Климова Елизавета Романовна
Научный руководитель: Козлова Надежда Владимировна, преподаватель математики ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж»
ОГБПОУ «Смоленский строительный колледж», г. Смоленск
E-mail: n.bobakowa@mail.ru
Аннотация
Геометрия окружает нас всюду. Мы постоянно сталкиваемся с ней в повседневной жизни. Она поражает нас изобилием всевозможных форм. Невозможно себе представить, как бы человечество справлялось без геометрии. Крыши зданий и строений это лишь малая часть того, где нашла применение геометрия, но даже в крышах мы видим, насколько она может быть разнообразна. Человек с древних времен искал себе жилье, и отчасти геометрия дала ему в буквальном смысле крышу над головой.
Нас всюду окружают различные здания: жилые дома и магазины, театры и стадионы, школы и детские сады. Всё это архитектура: современная, представленная новыми домами и коттеджами, и архитектура прошлых времен, заключающаяся в памятниках архитектуры. Памятники архитектуры чаще всего имеют строгие лини, четкую симметрию, правильные формы. Современная же архитектура полна самыми разнообразными формами, она бывает лишена симметрии, но всё же любое архитектурное строение можно разобрать на самые простые геометрические фигуры: круг и квадрат, прямоугольник и трапеция, треугольник и овал.
Всю свою жизнь мы видим дома с разнообразными крышами, мы всегда знали что, крыша дома – это верхняя часть здания, которая защищает жильцов от дождя и солнца, позволят сохранять тепло, а иногда служит ещё и местом для хранения. Все эти крыши являют собой геометрические фигуры, но какие именно редко кто задумывается.
Самые распространенные формы и виды крыш.
Формы и виды крыш обуславливаются ничем иным, как архитектурными особенностями возводимого здания. В зависимости от этих особенностей и производится условное разделение крыш на плоские и скатные – отличаются они исключительно своей формой и, как результат, опорной конструкцией. В чем между ними разница? В уклоне – если уклон крыши не превышает 10˚, то такие крыши относят к плоским. Если уклон больше, то речь идет уже о скатных крышах, которые, в свою очередь, подразделяются по количеству скатов и назначению.
Основное предназначение уклона кровли — это отведение с её поверхности воды. На плоских крышах с уклоном 0% вода будет скапливаться всегда. Увеличение уклона до 2-10% приведёт к быстрому освобождению поверхности кровли от воды. Кровля с малыми уклонами от 0 до 1% – головная боль хозяина. Частые протечки знакомы многим обладателям квартир на последних этажах, в многоквартирных домах с крышами такой формы. Изготовление скатных крыш дороже плоских из-за большей трудо- и материалоёмкости. Но мало кто из индивидуальных застройщиков выбирает плоские кровли, ведь когда строится собственный дом в приоритете качество будущей кровли а не затраты на её возведение. Так что правильная форма крыши для своего дома – скатная.
В скатных крышах уклон напрямую зависит от используемого кровельного материала. Каждый кровельный материал имеет свои рекомендации от производителя по минимальному и максимальному углу наклона. Ещё от угла наклона будет зависеть давление ветра на кровлю, а также снеговые нагрузки. Ну, и конечно не стоит забывать об общей эстетической красоте будущего дома.
Не зная условий возведения и предпочтений хозяина будущего дома, нельзя дать однозначный совет о наиболее подходящем типе крыши. Но можно обратить внимание на то, как с этим справляется человечество на протяжении многих веков. Присмотревшись к архитектурным предпочтениям в строительстве частного сектора разных народов, можно заметить, что каждая местность имеет свой типовой дом. В горах Европы — это «шале», в Украине — «мазанка», в России — терем и т.д.
Архитектура таких домов не случайна, это выверенное столетиями наиболее оптимальное соотношение цена – функциональность – надёжность. У кровли «шале» к примеру, мощный стропильный каркас, выдерживающий большие массы снега. Камышовая кровля «мазанки» обеспечивает хорошую теплоизоляцию. Вальмовая кровля («бунгало») устойчива к штормовым ветрам прибрежной местности.
Виды скатных крыш.
1. Односкатные крыши. Этот тип крыши в частном строительстве применяется довольно редко. По большей части ее используют при сооружении всевозможных хозяйственных построек, гаражей, складских помещений и магазинов (рисунок 1). Односкатная крыша, в первую очередь, характеризуется особенной стропильной системой – балки, удерживающие на себе весь вес кровельного материала, опираются непосредственно на стены здания и представляют собой ровные направляющие.
Рисунок 1 – Односкатная крыша
2. Двускатные крыши. Одной из наиболее распространенных в частном строительстве видов крыш является двухскатная. Ее основное отличие заключается в наличии двух уклонов, опирающихся на стены одинаковой высоты (рисунок 2). Иногда их называют щипцовой крышей – то есть имеющей фронтоны, которые по своей форме в большинстве случаев напоминают треугольники.
Рисунок 2 – Двускатная крыша
3. Шатровые крыши. Как правило, она применяется для домов, построенных в виде квадрата или равностороннего многоугольника. Суть такой конструкции заключается в том, что все скаты крыши, представляющие собой треугольники, сходятся в одной верхней точке (рисунок 3). Шатровая крыша по форме копирует пирамиду. Имеет четыре треугольных ската, которые сходятся в верхней точке. Для выполнения правильной геометрической формы крыши требуется основание дома в виде квадрата.
Рисунок 3 – Шатровая крыша
4. Вальмовые крыши. Разбираясь с тем, какие бывают виды крыш, стоит упомянуть и про вальмовую конструкцию, которая имеет четыре ската. Два склона крыш по форме напоминают трапецию, а два других ската выполняются в форме меньших по размеру треугольников. Именно эти треугольники, располагающиеся со стороны фронтонов здания, называются вальмами (рисунок 4).
Полувальма — разновидность вальмовой крыши, где фронтон двускатной крыши сверху закрывается маленькой вальмой, обтекаемость которой защищает конек двускатной крыши от поднятия порывами ветра.
Рисунок 4 – Вальмовая крыша
5. Щипцовая крыша. Щипцовая крыша — одна из самых сложных форм крыши, так как наличие щипцов подразумевает множество ребер, установленных в разных плоскостях и под различным углом. Все они завязаны в одну целую схему, где каждый отдельный элемент имеет свою важную функцию (рисунок 5). Используется в зданиях с многоугольным основанием. Именно эта форма крыши знакома всем по рисункам из русских народных сказок, где в высоком тереме с щипцовой крышей сидела царевна.
Рисунок 5 – Щипцовая крыша
6. Мансардные крыши. Мансардная крыша является одной из разновидностей двухскатных конструкций – ее прямое назначение заключается в увеличении внутреннего объема чердачного помещения. Достигается это за счет излома прямой плоскости – именно по этой причине ее иногда называют сломленной (рисунок 6). Каждый скат состоит из двух уровней. Верхний уровень ската пологий, нижний уровень ската падающий.
Рисунок 6 – Мансардная крыша
Плоские крыши.
Этот тип крыш в частном строительстве практически не применяется – его основной особенностью является наличие одного ската с небольшим, менее 10 градусов, уклоном (рисунок 7).
Рисунок 7 – Плоская крыша
Другие виды крыш.
- Сводчатая крыша — стропила дугообразной формы круглого или параболического очертания (рисунок 8). Такие формы больше используются при возведении общественных зданий или спортивных объектов.
Рисунок 8 – Сводчатая крыша
- Куполообразная крыша — крыша, напоминающая шатровую крышу, но без ребер, полусфера, сходящаяся в верхней точке (рисунок 9). Применяется для устройства крыш на круглом основании: цирка, манежа или сторожевой башни.
Рисунок 9 – Куполообразная крыша
- Шпиль — в первую очередь используется как декоративный элемент. Обычно шпили венчают башенки или куполообразные крыши (рисунок 10). Практическое значение такие кровли имеют только при возведении храмов и монументальных сооружений.
Рисунок 10 – Шпиль
Список использованных источников
- Атанасян Л. С. Геометрия. 7-9 классы : учебник для общеобразоват. учреждений / Л. С. Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б. Кадомцев и др.– Москва : Просвещение, 2015. – 384 с.
- Коршевер Н. Г. Устройство крыши / Н.Г. Коршевер. – Москва : Вече, 2005. – 162 с.
- Назарова В. И. Современные работы по постройке крыши и настилу кровли / В.И. Назарова. – Москва : Рипол, 2011. – 320 с.
- Самойлов В. С. Крыши и кровли / В.С. Самойлов. – Москва : Аделант, 2011. — 320 c.