Сложная кровля: расчет, формы и конструкция
- Описание
- Особенности проектирования и строительства
- Распространенные виды
- Вальмовая
- Многощипцовая
Конструкция крыши коренным образом влияет на внешний вид дома. В ней может отображаться индивидуальность здания, подчеркивается особенный дизайн. Именно поэтому сложная кровля становится популярной и востребованной как в частном, так и в коммерческом строительстве. Но как скажется ее конструкция на эксплуатационных свойствах? Для этого необходимо проанализировать ее характеристики.
Описание ↑
Прежде всего, нужно узнать, какие конструкции относятся к сложной кровле. Определение можно взять из СНБ ГЭСН 12 1.11. Согласно этому нормативному документу существует 3 вида кровли в зависимости от сложности.
- Простая. На 100 м² поверхности приходится максимум 2 ската.
- Средняя. На такой же площади может находиться от 2-х до 5-ти скатов.
- Сложная. Количество скатов превышает 5.
Однако нужно учитывать и форму. Если ознакомиться с принятой классификацией по ЕНиР-7: 1 к сложным конструкциям относятся криволинейные (купольные, шатровые, сводчатые) с совмещением их по периметру свыше 10%. Если суммировать все эти данные, то можно сформировать общее определение.
- Крыша сложной формы характеризуется наличием 5-ти и более плоских скатов, либо их меньшим количеством при характерной криволинейной поверхности.
Помимо оригинального внешнего вида подобные конструкции должны выполнять свои прямые функции – защиту здания от влияния погодных факторов и максимальное сохранение тепла в нем. Во многом это зависит от применяемой схемы установки и расходных материалов. Поэтому самостоятельное конструирование не рекомендуется. Эта работа должна выполняться профессиональными архитекторами, так как они учитывают все необходимые факторы и нюансы. В противном случае кровля не будет выполнять своего предназначения, и увеличиться трудоемкость поддержания ее в соответствующем состоянии.
Особенности проектирования и строительства ↑
Составление проекта сложной кровли является неотъемлемым этапом при создании документации для строительства нового дома. Также возможен монтаж новой крыши для старого здания. Но в этом случае в расчет берутся характеристики несущих стен, максимальная нагрузка на них.
Что необходимо предусмотреть, чтобы сделать функциональную и красивую сложную кровлю? Фото уже готовых проектов выгодно отличаются от стандартных. Для достижения такого результата архитекторы и инженеры обращают внимание на следующие параметры.
- Стропильная система
- Угол наклона
Также нужно учитывать трудоемкость организации ендов – мест состыковки скатов. При большом угле наклона между ними установка стандартных пластиковых или оцинкованных коробов невозможна. Поэтому ендова обустраивается с помощью мягких материалов – рубероида с битумным покрытием и специальных монтажных лент.
Учитывается количество сложных элементов, которые присущи большинству видов сложной кровли. Узлы несут определенную эксплуатационную и эстетическую нагрузку.- Ендовы. О них говорилось выше. Проблема проектирования и монтажа может возникнуть при одновременном примыкании 2-х и более скатов друг с другом.
- Конек. Предназначен для соединения скатов в верхней точке их соприкосновения. Должен выполнять функции защиты от внешних погодных факторов, а также является важным элементом при создании вентиляции крыши.
- Дополнительные элементы. К ним относятся защитный парапет, снегозадержатели на крыше, вентиляционные трубы и т.д. Актуальность монтажа определяется еще на этапе проектирования и связана с особенностью конструкции и ее свойствами.
Все это напрямую сказывается не только на строительстве, но и на ремонте сложной кровли. Профессиональный подход заключается в создании инструкции для проведения восстановительных или обслуживающих работ. При этом предусматриваются меры безопасности.
Совет
Также к расчетной снеговой нагрузке суммируют ее возрастание за счет нахождения на крыше рабочего персонала.
Распространенные виды ↑
Если была выбрана сложная конструкция крыши, то сразу нужно подготовиться к увеличению расходов по ее созданию – как на проектирование, так и на строительство. Чаще всего выбирают проекты с прямолинейными плоскостями скатов. По своей трудоемкости они не сильно отличаются от стандартных, разница составляет в расходе материала.
Вальмовая ↑
Она состоит из 4-х скатов, два из которых образуют конек здания. Другие имеют треугольную форму и примыкают по торцам крыши. Несмотря на кажущуюся простоту нужно учитывать несколько нюансов при строительстве и обустройстве.
- Обеспечение герметичности на стыках ската. Эта задача решается с помощью установки мягкого водонепроницаемого материала с битумной пропиткой и стальных защитных элементов.
- Желоба водостока должны располагаться под каждым скатом, формируя замкнутую систему водоотвода.
Вальмовую крышу можно сделать самостоятельно. Главное, учитывать снеговую нагрузку и правильно рассчитать ее вес. Он не должен превышать заданный параметр для несущих стен здания.
Многощипцовая ↑
В конструкцию входит несколько пар скатов, соединенных между собой ендовами. Это один из ярких примеров сложной кровли. Видео подобных зданий привлекают своей оригинальностью, но при выборе проекта с подобной крышей могут возникнуть трудности. Прежде всего – это большой вес. Поэтому самостоятельное проектирование и строительство подобных конструкций не рекомендуется.
Нужна ли сложная кровля для стандартного дома? Для ответа на этот вопрос нужно определиться с бюджетом строительства и требованиями к внешнему виду здания. Зачастую делают крышу обычной двухскатной. Но если есть желание сделать интересный и отличающийся от других дом – сложная кровля будет оптимальным способом на практике реализовать подобный проект.
© 2022 stylekrov. ru
Сложная кровля: красота требует знаний
Дома бывают разными. Они могут быть одной и той же площади, построенными в одной и той же местности, но одни будут называться «дворцами» и «замками», а другие — просто «постройками». Замышляя строительство коттеджа, которому уготована судьба родового гнезда, будущий домовладелец вряд ли хочет возвести «постройку». А дворец или замок, пусть и совсем небольшой, должен соответствовать канонам стиля, одним из которых является наличие сложной кровли замысловатой конфигурации, многоскатной, с коньками, башенками и прочими традиционными атрибутами. Впрочем, часто сложная кровля — это не только дань архитектурной моде, но также и функционально необходимый элемент дома необычной планировки. Конечно, сложная кровля потребует дополнительных затрат. Но главное — для ее возведения нужны специальные знания и высокая квалификация проектировщиков и строителей.
Архитектурные фантазии
Член-корреспондент Международной академии архитектуры Жан Вержбицкий в своей книге «Архитектурная культура» написал: «Специфика произведений архитектуры состоит в том, что материальное (функционально-техническое) и духовное нераздельно слито в них, составляя целостность, которая обладает качествами, не свойственными каждой части в отдельности». Строители также разделяют эту точку зрения, полагая, что наличие сложной кровли может быть оправдано как с эстетической, так и с практической точки зрения.
«Сложная кровля, как правило, высокая, если речь идёт о частном домостроении: её высота должна составлять две трети высоты фасада, — считает Алексей Ручан, производитель работ компании «Иллеонстрой». — Это, наряду с наличием ряда разных конструктивных элементов, придаёт ей величественность. И одновременно позволяет эффективнее использовать чердачное пространство, как правило, в качестве мансарды, для которой стоимость квадратного метра площади ниже, чем на основных этажах».
По словам специалиста, если при проектировании фасадов принято придерживаться прямоугольных форм, то для крыш оставляют самые смелые фантазии. Их делают вальмовыми, пирамидальными, многощипцовыми, шатровыми, купольными, коническими и даже моновариантными. Наиболее популярными в этом ряду являются вальмовые кровли, дающие в двух перпендикулярных друг другу фронтальных сечениях треугольник и трапецию. Если же основание дома квадратное, то вальмовая кровля трансформируется в пирамидальную четырёхскатную.
«Кровля, образованная пересечением двух скатов разной высоты, называется многощипцовой, — добавляет Василий Десятун, руководитель департамента кровельных систем Группы компаний Металл Профиль, ведущего российского производителя кровельных и фасадных систем. — Она имеет очень привлекательный вид, хороша для домов сложной планировки, с пристройками».
Однако специалист советует не забывать, что чем сложнее конфигурация кровли, тем более детального и тщательного расчёта она требует.
Подводные камни
Одними из наиболее проблемных с точки зрения проектирования и эксплуатации мест любой кровли являются внутренние углы между скатами, получившие название «ендовы», в просторечии — разжелобки. И чем сложнее многоскатная кровля, тем больше у неё таких «узких мест».
Зимой в ендовах скапливается снег, который оказывает дополнительное давление на скаты под ними. К примеру, снеговая нагрузка для средней полосы России составляет в среднем 180-240 кг/м2 для горизонтальной поверхности. На кровельных скатах оно будет меньше за счёт их уклона. А вот в ендовах, напротив, может достигать величины в 500 кг/м2 и даже больше. И чем сложнее кровля, чем круче её скаты, тем больше на ней таких снеговых мешков.
В то же самое время для скатов с уклоном более 60° давление снега вообще можно не учитывать. «Снег-то им не страшен, но в ветреную погоду высокие крыши подвержены влиянию эффекта паруса с аэродинамической силой, создающей давление до 35 кгс/м2, — предупреждает Роман Устименко, технический специалист компании «Кровмаркет». — Воздушный удар под гидроизоляционный ковёр крыши, концентрированное давление в ендовах в сочетании с разряжением с противоположной стороны могут повредить кровлю». Именно поэтому нередки случаи, когда ураганы разрушают сложные кровли, для которых характерны большие площади гидроизоляционных ковров. Поэтому многие специалисты считают, что норматив для максимальной скорости ветра в 100 км/час, который установлен для расчёта крыш, следует увеличивать при проектировании кровель сложной конфигурации.
Помимо снега и ветра, есть ещё ливневые дожди. Для простых двухскатных крыш они совершенно безопасны. Но чем больше ендов, тем серьёзнее воздействие водяных потоков на кровлю. Так, при дожде интенсивностью 50 мм на крышу площадью 60 м2 в час обрушится до 3 т воды, которая устремится в ендовы. В минуты пиковых осадков уровень воды в разжелобках может достигать 10-20 сантиметров. При сильном ливне вода часто переливается через желоба в ендовах, что приводит к протечкам. Избежать подобных неприятностей помогут правильное проектирование кровельной системы и надёжная гидроизоляция.
Особенности проектирования и монтажа сложных кровель
Специалисты в один голос утверждают, что сложные кровли требуют тщательной проектной проработки. Строить их на глазок — опасно. Даже если не принимать в расчёт переменные снеговые, ветровые и ливневые нагрузки, только квалифицированный проектировщик сможет точно рассчитать силу постоянного давления стропил, прогонов, обрешётки и кровельного пирога на мауэрлат. Что касается непогоды, вызывающей переменные составляющие, обусловленные превратностями погоды, то здесь вычисления усложняются. «В многоскатной крыше всё взаимосвязано. Стропила должны выдерживать постоянную и переменную нагрузку. Во многом особенности проектирования зависят также от выбора кровельного материала», — говорит проектировщик Андрей Костиков.
К примеру, если кровельное покрытие, в силу своих физико-химических свойств, способно потерять гибкость, то крыша может дать течь. Причина заключается в том, что для многоскатных конструкций всегда закладывается максимально допустимая величина прогиба стропил, которая не должна превышать 1 см на 2,5 м длины. Иначе говоря, шестиметровый скат, даже усиленный внутренними раскосами, может прогнуться на 2,5 см, и это допускается строительными нормами. Таким образом, кровельное покрытие должно выдерживать эти колебания, то есть обладать достаточной эластичностью на изгиб.
Здесь самое время вспомнить о покрытиях на битумной основе, включая гибкую черепицу, для которых, с одной стороны, характерна ковровая монолитность, а с другой — остекление (полная потеря эластичности) в мороз. Прогиб скатов под тяжестью снеговой шапки или в результате воздействия шквалистого ветра лишает битумный ковёр жёсткой опоры и увлекает его за собой. Это всё равно что согнуть хрупкое стекло. В результате целостность покрытия может быть нарушена, и оно потеряет устойчивость к воздействию воды и ветра. Такого принципиального недостатка лишены металлочерепица и цементно-песчаная черепица.
Однако цементно-песчаная и натуральная черепицы требуют монтажа на обрешётку мощной гидроизоляции, например, наплавляемой подложки из рубероида: только так можно защитить эти типы кровель от протечек в ендовах. Но рубероид, опять-таки, имеет битумную основу и, подобно гибкой черепице, может быть повреждён в сильный мороз.
Таким образом, полностью избежать перечисленных проблем поможет металлочерепица. «В этом случае роль водоотвода на внутренних пересечениях скатов сыграет нижняя планка ендовы с краями по 300 мм в обе стороны. Герметизация между собственно листами металлочерепицы и планками ендов осуществляется с помощью самоклеящегося пористого уплотнителя, а крепление всех элементов покрытия производится оцинкованными саморезами с окрашенной головкой и ЭПДМ-прокладкой», — объясняет Василий Десятун (ГК Металл Профиль).
Тем не менее, никакое кровельное покрытие, включая металлочерепицу, не даёт 100% гарантии от протечек. Тем более если вспомнить, чем может быть чреват прогиб под воздействием снеговой или ветровой нагрузки. Да и конденсат, образующийся на тыльной поверхности листов металлочерепицы, так же, как и дождевая вода сверху, собирается в ендовах. Поэтому они по-прежнему остаются зоной повышенного риска и требуют особо надёжной подкровельной гидроизоляции.
Учитывая это обстоятельство, даже при использовании надёжных гидроизоляционных мембран под ендовами их монтируют внахлёст в 2-3 слоя. Если ендов много, это усложняет монтаж и существенно повышает расход материала. Поэтому для сложных кровель предпочтительны более эффективные решения, например, диффузионные мембраны Dorken DELTA®-VENT N из трёхслойного нетканого полипропилена, соединённого послойно на молекулярном уровне ультразвуковой сваркой. «Благодаря высокой прочности и трёхслойной структуре мембрану DELTA®-VENT N можно укладывать в один слой даже на наиболее проблемных участках кровель: под ендовами, примыканиями, в узлах сопряжения, т.е. в тех местах, где обычные гидроизоляционные мембраны и плёнки укладывают в 2-3 слоя», — отмечает Валерий Нестеров, генеральный директор ООО «Дёркен».
Чем легче — тем прочнее
Сложная кровля автоматически подразумевает и сложную стропильную конструкцию: на мауэрлате крепится каркас, состоящий из хитросплетений стропил, затяжек, стоек, подкосов и ригелей. Зачастую это схемы из множества треугольников, реализованных из бруса и досок. К примеру, шпиль радиусом три метра и четырёхметровой высоты имеет порядка восьми стропил, а в конусной конструкции их число может вырасти до 24. Вопрос, чем крыть подобные башни, становится главным.
Натуральная или цементно-песчаная черепица в данном случае подойдёт не лучшим образом, разве что формы «бобровый хвост», да и то с применением большого количества ручного труда на её резку. Если же башня венчает крышу, то усиливать придётся всю стропильную конструкцию. Ведь вес черепицы составляет 40-70 кг/м2, а это означает, что рассматриваемая башня с площадью поверхности 19 м2 с учётом веса стропил «потянет» примерно на 1,5 тонны. Если же использовать в качестве кровельного покрытия метеллочерепицу (4-5 кг/м2), то вес конструкции будет всего килограммов 200.
А ведь мы рассматривали всего одну башенку, которых, вообще говоря, может быть и несколько. По словам Алексея Ручана (компания «Иллеонстрой»), сложные кровли всегда имеют несравнимо большие площади поверхности, чем простые двускатные. Это означает, что лёгкие кровельные материалы здесь предпочтительнее, особенно в регионах со снежной зимой. Кроме того, за счёт снижения величины постоянной нагрузки на стропильную систему высвобождается резерв прочности для противодействия переменным внешним нагрузкам. В итоге одна и та же стропильная конструкция, крытая, скажем, металлочерепицей, выдержит куда более жёсткий удар стихии, нежели в случае использования натуральной черепицы.
Сложная кровля — ответственный выбор, требующий профессионального подхода к проектированию и монтажу. Но если всё сделано правильно, то дом получит не только модный «головной убор», но и долговечную, надёжную защиту от капризов погоды, а его обитатели — дополнительное полезное пространство, позволяющее существенно увеличить жилую площадь.
Пресс-служба Группы компаний Металл Профиль
Формы и стили крыш — Archtoolbox
Каждая крыша предназначена для определенной цели, при этом эстетическая привлекательность является лишь одним из многих соображений, которые необходимо учитывать.
В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных стилей и форм крыш, дав вам представление об их отличительных характеристиках.Имейте в виду, что многие из этих форм крыш можно комбинировать или соединять в одном здании, чтобы создать более сложную крышу, что может привести к более интересной композиции.
- Разница между крутой и пологой крышей
- Плоская крыша
- Односкатная крыша или крыша Skillion
- Двускатная крыша
- А-образная крыша
- Шатровая крыша
- Мансардная крыша
- Гамбральная крыша
- Крыша солончака
- Крыша капота
- Крыша монитора
- V-образная крыша или крыша-бабочка
- Арочная крыша
- Купольная крыша
Разница между крутой и пологой крышей
Все крыши можно разделить на крутые и пологие. Крыши с пологим уклоном обычно называют плоскими крышами (см. описание ниже), в то время как крыша с уклоном 3:12 или более (что означает, что крыша возвышается на 3 дюйма над 12-дюймовым прогоном) известна как крыша с крутым уклоном.
Плоская крыша
Хотя название говорит об обратном, плоские крыши не являются полностью плоскими. Это гарантирует, что дождевая вода сможет должным образом стекать на уровень земли. Уклон крыши определяет используемые материалы, например, уклон черепичной и шиферной крыши может варьироваться от 12,5 до 22 градусов, в зависимости от производителя. Обычные мембранные материалы для плоских крыш включают системы модифицированного битума, термопласта или синтетического каучука. Однако для фальцевых крыш с уклоном 1,5 градуса можно использовать такие материалы, как цинк или медь.
Плоская крышаОдноскатная крыша или Skillion Roof
Односкатная или Skillion крыша имеет четкую конструкцию с заметным уклоном, состоящим из одной плоской поверхности. Их также иногда называют односкатными крышами, односкатными крышами и односкатными крышами. Крыша наклонена под перпендикулярным углом и не прикреплена к какой-либо другой поверхности крыши, что было популярной техникой крыши, использовавшейся в викторианский период. Недвижимость с мансардной крышей, как правило, бывает круглой или бабочкообразной. Круглые скиллионные крыши имеют плавно изогнутый край, а конструкции бабочки наклоняются к определенной точке.
Односкатная крышаДвухскатная крыша
Это один из самых традиционных стилей крыши, также известный как скатная крыша, которая отличается треугольной формой «А». Наклонные стороны сходятся на коньке, а на дальнем конце образуют стены с треугольным расширением, известным как фронтон. Размеры сторон диктуются потребностями недвижимости и не обязательно должны быть одинаковыми по размеру. Бывают также случаи, когда в большом жилом доме требуется более двух фронтонов для создания дополнительной глубины и структурной поддержки. Другие варианты двускатных крыш включают вальмовые, изогнутые двускатные и восьмиугольные.
Двускатная крышаКрыша с А-образным каркасом
Как видно из названия, крыша с А-образным каркасом имеет остроконечную форму буквы «А» с симметричными наклонными сторонами. Отличительный дизайн часто можно увидеть в зданиях в традиционном стиле, таких как коттеджи и деревенские хижины, а также в домах с А-образным каркасом. Владельцы недвижимости, живущие в более холодных местах, получают выгоду от естественного дренажа, обеспечиваемого формой крыши, которая позволяет соскальзывать сильному снегу, снижая вероятность его замерзания, что создает дополнительные проблемы.
А-образная крышаШатровая крыша
Шатровая крыша характеризуется наличием четырех наклонных граней, соединяющихся с каждой стороной здания. Прямоугольные конструкции являются наиболее распространенными и обычно имеют четыре грани с одинаковым уклоном, образуя уникальную симметричную крышу. Варианты квадратной формы также являются популярным выбором, и при использовании они будут напоминать пирамидальную отделку, поскольку в конструкции не используются фронтоны или другие вертикальные стороны. Водосточные желоба можно легко прикрепить благодаря положению линии крыши наверху стены, а вальмовые крыши являются надежным выбором для зданий, расположенных в ветреных местах.
Шатровая крышаМансардная крыша
Мансардные крыши представляют собой разновидность вальмовых крыш, каждая наклонная секция которых разделена надвое. Секция, ближайшая к стенам, круто поднимается, чтобы максимально увеличить пространство под крышей, с небольшим наклоном, продолжающимся к центру. С внешней точки зрения это создает впечатление, что плоская крыша находится на вершине дома, поскольку видна только крутая часть. Это стиль, популярный в традиционных домах во Франции и Германии, поскольку его архитектура была представлена французским дизайнером Франсуа Мансаром в 15 и 16 веках.
Мансардная крышаВальмовая крыша
Между вальмовой крышей и мансардой есть некоторое сходство из-за наличия двух скатов в конструкции. Тем не менее, разница между стилями заметна: у Gambrel вдвое меньше сторон, чем у Mansard. Вальмовые крыши имеют крутой, почти вертикальный скат, а верхний скат имеет более пологий уклон. Крыша обычно нависает над фасадом здания и имеет вертикальные фронтоны. Их обычно можно увидеть на таких зданиях, как фермерские дома, амбары и бревенчатые хижины, а также на старинных объектах, относящихся к эпохе грузинской и голландской колоний.
Крыша GambrelКрыша солончака
Фронтоны расположены на каждом конце крыши солончака, но имеют асимметричную форму, одна сторона которой длиннее другой. Их обычно можно найти на старых владениях в колониальном стиле, в которых когда-то жили первые поселенцы в Новой Англии, а также в регионах Среднего Запада. В течение этого периода владельцы недвижимости с растущими семьями, нуждающимися в дополнительном пространстве, превратили существующие двускатные крыши в солонку, чтобы создать необходимое им помещение, оставаясь при этом экономными в использовании материалов. Также бывает, что некоторые дома с крышами из соляных ящиков были построены с уже установленной односкатной крышей.
Крыша солончакаКрыша капота
Крыша капота имеет двойной скат со всех четырех сторон. По этой причине многие люди видят в ней модифицированную двускатную или вальмовую крышу. Его также называют крышей с карнизом из-за пологого наклона, нависающего над краем собственности, который удваивается как покрытие крыльца или патио. Верхняя часть спроектирована так, чтобы иметь более заметный угол и более крутой шаг. Капот тесно связан с французской народной архитектурой, встречающейся в южных регионах, таких как Миссисипи и Луизиана, но также по-прежнему популярен для коттеджей и ранчо.
Капотная крышаМониторная крыша
Мониторная крыша создает «вторую» крышу на приподнятой части здания и проходит параллельно основной крыше. Мониторный элемент дизайна относится к самой высокой части конструкции, которая создает эффект «атриума». Жалюзи или окна фонаря и вентиляционные отверстия, обеспечивающие дополнительный свет и вентиляцию, обычно располагаются на крыше монитора по длине приподнятого центрального прохода. Этот стиль обычно ассоциируется с фермерскими домами и промышленными зданиями, хотя он также может быть расположен в сельской местности, где иногда используется для жилых домов.
Мониторная крышаV-образная крыша или крыша-бабочка
Легко понять, почему этот тип крыши известен как крыша-бабочка или V-образная крыша, дизайн которой четко определяет его название. Вместо наклонов, направленных вверх, они перевернуты, чтобы создать букву «V» в середине секции крыши. Крыши-бабочки, которые обычно считаются современным стилем, хорошо сочетаются с экологически чистыми зданиями, а отсутствие водосточных систем упрощает установку и скрытие солнечных панелей. Французский архитектор Ле Корбюзье ввел этот стиль в 19Чили 30-х годов, прежде чем он прибыл в Соединенные Штаты в середине 1940-х годов. В основном они встречаются в старых кварталах, построенных во времена атомной эры.
Крыша в форме бабочки или VАрочная крыша
Широкая изогнутая форма арочной крыши придает этой конструкции уникальный профиль. Они могут быть самонесущими или несущими, в зависимости от ширины и армирования, используемого при строительстве здания. Крыши с бочкообразным сводом и сводчатые крыши являются двумя наиболее распространенными типами арочных конструкций, которые некоторые также называют радужной или готической арочной крышей. Вы увидите арочные крыши на амбарах, конюшнях, складах и исторических зданиях, в то время как минималистская привлекательность также хорошо сочетается с современными, экологически чистыми объектами, стремящимися максимизировать распределение естественного дневного света.
Арочная крышаКуполообразная крыша
Полукруглая форма куполообразной крыши сохраняет одинаковую структуру по всему периметру, а ее вершина иногда имеет круглое отверстие. Этот тип крыши имеет долгую историю, восходящую к римскому и персидскому периодам, а также является неотъемлемой частью многих местных строительных традиций. На протяжении веков использовался ряд различных стилей купольных крыш, в том числе луковичный купол, составной купол, свод монастыря и бесчисленное множество других. Этот тип крыши не только создает эффектный внешний вид, но и обладает высокой ветроустойчивостью, а при изготовлении из подходящего материала обеспечивает надежное энергосбережение.
Купольная крышаСтатья обновлена: 27 августа 2022 г.
Помогите сделать Archtoolbox лучше для всех. Если вы обнаружили ошибку или устаревшую информацию в этой статье (даже если это всего лишь незначительная опечатка), сообщите нам об этом.
Полезные инструменты для архитекторов и проектировщиков зданий
Покорение сложных крыш — Изящное домостроение
Краткое содержание: Монтажник крыш Райан Смит подробно описывает свой метод выкладки боковых вальм и ендов, которые нужно отодвинуть от угла, чтобы создать равные и ровные свесы. Расчеты могут быть сложными; Создав чертеж вида в плане на куске фанеры, Смит описывает каждый шаг своего процесса, чтобы установить выступ и определить все углы.
Я не начинал с отличных методов для определения и резки сложных крыш. На крышах с бастардом вальмы и ендовы я ждал, пока стены будут подняты, и использовал струны и угольники для определения углов. Вроде получилось, но не идеально. После многих лет поздних ночей и выходных, проведенных в моем гараже и за его пределами, обрабатывая идеи и проверяя их, а также применяя эти уроки на реальных домах, я научился разбираться в большинстве вещей самостоятельно. Теперь я могу начать придумывать и резать крышу до того, как остальная часть команды закончит палубу первого этажа (не то чтобы они были достаточно медленными, чтобы это произошло).
Большая часть моего обучения резке крыш в основном самоучка включала определение углов и смещений для неправильных ребер и неправильных ендов — того, что строители называют ублюдками. Бастард — это любое бедро или долина, которая поддерживает 90 124 различных скатов крыши 90 125 по обе стороны от нее, скажем, 7-дюймовый 12-дюймовый с одной стороны и 12-дюймовый 12-с другой. Эта неправильная геометрия является головной болью для многих плотников. Если вы хотите сохранить равные, ровные свесы, ублюдочное бедро или впадина не могут приземлиться на угол, как это было бы с одинаковыми шагами с обеих сторон. Бедро или долина должны отойти от угла, чтобы сделать это возможным. Насколько он смещается и в какую сторону зависит от шагов и глубины нависания. Вырезы птичьего рта и/или высота пластин на верхней части стен по обе стороны от углов также будут разными.
Есть способы вычислить все это, используя только калькулятор, и есть много разных способов визуализировать эту неправильную геометрию. Я разработал свой собственный метод рисования всего этого, чтобы увидеть, что происходит. Я делаю один чертеж высоты с разными шагами, чтобы определить высоту над плитой для обычных стропил. Затем я создаю чертеж вида в плане, который я могу использовать, чтобы увидеть все углы, которые мне нужны, чтобы сделать разрезы стропил для каждой части крыши, а также любые вычеты или дополнения, которые мне нужны для расчета длины стропил и конька. Тем не менее, я все еще использую свой строительный калькулятор для некоторых базовых расчетов, а не рисую некоторые вещи, отчасти для экономии времени, потому что я понимаю, что происходит, а отчасти для того, чтобы чертеж не был слишком загружен.
Я рисую эти штуки в натуральную величину на листах фанеры. На каждый дом, который мы складываем, я всегда заказываю два листа 3/4 дюйма. фанера с прямоугольными краями как раз для этого. Я ненавижу пытаться рисовать на OSB; обычно у него слишком много текстуры для четких линий. Важно убедиться, что край, с которого вы начинаете, является прямым, иначе углы будут неправильными (вы можете нарисовать прямой угол, но это не так просто, как снять рулетку с края). Чем тоньше линии, тем точнее все будет. Я затачиваю свой столярный карандаш до остроты и оттачиваю его на шлифовальном бруске каждые пару линий. Для измерений и прямых линий я использую рулетку, угольники для каркаса и стропил, а также длинную металлическую линейку.
Это все, что нужно настроить для расчета. Сделал бы я это так, если бы не был самоучкой? Если бы я учился в школе или у другого кровельщика, этот метод не имел бы для меня особого смысла. Но это работает, и это может быть хорошей отправной точкой для тех, кто пытается понять, как создавать сложные крыши. В следующем выпуске я расскажу об эффективной резке крыш, так что следите за обновлениями.
ВИД СВЕРХУ: Метод рисования в плане, показанный в этой статье, дает представление с высоты птичьего полета о том, как боковые бедра и долины пересекают внешний край стен, на которых они сидят, и субфасцию, которая прибивается гвоздями. им. На приведенных ниже рисунках показано, как неправильное ребро (слева) и неправильной формы ендова (справа) соотносятся с чертежами в плане (видны на обшивке справа), которые мы создадим на следующих страницах. |
1) РАЗМЕЩЕНИЕ ПТИЦЫ
Если вам нужны одинаковые и ровные свесы, то для разных шагов по обеим сторонам бастарда необходимо внести коррективы, чтобы компенсировать их разную высоту на одном и том же участке. Вырезы птичьего рта, высота пластины или и то, и другое будут отличаться от одной стороны угла к другой. Возможно, вам придется добавить дополнительные пластины, короткую каленую стену или сделать стену выше на более крутой стороне крыши, чтобы правильно расположить стропила. Это упрощает визуализацию и вычисление высоты пластины и высоты над пластиной (HAP) для птичьего рта.
Начните с рисования фасции и линии здания (расстояние между внешним краем фасции и линией здания равно выступу), затем продлите откосы назад от верхнего центра фасции через линию стены ; эти линии представляют вершины стропил. Начертить поле можно, просто выровняв 12-дюймовый. отметка на лезвии обрамляющего квадрата с верхним центром фасции, отмечающая соответствующий шаг от языка квадрата и соединяющая эту отметку с верхним центром фасции. После того, как линии для вершин стропил будут нарисованы, измерьте и отметьте глубину стропил на квадрате от них и нарисуйте линии, обозначающие основания стропил.
HAP отчасти продиктован кодом — есть максимум, который вам разрешено врезать в стропило. В Международном жилом кодексе (IRC) этот максимум составляет одну четверть глубины стропильного материала. Там, где я работаю, нам разрешено углубляться до одной трети — во всяком случае, меня никогда не призывали к этому. Я использую это требование в качестве руководства для установки HAP в задней части птичьей пасти. После того, как стропила нарисованы, я рисую птичий рот и пластину, на которой он сидит. Исходя из этого, я могу просто посмотреть, как другие стропила пересекают линию стены, чтобы определить разрезы птичьего рта и дополнительную обшивку или высоту стен, необходимые для их поддержки. На верхнем чертеже показано обычное стропило 7 из 12 поверх стандартной стены. На нижнем рисунке показано то же самое стропило с наложенным стропилом 12-в-12. Они начинаются с одной и той же точки в центре фасции, но для поддержки более крутого уклона требуется дополнительная высота стены.
2) СОЗДАНИЕ ВЫСТУПЛЕНИЯ
Я начинаю с линий, представляющих внешнюю часть панели. Начиная с нижнего правого угла, нарисуйте линии на 2 дюйма от обоих краев, продолжая их до краев сверху и снизу, а также слева и справа, убедившись, что они перпендикулярны краям фанеры. Лезвие обрамляющего угольника шириной 2 дюйма — это простой способ получить это смещение.
Затем я отмечаю толщину фасции и половину толщины фасции и рисую линии, идущие к концу листа, чтобы обозначить их. Линия половинной толщины — это то, что я называю «точкой плоскости» — по ней я строгаю обшивку. Вам не обязательно делать это таким образом, но это обеспечивает плавный переход от фасции к настилу крыши для капельницы.
Установив фасцию, я рисую линии пластин, которые представляют внешнюю сторону здания. Это навес. Отмерьте от лицевой стороны фасции полную глубину выступа в обоих направлениях. Я работаю в реальных размерах; в этом случае выступ составляет 16 дюймов, поэтому я измеряю 16 дюймов снаружи фасции. Пересечение этих линий пластин дает вам как внутренний угол, так и внешний угол.
3) ОТМЕТИТЬ ОСЕВУЮ ЛИНИЮ
Следующий шаг — это ключ, открывающий все двери: установление угла обзора бедер и долин. Бедра всегда предпочитают более крутой шаг; они будут двигаться назад по плите, имеющей более крутой склон (с долинами все наоборот). Здесь мы работаем с 7-в-12 и 12-в-12, и нам нужно определить, где эти два шага сходятся. Наш пробег составляет 16 дюймов от внешней стороны фасции до линии пластины. Точка плоскости, где я хочу, чтобы обшивка соприкасалась с фасцией, находится на расстоянии 3/4 дюйма от нее, оставляя 15-1/4 дюйма. Это пробег. В строительном калькуляторе введите 15-1/4 дюйма. ‘РАБОТА’ , 7 дюймов. «ШАГ» , затем нажмите «ВЗЛЕТ» . Сторона бедра 7-в-12 поднимается на 8-7⁄8 дюйма по сравнению с этим пробегом. Теперь нам нужно выяснить, где сторона бедра 12 дюймов 12 поднимается на 8-7/8 дюймов. Это легко сделать с шагом 12, потому что это угол 45 ° от горизонтали. Итак, 8-7⁄8 дюймов. «ПОДЪЕМ» на 12-дюймовом ‘ШАГ’ составляет 8-7/8 дюйма хода. (Для другого шага, скажем, 9-в-12, просто введите 8-7/8-дюймовый подъем, 9 дюймов ‘ШАГ’ , затем нажмите ‘ПУСК’ , и калькулятор точно скажет вам какой пробег вам нужен). Чтобы найти пересечение 7-в-12 и 12-в-12 на линии пластины, отмерьте 8-7/8 дюйма от точки плоскости вдоль линии пластины 7-в-12 и отметьте его. Проведите линию от центральной точки угла лицевой панели (это одна и та же точка плоскости, будь то внутренний или внешний угол) через отметку на линии пластины и продлите эту линию до края листа. Это становится общим центром для бедер и долин. Эта линия никогда не движется. Бедра будут смещаться вокруг нее (долины — нет), но эта линия всегда будет на месте. Отметьте эту линию как центральную, чтобы отслеживать, что к чему.
ДОБАВИТЬ ТОЧНОСТЬ Если ваш чертеж точен, вы можете измерить все, что вам нужно, прямо на полномасштабном чертеже. Для точности, когда это критично, используйте строительный калькулятор с дробным разрешением, установленным на 1⁄32 дюйма или выше. «ВЗЛЕТ» «БЕГ» «ШАГ» |
4) ИЗМЕНИТЬ РАСПОЛОЖЕНИЕ БЕДРА
Чтобы фасция выровнялась на второстепенном бедре и имела равные выступы, бедро должно немного сместиться. Выяснить это легко, используя технику французского писца. Нарисуйте перпендикулярную линию от центрального угла фасции, измеряя толщину материала бедра в каждом направлении. Здесь мы показываем 1-3/4 дюйма. лат. Отметьте 1-3⁄4 дюйма в обоих направлениях от конца центральной линии. Затем от концов этой перпендикулярной линии проведите линии, перпендикулярные центру фасции (плоская точка). Расстояние между точками пересечения этих двух линий с точкой плоскости точно соответствует ширине материала. Обратите внимание, что эти пересечения находятся на разном расстоянии от осевой линии — это называется «сдвиг по отвесу», и это должно произойти для выравнивания плоскостей крыши. Техника французского писца дает вам фактическое расположение плеч вальмового стропила.
Из этих точек нарисуйте внешние края (плечи) бедра. Для этого измерьте расстояние от каждой из точек, представляющих плечо бедра сзади, до общего центра, или просто измерьте длину с одной стороны, проведите линию, а затем измерьте и отметьте ширину материала (1-3⁄ 4 дюйма) от этой линии. Я проношу эти линии только к внутренней части лицевой панели, потому что именно там они получают отвесные хвостовые разрезы. Обратите внимание, что углы скоса этих отвесных срезов находятся прямо здесь.
5) ОТМЕТЬТЕ ПТИЦУ ПУТЬ
Я не хочу делать гигантский скос на своей птичьей пасти — я собираюсь сделать его прямоугольным. Но вы можете видеть, где бедро касается линии пластины. Прямоугольник через бедро от этой точки. Я обычно расширяю эту строку, чтобы сделать ее действительно очевидной, и обозначаю ее — в данном случае «BM LVL HIP».
Затем я отмечаю вычеты и другие вещи, важные для верстки. Сначала я отмечаю расстояние от внешнего угла до края вальмового стропила — насколько его край смещен от угла. Это простое измерение — здесь это 8-3⁄8 дюйма. Это важно, главным образом, для разметки линии плиты при «укладке» (термин кровельщика для сборки) крыши. Мы отмечаем это измерение на пластине, чтобы точно знать, где край бедра должен располагаться по отношению к углу.
Для расчета прогона вальмового стропила необходимо знать прогон до конька от обеих линий настила; Бег бедра — это всего лишь гипотенуза этого треугольника. Расстояния от линий пластин до центральной линии в задней части птичьего рта — точки, до которой я рассчитываю длину бедра, — становятся вычетами или добавлениями к пробегам для каждого шага. В этом случае, поскольку бедро смещается от линии платформы 7 из 12, я бы вычел расстояние от угла до центра птичьей пасти из пробега на стороне 7 из 12 (9). в.). Расстояние от центра птичьего рта до линии пластины 12 дюймов 12 добавляется к пробегу на стороне 12 дюймов 12 (1-1/8 дюйма).
6) ЦЕНТР ВАЛИНЫ
В отличие от вальм, впадины не нужно смещать от центральной линии, чтобы сохранить правильный выступ, поэтому я центрирую их по ней. Хитрость здесь в том, чтобы перестать смотреть на рисунок как на внешний угол и смотреть на него как на внутренний угол. Самое главное, что вы заметите, это то, что ендовное стропило разделяет линию пластины с более пологим уклоном, а вальма разделяет линию пластины с более крутым уклоном. Это всегда так.
Начиная с осевой линии, измерьте и отметьте половину толщины материала обрамления желоба в каждом направлении — в данном случае 7/8 дюйма в каждом направлении. Проведите эти линии к краю листа, начиная с внутреннего края фасции, что создает внутренний угол на конце стропила. Углы в этом углу — это именно то, что я собираюсь вырезать в конце долины, чтобы поймать 2x субфасцию.
Я также вырезал птичий рот для долины. Точно так же, как я делал это для бедра, я провожу линию от места, где ендова пересекается с плоскостью пластины, через стропило ендовы.
Затем я определяю поправки, которые мне нужно внести в прогон, чтобы рассчитать длину стропила ендовы от конька до центра птичьего рта. Я отмечаю линии от точки, где птичий рот касается квадрата центральной линии, до обеих линий пластины. Здесь эта центральная точка находится на расстоянии 6-5/8 дюйма от линии пластины на стороне 12-дюймов-12 и 7/16-дюйма. от боковой пластины 7-в-12. Эти длины используются при расчете хода долины. В нестандартной ситуации ендовы всегда длиннее бедер, и рисунок дает простой способ проверить правильность ваших расчетов. Измерьте расстояние от птичьего рта долины до птичьего рта бедра; на эту величину бег по долине всегда будет длиннее, чем бег по бедру.
7) НАЙТИ УГЛЫ НА ПЛАНЕ
Я обычно рисую гребни, но на самом деле их полезно включать только в том случае, если у вас сломано бедро или вам нужна дополнительная точность при расчете длины ендовы. Все углы плана, которые также являются углами скоса, необходимыми для резки, уже есть на чертеже. Для их измерения можно использовать угломер или угольник для стропил. Если вы хотите немного больше точности, вы можете использовать математику. Один из способов состоит в том, чтобы просто вставить подъем и разбег одного из треугольников на чертеже в строительный калькулятор и нажать 9.0124 «ШАГ» , и он сообщит вам угол (в нашем примере 7 дюймов «ПОДЪЕМ» , 12 дюймов «ПУСК» , «ШАГ» = 30,26°). Поскольку мы работаем с прямыми углами, все, что нам нужно сделать, чтобы получить противоположный скос, — это вычесть этот угол из 90° (90° — 30,26° = 59,74°).
Углы в плане/скосе на любой неправильной крыше с уклоном 12-в-12 вычислить проще всего; угол плана/скоса стороны 12-в-12 — это просто наклон противоположного шага. Все, что вам нужно сделать, чтобы найти это, это найти его на квадрате каркаса или стропила или получить его прямо из калькулятора (для шага 7-в-12 здесь просто введите 7-в. «ШАГ» , «ШАГ» , чтобы получить 30,26°).
8) РАЗРАБОТКА УГЛОВ НАБЕГА, НАГРАДА И УГЛА ЗАДНИХ
На каждые 12 дюймов обычных стропильных пролетов обычное вальмовое или ендовное проходит 16,97 дюйма. Эта длина (почти 17 дюймов) является тем, что строители называют «единицей бег» естественного бедра или долины. Тем не менее, это не единичный пробег для неравномерных бедер и долин. Вы должны выяснить это для любой комбинации питчей, с которыми вы работаете. Можно сделать это с помощью обрамляющего угольника прямо на чертеже, но для большей точности я его рассчитываю. Это легко, когда одна сторона представляет собой поле 12-в-12; вы просто наносите удар на одной подаче при подъеме, на другой — при беге и наносите удары по диагонали (7 дюймов «ПОДЪЕМ» , 12 дюймов. ‘RUN’ , ‘DIAG’ = 13-7/8 дюйма). Если ни один шаг не 12-в-12 (скажем, один 5-в-12 и один 9-в-12), есть пара шагов. Во-первых, нанесите удар с более мелкой высотой тона, как подъем, с более крутым шагом, как бег, и нажмите .). Затем введите рассчитанный шаг как «ШАГ» , введите 12 дюймов. «RUN» и нажмите «DIAG» , чтобы запустить устройство (в этом случае 13-3/4 дюйма).
Для примера в этой статье 13-7⁄8 дюйма — это наша единица длины. Это означает, что наше бедро или долина поднимается на 7 дюймов на каждые 13-7/8 дюймов пробега по его длине. Этот подъем и уклон также является шагом нашего вальмового или ендовного стропила, и нам нужно знать, каков он в градусах. Опять же, мы могли бы просто измерить его с помощью угломера, если бы вытянули его (что мы и сделаем через мгновение). Я использую калькулятор. Удар в 13-7/8-в. ‘РАБОТА’ , 7 дюймов. ПОДЪЕМ’ , ‘ШАГ’ = 26,77°.
Измерение единичного прогона используется для расчета стропил, а также для определения углов подпирания для вальм и ендов. Я обрезал все свои бедра и долины, чтобы у обшивки было больше поверхности, на которую можно опираться, и это упрощает укладку и делает ее более точной. (У меня был этот спор со многими другими плотниками, которые не обрезают бедра и ендовы. Они утверждают, что это не обязательно — и это не так. в плоскости с другими стропилами. Подрезая ендову, вы этого не сделаете; нарожные стропила идеально строгаются с ними. Но на самом деле подрезка ендов важнее для ендов. Не нужно использовать карандаш или угольник, чтобы выровнять верхнюю часть домкрата по центральной линии впадины.Вы просто держите верхний край щеки на домкрате заподлицо с плечом впадины, так что вы знаете, что это абсолютно идеально самолет.)
При неравномерном шаге углы на плечах бедер и ендов неровные. Определить эти углы несложно. Начиная с пересечения осевой линии и точки плоскости, измерьте единичный шаг — в данном случае 13-7/8 дюйма. Затем измерьте меньший шаг перпендикулярно этому — 7 дюймов в данном случае. Соедините конец этого 7-в. линия назад к центру фасции (точка плоскости). Образующийся треугольник представляет собой вальмовое или ендовное стропило, уложенное на бок (вы можете измерить уклон прямо от него с помощью транспортира или угломера).
Чтобы разработать углы поддержки, нарисуйте линию, перпендикулярную «верхнему краю» этого уложенного бедра, начиная с любого места вдоль этого верхнего края и обратно к центральной линии (вы собираетесь построить один и тот же треугольник независимо от с чего начать). Используя это пересечение в качестве центра, установите компас на длину линии, которую вы только что нарисовали, и поверните дугу от начала линии к центральной линии. (На самом деле вам не нужно делать дугу; вам просто нужно отметить центральную линию на том же расстоянии, что и линия от центральной линии до вершины опущенного бедра.) Нарисуйте линию, перпендикулярную центральной линии, проходящую через центральную точку дуги, которую вы только что нарисовали, до точки плоскости по обе стороны от центральной линии. Соедините точки, где эта линия пересекает точки плоскости, с точками, где вершина дуги касается центральной линии. У вас получится треугольник, представляющий углы наклона бедер и впадин. Опять же, вы можете измерить их с помощью угломера или транспортира, или измерить подъем и длину треугольников и использовать калькулятор, чтобы получить углы. Для них углы составляют 37,65 ° для стороны 12 дюймов и 12 и 14,71 ° для стороны 7 дюймов 12. Теперь, если вы возьмете любую циркулярную пилу и попытаетесь установить угол наклона 14,71°, это практически невозможно. Если вы скосите их на 15° и 38°, вы никогда не увидите этой разницы. Обозначьте эти углы на чертеже. Если вы хотите пойти дальше, вы можете отойти от центрального расстояния от точки плоскости вдоль фасции в обоих направлениях и измерить обратно до бедра, чтобы получить общую разницу для нарожных стропил.
Таким образом, у вас есть вся информация, необходимая для расчета каждого куска дерева на всей крыше на куске фанеры. Как только все нарисовано карандашом, я прохожу по нему тонким маркером разных цветов, чтобы все было легче различить при рисовании, и чтобы оно лучше держалось в условиях рабочей площадки; карандаш имеет свойство выгорать на солнце.