Лекция 9. Крыша (1-3)

9.1. Общие положения

Крыша– «пятый» фасад здания, основной элемент его инженерной защиты от воздействия окружающей среды. При этом крыша является важнейшей составляющей архитектуры здания.

Роль крыши не ограничивается только защитными функциями. Она еще и важный архитектурный элемент здания, играющий ведущую роль в его художественном решении. Силуэты крыш (скатных, шатровых, вальмовых, мансардных и др.), их пластика и цветовая гамма кровель – архитектурно-конструктивные средства проектирования зданий. Архитектурная выразительность зданий с плоскими крышами может решаться за счет таких элементов как парапеты, карнизы, ограждения эксплуатируемых участков.

Крыша подвергается вертикальным и горизонтальным силовым воздействиям (собственный вес, снег, ветер, кратковременные эксплуатационные нагрузки), а также воздействиям атмосферных осадков, солнечной радиации, переменой температуры и влажности наружного воздуха, воздействиям теплового потока с наружной стороны и потока пара изнутри.

Крыши должны отвечать ряду требований, а именно:

- иметь необходимую прочность – выдерживать снеговые, ветровые и дополнительные полезные нагрузки (эксплуатируемые крыши);

- иметь достаточную водонепроницаемость и быстрый отвод атмосферной воды;

- обеспечивать защиту от ударного (дождь, град) и воздушного шума;

- защищать помещения верхних этажей от охлаждения и нагрева;

- не допускать образования конденсата на поверхностях конструкции и в ее толще;

- быть ремонтнопригодным для обеспечения необходимой долговечности;

- обладать эстетическим внешним видом и гармонично сочетаться с основным объемом здания;

- быть индустриальными в устройстве и экономичными по первоначальным затратам и эксплуатационным расходам.

В процессе проектирования крыши необходимо учитывать следующие основные предпосылки:

- характеристики здания (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости и др.);

- климатические данные района строительства (температура воздуха зимой и летом, инсоляция, скорость ветра, атмосферные осадки);

- номенклатура имеющихся строительных материалов и технические возможности строительно-монтажных организаций;

- финансовые возможности заказчика.

 

9.2. Классификация крыш

Крыши разделяют по разным признакам.

По материалу несущих конструкций:

- деревянные;

- стальные;

- железобетонные;

- комбинированные.

По способу выполнения:

- построечного изготовления;

- сборные;

- монолитные.

По наличию пространствамежду кровлей и помеще­ниями здания:

- чердачные;

- бесчердачные.

По величине уклона скатов:

- скатные (более 5%);

- малоуклонные (2-5%);

- плоские (до 2%).

По теплотехническим характеристикам:

- утепленные;

- неутепленные.

По эксплуатационным характеристикам:

- эксплуатируемые;

- неэксплуатируемые.

По виду кровли:

- с кровельным слоем;

- без кровельного слоя.

По организации водосброса со здания:

- крыши с наружным водостоком;

- крыши с внутренним водостоком;

- крыши с совмещенным водостоком.

[462x170] [253x155]

 

Рис. 8.1. Схемы организации водосброса с крыши здания: а – по наружному водостоку; б – по внутреннему водостоку; в – совмещенный

 

В целях успешного выполнения крышей своих функций и устойчивости к различным воздействиям, необходимо, во-первых, достаточно корректно выполнить расчет несущей части; во-вторых, найти оптимальный вариант конструкции и, наконец, обеспечить оптимальное сочетание материалов.

Только учитывая физические процессы, происходящие в крыше, можно спроектировать и возвести действительно надежную конструкцию, которая будет выполнять все возложенные

 

9.3. Основы проектирования скатных крыш

В малоэтажном строительстве применяют в основном скатные крыши.

В конструкции крыши могут присутствовать следующие слои:

- кровля, на которую при необходимости наносится дополнительный слой (посыпка, балласт и т.п.);

- гидроизоляционный слой – дополнительно изолирующие внутренние слои крыши от проникновения влаги;

- теплоизоляция – обеспечивающая стабильную температуру в помещениях под крышей;

- пароизоляция – препятствующая проникновению водяного пара изнутри здания в конструкцию крыши;

- основание – обеспечивающее несущую и ограждающую функции.

Кроме того, должны быть предусмотрены меры для свободной циркуляции воздуха (вентиляция).

 

Конструктивные элементы крыши

[700x340]В процессе проектирования крыши необходимо учитывать следующие основные предпосылки:

- характеристики здания (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости и др.);

- климатические данные района строительства (температура воздуха зимой и летом, инсоляция, скорость ветра, атмосферные осадки);

- номенклатура имеющихся строительных материалов;

- финансовые возможности заказчика.

Важную роль в архитектуре зданий небольшой этажности имеет форма крыш, структура поверхности и цвет кровельных материалов. Формой крыш называется геометрически правильно организованный внешний вид скатных крыш.

Параметрами, определяющими форму профиля крыши являются:

- данные контура, на который будет надстроена крыша (размеры сторон здания в плане, углы их соединения);

- сопряжение крыши со стенами (карниз, его вынос);

- наличие отдельных элементов на крыше (окна, балконы, водосливы, снегозадержание и т.п.);

- конструкция и отметка свесов;

- угол наклона скатов (одинаковый или различный);

- архитектурные, строительные и эстетические формирующие критерии.

Уклон покрытийтесно связан с кровельным материалом: каждому материалу присущи допустимые пределы этого уклона. Вместе с тем, устанавливая уклон, архитектор должен принимать во внимание и климатические условия места строительства. Так, в районах со значительными снегопадами желательно избегать отложений снега, имея в виду, что при уклоне ската 60° 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 (бесчердачные) покрытия. Такие покрытия с уклонами порядка 1:20, 1:10 (5 и 10%) называют пологими. Покрытия с уклоном кровель до 2,5% – называют плоскими. Обычно их используют для устройства террас, открытых площадок на крышах и т.д., т.е. как эксплуатируемые плоские покрытия.

 

Основные формы и элементы скатных крыш

 

односкатная	двухскатная	вальмовая	полувальмовая	полувальмовая

 

 

 

 

 

 

мансардная	шатровая (четырехскатная)	шатровая (шестискатная)	купольная	сводчатая

 

				[223x145]
восьмискатная	крестовая (крещатая)	пирамидальная	коническая	щипцовая