Элементы крыш

Классификация крыш и покрытий и требования, предъявляемые к ним

Крыши и покрытия

 

 

Для защиты зданий от атмосферных осадков устраивают крыши. При совмещении крыши с чердачным перекрытием образуется бесчердачное покрытие. Пологие бесчердачные покрытия, нижняя поверхность которых является потолком помещений верхнего этажа, называют совмещенными крышами. Чердачные крыши устраивают над зданиями небольшой ширины.

Плоские крыши, имеющие уклоны поверхности в пределах 1:50-1:30, устраивают в виде площадок, которые можно использовать в самых разнообразных целях. В строительстве термин «плоские крыши» применяют ко всем конструкциям этого типа независимо от того, выполняют ли их с чердаком или как бесчердачные покрытия. Несущие элементы крыш и покрытий должны иметь необходимую прочность и устойчивость. Кровля должна обладать максимальной степенью водонепроницаемости. Все конструкции крыш и покрытий должны быть индустриальными, экономичными и долговечными.

Крыши имеют ряд наклонных плоскостей - скатов, по которым стекает попадающая на них вода. Пересечения скатов образуют двугранные углы, из которых обращенные книзу называются ендовами, а обращенные кверху - ребрами. Верхнее ребро, расположенное горизонтально, называется коньком, нижняя часть ската - спуском.

Для быстрого отвода с крыши воды скатам должен быть придан определенный уклон, устанавливаемый в зависимости от типа кровли и района строительства. Вода с крыши в большинстве случаев, отводится настенными или подвесными желобами к наружным водосточным трубам. Возможно устройство и внутренних водостоков, трубы которых проходят внутри здания и отводят воду в канализационную сеть.

Форму крыши необходимо делать, возможно, более простой. Выбор формы крыши производят в зависимости от общей конфигурации здания и его архитектуры, а также от возможного направления отвода воды. Наиболее часто встречающиеся формы крыш показаны на рис. 2.19.

Односкатная крыша устраивается над зданиями сравнительно небольшой ширины и в случаях, когда отвод воды должен быть организован только к одной из продольных стен.

Двускатная (щипцовая) крыша состоит из двух скатов. Образующийся при устройстве одно- и двускатных крыш в верхней части торцовой стены треугольник называется фронтоном (щипцом).

Четырехскатная крыша имеет скаты на четыре стороны. Скаты, направленные к торцовым стенам, называются вальмами, вследствие чего крыши, имеющие такие скаты, иногда называются вальмовыми.

Перечисленные виды крыш устраивают над зданиями, имеющими в плане простую геометрическую форму. Однако, большей частью, здания имеют в плане формы в виде сочетания отдельных прямоугольников. При одинаковых уклонах всех скатов проекции линий пересечения скатов проходят по биссектрисам внешних и внутренних углов контура. Пример построения такой крыши показан на рис. 2.19, г.

 

 

Несущие конструкции чердачных крыш. Несущие конструкции чердачных крыш выполняют из дерева, стали и железобетона в виде стропил, стропильных ферм и крупных панелей.

Деревянные наклонные стропила характеризуются тем, что их основные элементы - стропильные ноги работают как однопролетные, консольные или многопролетные балки.

Наклонные стропила односкатных крыш в простейшем виде состоят только из стропильных ног, опирающихся на подстропильные брусья (мауерлаты), уложенные на наружные стены (рис. 2.20, а). Подстропильные брусья служат для распределения сосредоточенной нагрузки, передаваемой стропильной ногой. Расстояний между стропилами вдоль здания (шаг стропил) принимается в зависимости от типа кровли и сечения элементов обрешетки. Стропила делают из брусьев высотой 180-200 мм, которые ставят через 1,5-2 м, или из пластин и досок сечением 166x140 или 160x170 мм. Подстропильные брусья укладывают по всему периметру стен здания, предварительно их антисептируют, а между каменной кладкой стены и брусьями прокладывают изоляцию из рулонного материала. Часть стропильных ног, во избежание сноса крыши ветром, крепят к наружным стенам скрутками из проволоки, привязывая к костылям, вбитым в стену. При длине стропильных ног 6-8 м, во избежание значительного их прогиба, необходима установка подкосов (рис. 2.20, б). Если в здании имеются внутренние опоры, то на них по лежням устанавливают стойки, а по стойкам укладывают прогоны, на которые и опирают стропильные ноги (рис. 2.20, в, г). Конструкция наклонных стропил при двух рядах внутренних опор показана на рис. 2.20, г. В этом случае для восприятия горизонтальных составляющих усилий, передаваемых подкосами, между лежнями ставят распорки.

Наклонные стропила двускатной крыши (рис. 2.20, д, е) опирают нижними концами на подстропильные брусья; а верхними - на горизонтальный брус, носящий название верхнего (конькового) прогона. Верхний прогон поддерживается стойками, установленными на внутренние опоры. Таким образом, характерной особенностью двускатных наклонных стропил является наличие, по крайней мере, одной внутренней опоры.

Для уменьшения свободного пролета стропильных ног устанавливают подкосы, которые внизу опирают на лежень или стойку.

Здания, имеющие две внутренние опоры, можно перекрывать наклонными стропилами при ширине до 20-24 м. Имеют место конструкции сборных наклонных стропил, доставляемых на постройку в виде комплекта заранее изготовленных на заводе деталей. Один из вариантов таких стропил для зданий, имеющих два ряда внутренних опор, показан на рис. 2.21

В этом варианте основной частью ската крыши является стропильный щит СЩ-1, состоящий из четырех дощатых стропильных ног и обрешетки. Стропильная ферма СФ-1, перекрывающая средний пролет между скатами, состоит из двух коротких стропильных ног, соединенных затяжкой. Элемент СР-1 - конверт - устанавливается по внутренним кирпичным столбам и служит средней опорой для элементов СЩ-1 и СФ-1. Поверх ферм СФ-1 укладывают щит обрешетки СК-1. Дощатая распорка СП-1 служит основанием для конвертов СР-1, а также для укладываемых по ней чердачных ходов из дощатых щитов СХ-2. Свесы крыши образуются щитами обрешетки СО-1.

Стропильные ноги и конверты в нижней части скрепляют при помощи проволочных скруток с костылями, заложенными в кладку стен и столбов. В местах, где стропильные ноги опираются на конверты, крепление производят при помощи полосовой стали. Сопряжения элементов между собой делают на гвоздях. Конструкция сборных стропил для зданий с одной внутренней опорой показана на рис. 2.22.

Стропильные фермы (висячие стропила) устанавливают над зданиями, не имеющими внутренних опор. Они опираются концами на стены или стойки каркаса. К нижним горизонтальным элементам ферм может быть подвешено чердачное перекрытие (подвесной потолок).

Деревянные стропильные фермы простейшего вида (рис. 2.23, б) состоят из двух стропильных ног, соединяемых затяжкой, воспринимающей горизонтальную составляющую передаваемых на опору усилий (распор). Для жесткости и уменьшения прогиба, стропильных ног при пролетах 7-8 м добавочно врезают ригель (рис. 2.23, в), а при пролетах до 10 м устанавливают бабку и подкосы (рис. 2.23, г). Схема стропильной фермы для пролета до 15 м показана на рис. 2.23, а.

Фермы, служащие для перекрытия значительных пролетов, состоят из элементов, конструктивно связанных между собой расположенных в одной плоскости и работающих только на сжатие или растяжение.

Элементы фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру - нижний пояс. Вертикальные элементы (стойки) и наклонные (раскосы), расположенные между верхним и нижним поясами, образуют решетку. Места пересечений элементов фермы называются узлами, а участок пояса между двумя узлами - панелью.

Из деревянных ферм, в целях индустриализации конструкций и уменьшения их веса, предпочтительны дощатые, нередко с заменой дерева в элементах, воспринимающих растягивающие усилия (например, в нижнем поясе или стойках), круглой сталью или прокатными профилями. Такие фермы носят название металлодеревянных.

Стальные и железобетонные фермы, применяемые иногда в большепролетных покрытиях гражданских зданий, в принципе не отличаются от ферм, широко применяемых в покрытиях промышленных зданий.

Железобетонные плиты для чердачных крыш могут быть различных форм и конструкций.

На рис. 2.24, а показана односкатная крыша из железобетонных плит покрытий размером 6,4x1,2 м, укладываемых с уклоном 5% и опирающихся концами на стены здания и железобетонный продольный ригель. Ригель поддерживается кирпичными столбиками сечением 0,51x0,51 м и высотой 1,2 м, располагаемыми через 6,4 м. Плиты связывают между собой через отверстия в ребрах и крепят к стене анкерами. По плитам делается тонкая выравнивающая асфальтовая стяжка и рулонная кровля. Двускатные крыши с уклоном 7-8% могут выполняться из различной конструкции плит, опирающихся на стены здания и среднюю опору (рис. 2.24, б), или из плит размером 2,80x2,85 м, укладываемых по железобетонным стропильным балкам сечением 150x300 мм, располагаемым через 2,8 м и опирающимся на наружные стены здания и внутренние кирпичные столбы (рис. 2.24, в).

По плитам покрытий устраивают тонкую стяжку и рулонную кровлю.