Архитектурные конструкции. Часть 1,2. Казбек-Казиев З.А. 1989. Архитектурные конструкции. Часть 1. Казбек-Казиев З.А. 1989. Специальность "архитектура"
 Скачать 3.19 Mb.
|
и средней этажности. Скатные крыши и чердаки.кость против воздействия солнечной радиации, стойкость к химической агрессии веществ, осаждающихся из атмосферы, и т. д. Область применения чердачных скатных крыш ограничивается в основном гражданскими зданиями малой я средней этажности. Применение таких крыш в зданиях свыше пяти этажей не рекомендуется. Это связано с трудностями уборки снега, необходимостью отвода воды через внутренние водостоки (СНиП) и т. п. Форма крыши материал кровли играют весьма важную роль в архитектуре зданий небольшой этажности. При установлении формы крыши существенное значение имеет уклон ee скатов или, что тоже, уклон покрытий. Он определяется плоским углом "наклона ската к условной горизонтальной плоскости и выражается в градусах, процентах, через тангенс этого угла в виде простой дроби С/4, Vio) или десятичной (0,25; и т. д.). Уклон покрытий тесно связан с кровельным материалом: каждому материалу присущи допустимые пределы этого уклона (см. табл. IX. Вместе стем, устанавливая уклон, архитектор должен принимать во внимание и климатические условия места строительства. Так, в районах со значительными снегопадами желательно, избегать отложений снега, имея ввиду, что при уклоне ската снег не держится на кровлях, а при гладких поверхностях кровель и при углах ^45° в районах со значительной величиной ветрового напора нерациональны высокие крыши в южных районах, где значительна солнечная радиация, не рекомендуется пологая кровля темных тонов и т. п. Для скатов чердачных крыш чаще всего принимают уклоны от 1 : 5 до 1:1 При меньших уклонах применяются другие кровельные материалы, и, как правило, другие конструктивные решения — совмещенные (бесчердач- ные) покрытия (более подробно рассмотрены в гл. Такие покрытия с уклонами порядка и 10%) называют пологими. покрытия с 'уклоном кровель до 2,5% называют плоскими. Обычно их используют для устройет:- ва террас, открытых площадок на крышах и т. д, те. как эксплуатируемые плоские покрытия. По количеству скатов чердачные крыши бывают одно, двух, четырех- и многоскатными (рис. Х. Архитектуру крыши формируют также такие ее элементы, как полувальмы, слуховые окна, наличие мансард и т. п. Ребро двугранного угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами, называется коньком. Треугольный скат крыши, расположенный в торце вытянутого в плане здания, называется вальмой; неполный торцовый скат — полувальмой. Если же крыша заканчивается в торце вертикальной стеной, то могут быть два решения: торцевая стена поднимается выше поверхностей ската крыши, образуя щипец; скаты крыши перекрывают торцевую стену и выступают передней, образуя крытый сверху треугольный участок стены — фронтон. При устройстве на этой стене горизонтального карниза, отделяющего треугольный участок, образуется тимпан фрон- тона. Выступ крыши перед фасадом, заканчивающийся капельником, препятствующим стеканию и смачиванию водой поверхностей стены, называется свесом. Вынос (расстояние от стены) этого свеса обычно ^50...60 см. В местах ппересечения — соседдних скатов образуется двугранный угол, который может быть выступающими западающим. Линия пересечения выступающего угла называется накос- ным ребром западающего — ендовой. Как правило, скаты кровли имеют одинаковый уклон. В этом случае положения линий накосного угла иен- довы в плане совпадают с биссектрисами углов здания (рис. Чердачные скатные крыши, как правило, не утеплены. Теплозащитные 9 5 ограждающие функции присущи только чердачному перекрытию. Исключение составляют участки крыш, расположенные над мансардными этажами (наклонные участки в таких случаях устраиваются скатные бесчердач- ные совмещенные покрытия. Неутепленный чердак должен обязательно проветриваться. Естественная вентиляция предохраняет его летом от перегрева, зимой от образования инея и конденсата из переувлажненного воздуха чердака. Переувлажняется воздух вследствие проникновения паров влаги снизу через неплотности чердачных перекрытий. Температура же воздуха в пределах чердака зимой существенно различна она подогревается поступающим снизу теплом и охлаждается под кровлей с выделением конденсата (если эта температура выше С) или инея (менее С. Конденсат или оттаявший иней капает на чердачное перекрытие и увлажняет его, ухудшая его теплоизоляционные свойства. Для борьбы с этим необходимы меры по защите утеплителя ив том числе интенсивное проветривание чердака. Для этого применяются слуховые окна, равномерно размещенные вдоль здания так, чтобы обеспечить сквозное проветривание (низ слухового окна располагают нам выше верха чердачного перекрытия вентиляционные отверстия под карнизом; вытяжные трубы (если это требуется, размещаемые по коньку крыши. В зоне, прилегающей к карнизу, утеплитель покрывается водозащитной коркой, предохраняющей его от 'намокания стекающими каплями кон- денсата. Конструкции чердака проектиру- руются так, чтобы был обеспечен свободный проход высотой не менее ми шириной не менее 1,2 м (на отдельных участках протяженностью дом допускается высотам) вдоль чердака в самых низких местах у наружных стен высота должна быть не менее 0,4 м, для обеспечения периодического осмотра и при необходимости ремонта конструкции" , IX.2. Стропильные конструкции Стропильными конструкциями (или просто стропилами) называют, совместно с обрешеткой, несущий остов крыши. Эти термины происходят от деревянных конструкций плотницкой работы. Нынче они же распространяются и на несущие конструкции крыши из металла и из железобетона. Конструкции' подразделяются Рис. Ч IX. 1. Основные формы чердачных скатных крыша — односкатная; б двухскатная ломаного профиля, с мансардой в пример построения плана скатов крыши где общий вид двускатных г ,- крыш с фронтоном, валь- / мой и полувальной ил схема проветривания^^ чердаков, а также воздуш- ных прослоек совмещенной крыши; / — скат конек 3 — накосное ребро — ендова; 5 — вальма; 6 — полувальма; 7 — свес крыши; S — фронтон 9 тимпан фронтона 10 — слуховое окно // — щи- ( ы) ' пец; 12 — решетка жалюзи приточное отверстие 14 — вытяжное отверстие — карниз фронтона на две основные группы насланные и висячие стропила. Основным элементом наслонных стропил являются наклонные одно-, двух- и многопролетные балки, располагаемые вдоль скатов стропильные ноги, работающие на изгиб по балочной схеме. Помимо этих элементов наслонные стропила включают также систему прогонов, стоек, подко- сов, лежней, поддерживающих стропильные ноги и передающих нагрузку на нижерасположенные стены или столбы. Наслонные стропила (рис. применяют в тех случаях, когда в здании имеются два или несколько рядов вертикальных опор (стен или столбов) расстояние между которыми) не превышают J5... 8 м такие пролеты легко перекрытьнаклонны- ми балками (стропильными ногами) из досок, брусьев или бревен, располагаемыми вдоль скатов на расстояниях друг от друга в осях (шаге стро- пил) порядками более. Величина шага устанавливается расчетом. Внутренние стены и столбы до- вбдят обычно только до уровня, превышающего верх чердалного перекрытия на 1 5 . . . 20 см нет смысла загромождать конструкциями пространство чердака. Их заменяет система стоек шаг 4 . . . 6 м, покоящихся на лежнях и поддерживающих верхний продольный брус — прогон. Стропильные ноги укладываются на прогоны, а нижние концы этих ног на подстропильные брусья — мауэрлаты. Для жесткости и устойчивости стро- пил между стоиками и прогонами вводят подкосы, разгружающие прогоны и образующие сними подстропильную раму. Подкосы применяют также и для разгрузки стропильных ног. Расстояние между опорами L пролет балки стропил без подкоса) обычно не превышает 5 .:. 5,5 м (рис. IX.2, а); ! при введении же подкоса стропильная балка превращается в двухпролетную (li и / 2 ) и расстояние L можно увеличить дом б ив. Если при этом длина стропильной ноги превышает стандартную длину лесоматериалов, ее проектируют составной. Стропила для других значений см. на рис. IX.2 г, и. На внутренних опорах подкосы нужно устанавливать с двух сторон — для погашения распора у основания стойки угол между подкосом и стойкой не должен превышать. У наружных стен во избежание срыва кровли ветром стропильные ноги через одну крепят проволочной скруткой ( 4 . . . 6 мм) к костылю или ершу, заделанным либо в стену, либо к балочным элементам чердачного пе- рекрытия. Диагональные (или накосные) стропильные балки, укладываемые в местах накосных ребер крыши, опираются в коньке либо на коньковый прогон, либо на прибоины стропильных ног детали В » и Г » на рис. IX.3). Стропильные ноги, устанав- ' ливаемы^ в углах, врубаются в диагональные балки, располагаясь сними водной плоскости. Эти диагональные балки имеют большую длину и большие нагрузки и потому поддерживаются дополнительными опорами в пролетев виде подкосов, стоек, шпренгелей (рис. 1Х.З,<3). Стропильные ноги и накосные стропильные балки не должны соприкасаться с каменной кладкой карнизов стен во избежание загнивания. Для устройства обрешетки на карнизных свесах применяются деревянные антисептирован- ные доски шириной 25...40 мм, прикрепленные гвоздями сбоку к стропильным ногами как бы продолжающие их вдоль скатав сторону свеса, такие прибоины называются кобылками. На диагональных стропильных балках эти кобылки прибиваются с двух сторон — вдоль двух скатов (рис. 1Х.З,а). Все размеры стропильных ног, обрешетки, подкосов и других определяются расчетом. Ширина досок, применяемых дл}глстропил, обычно равна. 50 мм, брусьев —60... 140 Мм. Мауэрлаты выполняют из брусьев или 160X180 мм либо из Глава IX. Крыши и кровли зданий малой и средней этажности бревен 180... 200 мм, отесанных на менные стены с подкладкой толя. Со- два канта. Лежни имеют те же сече- пряжения стропильных элементов ния при установке их на стены и рас- между собой выполняются для эле- четные сечения при установке на ментов из брусьев и бревен — на вруб- столбы. И мауэрлаты, и лежни антиках, шипах, скобах для элементов из септируются и укладываются на ка- досок — на гвоздях. Рис. IX.2. Наслонные стропила скатных крыш: а—и — схемы стропил (размеры в м) (е — односкатных,--же—ц_— двускатных к — общий видав схемы работы одно- и двухпролетных стропильных ног / стропильная нога 2 — мауэрлат; 3 — подкос 4 — лежень 5 — стойка 6 — прогон — распорка 8 — схватка 9 — кобылка 10 — обрешетка // — свес крыши Зак. 1687 Глава IX. Крыши и кровли зданий малой и средней этажности Из деревянных стропил в настоя- виде готовых к монтажу щитов. Стро- щее время в массовом строительстве пильный щит состоит из стропильных чаще применяют дощатые главным ног, брусковой обрешетки и диаго- образом из сборных укрупненных эле- нальных раскосов, придающих щитам ментов заводского изготовления — в жесткость. В простейшем случае щи- Рис. IX.3. План и детали наслонных стропила — план стропил; б — узлы в, г, еж узлы сопряжений элементов д — шпренгель под наносную ногу 1 — стропильная нога 2 — наносная (диагональная) стропильная нога 3— прогон 4 — нарожник; 5 — мауэрлат; 6 — кобылка 7 — внутренние стены — шпренгель; 9 — стойка 10 — подкос лежень П — антисептированная подкладка 13 — скоба 14 — прибоина; 15 — двусторонняя накладка на гвоздях 16 — скрутка из проволоки П — ТОЛЬ Глава IX. Крыши и кровли зданий малой и средней этажности Рис. IX.4. Сборные дощатые щитовые стро- пила: а — фрагмент общего вида б — схема им арки- ровка; в — узел сопряжения щитов- икон ь - ко вой фермы го пор- н ы й узел стропильный щит 2 — коньковый щит Л ,— коньковые фср- мочки;^э — подстропильная рама 5 — подкладной элемент мауэрлат; 7 — карнизный щит 8 — крепежная скрутка из проволоки прокладка из толя костыль или ерш ты укладывают непосредственно на мауэрлаты и коныковые прогоны. Ин - терёснеё конструкция"рис. ГХ.4. Здесь, наклонные подстропильные pамы играют одновременнои роль прогонов и роль подкосов стропильных ног, обеспечивая пространственную жесткость всей стропильной конструкции. В среднем пролете они перекрыты. стропильными фермочкаНи 3, входящими в состав коньковых щитов Сборным выполняется и карнизный щит 7, включающий кобылки Не получили широкого распространения сборные надлонные железобетонные стропила несмотря на то, что они долговечны, экономичны, несгора- емы (риса. Стропильные ноги этих стропил выполняются в виде железобетонных балок прямоугольного или таврового сечения. По стропильным ногам можно применять обрешетки из дерева, металла, железобетонных брусков. В двух последних случаях шаг стропильных ног можно увеличить дом и цедесообраз- Глава IX. Крыши и кровли зданий малой и средней этажности Рис. IX,5. Сборные железобетонные стропила: а — с железобетонными стропильными ногами и обрешеткой б — из железобетонных ребристых плит в — детали обрешетки / — обрешетка из деревянных брусков под обычную кровлю //— обрешетка из железобетонных или металлических балочек под кровлю усиленного профиля г — опирание плит на прогон / — стропильная нога 2 — железобетонный прогон 3 — кирпичный столб 4 — железобетонные бруски обрешетки 5 — обрешетка 6 — дощатый настил над карнизом 7 — кобылки выпуск арматуры 0 4 . . . 6 мм 9 — гвозди 10 — антисептированный брусок — кляммеры; 12 — волнистая асбестовая фанера усиленного профиля 13 — фасонный коньковый элемент кровли 14 — ребристая железобетонная плита 15 — конько- вый элемент нее применять типы кровли, которые по долговечности соответствовали бы несущим элементам крыши — например, волнистые асбестоцементные листы усиленного профиля скреплением на металлических кляммерах. При деревянных обрешётках 5 к стропильным ногам крепятся на скобах или болтах деревянные бруски, к которым прибивается обрешетка.. При применении сборных железобетонных плит (рис. IX.5, б, г) ребра играют роль стропильных нога тонкостенные плиты являются элементом кровли. Висячие стропила применяют в тех случаях, когда в здании внутренние опоры стены или столбы отсутствуют и вследствие значительного расстояния между наружными стенами устройство наслонных стропил с образованием скатов невозможно. В этих случаях пролет между наружными стенами перекрывают стропильными фермами. Применение в чердачных крышах этих ферм имеет целью решить одновременно два вопроса при отсутствии внутренних вертикальных опор образовать одно, двускатную крышу и при тех же условиях подвесить несущие конструкции чердачного перекрытия. Стропильной фермой называют такую несущую конструкцйю, которая состоит из системы стержней, шар- ниросоедененных своими концами. Места соединения называют узлами ферм. Стержни наружного контура образуют верхние и нижние пояса ферм. Расположенные внутри контура вертикальные стержни называются стойками (или подвесками),-наклон- ные стержни — подкосами (или раско- сами. Все стержни совместно, образуют решетку, вследствие чего фермы называют решетчатой конструкцией. Наиболее целесообразный способ загружения такой конструкции — приложение нагрузок в узлах (рис. В этом случае стержни работают толь Глава IX. Крыши и кровли зданий малой и средней этажности кона сжатие или растяжение (а, в,/) в отличие от стропильных ног-балок, работающих на изгиб. Так, при приложении нагрузки к верхнему узлу треугольной фермы наклонные элементы верхнего пояса работают на сжатие ив местах их опирания на наружные стены может возникнуть распор, если для его восприятия не сделать горизонтальный нижний стержень на растяжение. Шарнирно соединенная в узлах треугольная система — простейшая ферма — укладывается через прокладки на стену с передачей стене только вертикальных опорных ре- акций. Рис. IX.6. Висячие стропила скатных крыш: а-—е — схемы стропила, в — схемы распределения усилий б, г — варианты натру- жений); / — со стропильными ногами и прогонами // — обрешетка опирается непосредственно на висячие стропила / — прогон 2 , 4 — черхний и нижний пояса ферм 3 — стропильная нога 5 — балки чердачного перекрытия S — стойка подвеска прогон чердачного перекрытия 8 — подкос 9 — ригель 10 — накладки из досок или стали с двух сторон // •*- болт 12 — прибоина; 13 -- антисептированная подкладка Ц — толь -15 * скоба а ) Глава IX. Крыши и кровли зданий малой и средней этажности Описанный характер работы этой фермы возможен в том случае, если на верхние узлы таких ферм укладывается продольный прогон, поддерживающий обычные наслонные стропильные ноги, укладываемые другим концом на мауэрлат (узел А. В этих случаях фермы ставятся на расстоянии не менее 3. . . 4 м друг от друга. При другом способе загружения висячих стропил (//) на стержни верхнего пояса непосредственно опирается обрешетка, те. эти стержни становятся стропильными ногами и они работают не только на сжатие (как элемент ферм, но и на изгиб (как стропильная балка. Шаг таких ферм должен соответствовать шагу стропильных ног. Такой способ загружения целесообразен при расстояниях между опорами не болеем. При таких значениях балки 5 чердачного перекрытия укладываются автономно непосредственно на наружные стены, т. е. вне всякой связи с вышележащей конструкцией крыш (рис. IX.6, б). При пролетах порядкам балки чердачных перекрытий во избежание неоправданного увеличения их размеров нуждаются в промежуточной опоре — продольном брусе Этот прогон можно подвесить к висячим стропилам. Для этого в состав треугольной фермы нужно ввести подвеску ее также называют висячая бабка, Вместе пересечения подвески с затяжкой образуется новый узел фермы, сокращающий размер затяжки и предотвращающий ее провисание (см. деталь Б на рис. IX.6 один из вариантов решения этого узла. Последующие увеличения пролетов требуют уменьшения расчетной длины стержней верхнего пояса (вводятся подкосы) и уменьшения расчетной длины балок чердачных перекрытий Для этого вводятся дополнительные подвески с прогонами и т. д. При пролетах свыше 8 м экономически и технически целесообразнее висячие стропильные фермы ставить реже через м, в узлах ферм располагать прогоны, по которым укладывают обычные наслонные стропила (первая схема загружения из вышерас- смотренных). Материал висячих стропил скатных крыш — в основном дерево в виде досок, брусьев, бревен. Растянутые элементы иногда выполняются из стальных стержней (фермы называют металлодеревянными). Редко применяются и металлические фермы. Кровли Основное назначение кровли изоляция чердачного помещения от атмосферных осадков и ветра. Для устройства кровли применяются различные материалы, при выборе которых учитывается допустимый уклон кровли (см. табл. IX.1), а также строительные и экономические характери- стики. Металлическая кровля выполняется из оцинкованных или черных листов кровельной стали стандартных размеров шириной 5 1 0 . . . 710 мм, длиной 7 1 0 . . . 3000 мм, толщиной от до 2 мм (рис. Листы соединяют между собой с помощью фальцев, которые бывают двух типов — стоячие и лежачие. Стоячие располагают вдоль скатов крыши, лежачие — поперек ив ендовах. Лежачие фальцы загибают в направлении стока воды при небольших уклонах ив ендовах их делают для надежности двойными. Листы кровель- |