Конструктивные элементы кровли – из чего она состоит и из каких материалов производится. Характеристики и конструкция крыш: стропильные системы

Крыша является главным элементов любого дома. Сегодня, например, особенно популярны скатные варианты крыш. Такие крыши, как известно, считаются самыми надежными. Если их правильно устроить, то они прослужат несколько десятков лет.

На сегодняшний день существует множество вариантов . Какая будет крыша, зависит от размера и особенностей дома и, конечно, пожеланий хозяев. В любом случае конструкция стропильной системы является самым главным элементом при устройстве крыши. Стропильные конструкции, как показывает практика, могут быть самыми разными.

В этой статье мы предлагаем ознакомиться с самыми распространенными вариантами стропильных конструкций, узнать об их особенностях, различиях. На фото, представленных в статье, можно увидеть различные стропильные конструкции скатных крыш.

Конструкция стропильной системы: ее характеристики

Сегодня существуют различные виды стропильных конструкций. В любом случае при устройстве стропил необходимо учитывать особенности конструкции скатной крыши и ее нагрузку, в том числе массу снежной шапки. Конструкция стропил должна быть надежной и выдерживать все нагрузки, в противном случае крыша может разрушиться вместе с постройкой.

Конструкция стропильной системы четырехскатной крыши сегодня так же актуальна. При ее строительстве нужно помнить, что ее нагрузки будут в разы больше, чем у других типов крыш.

Принято выделять постоянные и временные нагрузки, которые оказываются на . К первому типу относится вес крыши, вес конструкций и материалов, которые использовались при ее устройстве. Ко второму типу относятся нагрузки, которые оказываются внешними факторами, например, погодой. Любая крыша должна выдерживать снег, сильный ветер. Кроме того, периодически крыша ремонтируется, поэтому конструкция крыши должна выдерживать пребывание на ней людей.

Конструкция стропильной кровли может иметь множество вариантов. Таким образом, для каждой постройки можно подобрать крышу практически любой формы.

Формы скатных крыш

Сегодня самыми надежными и простыми конструкциями считаются односкатные и двухскатные варианты крыш. Хорошо известна крыша и с четырьмя скатами. В этом случае крыша может быть в зависимости от формы вальмовой, полувальмовой и шатровой. Вальмовая крыша имеет форму трапеции, полувальмовая и имеет форму треугольной формы разного типа.

Шатровый вариант четырехскатной крыши – самая распространенная разновидность. Все скаты имеют треугольную форму, они поднимаются в виде пирамиды к верху, где собираются в одной точке.

Существуют и более сложные формы кровельных конструкций. К ним относятся сводчатые, мансардные, конические, купольные, пирамидальные, ломаные, многощипцовые и другие формы кровель (подробнее: " "). На выбор формы крыши влияют в первую очередь особенности самой постройки, во-вторых, бюджет семьи. Обычно чем причудливей форма крыши, тем больше денежных средств потребует ее конструкция. На фото представлены разнообразные варианты крыш.

Из чего состоит стропильная конструкция

Монтаж стропильных конструкций требует наличия определенных знаний. Во-первых, застройщик должен знать, что включает в себя стропильная конструкция. Она, как правило, состоит из отдельных элементов, которые имеют свои особенности и правила крепежа. Предлагаем рассмотреть чертеж двухскатной крыши.

В него обязательно должны входить следующие моменты:

1. Мауэрлат является главной составляющей любой кровельной конструкции. Он является фундаментом, основой крыши и опорой будущих стропил. Мауэрлат представляет собой массивные брусья;
2. Несущим кровельным элементом являются стропильные ноги. Обычно их изготавливают из высокопрочного бруса, чтобы была устойчивой;
3. В верхней части крыши обязательно должны быть прогоны, которые крепятся посередине или между концами ног стропил;
4. Затяжка или распорка способна заметно усилить жесткость конструкции, при помощи них соединяются противоположные стороны мауэрлата;
5. Под коньком должна обязательно располагаться стойка, предназначенная для опоры ног стропил. Обычно она перебрасывает их вес на затяжку;
6. Подкосы также необходимы в кровельной конструкции. Они представляют собой наклонные брусья, которые идут от низа стойки до середины ноги стропила. То есть, подкосы подпирают стропильные ноги, равномерно распределяют их вес, усиливают жесткость конструкции. Существуют также продольные подкосы. Они находятся между ногами стропил;
7. Если конструкцию необходимо расположить на двух пролетах, то для этого нужно использовать лежень, который поможет дополнительно укрепить конструкцию;
8. Обрешетка – один из главных и сложных элементов кровельной конструкции. Она состоит из стропильных ног доски или брусьев, на которые обычно укладываются слои защиты, например, материалы тепло-, гидро- и пароизоляции.

Какие бывают кровельные материалы

Кровельная конструкция обычно состоит из досок или брусьев, изготовленных из древесины хвойных пород. Толщина и твердость материала может быть самой разной. Эти показатели отличаются в зависимости от вида скатных крыш, размера постройки и типа стропильной системы.

Во-первых, застройщик должен особое внимание уделить длине стропил и расстоянию между их ногами. Самое оптимальное расстояние – 120 – 180 сантиметров. Сечение бруса может быть 8х10, 9х10 сантиметров.

Стропила могут иметь длину 4 метра. В этом случае шаг должен составлять 100 – 180 сантиметров, а сечение – 8х16 или 9х18 сантиметров.

Самым оптимальным расстоянием для 6-метровых стропил будет 100-140 сантиметров. Сечение бруса должно составлять 8х20 или 10х20 сантиметров.

Если крыша не очень большая, то нет необходимости использовать подкосы. Что касается стойки, то ее лучше сделать, в этом случае конструкция будет более прочной.

На рынке кровельных материалов России уже несколько лет как прижилось выражение «кровельный пирог». Однако многие либо не понимают, что за этим стоит, либо знают лишь основные варианты конструкций «пирога» без их разновидностей. Попробуем раскрыть эту тему несколько шире, обратившись к стандартам, принятым в Европе.

Использование и требования

Элементарная функция любой кровельной конструкции - защита от осадков в виде дождя, снега, талой воды и льда. Несущая конструкция кровли должна также выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, а кроме того, и эксплуатационную нагрузку, возникающую при передвижении по ней людей во время проведения ремонтных работ. К задачам кровли относится и защита от огня.

Простое использование чердачного пространства требует защиты от проникающего через кровлю снега и грязи. При более требовательном использовании должна быть также обеспечена защита от жары и холода и шумового воздействия. В случае использования помещения в качестве жилого, необходимо решать задачу теплоизоляции и сохранения комфортной влажности внутри помещения. И, наконец, ко всему вышеперечисленному добавляются актуальные задачи пассивной выработки электроэнергии и соблюдения экологических требований. Таким образом, помимо климатических условий, выбор конструкции в большой степени определяется характером ее использования.

Конструктивные принципы

Сегодня существуют технические возможности для того, чтобы реагировать на самые разнообразные требования, предъявляемые к кровле, целым комплексом конструктивных решений, которые можно точно согласовать между собой. Конструктивные принципы заключаются в том, чтобы реализовать выполняемые кровлей задачи в каждом слое конструкции.

Современное состояние кровельной техники может быть определено следующей градацией:

• Однослойные конструкции, которые отводят поступающую влагу и сырость только через один слой кровельного покрытия.
• Двухслойные конструкции, которые подразумевают создание дополнительного защитного слоя с помощью подкровельной мембраны или нижней защитной кровли.
• Конструкции из трех и более слоев, в которых различные изоляционные слои разделены вентиляционными слоями.
• Кровельные сэндвич-панели / модульные конструкции, которые интегрируют в одном элементе все строительно-физические требования.

Этот подход - реагировать на разнообразные требования с помощью создания различных слоев - кажется логичным и целесообразным, но он связан с определенными дополнительными затратами при монтаже. Большее количество слоев увеличивает количество необходимых примыканий и, тем самым, количество источников возможных дефектов. Принцип модульной конструкции помогает решению этих проблем.

Рассмотрим проблематику вентилируемых и невентилируемых конструкций.

Термины и определения

Вентилируемые крыши - вентилируемая теплоизоляция (крыши с двухслойной вентиляцией)

Под вентилируемыми кровлями понимаются вентиляционные воздушные слои, которые расположены непосредственно над изоляцией. Более точно можно обозначить эти конструкции как «вентилируемая теплоизоляция».

Невентилируемые кровли - невентилируемая теплоизоляция (крыши с однослойной вентиляцией)

Непосредственно над теплоизоляцией вентилируемый слой отсутствует. Это означает, что на поверхность утеплителя уложена диффузионная мембрана или сплошной деревянный настил с диффузионной мембраной.

Временная кровля

Временная кровля (гидроизоляционный слой) монтируется перед укладкой кровельного материала и может продолжительное время защищать здание от атмосферных осадков до момента покрытия кровли. После этого она образует с кровельным материалом один конструкционный элемент.

Нижняя кровля

Под нижней кровлей понимается самостоятельный гидроизоляционный слой, который и без верхнего кровельного покрытия представляет собой водонепроницаемую кровлю.

Покрытие и изоляция

Под покрытием понимается укладка элементов со свободным нахлестом, под изоляцией - водонепроницаемое склеивание или сварка полотен. Таким образом, в контексте временной и нижней кровли можно еще более точно разграничить понятия «временной кровли» и «временной изоляции», так же как и понятия «нижнего настила» и «нижней изоляции».

Вентилируемые - невентилируемые

Правила Немецкого союза кровельщиков рекомендуют выполнять мансардные помещения как «вентилируемые конструкции», т.е. с вентилируемой (сверху) теплоизоляцией. Однако замечено, что в кровельных пространствах, подверженных различным климатическим воздействиям, теплый влажный воздух перемещается от нагретой части кровли в более холодные области кровельной конструкции, находящиеся не с солнечной стороны, и там отдает влагу (до 100 г/м2 за 24 ч). Это особенно проявляется в тех случаях, когда гидроизоляционный слой над воздушной прослойкой способен впитать лишь небольшое количество влаги (например, гладкие подкровельные пленки), так что накопленная конденсационная вода пропитывает находящуюся ниже теплоизоляцию.

Вентилируемая изоляция

С того времени как был установлен описанный выше факт, проверенная временем вентилируемая конструкция оценивается более критично. Вентилируемая изоляция по-прежнему имеет право на существование благодаря следующим безусловным преимуществам:

• Летняя теплоизоляция может быть улучшена благодаря отведению нагретых воздушных масс по нижнему вентилируемому каналу.
• Поступающая влага, будь то просачивающаяся по причине обильных осадков вода, конденсат, возникающий при резком падении температуры на нижней части настила, или же просочившаяся сквозь пароизоляцию и изоляционный слой влага, из внутреннего простран-ства конструкции может быть отведена за счет конвективного движения воздуха в нижнем зазоре.
• Вентилируемые конструкции вносят свой вклад в снижение негативных последствий ошибок и различного рода происшествий при проведении работ, особенно при укладке пароизоляции и выполнении ее примыканий.
• Дощатый настил, который зачастую размещается над воздушным слоем, улучшает шумоизоляцию крыши. Однако следует назвать и недостатки вентилируемой изоляции:
• Большая потеря тепла из-за потока воздуха над минеральным утеплителем с открытыми порами, что требует большую толщину теплоизоляционного материала.
• В случае межстропильной изоляции зависимость высоты стропил от суммы высот изоляционного материала и воздушного слоя может привести к чрезмерному увеличению размера стропил.
• Воздушный зазор можно считать «влажным» из-за попадания в него влажного внешнего воздуха, особенно в летний период. Кроме этого, через открытый нижний зазор в конструкцию могут проникать вредные насекомые, поэтому необходимо применение химической защиты дерева.
• Обеспечение достаточной вентиляции над крупными проходными элементами (окна, трубы, дормеры), а также в области хребта и ендовы связано с большими трудозатратами.
• Необходимые для поддержания вентиляции нижнего зазора входные и выходные отверстия также предполагают большие трудозатраты.
• При интенсивной вентиляции нижнего зазора увеличивается риск конвективного проникновения теплого и, следовательно, влажного воздуха из внутреннего помещения в утеплитель, что может привести к повышенной конденсации пара.
• Через нижний вентиляционный зазор происходит постепенное засорение утеплителя пыльцой, копотью и пылью, что может способствовать повышенному влагонакоплению в теплоизоляционном слое.

Холодные (чердачные) крыши

Конструкции без теплоизоляции применяют в чердачных помещениях или строениях, не предназначенных для проживания (например, склады). Подкровельная пленка или подкровельный слой могут задерживать ветер, грязь и задуваемый снег. Нижняя кровля еще более функциональна, нежели подкровельная пленка. При ее использовании допустимо немного отклониться в меньшую сторону от нормативных показателей наклона кровли. В зимнем домостроении нижняя кровля выполняет ценную функцию, когда из-за погодных условий основное кровельное покрытие еще не может быть уложено. В некоторых климатических зонах гидроизоляционных свойств деревянного настила вместе с лежащим на нем гидроизоляционным полотном уже достаточно. С помощью такой конструкции можно также удовлетворить требования в отношении простой звукоизоляции.

Изоляция над несущей конструкцией (утепление над стропилами)

У этой конструкции много преимуществ. Несущая конструкция видна из внутреннего помещения, она подвержена лишь небольшим колебаниям температуры и влажности. Теплоизоляционный слой проходит без прерываний по всей площади стропил, а толщина его может выбираться независимо от несущей конструкции. Еще одно преимущество этой конструкции состоит в том, что пароизоляция может быть уложена на одном уровне и непрерывно. Вентиляционное пространство создается контробрешеткой необходимой толщины. Однако при использовании минеральной ваты, как правило, требуется монтаж опорной конструкции для контробрешетки. Эти прогоны прерывают теплоизоляцию, и должны поэтому быть изготовлены из слабо проводящего тепло материала. Создание дополнительного прогонного слоя, выполняемого обычно из дерева, связано с определенными материальными затратами. При такой конструкции оптимально применение прочного утеплителя из полиуретана или пенополистирола. Общая высота конструкции крыши с утеплением над стропилами является наибольшей из всех существующих. Особые требования предъявляются к пароизоляционному слою: он обязательно должен быть нескользким и выдерживать высокие сосредоточенные механические нагрузки, связанные с перемещением кровельщиков по пленке в ходе работ. Поэтому ведущие производители создают специальные продукты для таких крыш. Изоляция между несущими элементами (утепление между стропилами) Несмотря на то, что высота всей конструкции в этом случае может быть сокращена, полностью функциональной конструкция будет только тогда, когда высота стропильных ног будет значительно выше, чем необходимая толщина теплоизоляции. Это связано с тем, что стропильные ноги потенциально являются мостиками холода. Чем больше сечение стропил и меньше шаг их установки, тем выше тепловая неоднородность конструкции и больше потери тепла. При использовании двухслойной схемы вентиляции высота стропильных ног должна выбираться с учетом необходимой высоты вентиляционного зазора между утеплителем и гидроизоляционной пленкой. Необходимо также учитывать особенности укладки пленки - с провисом или натягом. Данная конструкция остается наиболее распространенной, она подходит и для нового строительства, и для реконструкций. Недостаток ее заключается в том, что изоляционный слой полностью прерывается стропильными ногами, а также велик риск конвективного переноса влажного воздуха из мансарды в конструкцию крыши. Чем интенсивнее вентиляция в нижнем зазоре, тем выше риск увлажнения теплоизоляции проникающей из теплого помещения парообразной влагой.

Изоляция между и под несущей конструкцией

Эта конструкция весьма надежна и проста в устройстве. Как правило, она применяется при новом строительстве, когда высота стропильной конструкции недостаточна, а требуемая высота всей конструкции крыши должна быть как можно меньшей. Для крепления пароизоляции и внутреннего отделочного слоя необходима дополнительная подконструкция. Внутренний слой утеплителя обычно укладывается между каркасными брусками / профилями внутренней отделки, перекрывая стропильные ноги и значительно снижая риск образования мостиков холода.

Если в качестве внутреннего слоя применяются плиты из базальтовой ваты, то они служат также дополнительной пожаробезопасной изоляцией несущей стропильной конструкции.

Изоляция под несущей конструкцией

Если высота имеющейся несущей конструкции слишком мала, теплоизоляция должна быть расположена под несущей конструкцией. Утеплитель должен быть достаточно прочным и подходить для крепления пароизоляции и внутренней отделки, иначе он будет прерываться каркасной подконструкцией под отделку. Необходимо также принимать во внимание потерю объема внутреннего помещения, так как вся конструкция довольно высока. Одним из существенных недостатков такой конструкции является расположение всех несущих элементов во внешней среде с переменной температурой и влажностью.

Новые требования к вентиляционному сечению для вентилируемых кровельных конструкций (не требующих подтверждения расчетами) содержатся в новой норме DIN 4108, так же как и указание на максимальное сопротивление теплопередаче внутреннего слоя в 20% от всей конструкции (утеплителя, расположенного перед пароизоляционным слоем со стороны теплого помещения).

Невентилируемая изоляция (полная теплоизоляция стропил / однослойная схема вентиляции)

Недостатки вентилируемых конструкций соответствуют преимуществам невентилируемых утепленных конструкций:

• Отсутствует конвективный перенос тепла воздушным потоком над изоляционным слоем, являющийся причиной потери тепла.
• В случае применения межстропильной изоляции вся высота стропил может быть использована для теплоизоляционного слоя (т.е. увеличения его толщины, а значит, снижения затрат на эксплуатацию дома в целом).
• Так как теплоизоляция, покрытая диффузионной мембраной, не подвергается воздействию влаги извне, от химической защиты дерева можно отказаться.
• Отсутствуют конструктивные преграды для нормальной вентиляции крыш сложной формы с ендовами, примыканиями, слуховыми и мансардными окнами.
• Отпадает необходимость в трудозатратах на создание входных и выходных (вентиляционных) отверстий вдоль ендов и примыканий.

Однако необходимо организовать один вентиляционный воздушный слой под кровельным покрытием. Этот слой служит для отведения тепла, талой воды, а также влаги, просачивающейся через штучный кровельный материал в случае выпадения чрезмерно обильных осадков. Кроме того, он способствует высушиванию увлажненных элементов крыши (утеплителя, стропил, настила и обрешетки). Водоотводящий слой над изоляцией должен быть диффузионно открытым с максимальным показателем эквивалентной толщины сопротивления диффузии водяного пара Sd <= 0,2 м, чтобы влага, которая может находиться в теплоизоляции и деревянных элементах крыши, могла быть свободно выведена за счет диффузии.

Однако у невентилируемых изоляционных слоев есть и недостатки:

• Как правило, отсутствует сплошной деревянный настил, что приводит к снижению защиты от внешнего шума.
• Нельзя исключать, что диффузионная проницаемость гидроизоляционной мембраны, находящейся над теплоизоляцией, со временем понизится из-за ее загрязнения (данное предположение не подтверждено для многослойных мембран с микропористой закрытой структурой, но вполне возможно при использовании однослойных мембран). Талая вода и слои льда, временно скопившиеся на поверхности мембраны, также повышают сопротивление диффузии. Если же пароизоляция под утеплителем имеет дефекты или повреждения, это может привести к типичному увлажнению теплоизоляции и повреждению всей конструкции.
• Высокая остаточная влажность утеплителя и стропил также может привести к временному образованию конденсата в толще конструкции, однако он будет выведен из крыши после первых и продолжительных оттепелей весной.
• Наконец, невентилируемая изоляция не может обойтись без пароизоляции с эквивалентной толщиной сопротивления диффузии воздушного слоя Sd >= 100 м. Это означает, что все стыки и примыкания должны быть выполнены без погрешностей.

При реализации ручным способом в случае межстропильной изоляции на наклонной кровле этого можно добиться только при чрезвычайно тщательном исполнении и использовании системных аксессуаров - клеев, лент и уплотнительных паст.

Как правило, конструкции с утеплителем между несущей конструкцией с одним вентиляционным зазором выглядят следующим образом:

Теплоизоляция между стропильной конструкцией

Создание и реализация слоев ручным способом обладает в случае межстропильной изоляции с невентилируемым теплоизоляционным слоем всеми перечисленными выше преимуществами и недостатками. В условиях труда, при которых приходится работать над головой и под наклонной поверхностью, легко допустить ошибки. К этому добавляется и та проблема, что герметичные стыки с имеющимися конструктивными элементами зачастую выполняются специалистами из других отраслей. Поэтому новая норма DIN 4108 требует определенного соотношения показателя эквивалентной диффузионной толщины воздушного слоя Sd для слоев вне и внутри теплоизоляции. Для определенных конструкций (например, невентилируемая кровля) норма предписывает показатель Sd >= 100 м для внутреннего слоя.

Чтобы предотвратить потерю изолирующего эффекта в случае намокания утеплителя, можно рекомендовать выбор теплоизолирующего материала с водоотталкивающими свойствами. Непременными составными частями такой конструкции являются вентилируемый зазор и высокая диффузионная открытость уложенной на утеплитель ветрозащитной мембраны. В отношении теплосопротивления под пароизоляционным слоем новая норма DIN предписывает максимальный показатель в 20% от значения всей конструкции.

Утепление над несущей конструкцией

Перечисленные выше проблемы говорят в пользу конструкции, в которой слой утеплителя расположен над несущей конструкцией.

Конструкция с утеплителем поверх стропильных ног с одним вентиляционным зазором выглядит следующим образом:

Этот вариант конструкции способствует оптимальной укладке пароизоляции и снижает риски ошибок при ее реализации. Кроме того, здесь действуют преимущества, перечисленные для вентилируемых изоляционных слоев. Остаются, однако, трудозатраты на закрепление основания настила и повышенная высота конструкции, которая лишь в редких случаях накладывает какие-либо ограничения.

Чердачные скатные крыши. Крыша чердачная скатная состоит из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.д. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений. Высота чердака в самых низких местах, например у наружных стен, должна быть не менее 0,4 м для возможности периодического осмотра конструкций. В чердак зимой через чердачные перекрытия из помещений верхнего этажа проникают тепло и влага. Чем теплее чердак и чем теплопроводнее материал кровли, тем больше образуется конденсата (инея). При повышении наружной температуры конденсат тает, вызывая загнивание деревянных конструкций и коррозию металлических элементов. Увлажнение чердака может происходить также в результате проницания влажного воздуха из лестничных клеток, в связи с чем важное значение приобретает плотность притвора дверей и люков, ведущих на чердак. Весьма важным и эффективным мероприятием против увлажнения чердачного пространства является его проветривание. Для этого устраивают вентиляционные отверстия под карнизом (приточные отверстия) и в коньке (вытяжные отверстия), а также слуховые окна. Несущая часть состоит из стропил, ферм, прогонов, панелей и других элементов. Несущие конструкции скатных крыш могут быть выполнены из железобетона, стали, дерева в виде стропил, строительных ферм и крупных панелей. Выбор конструкции крыши зависит от величины перекрываемых пролетов, уклона крыши, а также требований долговечности, огнестойкости и теплотехнических свойств (рис. 3).

Рис. 3. :
1 - ригель каркаса (балки, фермы); 2 - несущий элемент покрытия; 3 - пароизоляция; 4 - утеплитель; 5 - стяжка; 6 - кровля; 7 - защитный слой.

Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила. Насланные стропила (рис. 4) состоят из стропильных ног, подкосов и стоек. Они опираются нижними концами стропильных ног на подстропильные брусья - мауэрлаты, а верхними - на горизонтальный брус, называемый верхним коньковым прогоном. Роль мауэрлатов заключается в том, чтобы создать удобную опору для нижних концов стропил. Верхний прогон поддерживается стойками, устанавливаемыми на внутренние опоры. Расстояние между стойками, несущими коньковые прогоны, принимают равным 3...5 м.

Рис. 4. :
а-г - для односкатных крыш; д, е - для двускатных крыш; ж - план устройства стропил; 1 - стропильная нога; 2 - стойка; 3 - подкос; 4 - подстропильный брус; 5 - ригель; 6 - распорка; 7 - верхний прогон; 8 - лежень; 9 - диагональная нога; 10 - короткая стропильная нога.

Для увеличения продольной жесткости конструкций стропил ставят продольные подкосы, расположенные у каждой стойки. Если в здании имеются два ряда внутренних опор в виде продольных капитальных стен или столбов, колонн и других элементов, то укладывают два продольных прогона. Наслонные стропила применяют в зданиях при наличии промежуточных опор и пролетов размером до 16 м.

В последнее время получили распространение сборные деревянные наслонные стропила, заранее изготовленные на заводе. Комплект таких стропил состоит из отдельных конструктивных элементов и имеет сокращенное название - стропильный щит, стропильная ферма. Возможно такое устройство наслонных стропил из сборного железобетона. Стропильные фермы применяют при устройстве крыш для зданий значительной ширины, не имеющих внутренних опор. Строительная ферма состоит из двух стропильных ног, соединенных затяжкой, которые воспринимают горизонтальную составляющую передаваемых на опору усилий (распор). При пролетах ферм 6 м и более врезают ригель, а при пролете до 12 м устанавливают бабку и подкосы, повышающие жесткость и уменьшающие прогиб стропильных ног (рис. 5).

Рис. 5. :
а - пролеты ферм 6 м и более; б - то же, 12 м; 1 - ригель; 2 - шпала; 3 - подкос; 4 - колодка; 5 - балки; 6 - затяжка; 7 - бабка; 8 - подкос.

Стропильные фермы для малоэтажного гражданского и сельского строительства изготавливают из брусьев и досок. Иногда элементы, воспринимающие растягивающие усилия в нижнем поясе или стойках, выполняют из стали. Такие фермы называют металлодеревянными. При четырехскатных или более сложных формах крыш вводятся диагональные накосные стропильные ноги, образующие скаты треугольной формы в плане, так называемые вальмы.

Наслонные стропила выполняют из брусьев, досок и бревен (см. рис. 4). Шаг стропил принимают в зависимости от материала, из которого они изготовлены, типа кровли и сечения элементов обрешетки. При изготовлении стропил из брусьев толщиной 180...200 мм их ставят через 1,5...2 м, а из пластин и досок - через 1...1,5 м. В зданиях значительной ширины, когда длина стропильных ног достигает 8 м, необходимо устраивать промежуточные опоры на внутренних стенах. По этим стенам укладывают лежни, на них устанавливают стойки и подкосы, а затем устанавливают прогон, на который опираются стропильные ноги.

В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных и коротких стропильных ног (см. рас.4, ж). Для предохранения крыши от сноса ветром часть стропильных ног привязывают к костылям, вбитым в наружные стены, скрутками из проволоки. Все сопряжения стропил крепят гвоздями, болтами, скобами. Наслонные системы из железобетона состоят из железобетонных панелей, опертых вверху на коньковый железобетонный прогон, а внизу на наружные стены здания. Коньковый прогон поддерживается столбами, установленными через 4...6 м. Крупные панели из железобетона применяют для односкатных и двускатных крыш. Односкатные крыши устраивают на ребристых панелях размером 6,4х1,2 м, укладываемых с уклоном 5%, двускатные крыши - с уклоном 7...8%.

В настоящее время для изготовления оснований из железобетона могут быть использованы сложные многокомпонентные вяжущие. Перед укладкой кровли по панелям устраивается цементная или асфальтовая стяжка. При отсутствии промежуточных опор в малых пролетах зданий до 12 м применяют висячие стропила (рис. 6). Их изготавливают из тех же материалов, что и наслонные стропила, т. е. из брусьев, досок и бревен. Висячие стропила состоят из стропильных ног и затяжек. Верхние концы стропильных ног соединяют прорезным шипом, а нижние врубают лобовой врубкой в затяжку и крепят болтами.

Рис. 6. :
1 - затяжка; 2 - подвеска, или бабка; 3 - стропильная нога; 4 - подвесное чердачное перекрытие; 5 - подкос; 6 - аварийный болт; 7 - гвозди; 8 - покрытие кровли; 9 - две накладки; 10 - болты; 11 - болтовые нагели.

Бесчердачные крыши. Бесчердачные крыши подразделяются па невентилируемые, частично вентилируемые и вентилируемые наружным воздухом. Невентилируемые крыши применяют в тех случаях, когда исключается накопление влаги в покрытии в период эксплуатации. Такие покрытия могут выполняться с теплоизоляцией, совмещенной с несущей конструкцией. Основными элементами совмещенной крыши являются настил, утеплитель, пароизоляция и кровля (рис. 7).

Рис. 7. :
а, б - невентилируемая; в - вентилируемая; 1 - защитный слой; 2 - рулонный ковер; 3 - стяжка; 4 - термоизоляция; 5 - пароизоляция; 6 - вентилируемый канал; 7 - несущая конструкция; 8 - отделочный слой.

Настил устраивают из железобетонных крупноразмерных плит различного вида. Пароизоляционный слой в виде одного или двух слоев рубероида или пергамина на мастике предусматривают для защиты теплоизоляции от увлажнения водяными парами, проникающими со стороны внутренних помещений. В качестве утеплителя применяют плитные и сыпучие теплоизоляционные материалы. Поверх теплоизоляции делают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора. По стяжке устраивают кровлю. Ее выполняют из рулонных кровельных материалов в несколько слоев. Наклеивают их на холодную или горячую мастику. Для защиты гидроизоляционного ковра от повреждений делают защитный слой в виде насыпок из песка или мелкозернистого гравия, втопленного в верхний слой мастики, или слоя рубероида.

Невентилируемые крыши монтируются из сплошных или многослойных панелей. Изготовляемые в заводских условиях такие панели герметизируются наклейкой по верхней поверхности гидроизоляционного ковра, а снизу и по контуру панели - нанесением слоя окрасочной пароизоляции. Частично вентилируемые крыши имеют в материале панели поры или каналы, расположенные в верхней толще панели. Вентилируемые крыши имеют сплошные воздушные прослойки, осушающие покрытие зимой и предохраняющие его от перегрева солнечными лучами летом. Высота воздушной прослойки 200...240 мм. Конструкция совмещенной крыши состоит из нескольких слоев материалов (см. рис. 7):

несущий элемент, например, железобетонная плита, которую снизу отделывают под потолок помещения верхнего этажа;

пароизоляция из одного или двух слоев рубероида на мастике;

утеплитель - плиты ячеистого бетона или засыпка из керамзита, шлака и подобных высокопористых материалов;

кровля из рулонного материала, выполняемая из рубероида, толя и т.п.;

защитный слой, выполняемый из мелкого гравия или просеянного шлака, втопленного в окрасочный слой битума.

При невентилируемой крыше по утеплителю устраивают стяжку из цемента. Если крыша невентилируемая, стяжка по утеплителю выполняется из цементного раствора. Ограждение крыш состоит из стоек и подкосов и имеет вид поставленной вертикально стальной решетки. Стойки и подкосы имеют внизу отгибы - лапки, которыми они опираются на крышу. Крепление ограждений производится глухарями, забиваемыми в обрешетку кровли через отверстия в лапках стоек и подкосов. Парапеты устраиваются в виде сплошной каменной стены с отверстиями у мест расположения водосточных труб.

Водоотводы. Отвод воды с кровель чердачных крыш (дождевой и талой) бывает неорганизованным и организованным. При неорганизованном водоотводе вода стекает с кровли на всем ее протяжении. Такой водоотвод допускается лишь в малоэтажных домах при условии, что стекающая вода не попадает на тротуары. При организованном водоотводе вода, стекающая с кровли, по желобам отводится к наружным водосточным трубам. Различают три вида желобов: настенные, подвесные и выносные (рис. 8).

Рис. 8. :
а - настенный желоб; б - железобетонный карниз-желоб; в - сливной карниз с подвесным желобом (1 - кровля; 2 - настенный желоб; 3 - крюк; 4 - воронка; 5 - водосточная труба; 6 - подвесной желоб; 7 - оклеечная гидроизоляция; 8 - кровельная сталь; 9 - глухарь; 10 - стойка перил с подкосом; 11 - ограждающие стержни, или полосы); г - воронка внутреннего водостока (1 - чаша воронки; 2 - прижимное кольцо; 3 - крышка; 4 - крепежный винт; 5 - стеклопласт; 6 - асбестоцементная труба; 7 - утеплитель; 8 - эластичная прокладка; 9 - фланец; 10 - прижимной винт).

Водосточные трубы изготовляются из кровельной стали толщиной 0,5...0,6 мм и состоят из верхней воронки и трубы, составленной из отдельных звеньев и имеющей перегибы вверху у воронки и внизу у отмета. Трубы изготавливают диаметром 105, 140 и 215 мм. Диаметр верхней части воронки должен в 2...2,5 раза превышать диаметр трубы. Крепление водосточных труб к стенам производится при помощи ухватов, располагаемых на высоте через 1...1,5 м и прочно заделанных в стены. При внутренних водостоках на крыше устанавливаются специальные водоприемные воронки, соединенные с чугунными стояками, проходящими внутри здания и отводящими воду в подземную ливневую сеть или канализацию.

Чугунная воронка внутреннего водостока состоит из чаши воронки, прижимного кольца, колпака или крыши, закрепляющего устройства (см. рис. 8). Водоприемные воронки устанавливают в ендовах. Расположенные внутри здания трубы отводят атмосферную воду в ливневую канализацию. Расстояние между воронками зависит от длины ската. Площадь кровли, приходящаяся на одну воронку, не должна превышать 800...1200 м 2 . Необходимые продольные уклоны для стока воды к воронкам в ендовах создаются за счет переменной толщины укладываемого в них слоя легкого бетона. Продольный уклон должен быть не менее 1°. Водоприемные воронки внутренних водостоков делают из чугуна. Воронка состоит из трех основных частей: патрубка, входящего в верхний конец и заделанного в конструкцию покрытия, корпуса с отверстиями для приема стекающей с кровли воды и крышки или колпака с отверстиями. Каждую воронку присоединяют к трубе (стояку) диаметром не менее 100 мм. В местах установки воронки в покрытии предусматривают отверстия размером 400х400 мм, в которое вставляют чашеобразный чугунный поддон с отверстием для патрубка воронки. При установке патрубка в поддон участки между его стенками и воронкой заливают горячей битумной мастикой. Внутреннюю поверхность поддона оклеивают стеклотканью или мешковиной, пропитанной битумом, и заводят в нее края кровли. Корпус воронки устанавливают в патрубке поверх кровли и в нижней части также заливают битумом.

© 2000 - 2002 Oleg V. сайт™