Скатные крыши и их конструкции

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

В чердачных крышах образуемое ме­жду несущей и ограждающей частью покрытия помещение (чердак) исполь­зуют для размещения различных уст­ройств инженерного оборудования (труб центрального отопления, вентиляцион­ных коробов и шахт, машинного отделе­ния лифтов). Для входа на чердак де­лают лестницы, двери или входные люки. Высоту чердака для движения по нему людей принимают не менее 190 см. Для освещения и проветрива­ния чердака в крыше устраивают чер­дачные окна (рис. 9.1,д).

Формы скатных крыш зависят от фор­мы здания в плане и архитектурных соображений (рис. 9.1). Уклон крыш выражают в градусах наклона ската к условной горизонтальной плоскости (рис. 9.1, с) через тангенс этого угла в виде дроби или процентов.

В зданиях небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши (рис. 9.1,а). Крыша здания со стоком воды на две противоположные стороны назы­вается двускатной (рис. 9.1,б). Ребро двугранного угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами, называется коньком(рис. 9.1,б).

Пересечение скатов, образующих вы­ступающий наклонный угол, называется наносным ребром, а западающий угол — ендовойили разжелобкой.Нижняя часть ската называется спуском,ниж­няя кромка ската — обрезом кровли.Торец двускатной крыши может быть решен в виде фронтона(рис. 9.1, д). Фронтон образуется в том случае, если скаты крыши перекрывают торцовую стену дома и выступают перед ней. Ес­ли стена дома завершается карнизом, окаймляющим все здание по периметру, то в этом случае под фронтоном карниз отделяет треугольный участок стены, образующий тимпан фронтона(рис. 9.1,д). Раньше тимпаны фронтонов не­редко украшались скульптурными ба­рельефами или росписью.

Крыша квадратного или многогранно­го в плане здания имеет в плане тре­угольные скаты — вальмы (рис. 9.1, г).

Если наклонный скат срезает не весь торец двускатной крыши, а только верх­нюю или нижнюю ее часть, то непол­ный торцовый скат называют полувальмой, а крышу полувальмовой (рис. 9.1, и).

Линия пересечения двух скатов кры­ши, образующих выступающий двугран­ный угол, называется накосным ребром (рис. 9.1, к). Линия пересечения скатов крыши (линии ендов и накосных ре­бер) проходит по биссектрисам углов между стенами (рис. 9.1, е,ж), поэто­му при построении плана крыши необ­ходимо руководствоваться этим прави­лом, и если дом имеет прямые углы, то проекции накосных ребер чертят в пла­не под углом 45°.

Внутри чердака иногда целесообразно устраивать жилые мансардные помеще­ния (рис. 9.1, в), которые в каменных зданиях отделяются от чердака бранд_т мауэрами, а в деревянных — трудносго­раемыми перегородками.

С целью предотвращения подтаива­ния снега на крыше под влиянием теп­ла, проникающего снизу через кровлю, образования наледей и сосулек на све­се крыши и повреждения крыш необ­ходимо в соответствии с ранее изложен­ными требованиями произвести тепло­технический расчет чердачного пере­крытия и обеспечить его хорошее утепление. Одновременно необходимо устройство под утеплителем надежного пароизоляционного слоя и обеспечение интенсивного проветривапня чердака. Для вентиляции используют слуховые окна и окна, устраиваемые во фронто­нах, щипцах и полуфронтонах полувальмовых крыш, заполняемых створками типа «жалюзи», хорошо пропускающих воздух и не допускающих попадания в чердак снега и дождевой воды. Слухо­вые окна размещают на высоте 1— 1,2 м от уровня верха чердачного пе­рекрытия.

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

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

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

Наслонными стропилами называются элементы в виде досок, бревен или брусьев, имеющие не менее двух опор. Сопряжение отдельных элементов стро­пил между собой обычно осуществля­ется с помощью врубок или металличе­ских креплений (гвоздей, болтов, скоб и др.). На рис. 9.2, а показана одно­скатная крыша, образованная из на-слонных стропил (стропильных ног), опирающихся на мауэрлаты (подстро­пильные брусья). Мауэрлаты могут быть из брусьев, укладываемых по всей длине здания или по его периметру, а также в виде брусьев-коротышей, ук­ладываемых прерывисто (только под стропильные ноги). При пролете более 5 м стропильные ноги необходимо до­полнительно поддерживать подкосами. Расстояние между стропилами прини­мают от 0,8 до 1,7 м. На рис. 9.2, б показан пример решения двускатной кры­ши из наслонных стропил. На внутрен­ние опоры укладывают прогоны, по ко­торым через 3—6 м друг от друга уста­навливают стойки, поддерживающие верхние прогоны. Стойки и прогоны об­разуют опорные рамы под стропила. Ча­сто для повышения жесткости и умень­шения сечения прогонов под ними ста­вят подкосы.

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

Для перекрытия пролетов до 14 м при наличии в здании одной внутренней опоры и до 16 м при двух внутренних опорах эффективным решением устрой­ства крыши является применение наслонных стропил (рис. 9.3). Сопряже­ния стропил выполняют с применением крепежных болтов, скоб или гвоздей (рис. 9.4).

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

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

Более долговечными и огнестойкими являются несущие конструкции скат­ных крыш, выполненные из железобе­тона.

На рис. 9.5 показан пример решения скатной крыши, выполненной из желе­зобетонных ребристыд панелей с раз­мерами 6,0×1,2 м и высотой продоль­ного ребра 0,3 м.

Весьма эффективными несущими кон­струкциями скатных крыш являются стропильные фермы, представ­ляющие собой плоскую решетчатую конструкцию. Они состоят из верхних и нижних поясов, системы стоек и раскосов между ними. В зависимости от материала фермы могут быть металлические, железобетонные, деревянные и металлодеревянные, а по профилю очертания — треугольные, трапецеидальные, полигональные, сегментные и др.

На рис. 9.6 показаны решения крыш с применением в качестве несущей кон­струкции деревянной стропильной фермы. Чердачное перекрытие подвесное.

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

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

Кровли из кровельной стали требуют значительных расходов на экс­плуатацию. Срок службы от 18 до 30 лет.

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

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

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

Рулонные кровли обычно делают двухслойными (при уклоне более 12°) или трехслойными (при уклоне до 12°).

Наклейку полотнищ рулонных материалов при уклонах более 12° делают перпендикулярно коньку, а при уклонах до 12° — параллельно ему.

Кровли из рулонных полимерных материалов (бризола, изола, полиэтилено­вой пленки) устраивают по типу рубероидных. Полиэтиленовая пленка толщиной 0,2—0,3 мм совсем не пропускает влаги. Наклеивается на основание с помощью битумных или специальных пластмассовых мастик.

В районах, где древесина является местным строительным материалом, це­лесообразно устраивать кровли из теса, драни и щепы.

Водоотвод с крыш устраивают чаще всего наружным неорганизованным и организованным. Неорганизованный водоотвод обеспечивает сброс воды непо­средственно с обреза кровли. Его устройство допускается в основном для малоэтажных зданий (до пяти этажей), располагаемых с отступом от тротуара. Однако, при неорганизованном отводе воды следует предусматривать свес кар­низа не менее 550 мм. При организованном водоотводе устраивают настенные или подвесные желоба, водосборные воронки и водосточные трубы (рис. 9.7.)

Водосточные трубы обычно изготовляют диаметром 13 см. Их количество определяют из расчета 1 см² сечения трубы на.1 м² кровли на расстоянии 18—20м друг от друга. Крепят трубы к стене с помощью костылей.

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