Скатные крыши и их конструкции

Крыши выполняют в виде наклонных плоскостей — скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемого материала.

В чердачных крышах образуемое между несущей и ограждающей частями покрытия помещение (чердак) используют для размещения различных устройств инженерного оборудования (труб центрально­го отопления, машинного отделения лифтов). Для входа на чердак устраивают лестницы, двери или входные люки. Высота чердака принимается не менее 1,6 м (для прохода по нему людей). Для осве­щения и проветривания чердака в крыше устраиваютчсрдачные окна.

Формы скатов крыши (рис. 3.47) зависят от формы здания в пла­не и архитектурных особенностей. Уклон крыши выражают в гра­дусах наклона ската к условной горизонтальной плоскости через тангенс этого угла в виде дроби или в процентах.

В зданиях небольшой ширины нередко устраивают односкатные крыши. Скат — наклонные плоскости крыши. Крышу здания со стоком воды на две противоположные стороны называют двускатной (рис. 3.48). Пересечение смежных скатов, образующее выступающий угол, называют ребром, верхнее горизонтальное ребро — коньком.

а б в Рис. 3.47. формы скатных крыш: а — односкатная; б — двускатная; в — четырехскатная; г — сводчатая; д — многоскатная; е — шатровая; ж — пирамидальная; э — купольная

Рис. 3.48. Элементы многоскатной крыши: 1 — фронтон; 2 — слуховое окно; 3 — конек; 4 — ендова;

5 — щипец; 6 — вальма; 7 — ребро

Пересечение скатов, образующее западающий угол, обеспечива­ющий сток воды, называют ендова, разжелобок. Верхнюю часть ската называют спуском, нижнюю кромку ската — обрезом кровли. Тре­угольный скат — вальма. Если скат срезает не весь торец двускат­ной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть, то неполный торцовый скат называют полувальмои, а крышу — полувальмовой. Фронтоном называют верхнюю треугольную часть наружной стены, ограждающую чердак. Если стена дома завершается карнизом, окайм­ляющим всс здание по периметру, то карниз отделяет треугольный участок стены — тимпан фронтона. В XVIII—XIX вв. тимпаны укра­шали скульптурными барельефами или росписью. Выступающая часть стены над поверхностью скатов называется щипцом.

Для предотвращения подтаивания снега на крыше под влияни­ем теплоты, проникающей снизу через кровлю, образования нале­дей необходимо произвести теплотехнический расчет чердачного перекрытия и обеспечить его надлежащее утепление. Одновремен­но необходимо устройство под утеплителем пароизоляционногослоя и обеспечение интенсивного проветривания чердака.

Скат крыши малоэтажного здания возможно устраивать со сво­бодным стоком воды по периметру свесов крыши. В зданиях высо­той 3—5 этажей вода отводится с крыши по наружным водосточным трубам, что исключает замачивание стен. В зданиях высотой более 5 этажей устраивают плоские крыши с внутренним водостоком.

Несущими конструкциями скатных крыш являются наслонные стропила или стропильные фермы, по которым выполняют обре­шетку, яапяющуюся основанием для кровли. Наслонные стропила устраивают в зданиях при пролетах между опорами не более 6 м. Стропильные фермы применяют при больших пролетах, а также при отсутствии промежуточных опор.

Послойными называют стропила, основные элементы которых — стропильные ноги имеют не менее двух опор (рис. 3.49). Стропиль­ные ноги опираются на мауэрлаты (подстропильные брусья) — юризонтальные элементы, уложенные по наружным стенам здания п предназначенные для восприятия нагрузки от концов стропильных йог. Назначение мауэрлата — равномерно распределять давление от пропил на каменную кладку. При пролете более 5 м стропильные моги необходимо дополнительно поддерживать подкосами. На внут­ренние опоры укладывают лежни или прогоны, по которым через *> 6 м друг от друга устанавливают стойки — вертикальные элемен- 1ы, поддерживающие коньковый прогон. Стойки и прогоны образу­ют опорные рамы под стропила. Нередко для повышения жесткости и уменьшения сечения прогонов под ними ставят подкосы. Для той же цели применяют затяжки-ригели, связывающие стропильные ноги между собой.

Нижние концы стропил обычно не выходят за пределы мауэр­лата. Для крепления обрешетки в уровне карниза к стропильным ногам прибивают короткие доски толщиной 40 мм, называемые кобылками. Над карнизом и в коньковой части крыши обрешетку устраивают сплошной, на других участках — разреженной.

Рис. 3.49. Крыши из наслонных стропил: 1 — чердачное перекрытие; 2 — мауэрлат; 3 — стропильная нога; 4 — кобылка, 5 — обрешетка; 6 — подкос; 7 — стойка; 8 — прогон; 9 — лежень

В местах пересечения скатов устанавливают диагональные (накос- ные) ноги, на них опирают укороченные стропила — нарожники.

Наслонные стропила выполняют из брусьев или досок. Сопря­жение элементов осуществляется с помощью врубок, усиленных болтами, скобами, гвоздями. Концы стропильных ног (через одну) закрепляют проволочной скруткой к чердачному перекрытию или к костылям, забитым в кирпичную стену. Это предохраняет крышу от возможного срыва при сильных ветрах.

Более индустриальными являются сборные дощатые стропила из укрупненных элементов заводского изготовления. Они состоят из опорных ферм, устанавливаемых наклонно и выполняющих роль опор, стропильных щитов, коньковых фермочек (рис. 3.50).

Опорные фермы устанавливают на деревянные прокладки, уло­женные по кирпичным или бетонным столбикам, и крепят к ним скрутками из проволоки. Стропильные щиты состоят из стропиль­ных ног, связанных сверху обрешеткой, а снизу — диагональными связями. Нижними концами шиты опираются на мауэрлат, а верх­ними — на опорные фермы. Затем устанавливают коньковые фер-

-» 4-4 Рис. 3.50. Деревянные стропила индустриального типа: 1 — кирпичные или бетонные столбики; 2 — ноги стропильного щита; 3 — коньковые фермочки; 4 — схватка; 5 — опорные фермы; 6 — мауэрлат; 7 — проволочная скрутка; 8 — ерши; 9 — два слоя толя

мочки, концы которых входят в зазор между досками стропильных мог и крепятся к ним гвоздями. По коньковым фермочкам уклады­вают верхние обрешеточные щиты.

Если в зданиях, имеющих значительную ширину, внутренние опоры отсутствуют и устройство наслонных стропил невозможно, применяются стропильные фермы, опирающиеся только на две точ­ки. Стропильные фермы могутбытьдеревянные, металлодеревянные, стальные, железобетонные, треугольной, полигональной и сегмент­ной форм.

Стропильной фермой называют такую несущую конструкцию крыши, которая состоит из системы стержней, расположенных в одной плоскости и соединенных по концам. Места соединения стер­жней называют узлами ферм, а расстояние между соседними узла­ми — панелью. Стержни, определяющие геометрическое очертание фермы, образуют ее верхний и нижний пояса, а соединяющие по­яса стойки и раскосы, — решетку фермы.

В зависимости от перекрываемого пролета деревянные стропиль­ные фермы (висячие стропила) могут иметь различные конструктив- мыс схемы (рис. 3.51). Нижний пояс висячих стропил (затяжка) работает на растяжение, воспринимая распор от стропильных ног. Для уменьшения провисания затяжки в фермах пролетом более 8 м устраивают подвески, а для уменьшения прогиба стропильных ног — раскосы, врубаемые в подвеску. Подвеска воспринимает усилия растяжения. По верхнему поясу ферм укладывают прогоны, а к ниж­нему крепят подвесное чердачное перекрытие на стальных подвес­ках. Часто в деревянных фермах элементы, работающие на растяже­ние, выполняются из стальных стержней. Такие фермы называют металлодере вя н н ы м и.

Стальные и железобетонные фермы применяют преимуществен­но в гражданских зданиях больших пролетов. Их изготовляют из прокатных профилей стали — уголков. Соединение элементов стачь- ных стропильных ферм производят в узлах с помощью сварки, для чего между уголками поясов и обрешетки ставят стальные фасонки толщиной 10-12 мм.

Кровли

Различают следующие виды кровель: листовые (из кровельной стали, асбестоцемента); плиточные (из черепицы, кровельной лрани); рулонные (изрубемаста, бикроста, изола и т.д.); мастичные; безрулонные из железобетонных плит, покрытых слоем гидроизо­ляционной мастики (6—8 мм) (рис. 3.52).

Кровли должны быть водонепроницаемы, долговечны, огне­стойки, экономичны при устройстве и эксплуатации.

Стальные кровли устраивают из листовой оцинкованной или неоцинкованной стали. Они легкие, имеют сравнительно неболь­шой уклон (18-24%), но дороги в эксплуатации. Основанием под кровлю служит обрешетка из брусков 50 х 50 мм или досок, приби­ваемых к стропилам на расстоянии 225 мм друг от друга. Кровельные листы соединяют в картины из 2-3 листов. Соединение листов и

а б в

г д е

Рис. 3.52. Кровли скатных крыш: а — из кровельной стали; б, в — из плоской асбестоцементной плитки; г — рулонная; д — черепичная; е — из волнистых асбестоцементных листов;

1 — мауэрлат; 2 — водосточная воронка; 3 — желоб; 4 — костыли; 5 — крюк; 6 — настенные желоба; 7 — стоячий фальц; 8 — лежачий фальц; 9 — обрешетка; 10 — стропильные ноги; 11 — двойной стоячий фальц;

12 — одинарный стоячий фальц; 13 — асбестоцементные листы; 14 — крепежная деталь; 15 — рубероид; 16 — пергамин; 17 — черепица;

18 — листы асбестоцемента

картин производят фальцами. По горизонтальным сторонам листы и картины соединяют лежачим горизонтальным фальцем. Для со­единения картин с соседними длинные стороны листов отгибают, а затем соединяют одинарным или двойным фальцем, образующим вертикальный гребень, параллельный направлению стока воды. К обрешетке картины крепят с помощью кляммер — полосок из кро­вельной стали, прибиваемых к обрешетке.

Кровли из волнистых асбестоцементных листов — долговечны и просты в устройстве. Листы выпускаются размером 1,2 х 0,68 м, тол- шиной 5,5 мм. Их укладывают при уклонах ската 18—30° по разре­женной обрешетке из брусков сечением 50 х 50 мм, прибиваемых через 370 мм с тем, чтобы горизонтальные стыки листов располага­лись на середине обрешетины. Укладку ведут горизонтальными рядами (от карниза к коньку) с напуском до 120—140 мм. Смежные листы в горизонтальных рядах стыкуют внахлестку с напуском на одну волну. Закрепляют уложенные листы гвоздями или шурупами с установкой под головку шайбы упругих прокладок из рубероида и стальных оцинкованных шайб. Конек и ребра крыши покрываются фигурными листами — шаблонами, а ендовы — оцинкованной кро­вельной сталью.

Кровлю из рулонных материалов устраивают по дощатому или бе­тонному основанию. Дощатое основание делают двухслойным в виде сплошного защитного настила толщиной 19-25 мм из узких досок (50—70 мм) влажностью не более 20% и разреженного рабочего на­стила из досок толщиной 25-35 мм, прибиваемых к стропильным ногам параллельно коньку. Доски защитного слоя под углом 45° прибивают к рабочему настилу, образуя малодеформирусмое основа­ние, на котором устраивают двух- или трехслойный гидроизоляци­онный ковер. Количество слоев рулонного ковра зависит от уклона кровли и вида гидроизоляционного материала. Чем больше уклон, тем меньше количество слоев. Полотнища гидроизоляционного материала наклеивают на мастике с напуском последующих на предыдущие не менее 100 мм. Полотнища при малых уклонах укла­дывают параллельно обрезу кровли, при уклонах более 15% — перпендикулярно ему.

Мастичная кровля. На подготовленное основание по слою грун­товки расстилают полотнища стеклохолста перпендикулярно стоку воды с напуском кромок не меньше 100 мм. Холодная битумная ма­стика, пропитывая полотнища, приклеивает их к основанию. Затем по слою мастики укладывают еще два слоя стеклохолста во взаимно- перпендикулярных направлениях. Защитным слоем мастичных кро­вель является слой гравия, втопленного в битумную мастику, или окраска алюмокеросиновой суспензией светлого тона, снижающей тепловое воздействие солнечной радиации.

Кровля из черепицы долговечна, несгораема, имеет красивый внеш­ний вид. Ее недостаток — большой вес. Область применения этой кровли ограничена допустимым уклоном — не менее 30-45°. Наи­более распространены три вида черепицы: пазовая (ленточная и штампованная), плоская ленточная. Обрешетку выполняют из брус­ков сечением 50 х 50 мм. Расстояние между брусками зависит от раз­меров и формы черепицы. Штампованная черепица имеет пазы и гребни по краям, обеспечивающие водонепроницаемость сопряже­ний, удерживается на обрешетке шипами и дополнительно привя­зывается через проушину мягкой проволокой к гвоздям, вбиваемым и обрешетины. Конек и ребра скатов покрываются черепицей спе­циального шаблона, а ендовы — оцинкованной сталью. Со стороны чердака швы между черепицами промазывают раствором с добав­кой в него волокнистых материалов. При организованном водоот­воде с крыш желоба делают подвесными. Для подвески стремянок, необходимых на случай ремонта кровли, в коньке предусматривают специальные крючья.

Пазовая ленточная черепица имеет пазы только по краям, кото­рые перекрывают только боковые швы.

Плоская ленточная черепица проше по своей конструкции, чем пазовая. С нижней стороны она имеет только один выступ-шип, которым цепляется за бруски обрешетки. При укладке плоской че­репицы особое внимание следует обращать на то, чтобы каждый шов между двумя черепицами находился над серединой плоскости ни­жележащей черепицы.

Водоотвод со скатных крыш может быть: наружным неоргани­зованным (свободным) со стоком воды по всему периметру стен непосредственно с обреза кровли. Его устройство допускается для малоэтажных зданий. Свес карниза должен быть не менее 550 мм; организованным, с отводом воды через желоба и водосточные трубы. Их диаметр определяют из расчета 1 см² сечения трубы на I м² кровли на расстоянии 18-20 м друг от друга. Трубы крепят к стене с помо­щью костылей. Отмет водосточной трубы располагается выше от- мостки на 200 мм. Устройство наружного водоотвода ограничено высотой до 5 этажей.

Слуховые окна предназначены для выхода на крышу, проветрива­ния и освещения чердака. Их выполняют полукруглой, треугольной, прямоугольной формы. Освещение осуществляется через остеклен­ную створку переплета размером не менее 0,6 х 0,8 м. Для проветри­вания служат деревянные жалюзийные решетки, располагаемые смежно с остекленной створкой слухового окна.

Ограждения устраивают на крышах зданий высотой более 10 м и при уклонах более 18° — высотой не менее 0,6 м, что обеспечивает безопасность работ при ремонте кровли и очистке ее от снега. 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 глухарями к обрешетке крыши. Под лапки стоек и подкосов для гидроизоляции ставят про­кладки из листовой резины или двух слоев мешковины, пропитан­ной густотертым железным суриком.