Все типы крыш промышленных зданий. Особенности промышленной кровли

Конструкция крыши и выбор кровельного материала определяется на стадии проекта и зависит от дизайна фасада здания и технологии настила кровли. Выбор вида кровли, материалов для ее устройства, ее конструкции, уклона зависит от климатических условий, эксплуатации, архитектурных требований, степени капитальности здания.

Крыша - верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещённых) крышах и тёплых чердаках, теплоизолирующие функции.

Кровля - верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.

Крыша здания состоит из следующих элементов: наклонных плоскостей, называемых скатами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешётка (3). Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5). Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (7) (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (11) (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприёмные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию.

1) Карнизная планка; 2) Доска обрешетки; 3) Спадающий брус контробрешетки; 4) Гидроизоляционная пленка; 5) Стропильная нога; 6) Конек; 7) Листы металлочерепицы; 8) Уплотнитель конька; 9) Заглушка конька; 10) Ветровая планка; 11) Водосливная труба; 12) Держатель трубы; 13) Водосливной желоб; 14) Держатель желоба; 15) Снеговой барьер; 16) Ендова верхняя; 17) Ендова нижняя; 18) Пристенный профиль.

Классификация крыш

В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%). В индивидуальном жилищном строительстве, как правило, используются скатные и пологоскатные крыши. В плоских крышах возможно образование застоя воды на кровле и, как следствие, появление в этих местах протечек. Достоинством плоских крыш является возможность использования их для различных целей. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В бесчердачных (совмещенных) крышах несущие элементы служат перекрытием верхнего этажа здания. Бесчердачные крыши бывают вентилируемыми, частично вентилируемыми и невентилируемыми. По условиям эксплуатации крыши бывают эксплуатируемыми и неэксплуатируемыми. Тип крыши в основном определяется ее геометрической формой и материалом кровли. В зависимости от формы крыши могут быть односкатными, двускатными, трех-, четырехскатными, многоскатными (рис. 2).

Односкатная крыша (рис. 2, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.

Двускатная крыша (рис. 2, б, в) состоит из двух плоскостей-скатов, опирающихся на несущие стены одинаковой высоты. Пространство между скатами, имеющее треугольную форму, называется щипцами или фронтонами. Разновидностью двускатной крыши является мансарда.
Если крыша состоит из четырех треугольных скатов, сходящихся в одной верхней точке, то она носит название шатровой (рис. 2, г).

Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 2, д). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые ), когда фронтоны срезаны (рис. 2, е).

Двускатная крыша производственного здания с продольным фонарем (рис. 2, ж) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.

Сводчатая крыша (рис. 2, з) в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая крыша (рис. 2, и) образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Куполообразная крыша (рис. 2, к) по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием на цилиндрическую стену.

Многощипцовая крыша (рис. 2, м) образуется от соединения скатов плоскостей. Её устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большее количество ендов (внутренний угол) и рёбер (выступающие углы, которые образуют пересечения скатов кровли), что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых арочных свода (рис. 2, л).

Сферическая оболочка (рис. 2, о) по очертанию представляет собой свод, опирающийся в нескольких точках на основание. Пространство между опорами обычно используют для устройства светопрозрачных фонарей.

Шпилеобразная крыша (рис. 2, н) состоит из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине.

Крыша из косых поверхностей (рис. 2, п) состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на несущие стены, стоящие на разных уровнях.

Плоская крыша (рис. 2, р) опирается на несущие стены, имеющие одинаковую высоту. Плоские крыши находят наиболее широкое применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. В отличие от скатных крыш, на плоских крышах не применяют в качестве кровельных штучные и листовые материалы. Здесь необходимы материалы, допускающие устройство сплошного ковра (битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы, а также мастики). Этот ковёр должен быть эластичным настолько, чтобы воспринимать температурные и механические деформации основания кровли. В качестве основания используют поверхность теплоизоляции, несущие плиты, стяжки.

В индивидуальном строительстве, как правило применяются крыши, показанные на рис. 2, а, б, в, г, д, е. Пересечения скатов крыши образуют двугранные углы. Если они обращены книзу, их называют разжелобами, или ендовами, если кверху, то ребрами. Верхнее ребро, расположенное горизонтально, называют коньком, а нижнюю часть ската - свесом.

Для удаления дождевой и талой воды устраивают наружные водосточные трубы, по которым вода сбрасывается в определенное место и по водоотводным канавам уходит с участка в уличные канавы. Величина уклона ската и долговечность крыши зависят от материала кровли, а также от климатических условий (табл.).

Скатные чердачные крыши должны эксплуатироваться в условиях исправного состояния кровли, несущих конструкций крыш, нормального температурно-влажностного режима в чердачных помещениях и своевременного проведения ремонта покрытия.

I - чердак; II - чердачное перекрытие; III - несущая конструкция; IV - кровля; 1 -постоянные нагрузки (собственный вес); 2 - временные нагрузки (снег, эксплуатационные нагрузки); 3 - ветер (давление); 4 - ветер (отсос); 5 - воздействие температур окружающей среды; 6 - атмосферная влага (осадки, влажность воздуха); 7 - химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; 8 - солнечная радиация; 9 -влага, содержащаяся в воздухе чердачного пространства.

Уклоны скатных крыш и их долговечность

Материал кровли Уклон Срок службы, год Асбестоцементные плоские листы, плитки 1:2 40-50 Волнистые асбестоцементные листы 1:3 40-50 Глиняная черепица 1:1 - 1:2 60 и более Кровельная листовая сталь черная 1:3,5 20-25 Кровельная листовая сталь оцинкованная 1:3,5 30-40 Рулонные материалы двухслойные, на мастике 1:7 5-8 Рубероидные по пергамину 1:2 3-5 Деревянная дранка 1:1,25 5-10

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

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

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

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

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

Конструкция крыш

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

Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

• несущий элемент, например, железобетонная плита, которую снизу отделывают под потолок помещения верхнего этажа;
• пароизоляция из одного или двух слоев рубероида на мастике;
• утеплитель - плиты ячеистого бетона или засыпка из керамзита, шлака и подобных высокопористых материалов;
• кровля из рулонного материала, выполняемая из рубероида, толя и т.п.;
• защитный слой, выполняемый из мелкого гравия или просеянного шлака, втопленного в окрасочный слой битума.

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

Нормативные требования к современным крышам содержатся в большом количестве документов, причём часть этих документов уже морально устарела, но, тем не менее, не отменена. Проектирование следует вести с учётом указаний и ограничений действующих норм:

• СНиП 2.08.01-89, 1995 г. «Жилые здания»;
• СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения»;
• СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания»;
• СНиП 31-03-2001 «Производственные здания» взамен СНиП 2.09.02-85*
• Вводится в действие с 1 января 2002 г. постановлением Госстроя России от 19.03.2001 N20;
• СНиП II-26-76 «Кровли» (новая редакция данного СНиП разработана в 1999г., но пока не введена);
• СНиП II-3-79*, 1996г. «Строительная теплотехника»;
• СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия»;
• СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Кровли являются, гидро- и теплоизолирующими конструкциями покрытий зданий и сооружений и предназначены для защиты зданий от атмосферных осадков и поддержания в помещении необходимой температуры.

В зависимости от уклонов кровли подразделяются на:

а) плоские (с уклоном менее 2,5 %);

б) скатные (с уклоном 2,5 % и более).

В зависимости от теплотехнических требований, предъявляемых к помещениям, кровельные покрытия могут быть:

а) холодные – лишенные утепления; их устраивают для неотапливаемых зданий с избыточными тепловыделениями;

б) полутеплые – их применяют для помещений с нормальным температурно-влажностным режимом при внутреннем отводе воды;

в) теплые – применяют для отапливаемых зданий с нормальным температурно-влажностным режимом с наружным водоотводом и для помещений с повышенной влажностью воздуха, где существует опасность образования конденсата на внутренней поверхности покрытия.

В зависимости от системы водоотвода различают два вида кровель производственных зданий:

1) с внутренним водостоком – через воронки в ливневую канализацию. Это основной способ удаления атмосферных осадков с кровель производственных зданий. Его применяют в отапливаемых зданиях и неотапливаемых с избыточными тепловыделениями (там, где температура в здании не выше 0 ºС);

2) с наружным водоотводом – его устраивают как в неотапливаемых зданиях без тепловыделений, так и в отапливаемых высотой до 10 м, если длина ската кровли в одну сторону не превышает 36 м.

Наружный водоотвод может быть выполнен:

а) организованным – с помощью системы настенных желобов и водосточных труб;

б) неорганизованным – по всему фронту ската.

Устройство холодных и утепленных покрытий.

Холодное покрытие состоит из несущей части, стяжки и гидроизоляции, которые часто совмещаются в одном материале (рис. 3.12.).

В промышленных зданиях устраивают главным образом рулонные кровли, однако иногда – холодные покрытия и покрытия из асбестоцементных листов, укладываемых по деревянной обрешетке и прогонам.

Ограждающая часть утепленного покрытия здания состоит:

· из несущей конструкции;

· пароизоляции;

· выравнивающего слоя (стяжки);

· гидроизоляционного ковра;

· защитного слоя.

Пароизоляцию укладывают по железобетонным плитам (в зданиях с относительной влажностью внутреннего воздуха более 60 %). Целью устройства пароизоляции является предотвращение образования конденсата на внутренней поверхности покрытия и намокания утеплителя. Вода, попадающая в слой утеплителя, заполняет поры и ячейки, в результате чего коэффициент теплопроводности его резко возрастает, и утеплитель не выполняет свои функции.

В качестве пароизоляции используют рулонные гидроизоляционные материалы – рубероид, толь, гидроизол, наклеиваемые на поверхность настила с помощью мастик. Можно также в качестве пароизоляции применять промазку битумными мастиками.

Толщина теплоизоляции зависит от физических показателей материала и условий его эксплуатации и определяется по расчету. В качестве утеплителя применяют материалы с объемной массой γ 0 = 300 ÷ 500 кг/м: пено- и газобетон, керамзитобетон, газо- и пеносиликаты, пеностекло, полистирол, а также минеральную вату в виде плит или блоков. Материал теплоизоляции должен обладать достаточной прочностью на сжатие – чтобы обеспечить жесткость основания под рулонный ковер. Поэтому в строительстве применяют в основном плитные утеплители. Однако утеплитель может иметь вид засыпки из керамзита, шлака или туфа. В этих случаях сыпучие материалы укладывают слоями по 10 см и тщательно уплотняют. Такой утеплитель (в виде засыпок) в последние годы применяется редко – только при небольших объемах работ.

Выравнивающий слой, или стяжка, служит основанием под рулонную кровлю. Его делают из цементного раствора марок М 50 – 100 или мелкозернистого асфальтобетона. Толщину слоя стяжки, укладываемой по жесткому плитному утеплителю, принимают 15 ÷ 25 мм, а по сыпучему и не обладающему достаточной прочностью – 25 ÷ 30 мм; стяжку армируют сварными сетками. Цементные стяжки сразу после устройства покрывают холодной битумной грунтовкой, что предохраняет их от растрескивания и обеспечивает лучшее сцепление с наклеиваемым рулонным ковром.

Стяжки из асфальтобетона устраивают с температурно-усадочными швами, чтобы предотвратить растрескивание асфальта в зимнее время. Асфальтобетонные стяжки на нежестких и сыпучих материалах делать не рекомендуется.

Гидроизоляционный ковер выполняют из рулонных кровельных материалов, число слоев которых выбирают в зависимости от уклона покрытия:

при уклоне не менее 1,5 % кровлю устраивают из четырех слоев рулонных материалов – 2 слоя толя и 2 слоя гидроизола или 4 слоя толя;

при уклоне не менее 2,5 % – три слоя рубероида или гидроизола, или один слой рубероида и 2 слоя гидроизола;

при уклоне не менее 12 % – 2 слоя рубероида.

Гидроизоляционные ковры наклеивают с помощью дегтевых или битумных мастик (рубероид, гидроизол – на битумной, толь – на дегтевой).

В условиях Харькова в летние жаркие дни под влиянием солнечной радиации температура кровли из рулонного материала, имеющего черный цвет, достигает 70 ÷ 85 °С. Поэтому в целях предотвращения разрушения рулонного ковра при пересыхании от механических повреждений, а также для улучшения санитарно-гигиенического режима внутри помещения устраивают защитный слой, который способствует снижению температуры верхней поверхности кровли; рулонный ковер покрывают одним или двумя слоями мелкого светлого гравия, втопленного в мастику.

Главное предназначение кровли - защищать здание сверху от атмосферных осадков, а также от колебаний температуры, солнечной радиации и ветра. По форме крыши делятся на скатные и плоские. Форма крыши должна соответствовать архитектуре здания и его конфигурации.

В зависимости от режима температуры и влажности верхней ограждающей конструкции здания крыши бесчердачные делятся на вентилируемые и невентилируемые.

По назначению различают эксплуатируемые и неэксплуатируемые крыши.

Скатные крыши делятся на чердачные и бесчердачные. Чердачные крыши в свою очередь делают с холодным или теплым чердаком. А бесчердачные крыши бывают холодными, которые находятся над неотапливаемыми помещениями и теплыми - над отапливаемыми.

Двускатная или щипцовая имеет две плоскости, которые опираются на стены, причем они должны быть расположены на одном уровне. Треугольные части боковых стен между скатами обычно называют фронтонами или щипцами.

Односкатная крыша должна опираться своей несущей конструкцией (стропилами, фермой и т. д.) на стены, но уже на разных уровнях.

Шатровая крыша - это та, которая имеет четыре треугольных ската, а их вершины сходятся в одной точке.

Вальмовая или четырехскатная крыша выходит из соединения двух скатов трапециевидной формы и двух треугольных, которые называются вальмами.

У полувальмовой или двухскатной крышы срезанные вершины в виде треугольников.

У двускатной крыши промышленного здания меньший наклоном скатов и большая их ширина и длина в отличие от двускатной крыши жилого дома.

Кроме этих видов есть еще сводчатые крыши, складчатые, куполообразные, многощипцовые, шпилеобразные и др.

Крыша с внутренним водостоком очень распространена в современном промышленном и жилом строительстве.

Мансардные крыши делают в тех случаях, если чердачные помещения планируют использовать для жилья или же для служебного назначения.

Плоские крыши должны иметь уклон до 2,5%. Их организовывают в виде площадок, могут использоваться для соляриев, кафе и других потребностей. Несмотря на то, что плоские крыши обходятся намного дороже скатных, но экономия на эксплуатационных расходах перекрывает этот недостаток.

Комментарии

Технология устройства кровель

Основное назначение крыши - ограждать здание сверху от атмосферных воздействий (дождя, снега, колебаний температуры наружного воздуха, солнечной радиации и ветра). Проникновение в здание воды и холода, а также перегрев крыш солнечными лучами приводят к их разрушению.

По форме крыши делят на скатные , если уклон более 2,5 %, и плоские , если уклон до 2,5 %. Форма крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

В зависимости от температурно-влажностного режима верхней ограждающей конструкции здания бесчердачные (совмещенные) крыши делят на невентилируемые и вентилируемые .

По назначению различают эксплуатируемые (солярии, спортивные площадки, кафе и др.) и неэксплуатируемые крыши.

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные .

Чердачные крыши выполняют с холодным или теплым чердаком.

Бесчердачные крыши могут быть холодными (над неотапливаемыми строениями) и теплыми (над отапливаемыми зданиями). Бесчердачные крыши устраивают как в жилых и общественных, так и в производственных зданиях промышленного и сельскохозяйственного назначения. В производственных зданиях часто на покрытиях устраивают светоаэрационные фонари.

Односкатная крыша опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная (щипцовая) крыша состоит из двух плоскостей, опирающихся на стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцовых стен между скатами называют фронтонами или щипцами.

Шатровая крыша имеет четыре треугольных ската, вершины, которых сходятся в одной точке.

Вальмовая (четырехскатная) крыша образуется от соединения двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцовых скатов, называемых вальмами.

Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большими шириной и длиной.

Сводчатая крыша в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая крыша образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Куполообразная крыша по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием по кольцу на цилиндрическую стену.

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых прочных свода.

Многощипцовая крыша образуется от соединения скатов плоскостей. Торцы стен под двускатными плоскостями называют щипцами.

Шпилеобразная крыша состоит из нескольких крутопадающих треугольных скатов, сомкнутых в вершине.

Сферическая оболочка по очертанию подобна куполу, но с опиранием на основание в отдельных точках. Пространство между опорами обычно устраивается светопрозрачным.

Крыша из косых поверхностей состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на стены.

Крыша с внутренним водостоком широко распространена в современном промышленном и гражданском строительстве.

Мансардные крыши устраивают в случаях, когда чердачные помещения используют для жилья или имеют служебное назначение.

Формы крыш:

а – односкатная;

б – двускатная;

в – шатровая;

г – вальмовая (четырехскатная);

д – полувальмовая;

е – двускатная с фонарем;

ж – сводчатая;

з – складчатая;

и – куполообразная;

к – крестовый свод;

л – щипцовая;

м – шпилеобразная;

н – сферическая оболочка;

о – из косых поверхностей;

п – с внутренним водостоком;

р – плоская эксплуатируемая

Плоские крыши имеют уклон до 2,5 %. Их устраивают в виде площадок и используют для профилакториев, открытых кафе и других целей. Хотя плоские крыши обходятся дороже скатных, экономия на эксплуатационных расходах компенсирует этот недостаток.

В последнее время большое распространение получили новые конструкции крыш из железобетонных сборных панелей.

К основным конструктивным элементам крыш относятся несущие конструкции, пароизоляция, теплоизоляция и кровля.

Кровля - верхний элемент крыши из водонепроницаемых материалов, защищающий здание от атмосферных осадков. Защитный слой - элемент кровли, предохраняющий кровельный ковер от механических повреждений, воздействия солнечной радиации.

Теплоизоляция служит для защиты здания от холода и перегрева солнцем. Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов. Монолитную теплоизоляцию выполняют из легких бетонных смесей (например, перлитобетонных, керамзитобетонных, битумоперлитных), сборную - из плит заводского изготовления. Такие плиты выпускают из легких ячеистых бетонов, пенопластов на основе пенополиуретана, пенополистирола и т. д. Теплоизоляцию из сыпучих материалов устраивают из керамзита, шунгизита, перлита, вермикулита и др. Такую теплоизоляцию применяют при отсутствии сборных утеплителей, а также в комплексных панелях заводского изготовления.

Пароизоляция защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устраивают под теплоизоляцию, наклеивая на несущие конструкции. Пароизоляция бывает окрасочной или оклеечной в один или два слоя в зависимости от степени влажности воздуха в помещении. В качестве окрасочной пароизоляции используют горячую битумную, холодные асфальтовую или битумно-кукерсольную мастики. Для оклеечной пароизоляции применяют различные рулонные материалы, в том числе подкладочный рубероид, наклеиваемый на горячей битумной или холодной битумной мастиках; полиэтиленовую пленку, иногда специальные рулонные материалы типа фольгобит - с основой из алюминиевой фольги.

Несущие конструкции воспринимают нагрузки от собственной массы, массы снега, давления ветра и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры. Несущими конструкциями являются сборные железобетонные панели, комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности (с тепло- и гидроизоляционным слоями или только с гидроизоляционным слоем), монолитный железобетон, стальной профилированный настил, деревянные стропила и фермы, асбестоцементные плиты.

Комплексная панель покрытия повышенной заводской готовности: 1 - кровельный ковер; 2 - стяжка; 3 - теплоизоляция; 4 - пароизоляция; 5 - несущая плита

Комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности совмещают несущие, паро- и теплоизоляционные функции. Они состоят из двухслойных плит, нижний слой (несущая основа) которых - из тяжелого железобетона, верхний - из ячеистого бетона или керамзитобетона, пенопласта, фибролита. Комплексные панели могут быть различных конструкций. В качестве несущей основы иногда применяют сборную предварительно напряженную плиту. Пароизоляцией служит рубероид марок РПП-300А (Б; В) и РПЭ-300. Комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности позволяют исключить в построечных условиях операции по устройству паро- и теплоизоляции, цементно-песчаной стяжки, грунтовки основания и выполнения гидроизоляционных слоев.

Крыши из монолитного железобетона выполняют преимущественно в зданиях с повышенной сейсмостойкостью, а также подверженных большим динамическим нагрузкам.

Панель покрытия из оцинкованных стальных профилей: а - панель покрытия; б - оцинкованные профили; в - бетонный вкладыш, укладываемый в гофры по краям стального настила; 1 - кровельный ковер; 2 - теплоизоляция; 3 - пароизоляция; 4 - профилированный настил

Крыши из стальных профилированных настилов широко используют в промышленномстроительстве. Панель покрытия состоит из несущих профилированных настилов и комплексных пенополистирольных либо стеклопластовых и минераловатных плит повышенной жесткости. В качестве несущих настилов панелей используют стальные оцинкованные профили. Швы между панелями заделывают с помощью вкладышей. Широко распространены панели покрытий на основе металлического профилированного листа повышенной заводской готовности. В таких панелях, называемых металлическими двухслойными панелями (иногда - монопанелями), в качестве утеплителя используют заливочный полиуретановый или фенольный пенопласт, который в заводских условиях вспенивают между металлическим листом и слоем рулонного гидроизоляционного материала.

Монопанели - металлические панели полной заводской готовности для зданий и сооружений различного назначения (ТУ 5284-101-04614443-97) (рис. 4).

Несущим элементом монопанелей является стальной оцинкованный лист Н57-750-0,7 (0,8). В качестве теплоизоляционного слоя в монопанелях применяют пенопласты, в частности эффективным пенопластом является Пенорезол с плотностью 100 кг/м 3 и группой горючести Г1 по ГОСТ 30244-94 (трудногорючие материалы).

Схема монопанели: 1 - стальной профилированный лист; 2 - трудногорючий пенопласт Пенорезол; 3 - эластомерный кровельный материал Кромэл-1РА; 4 - проклейка стыка самоклеящейся лентой Кромэл-2; 5 – прогон

В качестве водоизоляционного покрытия в монопанелях могут быть использованы различные материалы. Одним из наиболее эффективных материалов является эластомерный рулонный кровельный материал Кромэл-1РА (ТУ 5774-002-41993527-97), изготавливаемый на основе этиленпропилендиенового каучука (СКЭПТ).

Стропильные конструкции:

Стропила по конструкции разделяют на два типа:

наслонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания,

и висячие, опирающиеся только концами на затяжку, а она - на стены здания (без промежуточных опор).

По материалу различают деревянные и железобетонные стропила .

Деревянные стропила применяют в качестве несущих конструкций при строительстве временных зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, при строительстве малоэтажных деревянных или кирпичных зданий и в сельской местности.

Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственных зданий).

Наслонные стропила (рис. 6) устраивают тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслонными стропилами, может быть увеличена до 10-12 м, а при двух опорах - до 15 м. Нижние концы стропильных ног 3 опираются в деревянных рубленых или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях - на верхнюю обвязку, в каменных - на опорные брусья 1 (мауэрлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Наслонные бревенчатые стропила:

1 - мауэрлат;

2 - кобылка;

3 - стропильная нога;

4 - балка для опоры диагональной ноги;

5 - нарожники;

6 - диагональная нога;

7 - прогон;

8 – стойка

Висячие стропила применяют, если отсутствуют внутренние промежуточные опоры. Опираются такие стропила на наружные стены.Висячие стропила представляют собой две стропильные ноги 2, соединенные снизу затяжкой 4, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 м параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах более 8 м устанавливают бабку 3. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок 8, скоб, болтов и гвоздей. Фермы применяют в промышленном строительстве при расстояниях между стенами и опорами 12-36 м. Ферма состоит из нижнего и верхнего поясов и заключенной между ними решетки из стоек и раскосов.

Висячие стропила:

1 - подкос;

2 - стропильная нога;

4 - затяжка;

5 - опорный брус;

6 - подбалка;

8 – накладка

Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком. Бесчердачные (совмещенные) крыши выполняют функции несущих и ограждающих конструкций верхнего этажа зданий.

Если стропильные ноги выполнены с небольшим сечением, то предохранить их от провисания можно с помощью решетки из стойки, подкосов и ригеля. Стойки и подкосы изготавливают из досок шириной 150 мм и толщиной 25 мм или из деревянных пластин, полученных из бревна диаметром не менее 130-140 мм.

При установке стропильная нога врубается в затяжку. Чтобы ее конец не скользил по затяжке и не скалывал ее, врубать ногу надо зубом, высота которого составляет 1/3 высоты затяжки, шипом или с использованием обоих способов. Кроме того, затяжка будет оставаться целой и не скалываться, если установить стропила на расстоянии примерно 300-400 м от края. Стропильная нога врубается в конец затяжки, а зуб при этом отодвигается как можно дальше.

Соединение стропил зубом и шипом:

1 - стропильная нога;

2 - затяжка;

Для усиления крепления стропила используют двойной зуб. Высота зубов может быть одинаковой, но чаще всего их делают так, чтобы высота первого составляла 1/5 толщины затяжки, второго - 1/3.

Соединение стропил двойным зубом:

1 - стропильная нога;

2 - затяжка

Для первого зуба на затяжке делают упор и шип, а на стропиле - проушину; для второго - только упор. В качестве дополнительного крепления стропил в затяжках можно использовать хомуты или болты. Болты применяют реже, так как они ослабляют сечение стропильных ног и затяжек.

Соединение стропил болтом и хомутом: 1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - болт; 4 - хомут

Подкосы с бабкой соединяют врубкой, при этом в бабке долбят гнездо, а в подкосе вырубают шип. Такое соединение в висячих стропилах укрепляют дополнительно болтами или хомутами.

Соединение подкоса с бабкой: 1 - затяжка; 2 - подкос; 3 - хомут; 4 - болт; 5 - бабка; 6 – скоба

Основание под кровлю из штучных или рулонных материалов может быть выполнено в виде обрешетки или сплошного настила. В первом случае для его изготовления используют деревянные бруски, во втором - деревянные бруски и доски.

Сплошной настил делают в том случае, когда в качестве покрытия используют асбестоцементные плитки или рулонный материал. Под плитки доски настила выкладывают с небольшим зазором (не более 10 мм) в один слой, под рулонный материал - в два слоя: рабочий и защитный.

Узкие доски защитного слоя должны находиться под углом 45° к рабочему. Между настилами помещают противоветровую прокладку из рубероида марки РПП-300 или РПП-350.

Обрешетку применяют в том случае, когда кровельное покрытие делают из волнистых асбестоцементных листов ВО (шифера), листовой стали, черепицы или дерева.

Ригель со стропильными ногами соединяют врубкой сковороднем «в полдерева». Соединение крепится болтом и нагелем, а для придания ему большей прочности - скобой.

Составные части затяжки скрепляют между собой зубом, металлической накладкой и болтами. С бабкой затяжку соединяют хомутом.

Соединение ригеля и стропильной ноги: 1 - стропильная нога; 2 - ригель или затяжка; 3 – скоба

Чтобы предохранить стены здания от атмосферной воды, крыша должна иметь свес длиной не менее 550 мм.

Кроме того, что концы стропильных ног крепят в затяжке с помощью, так называемых скруток, они закрепляются дополнительно за стены здания. Это позволяет уберечь крышу от повреждения при сильных порывах ветра.

Скрутка представляет собой кусок крупной проволоки, один конец которой прикреплен к стропильной ноге , а другой - к костылю, вбитому в шов каменной кладки на расстоянии 300-350 мм от верхнего края стены или к балке чердачного перекрытия. В рубленых деревянных домах вместо скрутки используют железную скобу, соединяющую стропила со вторым венцом сруба.

Скос крыши: 1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 - скоба

Классификация крыш: конструкция, виды, формы, элементы

Крыша - верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещённых) крышах и тёплых чердаках, теплоизолирующие функции.

Кровля - верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.

Рис. 1 Основные элементы крыши, имеющей несколько скатов

Крыша здания состоит из следующих элементов (рис. 1): наклонных плоскостей, называемых скатами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешётка (3). Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5). Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (7) (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (11) (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприёмные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию.

Рис. 2 Основные элементы двускатной крыши

1) Карнизная планка; 2) Доска обрешетки; 3) Спадающий брус контробрешетки; 4) Гидроизоляционная пленка; 5) Стропильная нога; 6) Конек; 7) Листы металлочерепицы; 8) Уплотнитель конька; 9) Заглушка конька; 10) Ветровая планка; 11) Водосливная труба; 12) Держатель трубы; 13) Водосливной желоб; 14) Держатель желоба; 15) Снеговой барьер; 16) Ендова верхняя; 17) Ендова нижняя; 18) Пристенный профиль.

Уклоны скатных крыш и их долговечность

Классификация крыш

В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%). В индивидуальном жилищном строительстве, как правило, используются скатные и пологоскатные крыши. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В зависимости от формы крыши могут быть односкатными, двускатными, трех-, четырехскатными, многоскатными (рис. 1).

Рис. 3. Основные типы крыш

Односкатная крыша (рис. 3, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.

Двускатная крыша (рис. 3, б, в) состоит из двух плоскостей-скатов, опирающихся на несущие стены одинаковой высоты. Пространство между скатами, имеющее треугольную форму, называется щипцами или фронтонами. Разновидностью двускатной крыши является мансарда.

Если крыша состоит из четырех треугольных скатов, сходящихся в одной верхней точке, то она носит название шатровой (рис. 3, г).

Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 3, д). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые), когда фронтоны срезаны (рис. 3, е).

В индивидуальном строительстве, как правило применяются крыши, показанные на рис. 3, а-е. Пересечения скатов крыши образуют двугранные углы. Если они обращены книзу, их называют разжелобами, или ендовами, если кверху, то ребрами. Верхнее ребро, расположенное горизонтально, называют коньком, а нижнюю часть ската - свесом.

Для удаления дождевой и талой воды устраивают наружные водосточные трубы, по которым вода сбрасывается в определенное место и по водоотводным канавам уходит с участка в уличные канавы. Величина уклона ската и долговечность крыши зависят от материала кровли, а также от климатических условий (см. табл.).

Конструкция крыш

Чердачные скатные крыши состоят из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.д. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений. Высота чердака в самых низких местах, например у наружных стен, должна быть не менее 0,4 м для возможности периодического осмотра конструкций.

Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила.

Рис. 4. Наслонные стропила:

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

Рис.5. Деревянные висячие стропила:

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

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

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

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

В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных и коротких стропильных ног (см. рис.4, ж).