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

Материал кровли		Срок службы, лет
Асбестоцементные плоские листы, плитки
Волнистые асбестоцементные листы
Глиняная черепица		60 и более
Кровельная листовая сталь черная
Кровельная листовая сталь оцинкованная
Рулонные материалы двухслойные, на мастике
Рубероидные по пергамину
Деревянная дранка

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).

Основное назначение крыши состоит в том, чтобы 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 и плоские. Форма крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

По конструкции крыши различают чердачные и бесчердачные.

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 (рис. 1, а) скатом опирается на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная крыша (рис. 1, б) состоит из двух плоскостей, опирающихся на стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцовых стен между скатами называют щипцами.

Шатровая крыша (рис. 1, в) имеет четыре треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке.

Вальмовая (четырехскатная) крыша (рис. 1, г) образуется от соединения двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцовых скатов, называемых вальмами.

Полувалъмовая (двускатная) крыша (рис. 1, д) имеет срезанные вершины над торцовыми стенами в виде треугольников (вальм).

Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем (рис. \,е) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.

Сводчатая крыша (рис. 1, ж) в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая крыша (рис. 1, з) образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Куполообразная крыша (рис. 1, и) по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием по кольцу на цилиндрическую стену.

Крестовый свод (рис. 1, к) представляет собой четыре сомкнутых арочных свода.

Многощипцовая крыша (рис. 1, л) образуется от соединения скатов плоскостей. Торцы стен под двускатными плоскостями называются щипцами.

Шпилеобразная крыша (рис. 1, м) состоит из нескольких крутопадающих треугольных скатов, сомкнутых к вершине.

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

Крыша из косых поверхностей (рис. 1, о) состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на стены.

Крыша с внутренним водостоком (рис. 1, п) широко распространена в современном промышленном и гражданском строительстве.

Плоские крыши (рис. 1, р) 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 эксплутационных расходах компенсирует этот недостаток. В последнее время большое распространение получили новые конструкции крыш из железобетонных сборных панелей.

Конструкции крыш

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

Несущие конструкции воспринимают нагрузку 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.

Пароизоляцию устраивают из рулонных битумных, полимерных пленочных или обмазочных материалов.

Теплоизоляцию устраивают из легких бетонов, битумоперлита, керамзита, минераловатных, перлитопластбетонных, перлитобитумных, перлитофосфогелевых плит и др.

Кровлю выполняют из рулонных, мастичных и штучных (черепицы, асбестоцементных плит, стальных и деревянных настилов) материалов.

Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные (рис. 2, а) и чердачные (рис. 2, б).

Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов:

• I - чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными составами (безрулонная кровля);
• II - чердачные с кровлей из рулонных материалов;
• III - бесчердачные из однослойных панелей, выполненных из легких или ячеистых бетонов;
• IV - бесчердачные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал;
• V - бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона; по которым уложены плиты из эффективных утепляющих материалов;
• VI - бесчердачные построечного исполнения многослойной конструкции с засыпным утеплителем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов.

В соответствии с Инструкцией по проектированию сборных железобетонных крыш жилых и общественных зданий (ВСН 35-77) Госгражданстроя приняты следующие определения для всех крыш.

Чердак - объем, ограниченный покрытием, фризовыми стенами и чердачным перекрытием.

Покрытие - верхняя ограждающая конструкция, одновременно выполняющая несущие, гидроизолирующие, а при бесчердач-ных (совмещенных) крышах и при теплых чердаках также теплоизолирующие функции.

Кровля - верхний элемент покрытия, выполненный из водонепроницаемых материалов и защищающий здание от атмосферных осадков.

Защитный слой - элемент кровли, предохраняющий гидроизоляционный ковер от механических повреждений, непосредственного воздействия солнечной радиации.

Выдра - борозда под выступом, образованным напуском кладки или выступающим бортом.

Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком.

Бесчердачные (совмещенные) крыши выполняют функции несущих и ограждающих конструкций верхнего этажа зданий. Конструкция бесчердачной крыши состоит из следующих элементов (рис. 3): несущей конструкции 2, которая должна отвечать необходимым условиям прочности, жесткости и трещиностой кости во время монтажа и в эксплуатационных условиях; пароизоляционного слоя 3, предохраняющего от проникновения водяного пара из помещений в толщу конструкции крыши (устраивают в случае необходимости); теплоизоляционного слоя 4, обеспечивающего требуемое сопротивление теплопередаче; кровельного ковра 6, который устраивают по основанию из цементных или асфальтовых стяжек 5 или по поверхности комплексных панелей.

Безрулонные крыши жилых зданий, имеющих более пяти этажей, устраивают с внутренним водоотводом (рис. 4).

Невентилируемая бесчердачная крыша состоит из ряда уложенных в покрытие железобетонных плит 2 (см. рис. 3).

Вентилируемая бесчердачная крыша представляет собой покрытие из панелей облегченной коробчатой конструкции - асбестоцементных плит . При этом в конструкции плит предусмотрены приточно-вытяжные продухи для вентиляции внутренней полости.

Комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности (рис. 5) совмещают несущие, паро- и теплоизоляционные функции. Они состоят из двухслойных плит, нижний слой (несущая основа) которых из тяжелого железобетона, верхний - из ячеистого бетона или керамзито-бетона, пенопласта, фибролита. Комплексные панели могут быть различных конструкций. В качестве несущей основы иногда применяют сборную предварительно напряженную плиту. Пароизоля-цией служит рубероид марки РПП. Применение комплексных панелей покрытий повышенной заводской готовности позволяет 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.

Крыши из стальных профилированных настилов широко используют в промышленном строительстве. Панель покрытия (рис. 6, а) выполняют из несущих профилированных настилов и комплексных пенополистирольных либо стеклопластовых и минераловатных плит повышенной жесткости. В качестве несущих настилов панелей используют стальные оцинкованные профили (рис. 6,6). Швы между панелями заделывают с помощью вкладышей (рис. 6, в). 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.

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 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 деревянных или кирпичных зданий в сельской местности. Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственные здания).

Наслонные стропила (рис. 7, а) устраивают тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслон-ными 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 (мауерлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Висячие стропила (рис. 7, б) представляют собой две стропильные ноги 3, соединенные снизу затяжкой 11, 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 9. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок 14, 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.

Пароизоляция , выполняемая под теплоизоляцию на несущие конструкции, защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. 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 мастику или холодные асфальтовую либо битумно-кукер-сольную мастики.

Для оклеечной пароизоляции применяют рулонные материалы - рубероид или пергамин, наклеиваемые на горячей битумной, холодных битумной или битумно-кукерсольной мастиках.

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 теплоизоляцию выполняют из плит заводского изготовления. Такие плиты выпускают из легких ячеистых бетонных смесей, пенопластов на основе пенополиуретана, пенополистирола, минераловатных жестких и полужестких плит, перлитобетона 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.

По форме крыши делят на скатные и плоские. Форма крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

По конструкции различают крыши чердачные и бесчердачные.

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

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 торцевых скатов, называемых вальмами.

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

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

Сводчатая крыша в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или другой 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 арочных свода.

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

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

Сферическая оболочка по начертанию 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.

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

КОНСТРУКЦИИ КРЫШ

Покрытие - верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий. При наличии чердака покрытие называют чердачным. Покрытие выполняет гидроизолирующие, а при бесчердачных (совмещенных) крышах , теплых чердаках также и теплоизолирующие функции.

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 о холода и перегрева солнцем.

Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов. Монолитную теплоизоляцию выполняют из легких бетонных смесей, 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, перлита 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.

Несущие конструкции воспринимают нагрузку 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.

Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные и чердачные. Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов:

• чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными составами (безрулонная кровля)
• чердачные с кровлей из рулонных материалов
• бесчердачные из однослойных панелей, выполненных их легких или ячеистых бетонов
• бесчердасные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал
• бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона, по которым уложены плиты из эффективных утепляющих материалов
• бесчердачные построечного исполнения многослойной конструкции с засыпным утеплителем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов

Инверсионные кровли. Кровли из рулонных и мастичных материалов могут быть выполнены в традиционном (при расположении кровельного ковра над теплоизоляцией) и инверсионном (при размещении кровельного ковра под теплоизоляцией) вариантах.

Конструктивное решение покрытия с кровлей в инверсионном варианте включает: железобетонные сборные или монолитные плиты; кровельный ковер; теплоизоляцию; разделительный (фильтрующий) слой - холст из синтетических волокон; пригруз из гравия или бетонных плиток.

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 (производственные здания).

Наслонные стропила 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 опираются в деревянных рубленых или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях - на верхнюю обвязку, в каменных - на опорные брусья (мауэрлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Висячие стропила представляют собой две стропильные ноги, соединенные снизу затяжкой, 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. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок, 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. Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком.

Бесчердачные (совмещенные) крыши выполняют функции несущих и ограждающих конструкций верхнего этажа зданий. Конструкция бесчердачной крыши состоит из следующих элементов: несущей конструкции, которая должна отвечать необходимым условиям прочности, жесткости и трещиностойкости во время монтажа и в эксплуатационных условиях; пароизоляционного слоя, предохраняющего от проникновения водяного пара из помещений в толщу конструкции крыши (устраивают в случае необходимости); теплоизоляционного слоя, обеспечивающего требуемое сопротивление теплопередаче; кровельного ковра, который устраивают по основанию из цементных или асфальтовых стяжек или по поверхности комплексных панелей.

Безрулонные крыши жилых зданий, имеющих более пяти этажей, устраивают с внутренним водоотводом.

Невентилируемая бесчердачная крыша состоит из ряда уложенных в покрытие железобетонных плит.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

Кровля (кровельное покрытие) здания состоит из следующих элементов: наклонных плоскостей, называемых скатами, наклонных и горизонтальных ребер, образуемых пересечением скатов. Горизонтальные ребра называют коньком. Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки. Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (располагаются горизонтально) или фронтонными свесами (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к н6астенным желобам и отводится через водоприемные воронки в водосточные трубы и далее в ливневую канализацию.

Водоотвод в зависимости от уклона кровли может быть организованный (наружный или внутренний) или неорганизованный - только наружный.

Наружный организованный водоотвод устраивают с помощью водосточных желобов и наружных водосточных труб, исходя из следующих указаний:

• настенные или подвесные желоба устанавливают на крышах, покрытия которых выполнены с уклоном более 15%;
• продольный уклон желобов должен быть не менее 2%;
• борта желоба делают высотой 120 мм;
• расстояние между водосточными трубами - не более 24 м;
• площадь водосточной трубы в свету принимают из расчета 1,5 кв. см ее сечения на 1 кв. м площади кровли.

Внутренний организованный водоотвод с наружным выпуском рекомендуется для крыша зданий, расположенных во всех климатических районах.

Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемной воронки, стояка, отводной трубы и выпуска. Эта система должна обеспечивать удаление воды с крыши как при положительной, так и при отрицательной температуре наружного воздуха. Отвод воды из системы внутреннего водоотвода рекомендуется осуществлять в наружную сеть дождевой или общесплавной канализации. Площадь кровли, приходящуюся на одну водосточную воронку, определяют из расчета не более 0,75 кв. м кровли на 1 кв. см поперечного сечения водоотводящей трубы. Водоприемные воронки внутренних водостоков располагают по продольной оси крыши. Устраивать водоприемные воронки и их стояки в наружных стенах или вблизи них не разрешается, так как стены могут промерзать.

Наружный неорганизованный водоотвод как исключение допускается делать на зданиях высотой до пяти этажей в районах с количеством осадков не более 300 мм в год. Такой водоотвод разрешается на односкатных крышах со сбросом воды в сторону дворового фасада. Над входом в здание с неорганизованным водоотводом необходимо устраивать козырьки.

Уклоны кровельных панелей безрулонных крыша назначают в зависимости от их конструкций. Так, для крыша с неорганизованным водоотводом уклон панелей 5…10%, с внутренним организованным водоотводом - 5…7%.

ОСНОВАНИЯ ПОД КРОВЛИ

Основанием под рулонные и мастичные кровли являются поверхности сборных железобетонных плит и теплоизоляции без стяжки или с цементной или асфальтовой стяжкой под ней. Под кровлю из штучных материалов применяют деревянные основания (сплошные и разреженные) из брусков или брусьев и досок.

Основания под кровли устраивают по горизонтальным, вертикальным и наклонным поверхностям здания, выступающим над крышей (парапетным стенкам, трубам, шахтам). В верхней части вертикальных поверхностей для закрепления рулонного ковра закладывают антисептированные деревянные рейки.

В местах перехода основания от горизонтальной поверхности к вертикальной делают наклонный переходный бортик с уклоном 45 градусов и со сторонами 100х100 мм.

Выравнивающую стяжку под рулонный ковер, которая также является основанием, устраивают из цементно-песчаного раствора марки 50…100, песчаного асфальтобетона или устраивают сборную стяжку из асбестоцементных листов. Температурно-усадочные швы шириной 5 мм располагают через 6 м. Толщина стяжки из раствора при укладке по бетону 10…15 мм, по жестким монолитным и плитным утеплителям 15…25 мм, по сыпучим и нежестким плитным утеплителям 25…30 мм. Сборная стяжка - асбестоцементный лист толщиной 10 мм. Асфальтобетонное основание под кровлю должно быть разрезано температурно-усадочными швами шириной 10 мм на квадратные участки со сторонами 4 м. Швы покрывают полосками из рулонного материала шириной 150 мм, приклеивая их точечно с одной стороны шва во избежание разрыва рулонного ковра при деформации основания.

Поверхности оснований вне зависимости от материала, из которого они выполнены, должны быть ровными и непрогибающимися.

Не допускаются местные обратные уклоны и впадины, которые могут вызвать застой воды на кровле.

Просветы между поверхностью основания под кровли из рулонных материалов и контрольной трехметровой рейкой, не должны превышать 5 мм при укладке рейки вдоль ската и 10 мм - при укладке ее поперек ската; просветы между поверхностью основания под кровли из штучных материалов и контрольной трехметровой рейкой не должны быть более 5 мм в обоих направлениях. Просветы допускаются только плавно нарастающие, не более одного на 1 м длины.

Деревянные сплошные основания укладывают под асбестоцементные листы. Основания под плитки выполняют в один слой с зазором между досками не более 10 мм.

Деревянные разреженные основания из брусков сечением 50х50 мм и досок сечением 20х200 мм устраивают под покрытие асбестоцементными волнистыми листами, листовой сталью, черепицей и деревянными изделиями.

История развития кровли

История развития кровли очень тесно связана с развитием самих домов. Еще первобытные люди строили себе жилища с покрытием над головой, которое давало защиту людям от негативных воздействий и капризов природы. В качестве материала для такого покрытия вначале использовался, как правило, вереск, трава или шкуры диких животных. Это были своего рода односкатные крыши. Но поскольку человечество и история не дремлет, то уже совсем скоро начали появляться новые жилищные сооружения. И в первую очередь, это были землянки - специальные сооружения, которые представляли собой достаточно глубокие ямы, двух- или четырехскатными крышами, которые доставали до самого края углубления. Потом начался некий своеобразный застой в этом деле. Но время шло, появлялись новые архитектурные возможности, развивались новые ремесла. А вместе с развитием искусства и мастерства видоизменялось и жилище человека. С течением времени возлюбленной кровлей для многих народов мира становится натуральная черепица. Она и сегодня сохраняет свой статус "Королевы Крыш". Это во многом объясняется свойствами и качествами черепицы. Сегодня люди научились изготовлять такую качественную и надежную черепицу, которая не боится капризов природы. Поэтому можно сказать, что в этом деле человек взял верх над природой.

Формы и функции кровли

На сегодняшний день принято различать множество форм кровли. Каждая из этих форм, конечно же, имеет свои преимущества и недостатки, выполняет свои функции.

Двускатная крыша

Двускатная крыша, пожалуй, одна из самых распространенных форм кровли на сегодняшний день. Конструкция двускатной крыши, которая не поддается влиянию времени, хорошо зарекомендовала себя как с конструктивной точки зрения, так и с архитектурной. Двускатная крыша представляет собой конструкцию с наклонными стропилами. При этом существует множество вариантов двускатных крыш, которые могут отличаться по положению кровельного склона, высотой кровельного карниза, и т.д. Конструкция двускатной крыши позволяет использовать любые кровельные материалы, применяемые в строительстве. Двускатная крыша служит для защиты здания от атмосферных осадков, резких колебаний наружной температуры и солнечных лучей. Она имеет достаточно выразительный внешний вид, проста в изготовлении и надежна в эксплуатации. Именно эти преимущества двускатных крыш создают большое заслуженное доверие к ним.

Односкатная крыша

Как правило, этот тип крыши устанавливается на пристройках, простых строениях, складских и производственных помещениях. Кровельная поверхность односкатной крыши в большинстве случаев расположена так, чтобы противостоять ветру, дождю и снегу. На солнечной стороне эта форма кровли позволяет устроить световые окна большой площади. Хотя сегодня этот тип крыш в домах уже редко где используется, поэтому они не пользуются таким уж большим спросом.

Это два основных вида кровли. Хотя это совсем далеко не все. Например, можно еще выделить такие известные виды крыш как: шатровая крыша, вальмовая, мансардная крыша. Каждая из них играет свою особую роль

Функции кровли

Можно выделить следующие полезно-защитные функции кровлей:

· Защита от осадков

Одна из важнейших функций кровли - это защита дома от влаги в виде дождя, снега и града. Пожалуй, одна из самых главных функций.

· Защищенность от огня

Как известно, крыши домов сделанные из соломы или дерева, пожар представляют наибольшую опасность для дома. Теперь же, благодаря современным кровельным материалам риск возникновения пожара значительно снизился.

· Поддержание нужной температуры

Крыша, как известно, подвергается колебаниям температуры. В течение всего дня крышу нагревает солнце, а ночью она охлаждается. Эти температурные изменения размеров прекрасно выдерживает такой чешуйчатый кровельный материал как натуральная черепица. Это позволяет сохранять необходимый температурный баланс.

· Защита от излучения

Современная кровля позволяет Вам защититься от ультрафиолетовых лучей, а также негативного воздействия теплового излучения

КРОВЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ КРОВЕЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

В технологии строительства под кровлей понимают верхнее водоизоляционное покрытие, которое защищает здания и сооружения от проникновения атмосферных осадков. Кровля должна быть морозо- и термостойкой, крепкой настолько, чтобы выдерживать нагрузку от снега и ветра, а эксплуатируемая - выдерживать еще и технологическую нагрузку.

Работы по устройству кровель называются кровельными. Технология кровельных работ определяется, прежде всего, видом материалов для кровельных покрытий.

Кровли делают из рулонных материалов (рулонные кровли), мастик (мастичные кровли) и из штучных материалов (асбестоцементные, черепичные, металлические и др. кровли).

Индустриальными принято называть такие кровли, которые сделаны без применения кровельных материалов. В этом случае водозащитную роль выполняет монолитный специальный бетон с высокими гидроизоляционными показателями или плиты из такого бетона.

Многофункциональными или эксплуатируемыми называют кровли, которые кроме выполнения водозащитных функций, служат основанием для спортивных, обзорных или вертолетных площадок, садов, ресторанов и т.п.

На украинском рынке материалов кровельных покрытий в настоящее время сложилась ситуация, когда старые материалы (часто морально устаревшие), продолжают производиться и применяться, но в то же время появляются и используются новые современные материалы. Их можно классифицировать по различным признакам.

Предлагается следующая классификация кровельных материалов (рис. 1.1), с учетом специфики технологии их применения и уже накопленного опыта практического использования.

Кровельные работы среди других строительных работ наиболее трудоемкие и наименее механизированные.

Поэтому очень важное значение принимает вопрос выбора конструктивно-технологического решения кровель зависит от типа и класса сооружения; типа и конструкции крыши, ее уклона, а также места устройства кровли (завод, строительная площадка и др.).

УСТРОЙСТВА МЯГКИХ КРОВЕЛЬ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Во все времена возведению крыш на домах уделялось особое внимание, постоянно совершенствовались их конструкции, технологии устройства, применялись новые материалы.

В течение нескольких десятилетий в массовом строительстве широко применялись кровли на основе битумных материалов. Их называли «мягкими кровлями». Они с успехом применяются и сегодня как при ремонте, реконструкции старых зданий, так и при строительстве новых. Тем не менее, сегодня в этой области строительства произошла настоящая революция.

Появилось огромное количество модифицированных, улучшенных специальными добавками битумных материалов на негниющей основе, совершенно новые типы мягких покрытий: полимерные мембраны, двухкомпонентные мастики и пр.

На сегодняшнем рынке присутствует огромное количество таких материалов.

Производство материалов на подверженных гниению основах (толь, пергамин, рубероид) значительно сократилось и запрещено к применению при новом строительстве.

Их место заняли материалы на неподдающихся гниению (синтетических) основах. Вместо картона и бумаги в качестве основы в них используется стеклохолст, полиэстер, стеклоткань и т.п.

С появлением битумно-полимерных материалов началась новая эра в этой области, и сейчас объемы их выпуска растут с каждым годом.

Такие изменения потребовали кардинального изменения технологии устройства кровель из битумных материалов, а так же разработки принципиально новых технологий (в случае использования полимерных и других современных эффективных материалов).

К сожалению, даже в существующих учебных пособиях такие технологии представлены в очень сокращенном варианте, а некоторые, вообще отсутствуют.

В настоящем разделе пособия представлены технологии устройства мягких кровель, основанные на использовании эффективных современных материалов.

Кровли из рулонных материалов

Рулонные материалы представляют собой полотнища, скатанные в рулоны. Полотнища выпускаются шириной около 1000 мм и длиной от 7 до 20 м, длина полотнища определяется толщиной материала, составляющей обычно 1,0-6,0 мм.

Рулонные материалы могут обеспечивать водонепроницаемость даже при нулевых уклонах, а верхний предел рекомендуемых уклонов составляет 45-50°С. Кровельный ковер из современных рулонных материалов, как правило, является двухслойным. Поэтому различают материалы для нижнего и для верхнего слоя. Вес 1 м кровельного ковра, в зависимости от вида материала и количества слоев составляет примерно от 5 до 12 кг.

Рулонные кровельные материалы различают по следующим основным признакам:

По структуре полотна :

Основные (одно- и многоосновные);

Безосновные.

По виду основы :

На картонной основе;

На асбестовой основе;

На стекловолокнистой основе;

На основе из полимерных волокон;

На комбинированной основе.

По виду компонента покровного состава , вяжущего или материала:

Битумные (наплавляемые, ненаплавляемые);

Битумно-полимерные (наплавляемые, ненаплавляемые);

Полимерные (эластомерные, вулканизированные и невулканизированные, термопластичные).

По виду защитного слоя :

Материалы с посыпкой (крупнозернистой, чешуйчатой, мелкозернистой, пылевидной);

Материалы с фольгой;

Материалы с пленкой.

В настоящее время на рынке присутствуют рулонные материалы нескольких поколений, для производства которых применяются различные компоненты, как для основы, так и для покровных слоев.

К первому поколению рулонных материалов относятся битумные на картонной основе (рубероид, рубемаст и т.п.). В настоящее время они почти не применяются, т.к. не отвечают современным требованиям.

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Кровли производственных зданий.

Способы отвода дождевых и талых вод с покрытия.

1. Наружный водоотвод с покрытия.

   Внутренний водоотвод с покрытий.

Полы промышленных зданий.

1. Требования к полам.

   Воздействия на полы.

   Конструктивные элементы полов.

   Виды полов.

1. Кровли производственных зданий

Как ранее отмечалось, кровли промышленных зданий работают в тяжелых эксплуатационных условиях. Помимо воздействий внешней и внутренней среды на прочность и водонепроницаемость кровли оказывают влияние неравномерная осадка здания, температурные деформации, усадка железобетонных настилов, вибрация и прочие.

Материал и конструкцию кровли назначают в основном в зависимости от уклона покрытия и вида воздействий. По виду материалов кровли подразделяют на рулонные, мастичные, асбестоцементные и металлические.

Рулонные кровли являются одними из распространенных в отечественной и зарубежной практике строительства. Их выполняют из рубероида, толя, гидроизола и полимерных пленок.

Кровли из рубероида, толя и гидроизола устраивают четырех слойными при уклонах до 2,5% и трехслойными – при уклонах от 2,5 до 10%. Двухслойные кровли рекомендуются при уклонах от 15 до 25% и только на теплостойких мастиках. Для наклейки рубероида, толя и гидроизола используют горячие и холодные мастики с различной теплостойкостью. Горячие мастики дегтевого, битумного и битумно-резинового состава в водоизоляционном ковре наносят слоями не меньше 2 мм, а холодные битумные и битумно-латексно-кукерсольные – не меньше 1 мм. Для повышения срока службы рулонных кровель их делают малоуклонными (1,5-2,5%) и покрывают защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику.

Изменением № 2 ДБН В.2.6-14-97 «Конструкции зданий и сооружений. Покрытия зданий и сооружений» Госстрой Украины законодательно запретил при проектировании и устройстве кровельных ковров использование традиционных рубероидов на картонной основе с покровной массой из оксидированного битума (типа РКП, РКБ и др.) и предписал использование современных рулонных кровельных наплавляемых битумно-полимерных материалов на негниющих основах с покровной массой из модифицированного битума.

Рулонные кровли относятся к числу трудоемких конструкций. В целях механизации работ по их устройству применяют наплавляемые рубероиды, наклеиваемые методом разогрева утолщенного покровного слоя или пластификации их растворителем. Другим средством снижения трудоемкости кровельных работ и расхода материалов является сокращение количества слоев рулонного ковра. Этим требованиям лучше соответствуют полимерные и битумно-полимерные рулонные кровельные материалы из отечественных это бутилкор, битулизол, гидробутил и армогидробутил. Эти материалы позволяют устраивать надежные кровли из одного слоя.

За рубежом вместо наклейки пленок к основанию используют метод свободной укладки. Так в САШ этим методом выполняют до 50% всех однослойных кровель. Из листов, выпускаемых шириной 15 м и толщиной 1,1 и 1,5 мм предварительно склеивают карты площадью до 900 м 2 . После их укладки они пригружаются слоем гравия толщиной 40-50 мм или крепят с помощью винтов со специальными шайбами.

Мастичные кровли обладают высотными водоизоляционными свойствами, устойчивы против атмосферных и механических воздействий. Их выполняют из горячих битумных или резинобитумных мастик либо на водных битумных эмульсиях. Эксплуатационные качества мастичных кровель значительно повышаются при армировании их стеклохолстами, стеклосетками, рубленным стекловолокном и при устройстве защитного слоя из мелкого гравия.

Количество слоев мастики и армирующих прокладок от двух до четырех в зависимости от уклона кровли.

Мастичные кровли выполняют с применением жидких составов на основе полимеров (силикол, тиокол и т.п.). такие кровли устраивают по массивному бетонному основанию; на него насухо укладывают армирующую ткань и наносят жидкий состав полимера. Для защиты от стирания полимерный слой после вулканизации окрашивают.

В таблице 8.1 приведены физико-технические свойства некоторых материалов, рекомендуемых для водоизоляционного ковра.