Текст книги Проектирование гражданских зданий

Крыши и кровли в гражданских зданиях

Крыша. Конструктивные решения жилого дома

• Опубликовано: 13 мая, 2020

Крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания, служащая для обеспечения несущих, гидроизоляционных, а в совмещенных крышах и теплых чердаках (мансардах) еще и теплоизоляционных функций.

Крыша должна выдерживать собственную массу, ветровые и снеговые нагрузки, соответствовать противопожарным нормам и нести декоративную миссию.

Различают два вида крыш: чердачные и бесчердачные.

В чердачных крышах между перекрытием и кровлей имеется помещение. В бесчердачных – перекрытие верхнего этажа и кровля объединены в одну конструкцию. Оба вида крыш делают утепленными или холодными.

Верхний элемент крыши, защищающий здание от внешних воздействий: дождя, снега, мороза, солнечной радиации, пыли, вредных веществ, называется кровлей.

Пространство между внутренними поверхностями крыши, наружными стенами и перекрытием верхнего этажа называется чердаком. Он обеспечивает вентилирование конструктивных элементов крыши. Чердачные крыши для большинства зданий выполняют холодными.

Чердачная крыша защищает здание только от атмосферных осадков, а теплоизоляция здания делается на чердачном перекрытии.

Жилой чердак – мансарда. В жилых домах делается отапливаемой либо неотапливаемой – для летних домиков.

По форме крыши делятся:

Рис. 1. Виды плоских крыш в зависимости от типа водосточной системы

Рис. 2. Виды скатных крыш (односкатная, двухскатная)

Плоскость крыши, по которой скатывается вода, называется скатом. Скатные крыши имеют уклон более 8 %, они подразделяются на следующие виды:

1. односкатную, опирающуюся на две наружные стены разной высоты;
2. двухскатную, опирающуюся на две стены равной высоты. Треугольные торцовые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами, если они сделаны из досок, или фронтонами, если они сделаны из камня. Отсюда еще одно название этих крыш – щипцовые;
3. вальмовую, или четырехскатную, – крышу с треугольными скатами (вальмами) по торцовым стенам. Если вальма не доходит до карниза, крыша называется полувальмовой (рис. 3);
4. шатровую, четыре ската которой выполнены в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке;
5. ломаную (мансардную), двухскатную, каждая плоскость которой представляет собой два прямоугольника, соединенные между собой под тупым углом (рис. 4).

Рис. 3. Виды скатных крыш (вальмовая, шатровая)

Рис. 4. Виды скатных крыш (мансардная)

1. Особенности скатных крыш

Форма скатных крыш чаще всего образуется стропильной системой крыши. Стропило (или стропильная нога) – это деревянная балка, основной несущий элемент крыши. В зависимости от способа укладки и условий работы, стропила подразделяют на наслонные и висячие.

Наслонные стропила (рис. 5) получили свое название от слова «настелить» («наслонить», «наслать»). Их концы опираются либо на стены разной высоты (балки раскладывают на стенах с определенным расстоянием (шагом) между собой) либо, например, в двухскатных крышах, один конец стропила лежит на внешней, а другой на внутренней стене или на специальной несущей конструкции, сделанной по этой стене. Стропильные ноги, низом опертые врубкой в мауэрлат, а верхом друг в друга, передают на стены горизонтальную нагрузку (распор) от массы крыши и снега. Для нейтрализации распора мауэрлат, уложенный на стенах, жестко закрепляется. Стропила, упирающиеся в мауэрлат горизонтальной врубкой, а верхом друг в друга, – это, наоборот, безраспорная конструкция, в которой крепление мауэрлата к стене производится конструктивно.

Рис. 5. Система наслонных стропил

Висячие стропила (рис. 6) верхними концами упираются друг в друга и под местом стыка не имеют опоры. Для нейтрализации распора в нижней части висячих стропил устанавливают дополнительный элемент – затяжку. Таким образом, висячие стропила образуют треугольник, нижний элемент которого работает на растяжение, а на стены передается только вертикальное напряжение от массы крыши и снега.

Рис. 6. Система висячих стропил

Форма скатных крыш не всегда определяется стропильной системой. Скаты крыш можно образовывать фронтонами стен и использованием слег. Слега – несущий элемент крыши, балка, уложенная параллельно верху стен. Такие крыши называются бесстропильными, а несущие фронтоны стен – самцами. Бесстропильные крыши (рис. 7) чаще всего применяются в деревянном рубленом домостроении. Однако замена материала слег дерева металлом позволяет использовать их в домах со стенами из мелкоштучных материалов.

Рис. 7. Бесстропильная система

В зданиях, стены которых сделаны из кирпича, бетона, пеноблоков или других влагопередающих материалов, пятка стропильных ног опирается на стены через деревянную балку, называемую мауэрлатом. А он, в свою очередь, отделяется от стены слоем рулонной гидроизоляции из рубероида, гидроизола или других подобных материалов. Для вентилирования подкрышного пространства и профилактики загнивания стропил и мауэрлата, а также для осмотра и возможного ремонта верх мауэрлата устанавливают на стены на высоте не менее 300 мм и не более 500 мм от перекрытия.

В конструкциях крыш с наслонными стропилами под опирание верха стропил часто выполняют различные несущие деревянные конструкции: стойки или фермы. Под них, как и под мауэрлат, тоже делается гидроизоляция и укладывается деревянная балка, которую, в этом случае, называют лежнем. И мауэрлат, и лежень монтируются в горизонт, но они могут быть уложены на разных высотах. Низ лежня делают на высоте не более 400 мм от верха перекрытия.

2. Конструктивные элементы наслонных стропильных систем

Наслонные стропильные системы просты по устройству и выполнению, они долговечны, так как работают в условиях сквозного проветривания, что в значительной степени устраняет возможность их загнивания. Покрытия по наслонным стропилам состоят из следующих основных конструктивных частей: настила, или обрешетки, стропильных ног и подстропильной конструкции.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных стропил, опирающихся концами на противоположные стены здания (рис. 8, 9, 10).

Рис. 8. Стропильная система односкатной крыши (однопролетные здания)

Рис. 1. Стропильная система односкатной крыши (двухпролетные здания)

Рис. 10. Стропильная система односкатной крыши (трехпролетные здания)

Стропильная система двухскатной крыши (рис. 11) состоит из пары отдельных наклонных стропильных ног, опирающихся нижним концом на стены, а верхним на подстропильную систему – прогон, поддерживаемый стойками. Обязательное условие для наслонных стропил – опора под коньковым концом стропильной ноги.

Рис. 11. Стропильные системы двухскатных крыш

С увеличением длины пролета возникает опасность прогиба или выворачивания стропил, поэтому подстропильная система усложняется: стропила подпирают дополнительными деревянными элементами,

называющимися стойками, и подстропильными ногами (подкосами). Подстропильные ноги, дополнительные стойки и прогоны (несущие балки) не только не дают стропильной ноге прогнуться или вывернуться, но и увеличивают ее несущую способность. Стропила одного и того же сечения, сделанные с разгружающими конструкциями, способны нести большую нагрузку, чем стропила, установленные без этих конструкций.

Мауэрлат изготавливают из досок 50×150 мм или бруса 100×150 мм (150×150 мм) (рис. 12). Его назначение – принять нагрузку от массы крыши, равномерно распределить ее и передать на стены.

Рис. 12. Установка мауэрлата на наружную стену

Обязательное условие установки наслонных стропил – обеспечение их верхней части опорой. В односкатных крышах этот вопрос решается просто: стены строятся разной высоты, на них укладываются мауэрлатные балки, на которые, в свою очередь, настилаются стропила. В двухскатной крыше можно поступить так же: выстроить внутреннюю стену на требуемую высоту и уложить на нее мауэрлат. Затем на низкие внешние и высокую внутреннюю стены разложить стропила. Однако это решение ограничивает варианты планировок чердачного помещения, которое все чаще используют как мансарду.

Для обычных чердачных крыш этот вариант не выгоден, так как требует значительных финансовых затрат на возведение высокой внутренней капитальной стены. Поэтому на чердаке внутреннюю стену заменяют горизонтальной балкой, установленной на подпорках или опертой на противостоящие друг другу фронтоны стен. Горизонтальную балку, уложенную на крыше, называют прогоном (рис. 13).

Рис. 13. Установка прогона

Если прогон проходит сквозь стену, то в месте опирания на стену его тоже обматывают гидроизоляционным материалом. Балки пропускают сквозь стены из архитектурных соображений затем, чтобы обеспечить свес кровли над фронтонами (рис. 16), хотя его можно достичь и выносом за стену обрешетки.

Рис. 16. Установка консольного прогона

Прогон опирают на стойки. Стойки изготавливают из деревянного бруса, который нижним концом опирают на лежень или деревянную подкладку, а их, в свою очередь, укладывают на кирпичные столбики. В зданиях со сборным железобетонным перекрытием кирпичные столбики являются частью и продолжением внутренней несущей стены, но их можно делать и прямо на железобетонных плитах перекрытия.

Лежень можно укладывать и без столбиков, прямо на внутреннюю стену или на перекрытие с горизонтальным выравниванием деревянными подкладками. Во всех случаях под лежень (между ним и стеной, между ним и кирпичными столбиками или перекрытием) укладывается рулонная гидроизоляция.

Стойки не обязательно размещать прямо под стропилами. Обычно шаг размещения стропил составляет от 60–80 см до 1,2–1,5 м, устанавливать так часто стойки, удерживающие прогон, не имеет смысла, поэтому их обычно делают по длине досок или бруса, идущего на изготовление прогона. Простейшая подстропильная конструкция выглядит, как прямоугольная рама, состоящая из верхнего пояса – прогона, нижнего пояса – лежня, вертикального заполнения – стоек и нескольких ветровых связей, которые делают из доски толщиной 40–50 мм (рис. 17).

Например, подстропильную конструкцию длиной 9 м можно сделать из двух брусьев длиной по 4,5 м и трех стоек, стыкуя брусья по длине на средней стойке, либо из двух брусьев и одной стойки, если есть возможность опирания концов прогона на стены фронтонов. Такой прогон называется разрезным.

Рис. 17. Варианты подстропильных конструкций

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяются для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 18).

Рис. 18. Наслонные стропильные системы без подкосов

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку.

Еще одним элементом стропильной системы, служащим опорой стропильной ноги, является подкос, другое название – подстропильная нога. Устанавливается под углом к горизонту не менее 45° и превращает стропило из однопролетной балки в двухпролетную неразрезную балку. Это позволяет уменьшить сечение стропильной ноги при той же нагрузке, а пролет, перекрываемый двухскатной крышей, увеличить до 14 м (рис. 19).

Рис. 19. Наслонные стропильные системы с подкосами и схваткой

В зданиях, имеющих две продольные внутренние несущие стены, либо в которых внутренние несущие стены расположены поперек здания, используют две подстропильные конструкции, состоящие из

сквозных прогонов (балок, уложенных вдоль крыши), опертых через брусья стоек на лежень и далее на внутренние стены (рис. 20).

Рис. 20. Стропильная система для зданий с двумя внутренними несущими стенами

На вальмовых крышах и крышах с ендовами необходимо устанавливать стропила, направленные к углам стен (внешним или внутренним). Эти стропильные ноги называются диагональными, или накосными. Диагональные стропила длиннее обычных, кроме того, на них опираются укороченные стропила скатов (стропильные полуноги), которые называются нарожниками.

Поэтому накосные стропила, как правило, несут нагрузку примерно в полтора раза большую, чем обычные стропила. Сдваивание стропил позволяет применять для устройства накосных стропил те же доски, что и для обычных стропил. Применение досок одной высоты для изготовления всех видов стропил упрощает конструктивные решения узлов крыши.

Опора под накосную стропильную ногу – это обычный подкос либо стойка из двух спаренных досок или бруса. Стойку опирают через деревянную подкладку и гидроизоляционный слой прямо на перекрытие, если оно из железобетонных плит и проверено на сосредоточенную силу. Подкос устанавливают под углом к горизонту 45–53°, а низ его упирают в лежень. Угол установки подкоса не играет решающей роли, главное условие заключается в том, чтобы подкос поддерживал стропило в месте максимального сосредоточения нагрузки (рис. 21).

Рис. 21. Место установки дополнительных опор под диагональные стропила

Диагональные стропила, перекрывающие пролет до 7,5 м, подпираются только подкосом в верхней части пролета. Если накосное стропило перекрывает пролет до 9 м, в нижней части (l/4) устанавливают еще одну опору: стойку (если позволяет перекрытие) либо шпренгельную ферму (рис. 22).

Под стропило длиной более 9 м желательно ввести третью опору по центру, здесь можно установить только стойку, значит, перекрытие должно быть железобетонным и проверенным на сосредоточенную силу либо в его конструкцию включают балку, на которую можно будет опереть стойку.

Рис. 22. Виды шпренгелей

Общий вид шпренгельной фермы показан на рис. 23.

Рис. 23. Шпренгельная ферма

Накосные стропила, расположенные в ендовах, подпереть шпренгельной фермой нельзя, так как угол стен, образующий ендову, внутренний, поэтому их подпирают стойками либо, если не позволяет перекрытие, подкосами. В этом случае, в отличие от диагонального стропила вальмы, максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропильной ноги. Сюда и нужно упирать подкос (см. рис. 21).

Еще одним элементом стропильной системы являются кобылки. Кобылка представляет собой используемый для удлинения стропильной ноги отрезок доски, применяемый при обустройстве свеса кровли (рис.104). Ее используют в случаях, когда длина досок для изготовления стропил оказывается недостаточной. Свес кровли предназначен для отведения со стен воды и предотвращения их намокания талыми и дождевыми водами, которые стекают на них с крыши.

Рис. 24. Устройство кобылок

Если возводится такая кровля – кобылки монтируют с отступом от стены, составляющим как минимум 40 см. Доска, используемая для их изготовления, должна иметь меньшую ширину, чем доска, из которой изготовлены стропила. Так, при изготовлении стропил из досок сечением 150×50 мм для изготовления кобылок берут доску, сечение которой составляет 100×50 мм и т. д.

Преимущества применения кобылок в процессе монтажа системы стропил:

1. можно использовать древесину меньшей длины при их изготовлении;
2. как подъем стропил, так и их монтаж на мауэрлат облегчается за счет уменьшения массы стропильной конструкции;
3. выведение линии карнизного свеса значительно проще при использовании легких коротких кобылок, чем при использовании стропильных ног;
4. в случае повреждения или гниения кобылки ее можно заменить, не производя разборку всей кровли.

3. Кровля

Верхний элемент крыши, защищающий здание от внешних воздействий: дождя, снега, мороза, солнечной радиации, пыли, вредных веществ, называется кровлей.

Кровля – оболочка крыши или покрытия здания, подвергающаяся атмосферным воздействиям. Главной ее функцией является отвод дождевой и талой воды. Главными свойствами кровли являются легкость, долговечность, экономичность в изготовлении и эксплуатации.

Кровля состоит из несущего слоя (обрешетки, сплошного настила), который держится на несущей конструкции крыши, слоев изоляции и покрытия, охраняющего изоляцию от воздействия окружающей среды. Кровля может быть в разной степени утеплена. С внутренней стороны конструкций крыши может применяться пароизоляция, чтобы избежать негативных последствий конденсата.

Так как кровля напрямую подвергается воздействиям окружающей среды, она должна быть водонепроницаемой, влагоустойчивой, стойкой к агрессивным химическим веществам, солнечной радиации и резким перепадам температуры, не должна подвергаться короблению, растрескиванию, не должна деформироваться, нагревшись от солнца.

Выбирая кровельный материал, нужно четко представлять себе назначение здания (жилое, вспомогательное), желаемую долговечность самого здания и кровельного покрытия, а также конфигурацию крыши, диктуемую эстетическими и практическими соображениями.

Критериями для выбора конкретного кровельного материала в таком случае будут:

1. соответствие материала конфигурации крыши;
2. cоответствие долговечности материала планируемой долговечности крыши, в особенности стропильной системы, вместе с обрешеткой и здания в целом;
3. cоответствие материала эстетическим требованиям застройщика;
4. cоответствие материала экономическим возможностям застройщика.

Рассмотрим различные виды кровли.

1. Металлочерепица – один из самых популярных видов кровли в строительстве. Она сделана методом прокатки стального оцинкованного листа с цветным полимерным покрытием. Внешне этот кровельный материал немного напоминает традиционную черепицу, но он на порядок легче (около 5,5 кг/м²). Для монтажа подойдут обычные стропила и обрешетка, к которой металлочерепица крепится кровельными саморезами. Срок службы – до 40–50 лет.

Кровельные покрытия из панелей металлочерепицы применяются для зданий, имеющих уклон ската кровли от 15–20°.

Необходимо отметить, что установка гидроизоляции в подкровельном пространстве (пленка, прижатая рейками контробрешетки) для металлочерепичных крыш является обязательной. Ее необходимость продиктована свойством материала. По стропилам укладывается гидроизоляционная пленка и прижимается брусками контробрешетки, а уже на них укладывается обрешетка. Контробрешетка служит и для закрепления гидроизоляционного ковра, и для создания воздушного продуха.

При монтаже кровли важную роль играет правильный расчет шага обрешетки, который определяется длиной волны металлочерепицы (рис. 25). Погрешности в расчете могут повлечь за собой смещение всего несущего сооружения по отношению к месту оптимального крепления кровельного настила на саморезы.

Рис. 25. Расчет шага обрешетки под кровлю из металлочерепицы

Вариант устройства карнизного свеса крыши с покрытием из металлочерепицы показан на рис. 26.

Рис. 26. Вариант устройства карнизного свеса крыши с покрытием из металлочерепицы

Общий вид кровли из металлочерепицы представлен на рис. 27.

Рис. 27. Кровля из металлочерепицы

2. Кровельный профилированный настил – прокатанный только в продольном направлении стальной лист. Бывает оцинкованный и с полимерным покрытием. Наибольшим спросом пользуется в коммерческом строительстве: гаражи, ангары, применяется в частном секторе при бюджетном строительстве.

Для крыш жилых домов обычно применяются профильные листы с мелким гофром либо волнистый профнастил, так они меньше напоминают крышу производственного здания.

Для обрешетки подходят доски 32×100 мм при шаге стропил 900 или 1200 мм. Для более точного определения толщины обрешетки следует сделать расчет по прогибу и несущей способности решетин для конкретных значений снеговой нагрузки и шага стропил.

В табл. 1 даны минимальные допустимые размеры сечения решетин при заданном шаге обрешетки и стропил. Под снегоупорами и в других местах скопления снега следует шаг обрешетки уменьшить.

Таблица 1. Сечения обрешетки в зависимости от уклона крыши и шага стропил, мм

Общий вид кровли из профнастила показан на рис. 28.

Рис. 28. Кровля из профилированного настила

3. Фальцевая кровля – самый известный вид металлической кровли. Ее делают прямо на объекте «картинами», равными длинам скатов кровли. Для изготовления фальцевой кровли используются металлы: сталь, медь, титан-цинк и пр. Эта кровля широко применялась в городском строительстве прошлого века, в основном в виде обычной оцинковки либо окрашенной черной жести. Главным недостатком фальцевых кровель из жести и оцинковки является необходимость их периодической покраски. Даже оцинкованное, но неокрашенное железо уже через 10 лет после начала эксплуатации превращается из блестящего в пятнисто-серое. Медные кровли лишены этого недостатка. Кровля со временем только темнеет и приобретает благородный вид.

Общий вид фальцевой кровли показан на рис. 29.

Рис. 29. Фальцевая кровля

Названные три материала легко монтируются, длительное время сохраняют физические свойства. Кроме того, они обладают небольшой массой (4–6 кг/м²), что позволяет значительно упростить стропильную систему. К недостаткам можно отнести необходимость дополнительной звукоизоляции и высокую вероятность конденсирования водяных паров на внутренней стороне кровли.

4. Керамическая черепица считается элитным видом кровли. Насчитывается приблизительно 14 видов керамической черепицы: плоская ленточная, штампованная, голландская и другие виды. К ее недостаткам относят: большую массу (50–60 кг/м²), что требует мощной стропильной системы, трудоемкость при изготовлении, хрупкость (большой недостаток при монтаже), а также высокую стоимость

(и монтажа, и самого материала). Срок службы кровли – 60–80 и более лет.

Общий вид кровли из керамической черепицы показан на рис. 30.

Рис. 30. Кровля из керамической черепицы

5. Цементно-песчаная черепица изготавливается методом проката полусухой смеси, в состав которой входят портландцемент, кварцевый песок, щелочные пигменты и вода. На сформованный материал наносят состав на акриловой основе, уплотняющий поверхность и улучшающий внешний вид плиток. Она дешевле керамической, но при этом по ряду показателей практически ей не уступает. Отличается длительным сроком службы, но, как и керамическая черепица, довольно тяжелая (около 40 кг/м²).

Для обрешетки под цементно-песчаную черепицу используется пиленый брусок хвойных пород без обзола и проходных сучков, отвечающий требованиям СТБ EN 1382–2009 «Деревянные конструкции», имеющий влажность не более 25 %.

Обычно на стропилах, установленных с шагом не более 75 см, для устройства обрешетки применяются бруски сечением 30×50 мм, на стропилах с шагом не более 90 см – бруски сечением 40×50 мм, для стропил с шагом не более 110 см – бруски сечением 50×50 или 40×60 мм.

Шаг обрешетки на свесе карниза (шаг у свеса) следует измерять по наружным граням брусков 1 и 2 (рис. 31), последующие шаги обрешетки измеряются по верхним граням набиваемых брусков. Шаг между решетинами 1 и 2 должен составлять от 32 до 39 см. Этот размер не является расчетным и зависит только от положения черепицы нижнего ряда относительно водосточного желоба либо соблюдения размера свободного свеса кровли.

Нависание черепицы нижнего ряда над водосточным желобом либо свободный свес должен составлять не более 7 см или 1/3 диаметра желоба и достигается регулировкой положения установки бруска 2. После фиксации брусков 1 и 2 устанавливается верхний брусок 3 на расстоянии 3 см от конька. Для более качественного устройства конька при увеличении угла наклона крыши более 30° расстояние можно уменьшить до 2 см.

Измеряется расстояние от верхней грани бруска 2 до верхней грани бруска 3. Данный размер является расчетным для последующего определения шага обрешетки на этом скате. Конкретная величина шага обрешетки будет находиться в интервале 31,2–34,5 см и зависит от уклона ската. На многоскатных крышах шаг обрешетки рассчитывается отдельно для каждого ската.

Рис. 31. Расчет шага обрешетки под цементно-песчаную кровлю

Стрелки в таблице (см. рис. 31) указывают диапазон величины шага обрешетки. На скатах с уклоном менее 22° шаг обрешетки составляет от 31,2 до 32,0 см. Для ската с уклоном от 22 до 30° шаг обрешетки – не более 33,5 см. На скатах с уклоном более 30° шаг обрешетки – не более 34,5 см. Для более экономного использования кровельного материала необходимо рассчитывать минимальное количество рядов обрешетки с максимально допустимым значением шага, указанным в таблице, для данного уклона ската.

Далее наносится разметка шага обрешетки. Для более точной разметки наносятся метки в плоскости бруска крепления ветрозащитной или гидроизоляционной мембраны, начиная от верхней грани бруска 2 в направлении бруска 3. Величина шага должна оставаться неизменной по всей длине стропила.

При расчете шага и устройстве обрешетки для цементно-песчаной черепицы на треугольном скате производят следующие действия.

Для установки одной или нескольких черепиц верхнего ряда на треугольном скате отрезают брусок обрешетки 3 длиной 12–14 см. Закрепляют его с помощью гвоздей или саморезов на стропила в верхней части треугольного ската (рис. 32) на расстоянии около 5 см от точки их пересечения. Указанная величина (5 см) является приблизительной и может отличаться в зависимости от угла вальмы.

Рис. 32. Расчет шага обрешетки на вальмовой крыше

Снятие размера для расчета производится по геометрической высоте треугольника вальмы. В остальном расчет шага обрешетки делается аналогично расчету шага для прямоугольного ската.

Конструкция карнизного свеса крыши из цементно-песчаной черепицы (рис. 33) должна полностью соответствовать техническим требованиям, необходимым для правильной эксплуатации всей крыши в целом, таким как: сбор воды, доступ воздуха в подкровельное пространство для вентиляции крыши, эстетическая привлекательность (подшивка свеса).

Рис. 33. Варианты устройства карнизного свеса крыши с покрытием из цементно-песчаной черепицы

Для оформления фронтонных свесов (рис. 34) применяются боковые цементно-песчаные черепицы либо устраивается фронтон традиционным способом – с помощью лобовых досок. Величина свеса обрешетки на фронтоне без выноса несущих конструкций – не более 30 см.

Рис. 34. Варианты оформления фронтонного свеса крыши с покрытием из цементно-песчаной черепицы

Общий вид крыши из цементно-песчаной черепицы показан на рис. 35.

Рис. 35. Кровля из цементно-песчаной черепицы

6. Полимер-песчаная черепица устойчива к перепадам температуры, воздействию ультрафиолетового излучения, долго сохраняет цвет, ударопрочна, долговечна. Важным достоинством полимерпесчаной черепицы является небольшая масса (20–25 кг/м²).

Общий вид крыши из полимер-песчаной черепицы показан на рис. 36.

Рис. 36. Кровля из полимер-песчаной черепицы

7. Битумная черепица представляет собой гибкие пластины из стекловолокна или стеклохолста, пропитанные модифицированным битумом. Сверху накатывают или наплавляют минеральный цветной гранулят, снизу ее покрывают слоем самоклеящегося битума. Битумная кровля имеет широкую цветовую гамму, позволяет добиться высокого эстетического эффекта. Материал можно применять для крыш любой сложности и формы. Кроме того, этот вид черепицы имеет небольшую массу (8–10 кг/м²). Материал имеет малый процент отходов, хорошие звукоизоляционные свойства, так как он кладется на сплошную обрешетку. Однако это является недостатком битумной черепицы – для ее использования необходима сплошная, ровная, сухая и чистая обрешетка (влагостойкая фанера, качественная доска), что требует дополнительных материальных затрат. Срок службы битумной черепицы составляет 25–30 лет.

Под кровли из битумных плиток применяется сплошная обрешетка: из ориентированно-стружечных плит (ОСП-3); фанеры повышенной влагостойкости (ФСФ); шпунтованных или обрезных досок с влажностью не более 20 %, отсортированных по толщине. При использовании в качестве обрешетки обрезной доски зазор между досками должен составлять 3–5 мм. Рекомендуется применять древесину хвойных пород.

В зависимости от шага стропил применяется различная толщина сплошного деревянного настила (табл. 2, рис. 37).

Таблица 2. Толщина сплошной обрешетки в зависимости от шага стропил

Рис. 37. Варианты устройства сплошной обрешетки под мягкую черепицу

Пример устройства карнизного свеса крыши с покрытием из битумной черепицы показан на рис. 38.

Рис. 38. Вариант устройства карнизного свеса крыши с покрытием из битумной черепицы

Общий вид кровли из битумной черепицы показан на рис. 39.

Рис. 39. Кровля из битумной черепицы

8. Шифер (волнистые асбестоцементные листы) распространен и в настоящее время в качестве кровельного материала благодаря низкой цене. Его производят армированием цементного камня тонкими волокнами асбеста. Это дешевый, простой в укладке, стойкий к атмосферным воздействиям материал. Срок его эксплуатации – до 50 лет. Масса материала в зависимости от вида шифера составляет от 7 до 14 кг/м².

Шиферные кровли рекомендуется предусматривать одноили двухскатными, возможно более простой формы (без ребер и разжелобков), используя преимущественно рядовые листы основных размеров.

Для устройства кровель используются асбестоцементные волнистые листы по СТБ 1118–2008 «Листы асбестоцементные волнистые и детали к ним. Технические условия». При этом для кровель гражданских зданий рекомендуется преимущественно применять асбестоцементные листы профиля 40/150.

На «холодных» крышах сначала на стропила натягивается гидроизоляция и прижимается брусками, по которым делается обрешетка. На «теплых» мансардных крышах сначала выполняется проектное утепление с установкой мембран либо гидропароизоляционных пленок. Затем делается обрешетка по той же схеме, что и в «холодных» крышах.

Волнистые листы укладывают по разреженной обрешетке из брусьев сечением 60×60 мм, шаг которых выбирают таким, чтобы каждый лист лежал на трех брусках. Шаг брусков обрешетки должен составлять не более 750 мм (рис. 40).

Асбестоцементные волнистые листы к обрешетке крепят шиферными гвоздями либо обычными оцинкованными гвоздями или шурупами и частично противоветровыми скобами из расчета по две на лист. Шурупы и оцинкованные гвозди должны быть в комплекте со стальными оцинкованными шайбами и мягкими резиновыми или полимерными прокладками. Отверстия под крепежные элементы нужно просверливать, а не пробивать. Диаметр отверстий делают на 1–3 мм больше диаметра стержня крепежного элемента. В районах с сильными ветрами предусматривают дополнительное крепление листов шифера противоветровыми скобами, а гвоздевое крепление заменяется креплением винтами (саморезами).

Карнизный свес кровли из асбестоцементных листов делают равным 100 мм, более длинный свес обломит снегом. Более короткий не обеспечит отвод воды от деревянных конструкций крыши, ветер будет срывать дождевые капли и бросать их на стену и низ крыши.

Рис. 40. Шаг обрешетки под шифер

Общий вид крыши из волнистых асбестоцементных листов показан на рис. 41.

Рис. 41. Кровля из волнистых асбестоцементных листов

9. Еврошифер представляет собой волнистые битумизированные волокнистые кровельные листы с малой массой (3–4 кг/м²) и хорошей гибкостью. Материал легко и быстро монтируется. Срок службы кровли составляет не менее 30 лет. За счет богатой цветовой гаммы еврошифер красивее шифера.

Укладка еврошифера не требует никакой специальной подготовки. Материал легко режется ручной пилой и крепится специальными гвоздями с уплотняющей шляпкой. Для монтажа еврошифера достаточно одного человека.

Обычно для устройства кровли из волнистых битумных листов на пологих крышах с уклоном от 5 до 10° (от 1/11 до 1/6) необходимо выполнять сплошную обрешетку из досок, влагостойкой фанеры или плит OSB (ОСП). Термин «сплошная обрешетка из досок» совсем не означает, что доски должны быть плотно прижаты друг к другу, наоборот, при настиле между ними оставляют зазор до 5 см. Можно использовать необрезной тес с обязательным снятием обзола, при этом направление укладки чередуется от комля к вершине и от вершины к комлю. Нахлест листов еврошифера друг на друга при таком уклоне делается равным 300 мм, боковой нахлест – 2 волны (рис. 42).

Рис. 42. Сплошная обрешетка под еврошифер с уклоном ската от 5 до 10°

На крышах с уклоном скатов от 10 до 15° (от 1/6 до 1/4) устраивается обрешетка из деревянных брусков сечением 40×50, 50×50 мм и шагом установки 450 мм по осям. Фронтальный нахлест листов при этом делается равным 200 мм, боковой – 1 волна (рис. 43).

На крышах с уклоном от 15° и выше (от 1/4 и меньше) шаг брусков обрешетки может быть увеличен до 60 см по осям. Фронтальный нахлест – 170 мм, боковой – 1 волна. В районах с большой снеговой нагрузкой или с потенциально большими заносами снега на крыше интервал между рейками обрешетки нужно оставить прежним – 45 см (рис. 44).

Рис. 43. Обрешетка под еврошифер с уклоном ската от 10 до 15°

Рис. 44. Обрешетка под еврошифер с уклоном ската более 15°

Общий вид крыши из еврошифера показан на рис. 45.

Рис. 45. Кровля из еврошифера

10. Керамопласт является одним из представителей группы полимерных материалов, перспективным, экологически чистым материалом нового поколения. Внешне листы керамопласта могут имитировать любое кровельное покрытие: натуральный шифер, еврошифер, металлочерепицу или черепицу. Кровельный материал имеет малую массу (5,5 кг/м²), тем самым позволяет обеспечить при проектировании меньшую массу конструкций. Керамопласт обладает прочностью, в 10 раз превышающей прочность асбестоцементных листов, и гибкостью, сопоставимой с гибкостью еврошифера. Долговечность – 55 лет.

Общий вид кровли из керамопласта представлен на рис. 46.

Рис. 46. Кровля из керамопласта

4. Слуховые окна

Слуховое окно – окно в кровле здания, предназначено для естественного освещения и проветривания чердачных помещений, иногда для выхода на крышу.

В зависимости от типа крыши над слуховым окном их подразделяют на следующие разновидности (рис. 47):

• слуховое окно с плоской крышей. Оно подходит для случаев, когда на чердаке необходимо побольше света и свежего воздуха. Для такого окна предусматривается водосток, поэтому его делают с наклоном кровли от 5 до 15°;
• четырехугольное слуховое окно с односкатной крышей. Очень похоже на предыдущий вид. Основное различие заключается в том, что это слуховое окно имеет угол наклона от 15° и выше. Крыша у таких окошек может быть прямоугольной, торцовой и в виде трапеции;
• слуховое окно с двухскатной крышей. Такое окно доставит наибольшее количество света в подкровельное пространство;
• треугольное слуховое окно;
• полукруглое слуховое окно. Изогнутая форма боковых стенок такого слухового окна позволяет гармонично вписать односкатную крышу в основную кровлю и придать всему зданию особенный, необычный внешний вид;
• стеклянное слуховое окно, или зенитный фонарь. Лучше всех пропускает свет на чердак или мансарду и смотрится как внутри, так и снаружи очень красиво.

Жестких правил проектирования слуховых окон нет, так как их расположение и размеры зависят от индивидуальных представлений проектировщика, актуальных тенденций в архитектуре и того, какую функцию будет нести это окно – декоративную или практическую. Требования здесь больше распространяются на эстетическую сторону этого элемента кровли. Слуховое окно должно гармонично смотреться в общем плане здания: не располагаться слишком близко к коньку или карнизу крыши, а также к фронтонам (боковым сторонам).

Важно выдерживать минимальное расстояние между двумя слуховыми окнами – 0,8 м. Меньшее расстояние усложняет укладку кровельного покрытия и последующие профилактические осмотры кровли. Кроме того, в узких местах возможно образование снеговых мешков. Также при проектировании слуховых окон необходимо грамотно учитывать гидро- и теплоизоляцию, защиту от таяния снега, защиту деревянных конструкций.

Рис. 47. Формы слуховых окон: а – треугольное; б – полукруглое; в – прямоугольное; г – полигональное; 1 – остекленный переплет; 2 – жалюзийная решетка

5. Угол наклона крыши

Угол уклона кровли – один из важнейших параметров, учитываемых при строительстве того или иного здания. При его расчетах следует в первую очередь опираться на качество используемых материалов, а также климатические условия в зоне строительства.

Чем больше в сезон выпадает осадков, в основном речь идет о снеге, тем более значительным нагрузкам подвергается кровля. Что касается угла наклона, то при его величине в 45° отпадает необходимость производить расчет снеговой нагрузки. Под тяжестью собственной массы осадки просто сходят с кровли.

Вторым немаловажным фактором является воздействие на крышу ветровых потоков, под влиянием которых кровля приобретает эффект «паруса». Например, при изменении уклона от 11 до 45° показатель воздействия возрастает в пять раз, что требует значительного увеличения прочности всех несущих конструкций.

Климатический фактор выполняет важную, но отнюдь не единственную роль. При строительстве кровли немалое значение имеет и качество строительных материалов. Кроме того, стоит учитывать и тип кровли, наличие в ней гидроизоляции, теплоизоляции, оборудование дополнительных слоев и многое другое.

В немалой степени угол уклона зависит и от того, будет ли эксплуатируемой крыша или нет.

Разные виды кровли требуют применения и разного, соответствующего их характеристикам материала. Так, например, при строительстве многощипцовых или вальмовых крыш лучше всего подойдут более пластичные материалы, такие как металлочерепица, профнастил или же оцинкованное железо, возможно применение битумных покрытий. Для более простых видов крыш подойдут шифер и черепица. Черепицу используют в последнее время редко, так как она требует обустройства прочных несущих конструкций, при этом угол уклона составляет от 30 до 60°.

В немалой степени влияет угол наклона и на стыки между листами покрытия. При небольшом уклоне в швы будут забиваться опавшие листья, а также семена растений. С течением времени и под влиянием атмосферных осадков семена могут прорастать, побеги растений, раздвигая элементы кровли, станут разрушать ее целостность, приводя крышу в негодность. Чтобы этого избежать, следует увеличить как угол уклона, так и площадь перехлестов листов покрытия.

Таким образом, делаем вывод о том, что угол уклона крыши – величина очень важная.

Ниже приведена схема, на которой показаны допустимые типы кровельных покрытий для различных углов крутизны ската крыши (рис. 48).

Величина крутизны ската на диаграмме показана в трех различных вариантах – в градусах и в соотношении высоты подъема (ΔН) к базовой длине (D или L), которая, в свою очередь, может быть выражена в дробном соотношении или в процентах. По данной схеме возможен перевод одних единиц измерения в другие. Числами в кружках обозначены типы кровельного покрытия, а стрелка, идущая от них, указывает на минимально допустимую величину уклона кровли, при которой их можно использовать.

① Покрытие из дранки, щепы, натурального гонта.

② Натуральная штучная черепица, сланцевые и битумно-полимерные плитки.

③ Плоская крыша: не менее четырех слоев рулонного покрытия на битумной основе с внешней посыпкой из мелкофракционного гравия, утопленного в расплавленную мастику.

④ То же самое, но достаточно трех слоев материала с обязательно посыпкой.

⑤ То же самое, но без обязательной гравийной засыпки.

⑥ При использовании рулонного материала – два слоя, нанесенных на мастику «горячим» способом. Допускается применение металлочерепицы или некоторых типов профнастила.

⑦ Асбестоцементные шиферные волнистые листы усиленного профиля.

⑨ Листы плоского шифера усиленного профиля.

⑩ Листовая сталь кровельная с фальцевыми соединениями листов.

⑪ Шифер асбестоцементный волнистый обычного профиля.

Рис. 48. Диаграмма зависимости угла ската от линейных размеров, допустимые виды кровельного покрытия

6. Характеристики элементов стропильной конструкции

В табл. 3 указаны элементы стропильной конструкции и рекомендуемое сечение деревянного бруса и доски для их исполнения.

Таблица 3. Рекомендуемые сечения элементов стропильной конструкции

Элемент стропильной конструкции	Сечение, мм
Мауэрлат	Брус 100×100, 100×150, 150×150
Диагональные ноги и ендовы	Брус 100×200
Прогоны	Брус 100×100, 100×150, 100×200
Затяжки	Брус 50×150
Ригели, выступающие опорой для стоек	Брус 100×150, 100×200
Стойки	Брус 100×100, 150×150
Кобылки, бруски карнизного короба, подкоса	Брус 50×50, 50×100, 50×150
Лобовые доски, подшивочные доски	Доска 22–25×100–150

При создании проекта также необходимо учитывать длину стропил и шаг, с которым они будут установлены. От этого будет зависеть толщина бруса для их изготовления.

В табл. 4 показана взаимосвязь толщины стропил и их длины.

Таблица 4. Сечение стропильных ног

Шаг установки стропил, см	Длина стропильных ног, м
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
	Сечение стропильных ног, мм
215	100×150	100×175	100×200	100×200	100×250	100×250	–
175	75×175	75×200	75×200	100×200	100×200	100×200	100×250
140	75×150	75×175	75×200	75×200	75×200	100×200	100×200
110	75×125	75×150	75×175	75×175	75×200	75×200	100×200
90	50×150	50×175	50×200	75×175	75×175	75×200	75×200
60	40×150	40×175	50×150	50×150	50×175	50×200	50×200

7. Проектирование крыши

По заданию на курсовое проектирование студент получает один из вариантов материала кровли (прил. 1):

1. Асбестоцементные листы.
2. Еврошифер.
3. Профилированный лист.
4. Металлочерепица.
5. Битумная черепица.
6. Цементно-песчаная черепица.

Необходимо на основании полученного материала кровли разработать план скатной кровли и стропильной системы проектируемого жилого дома.

Для построения плана кровли студенту необходимо иметь следующие данные:

1. План жилого дома.
2. Материал кровли.

Пример 1. Разработка плана кровли

За основу взят план из предыдущего примера (рис. 49).

Рис. 49. План жилого дома

Материал кровли принят по прил. 1 (по заданию на курсовое проектирование) – шифер асбоцементный неокрашенный унифицированного профиля 40/150.

Анализируя материал, изложенный в пункте 4.2.5, а также форму здания в плане и принятый материал кровли, приходим к выводу о том, что для данного проекта возможны следующие варианты крыши:

1. Двухскатная крыша.
2. Четырехскатная крыша.
3. Вальмовая крыша.
4. Полувальмовая крыша.

Так как по заданию на курсовое проектирование наличие мансардного помещения не является обязательным компонентом объемнопланировочного решения жилого дома, из четырех вариантов крыш наиболее приемлемыми будут два: двухскатная крыша, вальмовая крыша.

А. Разработка плана кровли двухскатной крыши:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Штриховой линией показываем наружный контур наружных стен, соблюдая размеры привязки (рис. 50).
3. Определяем положение карнизного и фронтонного свесов, обычно карнизный свес проходит вдоль более длинной наружной стены.
4. Откладываем от контура наружных стен ширины свесов, получаем контур кровли (рис. 51). Ширина карнизного свеса зависит от материала кровли, стен, высоты здания. Рекомендуемая ширина карнизного свеса находится в переделах 400–600 мм. Фронтонный свес образуется за счет выпуска обрешетки за плоскость наружной стены, его ширина, не обусловленная архитектурными решениями, составляет 400 мм.
5. Определяем направление скатов и положение конька крыши. Двухскатная крыша может иметь два ската равной длины или устраивается со скатами разной длины (рис. 52).

Рис. 50. Разбивочные оси с наружным контуром наружных стен

Рис. 51. Положение карнизного и фронтонного свесов

Рис. 52. Варианты устройства двухскатной крыши: 1 – со скатами равной длины; 2 – со скатами разной длины

Второй вариант более сложен, так как требует устройства стропильной системы со стропилами разной длины, установки дополнительных подстропильных конструкций, в стропильной системе такой крыши происходит неравномерное распределение нагрузки, что влияет на конструктивные особенности здания в целом.

К такому варианту крыши прибегают в случае отсутствия центральной внутренней стены. Запроектируем крышу со скатами равной длины, как наиболее простую, не требующую усложнения стропильной системы.

Тогда положение конька будет центральным, направление будет совпадать с направлением карнизного свеса (рис. 53).

Рис. 53. Положение конька крыши

1. Расставляем слуховые окна.
2. Наносим вентиляционные и дымовые каналы.
3. Указываем направление скатов и расстояние до конструктивных элементов, отметки конька и свесов, ширины свесов.

В итоге получаем план кровли двухскатной крыши (рис. 54).

Рис. 54. План кровли двухскатной крыши

Изменяя расположение карнизного и фронтонного свесов, поменяв их местами, можно изменить облик главного фасада здания.

Главным фасадом здания называется вид здания со стороны улицы или площади. В отличие от главного, другие фасады называются дворовый и торцовый. Наименование фасада определяется крайними координационными осями.

В нашем примере главный фасад определяется осями «1»–«4», фасад с карнизным свесом.

На рис. 55 приводится второй вариант плана кровли двухскатной крыши, построенного по той же методике, с изменением расположения карнизного свеса и конька.

Во втором варианте главный фасад также определяется осями

«1»–«4», фасад с фронтоном.

Рис. 55. План кровли двухскатной крыши (вариант 2)

Б. Разработка плана кровли вальмовой крыши:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Штриховой линией показываем наружный контур наружных стен, соблюдая размеры привязки.
3. Определяем положение свеса. Характерной особенностью вальмовой крыши является то, что в данном виде крыши отсутствуют фронтоны. Крыша образована из двух треугольных и двух трапециевидных скатов, имеющих одинаковую ширину свеса. Так как свес в такой крыше устраивается за счет элементов стропильной системы, его величина находится в переделах 400–600 мм.
4. Откладываем от контура наружных стен по периметру ширину свеса, получаем контур кровли (рис. 56).
5. Определяем положение вальм (треугольных скатов).

Рис. 56. Контур крыши с шириной свесов

Вальма (нем. walm – стог сена, фин. walma – крутизна) – треугольный элемент кровли, располагающийся обычно на торцовой (более узкой) стороне здания. У вальмовой крыши по сравнению с двухскатной появляются четыре дополнительных ребра (накосных ребра).

Накосное ребро – это наклонное ребро выступающего двухгранного угла, который образуется при пересечении вальмы и ската.

Чтобы получить вальмы на плане кровли, необходимо из точек 1, 2, 3, 4 (рис. 57) отложить линии под углом 45° от торцовых стен до точек их пересечения.

Рис. 57. Положение вальм на плане кровли

1. Соединив точки А и Б, получим конек вальмовой крыши (рис. 58).
2. Расставляем слуховые окна.
3. Наносим вентиляционные и дымовые каналы.
4. Указываем направление скатов и расстояние до конструктивных элементов, отметки конька и свесов, ширины свесов.

Рис. 58. План кровли вальмовой крыши

Пример 2. Разработка плана стропильной системы

Разработка плана стропильной системы ведется на основании разработанных планов этажа и кровли, конструкции чердачного перекрытия, предполагаемого вида стропильной системы (висячая, наслонная).

А. Разработка плана стропильной системы под кровлю двухскатной крыши (см. рис. 55). Стропильная система – наслонная, чердачное перекрытие – по деревянным балкам.

Анализируя план этажа (см. рис. 49) и план кровли (см. рис. 55), учитывая конструкцию чердачного перекрытия (см. рис. 69), приходим к выводу о том, что в конкретном примере наиболее подходящей конструкцией стропильной системы будет стропильная система для зданий с двумя внутренними несущими стенами (см. рис. 20).

План стропильной системы разрабатываем в следующей последовательности:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Тонкой линией показываем наружные и внутренние стены, соблюдая размеры привязки.
3. Тонкой линией показываем контуры кровли (рис. 59).
4. Располагаем на плане горизонтальные несущие элементы стропильной системы – прогоны, мауэрлаты (рис. 60). Согласно рис. 20, прогоны располагаем по внутренним стенам (оси «2», «3»), опирая их концами на фронтоны на величину не менее 150 мм, в середине на стойки с шагом 3,65 м. Стойки опираем на лежень, уложенный по внутренней стене, выступающей над перекрытием на 300 мм (см. рис. 17). На плане стропильной системы обычно показывается только прогон, стойки и лежень здесь не видны, их показывают на разрезах стропильной системы и дома в целом. Мауэрлаты укладываются по наружным стенам вдоль карнизного свеса (оси «1», «4»). Внутренняя боковая грань мауэрлата совмещается с внутренней боковой гранью наружной стены. Мауэрлаты в стены фронтонов не заводятся. Сечения мауэрлатов 100×100 мм, прогонов 100×100 мм приняты по табл. 3.
5. Располагаем рядовые стропила на плане (рис. 61). Сечение стропил 75×150 мм, шаг установки 1100 мм приняты по табл. 4.

Рис. 59. Наружные и внутренние стены, контур кровли

Рис. 60. Расположение мауэрлатов и прогонов стропильной системы

Первая стропильная нога должна отстоять от фронтона на расстоянии не менее 100 мм.

Противопожарный зазор между стропильными ногами и дымовой трубой должен составлять не менее 250 мм.

Рис. 61. Расположение рядовых стропил на плане

6. Располагаем оставшиеся элементы стропильной системы: кобылки, образующие карнизный свес крыши, сечением 50×100 мм; накладки (прибоины) (рис. 62), соединяющие стропила в коньке; затяжки, обеспечивающие устойчивость стропильной системы, сечением 50×150 мм. Сечения элементов определены по табл. 3.

Затяжки и накладки показываются на плане штриховой линией.

7. Проектируем стропильную систему слуховых окон, располагаем элементы системы на плане.

Рис. 62. Коньковая накладка

После выполнения всех указаний получаем план стропильной системы двухскатной крыши (рис. 63).

Рис. 63. План стропильной системы двухскатной крыши: 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – прогон; 4 – кобылка; 5 – затяжка; 6 – накладка

Б. Разработка плана стропильной системы под кровлю двухскатной крыши (см. рис. 55). Стропильная система – наслонная, чердачное перекрытие – сборное железобетонное.

Анализируя план этажа (см. рис. 49) и план кровли (см. рис. 55), учитывая конструкцию чердачного перекрытия (см. рис. 62), приходим к выводу о том, что в конкретном примере наиболее подходящей конструкцией стропильной системы будет стропильная система с верхним (коньковым) прогоном.

План стропильной системы разрабатываем в следующей последовательности:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Тонкой линией показываем наружные стены, соблюдая размеры привязки. Внутренние стены не показываются, так как элементы стропильной системы можно опирать непосредственно на перекрытие.
3. Тонкой линией показываем контуры кровли (рис. 64).
4. Располагаем на плане горизонтальные несущие элементы стропильной системы – прогон, мауэрлаты (рис. 65). Прогон располагаем под коньком, опирая его концами на фронтоны на величину не менее 150 мм, в середине на стойки с шагом 3,65 м. Стойки опираем через деревянную прокладку из доски толщиной 50 мм прямо на перекрытие. На плане стропильной системы обычно показывается только прогон, стойки показывают на разрезах стропильной системы и дома в целом.

Рис. 64. Наружные стены, контур кровли

Мауэрлаты укладываются по наружным стенам вдоль карнизного свеса (оси «1», «4»). Внутренняя боковая грань мауэрлата совмещается с внутренней боковой гранью наружной стены. Мауэрлаты в стены фронтонов не заводятся.

Сечения мауэрлатов 100×100 мм, прогона 100×200 мм приняты по табл. 3.

Рис. 65. Расположение мауэрлатов и прогона стропильной системы

5. Располагаем рядовые стропила на плане (рис. 66). Сечение стропил 100×200 мм, шаг установки 1100 мм приняты по табл. 4.

Первая стропильная нога должна отстоять от фронтона на расстоянии не менее 100 мм.

Противопожарный зазор между стропильными ногами и дымовой трубой должен составлять не менее 250 мм.

Рис. 66. Расположение рядовых стропил на плане

6. Располагаем оставшиеся элементы стропильной системы: кобылки, образующие карнизный свес крыши, сечением 50×100 мм; затяжки, обеспечивающие устойчивость стропильной системы, сечением 50×150 мм (см. рис. 13). Сечения элементов определены по табл. 3.

Затяжки показываются на плане штриховой линией.

7. Проектируем стропильную систему слуховых окон, располагаем элементы системы на плане.

Следует помнить, что при расстоянии от наружной стены до конька более 5 м в конструкцию стропильной системы вводятся дополнительные опоры для стропильных ног – подкосы (см. рис. 13). На плане стропильной системы они не показываются, их изображают на поперечных разрезах стропильной системы и дома в целом.

Общий план стропильной системы двухскатной крыши для дома с железобетонным перекрытием приведен на рис. 67.

Рис. 67. План стропильной системы двухскатной крыши: 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – прогон; 4 – кобылка; 5 – затяжка

В. Разработка плана стропильной системы под кровлю вальмовой крыши (см. рис. 58). Стропильная система – наслонная, чердачное перекрытие – сборное железобетонное.

План стропильной системы разрабатываем в следующей последовательности:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Тонкой линией показываем наружные стены, соблюдая размеры привязки. Внутренние стены не показываются, так как элементы стропильной системы можно опирать непосредственно на перекрытие.
3. Тонкой линией показываем контуры кровли (рис. 68).

Рис. 68. Наружные стены, контур кровли

4. Располагаем на плане горизонтальные несущие элементы стропильной системы – прогон, мауэрлаты (рис. 69). Прогон располагаем под коньком, опирая его на стойки, так как его длина составляет всего 2 м, достаточно двух стоек, установленных по концам прогона. Стойки опираем через деревянную прокладку из доски толщиной 50 мм прямо на перекрытие. На плане стропильной системы показываем только прогон, стойки показывают на разрезах стропильной системы и дома в целом.

Мауэрлаты укладываются по наружным стенам по периметру, так как данный вид крыши не имеет фронтонов, а все свесы крыши образованы за счет кобылок, прибиваемых к стропильным ногам. Внутренняя боковая грань мауэрлата совмещается с внутренней боковой гранью наружной стены.

Сечения мауэрлатов 100×100 мм, прогона 100×100 мм приняты по табл. 3.

5. Располагаем по хребтам (накосным ребрам) вальмы диагональные стропильные ноги (рис. 150). Сечение диагональных ног 100×200 мм назначаем по табл. 3.

Рис. 69. Расположение мауэрлатов и прогона стропильной системы

При наличии одного прогона посредине крыши диагональную стропильную ногу опирают на консоли прогона. Консоли выпускают на 100–150 мм за подстропильную раму.

Как правило, под диагональную ногу устанавливают одну или две опоры (см. рис. 21).

Опоры представляют собой обычный подкос или стойку.

Стойка устанавливается на перекрытие через деревянную прокладку. Ширина прокладки должна быть больше сечения стойки не менее чем на 350 мм. Толщина – от 40 мм.

Под прокладку укладываются гидроизоляционные материалы.

Если чердачное перекрытие деревянное, вместо стойки используют подкосы. Подкосы устанавливают под углом 45–53° к горизонтали и упирают нижней частью в лежень. Большая амплитуда угла установки подкоса объясняется тем, что основным условием является установка подкоса таким образом, чтобы он поддерживал стропила в точке максимального приложения нагрузок (см. рис. 21).

Варианты устройства опорных узлов крепления диагональных стропильных ног приведены на рис. 71, 72, 73, 74.

Рис. 70. Расположение диагональных стропильных ног на плане

Рис. 71. Опорный узел крепления диагональных стропильных ног на коньковый прогон без опоры на подкосы для вальмового ската: 1 – прогон; 2 – стойка под прогон; 3 – боковые накладки; 4 – торцевая накладка; 5 – диагональные стропильные ноги; 6 – ригель обрешетки; 7 – стальной штырь d = 10…12 мм; 8 – болт М16; 9 – гвозди

Рис. 72. Опорный узел крепления диагональных стропильных ног на коньковый прогон с опорой на подкосы для вальмового ската: 1 – прогон; 2 – стойка-вилка под прогон; 3 – боковые накладки стропил вальмового ската; 4 – диагональные стропильные ноги; 5 – ригель обрешетки; 6 – болт М12…16; 7 – гвозди

Рис. 73. Опорный узел крепления диагональных стропильных ног на ригель и боковые подкосы при отсутствии конькового прогона

Рис. 74. Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги

6. Располагаем рядовые стропила, опирающиеся верхним концом на прогон, нижним на мауэрлат, короткие стропила (нарожники), опирающиеся верхним концом на диагональные стропильные ноги, нижним на мауэрлат.

Сечение стропильных ног 75×200 мм, шаг установки 900 мм определяем по табл. 4.

Нарожники к диагональным стропильным ногам крепятся методом врубки либо с устройством черепных брусков (второй вариант крепления позволяет получить более жесткую конструкцию). Сечение брусков, которые нашиваются на диагональные стропильные ноги с обеих сторон, составляет 50×50 мм. Нарожники следует опирать на стропила со сдвигом, чтобы не образовывались стыки брусков в одной точке.

Способы крепления нарожников к диагональной стропильной ноге приведены на рис. 75.

Рис. 75. Способы крепления нарожников к диагональной стропильной ноге

На рис. 76 приведен пример пропуска вентиляционного стояка через стропильную систему.

Рис. 76. Пропуск вентиляционного стояка через стропильную систему

7. Располагаем оставшиеся элементы стропильной системы: кобылки, образующие свесы крыши, сечением 50×100 мм; затяжки (для рядовых стропил), обеспечивающие устойчивость стропильной системы, сечением 50×150 мм (см. рис. 23). Сечения элементов определены по табл. 3.

Затяжки показываются на плане штриховой линией.

8. Проектируем стропильную систему слуховых окон, располагаем элементы системы на плане.

Разрабатываемый план стропильной системы вальмовой крыши представлен на рис. 77.

Рис. 77. План стропильной системы вальмовой крыши: 1 – рядовые стропила; 2 – нарожники; 3 – прогон; 4 – мауэрлат; 5 – кобылка; 6 – затяжка

Текст книги «Проектирование гражданских зданий»

При ограниченной грузоподъемности монтажных механизмов, например, кранов до 0,5 т, в качестве несущей конструкции перекрытия применяют сборные, унифицированные под разные нагрузки железобетонные балки таврового сечения. Высота тавровых балок при пролетах 4,8 и 6,0 м равна 220-260 мм, а при пролетах 6,4 и 6,6 м – 300 мм. Железобетонные балки следует заделывать в кирпичные стены на 200 мм с применением небольших железобетонных опорных прокладок для распределения нагрузки на большую площадь кладки. Балки крепят к стене аркерами, торцы балок в наружной стене, являющиеся «мостиками холода», утепляют легкобетонными термовкладышами, после чего гнездо наглухо бетонируют..

На нижние палки тавровых балок укладывают заполнение (накат) в виде сплошных (100-120 мм) гипсовых или легкобетонных двухпустотных вкладышей размером на всю высоту балки. Швы между балками и вкладышами тщательно заливают раствором, а потолок оштукатуривают.

Преимущество таких перекрытий заключается в малом весе балок и в сравнительно небольшом расходе металла для их армирования. Но, по сравнению с крупными плитными железобетонными перекрытиями, их недостатками являются большая построечная трудоемкость и сложность работ, значительный расход древесины для устройства полов, а также меньшая противопожарная безопасность.

После железобетоных плитных перекрытий наиболее массовое распространение в коттеджном строительстве имеют перекрытия по деревянным балкам, особенно в районах, где лес – местный материал. Следует отметить, что применение деревянных перекрытий допускается в жилых домах высотой не более трех этажей и в общественных – не более двух.

Применение деревянных балок по экономическим соображениям можно рекомендовать только при пролетах не более 4,0-4,2 м.

Перекрытие по деревянным балкам обычно выполняется из несущих элементов – балок; заполнение между ними – накат из деревянных двухслойных щитов, фибролитовых или легкобетонных плит-вкладышей и устройством пола на лагах, идущих через 500-700 мм по верху балок.

Накат укладывают по черепным брускам сечением 40 × 40 (50 × 50) мм, прибиваемым к балкам с одной стороны (при примыкании к стене) или с двух. Для защиты наката от увлажнения его покрывают слоем песчаноглиняной смазки толщиной 20-30 мм или толем, а на них насыпают – в междуэтажном перекрытии – слой сухого чистого песка или просеянного сухого шлака толщиной 50-60 мм для улучшения звукоизоляции. В чердачном перекрытии сверху по паро– и гидроизоляционному слою (толь и т. п.) укладывают слой утеплителя (керамзитобетон, плиты минерального волокна и т. п.).

Потолок устраивают из подшивных досок, обитых листами сухой штукатурки или отделанных обоями, или другими материалами.

Балки стандартные (брусковые или составленные из досок) имеют прямоугольное сечение, высотой от 100 до 200 мм и толщиной 50, 75, 80 и 100 мм. Их укладывают по расчету через 0,6; 0,8 или 1,0 м, что позволяет применять типовые стандартные элементы заполнения (наката).

Концы балок заделывают в специальные гнезда, оставляемые в кирпичных стенах, на глубину 150-200 мм, антисептируют и защищают от увлажнения, обертывая двумя слоями толя на мастике на длину не менее 250 мм. Торцы балок скошены на 30 мм и оставлены открытыми для возможности просыхания. Гнезда делают размерами на 20-30 мм больше сечения балок.

На внутренней несущей стене концы встречных балок, обернутые толем, стыкуют на одной оси этих балок или ставят рядом (внахлест) и скрепляют между собой металлической полосой на гвоздях.

а – с накатом дощатым щитовым; б – то же, из пустотелых блоков; в – то же, из легкобетонных блоков (плит); г – перекрытия в санузлах; д – виды накатов; 1 -балки; 2 – накат (щитовой); 3 – штукатурка; 4 – глиняная смазка; 5 – засыпка; 6 -лага; 7 – звукоизоляционная прокладка; 8 – дощатый пол; 9 – пустотелый легкобетонный блок; 10 – черепной брусок; 11 – раствор; 12 – гипсовая плита; 13 – пол из керамической плитки; 14 – цементная стяжка 20 мм; 15 – бетонная подготовка; 16 – два слоя рубероида на мастике; 17 – дощатый пол; 18 – пластины; 19 – доски; 20 – подшивной потолок.

Рисунок 13.5 – Деревянные перекрытия

а – междуэтажное с монолитным заполнением; б – чердачное; в – междуэтажное с дощатым накатом и со сборным заполнением плит и блоков; 1 – доски пола 40 мм; 2 – лаги; 3 – песок; 4 – монолитный железобетон; 5 -штукатурка; 6 – шлак; 7 – паркет; 8 – асфальт; 9 – кирпич; 10 – сетка; 11 – корка 20 мм; 12 – короб; 13 – битумизированный войлок; 14 – арматура; 15 – схватка из брусков через 1 м; 16 – глиняная смазка 20-25 мм; 17 – накат; 18 – плиточный пол; 19 – сборные железобетонные плиты; 20 – раствор; 21 – гипсовые плиты; 22 – толь; 23 – гипсошлаковый блок.

Рисунок 13.6 – Перекрытия по стальным балкам

Глава 14 Крыши, их классификация

Крыша – это совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды.

Различают следующие виды крыш: сборные железобетонные из конструкций и деталей заводского изготовления; скатные (одно-, двух– и многоскатные) с уклоном поверхности более 10; чердачные, образующие между перекрытием верхнего этажа и крышей замкнутое пространство; совмещенные (покрытие), объединяющие в одну конструкцию перекрытие верхнего этажа и кровлю. Из-за низких эксплуатационных качеств применение таких крыш ограничено; эксплуатируемые (террасы) – для размещения на них спортивных площадок, мест отдыха, садов и т.д.

Все виды крыш должны удовлетворять требованиям: водонепроницаемости и атмосферостойкости, прочности и устойчивости, долговечности, огнестойкости, индустриальности и экономичности.

§ 2 Скатные крыши и их элементы

Крыши с наклонной поверхностью кровли называют скатными. Формы таких крыш зависят от архитектурных особенностей и конфигурации здания. К элементам скатной крыши относят: вальмы – треугольные скаты крыш; рёбра – пересечение смежных скатов; конёк – верхнее горизонтальное ребро; ендову – пересечение скатов в форме западающего угла, обеспечивающего сток воды; фронтон – верхнюю треугольную часть наружной стены, ограждающую чердак; щипец – выступающую часть стены над поверхностью скатов; слуховое окно – проем для освещения и проветривания чердака.

Несущей конструкцией скатных крыш являются наслонные стропила. Они представляют собой пространственную систему, состоящую из следующих элементов: стропильных ног (наклонных балок на двух опорах); мауэрлатов (горизонтальных элементов), уложенных по наружным стенам зданий и предназначенных для восприятия нагрузки от концов стропильных ног; лежня (горизонтального элемента), служащего опорой для стоек; стоек (вертикальных элементов), опёртых на лежень и поддерживающих коньковый прогон; конькового прогона, на который уложены верхние концы стропильных ног; подкосов (наклонных элементов), поддерживающих стропильные ноги в середине пролёта; ригелей (затяжек), связывающих стропильные ноги между собой; верхних прогонов, поддерживающих стропильные ноги.

В уровне карниза к нижнему концу стропильных ног прибивают кобылки (коротыши досок), по верху которых настилают обрешётку из досок или брусков, являющихся основанием для кровли. Над карнизом обрешетку устраивают сплошной, а выше – разреженной.

Наслонные стропила выполняют из брусьев или досок. Сопряжения элементов осуществляют с помощью врубок, усиленных болтами, скобами, гвоздями. Концы стропильных ног (через одну) закрепляют проволокой к чердачному перекрытию или к костылям, забитым в кирпичную стену. Это повышает устойчивость скатных крыш при ветровых нагрузках.

§ 3 Совмещённые крыши и их элементы

Совмещённая крыша – это конструкция, объединяющая перекрытие и кровлю. В такой крыше различают:

– несущую часть – плиту перекрытия (многопустотную или сплошную);

– пароизоляцию из слоя битумной мастики или рулонного материала (рубероида, полиэтиленовой плёнки), приклеиваемого битумной мастикой. Её назначение – не допустить проникания водяных паров из отапливаемых помещений в вышележащие слои совмещенной крыши;

– утеплитель – слой шлака или керамзита, обеспечивающий требуемый уклон крыши, по верху которого укладывают жёсткие плиты из минераловаты, лёгких ячеистых бетонов. Общая толщина сыпучего и плитного утеплителя определяется теплотехническим расчётом;

– выравнивающую стяжку из цементного раствора или асфальтобетона, укладываемого в осенне-зимний период. Поверхность стяжки разделяют на квадраты 6×6 или 4×4 м температурно-усадочными швами шириной 5мм. Сверху их закрывают полоской рубероида, наклеенной на битумную мастику вдоль шва;

– рулонный ковёр из четырёх слоёв рубероида. Для предотвращений вздутий кровли нижний слой ковра к основанию приклеивают точечно или полосами, составляющими 25-35 % наклеиваемой поверхности. Последующие слои кровли приклеивают всей поверхностью ковра;

– защитный слой из гравия 5-10 мм, втопленного в битумную мастику. Он предохраняет кровлю от механических повреждений и действия солнечной радиации.

§ 4 Крыши раздельной конструкции

Крыши чердачного типа из сборных железобетонных элементов называют раздельными. Высота чердака таких крыш не менее 1,6 м, в пониженных местах (у карниза или под водосборным лотком) – до 1,2 м.

По виду чердака и кровли крыши раздельной конструкции могут быть:

– с холодным чердаком и рулонной или мастичной кровлей. Чердачное перекрытие таких крыш – утеплённое. Кровельное покрытие – холодное из ребристых или плоских плит, опёртых на наружные или внутренние поперечные стены. Кровля рулонная или мастичная укладывается по выравнивающей цементной стяжке. Для вентиляции чердака в стенах предусмотрены продухи;

– с холодным чердаком и безрулонной кровлей. Такие крыши устраивают с наружным или внутренним водостоком. Чердачное перекрытие – утеплённое. Кровля – из ребристых плит и водосборных лотков, изготовленных из водонепроницаемого бетона. Их наружная поверхность покрыта (в заводских условиях) слоем гидроизоляционной мастики. Тщательная заделка стыков и сопряжений между панелями и плитами обеспечивает водонепроницаемость и долговечность безрулонной кровли;

– с тёплым чердаком и рулонной или безрулонной кровлей. Чердачное перекрытие из сборных железобетонных плит (без утеплителя). Стены чердака той же конструкции, как и наружные. Кровельное покрытие – уутеплённое.

а – односкатная; б – двускатная; в – сводчатая; г – четырехскатная (вальмовая); д – трехскатная; е – шатровая; ж – мансардная; з – полущипцовая; и – полувальмовая; к – пирамидальная; л – купольная; м – многоскатная; 1 – конек; 2 – ребро; 3 – ендова (разжелобок); 4 – щипец.

Рисунок 14.1 – Формы скатных крыш

а – односкатных крыш; б – двускатных крыш; в – общий вид наслонных стропил; 1 – стропильная нога; 2 – стойка; 3 – подкос; 4 – мауэрлат (подстропильный брус); 5 – лежень; 6 – прогон; 7 – ригель; 8 – распорка.

Рисунок 14.2 – Схемы наслонных стропил (размеры в м)

а – планы стропил; б – узлы; в – врубка подкоса в стропильную ногу; г – сопряжение подкосов и стоек с лежнем; д – схема установки шпренгеля под накосную ногу; 1 – стропильная нога; 2 – накосная стропильная нога; 3 – прогон; 4 – нарожник; 5 – мауэрлат; 6 – кобылка; 7 – шпренгель; 8 – внутренние стены; 9 – стойка; 10 – подкос; 11 – лежень; 12 – антисептированная подкладка; 13 – скобы; 14 – прибоина; 15 – болт; 16 – ось накосной ноги; 17 – толь; 18 – скрутка.

Рисунок 14.3 – Детали наслонных стропил

а – схемы висячих стропил (стропильные фермы); б – узлы; 1 – стропильная нога; 2 – ригель; 3 – подвеска; 4 – затяжка; 5 – подкос; 6 – прогоны; 7 – шпренгель; 8 – скобы; 9 – дощатые накладки с обеих сторон; 10 – подкладка; 11 -подвесное перекрытие; 12 – толь.

Рисунок 14.4 —Деревянные висячие стропила (размеры в м)

Рисунок 14.5 – Схема совмещенной крыши

1 – кровельная панель; 2 – фризовая панель; 3 – панель лотка; 4 – опорный элемент лотка; 5 – опорный элемент фриза; 6 – утепленное чердачное перекрытие.

Рисунок 14.6 – Крыша раздельной конструкции с холодным чердаком

1 – утепленная кровельная панель; 2 – утепленная фризовая панель; 3 – утепленная панель лотка; 4 – опорный элемент лотка; 5 – опорный элемент фриза; 6 – неутепленное чердачное перекрытие; 7 – оголовок вентиляционного канала; 8 – вытяжная шахта.

Рисунок 14.7 – Схема крыши раздельной конструкции с холодным чердаком

Глава 15 Кровли. Устройство водоотвода и ограждений

Кровля – это верхний элемент крыши (покрытия), защищающий здание от атмосферных осадков.

Различают следующие виды кровель: листовые (из кровельной стали, металлочерепицы, шифера и т.д.); плиточные (из черепицы, кровельной драни, чешуйчатого рубероида и т.д.); рулонные (мягкие) из рубероида, изола и других синтетических материалов; мастичные из битумных, резинобитумных и других, армированных стеклотканью; безрулонные из железобетонных панелей, покрытых слоем гидроизоляционной мастики (6 – 8 мм) и нащельниками, перекрывающими стыки между уложенными панелями.

Все виды кровель должны быть: водонепроницаемы, долговечны, огнестойки и недороги при устройстве и эксплуатации. Ответственные места кровли – свесы; примыкание к трубам и парапетам при любом виде кровельного материала отделывают кровельной сталью.

§ 2 Рулонные и мастичные кровли. Черепичные кровли

Плоские крыши гражданских зданий (с уклонами до 2,5 %) имеют рулонную или мастичную кровлю. Основанием для неё является поверхность железобетонных плит, выравнивающая стяжка из цементного раствора или асфальтобетона толщиной 10 – 30 мм.

Рулонная кровля. На выровненную стяжку наклеивают четыре слоя рубероида на горячих или холодных битумных мастиках. При уклонах ската до 1,5 % полотнища расстилают перпендикулярно стоку воды. Наклеиваемые полотнища стыкуют внахлёстку с напуском концов 70–100 мм. От механических повреждений и солнечной радиации рулонную кровлю предохраняет слой гравия, втопленного в битумную мастику.

Мастичная кровля. На подготовленное основание по слою грунтовки расстилают полотнища стеклохолста (перпендикулярно стоку воды) с напуском кромок не менее 100 мм. Холодная битумная мастика, пропитывая разложенные полотнища, приклеивает их к основанию. Затем по слою мастики укладывают ещё два слоя стеклохолста во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Защитным слоем мастичных кровель является слой гравия, втопленного в битумную мастику, или окраска алюмокерасиновой суспензией светлого тона, снижающей тепловое воздействие солнечной радиацией.

Кровли из глиняной черепицы долговечны, огнестойки, недороги в эксплуатации; они имеют красивый внешний вид.

К недостаткам этих кровель относится большой собственный вес и необходимость во избежании протекания кровли (вследствие большого количества швов) устройства крутого уклона, в результате чего увеличивается площадь кровли и, следовательно, повышается её стоимость.

§ 3 Водоотвод со скатных крыш

Отвод воды со скатных крыш может быть: неорганизованным (свободным) со стоком воды по всему периметру ската; организованным с отводом воды через желоба и водосточные трубы. Для большинства скатных крыш предусматривают наружный организованный водоотвод и лишь для малоэтажных зданий, расположенных с отступом от тротуара, устраивают неорганизованный водоотвод.

Наружный организованный водоотвод включает: желоба, лотки, водоприёмные воронки и водосточные трубы. Их навешивают отвесно на 200 мм от стены. Отмёт водосточной трубы располагается выше отмостки на 200 мм. В современных зданиях устройство наружного водоотвода ограничено высотой до 5 этажей.

Ограждения крыш выполняются решётчатыми высотой не менее 0,6 м. Для обеспечения безопасности ремонтных работ, крыши жилых зданий в три и более этажей, а общественных выше 10 м, должны иметь ограждения.

§ 4 Водоотвод с плоских крыш

Водоотвод с плоских крыш может быть неорганизованный – со сбросом стекающей воды по свесу кровли, наиболее дешёвый, но вызывающий образование наледей и сосулек на карнизах стен; наружный организованный с уклоном крыш в сторону наружных стен и системой желобов, водоприёмных воронок и водосточных труб; внутренний организованный с уклоном крыши к середине здания, где в пониженных местах расположены водоприёмные воронки со стояками, выходящими в ливневую канализацию.

Выходы на крышу осуществляют через надстройку (шахту) над лестничной клеткой. В зданиях, оборудованных лифтами, выход на крышу предусматривают из помещений, смежных с машинными отделениями лифтов. В современных зданиях предусматривают один выход на 1000 м 2 покрытия.

а – свес ската; б – горизонтальные и вертикальные фальцы; в – детали водосточных труб; г – примыкание кровли к стене; д – то же, к дымовой трубе; е – конек; 1 – кровля; 2 – картина настенного желоба; 3 – покрытие свеса; 4 – крюки через 700 мм; 5 – костыли через 700 мм; 6 – желоб; 7 – лоток; 8 – дощатый настил; 9 – кляммеры; 10 – воронка; 11 – карнизный штырь с хомутом; 12 -колено; 13 – межколенное звено; 14 – настенный штырь с хомутом; 15 – отмет; 16 – разжелобок; 17 – труба; 18 – распушка трубы; 19 – обрешетка; 20 – стропила; 21 – цементный раствор; 22 – доски 50 мм; 23 – вертикальный (стоячий) фальц.

Рисунок 15.1 – Детали стальной кровли

а – общий вид; б – покрытие ендовы; в – покрытие конька; г – крепление листов на свесах; д – примыкание кровли к стене; 1 – волнистые асбестоцементные листы; 2 – листы конька; 3, 4, 5 – уголки; 6-скоба 6×30 мм; 7 – шурупы 5×70 мм; 8 – шайбы диаметром 20 мм; 9 – шайбы диаметром 14 мм; 10 – лотки; 11 – дощатый настил; 12 – уравнительная планка; 13 – нарожник; 14 – ось ендовы; 15 – противоветренная скоба; 16 – скоба подвесного желоба; 17 – подвесной желоб; 18 – обрешетка; 19 – мауэрлат; 20 – толь.

Рисунок 15.2 – Кровля из волнистых асбестоцементных листов

а – из пазовой штампованной черепицы; б – из плоской черепицы; в —покрытие конька; г – крепление черепицы; д – покрытие ендовы; 1 – черепица; 2 – то же, коньковая желобчатая; 3 – ветровая доска; 4 – прижимная доска; 5 – скоба 6×30 мм; 6 – стропильная нога; 7 – мягкая проволока; 8 – гвоздь; 9 – дощатый настил; 10 -листовая сталь; 11 – труба; 12 – воротник из раствора; 13 – раствор; 14 – обрешетка; 15 – изоляция обрешетки; 16 – боковой подворотничок из листовой стали.

Рисунок 15.3 – Черепичные кровли

а – трехслойная кровля; б – раскатка рулонов; в – деревянное основание кровли; г – покрытие коньков; д – примыкание кровли к стене; 1 – стяжка; 2 – пробка через 0,6-0,7 м; 3 – рейка; 4 – кляммеры (через 0,7 м); 5 – дополнительный слой на гвоздях (через 10 см); 6 – гвозди через 0,5 м; 7 – фартук из оцинкованной кровельной стали; 8 – мастика; 9 – грунтовка; 10 – рулонный материал; 11 – стропильная нога; 12 – рабочий настил (сечение – по расчету); 13 – защитный настил из реек 25×50 мм; 14 – господствующее направление ветра; 15 – дополнительный слой из рулонного материала; 16 – парапетная плитка; 17 – раствор; 18 – гвозди через 10 см; 19 – брусок 40×60 мм; 20 – деревянные пробки через 0,9 м.

Рисунок 15.4 – Рулонные кровли

а – стены из кирпича; б – то же, из крупных блоков; в – крупнопанельные; г – завершение кирпичной стены низким парапетом; д – примыкание кровли к парапету; 1 – слой бронированного рубероида, слой пергамина на мастике; 2 – стяжка; 3 – утеплитель; 4 – пароизоляция; 5 – панели; 6 – слив из оцинкованной кровельной стали; 7 – анкер; 8 – анкер-труба диаметром 1½ н для стойки ограждения; 9 – настенный желоб из листовой стали; 10 – ограждение; 11 – парапетная плитка; 12 – керамический или железобетонный блок; 13 – фартук из оцинкованной кровельной стали.

Рисунок 15.5 – Карнизы совмещенных крыш

а – воронка Моспроекта; б – воронка типа Вр7м; 1 – колпак (водоприемная решетка); 2 – приемная решетка; 3 – прижимное кольцо; 4 – патрубок; 5 – чаша сальника; 6 – сальник; 7 – зажимное кольцо; 8 – хомут; 9, 10 – глухая гайка; 11 —гидроизоляционный ковер; 12 – армированная стяжка; 13 – утеплитель; 14 – фланец.

Рисунок 15.6 – Конструкции водосточных воронок

Глава 16 Элементы и классификация лестниц

Лестницы предназначены для сообщения между помещениями, расположенными на разных уровнях (этажах), а также для осуществления аварийной эвакуации из зданий людей и имущества и облегчения работы пожарных команд.

Лестницы представляют собой несущие конструкции, состоящие из чередующихся наклонных ступенчатых элементов – маршей и горизонтальных плоскостных элементов – лестничных площадок.

Лестничные площадки, расположенные в уровне пола этажа, называют этажными, а промежуточные по высоте этажа – междуэтажными.

Для безопасности движения лестницы оборудуют вертикальными ограждениями.

Лестницы размещают, как правило, в специально выделенных помещениях, называемых лестничными клетками. Вместе с тем возможно устройство (в южных районах) открытых наружных лестниц.

Лестницы, лифты и другие подъемники объединяют в единый лестнично-лифтовый узел, имеющий механические и электронные устройства, регулирующие работу лифтов и обеспечивающие безопасность пользования лестницами в условиях пожара, ограждаемый несгораемыми или трудносгораемыми конструкциями.

Лестничные марши имеют определённые названия: для подъёма на первый этаж – цокольные и соответственно, междуэтажные, подвальные, чердачные. Каждый марш состоит из ступеней, горизонтальную плоскость которых называют проступью, а вертикальную – подступенком. Ступени, примыкающие к лестничной площадке, называют фризовыми.

Лестницы гражданских зданий классифицируют:

– по назначению: основные – для повседневного сообщения между этажами; вспомогательные – для связи с подвалом или чердаком; служебные – для обслуживающего персонала столовых, магазинов и других общественных зданий; аварийные – для эвакуации из здания; пожарные, обеспечивающие выход на крышу; входные – для входа в здание или отдельное помещение;

– по числу маршей: одномаршевые, двухмаршевые, трёхмаршевые. В современных зданиях чаще всего используют двухмаршевые лестницы;

– по условиям пожарной безопасности: не защищенные от огня и дыма; защищённые от огня и дыма, т.е. размещённые в изолированных лестничных клетках (помещениях); незадымляемые, т.е. связанные с помещениями многоэтажных зданий через балкон или лоджию.

Основные требования, предъявляемые к лестницам: удобство ходьбы по ним, достаточная пропускная способность, пожарная безопасность, экономичность.

Удобства ходьбы по лестницам достигают применением соответствующих уклонов маршей, формой ступеней, правильным назначением их числа в маршах, освещением лестниц естественным светом, размерами и формой ограждений. Достаточная пропускная способность зависит от правильного назначения ширины маршей и площадок, правильного определения числа лестниц в здании и места их размещения.

Безопасность лестниц обеспечивают приданием им соответствующей прочности, жесткости и огнестойкости. Предпочтение должно быть отдано конструкциям из железобетона, как наиболее отвечающим этим требованиям. Деревянные лестницы устраивают в зданиях не свыше 2 – 3 этажей, деревянных и каменных. В тех случаях, когда для лестниц используют металл, он должен быть соответствующим образом защищен от воздействия огня. В жилых домах высотой 10 этажей и более в целях создания безопасности условий эвакуации предусматривают незадымляемые лестничные клетки. Незадымляемость обеспечивают переходы через открытое пространство или подпор воздуха и самозакрывающиеся двери. Стены лестничных клеток должны быть капитальными и обеспечивать огнестойкость, соответствующую классу здания.

Безопасности способствует также естественное освещение лестничных клеток.

Экономичность лестниц зависит от стоимости самих лестниц и от относительных затрат, приходящихся на 1 м 2 обслуживаемой ими жилой площади. Снижение стоимости лестниц зависит от степени индустриализации их возведения, рациональности планировочных и конструктивных решений.

Требования к устройству кровли, материалы для ее сооружения, требования к технологии монтажа

Тема статьи – устройство кровли. В ней расскажем о том, из чего состоит кровельная конструкция, какие материалы используют для ее покрытия, обозначим некоторые технологии их монтажа и обязательно укажем на положительные и отрицательные стороны. Но в первую очередь определимся, что собой представляет кровля.

Онлайн калькулятор кровли

Чтобы узнать примерную стоимость кровли различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Чем крыша отличается от кровли

Для многих людей, далеких от строительного дела, все равно, как будет величаться часть здания, которая закрывает его от атмосферных осадков и палящего солнца. Но различия двух терминов разительны. Итак, крыша – это та самая конструкция, которая защищает здания и сооружения от природных нагрузок.

Кровля – это часть крыши, которая ее покрывает. То есть в состав кровли входят: обрешетка, гидроизоляционный слой и кровельный материал. Иногда в нее добавляют утеплитель, но тут мнения специалистов разошлись. Кто-то уверяет, что теплоизоляционный слой не входит в состав кровли, потому что располагается на уровне стропильной системы или ниже нее. Кто-то, наоборот, уверен, что утеплитель является частью кровельной конструкции.

Но это не столь важно, потому что основа кровли – материал покрытия и основа, на которую этот материал укладывают и к которому его крепят. А это обрешетка. Все чаще в кровельную конструкцию добавляют еще один элемент – контробрешетку. И это правильно, потому что это бруски, которые располагаются между стропильной системой и кровельным материалом. И их задача – сформировать вентиляционный зазор между кровельным покрытием и теплоизоляционным пирогом. Вентиляционная система будет отводить влажные пары воздуха, которые негативно сказываются на техническом состоянии элементов кровельной конструкции в целом.

Элементы кровельной конструкции

В этой статье будем рассматривать только скатные крыши, потому что на плоских кровля и есть сама крыша. Итак, переходим к разбору каждого элемента по отдельности.

Обрешетка

Необходимо отметить, что на скатных крышах устанавливают две их разновидности: разряженные и сплошные. Первые – это уложенные доски или деревянные рейки, между которыми обязательно оставляется промежуток. Он называется шагом установки и у него нет стандартных параметров. Все зависит от того, каким материалом кровля будет покрываться. В данном случае, чем плотнее кровельное изделие, чем оно прочнее, тем больше шаг.

К примеру, если кровля покрывается профнастилом марки С8, то шаг обрешетки не превышает 30-40 см. Если покрытие ведется асбестовым шифером, то расстояние увеличивается до 80-100 см. Если укладывают на кровельную конструкцию профнастил марки Н140, то разбег элементов обрешетки может быть до 3 м.

В этом плане штучные кровельные материалы требуют совершенно другого подхода к формированию обрешеточной конструкции. К примеру, под металлочерепицу обрешеточный каркас монтируется с шагом 35-40 см. Потому что это расстояние между опорными профилями самого кровельного материала. К тому же надо добавить, что у разных производителей этот параметр разный. Поэтому очень важно сначала ознакомиться со спецификой установки металлочерепицы определенной модели, а уже после переходить непосредственно к практическим действиям.

То же самое надо сказать о черепице керамической или песчано-полимерной. Здесь также основную роль играет ширина устанавливаемых плиток или панелей. Именно под них и определяется шаг установки обрешетки.

Сплошной вид обрешетки – это доски или плитные (листовые) материалы, которые укладывают на стропильную систему без зазора. То есть зазор присутствует, но он незначительный – в пределах 0,8-1,0 см. Его назначение – компенсировать влажностное и температурное расширение пиломатериала или древесных плит. Его так и называют – компенсационный зазор.

Сегодня многие мастера отдают свое предпочтение именно плитным или листовым материалам, с помощью которых формируют сплошную обрешетку. Для этого применяют в основном влагостойкую фанеру или плиты ОСП-3, то же влагостойкие. Есть определенные требования к технологии укладки плит:

• Монтаж надо проводить в разбежку со смещением в половину листа (плиты) так, чтобы на крыше образовалась конструкция расположения в шахматном порядке.
• Под каждый лист должно попадать, как минимум, три стропильные ноги: одна посередине, две по краям.
• Стыковаться соседние плиты должны обязательно на стропиле.
• Крепление проводят саморезами по дереву, длина которых должна превышать толщину плит в два раза.

Обычно сплошную обрешетку выбирают в том случае, если кровельный материал не достаточно плотный. К примеру, битумная черепица, рулонная кровля, профнастил из тонкого листового железа, устанавливаемый на пологие крыши.

Контробрешетка

С этим элементом кровельной конструкции все понятно. По сути, это деревянные бруски, которые укладывают по стропильным ногам не поперек, как обрешетку, а вдоль. К ним же она и крепится саморезами по дереву. Обычно для этого используют бруски сечением 50х50 мм. Они хорошо выдерживают нагрузки от кровли и снежного покрова.

В принципе, больше сказать об контробрешетке и нечего. Хотя надо добавить, что эти бруски являются своеобразным прижимным устройством для гидроизоляционной мембраны, которую укладывают под них. То есть увеличивается герметичность гидроизоляционного слоя.

И еще один момент, он касается требований установки контробрешетки на участке формирования ендовы. Необходимо крайние бруски устанавливать на расстоянии 15 см от оси ендовы. Таким способом увеличивается проходимость воды по ендове, плюс этот участок меньше замусоривается.

Что касается формирования контробрешетки в кровельной конструкции под керамическую черепицу, то специалисты рекомендуют выбирать бруски разного сечения. Все дело в том, что черепица – материал очень тяжелый, поэтому на нижнюю часть кровельной конструкции он будет давить с большой нагрузкой. Поэтому нижние бруски должны быть большими, верхние с меньшим сечением.

Гидроизоляция

Еще совсем недавно эту роль выполнял рубероид. Сегодня ему на смену пришли более прочные материалы рулонного типа с длительным сроком эксплуатации. Изготавливают их на основе стеклохолста, который с двух сторон обрабатывают битумно-полимерным составом.

Укладывают гидроизоляционный слой на стропильную систему, к ней и крепят или саморезами, или мелкими гвоздиками с широкой шляпкой, или металлическими скобами, используя степлер. Раскатывают рулоны полосами поперек стропильных ног, начиная от свеса крыши до конька. При этом укладывают их внахлест в размере 10-30 см. И чем круче скат кровли, тем меньше нахлест материала.

Единственная задача гидроизоляционного слоя – выдержать протечки, которые по каким-то причинам образовались. То есть кровельный материал дал течь по причине неправильного монтажа или брака самих изделий.

Кровельный материал

Технология устройства скатной кровли основано на точно проведенных строительных процессах, связанных с монтажом каждого слоя по отдельности. Но наиважнейшим критерием определения высокого качества сооружения кровельной конструкции – это монтаж ее покрытия.

На какие критерии надо обращать внимания, выбирая кровельный материал:

• Суммарная нагрузка. То есть кровельное покрытие должно выдерживать снежный покров, который образуется на скатах крыш, и порывы ветра. При этом сам материал не должен создавать высокие нагрузки на стропильную систему и другие элементы кровли.

• Материал должен обладать серьезными эксплуатационными характеристиками: механической прочностью, долговечной службой, коррозионной стойкостью, противопожарными качествами и прочими не менее значимыми характеристиками.
• Выбирая кровельный материал, надо в первую очередь принять во внимание конфигурацию крыши. Потому что не все представленные на рынке изделия можно использовать для покрытия крыш сложной формы.
• Назначение строения. Чтобы вы поняли, к примеру, если кровельный материал выбирается для покрытия крыши основного дома, то важнейшим критерием выбора будет долговечность выбранных стройматериалов. Если стоит задача – покрыть крышу хозяйственной постройки, то за основу чаще берется экономия.
• Цена. Этот критерий – один из важных. Он складывается из стоимости самого кровельного материала и услуг по его монтажу.
• И еще один немаловажный аспект выбора – эстетичность будущей конструкции.

А теперь кратко пробежимся по кровельным материалам, которые сегодня чаще всего используют для покрытия крыш частных домов.

Видео описание

В видео специалисты разбираются с вопросом, какой кровельный материал лучше, проводя тестирование:

Профнастил

Это оцинкованные листы из стали, которые профилируют способом холодной прокатки между валками. Сформированные таким образом профили обладают повышенной прочностью и несущей способностью. Сегодня профилированные листы покрывают защитными красками или полимерными составами, отчего их срок эксплуатации возрастает до 50 лет.

Преимуществ у этого материала немало, вот основные:

• Большой размер длины (до 13 м), что позволяет закрывать скаты крыш без стыков.
• Простота монтажного процесса.
• Огромное разнообразие цветового оформления.
• Приемлемая цена.

Недостаток у профнастила один – низкая шумоизоляция.

Металлочерепица

Этот кровельный материал обладает теми же техническими и эксплуатационными характеристиками, что и профнастил. Просто у него совершенно непохожий внешний вид. А собой он напоминает керамическую черепицу. Отличается у него и технология установки. В остальном же отличий никаких.

Шифер асбестовый

Это традиционный кровельный материал, которым пользуются до сих пор. На рынке он представлен двумя моделями: волнистым и плоским. Срок эксплуатации практически не ограничен. Тому пример большое количество крыш, покрытых шифером еще в начале прошлого века.

По многим позициям он превосходит металлические кровли, к примеру, по электро- и звукоизоляции. Шифер обладает достаточной прочностью и теплоизоляционными качествами, он выдерживает все виды природных нагрузок. Единственный недостаток – низкая ударная прочность. То есть от сильного удара материал трескается, в нем можно сделать таким способом отверстие.

Видео описание

В видео показана технология укладки асбестового шифера:

Фальцевая кровля

Еще один вариант металлической кровли. По сути это листы рулонного стального листа, который укладывают на сплошную обрешетку и крепят к ней разными способами, чаще с помощью кляйммеров и саморезов.

На все сто процентов надежное покрытие с большой механической прочностью. Герметичность тоже стопроцентная. Но, как и все металлические покрытия, фальцевая обладает низкой звуко-, электро- и теплоизоляцией.

Ондулин

Кровельный материал, который на российском рынке появился относительно недавно. Его еще называют еврошифером, потому что по форме он один в один шифер асбестовый. Только изготавливают его из целлюлозы, которую пропитывают битумом. Сверху листы покрывают защитным полимерным составом, продлевая срок эксплуатации.

Срок службы ондулина – не более 20 лет. К преимуществам можно добавить небольшой удельный вес, невысокую цену изделия, простоту монтажа, устойчивость к воде и влаге.

Черепицы

На рынке этот кровельный материал представлен тремя видами:

• Керамическая. Изготавливают из глины способом формовки и обжига. Главное качество 0 долгосрочная эксплуатация (до 150 лет). Но сам материал очень тяжелый, а значит, под него требуется сооружать мощную стропильную систему и обрешетку. Это один из дорогих вариантов покрытия скатных крыш.
• Цементно-песчаная. Из названия становится понятным, из каких материалов ее изготавливают. По своим характеристикам эта разновидность черепицы от керамической мало чем отличается. Она также является обладателем большого веса и немалой цены. Сложный монтаж, плюс непростой ремонт.
• Сланцевая. Отличается от предыдущих только материалом изготовления – сланцем. По характеристикам полная идентичность, только срок эксплуатации достигает 200 лет.

Необходимо отметить, что есть еще один материал, который напоминает черепицу. Это специальные пластины, которые вырезают из листа меди. Очень дорогой вариант со сложной технологией монтажа. Но обладает прекрасным внешним видом и долгосрочной эксплуатацией.

Битумная черепица

И хотя в названии этого материала присутствует термин «черепица», ничего общего, кроме внешнего вида, она с черепицами из предыдущего раздела не имеет. Это стеклохолст, пропитанный полимерно-битумным составом, который с лицевой стороны посыпан каменным гранулятом.

Достоинств и мягкой черепицы много:

• Гибкая структура, что позволяет использовать ее для покрытия даже самых сложных кровель.
• Простота укладки только на сплошную обрешетку.
• Небольшой вес.
• Полная инертность ко всем известным нагрузкам: механическим, химическим, биологическим и прочим.
• Отличные звуко- и теплоизоляционные качества.
• При монтаже образуется незначительное количество отходов.

Есть у битумной черепицы и свои недостатки: этот материал пожароопасен, качество полностью зависит от точности соблюдения правил монтажа.

Видео описание

В видео рассказывается о том, на что необходимо обратить внимание, выбирая битумную черепицу, плюс правила ее монтажа:

Заключение по теме

Итак, мы постарались рассказать вам о технологии устройства кровли и материалах, которые используются в ее конструкции. На самом деле, все достаточно просто за исключением некоторых конфигураций крыш, где приходится учитывать определенные нюансы устройства. В основном же скатные крыши похожи друг на друга, особенно это относится к кровлям, где устанавливают практически одни и те же кровельные материалы и обрешетку.

Источник https://itexn.com/3957_krysha-konstruktivnye-reshenija-zhilogo-doma.html

Источник https://iknigi.net/avtor-elena-lihnenko/107746-proektirovanie-grazhdanskih-zdaniy-elena-lihnenko/read/page-4.html

Источник https://m-strana.ru/articles/ustroystvo-krovli/