Панова Л.И.Покрытия.Стропила. Кровли.2004

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Л.И. Панова
ПОКРЫТИЯ.
СТРОПИЛА.
КРОВЛИ
Методические указания по самостоятельной работе
Братск 2004
Покрытия. Стропила. Кровли: Методические указания по
самостоятельной работе / Л.И. Панова. – Братск: ГОУ ВПО
«БрГУ», 2004. – 16 с.
Методические указания по самостоятельной работе предназначены для закрепления материала по разделу «Конструктивные элементы» дисциплины «Архитектура» для студентов обучающихся по
направлению 653500 «Строительство» специальностей 290500 «Городское строительство и хозяйство», 290300 «Промышленное и
гражданское строительство», 290600 «Производство строительных
материалов, изделий и конструкций» и 291500 «Экономика и управление недвижимости» дневной, заочной и ускоренной форм обучения.
Библиогр. 4. Ил. 7.
Рецензент Е.А. Чевская, канд. техн. наук, доцент кафедры
«Строительные конструкции»
Печатается по решению издательско-библиотечного совета
665709, Братск, ул. Макаренко, 40
Братский государственный ун-т
Тираж 100 экз. Заказ
Отпечатано с оригинала авторов
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................... 4
1. ПОКРЫТИЯ ...................................................................................... 4
1.1. Общие положения ..................................................................... 4
1.2. Выбор формы и уклонов скатов .............................................. 6
1.3. Элементы покрытий ................................................................. 7
1.4. Построение плана крыш ........................................................... 8
2. НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ СКАТНЫХ КРЫШ ....................... 9
2.1. Наcлонные стропильные системы .......................................... 9
2.2. Висячие стропила ..................................................................... 11
3. КРОВЛИ СКАТНЫХ ПОКРЫТИЙ ................................................ 12
3.1. Современные кровельные материалы для скатных крыш .... 13
3.2. Водоотвод со скатных крыш ................................................... 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .................................. 14
3
ВВЕДЕНИЕ
Самостоятельная работа студентов является той базой, на которой строится весь учебный процесс в университете. Она нужна студенту не только для закрепления знаний, полученных на аудиторных
занятиях, но и для того, чтобы научиться работать с книгой, выбирать
наиболее верное решение.
Данные методические указания по самостоятельной работе предназначены для закрепления материала раздела 4 «Конструктивные
элементы» по темам «Покрытия», «Стропила», «Кровли», при изучении дисциплины «Архитектура».
Структура методических указаний предусматривает активное управление познавательной деятельностью студента и контроль над усвоением
им материала. Материал разделен на научно-обоснованные дозы информации, где каждая доза завершается контрольным заданием. Выполнение
контрольных заданий потребует самостоятельного изучения материала по
учебным пособиям, ссылки на которые производятся.
Материал, изложенный в методических указаниях, поможет студентам правильно ориентироваться в учебной литературе и найти верное, инженерно обоснованное решение при решении сложных задач.
1. ПОКРЫТИЯ
1.1. Общие положения
Крыша – это конструкция, защищающая здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей и ветра. Верхняя водонепроницаемая оболочка называется кровлей, она крепится к несущей конструкции. Крыша вместе с чердачным перекрытием образует покрытие здания.
К крышам предъявляются следующие требования:
– все несущие элементы должны иметь необходимую прочность
и устойчивость;
– кровля крыши должна иметь максимальную водонепроницаемость;
– конструкции крыши должны быть индустриальными, экономичными и долговечными.
Форма крыши определяется конфигурацией здания, условиями
водостока и архитектурными требованиями.
4
Наиболее распространенные формы:
Рис. 1. Формы крыш:
а - односкатные; б - двускатные; в - двускатные с полувальмовыми скосами;
г - полущипцовые; д - четырехскатные или вальмовые; е - пирамидальные;
ж - мансардные; з - шаровые; и - купольные; к - шедовые; л - башенные
- односкатные крыши устраиваются над зданиями сравнительно
небольшой ширины и когда отвод воды можно организовать только к
одной из продольных стен;
- двускатные (щипцовые) крыши состоят из двух скатов. Распространены в жилых и общественных зданиях высотой до пяти этажей с двусторонним водостоком;
- четырехскатные (вальмовые) крыши применяют в зданиях с
водостоком на четыре стороны. Все скаты крыш имеют одинаковый
уклон. Боковые скаты образуют короткий конек, к которому примыкают треугольные скаты – вальмы;
- пирамидальные крыши перекрывают квадратные в плане здания. У них все скаты имеют одинаковые размеры, уклоны и треугольную форму;
- мансардные крыши с каждой стороны ограничены двумя плоскостями. Верхняя часть и имеет больший уклон, чем нижняя;
- башенные, шаровые и купольные крыши завершают компактные в плане здания или отдельны фрагменты;
- шедовые крыши устраивают для промышленных и сельскохозяйственных зданий.
Номенклатура покрытий приведена в [1, с. 43-47 табл. 1].
5
Контрольные вопросы
1. Что называют крышей здания?
2. Каковы основные функции покрытий?
Рекомендуемая литература: [1, с. 4-6, 23-41; 2, с. 64; 4, с. 179-180].
1.2. Выбор формы и уклонов скатов
Выбор зависит от высоты здания, климатических условий, типа
кровли. Следует помнить о том, что крыша должна гармонировать с
архитектурой здания, окружающей застройкой и природной средой. В
малоэтажных зданиях в большинстве районов страны предпочитают
скатные крыши. Уклон зависит от конструкции крыши и материала
кровли. Уклон крыши образует угол ( α ) между стропилами и перекрытием.
Рис. 2. Схема двухскатной крыши
Можно выразить уклон через тангенс угла α , т.е. i =
h
в виде
b
дроби: 1/4; 1/15; 0,25; 0,1; или в процентном соотношении ÷ 5 %,
12 %, или в градусах: 250; 300.
Климатические условия влияют на высоту подъёма конькового
элемента (h), а соответственно на угол α . В районах со значительны-
h
1
= ), а в районах с сильb
1
h 1
ными ветрами чердачные крыши более пологие ( = ). Если уклоны
b 5
ми снегопадами уклоны достигают 45 0 (
ещё меньше, то такие крыши называют пологими или плоскими.
6
Контрольные вопросы
1. Назовите формы покрытий, применяемые в малоэтажном домостроении?
2. Определите уклон двухскатной крыши, если высота подъёма
конькового элемента 3м, а здание имеет ширину 12м.
Рекомендуемая литература: [1, с. 84-85; 2, с. 69; 4, с. 179].
1.3. Элементы покрытий
Верхние поверхности кровли образуются обычно наклонными
плоскостями, по которым стекают дождевые и талые воды. Эти плоскости называются скатами. Пересечение скатов в верхнем горизонтальном участке называют конёк. Треугольный скат крыши называется вальмой.
Рис. 3. Элементы многоскатной крыши:
1…, 2 - фронтон; 3 - слуховое окно; 4…, 5 - шипец-выступ стены над
поверхностью скатк; 6…,7…, 8 - разжелобок; 9 - обрез кровли
Пересечения скатов в виде выступающего двугранного угла, образующие рёбра, и западающий угол в пересечении скатов называются разжелобком (ендовой). Горизонтальные рёбра скатов называются
коньком.
7
Контрольные вопросы
1. Назовите пропущенные элементы на рис. 3:
А.(1)…………………1. Вальма
Б.(4)………………....2. Конек
В.(6)…………………3. Ребро
Г.(7)…………………4. Скат
Примечание. (1), (4), (6), (7) позиции пропущенных элементов крыши
на рис. 3.
Рекомендуемая литература: [1, с. 6-9].
1.4. Построение плана крыш
Уклоны скатных крыш над зданием принимаются одинаковыми.
Построение плана крыши (рис. 4) ведётся в следующей последовательности:
Рис. 4. Поэтапное построение плана крыши:
а - разбивка горизонтальной проекции крыши на прямоугольники;
б - построение проекций ребер и коньков крыши; в - законченный план крыши
– площадь горизонтальной проекции крыши разбивают на прямоугольники;
– из выступающих и входящих углов до пересечения друг с другом проводят биссектрисы, которые соответствуют горизонтальным
проекциям ребер скатной крыши;
8
– точки пересечения биссектрис соединяют линиями, параллельными сторонам прямоугольников и соответствующими конькам крыши.
Контрольные задания
1. Постройте план крыши в М 1:400, если его горизонтальная
проекция имеет Т- образную конфигурацию с размерами прямоугольников
а) 12 × 48 и 8 × 8м
б) 12 × 12 и 9 × 30
2. НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ СКАТНЫХ КРЫШ
Несущие конструкции выполняются из дерева, стали и железобетона в виде стропил, стропильных ферм, стропильных панелей.
Выбор материала и типа несущей конструкции крыши зависит от
расположения в здании внутренних опор, величины перекрываемых пролетов, уклона кровли и специальных требований, предъявляемых к крыше с точки зрения архитектуры, огнестойкости, капитальности и т.д.
2.1. Наслонные стропильные системы
Применяют в зданиях с внутренними несущими стенами или колоннами. Основными элементами наслонных стропил являются:
– стропильные ноги, представляющие собой наклонные балки
на двух опорах;
– мауэрлаты - горизонтальные брусья, уложенные по верху
наружных стен и служащие нижней опорой для стропильных ног;
– коньковый прогон, лежень, стойки, подкосы, ригели, предназначенные передавать на опоры нагрузки от стропильных ног.
Контрольные задания
1. Стропильные ноги опираются на:
а) мауэрлат
б) лежень
в) кобылку
2. Подсчитайте количество стропильных ног на крыше здания
длиной 6 м.
9
Рис. 5. Схемы несущих конструкций двускатных деревянных крыш
с наслонными стропилами:
а – здания с двумя одинаковыми пролетами от 3 до 7 м; б – здания с двумя
неодинаковыми пролетами; в – здания с тремя пролетами; г – здания с двумя
одинаковыми пролетами 6-8 м; д – здания с двумя одинаковыми пролетами
и пристроенной верандой; е – расчетная схема стропильной ноги; 1 – мауэрлат;
2 – стропильная нога; 3 – стойка; 4 – накладка; 5 – подстропильный прогон;
6 – подкос; 7 – опорный элемент; 8 – кобылка; 9 – схватка; 10 – коньковый прогон;
11 – стропильная нога крыши веранды
Рекомендуемая литература: [1, с. 86-94; 2, с. 70-75; 3, с. 168-171].
10
2.2. Висячие стропила
Применяют в зданиях без внутренних несущих стен или колонн.
Это стропильная ферма в виде плоской системы стержней, связанных
между собой. Вертикальные и наклонные стержни (стойки и раскосы) образуют решётку фермы. Стержни верхнего контура образуют
верхний пояс, работающий на сжатие, а нижнего – нижний пояс, работающий на растяжение.
Рис. 6. Схемы несущих конструкций деревянных крыш с висячими стропилами:
а – с простейшими висячими стропилами; б – с ригелем в висячих стропилах;
в – с бабкой в висячих стропилах; г – с бабкой и подкосами в висячих стропилах;
д – расчетная схемы стропил; е – с двумя бабками
11
Контрольные задания
1. Как в стропильной ферме работает балка?
а) на растяжение
б) на сжатие
в) на изгиб
2. Шаг между фермами в здании с пролётом 8м должен быть:
а) 1 м
б) 2 м
в) 3 м
Рекомендуемая литература: [1, с. 95-97; 2, с. 75-77; 3, с. 168-169; 4, с. 192].
3. КРОВЛИ СКАТНЫХ ПОКРЫТИЙ
Кровлей называется верхняя ограждающая, водоизоляционная
часть крыши.
Виды кровли:
– листовые: из кровельной стали, асбестоцементных листов и т.д.;
– плиточные: из черепицы, чешуйчатого рубероида и т.д.;
– рулонные: из рубероида, толя, синтетических пленок;
– мастичные: (безрулонные) в виде монолитного покрытия из
специальных мастик.
Все виды кровель должны быть водонепроницаемыми, легкими,
долговечными, огнестойкими и недорогими при устройстве и эксплуатации.
Контрольные задания
1. Выберите шаг обрешетки для рулонной кровли:
а) 500 мм
б) 250 мм
в) сплошной настил
2. Закончите предложение: Кровля в местах примыкания к стенам
или парапетам накрывается….
а) фартуком из кровельной стали
б) стальным «воротником»
Рекомендуемая литература: [1, с. 98-110; 2, с. 77-85; 3, с. 173-174; 4, с. 195-200].
12
3.1. Современные кровельные материалы для скатных крыш
В нашей стране вплоть до 20 века применялись асбестоцементные и металлические гофрированные листы. Сейчас активно применяются новые типы кровельных материалов из Германии, Швеции,
Финляндии. В России также активно ведутся разработки по эффективным материалам.
В городе Братске наибольшей популярностью пользуются «Андулин» и «Бардолин», металлочерепица из Швеции.
Контрольные задания
1. Охарактеризуйте новые типы листовых и штучных кровельных материалов.
2. Какие виды рулонных материалов разработаны в последнее
время?
Рекомендуемая литература: [1, с. 176-186; 3, с. 175-176].
3.2. Водоотвод со скатных крыш
Отвод воды со скатных крыш может быть:
– свободным (неорганизованным) со стоком дождевых вод по
всей протяженности ската;
– организованным, когда стекающая с кровли вода улавливается
желобами и направляется в водосточные трубы
Система наружного водоотвода состоит из желобов, лотков, водоприёмных воронок и водосточных труб.
Контрольные задания
1. Какой тип желобов делают из листов кровельной стали, отгибая края листов вверх и покрывая ими карнизную часть крыши?
а) настенный
б) подвесной
в) выносной
2. Выберите среднее расстояние между водосточными трубами:
а) 5 м
б) 15 м
в) 50 м
Рекомендуемая литература: [1, с. 110-113; 3, с. 176,; 4, с. 202-203].
13
Рис. 7 Желоба для отвода воды с кровель
а – настенный; б – устройство настенного желоба; в – подвесной; г – устройство
подвесного желоба; д – выносной желоб и его устройство
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Еропов Л.А. Покрытия и кровли гражданских и промышленных зданий: Учебное пособие.- Владимир: Владимирский гос. ун-т,
2002.- 264 с.
2. Рюмина Е.Б. Объёмно-планировочные и конструктивные решения малоэтажного жилого дома: Учебное пособие.- М.: ИАСВ,
2002.- 144 с.
3. Маклакова Т.Г., Наносова С.М. Конструкции гражданских
зданий: Учебник.- М.: Изд-во АСВ, 2002.- 272 с.
4. Архитектура гражданских и промышленных зданий: Т.З. Жилые здания / Л.Б. Великовский, А.С. Ильяшев, Т.Г. Маклакова и др.;
Под общ. Ред. Шевцова К.К..- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1983.- 239 с.
14