Скатная крыша промышленного здания. Крыши промышленных зданий

2)

По этажности:

смешанной эксплуатации.

По числу пролетов:

однопролетные;

многопролетные.

По наличию фонарей:

фонарные;

бесфонарные.

По капитальности:

По степени долговечности:

1)менее 100 лет

2)менее 50 лет

3)не менее 20 лет

1)крановые

2)безкрановые

Каркасные:

с ж/б каркасом;

с металлическим.

Бескаркасные:

1)Сплошной застройки

2)павильонной застройки

1)пролётные

2)ячейковые

3)зальные

Данные для проектирования промышленных предприятий.

При проектировании производственного здания необходимо учесть все условия для создания требуемых условий планируемых технологических процессов. Разрабатываемый проект должен строго соответствовать назначению производства, учитывать его технологические и специфические особенности. Важным является вопрос проектирования коммуникационных и инженерных сетей и систем, поскольку бесперебойность в их функционировании имеет важнейшее значение для производства.

Большинство современных производственных и промышленных зданий имеют прямоугольную форму и характеризуются большими пролетами, высотой помещений и способностью выдерживать большие нагрузки от установленного оборудования. Типовые габариты пролетов определяются технологическими процессами и могут составлять от 6 до 36 метров. Производственные здания, оборудованные кранами, имеют типовые пролеты 18, 24, 30, 36 метров. Большое влияние на здание оказывает грузоподъемное и вибрационное оборудование, поэтому при проектировании каркаса здания особенно необходимо учитывать режим работы такого оборудования. Подкрановые пути кранового оборудования могут быть консольного/подвесного типа и на независимых эстакадах. При проектировании конструкций здания учитываются все механические воздействия от установленного оборудования. Помимо вопросов связанных с технологией производства, при проектировании промышленных зданий учитывают множество других параметров: пожаробезопасность, взрывоопасность производства, степень агрессивности производственной среды, экологическая безопасность, безопасность и комфортность производства и другие. Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения, быть надежной, долговечной и наиболее экономичной.

Основные требования, предъявляемые зданиям и определяемые:

• технологическим процессом;
• рациональная схема размещения оборудования;
• достаточная прочность и долговечность элементов здания;
• экономичность;
• возможность осуществления строительства индустриальными методами;
• создание благоприятных условий эксплуатации здания;
• безопасные и комфортные условия работы людей;
• высокое качество архитектурно - художественного решения.

Вопрос 18

Б)


Примыкание к парапету
а) эксплуатируемой кровли; б) неэксплуатируемой кровли на покрытии из стальных профнастилов;
1 - железобетонная плита покрытия; 2 - стальной профнастил; 3 - защитный слой из цементно-песчаного раствора или асфальтобетона; 4 - основной водоизоляционный ковер; 5 - дополнительный водоизоляционный ковер; 6 - разделительный слой; 7 - бортик из утеплителя; 8 - стяжка из цементно-песчаного раствора; 9 - водоизоляционный ковер из эластомерной или термопластичной пленки с механическим креплением к профнастилу; 10 - герметик; 11 - парапетная плита; 12 и 13 - защитный фартук; 14 - оцинкованная сталь; 15 - заклепка комбинированная; 16 - стеновая панель; 17 - механическое крепление; 18 - доборный утеплитель; 19 - деревянный брусок антисептированный и антипирерованный; 20 - шуруп; 21 - негорючий утеплитель из минеральной ваты; 22 - ограждение; 23 - теплоизоляция.
1.1.31. При наружном водоотводе карнизные участки кровли должны быть усилены одним слоем дополнительного водоизоляционного ковра шириной не менее 250 мм, выполненного из рулонного материала, приклеиваемого к основанию под кровлю (при рулонных кровлях) или из одного слоя мастики с одной армирующей прокладкой (при мастичных кровлях).
1.1.32. Конек кровли при уклонах 3,0 % и более должен быть усилен на ширину 150-250 мм с каждой стороны, а ендова - на ширину 500-750 мм (от линии перегиба) одним слоем дополнительного водоизоляционного ковра из рулонного материала, приклеенного к основанию по продольным кромкам.
1.1.33. При применении в качестве основания под кровлю сборной стяжки, закрепляемой механическим способом к металлическому профлисту, в проекте кровли (в проекте производства работ) должна быть приведена деталь кровли с раскладкой элементов стяжки (плит) таким образом, чтобы крепеж попадал в верхнюю гофру профнастила.
1.1.34. В кровлях с травяным растительным покровом применяют специальные воронки с дренажным кольцом для отвода воды и доборными элементами, изготовленными из пластмассы.

Максимальное расстояние между водоприемными воронками неэксплуатируемых кровель не должно превышать 36 м

Расположение воронок в плане должно иметь единую стандартную привязку к продольным разбивочным осям, равную 450 мм, к поперечным осям, равную 500 мм.

Профнастил

Для устройства крыши профилированный настил необходимо подбирать очень аккуратно, а именно так, чтобы его длина была не менее длины ската кровли.

В таком случае исключаются поперечные стыки, и, при этом, повышаются влагозащитные качества кровли, а также снижается трудоемкость ее изготовления.

В случае, если скат кровли длиннее профнастила, его монтаж удобно осуществлять кладкой в направлении от нижнего ряда к верхнему.

Стыки профлиста по скату следует делать внахлест и заполнять герметиком.

Между верхним кровельным листом и теплоизоляцией нужно оставить вентилируемый зазор высотой до 40 мм.

Как правило, листы укладывают параллельно карнизу, горизонтально выровненному, со свесом 20 - 40 мм за карниз. Соседние листы крепятся одним саморезом.

Крепление профнастила к элементам деревянной обрешетки производится при помощи самонарезающих винтов, которые устанавливаются без предварительной сверловки отверстия.

Также могут использоваться шурупы с шестигранной или плоской головкой, под которую устанавливают пластиковую шайбу.

Правила крепления кровельного профнастила следующие:

1. в продольных стыках шаг крепления настила не должно превышать 500 мм;

2. со стороны ветровой планки профнастил крепится в каждую обрешетину;

3. профнастил крепится в месте прилегания волны (трапеции) к обрешетке;

4. листы крепятся в каждую волну (трапецию). К промежуточным обрешеткам допускается крепление настила через волну (трапецию).

Крепление профлистов с помощью гвоздей не допускается из-за возможного отрыва профлистов под действием ветра.

Для сохранения декоративных свойств профнастил ежегодно нужно промывать мыльным раствором.

МОНОПАНЕЛИ - КРОВЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Монопанели - это одна из новинок жесткой кровли, кровельное покрытие полной комплектной готовности для промышленного и гражданского строительства.

Готовая кровельная монопанель комплектуется еще на заводе. Можно сказать, крышу крыть начинают в заводских условиях. Основанием монопанели обычно служит несущий стальной оцинкованный профлист типа Н57-750-07 (окрашенный или неокрашенный), далее идет слой пароизоляции, затем теплоизоляция и основное кровельное покрытие - гидроизоляционная мембрана или также металлический профиль, но более легкого, чем в основании, профиля. Применение монопанелей универсально, от почти плоских крыш до 45°. Укладка производится встык швов, на плоской кровле с малым уклоном швы затираются раствором и покрываются герметиком, фиксируются механически, а швы заклеиваются гер-метик-лентой типа «Герлен», «Поликром». Работы можно вести в любое время года, намокание утеплителя исключено. При основании из ферм панели раскладывают по прогонам, изолируются стыки ленточным герметиком для пароизоляции, во избежание проникновения паров и влаги изнутри помещения. Само тело панели крепится саморезами, и место крепления герметизируется дополнительно.

Монопанель позволяет снизить трудоемкость в несколько раз, устраивзя «полный пирог» монтажом одного листа (монопанели).

Кроме того, вес такой конструкции значительно снижается, так как отпадает необходимость в обрешетке и контр-обрешетке. А значит, вся конструкция крыши становится легче. Транспортировать монопанель также проще, в комплектации сохраннее утеплитель и гидроизоляция, защищенные с обеих сторон профилем или мембраной. Профиль же обеспечивает пожарную безопасность конструкции.

Иногда монопанели выполняются на основе мембран, но тогда их применение можно отнести к мягкой кровле. И мембрана верхнего слоя нуждается в дополнительной защите - гравийной посыпке или слое геотекстиля.

Так, существует монопанель длиной до 12,4 м на основе полимера «Кромэл». В качестве утеплителя в такой конструкции используется заливочная теплоизоляция «Пенорезол» толщиной слоя 50, 80 и 100 мм. При монтаже для герметизации швов используется самоклеящуюся ленту «Кромэл-2».

«Сэндвич-панели»

Разновидность монопанелей для быстровозво-димых зданий, класс многослойных конструкций, в которых теплоизоляционный слой с обеих сторон зажат оцинкованным профилем. Сэндвич-панели подразделяются на стеновые, кровельные и отделочные (реконструкция и утепление старых сооружений).

Панели каждого типа обладают рядом конструктивных особенностей. В силу специфики нашего сборника рассмотрим глубже кровельные панели.

По своим характеристикам сэндвич-панели - это легкие, прочные и огнестойкие конструкции, значительно облегчающие труд кровельщика, выполняющие одновременно тепло-, звуко- и гидроизоляцию крыши.

Использовать панели желательнее на крышах с уклоном от 8°, а также для усиления и утепления межэтажных перекрытий с пролетом до 6 м.

Теплоизоляция одним слоем толщиной 35-250 мм выполнена из жесткого пенополиуретана на основе полиизоционата с огнестойкими добавками плотностью 45-60 кг/м3 (154). Как вы можете прочитать в разделе о теплоизоляции, пенополиуретан обладает одними из наилучших характеристик утеплителей. Наполняющая пространство между проф-листами пена состоит из мелких закрытых ячеек, содержащих вспенивающий газ с низкой теплопроводностью.

Кровельные сэндвич-панели используются для устройства крыш зданий и сооружений производственного и коммерческого назначения. Наружные поверхности обшивки панелей имеют устойчивое к коррозии покрытие, которое обладает высоким сопротивлением к стиранию, взаимодействию с кислотными средами и ультрафиолетовому излучению. Изготавливаются и поставляются необходимые доборные элементы.

Область применения:

Для кровель производственных зданий, эксплуатируемых в следующих условиях:

Неагрессивных и слабоагрессивных средах (крашеные панели - исполнение покрытия химстой-кое, атмосферостойкое и т.д.);

Относительная влажность воздуха - до 60%;

Степенью огнестойкости - IV;

Температура наружного воздуха 60°С

Толщина утеплителя с учетом изменения 3;

шаг прогонов - 3 м, длина панелей до 12 t

Стенки ячеек непроницаемы для жидкое газов, что надолго сохраняет исходные характ тики утеплителя.

Варьируя толщину пенополиуретанового < получаем панель необходимого назначения с х теристиками для определенной зоны примене

Ограждающими плоскостями сэндвич-панег ляются 2 профилированных листа толщиной С 0,8 мм. Профиль изготавливается из горячекап или холоднокатаной оцинкованной эмалирова или нержавеющей стали.

Утеплитель плотно прилегает к обшивке бе; тот и свободных полостей.

Выпускаются сэндвич-панели с защитной; коррозийной или гидроизоляционной пленке листах.

Сэндвич-панель поступает заказчику в по укомплектации, полной заводской готовности, вая к немедленному монтажу в любых погодны ловиях (155).

На торцах панели имеют прочный специал замок, позволяющий получить при монтаже на ную монолитную конструкцию.

Крепеж должен быть правильно подобран. сокую оценку производители сэндвич-панелей, метизам компании SFS, которая производит кр? ные элементы и разрабатывает технологии крег

Шурупы SDT оптимальны по динамическим нагрузкам температуры, ветра и механических воздействий.

Обычно из сэндвич-панелей выполняются кровли промышленного и сельскохозяйственного назначения, спортивных, складских помещений, холодильников. Кроме того, пенополиуретан является слабогорючим, поэтому сооружения из сэндвич-панелей относятся к зданиям IV-II степеней огнестойкости.

Технические характеристики сэндвич-панели, выпускаемой на Заинском заводе металлоконструкций «Тимер»:

Ширина - 750 мм;

Длина на заказ - до 7,2 м;

Вес 1 м2 -19,4 кг;

Толщина утеплителя - 110 мм;

Теплопроводность пенополиуретана - 0,023 Вт/мК;

Плотность - 45 кг/м3.

Профиль изготовлен из стального листа толщиной 0,5 - 0,8 мм, оцинкованного горячим способом со слоем грунта без травления и с нанесением специального покрытия, или из нержавеющей стали.

Несущий слой - Н57-750 мм.

Подстропильные фермы

Подстропильные фермы подразделяют на типы:
- ФПС - для покрытий со скатной кровлей
- ФПМ - для покрытий с малоуклонной кровлей;
- ФПН - то же, с предварительно напряженными стойками ферм
- ФП - для покрытий из плит длиной на пролет.

Сопряжения в зависимости от уклона крыши и размещения температурных швов

Фундаментные балки

Колонны. Для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок в промышленных зданиях предусматривают отдельные опоры - колонны. В современном индустриальном строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления прямоугольного или квадратного сечения. Сборные железобетонные колонны применяют для зданий с мостовыми кранами и без них. Для бескрановых зданий высотой до 10800 мм применяют колонны прямоугольного сечения размером 400х400 и 500х500 мм для крайних колонн, 400х600 и 500х600 мм - для средних

а - для бескрановых; б - с кранами; в - двухветвевые колонны для крановых пролетов; 1 - колонна крайнего ряда; 2 - то же, среднего ряда.

Для каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны прямоугольного и двухветвевого сечений. Они состоят из двух частей: надкрановой и подкрановой. Надкрановая часть - надколонник - служит для опирания несущей конструкции покрытия. Подкрановая часть передает нагрузку на фундамент от надколонника, а также от подкрановых балок, которые опираются на выступы консоли колонны. Крайние колонны крановых пролетов имеют односторонний выступ - консоль, средние - двусторонние консоли.

Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают фундаменты из железобетона в сборном или монолитном исполнении. Проектируют их, как правило, ступенчатой формы (см. схему ниже).

а - монолитный; б - сборный; 1 - бетонный столбик; 2 -железобетонная колонна; 3 - заделка бетоном; 4 - подливка раствором.

Фундаментные балки. Они служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты колонн. Фундаментные балки для наружных стен выносят за грани колонн, а для внутренних стен располагают между колоннами по линии их осей. Балки имеют тавровое (см. схему ниже) или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонн 6000 мм - 4950 мм, при шаге 12000 мм - 10700 мм.

а - таврового сечения; б - трапецеидального; в - поперечные сечения; г - опирание балок на фундамент.

Зазоры между торцами балок и фундаментов заполняют бетоном. По верхней поверхности балок устраивают гидроизоляцию. Пучинистые грунты из-под балок убирают и делают песчаную или шлаковую подсыпку.

Фонари.

П-образный. Длиной 6м- при пролёте 18м. 12м- в остальных случаях.

Зенитный: точечный (проще) и панельный. Длина фонаря должна быть < 82м, если больше делается разрез = шагу колонн.

Для устройства верхнего света и аэрации принимаются специальные верхние подстройки – Фонари.

Фонари и их конструкции так же как и покрытия и стеновые ограждения испытывают сложный комплекс различных воздействий: силовые, механические (вибрация, динамические нагрузки), температурные деформации, воздействие внутренней среды (химические биологические реагенты). Лучше всего этим требования удовлетворяют металлы, реже (из-за веса)– ж/б.

Классификация фонарей:

По назначению:

а) световые- преднозначенные только для освещения внутреннего пространства цеха.

б)аэрационные- предназначенные только для проветривания.

в)светоаэрационные.

По профилю поперечного сечения:

А)прямоугольные

Б)трапецевидные

В)треугольные

Г)М-образные

Д)шедовая

Е)Зенитная

Конструкции фонарных устройств: фонарные фермы или рамы и фанарные панели.

Ограждающие конструкции фонарей: покрытия, бортовые элементы, остекление.

Связи жёсткости- устраиваются по фонарным устройствам по принципу устройства связи по фермам.

Зенитный фонарь.

Световые- зенитные- фонари из оргстекла выполняются в точечном (купол) и протяжённом варианте. Они позволяют равномерно и активно освещать естественным светом расположенные под ними помещения. Светопроницаемые купола устанавливаются над отверстиями в плитах покрытия; своды – над отверстием образованным пропуском плиты. Фонари состоят из стального стакана трапециевидного сечения, установленного над отверстием в покрытии; деревянной опорной рамы, заведённой в верхнюю часть стакана, и светопроницаемого ограждения в виде двухслойных куполов или сводов. Теплоизоляционные свойства покрытия сохраняются за счёт герметизированной воздушной прослойки, расположенной между оболочками из оргстекла. Стальные стаканы устанавливаются на герметизирующие прокладки и свариваются с закладными или пристреленными к плитам элементами. Они окрашиваются эмалью, изнутри –белой. Деревянная опорная рама изготавливается из антисептированной древесины. Она прижимает рубероидный ковёр к оголовку стакана. Стык накрывается фартуком из оцинкованной стали. Светопроницаемые элементы из органического стекла опираются на деревянную опорную раму через герметизирующие прокладки из профилированной резины. Они привинчиваются к раме шурупами. Головки шурупов для защиты от коррозии устанавливаются в шайбу, накрываемую колпаком. Сверление отверстий для шурупов производится после приклеивания шайб. Стыки элементов свода уплотняются профилированными прокладками из морозостойкой резины и накрываются дуговыми накладками из оргстекла.

Понятие о промышленных зданиях. Классификация промышленных зданий по назначению.

Промышленные здания предназначены для размещения производства. По назначению делятся по тем отраслям производства, где используются.

Промышленные здания состоят из отдельных зданий, предназначенных для осуществления производственного процесса.

Конструктивные элементы промышленного здания:

конструкция покрытия, состоящая из несущей части (балки и фермы) и ограждающей части (плиты или элементы покрытия);

подкрановые балки, установленные на консоли колонн(если здание кранового типа)

фонари, обеспечивающие дополнительное естественное освещение и проветривание;

вертикальные ограждения (стены, окна, перегородки, двери);

специальные связи (горизонтальные и вертикальные), обеспечивающие пространственную жесткость здания.

Классификация промышленных зданий по назначению:

производственные (механосборочные, ремонтные);

энергетические (ТЭЦ, трансформаторные подстанции);

транспортно-складского хозяйства (склады,гаражи);

вспомогательные (помещения администрации).

2) Классификация промышленных зданий

По этажности:

одноэтажные (тяжелая промышленность);

многоэтажные (легкая промышленность);

смешанной эксплуатации.

По числу пролетов:

однопролетные;

многопролетные.

По наличию фонарей:

фонарные;

бесфонарные.

По капитальности:

1-й класс(максимальн. требования)

5-й класс(минимальные требования)

По степени долговечности:

1)менее 100 лет

2)менее 50 лет

3)не менее 20 лет

По наличию подъёмно-транспортного оборудования:

1)крановые

2)безкрановые

По материалу основных несущих конструкций:

Каркасные:

с ж/б каркасом;

с металлическим.

Бескаркасные:

с кирпичными стенами и покрытием из ж/б;

металлические или деревянные конструкции;

По объёмно-планировочному решению:

1)Сплошной застройки

2)павильонной застройки

В зависимости от расположения внутренних опор:

1)пролётные

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.

К атегория: Кровли

Конструкции покрытий промышленных зданий с кровлями из рулонных и мастичных материалов

В одноэтажных промышленных зданиях с кровлями из рулонных и мастичных материалов покрытия устраивают совмещенными (бесчердачными); в многоэтажных зданиях могут быть устроены и чердачные крыши.

Покрытия выполняют одновременно функции несущих и ограждающих конструкций промышленных зданий, служат для защиты помещений зданий от атмосферных осадков, от перегрева солнцем и зашищают от холода.

Покрытия в зависимости от степени утепления разделяются на теплые, полутеплые и холодные.

Над помещениями с нормальным или сухим температурно-влажностным режимом и относительной влажностью воздуха не свыше 60% при наличии внутренних водостоков покрытия устраивают теплыми или полутеплыми.

Теплые покрытия устраивают также над помещениями с повышенной влажностью воздуха (свыше 60%) для предотвращения образования конденсата водяных паров на поверхности потолка помещений, расположенных под покрытием.

Над неотапливаемыми помещениями зданий или над помещениями цехов с избыточными тепловыделениями покрытия устраивают холодные.

Покрытие (рис. 1) здания с кровлями из рулонных материалов состоит обычно из следующих элементов, расположенных один над другим:
а) основание (несущая конструкция);
б) пароизоляционный слой - из одного- двух слоев руберойда или известково-битум- ной мастики - защищает теплоизоляцию от увлажнения парами воздуха со стороны помещения;
в) теплоизоляция - из газобетона и других материалов - обеспечивает необходимую степень утепления покрытия;
г) выравнивающий слой (стяжка) служит основанием для гидроизоляционного слоя;
д) гидроизоляционный слой - из рулонных или мастичных материалов - обеспечивает водонепроницаемость покрытия;
е) защитный слой - посыпка из гравия или шлака - защищает гидроизоляцию от влияния атмосферных факторов и от механических повреждений.

Рис. 1. Схема расположения отдельных слоев в покрытии 1 -защитный слой; 2 - гидроизоляционный ковер: 3 - выравнивающий слой (стяжка): 4 - теплоизоляция; 5 - пароизоляция; 6 - несущая основа из железобетонных плит; 7 - каналы для осушающей вентиляции

В ряде конструкций покрытий зданий отдельные элементы могут отсутствовать. Так, например, в покрытиях из газо-, пепо- или керамзитобетонных панелей над помещениями с нормальным температурно-влажностным режимом пароизоляционный слой можно не устраивать.

Рис. 2. Схемы конструкций невентилируемых покрытий а - с теплоизоляцией, раздельной от несущей конструкции; б - с теплоизоляцией, являющейся одновременно и несущей конструкцией покрытия; 1 - защитный слой; 2 - гидроизоляция; 3 - выравнивающая стяжка; 4 - теплоизоляция; 5 - пароизоляция; 6 - несущие железобетонные плиты; 7 - отделочный слой

В практике отечественного строительства применяют следующие конструкции покрытий с несущими конструкциями из сборных железобетонных или ячеистых армированных бетонов:
1) с теплоизоляцией, раздельной от несущих конструкций (рис. 2, а), находящейся под действием нагрузки вышележащих слоев покрытия и снега и выполняемой из жестких плитных материалов (мало изменяющих свою плотность во времени);
2) с теплоизоляцией, совмещенной с несущей конструкцией (рис. 2,6), - плиты из армированных ячеистых или легких бетонов (газо-пенобетон, керамзитобетон, шлакобетон, термозитобетон, пемзобетон).

Гидроизоляционный слой в этом случае можно устраивать из рулонных материалов, наклеиваемых непосредственно по плитам, или из мастичного слоя без устройства выравнивающих стяжек. Оклеивать эти плиты слоем рулонного материала или наносить мастичный слой рекомендуется в заводских условиях (остальные слои ковра наклеивают на месте работ).

Несущие конструкции покрытий следует выполнять из сборных железобетонных крупноразмерных элементов, отвечающих требованиям индустриализации строительства. Для несущих конструкций покрытий в некоторых случаях можно применять и сборно-монолитный железобетон. Несущие конструкции должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости и пожарной безопасности, а также соответствовать долговечности других частей зданий; в местах стыков сборных плит должен обеспечиваться равный прогиб с целью исключения возможности разрыва гидроизоляционного ковра. Стыки плит рекомендуется замоноличивать цементным раствором марки не ниже 100. Уклоны кровель целесообразнее осуществлять за счет наклонного расположения несущего основания.

Покрытия большой протяженности разрезают на отдельные участки температурными швами, расстояние между которыми при сборных Железобетонных конструкциях должно быть не более 60 м, а при монолитных - 40 м.

Пароизоляция. Конструкция пароизоля- ционного слоя покрытий назначается по проекту в зависимости от влажности воздуха в помещениях в зимних условиях. Над помещениями с нормальным влажностным режимом (относительная влажность воздуха до 60%) пароизоляционный слой в покрытиях не устраивают, при относительной влажности воздуха до 75% пароизоляция состоит из одного слоя рулонного материала, наклеенного на мастике, а при влажности свыше 75% - из двух слоев рулонного материала с наклейкой на мастике. Пароизоляционный слой выполняют также из известково-битумной мастики, количество слоев мастичного слоя принимается по проекту.

Для оклеечной пароизоляции применяют толь беспокровный (толь-кожа), пергамин, руберойд. Поверхность пароизоляции из беспокровных материалов (толь, пергамин) должна быть сверху окрашена мастикой. Беспокровный толь приклеивают на дегтевой мастике, а пергамин и руберойд - на битумной. Основание покрытия перед наклейкой материалов пароизоляционного слоя должно быть выровнено раствором, а также очищено от грязи и пыли.

Пароизоляционный слой устраивают сплошным с подъемом в местах примыканий к стенам на высоту не менее 100 мм. Напуск полотнищ рулонных материалов в швах смежных полотнищ составляет 50-70 мм.

Теплоизоляция. Для утепления покрытий рекомендуется применять плиты из пеностекла, пенокералита, ячеистого бетона (газо-пе- нобетон или пеносиликат), из керамзитобето- на, цементного фибролита и других подобных материалов. Использовать для теплоизоляции материалы в засыпке (шлаки, пемза) допускается лишь в исключительных случаях, когда невозможно использовать плитные утеплители.

Теплоизоляционные материалы укладывают в дело в во (душно-сухом состоянии и предохраняют от увлажнения атмосферными осадками, главным образом за счет немедленного устройства поверх теплоизоляции гидроизоляционного слоя. Для временной защиты от увлажнения атмосферными осадками во время производства работ теплоизоляцию можно покрывать рулонными материалами, полиамидной пленкой, брезентом и т. п.

Наиболее прогрессивными конструкциями, применяемыми в настоящее время при устройстве покрытий промышленных зданий, являются комплексные кровельные панели, совмещающие одновременно несущие и теплоизоляционные функции, на них в заводских условиях устраивают гидроизоляцию из одного слоя рулонного материала (остальные слои ковра наклеивают непосредственно на. месте строительства).

НИИ по строительству Министерства монтажных и специальных строительных работ РСФСР предложена и внедрена в строительство конструкция покрытия из комплексных кровельных панелей.

Ендовы покрытия приняты сборными из предварительно напряженных железобетонных тонкостенных панелей, имеющих лотковую форму, с наклонной плитой-днищем, образующим 2-3%-ный продольный уклон к воронкам внутренних водостоков. Панели бывают длиной 6-12 м при ширине 1 м в зависимости от шага колонн. На поверхность панелей в заводских условиях наклеивают один слон рулонного ковра.

Выравнивающий слой (стяжка). В покрытиях с плитными или сыпучими, утеплителями для получения ровного и жесткого основания под гидроизоляцию из рулонных материалов устраивают выравнивающий слой в виде стяжки из цементно-песчаного раствора, литого песчаного асфальтобетона или из сбор ных плоских железобетонных плит.

Толщина цементно-песчаной стяжки из раствора марки не ниже 50 принимается при укладке по плитным утеплителям 15-20 мм, по сыпучим 25-30 мм; толщина асфальтовой стяжки по плитам должна составлять 15- 20 мм. Асфальтовые стяжки устраивают на кровлях с уклоном не более 20Непрочность на сжатие литого песчаного асфальтобетона должна быть не ниже 8 кг/см2 при температуре +50°С. Сборные железобетонные плиты должны быть из бетона марки не ниже 100.

Асфальтобетонные стяжки обычно выполняют при устройстве кровель в осенне-зимний период, а также при необходимости ускорения кровельных работ; стяжки для предотвращения деформаций следует разрезать на квадратные участки с размерами сторон в 4 м.

В районах, имеющих месторождения и карьеры гипса, для стяжек целесообразно применять гипсобетоны.

В местах примыканий кровель к стенам и парапетам для плавного подъема рулонного ковра на высоту его подъема устраивают борта или выкружки из цементно-песчаного раствора марки не ниже 25. Для создания уклонов кровель в ендовах на дне последних устраивают набетонки из легких бетонов с водоразделом между воронками. Уклоны в ендовах должны быть не менее 1%, а у воронок водостоков на расстоянии 0,5-1 м от оси воронки- не менее 5%.

Рис. 3. Разбивка ендовы при устройстве стяжки 1 - воронка; 2 - водораздел; 3 - стяжка

Поверхность цементно-песчаных стяжек для лучшей приклейки нижнего слоя рулонного ковра необходимо огрунтовывать.

Гидроизоляцию можно устраивать из рулонных кровельных материалов или в виде мастичной, безрулонной кровли. Конструкции рулонного ковра или безрулонной гидроизоляции назначаются проектом. Количество слоев рулонного ковра принимают с учетом уклонов кровель.

В кровлях из рулонных битумных материалов в нижние слои укладывают пергамин или двусторонний руберойд с мелкой минеральной посыпкой (РМ), а верхний слой устраивают из руберойда с крупнозернистой цветной посыпкой (РЦ) или с чешуйчатой посыпкой (РЧ). Все слои ковра наклеивают на битумной мастике.

Плоские кровли устраивают из кровельного беспокровного толя с наклейкой всех слоев на дегтевой мастике. Покровные двусторонние кровельные материалы можно наклеивать на холодных или на горячих мастиках, а беспокровные-на горячих мастиках. При устройстве кровель из рулонных материалов совместное применение битумных и дегтевых мастик допускать не следует.

Безрулонные кровли из холодных асфальтовых мастик. В настоящее время наряду с рулонными кровлями на горячих битумных мастиках все более широкое применение находят безрулонные кровли из холодных ас фальтовых мастик.

Безрулонные кровли из холодных асфальтовых мастик имеют ряд преимуществ перед кровлями из рулонных материалов:
1) холодные асфальтовые мастики применяются в голодном виде;
2) работы по устройству безрулонных кровель могут быть комплексно механизированы;
3) трудоемкость нанесения гидроизоляционного слоя меньше, чем при устройстве кровель из рулонных материалов;
4) холодные асфальтовые мастики за счет введения цемента и асбестового волокна не размываются дождем и не оплывают при нагреве солнечными лучами;
5) покрытия из этих холодных мастик водонепроницаемы и обладают достаточной механической прочностью.

Конструкция теплого покрытия с безрулонной гидроизоляцией из холодных асфальтовых мастик (рис. 4, а) состоит из несущей железобетонной плиты; пароизоляционного слоя толщиной 10-15 мм из холодной асфальтовой мастики, нанесенной в два слоя, теплоизоля-

Рис. 4. Конструкции безрулонных кровель из холодных асфальтовых мастик а - утепленное покрытие; б - холодное покрытие; 1 - стеклоткань; 2 -- холодная асфальтовая мастика; 3 - цементная стяжка; 4 - пенобетон; 5 - пароизоляция из холодной асфальтовой мастики; 6 - несущая железобетонная плита; 7 - цементный раствор

В холодном покрытии с безрулонной гидроизоляцией из холодных асфальтовых мастик паро-теплоизоляционные слои не устраивают (рис. 5, б).

Защитный слой устраивают поверх выполненной гидроизоляции для защиты водоизоли- рующего ковра от атмосферных воздействий и механических повреждений.

При уклонах кровель 5-10% поверхность гидроизоляционного слоя окрашивают горячей мастикой и посыпают ее крупнозернистым песком или мелким гравием с зернами в 3- 10 мм.

При уклоне кровель более 10% защитный слой выполняют путем окраски поверхности гидроизоляционного слоя горячей битумной мастикой слоем 2-3 мм.

Если верхний слой гидроизоляционного ковра выполнен из рулонных материалов с чешуйчатой или крупнозернистой посыпкой, то защитный слой не устраивают.

Рис. 5. Примыкание кровель из рулонных материалов к стенам и парапетам а - примыкание кровли из рулонных материалов к стене с перекроем «в вилку»; б - деталь примыкания гидроизоляционного ковра плоской толевой кровли к стене; в -примыкание плоской кровли к парапету; 1 - стяжка; 2 - несущая плита; 3 - гидроизоляционный ковер; 4 - защитный фартук; 5 - цементный раствор; 6 - деревянная рейка; 7 -деревянная пробка; 8 - двухслойное гравийное защитное покрытие гидроизоляционного ковра; 9 - борт из раствора или бетона; 10- теплоизоляция; 11 - пароизоляция

Рис. 6. Примыкание рулонного гидроизоляционного ковра к различному оборудованию а - к трубам и мачтам; б- к вентиляционной шахте; 1 - труба или мачта; 2 -обжимное кольцо; 3 - промазка суриком; 4 - зонт из оцинкованной кровельной стали; 5 - просмоленная пакля; 6-патрубок; 7 - дополнительный слой мешковины; 8 - гидроизоляционный ковер (основной) из четырех слоев толь-кожи; 9 - двухслойное защитное гравийное покрытие гидроизоляционного ковра; 10 - основание (стяжка) под гидроизоляционный ковер. II - борт из раствора или бетона; 12 - теплоизоляция; 13— пароизоляция; 14 - несущая плита покрытия: 15 - вентиляционная шахта: 16 - крепление зонта оцинкованными дюбелями; 17 - оцинкованные гвозди с шайбами; 18 - антисептированный деревянный брусок; 19 - слой толь-кожи

Защитный слой плоских водонаполненных крыш с многослойным гидроизоляционным ковром из беспокровного толя (толь-кожи) устраивают путем окраски поверхности ковра горячей дегтевой мастикой, в которую втапли- вают гравийную или шлаковую посыпку. После устройства первого защитного слоя по нему аналогичным способом устраивают второй защитный слой.

Для защитного слоя используют сухой и чистый гравий или шлак с крупностью зерен 5-15 мм.

Детали покрытий. Устройству деталей покрытий (примыкания ковра к стенам, обделка воронок водоспусков, бортов фонарей, труб и пр.) в процессе производства кровельных работ следует уделять особое внимание, так как при некачественном выполнении кровля в этих. местах, как правило, протекает.
Места примыканий рулонного ковра к выступающим частям здания (парапетам, трубам, фонарям) поверх основного покрытия оклеивают дополнительно слоем рулонного гидроизоляционного материала. Ковер в местах примыканий должен плавно подниматься по наклонному борту или выкружке стяжки на высоту не менее 300 мм для покрытий зданий, строящихся в I, II и IIIA климатических районах, и не менее чем на 150 мм для крыш зданий, строящихся в ШБ и IV климатических районах. Края ковра в местах примыканий к стенам (рис. 5, а) и парапетам (рис. 5, в) заводят в выдру, надежно закрепляют оцинкованными гвоздями к антисептированным рейкам и защищают фартуком из оцинкованной кровельной стали. Шов выдры заделывают цементно-песчаным раствором марки не ниже 25.

Гидроизоляционный ковер допускается заделывать в борозду бетонных камней (рис. 5,6), при этом края ковра и фартука закрепляют в борозде к деревянным пробкам и заделывают цементным раствором.

Для обеспечения надежной водонепроницаемости кровель в местах примыканий гидроизоляционный ковер на вертикальных плоскостях выполняют отдельно от основного гидроизоляционного ковра с сопряжением полотнищ гидроизоляционных материалов примыкания внахлестку или в вилку. Примеры решения примыканий ковра к вентиляционной шахте и трубам показаны на рис. 6.

Деформационные швы должны проходить через все слои покрытия без нарушения водонепроницаемости гидроизоляционного ковра. В деформационных швах (рис. 7) устраивают компенсаторы из оцинкованной кровельной стали по линии пароизоляции и гидроизоляции. Компенсаторы устанавливают на мастике и прочно закрепляют к деревянным антисеп- тированным рейкам. Шов заполняют минеральной ватой или другими видами упругих теплоизоляционных материалов.

Обделка воронок внутренних водостоков. Места примыканий к водосточным воронкам оклеивают дополнительным слоем пропитанной битумом (дегтевой мастикой) прочной ткани (стеклоткань, мешковина и т. п.); ткань наклеивают на закраины чаш воронок и примыкающую к ней часть основания. Конструкции водоприемников должны обеспечивать герметичное и прочное соединение их с гидроизоляционным слоем кровель. Для нормального водосбора осадков и обеспечения условий производства кровельных работ, связанных с обделкой мест примыканий ковра к воронкам водостоков, воронки следует располагать на открытых свободных площадках. Во избежание застоя воды воронки необходимо ставить несколько ниже поверхности кровли. Воронки водостоков должны быть чугунными.

Рис. 7. Конструкция деформационных швов а - в плоском покрытии; б - в пологом покрытии; 1 - оцинкованная кровельная сталь или пластмасса; 2 - верхний компенсатор из оцинко!анной кровельной стали; 3 - дополнительный слой гидроизоляции; 4- гидроизоляционный козер, 5 - двухслойное гравийное защитное покрытие под гидроизоляционный ковер; 6 - борт из раствора или бетона; 7 - теплоизоляция; 8 - пароизоляция; 9 - несущая плита; 10 - нижний компенсатор из оцинкованной кровельной стали; 11 - теплоизоляция из волокнистого материала (минеральная вата и т. п.); 12- ан- тисептированные деревянные бруски; 13 - оцинкованные гвозди; 14 - доски 120 X 50; 15 - деревянные пробки; 16 - кирпич

Рис. 8. Примыкание гидроизоляционного ковра к воронкам внутреннего водостока а - примыкание ковра к воронке внутреннего водостока с переливным патрубком на плоских крышах, охлаждаемых слоем воды; б - примыкание ковра к воронке внутреннего водостока при пологом покрытии; 1 - приемный колпак; 2 - съемный патрубок; 3 - прижимное кольцо; 4 - шпилька с гайкой; 5 - водоприемная чаша воронки с переходным патрубком; 6 - цементный раствор (или бетон); 7 - дополнительные два слоя гидроизоляции; 8 - гидроизоляционный ковер; 9 - дополнительный слой мешковины, пропитанный мастикой; 10 - основание под рулонный гидроизоляционный ковер 11 - теплоизоляция; 12 - пароизоляция; 13 - несущая плита; 14 - зажимной хомут. 15 - сальник; 16 - стояки; 17 - патрубок; 18 - асфальтовая мастика; 19 - просмоленная прядь

Конструкция примыкания гидроизоляционного ковра к воронкам внутренних водостоков для пологих кровель показана на рис. 9.

Слой воды для охлаждения плоских водо- наполненных толевых кровель по высоте составляет 25-35 мм и регулируется высотой переливных патрубков, устанавливаемых в чашах водоприемных воронок. Вода в отсеки кровли поступает из водопроводной сети, для спуска воды переливные патрубки вынимают из воронок.

Рис. 9. Конструкции покрытий с асбестоцементными кровлями 1 - ферма; 2 - прогон; 3 - листы ВУ или УВ

Карнизы. Для предохранения гидроизоляционного ковра от отрыва ветром, а карнизов от намокания свесы покрытий защищают оцинкованной сталью (рис. 10,6), концы ковра защемляют на карнизе гребнем обжимного козырька из оцинкованной кровельной стали.

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».

Рис. 39. Конструктивные элементы здания: а - крыша; б - покрытие

Покрытие включает в себя крышу, чердачное перекрытие и пространство между ними (чердак). Крыша, в свою очередь, состоит из несущих конструкций (стропил, опорных брусьев, стоек, подкосов и т. п.) и кровли (основного гидроизоляционного слоя).

Поверхности крыши здания называются скатами.

Для отвода атмосферных и талых вод с крыш скаты выполняются с уклоном.

Классификация покрытий

покрытия зданий классифицируются по следующим признакам:

1) по типу водоотвода:

а) покрытия с наружным водоотводом, который осуществляется с помощью желобов и водосточных труб (наружный организованный водоотвод). Покрытия с наружным водоотводом допускается применять для зданий высотой не более 5 этажей;

б) покрытия с внутренним водоотводом, который осуществляется с помощью системы ливневой канализации, состоящей из водоприемных воронок и вертикальных канализационных стояков, расположенных внутри здания.

Рис. 40. Водоотвод: а - наружный; б - внутренний: 1 - скат; 2 - конек; 3 - ребро; 4 - ендова (разжелобок); 5 - водосборный лоток; 6 - водоприемная воронка; 7 - парапет

2) по величине уклона скатов:

а) скатные покрытия с уклоном от 3 до 90°. Данный тип покрытия разделяется на два подтипа - пологие покрытия (уклон от 3 до 45°) и крутые покрытия (уклон от 45° до 90°). Количество скатов крыши может быть различным и зависит от объемно-планировочного и архитектурнохудожественного решений здания, его геометрических размеров, заполнения чердачного пространства и других требований.

Несущие конструкции скатных покрытий выполняются из дерева с пропиткой антипиренами или из металла.

б) плоские покрытия с уклоном скатов от 0,6 до 3°. Уклон скатов обозначается в градусах, процентах, в долях и в виде дроби. В табл. 1 приведено соотношение этих величин для различных уклонов.

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.

Полувальмовая (двускатная) крыша имеет срезанные вершины над торцовыми стенами в виде треугольников (вальм).

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

Складчатая крыша образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Рис. 42. Формы крыш: 1 - шатровая; 2 - полувальмовая; 3 - конусная; 4 - мансардная с полувальмой; 5 - многощипцовая (четырехщипцовая); 6 - купольная; 7 - пирамидальная (шпилеобразная)

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

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых арочных свода. Многощипцовая крыша образуется от соединения скатов плоскостей.

Торцы стен под двускатными плоскостями называют щипцами.