|
|
Аурика Луковкина
Архитектура и устройство крыши
ВведениеВсякому человеку, сталкивающемуся с проблемой постройки крыши, ясно, что она является не только элементом дома. От самой зари человечества крыша в первую очередь представляет собой элемент защиты от непогоды и способствует, по мере повышения требований к комфорту, развитию архитектурного искусства, этот элемент архитектуры подвергается постоянному совершенствованию с целью улучшения защитной функции постройки. Так или иначе, человек всегда стремится иметь «надежную крышу над головой».
Таким образом, крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания, одновременно выполняющая несущие, гидроизолирующие, а при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, еще и теплоизолирующие функции.
Основное назначение современной крыши заключается в защите людей от внешних воздействий, таких, как дождь, снег, ветер, жара, мороз, вредные облучения и вещества, пыль, пожар.
Можно сказать, что крыша – это один из главных элементов здания, она должна выдерживать ветровые и снеговые нагрузки и соответствовать противопожарным нормам, а, кроме того, выполнять декоративные функции. Ведь кроме всего прочего крыша является элементом архитектурного оформления здания. Именно эта часть здания бросается в глаза при подъезде к населенному пункту, ведь крыши создают характерный для данного поселения облик.
На базе свойственных для данной местности стиля архитектуры, климатических условий и имеющихся в наличии материалов выбираются конструкции и формы крыши. Основным конструктивным элементом крыши является самый верхний, то есть непосредственно кровля, наружный водонепроницаемый слой кровельного «пирога».
Часто в разговорной речи и технической литературе понятия «крыша» и «кровля» используются как синонимы. Понятие «крыша» более общее – оно включает в себя кровлю как один из конструктивных элементов. В соответствии с действующими нормативными документами:
Кровля – это верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий. Современные крыши – это, прежде всего, новые материалы и технические решения, улучшающие такие показатели, как надежность, долговечность и эстетический вид. Выбор материалов кровельной системы должен быть основан на принципе согласования сроков службы всех составляющих. Главным экономическим показателем при выборе кровельного материала является не стоимость за единицу площади конкретного кровельного покрытия, а стоимость всей кровельной системы при заданных сроке службы и эксплуатационных характеристиках. Надежность и долговечность крыши обеспечивается также правильным выполнением работ по монтажу (обустройству) всей кровельной системы.
Существует множество кровельных материалов: асбестоцементные волнистые или плоские листы, кровельная сталь, натуральная черепица, металлочерепица, кровельная медь, алюмоцинк, различные виды рубероида, и даже такие экзотические материалы, как дранка, листовой сланец, дерн, камыш и т. д.
Основанием, поддерживающим кровлю, является обрешетка. Материал и конструкция обрешетки зависят от типа кровли. В большинстве случаев – это деревянные бруски 50х50 мм и более. Под крупноразмерные кровельные элементы, такие как стальной профилированный настил, это могут быть прогоны из прокатной стали (швеллер, уголок).
Современные крыши – это, прежде всего, новые материалы и технические решения, улучшающие такие показатели, как надежность, долговечность и эстетический вид. Выбор материалов кровельной системы должен быть основан на принципе согласования сроков службы всех составляющих. Главным экономическим показателем при выборе кровельного материала является не стоимость за единицу площади конкретного кровельного покрытия, а стоимость всей кровельной системы при заданных сроке службы и эксплуатационных характеристиках. Надежность и долговечность крыши обеспечивается также правильным выполнением работ по монтажу (обустройству) всей кровельной системы.
Нагрузка от снега, собственного веса кровли через обрешетку передается на стропила, которые являются основным несущим нагрузки элементом крыши.
Крыши подразделяются на чердачные и бесчердачные.
Чердак – это пространство между поверхностью покрытия (крыши), наружными стенами и перекрытием верхнего этажа. Он надежно защищает дом от холода, обеспечивает вентиляцию и проветривание конструктивных элементов крыши. С конструктивной точки зрения, чердак значительно повышает надежность и долговечность крыши, однако, увеличивает стоимость здания по сравнению с домом, имеющим мансарду. В бесчердачных крышах последняя выполняет одновременно и функции чердачного перекрытия; в этом случае крышу называют покрытием, или совмещенной крышей.
Мансарда – этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши, при этом линия пересечения плоскости крыши и фасада должна быть на высоте не более 1,5 м от уровня пола мансардного этажа. Внутреннее пространство дома при этом используется максимально, отчего стоимость здания существенно уменьшается.
Крыши бывают утепленными или холодными. Чердачные крыши для большинства зданий выполняют холодными. Холодная крыша защищает здание только от атмосферных осадков; теплозащита помещений верхнего этажа обеспечивается (в случае необходимости) чердачным перекрытием. Бесчердачные крыши могут быть холодными (над неотапливаемыми строениями) и теплыми (над отапливаемыми зданиями).
По форме крыши делятся на скатные и плоские:
1. Плоская крыша – это крыша, имеющая уклон менее 2,5%. Она может быть эксплуатируемой.
2. Скатная крыша – это крыша, имеющая уклон более 2,5%.
В самом общем виде к основным элементам крыши относятся:
1. несущая конструкция, состоящая из деревянных балок, стропил или сборных ферм, состоящих из верхнего и нижнего поясов и заключенной между ними решетки из скосов и подкосов;
2. основания под кровлю;
3. гидро– и теплоизоляционного слоя;
4. кровли.
Выбирают конструкцию крыши в зависимости от применяемого кровельного материла, а также с учетом уклона кровли, длины перекрываемого пролета, сечения стропил и обрешетки, и величины снегового покрова.
С наружной стороны устраивают карниз, который может быть разной конструкции и оформления. Карниз устраивают так, чтобы между ним, стенами и крышей не было щелей, что весьма важно для предохранения от образования конденсата в печной трубе. Для строительства бань чаще всего применяют односкатные или двускатные крыши. Уклон крыши выбирают в зависимости от применяемого кровельного материала и обилия атмосферных осадков в данной местности. Вообще уклон колеблется от 10 до 60o. При этом следует учитывать, что на крутую кровлю требуется больше материалов.
Глава I
МауэрлатыВ каменных, кирпичных и бетонных стенах по всему их периметру укладывают балки или брусья-мауэрлаты, на которых при помощи шипов и гнезд крепят стропила.
Мауэрлаты – это подстропильные брусья, лежащие на верхнем обрезе наружных стен, на которые опираются нижние концы стропильных ног. Другими словами, мауэрлат – это брус, служащий опорой наслонных деревянных стропил и предназначенный для распределения нагрузки, создаваемой крышей сооружения. В случае каменных стен, мауэрлат располагается на верхнем внутреннем обрезе стен.
Стропильные ноги опираются на мауэрлат, распределяющий сосредоточенную нагрузку от стропил равномерно вдоль всей наружной стены. В каменных зданиях при частой расстановке стропил (1,0–1,5 м), а при стенах из малопрочных материалов независимо от расстояния между стропильными ногами, мауэрлаты укладываются по всему периметру наружных стен. В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат – брусья толщиной 140–160 мм.
(Рис. 1) Опирание наслонных стропил в каменных зданиях.
Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.
В местах примыкания к кирпичной кладке мауэрлат с двух сторон опиливается. Все места соприкасания мауэрлата с кладкой следует антисептировать, а между кладкой и мауэрлатом прокладывать изоляционную бумагу или толь. Мауэрлат обычно выполняется из бревен диаметром в 18–20 см. При редкой расстановке стропильных ног (более 1,5–2,0 м) взамен сплошных мауэрлатов укладывают отдельные коротыши длиной в 60–80 см только в местах опирания стропильных ног.
Чтобы мауэрлаты и концы стропильных ног были доступны для осмотра, нижняя поверхность мауэрлата должна отстоять от верха чердачного перекрытия не менее, чем на 35–50 см. В пролете между наружными стенами стропильные ноги опираются на один или несколько продольных прогонов, которые являются основными продольными элементами наслонных стропил.
Мауэрлаты для защиты от увлажнения изолируют от контакта со стенами прокладкой из двух слоев толя или рубероида.
Если толщина, досок, применяемых для стропил, обычно равна 40–50 мм, а брусьев – 60-140 мм, то мауэрлаты выполняют из брусьев сечением от 100х100 мм до 180–200 мм, отесанных на два канта. Лежни имеют такие же сечения при установке их на сплошные стены. При установке их на столбы размер сечения лежней принимается по расчету. Сечения всех элементов крыши (стропил, обрешетки, кобылок и т. д.) уточняется расчетом на прочность и при необходимости – на жесткость. Для экономии древесины вместо сплошных мауэрлатов можно использовать и отдельные бруски.
Когда стены толстые и свес большой, а балки укладывают по внутреннему краю стены, возможен прогиб в кровле. Чтобы этого не случилось, мауэрлат следует положить с отступом от внутреннего края стены. Место прогиба выравнивают, прибивая к концам стропильных ног «кобылку» – доску на ребро.
Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлаты из окантованных бревен диаметром 18–20 см, которые укладывают по внутреннему обрезу стены. Мауэрлаты связывают в углах врубками вполдерева и скрепляют скобами. Одинарное или двойное сопряжение стропильной ноги с затяжкой делают в зуб и скрепляют скобами.
Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля.
(Рис. 2, а) показана стропильная нога с подкосом, опертым на мауэрлат, положенный на обрез стены на уровне верха чердачного перекрытия.
При наличии одной промежуточной опоры стропильные ноги опирают на мауэрлаты наружных стен и на продольный прогон, опертый на стойки, устанавливаемые на промежуточные опоры.
(Рис. 2, б, в) Показаны стропила с одним рядом стоек и подкосами жесткости только против стоек.
(Рис. 2, г) стропила с одним рядом стоек и с подкосами у каждой стропильной ноги.
Конструкция наслонных стропил при двух промежуточных опорах показана на рисунке. В схеме, показанной на фигуре, на промежуточную опору передается одностороннее давление от подкосов, поэтому в местах расположения стоек ставятся распорки.
(Рис. 3, а, б) Конструктивные схемы односкатных наслонных стропил в поперечном разрезе. а – стропила с двумя рядами стоек и подкосами жесткости, б – стропила с двумя рядами стоек и подкосами против каждой ноги.
В мауэрлатах и прогонах в местах опирания на них стропильных ног вытесывают горизонтальные площадки.
Во избежание сноса крыши ветром нижние части стропильных ног через одну должны быть прикреплены скруткой из 2–3 проволок (d – 2–3 мм) к костылю, заделанному в стену на 200–300 мм ниже мауэрлата. Стропильные ноги прикрепляются к мауэрлатам также при помощи скоб; в районах с сильными ветрами мауэрлаты в свою очередь прикрепляются проволокой или скобами к кладке. Опирание на продольный прогон бревенчатой стропильной ноги показано на рисунке 4, а дощатой и из пластин – на фигурах 7 и 8. Стойка соединяется с прогоном шипом.
Стыки стропильных ног следует назначать так, чтобы использовать полную длину бревна или доски; стык может быть расположен на стойке или на консоли.
Бревенчатые стропильные ноги связываются в стыке болтами (d = 12–16 мм), а дощатые – гвоздями диаметром в 5,0–5,5 мм.
При загнивании концов стропил, опирающихся на мауэрлат, поступают следующим образом.
На чердачное перекрытие кладут бревно, опирающееся на 2–3 балки. В него упирают подкосы из досок, прибитые к стропильной ноге гвоздями, расстояние от которых до загнившего места должно быть не менее 200 мм.
(Рис. 4) Укрепление стропильной ноги при загнивании ее конца: 1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – накладки и подкосы из досок; 4 – гвозди длиной 120–150 мм, 5 – бревно, опирающееся на 2–3 балки.
(Рис. 5) Укрепление стропильной ноги вблизи загнившей части мауэрлата: 1 – мауэрлат; 2 – подкосы; 3 – стропильная нога; 4 – сгнившая часть мауэрлата. Для ремонта мауэрлата, загнившего на незначительной длине, стропильную ногу скобами крепят к подкосам, упирающимся в мауэрлат и прикрепленным скобами к неповрежденному его участку.
(Рис. 6) Опирание стропильной ноги при загнивании мауэрлата на значительной длине: 1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – сгнившая часть мауэрлата; 4 – накладки и подкосы из досок; 5 – брус длиной 0,8–1,0 м, опирающийся на штыри; 6 – металлические штыри (длина 400–500 м, диаметр 20 мм), забиваемые в кладку.
При загнивании значительной части мауэрлата к стропильной ноге прибивают накладки из досок. Упирают их в новый дополнительный мауэрлат, установленный ниже сгнившего и закрепленный штырями в кладку стены.
(Рис. 7) Усиление стропильной ноги в средней части накладками: 1 – накладки и подкосы из досок; 2 – сгнившая часть стропильной ноги.
Для усиления загнивших посредине стропильных ног к ним прибивают 2 накладки из досок толщиной 50–60 мм. Гвозди забивают по концам накладок в неповрежденную часть стропильной ноги.
Глава II
СтропилаСтропила являются основным несущим элементом крыши, воспринимающим нагрузки от веса кровли с обрешеткой, от веса снега на кровле, а также ветровые нагрузки. Для удержания крыши на стенах, стропила крепят к последнему, а лучше к предпоследнему венцу при помощи скоб.
По конструкции стропила подразделяются на две основные группы; наслонные и висячие. Основным различием наслонных и висячих стропил является наличие у последних нижней затяжки, воспринимающей усилие распора от стропильных ног (см. рис. 1). Крыши с наслонными стропилами устраивают в домах, имеющих опорные стены. Пролет между опорами может достигать 4,5 м. При пролете от 5 до 6 м под стропила ставят подкосы. Наслонные стропила имеют не менее двух неподвижных точек опоры стропильных ног у концов (в коньке и на продольной стене) и не дают распора на стены.
Висячие стропила имеют неподвижные точки опоры стропильных ног в нижних концах и на продольной стене. Они дают распор, который воспринимает затяжка.
На рисунках показаны наслонные (8) и висячие (9) стропила.
(Рис. 8) Наслонные стропила: 1 – стропильная нога; 2 – ригель; 3 – чердачное перекрытие.
(Рис. 9) Висячие стропила: 1 – мауэрлат; 2 – стропильная нога; 3 – затяжка; 4 – бабка; 5 – подкос.
Наслонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью – на промежуточные опоры. Висячие же стропила опираются только концами на стены здания. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м. Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую наслонными стропилами до 12 м, а двух опор – до 15 м. В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы (10), в каркасных – на верхнюю обвязку (11).
(Рис. 10) Опирание наслонных стропил в деревянных брусчатых или рубленых зданиях: 1 – шип; 2 – стропильная нога.
(Рис. 11) Опирание наслонных стропил в деревянных каркасных зданиях: 1 – балка перекрытия; 2 – стропильная нога.
Стропила выполняют из бревен, брусьев и досок. На дощатые стропила расходуют на 15–20% меньше древесины, чем на стропила из бревен. Размеры отдельных элементов стропил определяются расчетом.
Практикой проектирования и строительства определены некоторые ориентировочные правила устройства стропил:
1. Стропила ставят на расстоянии 0,6–1,5 м друг от друга.
2. Для конструктивных элементов наклонных и висячих стропил при длине элемента не более 6,5 м можно применять бревна диаметром 18–20 см.
3. Конструктивные элементы стропил выполняют без их отески, за исключением одной стороны стропильных ног для укладки обрешетки.
4. Мауэрлаты отесывают на два канта и покрывают смолой.
5. Расстояние сгораемых элементов стропил и кровли от внутренней поверхности дымохода должно быть не менее 38 см. Стропила крепят к стене «скрутками» из проволоки или скобами, а между собой ветровыми связями. Скрутка представляет собой кусок крупной проволоки, один конец которой прикреплен к стропильной ноге, а другой – к костылю, вбитому в шов каменной кладки на расстоянии 300–350 мм от верхнего края стены или к балке чердачного перекрытия. В рубленых деревянных домах вместо скрутки используется железная скоба, соединяющая стропила со вторым венцом сруба. Свес крыши образуют концы стропил, выступающие наружу на 40–50 см, и «кобылки» – доски, прибитые гвоздями к стропилам.
1. Деревянные стропила
Наслонные стропила более просты по конструкции и экономичны, однако для их применения необходимо наличие внутренних стен или несущих перегородок. Эти стропила состоят из пары отдельных наклонных стропильных ног, опирающихся нижним концом на верх стен, а верхними, соединенными друг с другом концами, – на прогон, поддерживаемый стойками. Опорой для стоек служат несущие внутренние стены или перегородки. Наслонные стропильные ноги делают из бревен толщиной 13–20 см, из пластин 15/2-20/2 см или досок толщиной не менее 5 см. Стропила располагают на расстоянии от 1 до 1,5 м друг от друга. Для уменьшения прогиба стропильных ног при недостаточной их толщине ставят подкосы из бревен толщиной 13–15 см, брусьев или парных досок, а в некоторых случаях (при несимметричных внутренних опорах) – ригели (повышенные затяжки) из пластин сечением не менее 13/2 см, а также из брусьев или парных досок.
Наслонные стропила применяются в тех случаях, когда расстояние (пролет) между конструкциями, на которые опираются стропила (стены, столбы), не превышают 6–7 м. Такие пролеты легко перекрыть деревянными стропилами (из досок, брусков, бревен), располагаемыми через 0,8–1,6 м. При этом внутренние стены и столбы, используемые для опоры стропил, выводят до уровня выше верха чердачного перекрытия примерно на 20 см. Далее по ним укладывают лежни из деревянных брусков с сечением около 100х100 мм. или из окантованных на 2 канта бревен. По лежням устанавливаются стойки с шагом 4–6 м. По этим стойкам устанавливаются верхний продольный брус, называемый прогоном. Это может быть коньковый прогон или промежуточный прогон. На эти прогоны опираются стропила.
Нижние концы стропильных ног опираются на подстропильные брусья-мауэрлаты, лежащие на верхнем обрезе наружных стен. Во избежание срыва крыши ветром нижние концы стропильных ног через одну крепят к стене с помощью проволочной скрутки (из проволоки диаметром 4–6 мм.) и стальных ершей, заделанных в стену.
Для обеспечения пространственной жесткости конструкции крыши, а также для разгрузки верхних прогонов, между стойками и прогонами устанавливают подкосы. Система, состоящая из верхнего прогона, лежня, стоек и подкосов образуют жесткую подстропильную раму или ферму (в том случае, когда лежни опираются на столбы).
Наклонные стропила на односкатных крышах опираются своими концами на две наружные или на наружную и внутреннюю опоры. При пролете между опорами от 5 до 6 м под стропила ставят подкосы.
Для разгрузки стропильных ног и уменьшения их сечения между стойками и стропилами устанавливают подкосы, превращающие стропильные ноги в двухпролетные балки вместо однопролетных. За счет этого резко снижаются изгибающие моменты в стропилах, что позволяет уменьшить высоту сечения, уменьшить расход материалов и снизить их вес.
Для устройства обрешетки на карнизных свесах крыши к нижним концам карнизных ног прибивают доски толщиной 30–40 мм, которые как бы продолжают карнизную ногу. Эти доски называются кобылками. Длина кобылки должна обеспечить требуемую величину свеса кровли, обеспечивающего надежный отвод воды от стен здания. Так как кобылки находятся в зоне возможного замачивания, их необходимо тщательно антисептировать для защиты от гниения.
Сопряжения элементов стропильной системы выполняются при дощатых стропилах – на гвоздях, для элементов из брусьев или бревен – на врубках, шипах, скобах.
Наслонные стропила состоят из поперечных элементов и продольных элементов. Основными поперечными элементами являются стропильные ноги, которые воспринимают нагрузку от собственного веса крыши, снега и ветра и передают ее на наружные и внутренние опоры. Стропильные ноги выполняются из бревен, брусьев, пластин или досок леса марки «2» (2-й сорт).
В зависимости от материала, из которого выполнено здание, стропильные ноги могут крепиться:
– на верхние венцы в деревянных, рубленых или брусчатых зданиях:
(Рис. 12) Крепление стропильных ног на верхние венцы. 1 – шип, 2 – стропильная нога.
– на верхнюю обвязку в деревянных каркасных зданиях:
(Рис. 13) Крепление стропильных ног на верхнюю обвязку. 1 – балка перекрытия, 2 – стропильная нога.
– на опорные брусья – мауэрлат – в каменных зданиях, толщина мауэрлата при этом должна быть 150–160 мм, а сам он может быть цельным (по всей длине здания) или частичным (брусья подкладываются только под стропильную ногу):
(Рис. 14) Крепление стропильных ног на опорные брусья – мауэрлат. 1 – мауэрлат, 2 – стропильная нога, 3 – затяжка, 4 – чердачное перекрытие.
Расстояние между стропильными ногами из бревен и пластин обычно 1,5–2,0 м, а из досок 1,0–1,75 м. При пролетах в 4,5–6,0 м стропила могут быть выполнены из бревен диаметром 18–20 см или пластин из них. У бревен обтесывается только верхний кант для удобства укладки обрешетки, внизу же бревно, во избежание излишнего ослабления, оставляется без обтески. Дощатые стропильные ноги делаются обычно из досок 6х22 см.
Если стропильные ноги выполнены с небольшим сечением, то предохранить их от провисания можно с помощью решетки из стойки, подкосов и ригеля. Стойки и подкосы изготавливаются из досок шириной 150 мм и толщиной 25 мм или из деревянных пластин, полученных из бревна с диаметром не менее 130–140 мм.
(Рис. 15) Крепление стропильной ноги в затяжку. 1 – стропильная нога, 2 – затяжка, 3 – шип.
При установке стропильная нога врубается в затяжку. Чтобы ее конец не скользил по затяжке и не скалывал ее, врубать ногу надо зубом, высота которого составляет 1/3, высоты затяжки, шипом или с использованием обоих способов.
Кроме того, затяжка будет оставаться целой и не скалываться, если установить стропила на расстоянии примерно 300–400 мм от края. Стропильная нога врубается в конец затяжки, а зуб при этом отодвигается как можно дальше.
Для усиления крепления стропила используют двойной зуб. Высота зубов может быть одинаковой, но чаще всего их делают так, чтобы высота первого составляла 1/5 толщины затяжки, второго – 1/3. Для первого зуба на затяжке делается упор и шип, а на стропиле – проушина; для второго – только упор.
(Рис. 16) Крепление стропильной ноги двойным зубом. 1– стропильная нога, 2 – затяжка.
Окончательно размеры сечений устанавливаются расчетом, но, независимо от результатов его, сечение стропильных ног должно иметь размеры: из бревен – не менее d = 12 см, из пластин – не менее d/2 = 14/2 см, из досок – не менее 4х15 см.
Стропильные ноги соединяют с ригелем врубкой сковороднем вполдерева. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем и скобой (рис. 16). Для того чтобы соединить между собой составные части затяжки, применяются зуб, болты и накладки из металла. Бабка соединяется с затяжкой при помощи хомута. Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 550 мм.
(Рис. 17) Соединение ригеля и стропильной ноги: 1 – стропильная нога; 2 – ригель; 3 – скоба.
(Рис. 18) Скос крыши: 1 – стропильная нога; 2 – затяжка; 3 – скоба.
Концы стропильных ног присоединяются к стенам здания с помощью скруток. Это необходимо для того, чтобы предохранить крышу от разрушения при сильном ветре. В деревянных рубленых домах вместо скрутки целесообразно применять скобу из железа. Она призвана соединить стропила со вторым венцом сруба.
Для уменьшения рабочего пролета стропильных ног ставятся подкосы, воспринимающие сжимающие усилия. Иногда подкосы ставят для увеличения жесткости всей системы стропил; в этом случае их называют подкосами, жесткости.
Подкосы выполняют из бревен или брусьев, реже – из досок. Сечение подкосов должно иметь следующе размеры:
Для восприятия распора, возникающего в некоторых конструкциях наслонных стропил, ставятся ригели (повышенные затяжки). Ригели ставятся также для увеличения жесткости всей системы стропил; в этом случае их называют ригелями жесткости. Ригели выполняются большей частью из досок и пластин.
Таблица Сечение ригелей
Своими концами прогоны опираются на торцовые стены здания, на поперечные стены лестничных клеток и на брандмауэрные стены, которые из пожарных соображений выводятся на всю высоту чердака, а в промежутках между поперечными стенами – на деревянные стойки, подкосы или, наконец, на небольшие шпренгели. Опорами стоек и подкосов служат внутренние стены или столбы. Иногда опорой прогона служат кирпичные или железобетонные столбы, которые продолжаются на всю высоту чердака. Прогоны делаются из бревен диаметром в 20–26 см или из брусьев сечением от 18х18 см до 26х26 см.
Обычно прогоны являются самым мощным элементом наслонных стропил, так как при сравнительно больших пролетах они несут нагрузку от нескольких стропильных ног. Стойки делаются из кругляка диаметром в 13–20 см или из брусьев сечением в 12х12 см и более.
Конструктивная схема прогона выбирается в зависимости от расстояния между опорами. При пролетах l =3,0–4,6 м применяется консольно-балочная схема. Консоли уменьшают изгибающий момент в прогоне и потому позволяют уменьшить и его сечение. Стыки прогонов располагают на расстоянии 0,15-0,20 l от опоры. Для уменьшения прогиба прогона устанавливаются подбалки. Стойку врубают в подбалку шипом, а подбалку соединяют с прогоном болтами. Для придания этой конструкции продольной жесткости рекомендуется через 4–5 пролетов между стойками ставить шпренгели. Конец прогона желательно закреплять анкером в кладку торцовой стены.
Прогон без подбалок опирается на стойки, расположенные над столбами. Посредине пролета прогон подперт продольными подкосами, расположенными попарно, через одну стойку. В местах сопряжения подкосов и стоек с прогонами забиваются скобы из круглого железа (d = 10–12 мм).
Наслонные стропила двускатных крыш
При наличии одной промежуточной опоры, расположенной по середине пролета, стропильные ноги опираются концами на мауэрлаты наружных стен и на средний продольный прогон – коньковый. Если пролет можно перекрыть без дополнительных подкосов, то в местах стоек ставятся только подкосы или ригели жесткости.
Если подкосы необходимы, их ставят у каждой стропильной ноги и упирают внизу на лежень. При наличии промежуточных опор в виде отдельных столбов подкосы обычно ставят только у стоек, а стропильные ноги опирают на продольные прогоны, уложенные поверх подкосов.
При двускатной симметричной крыше и наличии одной промежуточной опоры, смещенной относительно середины пролета, левую стропильную ногу опирают на мауэрлат, уложенный на стойки, и на подкос, а правую стропильную ногу – на мауэрлат и на подкос. При одной средней опоре наслонные стропила можно конструировать и без продольных элементов. Для восприятия распора примерно на уровне верха подкосов ставится ригель.
При устройстве промежуточного опирания стропил все рабочие элементы, для обеспечения свободного проветривания их во избежание загнивания, не должны засыпаться утеплителем.
В этом случае на железобетонную балку в местах расположения подкосов укладывают антисептированные подкладки, на которые и опирают лежень; между подкладкой и железобетонной балкой прокладывается несколько слоев толя. Во избежание сдвижки лежень врубается в подкладку, а последняя, в месте примыкания ее к железобетонной балке, имеет врезку.
Для утепления железобетонных балок к подкладкам с двух сторон прибивают доски толщиной в 25–30 мм, между которыми поверх железобетонных балок насыпают шлак или другой утеплитель.
В случае несовпадения промежуточных опор стропил с колоннами, стропила опирают на кирпичные столбики размером 25х25х30 см, располагаемые над балками или прогонами железобетонных перекрытий. В каменных зданиях с деревянными чердачными перекрытиями наслонные стропила опирают на внутренние кирпичные стены или столбы; в рубленых зданиях – на верхний венец рубленых стен.
Наслонные стропила вальмовых крыш
Наслонные стропила вальмовых крыш состоят из следующих основных элементов: 1) диагональных (накосных) стропильных ног и 2) стропильных ног (нарожников), опирающихся на диагональные ноги.
Диагональные стропильные ноги, опирающиеся на углы наружных стен и на промежуточные опоры внутри здания, имеют обычно большую длину (более 6,5 м) и несут значительную нагрузку. Промежуточной опорой диагональных стропильных ног могут служить:
Диагональная стропильная нога может быть оперта на угол здания (непосредственно на сопряжение двух мауэрлатов или на балку (накосный ригель).
Недостатком последней конструкции является непосредственная врубка диагональной стропильной ноги в ослабленное сопряжение (врубка вполдерева) двух мауэрлатов в углу. В обоих случаях для прикрепления обрешетки карниза к диагональным ногам, прибиваются кобылки.
Опирание диагональной стропильной ноги в коньке зависит от расположения и количества промежуточных опор и конструкции основных наслонных стропил. При наличии одной промежуточной опоры по середине пролета диагональную стропильную ногу следует опирать на консоли продольного прогона.
При невозможности прикрепления диагональных стропильных ног к основным стропилам (например при легких дощатых стропилах в среднем пролете) их опирают в коньке на стойку, которая передает давление на балку, уложенную на продольные прогоны.
В случае опирания диагональной стропильной ноги на стойку (бабку) треугольной фермы, на бабке нарубается шип, на который и насаживается диагональная стропильная нога с выбранным в ней гнездом. Помимо этого, диагональная нога скрепляется со стойкой хомутом. Затяжка фермы опирается на стены ниже мауэрлата.
Подкосы с бабкой соединяются врубкой, при этом в бабке долбится гнездо, а в подкосе вырубается шип. Такое соединение в висячих стропилах укрепляется дополнительно болтами или хомутами.
(Рис. 19) Соединение врубкой подкосов с бабкой. 1 – затяжка, 2 – болт, 3 – подкос, 4 – бабка, 5 – скоба, 6 – хомут.
Висячие стропила
Висячие стропила используются в том случае, когда пролет крыши составляет 7-12 м при отсутствии промежуточных опор, когда устройство наслонных стропил практически невозможно или экономически невыгодно, а также в домах со стенами из сырцовых материалов применяют висячие стропила. Висячие стропила можно заменить на стропильные фермы. Простейшие висячие стропила состоят из стропильных ног (верхнего пояса) и затяжки (нижнего пояса), соединенных между собой врубками, поковками и гвоздями. Для предупреждения прогибов стропильных ног (при недостаточной их толщине) между ними вводят ригель. При пролетах более 6 м висячие стропила делаются со стойкой (бабкой) посредине, к которой на стальном хомуте подвешивается затяжка. Висячие стропила изготовляют из бревен, брусьев или досок. Подстропильные лежни (мауэрлаты), лежни под стойки и другие части стропил, соприкасающиеся со стенками из каменных и сырцовых материалов, изолируются от них посредством осмолки, прокладки толя и т. п. Для мауэрлата, который устраивается с целью равномерного распределения веса от крыши по всей стене, отбирают бревна толщиной не менее 18 см. В местах прохождения дымовых труб расстояние от стропильных ног до дымового канала должно быть не менее 40 см.
Висячие стропила устанавливают при устройстве двускатной крыши. При этом нижние концы их опираются на стены, а верхние сходятся в коньке друг с другом.
Стропильная ферма состоит из системы стержней (верхний пояс, нижний пояс, стойки, раскосы), шарнирно (теоретически, условно) соединенных между собой по концам. Места соединений (шарниров) называются узлами ферм.
При пролетах более 7–8 м балки перекрытий должны иметь чрезмерно большое сечение и сложные стыки по длине, так как стандартная длина лесоматериалов не превышает 6,5 м. Избежать этих неприятностей можно путем подвески этих балок в пролете к нижнему поясу стропильной фермы в узлах примыкания к нему стоек или «подвесок».
Стропильные фермы экономически целесообразно располагать с шагом 3–5 м, над узлами верхнего пояса располагать прогоны, а по ним – устанавливать наслонные стропила с шагом 0,8–1,2 м.
Висячие стропила изготавливают в основном из дерева в виде досок, брусьев, бревен. Растянутые элементы могут быть выполнены из стальных стержней.
В редких случаях, для перекрытия больших пролетов (спортивные залы и т. п.) используют стальные фермы со стержнями из спаренных уголков или стальных труб.
Применение стропильных ферм имеет ряд преимуществ по сравнению с наслонными стропилами. Во-первых, они могут быть изготовлены полностью на земле (на верстаке или на стеллаже) и в готовом виде подняты на крышу и установлены в проектное положение. Во-вторых, они образуют жесткий треугольник с затяжкой у основания (нижний пояс фермы), связывающий между собой наружные стены, на которые фермы опираются. В третьих, висячие стропила дают возможность устройства мансардных помещений в пределах чердачного пространства.
Чтобы крышу не подняло ветром, стропила обязательно скрепляют со стеной. Если стены выполнены из камня, кирпича и т. д. на стропила надевают хомут из проволоки толщиной 4–6 мм или вьют из тонкой проволоки тросики и закрепляют концы за штырь или ерш, вбитый в стену.
Конструктивные решения крыш зависят, в основном, от применяемых материалов. Использование для устройства крыш круглого леса, хотя и имеет многовековую историю, в современных условиях не является эффективным. Обработанная древесина в виде досок и брусьев позволяет не только применять более совершенные и экономичные конструкции крыш, но и значительно упрощает процесс их устройства, сокращает сроки строительства. На рис. 4 показаны варианты наиболее часто применяемых дощатых двускатных крыш.
В одноэтажных однопролетных домах шириной до 6 м крыши можно возводить с использованием простейших стропильных ферм из досок сечением 60х150 мм. Такие фермы легко изготовить, накладывая одну на другую, а затем установить на место, раскрепив диагональными ветровыми связями с внутренней стороны. Стропила и нижний пояс (затяжку) соединяют между собой на гвоздях с помощью двусторонних накладок из досок толщиной 25 мм.
При пролетах более 6 м, а также при больших снеговых нагрузках или при тяжелой кровле (черепица) стропильную ферму необходимо усилить дополнительными внутренними раскосами. По конструктивным соображениям ее удобнее делать с двойными нижним и верхним поясами. В этом случае все элементы фермы (стропила, затяжку, подкосы, концевые вставки) можно делать из досок одинаковой толщины. Места примыкания подкосов к верхнему и нижнему поясам (к стропилам и к затяжке), а также стык досок затяжки следует усилить дощатыми накладками. Соединение отдельных элементов ферм лучше выполнять на болтах или шурупах.
Использование стропильных ферм (а не наслонных стропил) позволяет отказаться от устройства средней несущей стены (вместе с фундаментами) и получить в здании свободную внутреннюю планировку. Но изготовление таких ферм требует грамотного конструирования и тщательного выполнения заготовочных и монтажных работ. Поэтому фермы могут быть рекомендованы лишь при гарантии соблюдения этих требований.
Для одноэтажных двухпролетных зданий (со средней несущей стеной) двускатную крышу обычно делают, используя наслонные стропила, опирающиеся одним концом на наружную стену (через мауэрлат), а верхним концом – на прогон или на средние стойки. В коньке стропила соединяют между собой гвоздями внахлест или с помощью дощатых накладок. При длине стропильных ног более 4 м устраивают подкосы. Нижние концы наслонных стропил опирают на подкладной распределительный брус (мауэрлат) сечением не менее 100х100 мм. Для удобства опирания снизу стропильной ноги прибивают упорный брусок.
Крыши в домах с мансардами при отсутствии средней опоры (стены, столбов) конструктивно решают так же, как крыши со стропильными фермами. Своеобразной затяжкой таких ферм являются балки перекрытия, в которые упираются стропила. Простейшая конструкция мансардной крыши – треугольная ферма прямолинейного очертания, применяемая при устройстве мансарды в однопролетных домах шириной до 6 м. Учитывая, что нижний пояс такой фермы одновременно является полом мансарды, его конструкцию принимают в виде двух параллельных балок сечением не менее 50х150 мм каждая. Горизонтальные связи (схватки) и вертикальные стойки также лучше делать спаренными из более тонких досок – это упрощает в дальнейшем облицовку стен и потолков мансарды.
Конструкция мансардной крыши с изломанными стенами более сложная в изготовлении и может быть оправдана при недостаточной ширине здания, когда габариты мансардного помещения трудно вписать в простую треугольную форму крыши.
В зданиях со средней стеной крышу над мансардой тоже делают по принципу стропильных ферм, однако ее нижний пояс, имеющий опору в середине, может быть более легким.
Оптимальное сечение для стропил любых крыш 50х150 мм. Среднее расстояние между стропилами 1 м. При большой снеговой нагрузке и полой крыше или тяжелой кровле (черепица) это расстояние следует уменьшить до 0,6–0,8 м, а на крышах с большим уклоном (более 45o) его можно увеличить до 1,2–1,4 м. Если крышу возводят со стропильными фермами, нижний пояс которых используется как балки перекрытия, на которых устраивается пол мансарды, то расстояние между фермами (соответственно и между балками перекрытия) следует принимать с учетом конструкции поля (600–750 мм). Более индустриальным видом наслонных стропил являются сборные дощатые стропила заводского изготовления, состоящие из стропильных щитов с обрешеткой. Пример сборной дощатой стропильной системы крыши кирпичного здания шириной 12 м (6+6) приведен на рис. 4.
2. Металлические стропила
Для перекрытия больших пролетов применяются стальные стропильные фермы. При приложении нагрузок только на узлы ферм в отдельных стержнях возникают сжимающие или растягивающие усилия (изгиб в стержнях отсутствует).
В жилых и общественных зданиях со скатной крышей наиболее часто применяются стропильные фермы треугольного очертания. Уклон верхних поясов зависит от типа кровли (асбестоцементные листы, профилированный настил, плоские стальные листы, стальная черепица и др.). Унифицированные фермы имеют пролет (длину), кратный 6 м. Расстояние между узлами фермы (горизонтальная проекция) принимается кратным 1,5 м. Для восприятия нагрузок от кровли в узлах верхнего пояса фермы устанавливаются погоны (из стальных шевеллеров, реже – деревянные брусья). Сечения стержней фермы чаще всего состоят из двух уголков, соединенных с помощью фасонок из стального листа толщиной 8-16 мм в зависимости от нагрузок. Соединения стержней в узлах фермы выполняют на фасонках, размеры которых определяют по требуемой длине сварных швов. Между узлами по длине стержней устанавливаются стальные прокладки той же толщины, что и фасонки.
Для передачи нагрузки от фермы на опорную конструкцию предусматривают стальную плиту толщиной не менее 20 мм с ребрами по центру узла. Если фермы опираются на кирпичные стены, под опорными узлами ферм предусматриваются железобетонные опорные подушки. Опорные подушки равномерно распределяют нагрузки от ферм на кирпичную кладку. Кроме того, опорная подушка имеет стальную закладную деталь, к которой крепится (анкеруется) ферма на сварке или на болтах.
Для обеспечения устойчивости стропильных ферм необходимы горизонтальные и вертикальные связи, образующие вместе с фермами жесткую пространственную конструкцию. Связи в большинстве случаев принимают крестовые, из одиночных уголков, рассчитанных на восприятие только растягивающих усилий. Горизонтальные связи выполняют в плоскости верхних поясов, вертикальные – по средней стойке. В гражданских зданиях связи рассчитываются на ветровые нагрузки, сейсмические воздействия, монтажные нагрузки.
Глава III
Кровельные работы и материалыКровля – это верхний покров крыши, а поэтому она является самой основной частью постройки, которая предохраняет внутреннюю ее часть от внешних воздействий. В связи с этим кровля, прежде всего, должна быть водонепроницаемой и соответствовать противопожарным требованиям. Большой объем кровельных работ условно можно свести к трем основным группам:
Работы по подготовке основных материалов для строительства кровли. К ним относятся отбор, сортировка и очистка всех видов материала, а также раскройка рулонных материалов. Если в качестве материалов используются листы стали или асбестоцемента, то их также необходимо раскроить. Кроме того, необходимо приготовить все виды мастик, которые будут применяться в процессе работы;
Далее следуют работы по подготовке основания под кровлю;
И, наконец, к основным кровельным работам относятся: укладка кровельных материалов, крепление их к основанию, послемонтажный уход за ними.
Кровельные материалы
Кровлю следует изготавливать из материалов, способных выдержать периодическое и длительное увлажнение, противостоять резким перепадам температур, агрессивным веществам, содержащимся в атмосфере, способных не подвергаться коррозии. Крыши больше, чем другие элементы дома, подвергаются атмосферным воздействиям, и расходы по их содержанию и ремонту значительно отражаются на стоимости эксплуатации всего дома. Поэтому конструкции крыш должны обладать прочностью и долговечностью, соответствующей классу здания.
Кровля может быть выполнена из черепицы, волнистых и плоских асбестоцементных листов, тонколистовой стали, рулонных материалов. Среди большого многообразия кровельных материалов, которые предлагает современная строительная индустрия очень важно не потеряться и не совершить ошибку, а сделать оптимальный выбор.
Все многообразие существующих кровельных материалов подразделяется на четыре основные группы: листовые асбестоцементные изделия, мягкие кровельные материалы, штучные материалы и мастики.
Рассмотрим основные характеристики наиболее распространенных кровельных материалов. Прежде всего, это шифер. Шифер – это кровельный материал, представляющий собой плитки, получаемые раскалыванием слоистых горных пород (в основном глинистых сланцев). Форма шифера близка к квадратной (со стороной 20–40 см). Цвет – темносерый. Шифер очень долговечный материал; многие памятники архитектуры сохранили шиферные кровли до нашего времени. Шифер является дешевым материалом, а потому он продолжает пользоваться в нашей стране высоким спросом. Но выпуск это материала с 1990 года сократился почти в четыре раза, и в коттеджном строительстве он применяется очень редко.
Следующий вид материала – это битумно-волокнистые и ПВХ-листы, которые представляют собой пропитанные битумом листы из синтетического волокна (целлюлозного или другого). Наиболее распространена в России продукция французской фирмы «ОНДУЛИН». Ондулин – гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон и пропитанные битумом. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем различных цветов. Ондулин внешне напоминает асбестоцементные листы, но значительно легче их и лишен хрупкости. Размер листов 940х2000 мм, толщина – 2,7 мм, вес – 5,8–6,0 кг. Крепление листов осуществляется гвоздями с пластмассовыми прокладками. Долговечность кровли, выполненной из этого материала приблизительно 30 лет.
Также широко распространены рулонные кровельные материалы. Традиционным видом такого материала является рубероида на картонной основе, укладываемый в трех-, четырех– и пятислойные ковры с помощью кровельных мастик. Кровельный и подкладочный виды рубероида используются как на плоских, так и на скатных крышах. Но постепенно эти материалы все-таки становятся данью прошлого.
Битумные рулонные материалы подвержены определенным внешним воздействиям: они очень чувствительны к перепадам температуры и различным атмосферным воздействиям, особенно к ультрафиолетовым лучам. Недостатком таких материалов является низкая морозостойкость, в связи с чем срок службы такого кровельного покрытия значительно снижается. Для склеивания битумных рулонных материалов используют мастики, которые в процессе воздействия на них прямых солнечных лучей теряют свою пластичность. Средний срок службы такой кровли 5–7 лет. И хотя затраты на возведение такой крыши самые низкие, все-таки если учесть, что средний срок службы любой постройки должен быть в пределах 40–50 лет, то крыша из битумных рулонных материалов обойдется вам совсем не дешево.
Более высококачественными рулонными битумными материалами являются металлоизол и фольгоизол. В конструкцию этих современных материалов входит слой фольги. Это позволяет использовать их для устройства гидро– и пароизоляции. Кроме того эти материалы используются в качестве кровли на плоских крышах.
Но, пожалуй самыми современными и наиболее популярными в настоящее время являются рулонные материалы, в состав которых входят битумные и полимерные (не более 12% объема) компоненты на нетканой основе из полиэстра или стеклохолста; стеклоткани: стеклобит, гидростеклоизол, бикрост, линокром, рубемаст, бикрост, стекломаст, рубестек. Наличие в составе материала полимерного компонента придает изделиям из него большую (по сравнению с традиционными битумными) пластичность, а также препятствует образованию трещин. Метод, с помощью которого укладывают полотнища кровельного материала называют методом наплавления на основание, которое может быть как из бетона, металла, так и слоем из мастики. Но при использовании этого метода, главное – не перегреть кровельный лист, так как это приведет к ухудшению его технических свойств.
Рулонные полимерно-битумные материалы используются на плоских и скатных кровлях с уклоном до 25o. Так как такие кровли как правило состоят из нескольких слоев материала, причем часто с дополнительным слоем гравия и каменной крошки снаружи, то их использование на крышах с большим уклоном чревато опасностью оползания, вследствие того, что пластичность покрытия в жаркую погоду резко повышается. Данный недостаток отсутствует в современных битумно-полимерных материалах на не гниющих основах, которые модифицированы термопластами, эластомерами, резиновой крошкой, термоэластопластами. Срок службы таких покрытий – 15–20 лет.
Среди новых видов мягких кровельных покрытий присутствуют и однослойные, изготовленные на основе каучука или нефтеполимерных смол, не содержащих битума. Данные материалы можно использовать на крышах любой крутизны.
Еще одним распространенным видом современного кровельного материала являются кровельные материалы и мембраны на основе синтетического этилен-пропилендиенового каучука. Этот вид материала получается в результате вулканизации и представляет собой высококачественный кровельный и гидроизоляционный материал, отличающийся высокой атмосферо– и озоностойкостью, устойчивостью к окислению и воздействию ультрафиолетовых лучей, прочностью, эластичностью и морозостойкостью. Способ устройства такой мембраны достаточно прост: ее укладывают на крыше с использованием или без клея или горячего битума. В последнем случае мембрану нагружают слоем щебня или закрепляют механически. Причем вести монтажные работы можно в любое время года, так как технические характеристики материала этому способствуют. Использование данного вида материала является экономичным относительно финансовых (по сравнению с битумной кровлей затраты на устройство и содержание 1 м2 битумно-полимерной кровли ниже почти в два раза, полимерной – в четыре раза) и временных затрат, при высокой скорости и качестве монтажных работ. Кроме того, различный метраж ширины этого вида материала (от 1 до 15 м), позволяет устраивать кровли с минимальным количеством швов. Срок службы таких кровель – более 25 лет.
И, наконец, нельзя обойти вниманием материал, обеспечивающий монтаж рулонных кровельных материалов – это мастики. Мастика – легкий кровельный материал. Мастики для соединения битумно-полимерных и полимерных материалов применяются как в строительстве новых бесшовных кровель, так и для ремонта всех видов старых крыш. Мастики позволяют создавать специальный эластичный тип кровли. Мастика представляет собой одно– или двухкомпонентный состав, который наносится способом налива на поверхность крыши.
Как используются мастики? Они наносятся в жидком виде на поверхность кровли. Такой способ нанесения мастики способствуют образованию гидроизоляционной пленки, отличающейся отсутствием швов и стыков. Эластичность этой пленки позволяет сохранить герметичность кровли при деформации крыши.
После отвердения покрытие выглядит как монолитный, похожий на резину цветной материал. Данный вид кровли обладает высокой морозоустойчивостью, а также повышенной прочностью. Мастикам присущи стойкость к агрессивным средам, окислению и ультрафиолетовому излучению, а также антикоррозионная стойкость в диапазоне температур от – 40 до 100oС, высокая прочность, эластичность, легкий вес (масса 1 м2 кровельного ковра в зависимости от его вида и количества слоев составляет 2-10 кг).
Перед использованием мастики важно максимально выровнять основание, на которое будет наноситься мастика, иначе слой мастики будет неравномерным. В случае наличия небольшого уклона ската крыши, а также высокой средней температуре воздуха (выше 25oС) в мастику желательно добавлять различные наполнители (загустители, цемент и др.), повышающие ее вязкость.
Среди многообразия видов мастик, самыми долговечными являются бутилкаучуковые мастики. Срок службы мастики – от 10 до 25 лет.
Для устройства металлической кровли используются оцинкованные или железные листы отечественного и импортного производства, защищенные специальным защитным слоем сплава, который предохраняет кровлю от коррозии. Толщина железных листов – от 0,6 до 1 мм, ширина. – 100-1000 мм. Этот вид покрытия достаточно долговечен, в зависимости от условий эксплуатации он обеспечивает сохранность кровли в течение 30-100 лет. Фальцованная кровля из чистой меди и малоуглеродистой нержавеющей стали – один из самых дорогих видов металлической кровли. Медь является древнейшим металлом, используемым для изготовления кровли. Данный материал представляет собой рулон прокатанной в ленту меди толщиной 0,6–0,8 мм и шириной 670 мм. Срок службы этой кровли – один из самых долговечных (не менее 100 лет).
Наиболее популярным среди современных материалов для металлической кровли является так называемая металлочерепица. Этот материал представляет собой разновидность штампованных стальных листов, имитирующих фактуру черепичной кровли самой разнообразной формы и покрытых защитным слоем цинка или цинкоалюминиевого сплава. Толщина каждого листа этого материала составляет 0,4–0,5 мм (масса 1 м2 покрытия – 5,5 кг). Каждый лист обработан антикоррозионым составом и покрыт слоем полиэстра, пластизола и других полимеров, снизу – защитным лаком. Укладка этого материала не требует наличия сплошной обрешетки, а листы крепятся шурупами с уплотнителем. Долговечность металлочерепичной кровли – до 50 лет.
Несмотря на многие достоинства этого вида кровли, есть и некоторые недостатки в работе с металлическими кровельными покрытиями. Во-первых, пластичность металла ограниченна и профилированный лист вовсе не рассчитан на гибку. Во-вторых, использование этого материала очень неэкономично: много отходов при резке дорогого материала. Такие покрытия более пригодны для крыш простой формы, но с крутыми скатами (до 45–60o).
Конкурентом металлочерепицы в строительстве крыш являются профильные настилы. Они более просты в изготовлении, а, следовательно, более дешевы и доступны. Профильные настилы представляют собой оцинкованные стальные листы, подвергаемые холодной прокатке для получения гофров требуемой формы и часто покрываемые защитным слоем полимера. Самым оптимальным применением таких листов является устройство несложных кровель домов и хозяйственных построек. Долговечность этого вида покрытия определяется качеством и количеством нанесенных на него защитных слоев.
Одной из разновидностей мягкого кровельного материала является битумная черепица. Ее уникальность состоит в том, что она объединяет в себе свойства керамической черепицы, деревянного гонта (по фактуре и внешнему виду) и рулонных кровельных материалов (по пластичности, высокой клеящей способности). Использование битумной черепицы возможно в любых климатических условиях.
По своему строению битумная черепица представляет собой предварительно пропитанный битумом стеклохолст, покрытый с двух сторон модифицированным или окисленным битумом, на который сверху накатывается керамизированный гранулят или минеральная крошка, а снизу – кремниевый песок. Для удобства укладки листов битумной черепицы, они снизу точечно покрыты липким клеящим битумным слоем. Каждый лист имеет вид правильного или вытянутого шестигранника, пятиугольника или прямоугольника. Обычные габариты каждого листа составляют 100х34 см. Вес 1 м2 такой кровли составляет 8,5-11 кг (в среднем это приблизительно 7 листов битумной черепицы). Достоинством этого вида материала является богатый выбор фактур и окрасок битумной черепицы. В отличие от металлической кровли, укладка битумной черепицы требует наличия сплошной и гладкой обрешетки, положенной на правильно рассчитанную и качественно сработанную стропильную систему. Для ее устройства необходимо прибить вплотную пиленую или обрезную доску водостойкой фанеры либо древесно-волокнистой плиты с продольно ориентированными волокнами. Влажность такой обрешетки не должна превышать 20%. Процесс установки обрешетки достаточно дорогой, но само кровельное покрытие дешевое. Срок его службы составляет 25–30 лет.
Традиционным в России продолжает оставаться керамическая черепица. Это покрытие очень тяжелое, масса 1 м2 такого покрытия – 40–70 кг, поэтому угол ската крыши должен быть не менее 25o, иначе придется делать очень мощную стропильную систему. Долговечность черепичной кровли – более 100 лет.
Глава IV
Устройство кровлиКровельное покрытие состоит из наклонных плоскостей (скатов), наклонных ребер и горизонтальных ребер – конька. Ендовы и разжелобки создают места пересечения скатов под входящим углом. Края кровли, располагаемые горизонтально над стенами здания, называются карнизными свесами, а располагаемые наклонно – фронтонными свесами. Настенные желоба предназначены для сбора атмосферной воды со скатов. Из них вода уже поступает в водоприемные воронки, затем в водосточные трубы и в ливневую канализацию.
Кровли бывают однослойными (из тонколистовой стали, плоских и волнистых асбоцементных листов, ленточной штампованной черепицы) и многослойными (из рулонных материалов, плоской ленточной черепицы, теса, стружки, драни и гонта). Количество слоев в многослойных кровлях колеблется от 2 до 5 в зависимости от выбранного материала, они более трудоемки и менее экономичны.
Составные элементы кровли можно укладывать как в продольном, так и в поперечном направлении, соединяя их в замок (листы кровельной стали) или внахлестку (все остальные виды покрытий). В том случае, если в многослойной кровле каждый последующий слой кладется в поперечном направлении, он должен перекрывать стык элементов нижележащего слоя. Если же он кладется в продольном направлении, то он полностью покрывает нижележащий слой с установленным ГОСТом напуском.
Уклон крыши необходим для того, чтобы атмосферные воды не скапливались на крыше, а стекали с нее. Он выражается в градусах или процентах. Уклон ската зависит от конкретных климатических условий и вида кровельного материала. Устройство для отвода воды с крыши здания называется водоотвод. Он может быть организованным (наружный или внутренний) и неорганизованным (наружный). Наружный организованный водоотвод целесообразно применять в тех климатических зонах, где вода в наружных водопроводных трубах в зимний период не замерзает. Он представлен в виде водосточных желобов и наружных водосточных труб. Внутренний организованный водоотвод можно использовать во всех климатических зонах. Он состоит из водоприемной воронки, стояка, отводной трубы и выпуска. Неорганизованный водосток допустим только в тех климатических зонах, где выпадает небольшое количество осадков, так как при нем вода стекает по всей длине нижнего ската крыши.
Итак, к основным элементам кровли относятся:
Скат – наклонная (для стока воды) поверхность крыши.
Ребро – линия пересечения двух скатов, образующих внешний наклонный угол.
Ендова – линия пересечения двух скатов, образующих внутренний наклонный угол.
Конек – верхнее горизонтальное ребро крыши.
Самыми уязвимыми местами на кровле являются ендовы, образующие входящий угол, так как летом в них скапливается дождевая вода, весной – талая, а зимой – снег. Поэтому к устройству этого кровельного элемента надо подойти с особенной тщательностью. Ендова делается в виде лотка шириной не менее 300 мм из досок толщиной 25 мм, который затем покрывается кровельной оцинкованной или черной окрашенной сталью так, чтобы ее концы заходили под основной материал кровли на 200 мм с каждой стороны.
Вокруг дымовой трубы делается воротник из кровельной стали. Причем со стороны конька стальной лист подводится под кровлю, а со стороны карниза поверх кровли, образуя фартук. У самой трубы лист подводится под кирпичную кладку. В целях противопожарной безопасности обрешетка и кровельное покрытие не должны доходить до трубы 140 мм, а все деревянные элементы – не менее 400–500 мм.
В качестве водосточных используются трубы диаметром 100–140 мм, которые располагаются на расстоянии не менее 120 мм от стены.
На кровлях с асбестоцементным или черепичным покрытием для отвода атмосферной воды используются водосточные трубы. Последние изготавливаются из кровельной стали и подвешиваются с уклоном 2–3 градуса к углам здания.
Слуховые окна покрываются тем же материалом, что и вся кровля. Особое внимание необходимо уделять разделке мест их соединения со скатом крыши.
Основание под кровлю
Основание под кровлю из штучных или рулонных материалов может быть выполнено в виде обрешетки или сплошного настила. В первом случае для его изготовления используются деревянные бруски, во втором – деревянные бруски и доски.
1. Сплошной настил делается в том случае, когда в качестве покрытия используются асбестоцементные плитки или рулонный материал. Под плитки доски настила выкладывают с небольшим зазором (не более 10 мм) в один слой, под рулонный материал – в два слоя: рабочий и защитный.
Узкие доски защитного слоя должны находиться под углом 45 градусов к рабочему. Между настилами помещают противоветровую прокладку из рубероида марки РПП-300 или РПП-350.
2. Обрешетка применяется в том случае, когда кровельное покрытие делается из волнистых асбестоцементных листов (шифера), листовой стали, черепицы или дерева.
При изготовлении основания необходимо соблюдать два основных требования: все его элементы должны быть плотно закреплены на несущих конструкциях, а их стыки над стропилами располагаться в разбежку.
Кроме того, заданное расстояние между досками или брусками – обрешетинами – должно строго соблюдаться по всей поверхности основания. Самые широкие из них необходимо располагать под стыками кровельного материала, а также у конька и карниза, а самые толстые (на 15–35 мм толще других) – у карниза. Ширина основания под разжелобком должна составлять не менее 750–800 мм, а под карнизным свесом с настенными желобами – равняться ширине свеса. В коньках и на ребрах кровли деревянные бруски устанавливаются на ребро.
Устройство обрешетки
Обрешетку крыши устраивают по стропилам, и служит она для укладки и поддержания кровли. Обрешетка стропил необходима для настила кровли. Выполняют обрешетку из брусков и досок, которые прибивают к стропилам с некоторым шагом, зависящим от сечения обрешетки и конструкции кровли. Под рулонные кровли делают двойную обрешетку: сначала рабочий настил из брусков с некоторым шагом, а затем сплошной защитный настил из сухих досок. Разреженные обрешетки пригодны для кровли, собираемой из отдельных жестких прочных плиток или листов, например, черепицы, кровельного железа и волнистых асбестоцементных листов ондулина, металлочерепицы и пр. Расстояние между элементами обрешетки принимают в соответствии с размерами кровельных плит и листов. При более тонких нежестких плитках дощатый настил делают сплошным.
В зависимости от вида кровли обрешетку выполняют из досок, теса брусков-жердей, укладываемых вплотную или вразрядку. При сплошной обрешетке доски обычно укладывают на стропила параллельно коньку. Однако лучше, если сначала на стропила параллельно коньку уложить через 500-1000 мм бруски или доски, а на них настелить сплошным слоем доски или тес вдоль спуска, от конька к свесу. Поскольку доски коробятся, образуя с одной стороны выпуклость (горб), а с другой – вогнутость (лоток), обрешетку следует настилать так, чтобы лотки были вверху. В этом случае протекшая через кровлю вода попадает в лоток и скатывается вниз.
Обрешетку под рулонные материалы выполняют в такой последовательности.
(Рис. 20, а).
Если рулонный ковер наклеивают на деревянный настил, последний может быть или сплошным (лучше из шпунтованных досок), или двойным. При двойном настиле первый слой досок кладут вразрядку, затем на него вплотную друг к другу набивают антисептированные рейки шириной от 50 до 70 мм, толщиной от 20 до 25 мм, укладывая их под углом 45o к рабочему настилу.
Гвозди следует забивать ближе к кромкам досок, немного утапливая их шляпки в древесину. К торцам свесов прибивают лобовые доски, кромки которых должны быть закруглены для плавного перегиба рулонных материалов. Вершину конька обивают по всей длине полосой из кровельной стали шириной 300 мм.
Обрешетку под асбоцементные плиты чаше всего делают сплошной из теса толщиной от 25 мм до 120 мм (более широкие доски при короблении могут разорвать плитку), но можно оставлять зазоры между досками в 5 мм.
(Рис. 20, б).
Обрешетку под черепицу при однослойном покрытии стелют из обрезных брусков сечением 50х50 мм, при двухслойном или тяжелой штампованной черепице – сечением 60х60 мм. Последний карнизный брусок должен быть выше рядовых на 25–35 мм. Его можно заменить толстой доской с прибитой к ней уравнительной рейкой. Укладывать бруски рекомендуется по шаблону.
(Рис. 20, в).
Обрешетку под асбестоцементные волнистые листы выполняют чаще всего из мерных брусков сечением 60х60 мм. Карнизный брусок берут высотой 66 мм. Однако для настилки следует применять так называемые четные бруски высотой 63 мм и нечетные высотой 60 мм. Обычно берут бруски одного сечения (60х60 мм), но под них при укладке четных брусков приходится подкладывать планки или рубероид толщиной в 3 мм. Такие бруски располагают в середине листа. Под каждый лист укладывают три бруска, но можно и четыре, если они тоньше указанных. Вообще обрешетку надо выполнять так, чтобы продольная нахлестка листов была плотной и листы прочно лежали на ней.
Обрешетку под стальную кровлю выполняют сплошной или разреженной. Она должна быть ровной – без уступов и углублений. От правильности устройства обрешетки зависит и долговечность кровли, так как небольшой прогиб листов ослабляет плотность ее фальцев. Бруски располагают через 200–250 мм друг от друга. В местах расположения фальцев прибивают доски такой же толщины, как бруски, но шириной до 140 мм (более широкие доски могут коробиться). Верх крыши – конек сбивают из досок шириной 200 мм. Выполненная обрешетка не должна быть зыбкой. В противном случае при хождении по кровле возможно нарушение плотности фальцев, что приводит к протечке воды.
Виды кровли
Среди всего многообразия кровель, известных в современном строительстве, можно выделить несколько основных видов. Это металлические, черепичные кровли, кровли из асбестоцементных листов и кровли из наплавляемых материалов. Далее пойдет речь о достоинствах и недостатках каждого из этих видов кровли, а также об основных способах их монтажа.
Металлические кровли
Кровля из стальных листов, пожалуй, самая долговечная и легкая крыша. Ее основным достоинством является пожаробезопасность. Использование в качестве материала оцинкованной стали гарантирует срок службы кровли до 25–30 лет, а черной стали – от 18 до 25 лет.
Для предотвращения коррозийных процессов и других нежелательных последствий от внешних воздействий, после десятилетнего срока крышу из оцинкованной стали рекомендуется покрыть масляной краской, а затем эту процедуру следует повторять через каждые 2–3 года. Кровлю из черной стали необходимо окрашивать систематически, через каждые 2–3 года. Использование стальных листов в качестве кровельного материала позволяет устраивать крыши с уклоном от 18 до 30o. Причем, чем круче уклон, тем больше потребуется материалов для строительства крыши, но она оправдает себя долгим сроком службы. Крутой уклон такой крыши будет способствовать быстрому удалению воды с ее поверхности.
Металлические кровли делают преимущественно из кровельной оцинкованной стали (более долговечной) и неоцинкованной (черной) весом 3,5–6,5 кг/м2, а также из штампованной металлической черепицы, стальных, дюралевых волнистых листов (профильного настила), из мелкоштучных медных и даже позолоченных листов. Металлические кровли самые дорогие, требуют специального инструмента и квалифицированного труда. Поэтому в современной практике оцинкованные листы рекомендуется применять только для покрытия сложных крыш, для устройства карнизных свесов, разжелобков, защитных фартуков дымовых и вентиляционных труб, водосточных труб, подоконных сливов и так далее. Листы имеют покрытие цинком с обеих сторон, ширина, листов – 710, длина – 1420, толщина, от 0,45 до 1 мм. Листы укладывают по деревянной обрешетке (50х50 мм), прибиваемой к стропилинам. По краю крыши прибивают сплошной настил из досок на ширину 700 мм, а по коньку и ребрам крыши – по две доски. Листы кровельной стали соединяют между собой так называемыми фальцами, которые бывают горизонтальными, лежачими – поперек ската (чтобы легче стекала вода) и стоячими – вдоль ската. К обрешетке листы крепят кляммерами из полосок оцинкованной стали, заделанных в стоячие фальцы через 500–700 мм. Карнизный свес поддерживается металлическими Т-образными костылями, прикрепляемыми гвоздями к обрешетке.
При устройстве металлической кровли лучше делать сплошную обрешетку из досок с прокладкой из пергамина. Такая мера предосторожности немного дороже, но предохраняет нижнюю сторону металлических листов от коррозии и увеличивает их срок службы в 2–3 раза.
Кровлю из оцинкованных листов можно окрашивать через 8-10 лет после ее укладки. В последние годы появилось много новых кровельных материалов, как отечественных, так и зарубежных. Например, металлочерепица с полимерным или с пластизоловым покрытием, кровля из гофрированной оцинкованной жести с многослойным стекловолокнистым покрытием, кровля из профильных алюминиевых и стальных листов и другие. В большинстве случаев такие кровли, имитирующие натуральную черепицу, прочны, гигиеничны, огнестойки и имеют очень малый вес порядка 5-10 кг/ м2 при толщине около 1 мм.
Черепичные кровли
Черепица – несгораемый, наиболее долговечный и дешевый кровельный материал. Черепичные кровли относятся к типу плиточных.
Черепицу как кровельный материал применяли уже в глубокой древности. Дома под гончарными и мраморными крышами строили еще в древности греки и римляне. В XII веке эти крыши появились в Германии и близлежащих странах. В настоящее время в Западной Европе широко используют черепицу. Наша страна о черепице забыла. Кровля 50–70-летней давности иногда напоминает о черепице.
Черепица обладает многими выигрышными качествами, по сравнению с другими кровельными материалами, она несгораема, морозостойка, красива, прочна и сравнительно дешевая. Долговечность черепичной кровли достигает 100 лет.
Черепица является лучшим кровельным материалом для малоэтажных домов. Правильно возведенная кровля из нее не требует ухода и имеет высокие эксплуатационные показатели. Черепичные кровли являются самыми долговечными (служат до 60 лет).
Благодаря большому разнообразию черепичного материала возможности строителей в устройстве кровли с богатой цветовой палитрой, а также выразительной по форме и рисунку фактурой возрастают. Массивность и тяжеловесность черепичных крыш является их основным недостатком, поэтому подготовка основания под такую кровлю требует тщательности (оно требует прочных стропил и обрешетки). Сократить массу черепичной кровли позволяет придание крыше большего уклона, что, к сожалению, увеличивает ее площадь и ведет к удорожанию.
Ленточная плоская черепица – это пластинки размером 365х155 мм, или 400х220 мм, имеющие снизу шип для сопряжения с обрешеткой. Чтобы предотвратить протечки их необходимо укладывать в два слоя для полного перекрытия швов. Это приводит к повышенному расходу материала, что, наряду с большим весом в 60–80 кг/м2, является значительным недостатком такой кровли. Аналогична описанной выше конструкция кровель из мелкоразмерных асбестоцементных плиток – этернита и шифера.
Пазовая черепица имеет по продольным краям пазы, снизу – ушко (прилив с отверстием для проволоки) и сверху – отбойный гребень, обеспечивающие непротекаемые сопряжения. Поэтому пазовую черепицу укладывают в один слой. Через ряд (вес около 40 кг/м2) во избежание сбрасывания ветром ее привязывают печной проволокой к гвоздям, забитым в брусья обрешетки. Через 2–3 месяца после укладки кровли, когда она осядет, с внутренней стороны щели промазывают глиноизвестковым раствором. Конек и ребра скатов перекрывают специальными фасонными черепицами. В местах устройства разжелобков, защитных фартуков труб, слуховых окон, настенных водоотводных желобов прокладывают листы кровельного железа. Сейчас широкое распространение на рынке строительных материалов получила голландская, итальянская и немецкая черепица всех цветов и размеров, поэтому можно смело браться за возведение черепичной кровли. Чтобы предотвратить возможность протекания, черепичные кровли кладут на крыши с уклоном в 30–60o, в зависимости от вида черепицы. Крыши с большим уклоном позволяют использовать их внутреннее пространство для устройства мансарды. Чаще всего черепицей покрывают четырехскатные, шатровые, пирамидальные или многоскатные крыши.
Современный рынок строительных материалов предлагает широкий выбор различных видов черепицы. Наибольшим спросом пользуются пазовая штампованная (гончарная), пазовая цементно-песчаная черепица, пазовая ленточная, плоская ленточная и коньковая.
Пазовая ленточная черепица крепится только по бокам, так как имеет пазы только по краям, она перекрывается только по боковым швам с напуском. Площадь длины покрытия такой кровли в два раза больше, чем у плоской ленточной (333 мм, по сравнению с 160 мм). Поэтому ее использование более выгодно. К тому же она самая легкая из всех видов черепиц (40 кг/м2 поверхности кровли). Укладывают черепицу в один или два слоя. Пазовую штампованную черепицу укладывают в один слой с напуском по длине и ширине на ширину пазов (фальцев). Крепят черепицу проволокой, которую пропускают через ушко, за вбитый в обрешетку гвоздь. Первые два ряда черепицы укладывают с чердака или лесов, а остальные ряды – со стремянки или скамейки, передвигаемой по обрешетке.
Плоская ленточная черепица проще по своей конструкции, чем пазовая, и намного дешевле. Поэтому она получила наибольшее применение. Это очень легкий кровельный материал (один кв. м кровли из плоской ленточной – 60 кг). Этот вид черепицы укладывают с напуском одного ряда на другой на 70–80 мм и одной черепицы на другую на ширину продольного паза. Плоскую ленточную черепицу стелют в виде двухслойного или чешуйчатого покрытия. Первые два ряда также кладут с чердака или лесов и ведут их справа налево. Каждую черепицу, идущую вдоль карнизных или фронтонных свесов, независимо от уклона крыши, надо обязательно крепить. В остальных рядах на скатах крепят каждую вторую или каждую третью черепицу (при очень крутых крышах – каждую черепицу). Крепят плоскую черепицу специальными клямерами, но чаще гвоздями. Укладывают ее так, чтобы вышележащие ряды перекрывали нижележащие. Швы между черепицами промазывают с внутренней стороны известково-цементным или известковоглиняным раствором, добавляя волокнистые материалы. Разжелобки покрывают оцинкованной кровельной сталью по сплошной обрешетке. Края черепицы притесывают по направлению разжелобка и укладывают так, чтобы они нависали на разжелобок на 150 мм.
(Рис. 21) Формы черепицы и порядок ее укладки: а – пазовая штампованная; б – плоская; в – пазовая ленточная; г – коньковая; 1 – продольные пазы; 2 – поперечные пазы; 3 – пазовый ободок.
(Рис. 22) Пазовая штампованная черепица: 1 – карнизная обрешетина; 2 – стропильная нога; 3 – нижняя черепица; 4 – верхняя черепица; 5 – продольный стык.
К прочности стропил под черепичную кровлю предъявляют повышенные требования, во-первых из-за веса черепичной кровли, а во-вторых черепицы с грубым рельефом (5-образная, желобчатая…) задерживают снег, что также неблагоприятно сказывается на состоянии стропил.
Стропила в этом случае имеют дополнительные элементы – по поперечному сечению подкосы и стойки равны стропилу, схватки изготовляют из доски 4x18 см или из пластины 14/2 см. Поперечное сечение прогона зависит от расстояния между стойками.
Таблица 1 Стропила под кровлю из черепицы (см)
ПРИМЕЧАНИЕ. 1. Опорами стропила считается мауэрлат, подкос, прогон и противоположное стропило. 2. Пластина – это распиленное по длине на две части бревно. 3. Шаг стропил выбран для самой весомой черепицы (табл. 2). Если это расстояние до 3 м, то схватку делают из бревна диаметром 18 см, если до 4 м – из бревна диаметром 22 см. Расстояние между стойками более чем 4 м выбирать не рекомендуется.
Важно обратить внимание и на шаг обрешетки по стропилам, который также будет варьировать в зависимости от типа черепицы. В том случае если обрешетка выполняется из жердей, то каждая жердь должна содержать не менее трех граней, расположенных под прямым углом по отношению друг к другу. Там, где к жерди ничего не примыкает, может располагаться округлая сторона жерди. Следует помнить, что материал, используемый для изготовления обрешетки, должен быть хорошо просушен.
Все элементы обрешетки, после того как будут прибиты к стропилам, должны находиться в одной плоскости. Чтобы это проверить, нужно взять брусок или рейку длиной 1–2 м и наложить их перпендикулярно элементам обрешетки. Если возникают зазоры, то они должны находиться в пределах 6…10 мм.
Таблица 2 Обрешетка под кровлю из черепицы (см)
При фиксации брусков или жердей на стропилах, они должны располагаться параллельно коньку и находиться на равном расстоянии друг от друга. Причем под каждым стыком рядов черепицы должен находиться элемент обрешетки. Чтобы не допустить ошибки при этом, желательно провести пробную укладку черепицы, после чего вырезать шаблоны, по которым и вести укладку обрешетки непосредственно на стропилах. Предварительная укладка позволяет рассчитать целое число рядов черепицы как по уклону, так и по горизонтали кровли.
Так как нижний ряд черепицы опирается непосредственно на элемент обрешетки (его называют уравнительным или дополнительным), а не на предыдущий ряд черепицы, то самый нижний брусок, жердь или доску у карниза приподнимают над плоскостью всей обрешетки на 25–35 мм. Расчеты, приведенные в таблице 3, учитывают то, что все последующие ряды, после карнизного, своими нижними частями покрывают верхние части черепиц предыдущего ряда.
Закрепляя первые бруски обрешетки от конька крыши по обеим сторонам скатов нужно предусмотреть то, чтобы верхние края завершающих рядов черепицы не мешали друг другу. В целом же раскладку и закрепление на стропилах остальных брусков ведут от первого у конька. Но следующий брусок после нижнего карнизного располагают так, чтобы самый последний ряд черепиц перекрывал стену на 60–70 мм.
Таблица 3 Глиняная и цементно-песчаная черепица
ПРИМЕЧАНИЕ: 1) Масса и количество коньковой черепицы рассчитаны на 1 пог. м конька; 2) масса 1 шт. черепицы 2…2,3 кг; 3) допускается производство и не глиняной черепицы, но ее масса должна быть в указанных пределах на 1 м.
Черепичная кровля должна быть максимально защищена от скопления воды, поэтому для ее стока кровля должна иметь скат под углом не менее 30 градусов. Использование черепицы не всегда возможно, особенно на участках кровель сложной формы. В этом случае черепицу заменяют, например, кровельной листовой сталью.
Существуют некоторые стандарты минимально допустимых размеров любого вида черепицы. Как правило толщина одного элемента черепицы – 8-10 мм, глубина пазов (фальцев) – 5 мм, высота шипов для подвески – 10 мм.
Кровли из асбестоцементных листов (шифера)
Кровля из асбестоцементных листов является наиболее распространенным видом современной кровли. Асбестоцементные листы в обиходе получили название асбофанера. Достоинствами этого вида материала является повышенная пожаробезопасность, простота в установке, экономичность финансовых и физических ресурсов при ее ремонте.
Но в отличие от других видов кровельных материалов асбофанера является малопрочным материалом, она сильно подвержена внешним воздействиям: под влиянием влаги асбестоцементные листы отсыревают, а деревянная обрешетка может начать гнить от сырости.
В зимнее время сметать снег с асбестоцементной крыши следует исключительно метлой, ни в коем случае не счищайте его лопатой.
При укладке волнистых асбестоцементных листов следует обращать внимание на его поверхность. Наружная (лицевая) сторона листов всегда гладкая.
(Рис. 23, а).
Материалы для покрытия кровли волнистыми листами.
(Рис. 23, б).
Крепятся асбестоцементные листы с помощью специальных шиферных гвоздей.
(Рис. 23, в).
Для этого на каждой стороне листа заранее делают 3–4 отверстия. Чем круче уклон кровли для волнистых листов, тем больше материала уходит на ее строительство, но тем менее водопроницаемой становится крыша. Уклон такой кровли колеблется от 25 до 40 градусов.
Настил кровли сооружают из досок или брусков сечением 60х60 мм (для карниза – 66 мм, для конька – сечением 70х90 мм).
Технология монтажа такова: листы укладывают горизонтальными рядами, чтобы их кромки перекрывались на величину волны (в крайнем случае полуволны). Величина напуска вышележащих листов на нижележащие в зависимости от величины уклона приведена в таблице.
При этом свесы карнизов можно делать сразу из волнистых листов, или оборудуя предварительно желоб из оцинкованной стали.
Чтобы закрепить листы на свесе карнизов, их крепят двумя стальными оцинкованным противоветровыми скобами, которые должны находиться точно против верхнего гребня волны. Ходовые мостики крепят скобами толщиной 6 и шириной 40 мм. Если у вас нет специальных шиферных гвоздей, то при креплении листов под шляпки гвоздей подкладывают по две круглые или квадратные шайбы диаметром 25–30 мм. Шайбы, соприкасающиеся со шляпками гвоздя, должны быть из оцинкованной стали, а соприкасающиеся с листом, – из резины или двух-трех слоев рубероида. Существует несколько способов укладки листов шифера. Во-первых, вразбежку, когда их продольные кромки находятся в разных местах. Или другим способом, когда совмещение кромок происходит по всей длине. Последний способ покрытия из асбестоцементных листов считается наиболее эстетичным.
Технология укладки покрытия первым способом предполагает отсутствие карнизного свеса из кровельной стали. Листы шифера кладут в следующей последовательности. Сначала к свесу опалубки или карнизному бруску обрешетки прибивают уравнительные рейки или подкладки толщиной 6 мм и шириной от 25 до 50 мм (можно прибить и доску, но так, чтобы она была выше уложенной обрешетки). Важно строго по прямой выложить первые листы. Для этого на расстоянии 70 мм от бруска свеса туго натягивают шнур или прибивают доску, по которой и производят укладку первых листов. Их крепят гвоздями или шурупами с напуском за обрешетку фронта на одну волну. Для этого на гребне второй волны у нижнего края листа сверлят отверстие. В него забивают гвоздь, на который надевают две шайбы – из оцинкованной стали и из резины, покрытой с двух сторон густотертой масляной краской или жидкой замазкой на натуральной олифе. Гвоздь забивают до тех пор, пока из-под шайбы не выступит краска. Краску (замазку) приглаживают, обмазывая при этом шляпку гвоздя и стальную шайбу. Гвозди и шайбы закрашивают масляной краской одинакового с листами цвета. После укладки по спуску первого ряда листов, приступают к укладке второго, затем третьего и т. д. Покрытие с совмещением продольных кромок требует обязательной подготовки листов, заключающейся в срезе углов.
(Рис 24, а).
Подготовка волнистых листов к покрытию ими кровли:
(Рис 24, б) – порядок укладки листов без срезанных углов.
Покрытие выполняют в следующей последовательности. Сначала как и при покрытии вразбежку к свесу обрешетки прибивают уравнительную рейку толщиной 6 и шириной от 25 до 50 мм. Далее в 700 мм от бруска натягивают шнур или прибивают доску. Затем в зависимости от того, с какой стороны будет вестись укладка листов: слева направо или, наоборот, у листов срезают либо левые углы, либо правые. Как правило, листы срезают по длине листа на 120–140 мм, по ширине – на 103 мм, используя ножовку с мелкими зубьями (рис. 24 а). Если укладывать листы без срезки углов, то между ними останется большой зазор, т. е. не будет плотной нахлестки (рис. 24 б). Это приведет к тому, что в такие зазоры при ветренной снеговой погоде будет забиваться много снега, при таянии которого вода может попадать на чердак. Для предотвращения этого же недостатка стыковые швы при больших зазорах нужно обязательно замазывать цементным раствором или мастикой.
Наплавляемые рулонные кровли
Кровля из рулонного материала носит название мягкой. Будучи гибким, этот тип кровли в основном применяется там, где не может быть использован другой кровельный материал. Технология укладки кровли из рулонного материала заключается в создании гидроизоляционного ковра из 3–4 слоев этого материала (слои проклеиваются между собой). Технология общая и для плоских крыш гражданских железобетонных и кирпичных зданий, и для скатных крыш деревянных частных строений (в основном хозяйственных построек).
Использовать данный вид кровельного материала в самостоятельном строительстве рекомендуется только с соблюдением всех условий, требующихся для получения надежного и долговечного покрытия. Долговечность мягкой кровли зависит от многих факторов, но, прежде всего, от правильной обрешетки, качества материала и применяемых мастик, времени и технологии выполнения работ.
При укладке такой кровли следует соблюдать некоторые условия. Работы необходимо проводить в теплую сухую и безветренную погоду, лучше поздней весной, летом или ранней осенью, так как на сухое основание мастика ложится прочнее. Не рекомендуется наклеивать рулонную кровлю дождливой осенью или зимой.
Способы настилки могут быть разными, в зависимости от вида основания избираемого под рулонный ковер. Угол наклона крыш, покрываемых рулонными материалами, обычно составляет от 10 до 30o.
Кровлю из рулонных материалов по сплошному деревянному основанию выполняют без мастики и на мастике. Без мастики кровлю настилают располагая рулонный материал (рубероид) вдоль ската и выравнивая его.
(Рис. 25 а, б).
Кровля из рулонных материалов: (Рис 25, а, б) – способы настилки рулонных материалов, параллельный и перпендикулярный;
(Рис. 25, в) – покрытие по треугольным брускам;
(Рис. 25, г, д) – покрытие по мастике; 1, 3 – толь или рубероид; 2 – толевый колпак; 4 – брусок.
Чтобы предотвратить укладку раскатанного материала волнами, его перематывают в противоположном направлении. За сутки до начала работ рубероид или толь следует раскатать, нарезать на куски по длине ската, прибавив 250 мм на загибы через конек и карнизную доску. Далее шпателем, твердой щеткой или с помощью керосина очистить нижнюю сторону, посыпанную тальком, а с наружной стороны для приклейки мастикой накрыва соседнего листа (полонка) очистить кромку шириной 100 мм.
Как правило, мягкую кровлю настилают в два слоя, располагая их перпендикулярно один к другому. Крепят рулонные материалы сначала гвоздями по краям, а затем кладут и прибивают гвоздями рейки, плотно фиксируя тем самым уложенный материал. Лучше всего в качестве фиксаторов использовать треугольные бруски (квадратные бруски сечением 50х50 мм, распиленные по диагонали), прибитые к обрешетке на расстоянии друг от друга на 100 мм меньше, чем ширина, мягкой кровли.
Для укладки кровли на мастике необходимо заранее подготовить сухое деревянное основание, очищенное от пыли и грязи, и сам материал, нижнюю сторону которого перед наклейкой очищают полностью. Лицевую сторону материала очищают только на ширину наклейки следующего полотна, примерно на 100-150 мм. Для этой процедуры используют обыкновенную жесткую щетку или деревянный шпатель, предварительно обработанные соответствующим растворителем. Вид мастики, подходящий для каждого конкретного вида рулонного материала указан на этикетке. Перед процедурой укладки готовят грунтовку, которую наносят на основание. После того как высохнет грунтовка, готовят мастику. Ее наносят равномерно полосами по ширине применяемого рулонного материала. Не дожидаясь пока мастика схватится, раскатывают рулон кровельного материала и приглаживают его.
При использовании горячей мастики, следует соблюдать осторожность. Второй слой и все последующие слои кровли должны перекрывать кромки ранее наклеенного материала на 70-100 мм. Чтобы на наклеиваемых полотнах не оставалось пузырей, их надо очень хорошо разглаживать, а края тщательно промазывать мастикой. Это необходимо и для того, чтобы предотвратить возможность пропускания влаги через плохо прижатый край, так как при замерзании она будет разрушать рулонный ковер.
Необходимо обеспечить защиту и наружного слоя ковра по всей поверхности, используя битумную мастику, которая наносится 5-ти мм слоем. В нее втапливают горячий скатанный гравий кусочками от 3 до 5 мм.
Рулонные материалы
В зависимости от вида основы рулонные материалы могут быть основные и безосновные. В качестве основы могут выступать картон, стекловолокно, металл, асбест, полимерно-битумные материалы и бумага. В безосновных рулонных материалах роль основы играют волокна асбеста в виде мелкоармирующих элементов.
В зависимости от вида вяжущего компонента рулонные материалы могут быть битумные, дегтебитумные, дегтевые, полимерные, резинобитумные, битумно-полимерные, смешанные. По виду защитного слоя рулонные материалы могут быть: крупнозернистые, мелкозернистые, пылевидные и чешуйчатые, а также покрытия, стойкие к воздействию щелочи, кислоты, озона.
Кровельные рулонные материалы, имеющие основание. К кровельным материалам, имеющим основание, относятся: пергамин, рубероид, рубероид наплавляемый, гидроизол, стеклорубероид, фольгоизол, фольгорубероид, кровельный стеклоизол, армобитум, толь, толь-кожа, асфальтовые армированные маты, гудрокамовые материалы и др. К основанию рулонных материалов предъявляются высокие требования. Основанием служат строительный картон, бумага, алюминиевая фольга, стеклоткань, кожа. Строительный картон выпускается следующих видов: прокладочный, водонепроницаемый, строительно-кровельный и облицовочный.
Кровельный картон представляет собой пористый волокнистый материал, состоящий из волокон вторичной переработки текстильного, синтетического и древесного сырья.
К строительному картону предъявляются следующие требования: общая площадь рулона должна составлять 25–30 м2, ширина 1000, 1025 и 1050±5 мм. Картон не должен иметь впадин, бугров, трещин, дыр, разрывов. Должен иметь ровные торцы, обладать хорошей впитываемостью, обеспечивающей равномерную, однородную пропитку расплавленным битумом или разновидностью вязких вяжущих. Одновременно картон должен иметь достаточную прочность на разрыв, влажность не более 6%.
Картон маркируется по величине массы, г, приходящейся на изготовление 1 м2, картона, например А-500, А-420, А-350, А-300, Б-500, Б-420, Б-350, Б-300. Каждой марке соответствует своя разрывная сила.
Структура мягкой кровли состоит из 2–3 слоев, первый, нижний слой – подкладочный материал (в качестве него используются беспокровные материалы), верхний слой – используют покровный материал, имеющий покровный слой из тугоплавкого битума или дегтя, и посыпку. Третий слой – посыпка. Она может быть различных видов – крупнозернистая (К), мелкозернистая (М), пылевидная (П). Допускается выпуск рулонного кровельного материала с чешуйчатой посыпкой с индексом Ч.
К битумным рулонным материалам относится пергамин. Его применяют в кровельных и гидроизоляционных покрытиях в качестве подкладочного материала для нижних слоев многослойного кровельного ковра при укладке на горячей мастике и под битумные фасонные листы или под асбестоцементные листы, а также как самостоятельный материал в многослойных покрытиях, при условии защиты верхнего слоя битумной мастикой с втопленным в него гравием, так как пергамин относится к беспокровным, не защищенным с поверхности материалам. Пергамин должен быть гибким, водопоглощение не должно превышать 20% по массе. К пергамину предъявляются следующие требования: поверхность не должна иметь бугров, впадин, трещин, дыр, складок, разрывов, свободно скатываться в рулоны и не слипаться при температуре 5oС.
Рубероид – еще один вид битумного рулонного материала. Он подвержен гниению, в этом его большой недостаток, поэтому освоено производство антисептированного рубероида. Рубероид бывает кровельный, применяемый для устройства кровельного ковра, и подкладочный – применяемый для устройства нижних слоев кровельного ковра.
В зависимости от назначения – кровельный или подкладочный – в обозначение марки вносятся индексы соответственно К и П.
С изнаночной стороны кровельный рубероид посыпают мелкозернистой посыпкой для предотвращения слипания его в рулоне в жаркое время. Для районов с холодным климатом применяют рубероид с эластичным слоем битума, модифицированного полимерами. Добавка полимера снижает температуру хрупкости покровного битума (-50)oС. Долговечность кровли в случае применения эластичного рубероида увеличивается в 1,5–2 раза. Рубероид с эластичным покровным слоем обладает повышенной погодоустойчивостью.
К рубероиду как кровельному материалу предъявляются следующие основные требования. Рубероид должен быть теплостойким и водонепроницаемым. Теплостойкость определяется нагреванием его в вертикальном положении в течение 2 ч при температуре 80oС, при этом посыпка не должна сползать, не должны появляться вздутия и другие дефекты покровного слоя, а масса покровного слоя не должна уменьшаться более чем на 0,5%. Водонепроницаемость рубероида должна характеризоваться давлением не ниже 0,05 МПа; при действии последнего в течение 10 мин не должны появляться признаки протекания воды.
Рубероид наплавляемый отличается от обычного тем, что в заводских условиях на нижнюю поверхность рулона наносится мастика, которая в присутствии растворителей обладает приклеивающими свойствами.
Если наплавляемый рубероид используется для нижних слоев кровельного ковра, то минеральную посыпку счищают, так как она мешает склеиванию. Если применяется для верхнего слоя ковра, то очищается крупнозернистая посыпка на ширину нахлестки полотнищ. Главное преимущество наплавляемого рубероида состоит в том, что при устройстве кровли наклейка осуществляется без применения кровельной мастики. Таким образом, экономятся материальные ресурсы.
Рубероид и пергамин вследствие высокой водопоглощающей способности картона набухают, что способствует развитию гнилостных процессов, уменьшает прочность и снижает диэлектрические способности. Поэтому для ответственных гидроизоляционных работ значительно более пригодны битумные материалы, изготовленные на неорганической (асбестовой или металлической или стекловолокнистой) основе.
Приведем краткие характеристики основных кровельных основных материалов.
Гидроизол – беспокровный кровельный и гидроизоляционный рулонный материал. Основанием гидроизола служит асбестовая бумага. Лучшей асбестовой бумагой для изготовления гидроизола является асбестоцеллюлозная, имеющая в составе до 20% целлюлозы.
Стеклорубероид – рулонный кровельный и гидроизоляционный материал на стекловолокнистой основе, получаемый двусторонним нанесением битумного вяжущего на стекловолокнистый холст. Стеклорубероид водонепроницаем, выдерживает в течение 10 мин гидростатическое давление в 0,08 МПа. Он гибок, при изгибании полоски стеклорубероида на стержне диаметром 40 мм при 0oС на его поверхности не появляется трещин.
Фольгоизол – рулонный основной материал, состоящий из тонкой рифленой или гладкой фольги, покрытой с нижней стороны защитным битумно-резиновым антисептированным составом с мелким наполнителем или битумно-резинополимерным антисептированным с наполнителями. Наружная поверхность фольгоизола может быть гладкой, рифленой, окрашенной в различные цвета атмосферостойкими красками и лаками с целью увеличения коррозионной стойкости. Материал применяют в качестве кровельного паро– и гидроизоляционного материала в ответственных конструкциях зданий и сооружений. Фольгоизол характеризуется высокими физико-механическими показателями, так как резина, входящая в состав гидроизоляционного слоя, медленнее стареет, пластична и влагостойка, фольгоизол – прочный водонепроницаемый и долговечный кровельный материал. В силу отражательной способности фольги температура нагрева солнечными лучами кровли из этого материала на 20o ниже, чем температура нагрева аналогичных кровель черного цвета. Наклеивают фольгоизол на поверхность с помощью битумной мастики.
Фольгорубероид является разновидностью рубероида. Вместо крупнозернистой посыпки применяется рифленая алюминиевая фольга. Устройство верхнего слоя кровельного покрытия способствует лучшему отражению солнечных лучей, а материал вяжущего может иметь более низкую температуру размягчения. Применяется для устройства верхнего слоя кровельного покрытия в южных районах страны.
Фольгобитэп – рулонный основный кровельный материал, в котором основанием служит рифленая фольга, покрытая с одной или двух сторон слоем битумно-полимерного вяжущего, смешанного с минеральными наполнителями и антисептиками.
В качестве основания для изготовления рулонных кровельных материалов могут быть применены стеклоткани, обладающие большой гибкостью и гнилостойкостью. К таким материалам относятся гидростеклоизол кровельный и подкладочный. Стеклоткань с обеих сторон покрывается слоем битумного вяжущего. Гидростеклоизол кровельный предназначается для устройства плоских кровель общественных и промышленных зданий. Гидростеклоизол подкладочный может быть использован для устройства нижнего слоя при устройстве кровель. Полотна подкладочного гидростеклоизола приклеиваются к основанию клеящими мастиками или оплавлением его поверхности, т. е. нагревом до капельно-жидкого состояния. Резино-каучуковые композиции вяжущего состава гидроизоляционных материалов повышают их сопротивление действию воды и замедляют процессы старения. Таким материалом, предназначенным для устройства кровли и подкладочного гидроизоляционного слоя, является армобитэн, где стеклоткань, стеклохолст или биостойкая штапельная стеклосетка пропитываются битумно-каучуковым вяжущим. Теплостойкость высокая – не ниже 75oС. Материал очень гибкий, морозостойкий, с незначительным водопоглощением (не более 0,5%/сут.).
Дегтебитумные материалы. К основным кровельным и гидроизоляционным материалам относятся дегтебитумные материалы (ДБ), которые изготовляют пропиткой кровельного картона дегтем, предотвращающим гниение картона, с последующим покрытием с обеих сторон нефтяным битумом. Дегтебитумные материалы применяют для многослойных плоских совмещенных и водоналивных кровельных покрытий, оклеечной гидроизоляции и пароизоляции. Для верхнего слоя кровельного ковра используют дегтебитумные материалы с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой; для подкладочных слоев кровли и гидроизоляции – дегтебитумные материалы с мелкой чешуйчатой посыпкой.
Дегтевые материалы. Толь – рулонный материал, изготовляемый пропиткой и покрытием кровельного картона дегтями с посыпкой песком или минеральной крошкой. Под влиянием солнечных лучей дегтевые материалы теряют летучие компоненты и становятся хрупкими, утрачивая водонепроницаемость. Поверхность толя должна быть равномерно покрыта слоем посыпки, полотно толя не должно иметь разрывов, складок, вмятин, дыр. В разрыве материал должен иметь черный цвет без светлых прослоек непропитанного картона.
Толь-кожа применяют в качестве подкладочного материала под толь при устройстве многослойных кровель, а также для паро– и гидроизоляции. Максимальный срок службы толя при тщательной укладке, защите поверхности и правильной эксплуатации до 10 лет. Однослойное покрытие обычно рассчитывают на трехлетнюю службу. Крупнозернистая посыпка, нанесенная на покровный слой, выполненный из тугоплавких дегтевых продуктов с добавками минеральных наполнителей, удлиняет сроки службы. Асфальтовые армированные маты изготовляют путем покрытия стеклоткани с обеих сторон слоем битума или гидроизоляционной асфальтовой мастики. Асфальтовые армированные маты применяют для устройства оклеечной гидроизоляции.
Гудрокамовые материалы изготовляют путем пропитки и покрытия с обеих сторон кровельного картона гудрокамом – продуктом совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона. Гудрокамовые материалы применяют для многослойных плоских и совмещенных кровель, оклеечной пароизоляции на холодных и горячих гудрокамовых и битумных мастиках.
Кровельные материалы, не имеющие основания (безосновные). Преимуществом безосновных кровельных и гидроизоляционных материалов является то, что они воспринимают на себя деформации конструкции основания, которое изолируют, без нарушения сплошной слой кровли. К безосновным кровельным материалам относятся изол, бризол, гидроизоляционный материал на основе полиизобутелена ГМП и др.
Изол – безосновный рулонный резинобитумный материал, в основу которого положено вяжущее, получаемое путем девулканизации утильной резины в битумной среде с последующей классификацией материала и введением волокнистых наполнителей в виде асбестовых волокон и других добавок. Изол долговечнее рубероида в 2 раза. Он эластичен, гнилостоек, обладает хорошей деформативностью даже при отрицательных температурах, водонепроницаем, пластичен и биостоек. Указанные свойства изола сохраняются при температуре —30…+100oС. Используют изол для гидроизоляции и покрытия кровель. Для гидроизоляционной защиты изол укладывают в два слоя, а при гидростатическом напоре – в три. Приклеивают изол горячей изольной мастикой или горячей битумной мастикой.
Бризол представляет собой рулонный материал, обладающий повышенной гнило– и водостойкостью, высокой атмосферостойкостью, водонепроницаемостью и эластичностью. Бризол изготавливают из смеси нефтебитумов разной вязкости, измельченной резины от изношенных автомобильных шин, наполнителя и пластификатора. Его применяют для гидроизоляции сооружений и устройстве плоской наклонной кровли слоем до 35 мм и более. Гидроизоляция бризолом не только предохраняет защищаемую поверхность от контакта с водной средой, но и служит паро– и газоизоляцией. Приклеивают бризол к изолируемой поверхности битумнорезиновой мастикой.
ГМП – гидроизоляционный материал на основе полиизобутилена – высококачественный и долговечный рулонный материал. ГМП предназначается для оклеечной гидроизоляции и многослойных покрытий плоских кровель, пароизоляции.
Еще одним видом безосновных рулонных материалов являются пленочные кровельные и гидроизоляционные рулонные материалы. К пленочным кровельным гидроизоляционным материалам относятся: пленка полиэтиленопековая гидроизоляционная, пленка полиэтиленовая, полиамидная, пленка полиамидная стабилизированная и др. Преимущество их в малой толщине, массе и высокой степени водонепроницаемости.
Полиэтиленпековая гидроизоляционная пленка – кровельный и гидроизоляционный рулонный материал. Отличается высокими прочностными и гидроизоляционными показателями. Пленка теряет свои физико-механические свойства и гидроизоляционные качества при прямом воздействии солнечных лучей, атмосферных влияниях, под действием микроорганизмов и корней луговых трав. Материал можно применять во всех климатических районах страны для гидроизоляции междуэтажных перекрытий, при устройстве защищенных и незащищенных плоских и малоскатных кровель.
Пленка полиэтиленовая применяется в качестве морозостойкого, водонепроницаемого материала в различных областях строительства, в частности, для гидроизоляции и устройства кровель.
Полиамидная пленка ПК-4 представляет собой прозрачный рулонный материал без посторонних включений и пятен. Применяется в качестве гидроизоляционного слоя.
Пленка полиамидная стабилизированная представляет собой рулонный прозрачный материал, применяемый в качестве светопрозрачной кровли для сельскохозяйственных помещений.
Учитывая общие характеристики всех вышеперечисленных материалов приведем данные по выбору материала для кровли в зависимости от уклона крыши.
Глава V
Деревянные конструкции Балки и прогоныДля поддержания кровли очень дешево и удобно применять какие-нибудь балки. Если над пролетом между стенами положить длинные наклонные балки, или стропила, то они будут передавать вес крыши через свои концы вертикально вниз, не оказывая никакого распирающего давления. В результате нежелательных отклонений линии давления от вертикали не возникнет.
(Рис. 26).
Рис. 26 на схеме показано шарнирное опирание (на роликах), чтобы подчеркнуть необходимость избежать распирания стен.
Уже по одной только этой причине балка является одним из важнейших элементов всех строительных конструкций.
Слово «балка» (beam) на староанглийском означает «дерево», оно до сих пор сохранилось в английских названиях отдельных деревьев, например березы и граба (whitebeam, hornbeam). Сегодня балки чаще всего делают из стали и железобетона, однако в прошлом на протяжении столетий при строительстве слово «балка» означало деревянный брус, часто даже целый ствол дерева. Хотя дешевле и проще срубить дерево, чем построить каменную арку или куполообразный свод, раздобыть нужное количество больших деревьев тоже порой было нелегко, больше того, настали времена, когда длинные брусья стали редкостью. Вот тогда и возникла необходимость в поисках способов, которые позволили бы строить крыши из деталей небольшой длины.
В современном строительстве балки, прогоны, настилы, обрешетки и другие изгибаемые элементы следует рассчитывать на прочность и прогиб. Настилы и обрешетки под кровлю следует рассчитывать на следующие сочетания нагрузок:
а) постоянная и временная от снега (расчет на прочность и прогиб);
б) постоянная и временная от сосредоточенного груза 1 кН (100 кгс) с умножением последнего на коэффициент перегрузки n = 1,2 (расчет только на прочность).
При сплошном настиле или при разреженном настиле с расстоянием между осями досок или брусков не более 150 мм нагрузку от сосредоточенного груза следует передавать на две доски или бруска, а при расстоянии более 150 мм – на одну доску или брусок. При двойном настиле (рабочем и защитном, направленном под углом к рабочему) сосредоточенный груз следует распределять на ширину 500 мм рабочего настила.
Подрезка на опоре в растянутой зоне изгибаемых элементов из цельной древесины глубиной a <= 0,25h допускается при условии
A/bh<0,4МПа = 4 кгс/кв. см
где А – опорная реакция от расчетной нагрузки;
b и h – ширина и высота поперечного сечения элемента без подрезки.
Длина опорной площадки подрезки с должна быть не больше высоты сечения с, а длина скошенной подрезки с1 – не менее двух глубин а (рис. 40).
(Рис. 27) Скошенная подрезка конца балки.
В консольно-балочных прогонах шарниры следует осуществлять в виде косого прируба.
Передачу сосредоточенных нагрузок на несущие элементы конструкций следует осуществлять через их верхние грани.
Составные балки
Составным балкам на податливых связях следует придавать строительный подъем путем выгиба элементов до постановки связей. Величину строительного подъема (без учета последующего распрямления балки) следует принимать увеличенной в полтора раза по сравнению с прогибом составной балки под расчетной нагрузкой.
Брусчатые составные балки следует сплачивать не более чем из трех брусьев с помощью пластинчатых нагелей.
Балки клееные
Клееным балкам с шарнирным опиранием следует придавать строительный подъем, равный пролета. В клееных изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах допускается сочетать древесину двух сортов, используя в крайних зонах на 0,15 высоты поперечного сечения более высокий сорт, по которому назначаются расчетные сопротивления).
Пояса клееных балок с плоской фанерной стенкой следует выполнять из вертикально поставленных слоев (досок). В поясах балок коробчатого сечения допускается применять горизонтальное расположение слоев. Если высота поясов превышает 100 мм, в них следует предусматривать горизонтальные пропилы со стороны стенок.
Для стенок балок должна применяться водостойкая фанера толщиной не менее 8 мм.
Рамные конструкции
Расчет на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости допускается выполнять по правилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии.
Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам, закрепленных по внешнему контуру, допускается проверять по формулам:
N/
Наш
сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального
закона Российской федерации
"Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995
N 110-ФЗ, от 20.07.2004
N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения
произведений
размещенных на данной библиотеке категорически запрешен.
Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.
 |
|
Copyright © UniversalInternetLibrary.ru - читать книги бесплатно
