Утилитарная и художественная роль крыши

О хозяине квартиры в многоэтажном доме говорят как о человеке, живущем в своих четырех стенах, о владельце отдельного дома можно услышать, что у него есть своя крыша над головой. Крыша — это первое и самое главное, что тре­буется от жилья. И поэтому понятно, что к главной части дома предъявляются достаточно высокие требования. А если случа­ется, что ими принебрегают, это сразу же станет заметно:

во время дождя — по пренеприятным протечкам, зимой — по снеговым мешкам на крыше, в ветренную погоду — по оторванным частям кровельного ковра, а при очень сильном ветре плохую крышу может просто сорвать.

Если вы никогда не задумывались о художественной роли крыши и хотите почувствовать ее значимость, разложите перед собой несколько красивых и оригинальных по внешнему виду фасадов садовых домиков, порадуйтесь их разнооб­разию, а затем закройте их крыши. Наверняка вы будете удивлены тому, как поблекнут красавцы-дома, какими они ста­нут одинаковыми, если таким способом низвести дом до уров­ня коробки дома. Коробка и есть коробка, а силуэт, образ до­ма, его лицо рождается только с крышей. И если лицо состоялось, то становятся важными и все остальные части. Одухотворение предмета своего труда становится естествен­ным, и мы начинаем заботиться о нем как о живом существе, в чем-то подобном нам. В момент творения надо представить себе безграничные возможности в устройстве крыши и убедиться, что выбран самый лучший вариант.

О форме крыши и ее частях

форма и содержание. Богатая типология крыш связана с многообразием объемно-планировочных и декоративно-худо­жественных целей и их совмещением с экономическими воз­можностями, которые приходится учитывать при определении формы крыши (рис. 136).

Понятно, что самая простая форма крыши, требующая минимума материалов, плоская. Такие крыши, совмещенные с перекрытием, широко применяют в многоэтажном строитель­стве. Ко многим функциям перекрытия, о которых нам изве­стно, добавляются еще и гидрозащита, водоотведение и пр. Такую совмещенную крышу, имеющую минимальный уклон до

S

Рис. 136. Плоски» (а],,односкатные (б), маяоуклонньг (в) и совмещенные (г) кровли

2,5%, обычно заливают специальными кровельными мастиками или закрывают рулонными кровельными ма­териалами. Но могут быть и другие решения, например, кры­ша, оформленная в виде газона, зеленое убранство которого благоприятно воздействует на городскую экологию; известны и варианты водоналивных плоских кровель, когда слой воды ослабляет отрицательные воздействия солнца и бла­гоприятствует увеличению срока службы кровли.

В условиях дачного строительства кровле лучше придать рекреационные функции. Плоская кровля крыши-террасы ста­нет прекрасным летним помещением для отдыха на воздухе. Многим известен способ использования плоской кровли для устройства на ней теплицы. Иногда теплицу водружают на плоскую кровлю пристроенного гаража или веранды, организуя вход в такую теплицу через мансардный этаж. Плоские совмещенные кровли присущи садовым домикам кон­тейнерного типа блочной заводской поставки. Естественны они и в садовых домиках, строящихся в самых южных районах.

В садовых домиках гораздо чаще плоских крыш можно встретить односкатные крыши. Множество хозяйственных пос­троек имеет именно такую крышу, пожалуй, самую простую в изготовлении и эксплуатации. В хозяйственных помещениях ее выполняют в холодном варианте, а в жилых строениях — совмещают с утеплителем.

Массовое строительство избрало как наиболее надежные двускатные крыши (рис. 137, 138). Ярким выражением этой

336

AS»

Рис. 137. Разновидности двускатных кровеяь

Рис. 138. Несимметричные двускатные кровли

идеи являются летние садовые домики деревянно-каркасной конструкции типа "шалаш". Обилие модификаций на эту кон­структивную тему подтверждает народную мысль о том, что, имея крышу над головой, ты уже имеешь дом.

Типовая двускатная крыша с двумя равными скатами и двумя фронтонами обычно входит в комплект домиков завод­ского изготовления. Удлинение одного из скатов позволяет по­лучить навес на террасой, оформить крышу для веранды, а в более развитых конструктивных решениях садовых домиков — сдвинуть смежные объемы по вертикали или образовать ман­сарду. В качестве некоего стандарта укоренились два способа размещения мансардного помещения под крышей — за счет высоких равноскатных крыш или ломаных скатов, охватыва­ющих жилую ячейку. Некоторые усложнения в изготовлении ломаной крыши оправдываются тем, что она позволяет иметь больший объем помещений, чем при простой двускатной кры­ше. Нечто похожее можно отметить в вальмовой (полувальмо-вой) кровле, когда излом образуется за счет скатов в продоль-

328

ном направлении. Четыре ската вальмовой кровли ориентированы на четыре стороны. Исключение фронтона и замена прифронтонной части на вальмовый скат, что принято делать в южных районах, оказывается достаточно экономным конструктивным решением, но усложняет стропила и стыковку кровельных материалов на ребрах смежных скатов.

Аналогичные ребра и те же наклонные ребра на границе смежных скатов есть у шатровых крыш, которыми украшают выступающие башенки и другие объемы на квадратных пла­нах. Они придают постройке определенную живописность, но требуют большего мастерства при сооружении. В домах со сложными объемно-планировочными решениями принято использовать многощипцовые кровли. Их специфика требует определенного умения и тщательности при устройстве, повы­шенного внимания при эксплуатации. Главными объектами внимания будут стыки скатов — конек, ребро и особенно ендова (разжелобок), хотя обилие деталей крыши украшает дом. Помните, чем приятнее их формы, тем сложней

созидание.

Стропила, прогоны и другие конструкции. Природа — веч­ный источник удивления и вдохновения не только для нас и не только в наше время. Без нее не мог бы состояться любитель-садовод, но без нее не обходится и большая строительная наука, специальный раздел которой — архитек­турная бионика — помогает использовать законы живой природы в строительной практике. Внимательно рассматривая возможности природных образований, человек пытается как-то реализовать их лучшие образцы в своих технических решениях, заимствуя средства естественного формообразо­вания и подражая красоте и гармонии живого мира. Органиче­ская и неорганическая природа не связана ограниченными знаниями человека, ей нет никакого дела до моды или иде­ологий.

Природные формы возникают по строгим физическим и

химическим законам, а потому естественные конструкции всегда отличаются предельной отточенностью, целесообразно­стью и красотой. Готические храмы и другие гениальные пос­тройки старых мастеров созданы на основе знаний каменных

материалов и аналогий с природой.

Крыша нашего дома не может соперничать с известными архитектурными шедеврами, но ее непростые элементы дают богатую пищу для размышлений, а может быть и открытий, достойных красоты природного окружения. Лист травы, дере­ва или крыло бабочки показывают нам, как должна быть офор­млена конструкция покрытия. Разглядывая на просвет зеле­ный лист, можно выделить два главных элемента — прожилки

329

Рис. (39. Схемы устройств* стропил

• — наслонные односкатные; 6 — наслонные двускатные; • — висячие

и ткань листа между ними, а оценивая с этой позиции конструкцию крыши, замечаем то же — несущие конструкции и кровлю. Несущую часть знают все — это стропила и прогоны, а под кровлей часто понимают всю проблему, обозначенную словом крыша. Стропила, прогоны и другие части каркаса, на которых покоится гидроизоляционная часть крыши, не так рациональны, как прожилки листьев, но представляют собой достаточно сложную конструкцию.

Обрешетке, или опалубка, несет кровлю, непосредственно воспринимает нагрузки и обеспечивает стропилам боковую ус­тойчивость и взаимную связь. В разных решениях обрешетка (опалубка) может быть нормальной, диагональной, сплошной иди с зазорами. Обрешетка свою нагрузку передает на стропила, а стропила передают их несущим стенам.

Стропила бывают наслонные и в виде стропильных ферм — висячие (рис. 139). Наслонные стропила состоят из одной (если это односкатная крыша) или двух стропильных ног (рис. 140). Нижние концы ног опираются на мауэрлат (подст­ропильный брус), так что ясно, что стропильные ноги идут к мауэрлату. мауэрлат лежит на верхней части кладки по всему периметру дома и на внутренних несущих стенах. Висячие стропила применяют в тех случаях, когда в доме нет внут­ренних несущих стен. Тогда концы стропильных ног опирают­ся через мауэрлат на наружные стены, передавая на них не

130

Рис. 140. Узлы насяомных стропил зданий с чердаком j — из круглого леса: б — из пиломатериалов; I — коньковый;

II — с опиранием на внутреннюю стену; III - соединение подкоса со стропильной ногой; IV — карнизный; 1,2 — наружная и внутренняя стены; 3 — стропильная нога; 4 — опорный лежень (мауэрлат); 5 — подкладка из рубероида (толя): 6 — прогон; 7 — стойка; в — подкос;

9 — кобылка; 10 — соединительные скобы; 11 — скрутка из проволоки;

12 — ерш в шве кладки: 13 — антисептированная пробка;

14 — дощатая накладка; 15 — лобовая доска; 16 — обрешетка; 17 — соединительный болт

только вертикальную, но и горизонтальную нагрузку (распор). Для восприятия распора у висячих стропил предусмотрен горизонтальный элемент — затяжка. Висячим стропилам часто приходится нести на себе нагрузку не только от кровли, но и от чердачного перекрытия.

Обычно принято делать стропила из лесоматериалов (до­сок, брусьев или круглого леса), что безусловно естественно для деревянных домов. Однако в кирпичных домах, домах из мелких блоков и т.п. стропила могут быть выполнены и из иных материалов. Новые материалы дали новые возможности для конструирования, строительства и эксплуатации. Правда это случилось не сразу, так, например, первые железобетон­ные фермы, разработанные для усадебного дома как вариант висячих стропил, оказались нежизнеспособны. Точно так же

331

не прижился и первый вариант наслонных стропил, скрупу­лезно воспроизводивший деревянную конструкцию в ином ма­териале. Успех принесла специфическая железобетонная система новых конструктивных элементов крыш: железобетон­ные стропила экономных сечений, железобетонные прогоны, исключающие неблагоприятный косой изгиб, железобетонная рамочная конструкция в виде лесенки и треугольные несущие элементы. Позже система была дополнена вариантом цент­рального опирания наслонных стропил и железобетонным фронтоном.

Если вы решились положиться на собственную изобрета­тельскую мысль, надо помнить, что такие или подобные им стропильные решения охватывают группу смежных конст­рукций, в которую кроме тавровых стропил, как в нашем слу­чае, входят опорные подушки, карнизные элементы и крепеж.

В качестве примера рассмотрим крышу из железобетон­ных элементов, расссчитанную на использование в индивиду­альном строительстве. Для ее реализации нужно наформовать необходимое число одинаковых элементов треугольного очер­тания и однотипные железобетонные прогончики. Железобе­тонные треугольники соединяют бессварным способом с помощью накладок и болтов, обеспечивая необходимый уклон кровли. Масса треугольников не превышает 55 кг. По обра­зующей из треугольников в этой стропильной системе укла­дывают прогоны железобетонной обрешетки. Конструкция прогонов исключает отрицательное влияние скатной составля­ющей, вызываемой в. условиях эксплуатации уклоном кровли. Крепление обрешетки также бессварное и выполняется с помощью выпускаемых из стропил арматурных стержней. Асбестоцементные листы кровли или другие листовые ма­териалы крепят к прогонам с помощью металлических болтов, а устойчивость покрытия обеспечивается продольными сте­нами мансарды, либо крестовыми связями в составе крыши.

Другая железобетонная конструкция, на которую следует обратить внимание, — тавровые стропила. Ее широко приме­няют в подрядном строительстве и возможно, что изготовляют на ближайшем железобетонном заводе. По цене эта конст­рукция дешевле деревянных стропил, а в эксплуатации срок службы таких конструкций тождественен фундаментам и кирпичным стенам. Можно не бояться гниения, огня, жуков-древоточцев и быть спокойным за несущую способность.

Стропильную конструкцию чаще всего применяют двух вариантов — как распорную систему и с опиранием на цен­тральную стойку. Распорная система дает хороший чердак, позволяет легко устроить мансарду, ничуть не пропадает про­странство под крышей. Нужно позаботиться только о надеж-

332

Рис. 141. Карнизные узлы в домах со стенами из бр«в«н (а) и из бруса (б)

1 — стропильная нога; 2 — стена (из бревен или из бруса);

3. — чердачное перекрытие; А — кобылка; 5 — обрешетка;

6 — скрутка из проволоки; 7 — гвоздь 1(4х120; Я — лобовая доска; 9 — противоветровая скоба

ности карнизного узла. Стойка появилась, когда железобетон­ные стропила стали применять в домах с уширенным корпу­сом. Такое конструктивное решение сразу же упростило стык в коньке и облегчило устройство карнизного узла (рис. 141, 142). Деревянная обрешетка, применяемая в этих системах, делает дальнейшие кровельные работы абсолютно традиционными, по-разному только крепят деревянные бруски

прогонов.

На практике встречается три варианта крепления. В пер­вом случае вдоль ската железобетонной стропильной ноги при изготовлении на заводе устанавливают закладные детали из обрезков мелкоразмерных уголков с отверстиями для гвоздей, которыми и прибивают бруски обрешетки. Может встретиться и другой вариант, когда из стропил при изготовлении в со­ответствии с шагом обрешетки делают арматурные выпуски (диаметром до 6 мм), с помощью которых охватывается и удерживается деревянный брусок. Кто-то из рационализаторов значительно упростил это решение. По этой третьей схеме в тех же местах устанавливают короткие заостренные выпуски, на которые и накалывается обрешетка. Знание таких малых хитростей значительно облегчит нашу работу.

Для условий заводского производства усилиями специалистов и практиков была сделана хорошая совмещен­ная железобетонная кровля для мансардных надстроек, в ко­торой сочетались несущие ребра из тяжелого железобетона и

333

Рис. 142. Комьковь— умы для •сб< и ч«р*личной (б)

(-)

1 — стропила: 2 — обрешетка: 3 — асбвстоцементный лист; 4 — коньковая деталь; 5 — металлическая скоба: 6 — гвозди; 7 — коньковая черепица; 8 — цементный или известковый раствор; 9 — подкладной брус

заполнение плиты из легжого арболита. Для изготовления кро­вельных плит была подобрана металлическая опалубка, используемая обычно для формования плит покрытий про­мышленных зданий. Таких форм всегда достаточно на заводах железобетонных конструкций, и они наверняка найдутся, если вы обратитесь на завод с индивидуальным заказом. Армирование ребер стандартное, по полю плиты — сетка из 6-миллиметровой арматуры, а бетонируют плиту в два приема

— обычным бетоном ребра и теплым бетоном (арболитом, пенобетоном и др.) по плоскости покрытия. Две такие комп­лексные плиты образуют два ската крыши, опираясь на стены и сходясь короткими сторонами в коньке. Верхнее покрытие

— тот же арболит, например, легко гвоздится и к нему не­сложно закрепить любой вид кровельного покрытия.

В безлесных районах для решения несущей части крыши успешно применяют асбестоцементные швеллеры. Их производство не требует дорогостоящих линий и налажено во многих регионах. Универсальность этих элементов очевидна, так как их используют и в каркасных конструкциях перегоро­док, стен и перекрытий, хотя в узлах все же необходимы де­ревянные бобышки и болтовые соединения.

Заводские технологии внесли в решение традиционных де­ревянных стропил множество конструктивных вариантов. Их простота и эффективность могут дать более дешевый комплект для крыши нашего дома. Несложные сжимы позволяют изго­товлять стропильные фермы из отдельных брусков, соединяя их металлическими зубчатыми пластинами, избегая врубок. болтов и т.п. принятых способов формирования узлов. Для таких технологий нужны специальные нержавеющие пластины, а вот для заготовки кровельных щитов в условиях

334

мастерской нужны несложные шаблоны и кондуктор для сборки. Такая щитовая конструкция может быть и более эко­номичной. если ее выполнить из пиломатериалов мелких се­чений. да и сборка крыш из щитов требует меньше времени

и усилий.

Понятно, что многодельность крыши, неудобство работы на высоте и особые требования к несущим конструкциям всег­да заставляли строителей делать все. что можно на земле, а еще лучше — в столярном цехе или даже на заводе. Полезно вспомнить некоторые идеи, которые решали эту задачу не­традиционными путями, способные растормозить наше вооб­ражение и дать толчок к новым представлениям о стропильных системах и их наиболее быстрой реализации.

При наличии подъемной техники можно было бы привезти с завода крышу целиком, но опыт строительства дает нам крышу, собранную на заводе и как бы рассеченную горизон­тальной плоскостью. Три объемных элемента (коньковый и два прикарнизных) привозят на трейлере и за три подъема монтируют на доме. Такой вариант оказался удобным для объемно-блочного строительства, когда для изготовления, перевозки, подъема и установки контейнеров-модулей необ­ходимы завод, трейлер, кран.

В других случаях строительства такая громоздкая конст­рукция оказалась неудобной, появилась необходимость каж­дую из трех частей рассечь вертикальными поперечными пло­скостями на несколько более мелких. Чтобы уменьшить ущерб от такого вмешательства и мелкие части крыши не распались, коньковые элементы были пристегнуты к прикарнизным при помощи петельных шарниров. Теперь оказалось достаточным прикарнизные части отвернуть на этих шарнирах к коньковой части, чтобы получился малогабаритный транспортный объем­ный пакет, который на стройке легко разворачивается в го­товую крышу или мансарду с помощью одного подъема кра­ном небольшой грузоподъемности.

Шарнирное соединение отдельных конструктивных эле­ментов — это уже новая строительная система. Ее бога­тейшим возможностям еще предстоит реализоваться, может быть, и с вашим участием, уважаемый читатель.

Применительно к конструкции крыши самое естественное — шарнир в коньке. В этом случае крыша складывается в плоский пакет, а на объекте требуется только раскрыть его и укрепить готовой затяжкой. И поскольку такая крыша приходит с предприятия с кровлей из битумных кровельных плиток, то этим обеспечивается ее полная заводская готов­ность.

335

Есть и другой логично возникающий вариант шарнирного соединения, когда складываются не два ската, а скат с половиной перекрытия. Во многих проектах внутренняя несу­щая стена идет под коньком крыши. По этой плоскости как бы и разрезана конструкция крыши с перекрытием. Установив шарниры в карнизе и сложив элементы, получили два пакета, которые и используют в каркасно-панельных домах. Уклады­вая два таких пакета один навстречу другому на наружные и внутреннюю стены, поднимая и соединяя скаты в коньке, получаем легкую, экономичную и очень удобную стропильную систему. При ее конструировании для каркасов были исполь­зованы не сплошные бруски различных сечений, а специально разработанный двутавровый профиль одного сечения со стен­кой из тонкой фанеры и полками из мелких брусков. Обза­ведясь сжимами, клеем и освоив на практике клеегвоздевую запрессовку брусков на стенке из фанеры, можно получить легчайшую конструкцию .с удивительно высокими несущими качествами. Это объясняется тем, что правильные методы рас­чета и проектирования обеспечивают в них большую, чем в сплошных сечениях, концентрацию конструктивного ма­териала по линиям силовых воздействий, приближаясь к природным принципам формообразования. В бионических аналогах (живых организмах) элементы, размещенные на этих линиях, получают большее раздражение от внешних воз­действий и потому активно развиваются. Элементы вне сило­вых линий не получают раздражений и их рост и развитие Приостанавливаются.   Благодаря достижениям науки строительные решения приближаются к идеальным конст­рукциям окружающей нас природы.

Главная часть крыши. Думая о крыше над головой, мы, ко­нечно же, имели в виду наличие кровли — верхней гидроизолирующей части крыши или покрытия. Это она нас ограждает и защищает, а отнюдь не стропила или прогоны.

Извечное стремление противостоять природной стихии во все времена заставляло людей думать в первую очередь о том, как с помощью материалов, которые есть в их местности, обрести надежный кров над головой. В лесных районах использовали древесину; если нет дерева, но есть глина, то использовали ее, искусственно обжигая в черепицу; в иных местах природа сама заготовила плоские сланцевые ма­териалы; в степных районах, богатых соломой, или поймах рек, богатых камышом, утвердились свои типы кровель. Нужда заставила человека научиться мастерить себе кровлю из лю­бого подручного материала. По мере того как в строительное дело вовлекались новые материалы, приготовленные из природных и искусственных компонентов — различные цемен-

336

ты, гипсы, металлы, стекло, резина, картон, полимеры и т.п. — все они в разной степени примерялись к крышам и получили применение в кровельных материалах.

Цементная черепица сейчас распространена наравне с глиняной, часто, окрашенная в массе, она имеет уплотнение и дополнительное покрытие поверхности, выглядит солидно и по срокам службы даже конкурирует со своей предшест­венницей — глиняной черепицей.

От цементного вяжущего произошли железобетонные кро­вельные плиты, и хотя они не получили пока широкого рас­пространения, в садовых домиках уже стали появляться. Плиты армированы сетками, но есть и разнообразные цемен­тные материалы с дисперсным армированием.

Асбестоцемент — это тоже материал на цементном вяжу­щем, а его структурное наполнение выполнено из "горного льна", казавшегося прежде абсолютно незаменимым. Эко­логические наскоки на этот наполнитель, no-существу неспра­ведливы, тем не менее вызвали к жизни много заменителей асбеста — целлюлозу, полиакрилы, короткие льняные волокна. Из них родилась разновидность фиброцементных материалов — цементно-волокнистых (волокнисто-цементных), которые в продаже встречаются в виде листов плоских и волнистых, отдельных плиток, экструзионной черепицы и т.п.

Экструзионная технология дала одно из самых совершен­ных кровельных покрытий — асбестоцементные экс-трузионные панели. Панель, выпускаемая в один прием ме­тодом непрерывного прессования, имеет упроченные верхнюю и нижнюю плоскости и прочные ребра жесткости между ними. Ее длина может быть любой, а конструктивные качества поз­воляют обходиться без стропил, подкосов, обрешетки и мно­жества других дорогих и многодельных элементов крыши. Такие элементы легко крепить к нижней плоскости, прос­верливая в ней отверстия для болтов и оставляя неприкосно­венной верхнюю плоскость, а простой стык плит не требует

каких-либо работ по его оформлению.

Дисперсное армирование стекловолокном породило целую отрасль стеклоцементов (фибростеклоцементов), кровельные покрытия из которых имеют высокую атмосферостойкость, ма­лую массу и отличные конструктивные качества. Большераз-мерные плиты из них из-за хорошей пластичности легко имитируют черепичное или иное покрытие, легко формуются

в коньковые или другие фигурные элементы.

Еще одна разновидность, созданная соединением цемен­тного теста и мелкого древесного наполнения, — цементно-стружечные плиты (ЦСП), первоначально рассчитанные для применения в качестве обшивочного листового материала. До-337

ма и садовые домики из ЦСП строили и строят в большом количестве, но с асбестоцементной кровлей. Эксперименталь­ным путем были найдены пропитки и разработаны конст­рукции для расширения области применения ЦСП в качестве кровельных плит и плиток.

Изобретатели уделяли внимание и другим видам вяжущих. например гипсу, использование которого в кровле кажется во­обще проблематичным. В жизни тем не менее встречаются кро­вельные плитки двух разновидностей из гипса с утолщенными краями и кровельные гипсовые плитки с защитным слоем.

Особую группу изделий составляют те, в которых в каче­стве вяжущего используются полимерные материалы. Древес­ный наполнитель и поливинилхлоридная масса служат исход­ным сырьем для получения методами непрерывного прессо­вания через экструдеры плинтусов, наличников, досок пола и других погонажных изделий, пазовой черепицы, кровельных досок и т.п. Периодическим прессованием из этой древесно-

полимерной композиции, получают другие виды черепицы и кровельных плиток.

Красивая, легкая и долговечная черепица получается из некоторых разновидностей термореактивных синтетических смол с добавками и мелкодисперсным минеральным на­полнителем (материал "полимин"). Из других изделий, прес­суемых на основе этого материала, встречается обшивочная плитка для цоколя и плиты для покрытия пола. Обилие

модификаций и непрерывность технологического процесса предполагают множество других вариантов.

Настоящий бум сегодня породили штампованные или про­катные листы из металла с разнообразными покрытиями, оформленные в виде традиционной черепицы (металлоче­репица). Все больше доверия на рынке стройматериалов за­воевывает так называемая легкая черепица (битумные и т.п. листы), в строительстве загородных домов находят приме­нение материалы, некогда встречавшиеся только в промыш­ленном строительстве.

⇐ Предыдущая31323334353637383940Следующая ⇒

Поделиться: