Кіріспе
Шатырдың тіреу құрылымы – суық және қоңыржай климат аймақтарындағы көптеген жеке тұрғын үйлерде кездесетін шатыр қаңқасы және жабын материалы. Мұндай шатырлар көбінесе ағаштан салынып, түрлі пішіндерге ие және әртүрлі материалдармен жабылады.
Domestic roof construction is the framing and roof covering which is found on most detached houses in cold and temperate climates. Such roofs are built with mostly timber, take a number of different shapes, and are covered with a variety of materials.
Шолу
Қазіргі кезде ағаштан жасалған шатырлар көбінесе жұп-жұп қарапайым қабырғалармен немесе алдын ала дайындалған ағаш фермаларымен жасалады, олар шатыр қосылыс пластиналарымен бекітіледі. Ағаштан жасалған және тарихи ғимараттар негізгі қабырғалармен немесе ағаш шатыр фермаларымен жасалуы мүмкін. Шатырлар жылу оқшаулау және желдету ескеріле отырып, жобаланып және салыну жолына қарай жылы немесе суық шатыр деп белгіленеді. Еңіс шатырдың тіктеп тұруы немесе шатыр бұрышы ең алдымен шатыр жабу материалымен және эстетикалық дизайнмен анықталады. Жазық шатырлар суды төгу үшін шамамен он градусқа дейін еңіседі. Тұрғын үйлердегі жазық шатырлар негізінен құрғақ аймақтарда кездеседі. Циклон немесе дауыл құрлыққа соғылуы мүмкін болған жоғары желді аймақтарда, ең маңызды инженерлік мәселе – қатты дауыл кезінде шатырды төмен ұстап тұру болып табылады. Шатырдың әрбір бөлігі, әрине, құрылыстың қалған бөлігі сияқты, жоғары жел жылдамдықтарының көтерілу күштеріне төтеп беруі керек. Бұл металл байланыстарды әрбір қабырғаға немесе фермаға бекіту арқылы жүзеге асырылады. Бұл әдетте жоғары жел немесе экстремалды ауа-райы жағдайларына бейім емес аймақтарда проблема тудырмайды. Ұлыбританияда бетон плиткалы шатырда әдетте қабырғалар ортасында, шатыр тіреулері ортасында және төбелік қабырғалар ортасында орналасады. АҚШ әлі де империялық өлшем бірліктерін пайдаланады және каркас мүшелері әдетте он алты немесе жиырма төрт дюйм аралықта орналасады. Шатырдың каркасы мұржа немесе люк сияқты ашылулар үшін үзілуі мүмкін. Мұржалар әдетте мұржаның үстінде су бұратын құрылғымен, белгілі бір су бұрауыш немесе атқышпен салынады. Мұржа мен шатыр материалдары арасындағы кеңістікті герметтеу үшін герметиктер қолданылады.
Қалқан шатырдың құрылысы
Қарапайым шатыр қабырғалардың үстіндегі көлденең қабырғалық тақталарға тірелетін шатыр қабырғаларынан тұрады. Шатыр қабырғаларының жоғарғы ұштары көбінесе қырғалы арқалықта түйіседі, бірақ жұп деп аталатын шатыр қабырғаларын құрап, тікелей басқа шатыр қабырғасына да тірелуі мүмкін. Шатыр жабу материалына байланысты, көлденең тораптар, қабырғалар немесе аралық тіреулер шатыр қабырғаларына бекітіледі; немесе тақтайлар, фанера немесе бағытталған талшықты тақтайлар шатыр жабынын қолдау үшін шатыр палубасын (осылай тақта немесе қаптама деп те атайды) құрайды. Ұзын жақтауларды қолдау үшін ауыр аралық тіреулер немесе аралық тіреу тақталары қолданылады. Шатыр қабырғаларын таралып, қабырғаларды бөліп жібермеу үшін, төбеге тіреу ретінде де қолданылатын байланыстырғыш арқалықтар әдетте қарама-қарсы шатыр қабырғаларының төменгі ұштары арасында жалғастырылады. Қосымша беріктік үшін жағалық арқалықтар немесе жағалық байланыстырғыштар қарама-қарсы шатыр қабырғаларының арасында жоғарырақ орнатылуы мүмкін. Шатыр қабырғалары, байланыстырғыш арқалықтары және тақталары ғимараттың қабырғаларына шатырдың салмағын жеткізуге қызмет етеді.
Қалқалы шатырдың құрылысы
Алдын ала дайындалған шатыр конструкциялары әртүрлі стильде келеді. Олар әрбір нақты ғимарат үшін өндірушімен жобаланады. Ағаш шатыр конструкциялары да ағаш немесе металл қосылыстарды пайдалана отырып, әртүрлі стильдерде салынады. Әдетте 2,44 м-ден 3,66 м арақашықтықта орналасқан, ауыр ағаш қабырғалары негізгі қабырғалар деп аталады. Негізгі қабырғалар қарапайым қабырғалармен үйлестірілуі немесе қарапайым бүйірлік сүрелермен жабдықталуы мүмкін.
Жобалық жүктемелер
Шатырдың конструкциясы өз салмағын, шатыр жабынының салмағын және қар мен жел сияқты сыртқы факторлардың жүктемесін, соның ішінде конструкциялық жүктемені көтеруге есептелген болуы керек. Адамдар жүре алатын жазық шатырлар қосымша жүктемелерді де ескеруі тиіс. АҚШ-тағы құрылыс нормалары жүктемені әр шаршы футқа фунттармен белгілейді, бұл көрсеткіш аймаққа қарай өзгереді. Жүктеме және аралық (тіреулер арасындағы қашықтық) шатыр қабырғалары мен фермалардың мөлшері мен арақашықтығын анықтайды.
Шатырларды жабу
Шатыр материалдары, төсемдер мен жабыншаларды қоса алғанда, негізінен суды сыртқа шығару үшін жасалған. Жабыншалар архитектураның маңызды бөлігі болғандықтан, шатыр материалдары әртүрлі түстер мен текстураларда келеді. Солтүстік Америкадағы үйлердің басты жабыншасы асфальттан жасалған, бірақ кейбіреулері басқа түрдегі шатыр жабыншаларын немесе металл шатырларын қолданады. Еуропада тас және сабаннан жасалған шатырлар Солтүстік Америкаға қарағанда көбірек кездеседі. Кейбір шатыр материалдары, жарықты шағылыстыру арқылы ыстық климатта кондиционерге жұмсалатын шығындарды азайтуға көмектеседі. Асфальт жабыншалары Солтүстік Америкада ең көп қолданылатын шатыр материалы болып табылады және барлық тік еңісті шатырлардың 75% құрайды. Бұл материал төмен орнату құнының арқасында Еуропада да танымал болып келеді. Асфальт жабыншалары Солтүстік Американың тұрғын үй шатыр нарығында басымдыққа ие, себебі олар әдетте басқа материалдармен салыстырғанда арзан. АҚШ-тың оңтүстігі мен Мексикада саз плиткадан жасалған шатырлар өте танымал, себебі олар ұзақ қызмет етеді және дауылды желге зақым келмей немесе азырақ зақыммен төтеп бере алады. Еуропада тақта және плиткадан жасалған шатырлар кең таралған. Еуропадағы көптеген тақта шатырлар 100 жылдан астам мерзімге сақталған және әдетте минималды күтімді / жөндеуді қажет етеді.
Желдету және оқшаулау
Шатыр кеңістігіндегі температураны реттеу үшін шатырды желдету қажет. Дұрыс желдетілмесе, ылғал шатыр конструкциясының ішінде конденсат түзуге себеп болады; бұл конструкциялық зақымдарға, ылғалды немесе құрғақ шіруге әкелуі және жылу оқшаулағыштың қасиетін жоя алады. Бүгінгі күні шатырдағы конденсат мәселесі өте өзекті, себебі: тығыз ғимараттардың құрылымындағы жоғары өнімді терезелер мен есіктердің және мұржасыз үйлердің салдарынан табиғи желдетудің азаюы. Бұл тығыз конструкция ғимараттардағы ауа температурасының көтерілуіне әкеледі, ал ауа неғұрлым жылы болса, соғұрлым көп су буын сіңіре алады. Ғимараттың тұрғын бөлігі жылыған сайын, шатыр кеңістігі суық болады, жоғары сапалы жылу оқшаулағыштары мен шатыр мембраналары шатыр кеңістігін суық етеді. Төменнен көтерілетін жылы, ылғалды ауа суық шатыр кеңістігіне енгенде, ауа температурасы «шығыс нүктесіне» дейін төмендегенде немесе жылы ауа шатырдың суық беттерімен жанасқанда конденсат пайда болады. Құрылыс материалдарының көпшілігі су буын өткізеді; кірпіш, бетон, гипс, ағаш және жылу оқшаулағыштары интерстициалдық конденсаттың құрбаны болуы мүмкін. Осы себепті Ұлыбританияның құрылыс ережелері шатырды желдетуді талап етеді, оны софит желдеткіштері, қырқа желдеткіштері немесе ауа өткізгіш шатыр плиткаларын орнату арқылы жүзеге асыруға болады. Шатырды желдетудің арқасында судың ағып кетуінен немесе конденсаттан пайда болған ылғалдың булануы жеделдеп, жылуды кетіруге көмектеседі, бұл мұздың қатуын болдырмайды және асфальт шатыр материалдарының қызмет ету мерзімін ұзартады. АҚШ-тағы құрылыс нормалары желдету деңгейін кемінде (1:150) деп белгілейді, ал кейбір жағдайларда арақатынас 1:300 болуы мүмкін. Жылы ауа көтеріледі, сондықтан төбелік оқшаулағыш жоғары R мәніне ие болуы үшін жасалған, ал оқшаулағыш көбінесе төбелік қабырғалар немесе қиғаштар арасында орнатылады. Дұрыс оқшауланған және желдетілген шатыр «суық шатыр» деп аталады. «Жылы шатыр» – бұл желдетілмейтін шатыр, онда оқшаулағыш шатырдың көлбеуіне сәйкес орналастырылады. «Ыстық шатыр» – бұл желдеткішсіз, ал конденсат түзілмеуі үшін қабықшамен тікелей жанасқан ауа өткізбейтін оқшаулағыштары бар шатыр, мысалы, шашыратылатын көбік оқшаулағышы шатырдың төменгі немесе жоғарғы жағына немесе кейбір қасқа шатырларға тікелей жағылады. Жақындағы дизайн – бұл фольгамен қапталған көбікпен бірге екінші қабатты орнату, ол фольгамен қапталған көбіктен ауа аралығымен бөлінген, бұл ауаның тік бойымен шатырдың жоғарғы жағындағы желдеткіш тесігіне ағып кетуіне мүмкіндік береді – бұл ауа аралығы бар қос қабатты дизайн. Бұл дизайн тиімділікті арттырады.
Тікенекті жабудың бастапқы әдістері
Таяу Шығыста рим дәуірінен бастап, орта ғасырлар бойы және 20 ғасырдың басына дейін үйлердің шатырлары келесідей салынған: Бірінші кезекте, қабырғалардың үстіне ағаш қабырғаларды шамамен 60 см қашықтықта орналастырды; осы қабырғалардың үстіне бір-біріне жақын орналасқан, әрқайсысы 3 саусақ (6,75 см) немесе одан аздап жуандығы бар, көлденең жұқа ағаш немесе тақтайшалар (пурлин) төселді. Осы тақтайшалардың үстіне, мысалы, қамыс, құрақ немесе папирус, пальма жапырақтары және ағаш қабығы сияқты табиғи өсімдік талшықтарынан тоқылған мата берік бекітілді. Бұл матаның үстіне алдымен қалың саз қабаты, содан кейін топырақ қабаты төселді, одан кейін саз, қиыршық тас, ұсақ қыш сынықтары және сабаннан тұратын цемент қоспасынан жасалған саз қоспасымен жабылды. Бұл типтегі шатыр материалы ылғал мен жаңбырға төзуге жақсы дайын. Бұл маталар ағаш таяқтармен ұсталып тұрды, олар қабырғаларға тік бұрышпен орналастырылған. Понттың колхиялықтары шатырларын "қос арқалықтардың ұштарын кесіп, оларды біртіндеп жақындастырып, төрт жағынан пирамида пішінде жоғары көтеріп салған. Содан кейін оларды жапырақтармен және сазбен жапқан". Марсельде классикалық антикалық дәуірде үйлердің шатырларына плитка қолданылмаған, тек сабан қосылған топырақ ғана қолданылған. Ежелгі фригийліктер бір-біріне бекітілген бөренелерден пирамида пішіндес шатыр жасап, үстін қамыс пен бұталармен жауып, үстіне өте биік топырақ үйінділерін үйіп салған.