Вопрос 2 Скатные крыши и их конструкции

Крыши обычно выполняют в виде на­клонных плоскостей — скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов.

В чердачных крышах образуемое ме­жду несущей и ограждающей частью по­крытия помещение (чердак) используют для размещения различных устройств инженерного оборудования (труб централь­ного отопления, вентиляционных коробов и шахт, машинного отделения лифтов). Для входа на чердак делают лестницы, двери или входные люки. Высоту чердака для движения по нему людей принимают не менее 160 см. Для освещения и прове­тривания чердака в крыше устраивают чердачные окна (рис. 12.1, д).

Формы скатных крыш зависят от формы здания в плане и архитектурных соображений (рис. 12.1). Уклон крыш вы­ражают в градусах наклона ската к условной горизонтальной плоскости (рис. 12.1, с) через тангенс этого угла в виде дроби или процентов.

В зданиях небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши. Крышу здания со стоком воды на две противоположные стороны называют двускатными. Ребро двугранно­го угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами, называют коньком.Пересечение скатов, образующих вы­ступающий наклонный угол, называют накосным ребром, а западающий угол — ендовой или разжелобкой. Верхнюю часть ката называют спуском, нижнюю кром­ку ската — обрезом кровли. Торец дву­скатной крыши может быть решен в виде фронтона (рис. 12.1, д).

Фронтон образует­ся в том случае, если скаты крыши пере­крывают торцовую стену дома и высту­пают перед ней. Если стена дома завер­шается карнизом, окаймляющим все зда­ние по периметру, то в этом случае под фронтоном карниз отделяет треугольный участок стены, образующий тимпан фрон­тона (рис.12.1). Раньше тимпаны фрон­тонов нередко украшали скульптурными барельефами или росписью.

Линию пересечения двух скатов крыши, образующих выступающий двугранный угол, называют накосным ребром (рис.12. 1, к). Линия пересечения скатов крыши (линия ендов и накосных ребер) проходит по биссектрисам углов между стенами (рис.12.1, е,ж), поэтому при построении плана крыши необходимо руководствоваться этим правилом, и если дом имеет прямые углы, то проекции накосных ре­бер чертят в плане под углом 45°.

Внутри чердака иногда целесообразно устраивать жилые мансардные помещения, которые в каменных зда­ниях отделяются от чердака брандмауэ­рами, а в деревянных — трудносгораемы­ми перегородками.

Форму крыши принимают прежде все­го с учетом обеспечения быстрого и пол­ного стекания воды и возможного сниже­ния снеговых нагрузок. Так, на крышах, уклон которых значительно больше или меньше 30°, количество скапливающегося снега будет меньше, так как при крутом уклоне снег сползает с крыши, а при малом уклоне он сдувается ветром.

Скатные крыши малоэтажных зданий целесообразно устраивать со свободным стоком воды по периметру свесов крыши. В зданиях высотой 3...9 этажей вода от­водится с крыши по наружным водо­сточным трубам, что исключает смачива­ние стен. В зданиях высотой более 9 этажей устраивают, как правило, совме­щенные плоские крыши с внутренними водостоками.

Несущими конструкциями скатных крыш являются наслонные стропила или стропильные фермы, по которым делают обрешетку, являющуюся основанием для кровли. При пролетах между опорами до 6 м между ними устраивают наслонные стропила. Стропильные фермы приме­няют при больших пролетах, а также в случае отсутствия промежуточных опор (например, для зрительных и спортивных залов). В этом случае чердачные перекры­тия выполняют подвесными.

Наслонными стропилами называют элементы в виде досок, бревен или брусь­ев, имеющие не менее двух опор. Сопря­жение отдельных элементов стропил ме­жду собой обычно осуществляется с помощью врубок или металлических креплений (гвоздей, болтов, скоб и др.). На рис.12.2, а показана односкатная кры­ша, образованная из наслонных стропил (стропильных ног), опирающихся на мауэрлаты (подстропильные брусья). Мауэрлаты могут быть из брусьев, укладываемых по всей длине здания или по его периметру, а также в виде брусьев- коротышей, укладываемых прерывисто (только под стропильные ноги). При про­лете более 5 м стропильные ноги необхо­димо дополнительно поддерживать под­косами. Расстояние между стропилами принимают от 0,8 до 1,7 м. На рис. 12.2 показан пример решения двускатной кры­ши из наслонных стропил. На внутренние опоры укладывают прогоны, по которым через 3...6 м друг от друга устанавли­вают стойки, поддерживающие верхние прогоны. Стойки и прогоны образуют опорные рамы под стропила. Часто для повышения жесткости и уменьшения сече­ния прогонов под ними ставят подкосы.

Нижние концы стропил обычно не вы­ходят за пределы мауэрлата. Для крепле­ния обрешетки в карнизной части крыши к стропильным ногам прибивают корот­кие доски толщиной 40 мм, называемые кобылками.

Для перекрытия пролетов до 14 м при наличии в здании одной внутренней опоры и до 16 м при двух внутренних опорах эффективным решением устрой­ства крыши является применение на­слонных стропил (рис. 12.3). Сопряжения стропил выполняют с применением кре­пежных болтов, скоб или гвоздей (рис.12. 4).

Для повышения огнестойкости дере­вянных конструкций крыш их обычно окрашивают известковыми или спе­циальными растворами. Все деревянные конструкции, работающие в контакте с каменными, необходимо тщательно антисептировать и между ними проклады­вать толь или рубероид.

Необходимо учитывать, что рассмо­тренные типы крыш из наслонных стро­пил требуют при устройстве значи­тельных трудозатрат.

Более индустриальным видом скатной крыши являются сборные дощатые стропила заводского изготовления. Они состоят из опорных ферм, устана­вливаемых наклонно и выполняющих роль опор, стропильных щитов и конь­ковых ферм.

Фермы опираются на кирпичные или бетонные столбики и крепятся к ним скрутками из проволоки. Между опорой фермы и столбиком устанавливают дере­вянные прокладки. Сверху фермы удер­живают бобышками, прибитыми снизу к стропильным щитам.

Стропильные щиты состоят из стро­пильных ног, связанных сверху обрешет­кой, а снизу — диагональными связями для обеспечения их жесткости при монта­же. Стропильные ноги выполняют из парных досок, устанавливаемых с зазо­ром. Парность крайних досок достигает­ся при стыковании щитов между собой. Нижними концами щиты опираются на мауэрлат, а верхними — на опорные фермы. Затем устанавливают коньковые фермочки, концы которых входят в зазор между досками стропильных ног и скре­пляются с ними гвоздями. По коньковым фермочкам укладывают верхние обрешеточные щиты. Для крепления карнизных обрешеточных щитов в зазоры досок нижних концов стропильных ног ставят кобылки.

Основными видами кровель скатных крыш являются металлические, из минеральных и мягких рулонных материалов и деревянные.

Кровли из неоцинкованных и оцинкованных металлических листов имеют небольшую массу и сравнительно небольшой уклон — 16...22°.Основанием под кровлю из кровельной стали служит обрешетка из брусков 50х50 мм или досок, приби­ваемых к стропилам на расстоянии 225 мм друг от друга. Для свеса карниза делают сплошную обрешетку из досок толщиной 50 мм. Кровельные листы соединяют в картины лежачим фальцем, а затем картины продольне по скату соединяют стоячим фальцем. К обрешетке картины крепят с помощью кляммер-полосок из кровельной стали, прибиваемых к боку бруска обрешетки. Кровли из кровельной стали требуют значительных расходов на эксплуатацию. Срок службы от 18 до 30 лет.

Кровли из минеральных материалов применяют из асбестоцементных плоских или волнистых листов и из черепицы. Обрешеткой под эти виды кровель служит разреженный настил из брусков или досок. Кровли имеют уклон от 25 до 45°.

Для предупреждения задувания снега под листы асбестоцемента или черепицы иногда под настил кровли укладывают строительный картон или пергамин. Поверхностная плотность кровель из асбе­стоцементных листов 25 - 30 кг/м², а черепичных 60...70 кг/м². Эти кровли долговечны, огнестойки и имеют кра­сивый внешний вид и экономичны в экс­плуатации.

Кровли из мягких рулонных материалов настилают по сплошному настилу из досок толщиной 19...25 мм. Деревянные ос­нования должны быть двухслойными и состоять из сплошного защитного на­стила, выполняемого из антисептированных брусков толщиной 16...19 мм и шириной 50...70 мм с влажностью не более 23 %. Настил устраивают под углом 45° к рабочему настилу. При такой конструкции настил почти не коробится, предохраняя от разрыва рулонный мате­риал.

Рулонные кровли обычно делают двухслойными (при уклоне более 12°) или трехслойными (при уклоне до 12°). На­клейку полотнищ рулонных материалов при уклонах более 12° делают перпенди­кулярно коньку, а при уклонах до. 12° — параллельно ему.

Кровли из рулонных полимерных мате­риалов (бризола, изола, полиэтиленовой плелки) устраивают по типу рубе­роидных. Полиэтиленовая пленка толщи­ной 0,2...0,3 мм совсем не пропускает влаги. Наклеивается на основание с по­мощью битумных или специальных пластмассовых мастик. I В районах, где древесина является местным строительным материалом, це­лесообразно устраивать кровли из теса, драни и щепы. |Тесовую кровлю делают из досок толщиной 19...25 мм в два слоя по обрешетке из брусков 50 х 50 мм, уло­женных на расстоянии около 60 см друг от друга. Доски укладывают сплошь или вразбежку с перекрытием швов.

Драночную кровлю делают из со­сновых или еловых дощечек длиной около 1,0 м, шириной 90... 150 мм и тол­щиной 4...5 мм. Дрань укладывают в несколько слоев по обрешетке из обте­санных на один кант жердей толщиной 5...6 см с расстоянием между ними 15...20 см. Первые три слоя от свеса крыши укладывают из более короткой драни, а устройство четвертого и после­дующих слоев ведут с нахлесткой на 3/4 длины драни. Дрань прибивают гвоздями с таким расчетом, чтобы гвозди проходи­ли через верхний край нижележащей дранки. Кровельная щепа имеет длину 36...55 см, ширину 7... 15 см и толщину 3...5 мм. Кровли из щепы устраивают аналогично драночным.

Водоотвод с крыш предусматривают чаще всего наружным неорганизованным и организованным. Неорганизованный водоотвод обеспечивает сброс воды не­посредственно с обреза кровли. Его устройство допускается в основном для малоэтажных зданий (до пяти этажей), располагаемых с отступом от тротуара. Однако при неорганизованном отводе во­ды следует предусматривать свес карниза не менее 550 мм. При организованном водоотводе устанавливают настенные или подвесные желоба, водосборные во­ронки и водосточные трубы. Водосточные трубы обычно изготовляют диаметром 13 см. Их количество опреде­ляют из расчета 1 см² сечения трубы на 1 м² кровли на расстоянии 18...20 м друг от друга. Крепят трубы к стене с по­мощью костылей.

Рис. 12.4. Детали узлов деревянных брусчатых наслонных стропил

(обозначения узлов А — Д см. на рис. 12.3):

1— стропильная нога, 2 — мауэрлат, 3 — толь, 4 — проволочная скрутка, 5 — костыль,

6 — кобылка из доски 40 мм, 7 — болт или нагель, 8 — прогон, 9 — стойка, 10 — подкос,

11 — стальная скоба, 12 — лежень, 13 — схватка

Водоотвод с крыш предусматривают чаще всего наружным неорганизованным и организованным. Неорганизованный водоотвод обеспечивает сброс воды непосредственно с обреза кровли. Его устройство допускается в основном для малоэтажных зданий (до пяти этажей), располагаемых с отступом от тротуара. Однако при неорганизованном отводе во­ды следует предусматривать свес карниза не менее 550 мм. При организованном водоотводе устанавливают настенные или подвесные желоба, водосборные во­ронки и водосточные трубы. Водосточные трубы обычно изготовляют диаметром 13 см. Их количество опреде­ляют из расчета 1 см² сечения трубы на 1 м² кровли на расстоянии 18...20 м друг от друга. Крепят трубы к стене с по­мощью костылей.

На крышах зданий высотой более 10 мм и при уклонах свыше 18° необхо­димо устраивать ограждения высотой не менее 0,6 м, что обеспечивает безопас­ность работ по очистке от снега и ремон­ту кровли. Ограждения выполняют из круглой или полосовой стали в виде сварных решеток, укрепляемых на стальных стойках с подкосами или на кирпичных парапетных столбиках. Стальные стойки и подкосы устанавли­вают поверх кровли и прибивают к обре­шетке крыши. Под лапки стоек и подко­сов для надежной гидроизоляции ставят специальные прокладки из листовой ре­зины.

Внутренние водостоки присоединяют к сети ливневой канализации или устраивают выпуск воды наружу. Во­досточные воронки располагают таким образом, чтобы максимальная длина пу­ти воды, стекающей в воронку, не превышала 24 м и площадь водосброса на одну воронку (при диаметре отводного па­трубка 100 мм) не превышала 80 м². На кровле здания в любом случае должно быть не менее двух воронок. Водостоки необходимо располагать таким образом, чтобы отводная труба проходила рядом с перегородкой или стеной вспомогательных помещений (санузлы, кухни и др.).