшаяся вода не может стекать с крыши из-за прогиба балок и забитых водостоков.

Обрушенная крыша из-за сильного снегопада в Булл-Роджерс, Нью-Мексико.

Следовательно, регулярное техническое обслуживание важно, так как оно может выявить мелкие проблемы до того, как они перерастут в серьезные. И, когда проблема обнаружена, важно, чтобы судебный инженер или эксперт по строительным наукам провел всестороннюю проверку. Простое отнесение дефекта к наиболее очевидной или наиболее вероятной причине может оставить не обнаруженными другие способствующие факторы, что приведет к проблемам в будущем.

Обрушившаяся конструкция гаража в Денвере, штат Колорадо.

От оценки до модернизации распорок: что вам может сделать пирог

Одним из наиболее важных вложений, которые владельцы зданий могут сделать для предотвращения разрушения кровли, является своевременная оценка криминалистом любых изменений внешнего вида или функций, которые могут быть связаны с проблемами с крышей. Если структурный анализ показывает, что целостность крыши была нарушена, существует ряд методов, которые можно использовать для ее защиты и обеспечения того, чтобы она соответствовала действующим строительным нормам и была безопасна для жителей.

Установка коленных распорок на колонны и балки крыши — это один из способов устранения дефектной линии балок. Другой вариант — уменьшить пролёт балки за счет добавления колонн. Вы также можете усилить балку, добавив новые элементы, чтобы сделать ее шире или глубже. А в некоторых случаях проблема с существующей балкой настолько значительна, что удаление и замена — лучший вариант.

К счастью, каждая крыша уникальна, но есть способ решить практически любую структурную проблему.

Конструкция крыши — Designing Buildings Wiki

« Конструкция крыши » — термин, относящийся к конструкции наверху здания, которая обычно обеспечивает защиту от элементов.Как правило, он состоит из системы конструктивных элементов, предназначенных для поддержки конструкции крыши, то есть материалов, обеспечивающих водонепроницаемость, а также термическую и звукоизоляцию здания, расположенного ниже.

Термин кровельная конструкция обычно ассоциируется с скатными или мансардными крышами, а также со специальными типами крыш, такими как те, которые сделаны из пространственных рам, ферм, цилиндрических сводов и других структурных форм. Такая конструкция крыши (помимо пространственных рам) часто создает пространство на крыше, которое можно использовать для различных функций, в том числе для жилых помещений, хранения, офисных помещений, растений и других целей.Образованные таким образом пространства на крыше часто называют чердаками.

Конструкция крыши (иногда называемая просто «крышей») часто выполняет следующие функции:

С точки зрения строительства, традиционная конструкция крыши может рассматриваться как отдельный объект по отношению к конструкции под ней. Например, в доме с каменной кладкой конструкция крыши часто представляет собой каркас «на болтах», состоящий из деревянных прогонов и стропил, прикрепленных к стеновым плитам, которые, в свою очередь, привязаны к каменным стенам.Этот деревянный каркас не только поддерживает надстройку крыши (изоляцию, покрытия и т. Д.), Но также создает пространство на крыше, которое можно использовать для жилья. Конструкция крыши также является самостоятельным эстетическим элементом.

В обычных каркасных приложениях система стальных или бетонных балок заканчивается на нижней стороне кровли. Отдельной конструкции крыши как таковой нет, только каркас из балок и колонн верхнего этажа (поддерживающих надстройку крыши), который считается частью надстройки здания.Если, однако, добавляется мансардная или скатная крыша, система стальных (или деревянных) элементов будет использоваться для создания конструкции крыши и вместе с ней нового пространства крыши, которое может иметь различное использование.

К каркасным зданиям могут быть добавлены различные строительные системы. В этих случаях конструкция крыши может быть образована из ряда ферм, пространственного каркаса, цилиндрических сводов, скрепленных куполов, гнутых плит, северного сияния и натяжных конструкций, и это лишь некоторые из них. Однако у большинства коммерческих многоэтажных зданий есть плита крыши, которая просто поддерживает конструкцию крыши, что обеспечивает защиту от погодных условий.

Конструкция крыши может также поддерживать проходы и другое оборудование для доступа, оборудование для обслуживания зданий, озеленение, водные объекты, освещение, хранилище воды и т.

Здания, такие как концертные залы в шумных местах, могут потребовать особого внимания к конструкции крыши, с учетом веса и неоднородности конструкции, необходимых для достижения подходящей акустики. Это может сделать конструкцию крыши сложной и дорогой.

Аналогичным образом, сопротивление распространению огня будет зависеть от близости к другим зданиям, характера рассматриваемого здания и самой конструкции крыши .Противопожарная защита должна предотвращать прохождение огня с соседних крыш, а конструкция крыши должна предотвращать распространение огня из пространства под крышей в другие части здания. Подобные соображения могут очень усложнить проектирование конструкций крыши .

Подробнее см .: Типы кровли.

Деревянные кровельные конструкции | Ремонт и усиление ферм | Изготовление и установка фермы | Осмотр конструкции крыши | Инженерные балки и настил

Ремонт ферм | Аварийное крепление | Монтаж фермы
Изготовление | Осмотр конструкции крыши
708-802-6230
15555 70-й суд
Орланд-Парк, Иллинойс 60462
techinfo @ Woodenroofinc.com

Празднование более 30 лет работы

Wooden Roof Structures, Inc. Изготовление, монтаж, усиление и ремонт ферм.Все права защищены.
Контактная информация: Зоны обслуживания: Страниц сайта:
Иллинойс, Индиана, Айова, Канзас, Мичиган, Миннесота, Миссури, Небраска, Северная Дакота, Огайо, Южная Дакота и Висконсин. На главную
О нас
Услуги
Проекты
Свяжитесь с нами

Деревянная крыша

и их Asssesment

Эд Мортон
Пример крыши с прогонами в аббатстве Лакок: в этом случае стропила соединяются с фермами двумя парами прогонов и стеновой пластиной, а фермы связываются на уровне карниза и в их средней точке.(Фото: Джонатан Тейлор, с любезного разрешения Национального фонда)

Конструкция крыши предназначена в первую очередь для поддержки кровельных покрытий из шифера, черепицы или соломы, которые защищают здание от дождя, снега и ветра. Кроме того, внутри помещения может быть размещено здание по оригинальному проекту.
или часто через более позднюю адаптацию.

При оценке конструкции крыши важно сначала осмотреть здание как изнутри, так и снаружи, чтобы лучше понять его планировку, конструктивную форму, вероятные этапы строительства и общее состояние.Он также предоставляет начальную
понимание любых существующих рисков для здоровья и безопасности, которые могут повлиять или ограничить оценку. В частности, для интерьеров крыш.
в случае пола / потолка необходимо определить, безопасно ли ходить по нему или изоляция на этом уровне делает это невозможным.

Часто бывает полезно набросать план крыши, чтобы разделить ее на пролеты, где это необходимо, и произвести поперечное сечение.
размечены названиями различных элементов, которые затем могут быть использованы при детальной проверке.Это упражнение также
Выделите основные и очевидные места структурных дефектов, таких как прогибы, выпуклости или, возможно, разрушения, а также наиболее уязвимые области, в основном, где вода может попасть в ловушку, такие как желоба, устои и впадины. В то время как крыша является целью для детального осмотра, стены или конструкции, которые поддерживают ее, также должны быть проверены, поскольку они могли быть затронуты эксплуатационными характеристиками крыши или, альтернативно, могли повлиять на крышу из-за осадки или других дефектов.Этот первоначальный осмотр поможет определить объем подробного обследования.

Пример стропильной крыши со стойками венца: каждая пара стропил имеет воротничок по венцу и подкрепляется, но прогоны отсутствуют. Анкерные балки обеспечивают основное поперечное ограничение на уровне карниза и поддерживаются в средней точке стойками короны, чтобы предотвратить их провисание. (Все фото :: Эд Мортон, The Morton Partnership, если не указано иное.)

Переходя к более детальной оценке, сначала полезно попытаться установить, как работает конструкция, задав такие вопросы, как «как нагрузки, приложенные к крыше, передаются через стены или конструкцию ниже?» Ориентация крыши может быть изменена. быть проверено относительно преобладающих погодных направлений, и форма может быть проверена, наблюдая, заканчивается ли крыша фронтонами, шатрами, полубальтами с фронтонами или упорами впадин с прилегающими крышами.

Конструктивно важно понимать, что скатные крыши обычно хотят выступать на уровне карнизов из-за веса, прилагаемого к кровельным покрытиям, отделке и действующим или временным нагрузкам, таким как снег и ветер.Развиваемая тяга должна
быть ограниченными, при этом наиболее эффективная форма — установка стяжек (из дерева или стали) на уровне карниза по всему зданию. Связи могут возникать на каждом стропиле или, при использовании ферм, через определенные промежутки времени. Однако архитектурный дизайн может потребовать ситуации без стяжек, например, стропильной фермы крыши, или обеспечения увеличенной высоты для чердачного этажа, или для пола ниже, чтобы иметь приподнятую стяжку или воротник.

В результате исторические крыши бывают самых разных форм и стилей, а также разных типов древесины.Широкоскатные крыши можно разделить на две категории: крыши с прогонами и крыши со стропилами. В первом случае фермы поддерживают прогоны (горизонтальные балки), которые, в свою очередь, поддерживают общие стропила. В стропильных крышах нет прогонов, и именно обычные стропила являются основным структурным компонентом, образующим регулярный узор элементов в относительно близких центрах. Прочная крыша будет направлять более высокие нагрузки в опорных точках фермы на нижнюю конструкцию, тогда как стропильная крыша обычно распределяет нагрузку более равномерно по линии стены.

Скатная крыша, выступающая на уровне карниза.

В некоторых случаях может отсутствовать необходимость в боковом ограничении самой конструкции крыши. Достаточное ограничение может быть обеспечено толстыми каменными стенами или укрепленными стенами, либо внутренние конструкции, такие как стены и столбы, могут поддерживать крышу выше, что значительно снижает потребность в ограничении. Конечно, есть и исторические примеры плоских крыш, часто покрытых свинцом.Хотя эти конструкции крыши могут иметь те же проблемы, что и скатные крыши, необходимость в боковом ограничении маловероятна.

Пример специальной древесины, добавленной с течением времени, чтобы улучшить крышу.

Если говорить более подробно, оценка крыши должна включать проверку стропил на предмет прогибов, трещин или расколов.
и участки гниения, вызванные проникновением воды или нападением древесных жуков-буревестников, или их комбинацией, или в результате использования подержанной древесины, которая могла быть ослаблена из-за старых пазов или аналогичных материалов.Во многих средневековых крышах общие стропила уложены так, что они шире, чем глубина. Это конструктивно не так эффективно, и часто мы обнаруживаем, что стропила довольно сильно прогибаются. Если прогиб существует, то выжигание (или выравнивание) могло быть выполнено как часть повторного кровельного покрытия, чтобы обеспечить разумную плоскость для крепления реек и наложения покрытий. Конечно, такая отделка, как сланец, менее терпима к значительным волнам, в отличие от простой глиняной плитки ручной работы.

Карнизный элемент средневековой стропильной крыши с внутренними и внешними стеновыми стойками: опора стропила слегка приподнята, оставляя верхнюю часть стойки каменной кладки свободной для движения наружу по мере расширения крыши.

Внешне, если крыша имеет достаточно хорошие линии по коньку и не имеет значительных прогибов в плоскости, но такие деформации обнаруживаются внутри, можно с уверенностью сказать, что крыша существенно не сдвинулась с момента последней перетяжки кровли. .Иногда крыша может выглядеть потрескавшейся из-за регулярных неровностей, но это могут быть низкорослые или дефектные кровельные обрешетки, а сама конструкция является прочной. Столь значительные перемещения крыши или опорной конструкции могут показаться вызывающими беспокойство, но они могут не потребовать никаких ремонтных работ, если они находятся в равновесии и без прогрессивного движения.

Чтобы приспособиться к перемещению, показанному на схеме выше, эти стропила были вырезаны в верхней части стойки из тесаного камня, что могло привести к обрушению.

Помимо общей конструкции, необходимо проверить другие основные структурные элементы на наличие дефектов и прогибов,
включая прогоны, фермы и анкерные балки. Признаки движения включают раскрытие суставов, неисправные шипы или колышки. Проверить
зазоры в местах соединения прогонов со стропилами, фермами и фронтонами, а также в местах соединения стропил и ферм со стеновыми плитами. В частности анкерные балки
Необходимо проверить прохождение между противоположными карнизами на предмет открывания.

Помимо оригинальной конструкции, важно попытаться выявить изменения. Стержни часто могут иметь подкосы, добавленные из сильных сторон ниже, или даже между противоположными прогонами и разрезанные с помощью соединения «птичий рот». Иногда элементы фермы и стяжки обрезаются, чтобы лучше использовать здание для жилья, а в других местах вы можете найти довольно случайное расположение бревен, которые были добавлены в разное время.

Распространенная форма средневековой кровли, которая особенно часто встречается в церквях, спроектирована так, что стропила доходят до внешней плиты карниза, а внутренняя плита карниза поддерживает стойку из тесаного камня (короткий вертикальный брус, поднимающийся к нижней стороне стропил) и образует небольшая треугольная пустота на уровне карниза, закрепленная анкерными балками в правильных центрах.Опять же, могут быть вариации, такие как отсутствие стеновых пластин, когда у каждого стропила есть укороченная стяжка, которая поддерживает его основание и стойку. При упомянутом выше прогибе, возникающем в этой ситуации, стойки могут стать точкой поворота, и в крайних случаях опора стропил отрывается от карниза. В центре стены может образоваться пустота, а иногда стойки могут отклоняться назад под углом. Часто ремонт
будет стремиться привязать стропильную ногу к внутренней пластине карниза или правильно триангулировать соединение, чтобы противостоять этому действию, с соответствующими
упаковка, чтобы гарантировать поддержку пластины.

ДЕРЕВЯННЫЙ РАСПАД

Конструктивные крепления поверх существующих стропил. Микросверло можно использовать для исследования состояния древесины: изменение скорости, с которой 2-миллиметровое сверло проникает в древесину, дает надежное представление о глубине и степени разложения. (Фото: Hutton + Rostron Environmental Investigations Limited)

В общих чертах и ​​до середины 18 века древесина чаще была дубовой, тогда как после этой даты гораздо чаще встречаются хвойные породы (шотландская или балтийская сосна).Однако всегда есть вариации, в том числе использование вяза, а иногда и черного тополя и других местных лиственных пород. Древесина из Северной Америки не импортировалась до 19 века. Конечно, разные виды древесины имеют разные структурные характеристики и разную устойчивость к гниению или нападению жуков.

К полезным инструментам для осмотра деревянной конструкции крыши относятся блокноты, фонарики, камера, рулетка, считыватель содержания влаги и зонд для проверки скрытого гниения.Это может быть браслет, перочинный нож или отвертка. Конечно, в зависимости от значения здания или конкретных элементов может потребоваться специальное оборудование для исследований. Особенно полезным может быть микродрель, который измеряет и записывает плотность древесины, тем самым выявляя области скрытого гниения. Поскольку здесь используется только 2-миллиметровое сверло, повреждение минимально. Ручная дрель также может использоваться почти таким же образом, но полагается на опыт и навыки пользователя, чтобы оценить ее продвижение через древесину, чтобы различать звуковые и гнилые области.

Что касается нападения жуков, общий подход состоит в том, чтобы попытаться обеспечить поддержание содержания влаги в древесине на низком уровне (ниже 15 процентов), и в этом случае жуки не будут развиваться и древесина не будет нуждаться в обработке.

Стропильная опора с напарником. Плата ремонтная к анкерной балке со скрытыми креплениями.

РЕМОНТ И ИЗМЕНЕНИЯ

Если обнаружены структурные дефекты и требуется ремонт, или если предлагаемые изменения повлияют на характеристики существующей крыши, необходимо тщательное рассмотрение, чтобы установить наиболее подходящую методологию и философию для работ.На это влияет значимость затронутой ткани, возможность строительства, стоимость и мнение официальных властей в случае здания, внесенного в список памятников архитектуры.

Для разложившегося элемента есть два основных варианта: либо нарезать новую секцию и соединить ее соответствующим образом, либо применить
дополнительные члены. Они могут быть из дерева или, возможно, из стали. В первом случае ремонтная древесина может быть тщательно детализирована для работы с существующей, или, в качестве альтернативы, ремонт может быть очевидным, например, ремонт планки или усиленных стропильных ног, поэтому очевидно, что это ремонт, часто называемый «честный подход».

Стальные пластины для усиления стропил кладут на заднюю часть стропил и закрепляют болтами.

При отклоненном стропиле это можно улучшить, установив несущие балки. Это новые бруски, часто из дуба для прочности, нацарапанные до искривленной формы, а затем прикрученные к верху существующей древесины в близких центрах. Хотя это довольно значительная работа по переделке, она значительно улучшает структурные характеристики стропила.Другой вариант — установить рядом деревянную балку и закрепить ее болтами, но это может оказаться непрактичным, если стропила открыты. Однако если подошва стропила загнила, короткий брус-партнер вполне может оказаться незаметным и бесспорным.

Для отклоненных прогонов можно добавить дополнительные стойки из опорной конструкции ниже или между противоположными прогонами, но это может повлиять на то, как используется пространство, или быть невозможным вообще. Партнерский член рядом возможен, но визуально
возможно, это не очень привлекательно, или стальная пластина может быть переброшена на заднюю часть стропил и затем соединена через них, создавая действие диафрагмы.

В случае разрушения анкерного бруса или конца основного стропила можно вырезать прорезь и вставить в элемент стальную пластину, известную как переходная пластина, чтобы заменить функцию пораженного участка. Для его установки, вероятно, потребуются полный доступ и временные работы с болтами, вставленными как в древесину, так и в ремонтную плиту, чтобы они действовали совместно, с потайными болтами и гранулированными, если требуется.

Ремонт стальной перемычки на конце балки крыши Конец балки крыши с пропилом из гнилой древесины
прочь, готов к установке перемычки
показано слева.

Если фрезерование невозможно, можно использовать стальные пластины, швеллеры или уголки для фиксации рядом с дефектными элементами. Этот
возможно, лучше подходит для элементов, которые скрыты в пустотах пола или подобных местах, хотя там, где они видны, визуальное воздействие можно уменьшить, используя специально изготовленные стальные конструкции.

В некоторых ситуациях требуется комбинированный подход как из новой древесины, так и из стали. Требуется осторожность там, где зеленый дуб используется в качестве
Дубильные кислоты в необожженной древесине могут вызвать коррозию мягкой стали, поэтому необходимо использовать нержавеющую сталь.Это относится
равно как и крепления с ремонтом из зеленого дуба.

Очень редко бывает, что крыша находится в таком состоянии, что требуется более серьезное вмешательство. Один пример
это была средневековая кровля церкви стропильной формы с двойной карнизной плитой, где прогиб стропил был приблизительно
300 мм (12 дюймов). Чтобы уменьшить этот эффект, были применены слои еловой древесины, но стропильная опора должна была подняться на значительное расстояние от стеновой плиты до точки, где они были срезаны по стойке из тесаного камня, в результате чего основная крыша находилась в состоянии неустойчивого равновесия и чрезвычайно уязвим для обрушения.

Стропила с 12-дюймовыми обрешетками.

Здесь использовалась возможность вставки новых стропильных ферм между существующими для поддержки кровельных покрытий, а следовательно, и
накладываемая нагрузка от ветра и снега. Существующая структура была сохранена, и на нее была нанесена внутренняя отделка (токарный станок и штукатурка). Несмотря на значительный интервенционизм, он сохранил всю историческую ткань и был явно обратимым, поскольку при необходимости добавленные стропильные фермы могли быть удалены позже.

В заключение, при оценке исторических крыш важно обеспечить четкое понимание значимости, формы и геометрии, состояния и дефектов. Это позволит выработать четкую методологию и философию работ, которые необходимо выполнить.

Изогнутые трубчатые элементы — стальная конструкция

Криволинейные крыши могут быть сформированы с использованием трубчатых элементов одинарной кривизны, периодически соединяемых двухслойных элементов или трубчатых ферм, как показано в следующих примерах.

Таблица 4.2 Минимальные радиусы изгиба для обычных стальных профилей

Раздел

Типичный радиус

Балки и универсальные балки (ось x-x)

1,6 м

Универсальные колонны (ось x-x)

Универсальные колонны (ось xx)

Каналы (ось xx) 127 x 64 x 14 кг / м 203 x 89 x 29 кг / м 254 x 89 x 35 кг / м 305 x 102 x 46 кг / м Все секции до 432 x 102 x 65 кг / м

Балки, балки и колонны (ось Y-Y)

610 x 229 x 140 кг / м

Все секции до 1016 x 455 x 488 кг / м

Корончатые и ячеистые балки (ось x-x)

305 x 133 x 30 кг / м 458 x 165 x 54 кг / м 609 x 178 x 74 кг / м 800 x 210 x 122 кг / м 915 x 305 x 238 кг / м

Корончатые и ячеистые балки (ось y-y)

305 x 133 x 30 кг / м 458 x 165 x 54 кг / м 609 x 178 x 74 кг / м 800 x 210 x 122 кг / м 915 x 305 x 238 кг / м

Круглые полые профили

60.3 x 5 мм 114,3 x 6,3 мм 168,3 x 10 мм 219,1 x 12,5 мм

Большинство размеров до 610 мм x 35 мм

Квадратные и прямоугольные полые профили

50 x 50 x 5 мм 100 x 100 x 6,3 мм 150 x 150 x 10 мм 200 x 200 x 12,5 мм

Все размеры до 400 x 400 x 16 SHS и 500 x 300 x 20 RHS

4.17 Изогнутый корпус юридического факультета Кембриджского университета (архитектор: Foster and Partners)

Юридический факультет Кембриджа окружен треугольной структурой Виренделя, имеющей цилиндрическое сечение, к которой крепятся остекление и облицовка из нержавеющей стали.Этот изогнутый элемент сливается между крышей и стенами и создает симпатичное ограждение для внутреннего пространства, как показано на Рисунке 4.17 и см. Также Цветную Таблицу 1.

Станция TGV в Лилле расширяет концепцию изогнутой трубчатой ​​крыши за счет периодического использования стяжек для уменьшения эффекта изгиба в арке, чтобы минимизировать требуемый размер секций (см. Рисунок 4.18). В хозяйственном здании штаб-квартиры Saga серия наклонных арок поддерживает тканевую крышу, как показано на Рисунке 4.19.

Трехмерное расширение арки — это купольная конструкция, где решетка из сварных трубчатых секций может создать эффективное и привлекательное структурное решение для зрительных залов и больших залов, как показано на рис. 4.20.

Крыша большой оранжереи Национального ботанического сада Уэльса (цветная пластина 2) состоит из ряда трубчатых стальных арок в форме тороида. Крепление к остеклению осуществляется выступающими ребрами, приваренными к трубкам.

4.20 Roy Thomson Hall, Торонто, использование сварной трубчатой ​​решетки для создания куполообразной крыши концертного зала

4.21 Leipzig Messe — остекление, поддерживающее внешнюю конструкцию (архитектор: Von Gerkan Marg & Partners и Ian Ritchie)

На Лейпцигской ярмарке изогнутые трубчатые арки поддерживают трубчатую решетку, которая поддерживает полностью застекленный фасад, как показано на Рисунке 4.21 и см. Также Цветную Таблицу 6.

4.4 Колонны

В скрепленных рамах колонны спроектированы таким образом, чтобы выдерживать в основном силы сжатия.Форма секций UC такова, что они более устойчивы к продольному изгибу, чем стандартные секции балки. Колонны, используемые в жестких или качающихся каркасах, также разработаны таким образом, чтобы противостоять изгибу. Там, где преобладают эффекты изгиба, может быть более подходящим использовать UB в качестве столбцов, например, в фреймах портала.

Колонны могут быть в виде секций UC, которые соединяются в соответствующих точках (обычно каждые два или три этажа) в высотных зданиях. В более высоких зданиях размеры колонн обычно выбираются из одного серийного размера с уменьшением веса секции на верхних уровнях.Соединения балки с колонной выполняются либо с фланцами колонны (соединения по главной оси), либо со стенкой колонны (соединения по малой оси). Примеры типовых подключений приведены ниже. Также может возникнуть необходимость в локальном усилении колонн в точках передачи нагрузки, например, для балок с моментными соединениями.

Трубчатые колонны

Квадратные или круглые полые секции

очень эффективны при сжатии, поскольку материал удален от оси секции, что увеличивает сопротивление короблению.Как круглые (CHS) секции, так и квадратные (SHS) широко используются в качестве тонких колонн. Главный вопрос дизайна — это форма присоединения к лицевой стороне колонны.

Колонны композитные

Колонны могут быть спроектированы для достижения большего сопротивления сжатию и огнестойкости за счет бетонного ограждения (в случае двутавровых секций) и бетонного заполнения (в случае пустотелых секций). Например, заполнение между фланцами колонны двутаврового сечения без армирования может повысить ее огнестойкость до 60 минут при сохранении тех же внешних размеров

.

раздел.Заливка трубных секций бетонной тазом

увеличивает их структурную прочность, а также их огнестойкость до 60 минут без армирования и до 120 минут с арматурой.

4.4.1 Открытые трубчатые колонны

Трубчатые колонны используются в приложениях, где требуется минимальное проникновение в пространство или где сохраняется внешний вид колонны. Они конструктивно эффективны и поэтому могут быть использованы в тонких колоннах.

Амстердама

Аэропорт Схипхол иллюстрирует этот принцип, как показано на Рисунке 4.22. Колонны большого диаметра также использовались как часть системы воздуховодов. Станция Hung Hom в Гонконге показывает, как трубчатые колонны могут использоваться в трубчатых стержневых балках (см. Рис. 4.23). Другой пример открытых трубчатых колонн см. На цветной табличке 7.

Недавний пример объединения столбцов в привлекательную группу можно увидеть в Центре Медиатеке в Сендае (цветная пластина 21).

Круглые колонны особенно привлекательны внутри торговых центров и зрительных залов. Огнестойкость может быть достигнута с помощью вспучивающихся красок или заливки бетона (см. Главу 13). Другие формы противопожарной защиты обычно влияют на внешний вид и форму секции и не являются предпочтительными.

Соединения с трубчатыми колоннами часто выражаются как часть общей концепции конструкции. Как описано в Главе 6, существует широкий

4.22 Амстердамский аэропорт Схипхол

4.23 Трубчатые колонны и стержневые балки на станции Хунг Хом в Гонконге (архитектор: Foster and Partners)

4,24 Трубчатые колонны с болтовыми или жесткими соединениями

4.25 Трубчатые распорки для поддержки крыши Уимблдонского суда №1 (архитектор: BDP)

вариантов конструкции, в зависимости от того, является ли соединение штифтовым (т. Е. Выдерживает только сдвиг и растяжение) или жестким (т. Е. Также выдерживает момент). Примеры архитектурных деталей, используемых в соединениях балки с трубчатой ​​колонной, показаны на рисунке 4.24.

Колонны возводятся в два или три этажа высотой, и стыки обычно выполняются с помощью торцевых пластин или аналогичных соединений чуть выше уровня пола, чтобы избежать проникновения в пространство пола.

Трубчатые секции могут также использоваться в качестве тяжело нагруженных стоек для поддержки навесов крыш, как показано на Рисунке 4.25. Это важно также в условиях ветрового подъема, когда изменение нагрузки на противоположное может привести к действию элементов растяжения на сжатие.

Atria и торговые центры часто используют высокие и тонкие трубчатые колонны для поддержки длиннопролетных крыш, как показано на Рисунке 4.26.

Штифтовые соединения r

Жесткие соединения

Жесткие соединения

4.26 Изогнутая крыша на Princes Square, Глазго (архитектор: Hugh Martin & Partners)

4.4.2 Бетонные колонны

Бетонная заливка улучшает сопротивление сжатию и огнестойкость трубчатых колонн. Это связано с тем, что бетон внутри секции действует совместно со стальным кожухом, так что прочность на сжатие двух материалов может быть мобилизована вместе.Действительно, прочность бетона также повышается за счет ограничивающего эффекта трубчатой ​​секции. Часто проектировщик не использует прочность бетона на сжатие в нормальном проектировании, но использует ее для повышения огнестойкости колонны, исходя из предположения, что открытая стальная секция теряет всю свою прочность при сильном пожаре.

Метод расчета составных колонн представлен в SCI

.
Публикация

. С точки зрения архитектурных возможностей бетонная заливка может привести к:

• более тонкие колонны

• более высоконагруженные колонны, где сопротивление сжатию увеличивается для данного размера трубы

• более длительные периоды огнестойкости (которые также можно повысить за счет армирования стержнями)

• отличная ударопрочность.

В Австралии и на Дальнем Востоке трубчатые профили большого диаметра, заполненные бетоном, широко используются в коммерческих застройках высотных зданий. В этом случае трубчатые секции предназначены в основном для поддержки каркаса и перекрытий во время строительства, а бетон обеспечивает сопротивление сжатию при последующих нагрузках. Крупногабаритные трубчатые секции (диаметром от 0,6 до 1,5 м) можно изготавливать из листа, который изгибается круглой формы и сваривается по шву.

Конкретные технические вопросы, которые необходимо решить в этой форме строительства:

метод заливки бетоном, который обычно заключается в заливке сверху колонны на высоте одного или двух этажей, передача нагрузки от балок к колоннам, что для колонн большого диаметра достигается за счет стальной вставки с соединителями, работающими на сдвиг, встроенными в ядро колонны огнестойкости за счет арматуры в бетоне.В этом случае колонна спроектирована и детализирована в соответствии со стандартной железобетонной практикой. Количество арматуры должно быть минимальным (<2% площади поперечного сечения колонны), чтобы не было слишком много арматуры для заливки бетоном.

4.4.3 Мачты трубчатые

Трубчатые элементы можно использовать в высоких тонких мачтах и ​​комбинировать с другими секциями в зависимости от архитектурного и конструктивного подхода. Одним из прекрасных ранних примеров комбинированного использования типов секций является распределительный центр запчастей Renault в Суиндоне, где круглые трубчатые колонны поддерживали каркас из конических секций UB, подвешенный к вершине колонны и валу (см. Рисунок 1.2).

Одиночные или сгруппированные трубчатые колонны сами по себе могут образовывать базовую структуру с возможностью архитектурного выражения. На рис. 4.27 показана группа сужающихся трубок, имитирующих судовой кран в Генуе, Италия, которые поддерживают как тканевую мембранную крышу над общественной площадью, так и подъемник, открывающий панорамный вид на город.

Навес супермаркета в Плимуте (рис. 4.28) был спроектирован с использованием трубчатых колонн, чтобы выразить морскую тему.

Иногда разделение между колонной и элементами фермы или балки менее четкое, как в случае, когда разрабатываются «древовидные» конструкции.Такое выражение также использовалось в аэропорту Штутгарта (рис. 1.12) и более формально в аэропорту Станстед (рис. 4.29), в котором 36 деревьев колонн действуют как жесткий каркас и поддерживают наклонные ветви, которые сами поддерживают всю крышу.

4,5 Фермы и решетчатые фермы

Фермы и решетчатые фермы могут быть представлены как треугольные или прямоугольные сборки элементов растяжения и сжатия. Верхние и нижние пояса обеспечивают сопротивление сжатию и растяжению при общем изгибе, а перемычка или элементы жесткости противостоят силам сдвига.Могут быть созданы самые разнообразные формы ферм. Каждый из них может различаться по общей геометрии и по выбору отдельных элементов, из которых они состоят.

Фермы обычно связаны с скатными крышами и спроектированы так, чтобы соответствовать профилю крыши. Меньшие уклоны крыши приводят к более тяжелым поясам сжатия, тогда как более крутые уклоны кровли требуют более длинных и часто более тяжелых элементов распорки.

Решетчатые фермы обычно ассоциируются с длиннопролетными балками, у которых верхние и нижние пояса обычно горизонтальны.Однако для более плоских крыш можно эффективно использовать решетчатые фермы с наклонным верхним поясом.

4.5.1 Формы ферм

Фермы или решетчатые фермы могут иметь несколько основных форм, как показано на Рисунке 4.30. Даны общие названия этих форм ферм и их типичный диапазон пролетов. Их изготавливают путем соединения стандартных секций болтами или свариванием. Для пролетов до 20 м достаточно использовать уголки, тройники и полые более легкие профили. Для очень длинных пролетов могут потребоваться полые профили UC или более тяжелые.Смешанное использование этих секций может быть целесообразным для минимизации визуального воздействия элементов жесткости. Эти альтернативные типы секций показаны на Рисунке 4.31. Фермы очень эффективны при использовании стали, но их изготовление относительно дорого. Стяжки обычно легче хордовых.

• Решетчатые фермы Уоррена или Пратта

Решетчатые балки имеют широко параллельные верхние и нижние пояса, в которых распорные (диагональные) элементы расположены в форме W или N соответственно.В балке Пратта (форма N) ориентация элементов распорки обычно изменяется в середине пролета. Верхний пояс обычно предназначен для защиты от продольного изгиба за счет регулярного крепления прогонов крыши или плиты перекрытия.

Ярким примером конструкции, образованной, по сути, круглой трехмерной балкой Уоррена, является London Eye, спроектированный Marks Barfield Architects (цветная пластина 23). См. Также цветную табличку 4.

Балки Pratt — это традиционная конструкция, в которой часто используются уголки и Т-образные профили.Они эффективны при выдерживании вертикальных нагрузок, поскольку все сжимающие элементы короткие (то есть вертикальные элементы), а более длинные диагональные элементы находятся в состоянии растяжения.

Балки Уоррена (W-образная форма) часто изготавливаются из трубчатых секций, поскольку они эффективны в качестве элементов жесткости, которые действуют

4.30 Различные формы обычных стропильных ферм и решетчатых балок

попеременно при растяжении и сжатии. В легких зданиях подъем ветра может быть значительным и может вызвать изменение сил, действующих на ферму.Финк, Хоу и французские фермы

Эти особые формы скатной фермы формируют форму готовой крыши. Швы вершины и карниза между поясами булавят. Они часто используются в жилых домах и фермах небольших пролетных крыш и обычно содержат тройники и угловые элементы. Балка Vierendeel

Это другая форма конструкции, в которой отсутствуют диагональные элементы жесткости, а соединения между горизонтальными и вертикальными элементами выполнены с моментом —

4.31 Различные типы стальных профилей, используемых в стойках ферм. Фермы Vierendeel дороги в использовании стали и в производстве, и подходят только для использования в особых обстоятельствах, например, когда размер проемов максимален, чтобы обеспечить прохождение коммуникаций. Тем не менее, можно спроектировать одну панель Виренделя в центре стандартной балки Уоррена или Пратта, особенно если балка выполняет композитное действие с плитой перекрытия. Ферма тетива

Один пояс фермы тетивы изогнут по высоте и завязан между ее опорами.Легкие фермы этой формы также могут быть ориентированы вертикально для поддержки облицовки и остекления, где архитектурное выражение фермы особенно важно.

Ножничная ферма

Ножничная ферма представляет собой вариант стандартной формы фермы и предлагает архитектурные возможности и большую высоту над головой, но конструктивно менее эффективна из-за меньшей глубины. Ферма крыши северного освещения

Фермы северного освещения традиционно используются для коротких пролетов в промышленных цеховых зданиях.Они позволяют получить максимальную выгоду от естественного освещения за счет использования остекления на крутых склонах, которые обычно обращены на север или северо-восток, чтобы уменьшить солнечное излучение. Разработки формы крыши

Большинство из вышеупомянутых решетчатых балок и ферм можно развить в более интересные структурные и архитектурные формы. Некоторые возможности, включая изогнутые и мансардные крыши, показаны на рис. 4.32.

4.32 Разработка типовых ферм и решетчатых форм

4.33 Решетчатые фермы в сочетании с сборными стальными колоннами образуют гибридную структуру портала в Британской школе, Кройдон (архитектор: Кэссиди Таггарт)

4,34 Решетчатая ферма тетивы павильона Великобритании, Экспо 1992, Севилья (архитектор: Николас Гримшоу и партнеры)

Фермы предлагают прекрасную возможность для архитектурного выражения в различных формах, как показано на рисунках 4.33 и 4.34.

В зависимости от формы фермы могут рассматриваться и другие компоненты меньшего размера, например:

Кабели (или стальные канаты) скручены из нескольких прядей или набора проводов.Кабели могут быть пропитаны и покрыты нейлоном или ПВХ, а также могут быть смазаны и оцинкованы для защиты от коррозии. Кабели обладают высокой прочностью на разрыв, но часто имеют низкую пластичность. Они подходят только для растягиваемых элементов ферм, например, ветрозащитных балок для застекленных стен.

Крепления к тросам обеспечивают механизм сцепления с прилегающей конструкцией. Особое внимание необходимо уделить аэродинамическому демпфированию длинных стяжек на кабелях при воздействии ветра.

Отдельные стержни изготовлены из прочной стали, концы которых имеют резьбу для крепления к стальным муфтам.Стержни — это линейные и более жесткие элементы, тогда как тросы будут прогибаться естественным образом. При установке рамы стержни обычно слегка натягиваются. Они подходят только для сопротивления напряжению. В «ветровой балке» они могут быть предварительно натянуты, чтобы изменение ветровых нагрузок не приводило к сжатию.

Стальные балки можно рассматривать как X-образные фермы, хотя они визуально более заметны.

4.5.2 Шарнирно-сочленение элементов ферм

Те же понятия, которые определяют отношения между элементами в раме, чтобы придать масштаб, акцент и артикуляцию частям, одинаково важны для отношений между элементами в отдельном элементе с фиксированной общей геометрией и конечными условиями.Эта точка схематично проиллюстрирована для простой плоской фермы на рис. 4.35, в которой положение шарнирных соединений между элементами растяжения и сжатия, а также внутри самих элементов сжатия может создавать различные детали и эффекты. Этот принцип обычно применим к любому типу участников. Конкретная форма соединений зависит от поперечного сечения отдельных элементов.

4.5.3 Трубчатые фермы

Фермы с трубчатыми элементами могут обеспечить элегантные конструктивные решения для длиннопролетных крыш.Их также можно использовать в качестве «передаточных конструкций» для поддержки нескольких этажей выше и для создания открытых зон циркуляции внизу. Отношение пролета к глубине длиннопролетных ферм, использующих трубчатые секции, может находиться в диапазоне от 20 до 25, уменьшаясь до 10-15 для сильно нагруженных применений. Трубчатые фермы могут иметь очень простую форму, как показано на Рисунке 4.36, который иллюстрирует использование

.

4.35 Шарнирное соединение элементов фермы для создания различных эффектов

4.35 Шарнирное соединение элементов фермы для создания различных эффектов

4.36 ферм в штаб-квартире Toyota, Суиндон (архитектор: Шеппард Робсон)

фермы с параллельными поясами. Наклонные трубчатые фермы могут использоваться в форме «гнутой пластины» для отражения формы крыши, как показано на рисунке 4.37. Горизонтальным силам противодействуют стяжки (см. Раздел 7.5).

Могут быть созданы более сложные стропильные фермы с треугольным поперечным сечением, как показано на Рисунке 4.38. Ферма тетивы в спортивном зале, показанном на рис. 4.39, использовала тяжелый верхний пояс и вертикальные стойки с легкими распорками и нижние элементы пояса.Видимая глубина

4.37 Наклонные трубчатые фермы для создания складчатой ​​пластинчатой ​​крыши (архитектор: Haworth Tompkins Architects)

4,37 Наклонные трубчатые фермы для создания складчатой ​​пластинчатой ​​крыши (архитектор: Haworth Tompkins Architects)

4,38 Изогнутые треугольные фермы на заводе Motorola в Суиндоне (архитектор: Шеппард Робсон)

4,40

Эйр)

Депо Стратфорд-Маркет, Лондон (архитектор: Уилкинсон

4.41 Изогнутые фермы крыши на терминале TGV в аэропорту Шарля де Голля, Париж (архитектор: Aeroports de Paris)

4,40

Эйр)

Депо Стратфорд-Маркет, Лондон (архитектор: Уилкинсон

4,41 Фермы крыши с глубоким изгибом на терминале TGV в аэропорту Шарля де Голля, Париж (архитектор: Aeroports de Paris)

фермы тетивы уменьшено за счет использования этих легких компонентов.

Длиннопролетные фермы в депо Stratford Market расположены по пересекающейся ортогональной схеме и поддерживаются на деревьях колонн, чтобы минимизировать эффективный пролет ферм (см. Рисунок 4.40). В Ponds Forge, Шеффилд, фермы крыши были ориентированы по диагонали через ограждение и опирались на диагональную решетку из трубчатых элементов (см. Цветную табличку 20).

В кровельных фермах терминала TGV в аэропорту Шарля де Голля в Париже использовались трубчатые фермы с загнутым вниз нижним поясом, конфигурация которого обычно противоположна желаемой для большинства крыш, но которая вызывает поразительный архитектурный эффект. Наклонные трубчатые колонны поддерживают верхние пояса четырех ферм, как показано на рисунке 4.41.

4.42 Треугольные фермы крыши в аэропорту Гамбурга (архитектор: Фон Геркан Марг и партнеры)

В аэропорту Гамбурга треугольные фермы изогнуты по своей длине и поддерживаются наклонными трубчатыми распорками, как показано на рисунке 4.42. .

Прочтите здесь: Соединения между разделами

Была ли эта статья полезной?

цилиндрических сводов и народная архитектура: изогнутые конструкции с круглой крышей

Здания изогнутого стиля меняют ландшафт районов по всему миру.Архитекторы использовали неотъемлемые преимущества цилиндрических сводов, открытой архитектуры, арок, сегментных арок, изогнутых балок, тюдоровских арок и самих хижин Quonset, чтобы повысить функциональность и внешний вид своих проектов.

Первыми, кто в полной мере воспользовался аркой, были римляне. За это время строители построили здания, основанные больше на народной архитектуре той эпохи. Римское проектирование зданий основывалось на традициях и знаниях сообщества, а не на навыках одного конкретного специалиста.

Многие сооружения, основанные на народной архитектуре других культур, были созданы из материалов, которые не могли выдержать длительные периоды времени, но римляне создали большую часть своих зданий из бетона. Они соединили раствор с заполнителем, таким как кирпич, чтобы создать бетон, из которого были построены здания, которые простояли тысячи лет.

Еще один строительный материал, который выдержал испытание временем, — это сталь. Высококачественные сборные дома SteelMaster использовались архитекторами для создания самых великолепных проектов в отрасли.Современная стальная архитектура здания, в которой используется классическая арочная конструкция, делает нынешние здания красивыми и прочными. Кроме того, добавление арки к зданию может быть отличным способом добавить уникальный элемент в традиционный дизайн.

Структуры, которые можно было бы легко считать образцами хорошего архитектурного дизайна, включают Arc House в Нью-Йорке, спроектированный Мазиаром Бехрузом, стальные конструкции арочного стиля, спроектированные известным архитектором Майклом Грейвсом, и множество других зданий, которые изменили ландшафт современного архитектура.

Есть несколько теорий, которые диктуют, что именно приносит зданию печать одобрения архитектурного мира. Одна из этих теорий называется «Семь светильников архитектуры». Его создал искусствовед и теоретик Джон Раскин. Он определил семь различных квалификаторов, которые представляют требования, определяющие хороший архитектурный дизайн. Теория Семи Светильников Архитектуры использует жертву, истину, силу, красоту, жизнь, память и послушание, чтобы определить, какие сооружения достойны быть помещены в категорию «хорошая архитектура».

Раскин родился в Лондоне в 1819 году в богатой семье. Он часто ездил в Венецию на лето, и именно здесь он обнаружил свою любовь к красивой архитектуре. После посещения места, где горожане нашли время, чтобы сделать вещи красивыми, он боялся вернуться в темные и непривлекательные постройки своего родного города, которые отражали плохое экономическое положение того времени.

Раскин довольно много говорил о правде, связанной с теорией искусства. Он считал, что строители должны быть верны материалу, который они использовали, и что вещи должны быть красивыми.Он был одним из теоретиков того времени, по-настоящему ценившим эстетику строительства.

Эта теория была продемонстрирована на некоторых современных конструкциях Quonset Hut. Архитекторы использовали сталь в сочетании с другими строительными материалами для создания изогнутых конструкций крыш, которые поразили зрителей и других дизайнеров. Использование смешанных материалов позволяет им создать здание, которое демонстрирует эстетику архитектуры, а также гарантирует, что здание достаточно прочное, чтобы выдержать что угодно.

Система изогнутых панелей

SteelMaster позволяет современным архитекторам создавать функциональную архитектуру. Эти структурные формы не только полезны, но и красивы с эстетической точки зрения. Классические хижины Quonset использовались военными во время Второй мировой войны для солдат, которым требовались быстрые и простые в строительстве укрытия, которые можно было перевезти в другие места. Они также использовались как сельскохозяйственные постройки и промышленные постройки. На протяжении многих лет SteelMaster взяла этот дизайн и открыла безграничные возможности для дизайнеров, которые хотят создавать отмеченные наградами конструкции, которые изменят определение современной архитектуры.

Другая школа мысли была создана Витрувием Поллио, который также верил в красоту вещей, но он также считал, что они должны быть функциональными. Он утверждал, что существует три принципа хорошей архитектуры, включая долговечность, практичность и красоту.

Витрувий судил строения по их способности выживать во времени. Когда он посмотрел на строение, он спросил, служит ли оно функциональному назначению и насколько оно привлекательно для человеческого глаза. Для него архитектура заключалась во всем здании, а не только в одном его аспекте.

Как современная, так и традиционная конструкция полукруглой арки позволяет архитекторам соответствовать критериям обеих теорий. Даже самая простая конструкция SteelMaster легко удовлетворяет этим требованиям. Наша модернизированная система изогнутых панелей соответствует классическому стилю конструкции, которая была создана для военных, и теперь она используется в различных творческих целях некоторыми из самых талантливых архитекторов мира.

Прикрепленные конструкции

и отдельные конструкции крыши: красиво и правильно для вас

Рассмотрение ваших вариантов конструкции наружной конструкции с крышей может быть волнующим и сложным.На ваше решение будут влиять различные факторы. Один из первых и самых важных вариантов, который вам придется сделать, — это прикрепить или отсоединить конструкции крыши. Замечательно то, что есть два элемента, которые действительно помогут вам найти то, что подходит для вашего дома. Во-первых, вам нужно принять во внимание размер вашего открытого жилого пространства. Во-вторых, трудно сделать вывод, какие личные предпочтения / будут ваши личные предпочтения в отношении вашего двора. Давайте посмотрим, какая конструкция в конечном итоге будет лучше всего служить вам и вашему дому.

навесных и отдельно стоящих конструкций крыши:

Прикрепленная конструкция крыши

Мы не противопоставляем их друг другу, когда обсуждаем прикрепленные конструкции крыши в сравнении с отдельными. Это просто вопрос места и вкуса. Проще говоря, любой дом может выиграть от прикрепленных конструкций крыши. Однако, если у вас есть меньшее открытое жилое пространство, прикрепленная конструкция крыши может лучше всего служить вашей линии собственности. Хотите ли вы использовать его для развлечения гостей, семейных обедов на открытом воздухе, защиты от солнца на улице или для более легкого перехода из дома на улицу; вы сможете извлечь из них пользу множеством способов.

Ключевым моментом является адаптация к любой конструкции крыши. Ваши предпочтения должны определять большую часть (если не все) ваших решений о том, прикреплена ли конструкция крыши или нет. Прикрепленные конструкции крыши защищают ваше пространство от солнца, дождя и других погодных условий в зависимости от вашего выбора. Один из роскошных способов использовать прикрепленную конструкцию крыши — спроектировать под ней летнюю кухню. Таким образом, вы сможете готовить на открытом воздухе в любую погоду.

Существует широкий выбор стилей и типов материалов.Если у вас есть или вы думаете о добавлении патио в свое пространство, одна из наиболее распространенных целей прикрепленных конструкций крыши — это покрытие патио. Некоторые предпочитают сплошную крышу, а другие хотят, чтобы больше естественного солнечного света проникало через крышу в стиле перголы. Вам нужно что-то, что будет соответствовать вашему стилю так же, как и вашему дому.

Отдельно стоящая конструкция крыши

Выбор между прикрепленными или отдельно стоящими конструкциями крыши может быть непростым, если у вас более крупная линия собственности.Опять же, этот выбор основан на ваших предпочтениях и доступном открытом жилом пространстве для создания такой конструкции. Те, у кого больше земли, чаще выбирают отдельно стоящую конструкцию крыши из-за некоторых преимуществ, которым она служит.

Отдельностоящие кровельные конструкции — это устойчивые конструкции с твердой кровлей, которые не прикреплены к внешней стороне вашего дома. Это могут быть такие конструкции, как беседки и беседки. Обсуждая, стоит ли использовать прикрепленную конструкцию крыши или отдельно стоящую, некоторые могут предпочесть прикрепленную конструкцию из-за фактора «удобства»; тем не менее, вы сможете создать на своей собственности определенное пространство, которое будет четко отделено от внутренней части вашего дома с помощью отдельной конструкции.

С отдельными конструкциями крыши вы сможете получать больше естественного света в своем доме и на улице. Когда у вас есть прикрепленная конструкция крыши, вы препятствуете попаданию естественного света внутрь вашего дома круглый год. Вы сможете сделать любые пристройки в вашем доме или наружной конструкции проще, чем с помощью навесной конструкции. Есть выбор стиля, материалов, размеров, местоположения и дополнительных функций для создания вашей индивидуальной конструкции.Мы преуспеваем в проектировании отдельно стоящих крыш, которые будут лучше всего служить вашему дому, жилому пространству на открытом воздухе и семье.

Что оба могут вам предложить

Между прикрепленными и отдельно стоящими конструкциями крыши есть множество элементов, которые вы сможете настроить, а также другие дополнительные функции на выбор. В зависимости от ваших предпочтений вы можете добавить следующее: декоративное освещение, развлекательные системы, погодозащищенные звуковые системы, вентиляторы, функции обогрева, летнюю кухню, бар / барную стойку с раковиной и многое другое.Надеюсь, теперь вы понимаете, как выбор между прикрепленными и отдельными конструкциями основан на доступном пространстве и личных предпочтениях. Это делает процесс принятия решения намного проще и менее напряженным, когда вы знаете, к чему все это сводится.

Заключение

Добавление функций хардскейпа к вашему жилому пространству на открытом воздухе позволяет вашей семье проводить больше времени на свежем воздухе. Это также увеличивает стоимость вашего дома, если вы когда-нибудь собираетесь продать его в будущем. В Seasonal Landscape мы гарантируем, что любые элементы, такие как прикрепленные или отдельные конструкции крыши к вашей собственности, будут спроектированы и установлены безопасно, профессионально и с учетом ваших требований.Мы также являемся сертифицированными подрядчиками Unilock. Мы хотим, чтобы наши клиенты были довольны результатами на долгие годы. Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше о наших предложениях и услугах!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.