Крыши.

Глава первая.

Составные части крыши и ее построение.

Основные определения и уклоны крыши. Верхнее покрытие (рис. 138, слева) большинства гражданских зданий состоит из: верхнего пере­крытия, называемого чердачным и предназначенного для предохранения поме­щений от охлаждения, и крыши, предназначенной для защиты здания от осад­ков, ветра и солнечной радиации.

Верхний покров крыши, непосредственно воспринимающий атмосферные осадки и служащий для сбора и отвода их, называется кровлей.

Кровля поддерживается специальной конструкцией, состоящей из обрешетки (рис. 138, слева), непосредственно несущей кровлю, и стропил, передающих нагрузку от собственного веса крыши, снега, ветра и т. д. на стены и внутренние опоры.

Помещение, образующееся между чердачным перекрытием и крышей, назы­вается чердаком.

В некоторых случаях возможно совмещение верхнего теплого перекрытия с крышей (рис. 138, справа). В этом случае чердак отсутствует, и верхнее по­крытие, предохраняющее здание одновременно и от осадков и от охлаждения, носит название теплой крыши.

Кровля должна быть водонепроницаемой для собирающихся на ней дожде­вых и талых вод. В целях беспрепятственного отвода этих вод кровля выполняется в виде системы наклонных плоскостей, называемых скатами кровли.

Пересечения скатов кровли образуют выступающие углы, которые называ­ются ребрами. Верхнее горизонтальное ребро, являющееся пересечением про­дольных скатов, называется коньком.

Пересечения скатов, образующие входящие углы, называются разжелоб­ками или ендовами.

Дождевые и талые воды, попадающие на кровлю, собираются расположен­ными у обреза ската кровли желобами и отводятся к водоспускам, по которым сбрасываются вниз. Нижняя часть ската между желобом и обрезом кровли называется спуском. Спуск кровли заканчивается капельником, предотвращаю­щим затекание воды на карниз и стену.

Водоспуски могут быть осуществлены в виде:

1)наружных водосточных труб, расположенных у внешних стен зданий (обычное решение);

2)внутренних водостоков, отводящих воду в ливневую канализацию (при­меняется главным образом при плоских кровлях).

Наконец, в некоторых случаях (при небольшой высоте зданий и небольшой площади кровли) вода может быть сброшена на землю без желобов и водоспусков, непосредственно с обреза крыши.

Уклон скатов крыши назначается в зависимости от материалов, применя- \ емых для устройства кровли, от способов их укладки и от климатических усло­вий района, в котором возводится здание.

Геометрические формы крыш

При проектировании уклон крыши обозначается:

1)в градусах;

2)тангенсом угла наклона, т. е. отношением подъема ската крыши h к его заложению а (эта величина выражается в простых или десятичных дробях);

3)отношением подъема ската к пролету крыши для симметричных дву­скатных крыш;

4)в процентах (для крыш с небольшим уклоном).

Все применяемые в зависимости от необходимой величины уклонов кровель­ные материалы ¹ могут быть разделены на четыре группы, для которых в табл. 47 приведены величины нормальных уклонов.

Таблица 47

Нормальные уклоны крыши для кровель из различных материалов

группы	Материалы кровель	Уклоны крыш (от—до)				Вес 1 мг в кг (от—до)
_		h/a	tgα	Градусы
I	Же железные	1/3х5-1/2х5	0,286-0,4	16-22	4,6-7,0
I I	Из Из минеральных материалов: 1)черепичные )ш 2)шиферные 3)асбоцементные (этернитовые)	1/2-1	0,5—1,0	27-45	40-44
III	Де Деревянные: тесовые гонтовые драничные	1/2-1	0,5-1,0	27-45	20-30 10-20 8-10
IV	Из смоляных и битумных материалов: толевые рубероидные	1/8-1/3 1/11-1/1х75	0,125-0,33 0,09-0,57	18 5-30	8-14

Условно кровли из материалов IV группы, когда они делаются с неболь­шими уклонами (3—10%), называются плоскими.

Уклоны разжелобков (ендов) и желобов получаются значительно меньше чем уклоны нормальных скатов, в то же время по желобам и ендовам протекает наибольшее количество воды; поэтому сохранность и водонепроницаемость кровли в ендовах и желобах требуют серьезного внимания.

Геометрические формы крыши. Форма крыши должна быть воз­можно проще. При сложной крыше получается много ендов, которые, как ука­зывалось, являются наименее надежным местом кровли. Кроме того, в ендовах скапливается снег, и потому увеличивается нагрузка на стропила. Применяются следующие формы скатных крыш.

Односкатная крыша (рис. 139, фиг. 1) применяется для зданий расположенных на городских улицах, на которых не разрешены водоотвод (водосточные трубы) и сбрасывание снега, а также для построек, примыкающих продольной стороной к существующему зданию на границе соседнего участка.

Д вускатная или щипцовая крыша (рис. 139, фиг. 2) со стоит из двух скатов, направленных в противоположные стороны. Треугольные торцовые

¹ Более подробно сведения о кровельных материалах см. стр. 438.

² Например, в железной кровле уклон ендовы колеблется от 10 до 15°, а уклон жолоба только 3—5°.

Рис. 138. Конструкция крыши и ее элементы.

стены, образующиеся при этой крыше, называются щипцами или фронтонами. Двускатная крыша применяется часто как для отдельно стоящих зданий, так и для зданий, прилегающих торцовой стеной к другим, зданиям.

Четырехскатная крыша (рис. 139, фиг. 3) имеет скаты на четыре стороны. Эта крыша иногда называется также шатровой или вальмовой, а скаты со стороны торцовых стен — вальмами. Четырехскатные крыши, в отличие от двускатных, не требуют устройства щипцовых стен, но конструк­ция стропил получается более сложной, чем при двускатной крыше.

Иногда четырехскатные кровли выполняются в виде полувальмовых (полу­щипцовых). В этом случае боковые скаты (полувальмы) срезают только часть щипца, вследствие чего полувальмы имеют по линии уклона меньшую длину, чем основные скаты. Полувальма может быть расположена вверху в виде тре­угольника, причем образуется трапециевидный щипец (рис. 139, фиг. 4), или внизу в виде трапеции (рис. 139, фиг. 5), и тогда вверху образуется небольшой треугольный щипец, лежащий вне плоскости стены. Полувальмовые крыши применяются как архитектурная форма преимущественно в дачном и сельском строительстве.

Шатровая крыша (рис. 139, фиг. 6) применяется для зданий с квад­ратным или многоугольным планом. Все скаты такой крыши, в виде равнобед­ренных треугольников, сходятся вершинами в одной точке.

Пирамидальная крыша, имеющая весьма большой подъем, носит название шпица (рис. 139, фиг. 11).

Многощипцовая крыша применяется для покрытия квадратных или многоугольных зданий. Четырехщипцовая крыша над квадратным зданием образуется пересечением двух скатных крыш под прямым углом (рис. 139, фиг.7). Четырехщипцовая крыша над зданием, имеющим прямоугольный план, пока­зана на рис. 139, фиг. 8. В многощипцовой крыше всегда получается большое количество ендов.

Мансардные крыши¹ применяются при использовании чердака для жилья или для хозяйственных помещений. В этом случае для увеличения объема чердака крыша выполняется со скатами различных уклонов: нижним — более крутым и верхним — пологим. Крыша, представленная на рис. 139, фиг. 9, имеет очертание по правильному восьмиугольнику. Мансардная вальмовая крыша показана на фиг. 10, а полувальмовая — на фиг. 9.

Сводчатые крыши (рис. 139, фиг. 12) могут иметь круговое или параболическое очертание и применяются для перекрытия общественных или промышленных зданий, прямоугольных в плане.

Купольные и конические крыши применяются для пере­крытия зданий кругового очертания в плане. Сферический купол изображен на рис. 139, фиг. 13, плоский конический — на фиг. 14 и конический (шпиц) на фиг. 15.

П остроение крыш в плане. На рис. 139 были показаны формы крыш над зданиями, имеющими в плане вид прямоугольного или правильного многоугольника.

1Это название крыши получили от имени их изобретателя, французского архитектора Мансара (Mansard)

Большей частью, однако, здания имеют более сложный план в виде соче­тания простых геометрических фигур. В крыше при этом появляются дополни­тельные ребра и разжелобки, которые могут быть построены в плане крыши, исходя из следующих геометрических положений:

1)при одинаковых уклонах скатов все ребра и разжелобки в плане на­правлены по биссектрисам углов, образованных пересекающимися карнизными линиями; 2) линия конька крыши проходит через точку пересечения ребер и разжелобков.

Рис. 139. Формы крыш.

Построение крыш в плане.

Поясним порядок построения плана крыши на нескольких конкретных примерах (рис. 140, фиг. 1—18).

Если здание имеет план в виде двух прямоугольников одинаковой ширины, расположенных под прямым углом (фиг. 1), то двускатные крыши над ними пе­ресекаются по линии abc под углом 45° к карнизам и образуют ребро ab и разже­лобок be. На фиг. 2 показано построение плана крыши при примыкании к широкому зданию с четырехскатной крышей adef узкого здания cgth с дву­скатной крышей. Конек крыши узкого здания проводится до пересечения в точке т с ребром cb. Разжелобок mt соединяет точку т с углом t карнизных линий.

При пересечении широкой трехскатной крыши с узкой односкатной (фиг. 3) образуется разжелобок ab. При пересечении трехскатной крыши с односкатной большей высоты (фиг. 4) разжелобок be надо вести под углом 45° из точки пе­ресечения карнизов с до пересечения в точке b с коньком. Ребро ab начинается в точке b и направлено под углом 45°.

Последние два случая встречаются при застройке участка, смежного с за­строенным.

Пересечение под прямым углом широкой четырехскатной крыши с узкой двускатной показано на фиг. 5. В пересечении получаются разжелобки ab и cb, направленные под углом 45° из точки пересечения карнизных линий а и с.

Если двускатная кровля имеет ту же ширину, что четырехскатная (фиг. 6), то разжелобки пересекаются в точке b пересечения коньков.

Если в рассмотренных примерах (фиг. 5 и б) примыкающая крыша — трёх­скатная, основное построение не меняется (фиг. б).

При пересечении четырехскатной крыши шириной В с более широкой дву­скатной А (фиг. 7) разжелобки ab й cd пересекаются с коньком узкой крыши в точках b и с. Из этих точек, под углом 45°, к коньку широкой кровли надо на­править ребра be и се.

На фиг. 8 показано построение крыши над пристройками fe и kg, примыкаю­щими к четырехскатной крыше abed. Разжелобки ns и ot направлены из точек пересечения карнизов до пересечения с ребрами be и cm основной крыши в точках п и о. Через эти точки, очевидно, пройдут коньки пристроек рп и or. Величина их равна ширине выступа пристроек fs и kt.

На фиг. 9 показано примыкание двух вальмовых крыш. Во избежание обра­зования горизонтального разжелобка ab в месте примыкания делается допол­нительный конек ed нормально к ab; в этом случае образуются два разжелобка ad и be.

На фиг. 10 показано пересечение углами двух вальмовых крыш, причем ребра пересекающихся вальм bd и be в плане расположены на одной прямой. В этом случае линия пересечения скатов 1 и 3 образует разжелобок ab, а скатов 2 и 4 — разжелобок be.

На фиг. 11 и 12 показано пересечение углами двух вальмовых крыш, когда ребра da и bf не расположены в плане на одной прямой. В этом случае при пере­сечении скатов образуется конек ab и разжелобки ас и be.

При устройстве полувальмовой крыши А (фиг. 10) или при наличии фрон­тонного выступа В по продольной оси здания (фиг. 11) получаются небольшие треугольные боковые скаты С и D.

При построении многогранной вальмовой крыши (фиг. 12) ребра ко, /о, то, по направляются по биссектрисам внутренних углов многоугольника klmn.

При устройстве малой грани pgq ребра крыши qg и pg (биссектрисы углов) пересекаются в точке g, переходя в одно ребро gf.

На фиг. 13 дано построение четырехскатной крыши над зданием аа' ЬЬ' с несколькими выступами. Строим сначала крыши основного объема здания aa'bb' с коньком//'. Потом пристраиваем крыши больших выступов А и С. Далее, к основной крыше и большим выступам пристраиваем малые выступы В, £>₁ Е и F. Самый высокий конек tt' основного объема переходит на средний конек r's' выступа С и еще ниже — на конек т'о' малой пристройки D. Длина малых коньков e'd', f'k! и т'о' равна размеру выступов с'с, fk и то.

Рис. 140. Построение крыш в плане.

На фиг. 14 показано угловое сопряжение двух корпусов разной ширины. Фасадный скошенный угол ей параллелен внутреннему скосу Ьт. Ввиду этого конек ge, как пересечение скатов 2 и З_г параллелен стенам ей и Ьт. Деля углы биссектрисами ef, dg, be и тп, увидим, что плоскость 1 пересекается с плоскостью 2 по коньку ef, а плоскость 3 с плоскостью 4 — по коньку gh. Конек ef лежит на биссектрисе угла Ькс пересечения стен ab и dc; конек gh является биссектри­сой угла dnm. Это геометрически правильное решение дает, однако, некрасивую линию коньков с двумя наклонными коньками ef и gh. -

На фиг. 15 приведено построение той же крыши, но более приятное по внеш­нему виду, что достигается введением более крутого ската 2 и пологой вставки 3, заменяющей скат 3 на фиг. 14. Скаты 5 и 7 пересекаются непосредственно. Введены дополнительные скаты 6 и 7, опирающиеся на стены cd и de мысленного угла cde; скашивая угол cde по се, делаем более крутой скат 2 (cbc).

На фиг. 16 показано построение крыши на косоугольном плане.

На фиг. 17 и 18 один-и тот же план перекрыт двумя способами: на фиг. 17 конек АВ пересечения граней 7 и 2, наклоненный к горизонту и не параллельный карнизам крыши, дает плохое архитектурное решение; на фиг. 18 на участке треугольника ABC введена «плоская» крыша, грани которой АС и АВ произво­дят снизу впечатление горизонтального конька.