Скатные крыши и их конструкции

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

Для входа на чердак делают лестницы, двери или входные л юки. Для освещения и проветривания чердака в крыше устраивают чердачные окна

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

 

Крыши по форме могут быть:

Ø односкатные,

Ø двускатные,

Ø четырёхскатные 

Ø многоскатные,

Ø  пирамидальные,

Ø конические,

Ø купольные,

Ø сводчатые.

Торец двускатной крыши может быть решен в виде фронтона. 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.

Внутри чердака иногда целесообразно устраивать жилые мансардные помещения.

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.

Ø

Ø

Ø Схемы и элементы наслонных стропил односкатной и двухскатной крыш зданий с одной и двумя внутренними предельными несущими стенами: 1 - стропильная нога; 2 - лежень, 3 - стойка; 4 - схватка; 5 - мауэрлат, 6 - кобылка; 7 - подкос

 

Несущий остов

Несущие конструкции скатных крыш состоят из наклонных стропил или стропильных ферм и обрешетки.

Наслонными называются стропила, основные элементы которых (стропильные ноги) имеют не менее 2 ^х  опор выполняют из досок, бревен или брусьев, и работают как наклонно положенные балки.

По внутренним опорам укладываются лёжни или прогоны, по которым через 3-6 м друг от друга установлены стойки, поддерживающие верхний прогон. Стойки и прогоны образуют опорную раму для стропильных ног.

Брусья уложенные по верхнему обрезу стен - мауэрлаты,

Мауэрлаты служат для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног на стену. Их изолируют от каменной стены прокладкой гидроизоляции.

На верхний прогон и на мауэрлаты опираются стропильные ноги. Для придания жесткости в продольном направлении от стоек к верхнему прогону подводят подкосы, которые, сокращая пролет верхнего прогона, дают возможность уменьшить его сечение.

Стропильные ноги такой конструкции работают на изгиб и сжатие, не создавая горизонтальных нагрузок. Чтобы уменьшить распирающее усилие, оказываемое на стены висячими стропилами, используют затяжку, которая соединяет отдельные элементы конструкции.

Для превращения сноса крыши при сильном ветре стропильные балки крепятпроволочными скрутками к костылям (ершам), забиваемым в стену.

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.

Ø

 

В тех зданиях, которые не имеют несущих внутренних стен, как правило, применяют стропила висячие. Эта конструкция, которая опирается на две опоры по краям (например, на внешние стены здания), не имея центральной опоры.

Стропильные ноги такой конструкции работают на изгиб и сжатие, не создавая горизонтальных нагрузок. Чтобы уменьшить распирающее усилие, оказываемое на стены висячими стропилами, используют затяжку, которая соединяет отдельные элементы конструкции.

Затяжка может быть выполнена из деревянного бруса или металла. Расположение затяжки определяется, исходя из конструкции крыши.

Например, висячие стропила с затяжкой, расположенной у основания, используются при строительстве мансардных крыш. В этом случае, затяжка одновременно выполняет функции балки перекрытия.

Все деревянные конструкции, работающие в контакте с каменными, необходимо тщательно антисептировать и между ними прокладывать толь или рубероид.

 

Наиболее индустриальными несущими элементами скатных крыш

 

Стропильные фермы представляют собой плоскую геометрически неизменяемую решётчатую систему, состоящую из отдельно связанных между собой стержней.

Стойки и раскосы образуют решётку фермы, соединяющую верхний и нижний пояс фермы.

Стропильные фермы выполняются деревянными, металло-деревянными, металлическими и ж/б. Простейшие деревянные фермы называются висячими стропилами. В деревянных фермах соединения осуществляются врубками, накладками, болтами. В металло-деревянных фермах (L > 12 м.) растянутые элементы выполняют из металла. Стальные фермы выполняют из уголков и труб (на сварке).

Фермы устанавливаются на расстоянии 3 – 6 м. По фермам укладываются прогоны, а по ним стропильные ноги (с шагом 1,2 – 1,5 м.) из досок на ребро или брусьев.

Водоотвод с покрытий

а) со скатных:

— неорганизационный;

— организационный (его система состоит из желобов, лотков водоприёмков, воронок и водосточных труб).

б) с совмещенных:

— неорганизационный;

— наружный организованный;

— внутренний организованный.

 

 

Схемы водоотвода с крыши: а - наружный, б - внутренний: 4 - ендова; 5 - лоток внутреннего водоотвода; 6 - парапет; 7 - воронка внутренне го водоотвода

 

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 тру бам, что исключает смачивание стен. В зданиях высотой более 9 этажей устраивают, как правило, совмещенные плоские крыши с внутренними водостоками.

Неорганизованный водоотвод обеспечивает сброс воды непосредственно с обреза кровли.

При организованном водоотводе устраивают настенные или подвесные желоба, водосборные воронки и водосточные трубы

Внутренние водостоки присоединяют к сети ливневой канализации или устраивают выпуск воды наружу.

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

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

Совмещенные покрытия

Совмещенными крышами называют пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия и нижняя поверхность является потолком помещения верхнего этажа. Чаще всего совмещенные покрытия выполняют из железобетонных элементов.

Различают два основных типа совмещенных покрытий: невентилируемые и вентилируемые

Бесчердачные (совмещенные)  покрытия выполяют с уклоном до 5%. Они вентилируются наружным воздухом через воздушные прослойки или через каналы-флюгарки в толще «кровельного пирога» - с целью избежания конденсата и накопления влаги и ухудшения работы теплоизоляции в кровельном пироге.

В состав основных элементов совмещенного покрытия входят:

- настил из сборных крупноразмерных железобетонных плит (полнотелых и пустотелых)

- утеплитель из плитных, сыпучих материалов

- пароизоляционный слой из 1…2 слоев рубероида или ….

- основной водоизоляционный слой – рулонный материал в 3…5 слоёв 

- и защитный песок (песок или гравий либо слой бронированного рулонного материала).

 

Кровля

Кровля – это верхний водонепроницаемый слой покрытия.

Кровля должна быть(основные требования):

- водонепроницаемой;

- влагоустойчивой;

- стойкой к воздействию агрессивных химических веществ, солнечного излучения, мороза и перепадам температур.

 

Кровля для скатных покрытий (<3 %)   

От вида материала кровли зависит угол подъема крыши, применяется как рулонные, так и мелкоштучные материалы.

Кровля для плоских покрытий (<1,5 - 3%)

Традиционным материалом является рулонные материалы, такие как толь, рубероид, ондулин, наплавляемый рубероид.

 

Кровли для скатных покрытий

Кроме традиционной керамической черепицы, существует современная натуральная черепица Браас, которая изготавливается по безобжиговой технологии из природных материалов: кварцевого песка, цемента и пигмента на основе окислов железа. Размеры 330×420 мм, уклон от 100 до 900.

Основанием под эту кровлю является обрешетка из брусков с шагом 310 – 350 мм. Это красивый, экологически чистый материал, с прекрасным цветовым решением и сроком службы более 100 лет.

Стальные профилированные листы Rannila – это оцинкованные стальные листы толщиной 0,5 мм, покрытые с двух сторон химическими окрасочными составами ярких цветов, предохраняющими сталь от механических воздействий. Ширина листов 800 – 1200 мм, максимальная длина 10м. Основание – обрешетка из брусков 40*100 мм, с шагом 200 – 300 мм, уклон 250 до 400.

Металлочерепица Weckman – профилированные листы, изготавливаются из горячеоцинкованной с обеих сторон листовой стали, на которую с наружной стороны нанесено покрытие пластиком, а с внутренней стороны – грунтовка и защитная окраска. Длина листов равна длине ската крыши, максимальная 6,5 м, ширина 1000 – 1200 мм, толщина листа 0,5 мм, высота волны 42, 47, 58 мм. Шаг обрешетки 350 – 400 мм, уклон от 200 до 400.

Ондулин (еврошифер) – волокна целлюлозы, битум, смола и минеральные красители. Волокна прессуют, насыщают битумом, покрывают смолой, минеральными красителями, подвергают тепловой обработке, что придает ему прочность и защитные функции. Срок службы – 50 – 60 лет, могут использоваться при уклоне от 5 до 90°.

Гибкая черепица (битумная) – стеклополотно, на которое с обеих сторон наложены слои полимерных материалов.

Катепал - мягкая битумная черепица по финской технологии (технониколь), плитки прямоугольной (400×400 мм), шестиугольной формы – стеклохолст пропитанный битумом, нижний слой из резинобитума, самоклеющиеся.

 

Кровли для плоских покрытий

Традиционные кровли для плоских покрытий это рулонные кровельные материалы – рубероид и пергамин, которые представляют собой строительный

картон, пропитанный битумом, наклеиваются на битумной мастике (материалы прошлого века).

На их основе создан наплавляемый рубероид – 2 или 4 слоя рубероида, склеенные битумной мастикой, снизу тонкая полимерная пленка, сверху – защитная посыпка из мелкого гравия, вермикулита, гранитной крошки и др.; приклеивается к поверхности стяжки путем растапливания наплавляемого слоя газовой горелкой.

Рулонные кровельные гидроизоляционные наплавляемые материалы, такие как изоэласт, «кинепласт», новопласт, рубитэкс, техноэласт, бикрост и др. имеют основой стеклоткань, стеклохолст, полиэстер и др. с двусторонним нанесением битумно-минерального вяжущего. Верхний слой может иметь посыпку из вермикулита, цветной гранитной крошки с лицевой стороны и полимерную пленку с обратной стороны, предотвращающую слипание; приклеивается к основанию с помощью газовой горелки. Ширина рулона 800 – 1000 мм, длина 10 – 15 м.

Кровельные мембраны используются для покрытия плоских кровель. В современной практике в нашей стране применяются три типа мембран: ЭПДМ, ПВХ и ТПО.

ЭПДМ – мембраны (синтетический каучук), основу которых составляет Этелин-Пропилен-Диен-Мономер. Они имеют абсолютную водонепроницаемость, низкую цену, высокую эластичность, долговечность.

ПВХ-мембраны – пластифицированный поливинилхлорид, армированный полиэфирной сеткой. В их состав входят летучие пластификаторы. Они отличаются огнестойкостью, устойчивостью к ультрафиолету, множеством цветовых расцветок. К недостаткам ПВХ-мембран относятся недостаточная устойчивость к битумным материалам. Летучие фракции входящие в ПВХ делают этот материал проблемным с точки зрения экологии, и по мере испарения пластификаторов ухудшаются механические характеристики мембранного полотна.

ТПО-мембраны – термопластичные олефины, армированные сеткой из полиэстера или тканью из стекловолокна. Эти мембраны долговечнее ПВХ-мембран (50 лет эксплуатации), морозостойкие, экологически безопасные, с высокой прочностью.

Толщина кровельных мембран от 0,8 до 1,5 – 2 мм. Ширина полотен от 0,9 до 15 м, длинна до 60 м. При устройстве кровли продольные края полотен сваривают специальной сварочной машиной, которая автоматически поддерживает оптимальную температуру воздуха (до 500°), давление и скорость перемещения вдоль шва.

 

 

Фрагменты покрытий зданий: а – скатное покрытие с теплым чердачным пространством с деревянными несущими конструкциями и кровлей из листового материала: 1 – стропила из досок сечением 200х50 мм, поставленных на ребро; 2 – обрешетка из брусьев сечением 50х50 мм; б – плоское бесчердачное покрытие с железобетонными несущими конструкциями и кровлей из рулонного материала.