Стропильные системы

 

Министерство  образования и  науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Уральский  федеральный университет  имени первого  Президента России Б.Н.Ельцина»

Нижнетагильский технологический институт (филиал) 
 
 

  Факультет  ____вечерний технологический______________________________ 

Кафедра  «Технология и организация строительного производства»

                
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ 

     по  дисциплине    НИРС 
 

Тема ВКР:_________________________________________________________ 

Тема  реферата:____________Стропильные системы______________________  
 
 
 
 

Руководитель        ________________   /._/

                                                                                                                                      (подпись)             (ФИО руковод.)

                                                            

студент гр.  ПГС                           _____________  /____/

                                                                                                                                       (подпись)              (ФИО студента) 
 
 
 
 
 
 
 
 

Нижний  Тагил 2011

 

Содержание

Введение

1. Видоизменение форм крыш в зависимости от эпохи

2. Понятие  «крыша», «уклон». Типы крыш

3. Стропильный каркас

4. Обрешетка

5. Современные кровли

Заключение

Библиографический список

Приложение

 

Введение

     Целями  данной работы являются:

     -изучение  общего устройства крыши как  конструктивного элемента дома;

     -анализ, выявление особенностей устройства, форм, материалов крыши;

     -систематизированное  изложение изученного материала,  обобщение, выводы;

     Актуальность  данного исследования обусловлена  несколькими факторами.

     Во-первых, облик современных городов неуклонно  меняется, рядом со зданиями прошлых эпох появляются новые постройки, отвечающие последним тенденциям. К сожалению, они не всегда органично вписываются в исторический ансамбль, конкурируя, а порой и забивая своих предшественников. Изучение эволюции форм крыш по эпохам могло бы помочь архитекторам и дизайнерам разрешить данную проблему.

     Во-вторых, в последнее время очевидна тенденция роста частного коттеджного строительства, и не всегда учитываются климатические особенности региона проживания при строительстве и устройстве крыши.

     В-третьих, крыша всегда будет значительной частью абсолютно каждого дома, во все времена ее возведению уделялось особое внимание, постоянно совершенствовались ее конструкция, технологии устройства, применялись новые материалы. Инженер должен постоянно находиться в курсе событий, чтобы учитывая опыт прошлых поколений и современные технологии получать максимальный результат при работе.

 

1. Видоизменение форм  крыш в зависимости  от эпохи 

     Первой  рукотворной формой человеческого  жилья был шатер. Первобытные люди строили дома в виде двухскатного шалаша. Древние викинги делали такие дома длинными, а восточные народы строили шатры. Шатер назвать домом в принципе можно, но с большой натяжкой, ведь у него не было ни фундамента, ни окон. Сейчас, когда многие здания имеют современные съемные крыши, жизнь в шатре кажется такой первобытной. Шатер имел статичный и простой для возведения каркас. Атмосферные осадки могли легко стекать вниз, а помещения использовались максимально. Не хватало только источника света - окна в поверхности крыши.

     В дальнейшем, когда стены жилища начинают строить вертикальными, крыша становится самостоятельным конструктивным элементом. Под влиянием климатических условий и традиций ее выполняют плоской или скатной, а для создания прямоугольного пространства жилища под скатной крышей устраивается потолок, который, в свою очередь, образует чердачное пространство.

     Крутая  скатная крыша становится наиболее видимым элементом строения, что  при оформлении ее с помощью декора и убранства усиливает композиционную роль жилища в застройке. В средние века, в эпоху романтической архитектуры и готики, городские здания Северной Европы строились с высокими крышами, пространство которых состояло из нескольких используемых ярусов. Кровля имела уклон скатов 45-75⁰. Такие дома сохранились в Германии и странах Балтии до наших дней (рис. 2А).

     В России допетровского периода города застраивались зданиями с крышами разнообразных шатровых форм или высокими двускатными, силуэт и композиция которых во многом определялась значимостью объекта. В эпоху возрождения в Италии и других странах Западной Европы с увеличением габаритов помещений и зданий крутизна крыш уменьшалась. В зависимости от конструкции и формы крыши менялся и облик домов. Крыши постепенно теряли свою композиционную роль. В силуэте городской застройки стали участвовать только купольные крыши уникальных построек.

     Развитие  ренессанса в странах Центральной и Западной Европы тесно связано с формированием французского барокко. Форма крыш получает новое звучание. Теперь они применяются с переменным уклоном скатов от 60 до 75⁰ и от 10 до 30⁰, их геометрия определяет не только новую форму, но и иное зрительное восприятие.

     В 1640 г. французский архитектор Ф. Мансара  вводит эту архитектуру как принцип  завершения композиции здания, используя  подкровельное чердачное пространство для жилых и хозяйственных целей. Этот чердачный этаж под скатной, крутой, изломанной крышей получает название его имени «мансарда» (рис. 2Б ).

     В эпоху классицизма и ампира с увеличением высотной застройки, повышением ее плотности и размещением зданий по линии улиц, крыши почти исключаются из сферы зрительного восприятия. Уклон крыши резко снижается, а подкровельное пространство используется в основном для размещении инженерно-технических устройств. Крыши превращаются в утилитарную необходимость, а композиционная роль переходит к фасадной стене здания (рис. 2В ).

     Во  второй половине XIX в. и начале XX в. с  развитием строительной техники, освоением  новых материалов и конструкций  в странах Западной Европы и России вновь применяются развитые формы крыши с использованием чердачных пространств под устройство мансардных этажей.

     В начале XX века символом развития архитектурных  форм становится железобетон. Геометрические формы конструктивизма и рост этажности полностью меняют архитектурный облик здания и его декоративные элементы. Крыша становится плоской. В качестве элементов архитектурного завершение верха зданий часто используются парапеты с проемами для сквозного проветривания чердачного пространства, террасы или технической надстройки (машинное отделение лифтов и др.) (рис. 2Г). В период развития индустриального жилищного домостроения форма крыши как завершающего архитектурного элемента здания была практически полностью утрачена. Крыши возводились с малым уклоном, а позднее с плоским покрытием (рис. 2Д,Е). В настоящее время можно встретить скатные крыши самых различных форм: от очень простых, до чрезвычайно сложных.

     Простейшей  скатной является односкатная крыша (рис. 3А). Чаще всего она используется на вспомогательных зданиях, сооружениях простой конструкции, производственных или складских корпусах. Скат крыши, как правило, обращают к наветренной стороне, защищая тем самым здание от ветра, дождя и снега.

     Самой распространенной конструкцией является двускатна или щипцовая крыша, (рис. 3Б). Двускатная крыша является самой распространённой классической конструкцией. Существуют варианты крыш с висячими стропильными формами или с наклонными стропилами. К многочисленным вариантам данного типа надо отнести крыши с равномерным или неравномерным углом наклона ската или же размером карнизного свеса. Она состоит из двух скатов, направленных в противоположные стороны. Треугольные торцовые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами и фронтонами.

     Реже  встречается шатровая крыша (рис. 3Г). Она применяется в основном только для зданий с квадратным или многоугольным планом. Все скаты такой крыши, в виде равнобедренных треугольников, сходятся в одной точке. Симметричность является определяющим элементом: чистые и однозначные формы и линии, объединяющиеся на вершине. В далекие времена крутые шатровые крыши на башнях и колокольнях служили указателями путникам на природе и ориентирами в городе.

     Одним из самых древних типов является вальмовая крыша (рис. 3Е). Она четырехскатная: два ската представляют собой трапеции, а два других, со стороны торцовых стен, - треугольники (они называются вальмами). Характерные черты вальмовой крыши акцентируются наличием слуховых окон. Четырехскатные крыши, в отличие от двускатных, на первый взгляд кажутся более простыми, так как не требуют устройства щипцовых стен, однако их стропильная система гораздо более сложная.

     Иногда  четырехскатные кровли выполняются  в виде полувальмовых, (рис. 3Д). В этом случае боковые скаты (полувальмы) срезаются и имеют по линии уклона меньшую длину, чем основные скаты. Полувальмовые крыши применяют там, где существует необходимость защиты фронтона от неблагоприятных внешних воздействий.

     Многощипцовую крышу устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большее количество ендов (внутренний угол) и ребер (выступающие углы, которые образуют пересечения скатов кровли), что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.

     В случае мансардной крыши (рис. 3В), для увеличения объема мансарды, часто выполняются скаты различных уклонов: нижние - более крутые и верхние - более пологие. Сводчатые крыши могут иметь круговое или параболическое очертание и применяются для перекрытия зданий, прямоугольных в плане.

     Купольные и конические крыши применяются для перекрытий зданий кругового очертания в плане.

     Плоские крыши находят наиболее широкое  применение как в гражданском, так  и в промышленном строительстве. В отличие от скатных крыш, на плоских крышах не применяют в  качестве кровельных штучные и листовые материалы. Здесь необходимы материалы, допускающие устройство сплошного ковра (битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы, а также мастики). Этот ковер должен быть эластичным настолько, чтобы воспринимать температурные и механические деформации основания кровли. В качестве основания используют поверхность теплоизоляции, несущие плиты, стяжки.

     Перечисленные формы крыш подвергаются модификации  за счет применения различных элементов, как в устройстве самого покрытия, так и в конструкции кровли. Дополнительные элементы служат для внешнего оформления крыши и повышают функциональность жилых помещений, обеспечивая освещение и вентиляцию. 

     2. Понятие «крыша»,  «уклон». Типы  крыш

     Крыша — это верхний ограждающий  элемент здания. Она более других конструктивных частей постройки противостоит природным явлениям: летом солнечные лучи нагревают и раскаляют кровлю, осенью и весной ее гидроизоляционные свойства испытывают дожди и талая вода, зимой она удерживает на себе тяжелый снежный покров, в любое время года сильные порывистые ветра устраивают ей проверку на устойчивость. Поэтому конструкция крыши должна отвечать требованиям прочности, гидро- и теплоизоляции, а кровельные материалы должны быть морозостойкими и иметь химическую и радиационную стойкость. По архитектурно-конструктивному решению различают два типа крыш: чердачные и совмещенные. По существу совмещенная крыша представляет собой гидроизоляционный ковер из нескольких слоев рубероида на битумной мастике, уложенный на чердачное перекрытие. Такие крыши обычно плоские, они не имеют уклона, а водоотвод с них осуществляется с помощью внутренних водостоков. При индивидуальном строительстве крыши такого типа устраиваются крайне редко (в основном лишь при возведении небольших хозяйственных построек).