Элементы крыш

Несущие конструкции чердачных крыш. Несущие конструкции чердачных крыш выполняют из дерева, стали и железобетона в виде стропил, стропильных ферм и крупных панелей.

Деревянные наклонные стропила характеризуются тем, что их основные элементы - стропильные ноги работают как однопролетные, консольные или многопролетные балки.

Наклонные стропила односкатных крыш в простейшем виде состоят только из стропильных ног, опирающихся на подстропильные брусья (мауерлаты), уложенные на наружные стены (рис. 2.20, а). Подстропильные брусья служат для распределения сосредоточенной нагрузки, передаваемой стропильной ногой. Расстояний между стропилами вдоль здания (шаг стропил) принимается в зависимости от типа кровли и сечения элементов обрешетки. Стропила делают из брусьев высотой 180-200 мм, которые ставят через 1,5-2 м, или из пластин и досок сечением 166x140 или 160x170 мм. Подстропильные брусья укладывают по всему периметру стен здания, предварительно их антисептируют, а между каменной кладкой стены и брусьями прокладывают изоляцию из рулонного материала. Часть стропильных ног, во избежание сноса крыши ветром, крепят к наружным стенам скрутками из проволоки, привязывая к костылям, вбитым в стену. При длине стропильных ног 6-8 м, во избежание значительного их прогиба, необходима установка подкосов (рис. 2.20, б). Если в здании имеются внутренние опоры, то на них по лежням устанавливают стойки, а по стойкам укладывают прогоны, на которые и опирают стропильные ноги (рис. 2.20, в, г). Конструкция наклонных стропил при двух рядах внутренних опор показана на рис. 2.20, г. В этом случае для восприятия горизонтальных составляющих усилий, передаваемых подкосами, между лежнями ставят распорки.

Наклонные стропила двускатной крыши (рис. 2.20, д, е) опирают нижними концами на подстропильные брусья; а верхними - на горизонтальный брус, носящий название верхнего (конькового) прогона. Верхний прогон поддерживается стойками, установленными на внутренние опоры. Таким образом, характерной особенностью двускатных наклонных стропил является наличие, по крайней мере, одной внутренней опоры.

Для уменьшения свободного пролета стропильных ног устанавливают подкосы, которые внизу опирают на лежень или стойку.

Здания, имеющие две внутренние опоры, можно перекрывать наклонными стропилами при ширине до 20-24 м. Имеют место конструкции сборных наклонных стропил, доставляемых на постройку в виде комплекта заранее изготовленных на заводе деталей. Один из вариантов таких стропил для зданий, имеющих два ряда внутренних опор, показан на рис. 2.21

В этом варианте основной частью ската крыши является стропильный щит СЩ-1, состоящий из четырех дощатых стропильных ног и обрешетки. Стропильная ферма СФ-1, перекрывающая средний пролет между скатами, состоит из двух коротких стропильных ног, соединенных затяжкой. Элемент СР-1 - конверт - устанавливается по внутренним кирпичным столбам и служит средней опорой для элементов СЩ-1 и СФ-1. Поверх ферм СФ-1 укладывают щит обрешетки СК-1. Дощатая распорка СП-1 служит основанием для конвертов СР-1, а также для укладываемых по ней чердачных ходов из дощатых щитов СХ-2. Свесы крыши образуются щитами обрешетки СО-1.

Стропильные ноги и конверты в нижней части скрепляют при помощи проволочных скруток с костылями, заложенными в кладку стен и столбов. В местах, где стропильные ноги опираются на конверты, крепление производят при помощи полосовой стали. Сопряжения элементов между собой делают на гвоздях. Конструкция сборных стропил для зданий с одной внутренней опорой показана на рис. 2.22.

Стропильные фермы (висячие стропила) устанавливают над зданиями, не имеющими внутренних опор. Они опираются концами на стены или стойки каркаса. К нижним горизонтальным элементам ферм может быть подвешено чердачное перекрытие (подвесной потолок).

Деревянные стропильные фермы простейшего вида (рис. 2.23, б) состоят из двух стропильных ног, соединяемых затяжкой, воспринимающей горизонтальную составляющую передаваемых на опору усилий (распор). Для жесткости и уменьшения прогиба, стропильных ног при пролетах 7-8 м добавочно врезают ригель (рис. 2.23, в), а при пролетах до 10 м устанавливают бабку и подкосы (рис. 2.23, г). Схема стропильной фермы для пролета до 15 м показана на рис. 2.23, а.

Фермы, служащие для перекрытия значительных пролетов, состоят из элементов, конструктивно связанных между собой расположенных в одной плоскости и работающих только на сжатие или растяжение.

Элементы фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру - нижний пояс. Вертикальные элементы (стойки) и наклонные (раскосы), расположенные между верхним и нижним поясами, образуют решетку. Места пересечений элементов фермы называются узлами, а участок пояса между двумя узлами - панелью.

Из деревянных ферм, в целях индустриализации конструкций и уменьшения их веса, предпочтительны дощатые, нередко с заменой дерева в элементах, воспринимающих растягивающие усилия (например, в нижнем поясе или стойках), круглой сталью или прокатными профилями. Такие фермы носят название металлодеревянных.

Стальные и железобетонные фермы, применяемые иногда в большепролетных покрытиях гражданских зданий, в принципе не отличаются от ферм, широко применяемых в покрытиях промышленных зданий.

Железобетонные плиты для чердачных крыш могут быть различных форм и конструкций.

На рис. 2.24, а показана односкатная крыша из железобетонных плит покрытий размером 6,4x1,2 м, укладываемых с уклоном 5% и опирающихся концами на стены здания и железобетонный продольный ригель. Ригель поддерживается кирпичными столбиками сечением 0,51x0,51 м и высотой 1,2 м, располагаемыми через 6,4 м. Плиты связывают между собой через отверстия в ребрах и крепят к стене анкерами. По плитам делается тонкая выравнивающая асфальтовая стяжка и рулонная кровля. Двускатные крыши с уклоном 7-8% могут выполняться из различной конструкции плит, опирающихся на стены здания и среднюю опору (рис. 2.24, б), или из плит размером 2,80x2,85 м, укладываемых по железобетонным стропильным балкам сечением 150x300 мм, располагаемым через 2,8 м и опирающимся на наружные стены здания и внутренние кирпичные столбы (рис. 2.24, в).

По плитам покрытий устраивают тонкую стяжку и рулонную кровлю.

Кровли

Главным требованием, предъявляемым к кровле, является ее водонепроницаемость. Кроме того, кровля должна быть легкой, долговечной, не требующей больших расходов на ремонт и очистку, удовлетворительной с точки зрения пожарной безопасности. Существенное значение при выборе типа кровли имеют простота ее устройства, красивый внешний вид и возможность применения для нее местных материалов.

Стальные кровли. Кровли из черной, оцинкованной, легированной листовой и др. стали, в т.ч. и стальной черепицы имеют небольшой собственный вес и допускают сравнительно малый уклон - 20-25%. Однако они требуют для своего устройства большого расхода стали и отличаются высокой стоимостью содержания, вследствие чего применение их в настоящее время ограничено.

Кровли из листовой стали укладывают по обрешетке из деревянных брусков, прикрепляемых к стропильным ногам через каждые 250 мм. По краю крыши для укладки свесов и настенных желобов прибивают 4-5 досок толщиной 50 мм на ширину 700 мм, по коньку и ребрам крыши укладывают по две доски, в разжелобке доски укладывают на ширину до 500 мм в каждую сторону от его оси.

Соединение листов кровельной стали между собой производится так называемыми фальцами - одинарными при нормальных уклонах крыши и двойными - в местах, где необходимый уклон не может быть обеспечен.

Крепление листов к обрешетке клямерами, узкими полосками кровельной стали, сопряжение листов между собой фальцами и другими деталями кровли показаны на рис.

Кровли из рулонных материалов состоят из одного или нескольких внутренних слоев и одного наружного. Для покровного слоя применяют рубероид с крупнозернистой посыпкой и кровельный толь, для внутренних - беспокровный рубероид или толь.

Обычно слои рулонного кровельного ковра прикрепляют к основанию и друг к другу мастикой, только скатные толевые кровли по однослойному деревянному основанию и нижний слой кровли с углом наклона более 20° крепятся толевыми гвоздями.

Битумные рулонные материалы следует приклеивать только на битумных мастиках, а дегтевые материалы - на дегтевых. Комбинировать в одном кровельном ковре битумные и дегтевые рулонные материалы запрещается.

Основным достоинством кровель из рулонных материалов является их малый вес, простота устройства, небольшой уклон (5-15%) и стойкость против коррозии. К их недостаткам следует отнести малую огнестойкость и значительные эксплуатационные расходы вследствие необходимости тщательного ухода за кровлей. Применение выпускаемого заводами бронированного рубероида, значительно улучшает внешний вид кровли (посыпка может быть предварительно окрашена в любой цвет), повышает огнестойкость и прочность кровельного ковра.

Рубероидным кровлям с покровным слоем из бронированного рубероида может быть придан более крутой уклон без риска сползания кровли от размягчения мастики при нагреве ее солнцем в летнее время.

При обычных уклонах (15%) кровли делаются двухслойными при малых уклонах (2,5-5%) - трехслойными.

Основанием под кровлю из рулонных материалов может быть деревянный настил, а также цементная или асфальтовая стяжка.

Толевые кровли, так же как и рубероидные, устраивают в один или несколько слоев. Под однослойную кровлю, применяемую, главным образом, для временных сооружений, делают сплошной настил (обрешетку) в один слой досок.

Кровли из асбестоцементных плоских плиток (рис. 2.26) имеют малый вес, долговечны, невозгораемые, требуют малых эксплуатационных расходов, однако им приходится придавать большой уклон (до 50%). Кроме того, плоские плитки обладают довольно большой хрупкостью. Конек и ребра перекрывают особыми плитками - коньковыми.

Плитки укладывают на сплошной дощатый настил из досок толщиной 25 мм и шириной до 120 мм. Между досками настила оставляют зазор 2-5 мм. Укладку плит производят внахлестку, начиная с нижнего края ската крыши. Каждую плитку прибивают к настилу двумя оцинкованными гвоздями. Нижний угол рядовых плиток скрепляется с соседними противно-ветровой кнопкой.

Кровли из волнистых асбестоцементных листов имеют значительные преимущества перед плиточными, так как обладают большей жесткостью, просты в устройстве, не требуют сплошного настила и могут быть сделаны с уклоном в 33%.

Листы укладывают по разреженной обрешетке (рис. 2.27) из брусков с напуском 100 мм в направлении ската и с поперечной нахлесткой соседних листов на одну волну.

К обрешетке листы прикрепляют оцинкованными шурупами или гвоздями с шайбами из рубероида или противоветровыми скобами. Шурупы или гвозди располагают на гребнях второй волны. Ендовы покрывают специальными лотковыми шаблонами или оцинкованной сталью конек -шаблонами особой формы.

Черепичные кровли. Кровли из глиняной черепицы (рис. 2.28) долговечны, огнестойки, имеют красивый внешний вид и экономичны в эксплуатации. К недостаткам их относятся большой собственный вес и необходимость устройства крутого уклона (50%).

Черепицу укладывают по обрешетке из деревянных брусков сечением 50x50 мм с расстоянием между ними, соответствующим размерам черепицы. С нижней стороны пазовая черепица имеет шипы, которыми ее закрепляют за бруски обрешетки. Конек и ребра крыши покрывают специальной коньковой желобчатой черепицей.

Кровли из синтетических материалов. Кровли из пластических масс делают из крупных плоских и волнистых плит, рулонных материалов, мелких плиток и плиток типа черепицы. В нашем строительстве эти кровли только начинают внедряться, но вследствие своих высоких технико-экономических характеристик в дальнейшем получат самое широкое распространение.

Плоские и волнистые плиты из полиэфирного стеклопластика могут быть как непрозрачными, так и прозрачными. Последнее обстоятельство позволяет в необходимых случаях получить в помещениях верхний свет без устройства специальных конструкций типа фонарей. Плиты укладывают внахлестку и крепят к обрешетке винтами с шайбами из полиэтилена.