Характеристика пространственных систем крыш

Все деревянные конструкции покрытий в любых зданиях являются пространственными. Однако многие из них для упрощения расчета рассматриваются расчлененными на отдельные плоские системы, работающие независимо одна от другой пространственные системы

Так, например, при проектировании покрытий на стропильных фермах, связанных между собой конструкцией крыши и специальными поперечными связями,

каждая ферма рассматривается как самостоятельная плоская система. При этом пренебрегают не только возможностью перераспределения расчетной нагрузки между отдельными фермами, но и участием в работе каждой фермы ограждающей конструкции.

К собственно пространственным системам относятся конструкции

рабочие стержни которых расположены по поверхности покрытия. В такой конструкции разрушение одного или даже нескольких элементов не приводит к разрушению всего покрытия. В пространственных системах деревянных покрытий, к которым относятся также и различные виды сетчатых сводов и некоторые типы куполов, во многих случаях учитывается и работа настилов и прогонов, которые при расчете выделенных из них плоских систем рассматриваются как вспомогательные конструкции.

 деревянные крыши

Примером такой пространственной конструкции служит купол

, состоящий из пересекающихся в замке трехшарнирных арок, опирающихся на стены или непосредственно на фундаменты. Такая конструкция, являясь но своей форме пространственной, а по условиям работы плоской, легко расчленяется на отдельные трехшарнирные арки с нагрузкой, приходящейся на них от крыши. В таких конструкциях настилы и прогоны крыши играют ту же роль, что и в обычных покрытиях, основанных на плоских фермах. Помещения, покрываемые пространственными конструкциями, могут иметь в плане различные формы: прямоугольную, квадратную, трапецеидальную, многоугольную и круглую.

По форме поверхности пространственные системы можно подразделить

на цилиндрические, складчатые, конические, коноидальные, сферические и др. При пересечении цилиндрических поверхностей могут быть также образованы крестовые и сомкнутые своды.

По способу опирания различают:

распорные цилиндрические своды с затяжками для восприятия распора, опертые на продольные стены; крестовые своды, опертые на колонны в углах здания; сомкнутые своды и купола, опертые по контуру,

В зависимости от способа соединения элементов конструкций

и их взаимного расположения различают сплошные и сквозные пространственные конструкции.
Из пространственных деревянных конструкций покрытий постоянного назначения, которые применяются в настоящее время, можно выделить следующие четыре основные группы:

  1. клееные конструкции, состоящие из крупных блоков, изготовленных на заводах с последующей транспортировкой их на строительную площадку для сборки и монтажа;
  2. распорные кружально-сетчатые своды;
  3. тонкостенные и ребристые своды-оболочки и ребристые складки;
  4. купола

Применение гвоздевых сопряжений в конструкции всех групп

, за исключением сетчатых систем, может быть допущено только для строительства временных сооружений.

Совмещение ограждающих и несущих функций свойственно утепленным конструкциям. При проектировании их следует уделить особое внимание вопросам устранения в толще конструкции конденсационной влаги и возникновения очагов загнивания в элементах древесины и утеплителя. Это достигается путем надежного осушающего эксплуатационного режима и устройством осушающих продухов, антисептированием древесины и устранением протечек в кровле, а также применением негниющих материалов для утепления; необходимо предусмотреть мероприятия против возгорания.

Следует отметить, что кружально-сетчатые своды и купола, являясь совмещенными конструкциями, всегда выполняются открытыми снизу, а потому они и более стойкие в отношении загнивания. Большим достоинством этих конструкций является стандартность и транспортабельность их элементов, возможность предварительного их изготовления на заводах.

Все пространственные системы деревянных конструкций покрытий позволяют эффективно использовать внутреннее пространство покрываемых помещений. Во всех случаях строительства сооружений любого назначения рекомендуются сборные клееные конструкции из крупных блоков-панелей, изготовленных заводским способом с последующим транспортированием их на строительную площадку