Крыша (покрытие) – это совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды.

Крыша состоит из несущих конструкций (плиты покрытия или стропила) и ограждающих конструкций (кровля).

Классификация:

1) по форме:

Плоские

2)По конструкций:

Чердачные

Бес чердачные (совмещённые)

3)По несущим конструкциям:

Стропильные

Из сборных железобетонных плит

4)По функций:

Эксплуатируемые

- не эксплуатируемые.

Различают следующие виды крыш:

Сборные железо­бетонные (Рис. 1) из конструкций и деталей заводско-1 го изготовления, широко применяемые в современных гражданских зданиях;

Скатные (одно-, двух- и многоскат­ные) с уклонами поверхности более 10°;

Чердачные, об­разующие между перекрытием верхнего этажа и крышей замкнутое пространство;

Совмещенные (покрытие), объ­единяющие в одну конструкцию перекрытие верхнего этажа и кровлю. Из-за низких эксплуатационных ка­честв применение таких крыш ограничено;

Эксплуатиру­емые (террасы)- для размещения на них спортивных площадок, мест отдыха, садов и т.д.

Более долговечными и огнестойкими являются несущие конструкции скатных крыш, выполненные из железобетона. На Рис. 1 показан пример решения скатной крыши, выполненной из железобетонных ребристых панелей с размерами 6,0 х 1,2 м и высотой продольного ребра 0,3 м.

Требования.

1. Водонепроницаемость

2. Атмосферостойкость

3. Прочность

4. Устойчивость

5. Долговечность

6. Огнестойкость

7. Индустриальность

8. Экономичность

К покрытиям предъявляют следующие основные требования. Конструкция по­крытия должна обеспечивать восприятие постоянной нагрузки (от собственной массы), а также временных нагрузок (от снега, ветра и возникающих при эксплуа­тации покрытия). Ограждающая часть покрытия (кровля), служащая для отвода осадков, должна быть водонепроницае­мой, влагоустойчивой, стойкой против воздействия агрессивных химических ве­ществ, содержащихся в атмосферном воз­духе и выпадающих в виде осадков на покрытие, солнечной радиации и мороза, не подвергаться короблению, растрески­ванию и расплавлению. Конструкции по­крытия должны иметь степень долговечности, согласованную с нормами и клас­сом здания.

Важными требованиями к покрытиям являются экономичность их устройства и обеспечение расхода минимальных де­нежных средств на их эксплуатацию. Осо­бое значение имеет применение инду­стриальных методов при устройстве по­крытий, что снижает трудозатраты на строительной площадке и способствует повышению качества строительно-мон­тажных работ.

Для обеспечения отвода осадков по­крытия устраивают с уклоном. Уклон за­висит от материала кровли, а также кли­матических условий района строитель­ства. Так, в районах с сильными снегопа­дами уклон определяется условиями снегоотложения и удаления снега; в районах с обильными дождями уклон кровли дол­жен обеспечивать быстрый отвод воды; в южных районах уклон покрытия, а так­же выбор материала кровли определяют­ся с учетом солнечной радиации.

Скатные крыши и их элементы

Крыши с наклонной поверхностью кровли называют скатными. Формы таких крыш зависят от архитектурых особенностей и конфигурации здания. Скатные крыши могут быть односкатные, двухскатные, четырёхскатные, много скатные, сводчатые, шатровые, пирамидальные и купольные. (Рис. 2, а - з).

В зданиях небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши. Крышу здания со стоком воды на две противоположные стороны называют двускатной.

В настоящее время дву – четырехскатные крыши применяют при возведении малоэтажных зданий.

Скатная крыша – это крыша, имеющая уклон более 10°.

Скатами называются наклонные прямоугольные плоскости крыши. Нижнюю часть ската – спуском, а нижнюю кромку ската обрезом кровли.

К элементам скатной крыши (Рис.4) относят: вальмы - треугольные скаты крыш; пересечения скатов, образующие выступающие углы, называют ребрами ; конек - ребро двугранно­го угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами;

ендову - пересечение скатов в форме западающе­го угла, обеспечивающего сток воды;

фронтон - верх­нюю треугольную часть наружной стены, ограждающую чердак;

щипец - выступающая часть стены над поверх­ностью скатов; слуховое окно - для освещения и провет­ривания чердака.

Для предотвращения подтаивания сне­га на крыше под влиянием теплоты, про­никающей снизу через кровлю, образова­ния наледей и сосулек на свесе крыши и повреждения крыш необходимо в со­ответствии с ранее изложенными требо­ваниями произвести теплотехнический расчет чердачного перекрытия и обеспе­чить его хорошее утепление. Одновремен­но необходимо устройство под утеплителем надежного пароизоляционного слоя и обеспечение интенсивного проветривания чердака. Для вентиляции используют слуховые окна и окна, устраиваемые во фронтонах, щипцах и заполняемых створками типа «жалюзи», хорошо пропускающих воздух и не допускающих попадания в чердак снега и дождевой воды. Слуховые окна размещают на высоте 1...1,2 м от уровня верха чердачного перекрытия.

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

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

По конструкции крыши различают чердачные и бесчердачные.

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

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

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные.

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

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

Рис. 1. Формы крыш:
а - односкатная, б - двускатная, в - шатровая, г - вальмовая (четырехскатная), д - полувальмовая, е - двускатная с фонарем, ж - сводчатая, з - складчатая, и - куполообразная, к - крестовый свод, л - щипцовая, м - шпилеобразная, н - сферическая оболочка, о - из косых поверхностей, п - с внутренним водостоком, р - плоская, эксплуатируемая

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

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

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

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

Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем (рис. 1, е) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.

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

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

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

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

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

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

Сферическая оболочка (рис. 1, н) по очертанию подобна куполу, но с опиранием на основание в отдельных точках. Пространство между опорами обычно устраивается светопрозрачным.

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

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

Плоские к рыши (рис. 1, р) имеют уклон до 2,5%. Их устраивают в виде площадок и используют для профилакториев, открытых кафе и других целей. Хотя плоские крыши обходятся дороже скатных, экономия на эксплутационных расходах компенсирует этот недостаток. В последнее время большое распространение получили новые конструкции крыш из железобетонных сборных панелей.

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

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

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

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

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

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

Рис. 2. Сборные железобетонные бесчердачная (а) и чердачная (б) крыши:
1 - кровельный ковер, 2 - легкобетонная панель, 3 - водоприемная воронка, 4 - минераловатный вкладыш, 5 - полоса рубероида, 6 - треугольный опорный элемент, 7 - опорная фризовая панель, 8 - ограждение, 9 - железобетонная кровельная панель, 10 - плита-нащельник, 11 - железобетонный водосборный лоток, 12 - несущая балка под лоток, 13 - утепленная панель перекрытия верхнего этажа

Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов:

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

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

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

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

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

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

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

Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком.

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

Бесчердачные (совмещенные) крыши выполняют функции несущих и ограждающих конструкций верхнего этажа зданий. Конструкция бесчердачной крыши состоит из следующих элементов (рис. 3):

• несущей конструкции 2, которая должна отвечать необходимым условиям прочности, жесткости и трещиностой кости во время монтажа и в эксплуатационных условиях;
• пароизоляционного слоя 3, предохраняющего от проникновения водяного пара из помещений в толщу конструкции крыши (устраивают в случае необходимости);
• теплоизоляционного слоя 4, обеспечивающего требуемое сопротивление теплопередаче;
• кровельного ковра 6, который устраивают по основанию из цементных или асфальтовых стяжек 5 или по поверхности комплексных панелей.

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

Рис. 4. Конструкция индустриальной безрулонной железобетонной крыши для крупнопанельных жилых домов:
а - план крыши, б - продольный разрез; 1 - кровельная панель, 2 - железобетонный нащельник: 3 - вентиляционная шахта, 4 - унифицированная трехбортовая панель водосборного лотка, 5 - вороночные лотки, 6 - аварийное переливное устройство, 7 - опорный элемент, 8 - анкерный элемент фризовой панели, 9 - фризовая панель

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

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

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

Рис. 5. Конструкция комплексной панели покрытий повышенной заводской готовности:
1 - кровельный ковер, 2 - стяжка. 3 - теплоизоляция, 4 - пароизоляция, 5 - несущая плита

Пароизоляцией служит рубероид марки РПП. Применение комплексных панелей покрытий повышенной заводской готовности позволяет исключить в построечных условиях операции по устройству паро-и теплоизоляции, цементно-песчаной стяжки, грунтовки основания и выполнения гидроизоляционных слоев.

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

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

Рис. 6. Конструкция панели покрытия из оцинкованных стальных профилей:
а - панель покрытия, б - оцинкованные профили, в - бетонный вкладыш в гофры по краям стального настила кровли; 1 - кровельный ковер, 2 - теплоизоляция, 3 - пароизоляцня, 4 - профилированный настил

Широко распространены панели покрытий на основе металлического профилированного листа повышенной заводской готовности. В таких панелях, называемых металлическими двухслойными панелями (иногда - монопанелями), в качестве утеплителя используют заливочный полиуретановый или фенольный пенопласт, который в заводских условиях вспенивают между металлическим листом и слоем рулонного гидроизоляционного материала.

Стропила по конструкции разделяют на два типа: на-слонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания, и висячие, опирающиеся только концами на стены здания (без промежуточных опор).

По материалу различают деревянные и железобетонные стропила. Деревянные стропила применяют в качестве несущих конструкций при строительстве временных зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, при строительстве деревянных или кирпичных зданий в сельской местности. Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственные здания).

Наслонные стропила (рис. 7, а) устраивают тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслон-ными стропилами, может быть увеличена до 10... 12 м, а при двух опорах - до 15 м. Нижние концы стропильных ног 3 опираются в деревянных рубленых или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях - на верхнюю обвязку, в каменных- на опорные брусья 1 (мауерлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Рис. 7. Наслонные (а) и висячие (б) деревянные стропила:
1 - мауерлат, 2 - кобылка, 3 - стропильная нога, 4 - балка для опоры диагональной ноги, 5 - нарожники, 6 - диагональная нога, 7 - прогон, 8 - стойка, 9 - бабка, 10 - подкос, 11 - затяжка, 12 - опорный брус, 13 - подбалка, 14 - накладка

Висячие стропила (рис. 7, б) представляют собой две стропильные ноги 3, соединенные снизу затяжкой 11, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 м параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах более 8 м устанавливают бабку 9. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок 14, скоб, болтов и гвоздей.

Фермы применяют в промышленном строительстве при расстояниях между стенами и опорами 12...36 м.

Ферма состоит из нижнего и верхнего поясов и заключенной между ними решетки из стоек и раскосов.

Пароизоляция, выполняемая под теплоизоляцию на несущие конструкции, защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Пароизоляция бывает окрасочной или оклеечной в один или два слоя в зависимости от степени влажности воздуха в помещении.

В качестве окрасочной пароизоляции используют горячую битумную мастику или холодные асфальтовую либо битумно-кукер-сольную мастики.

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

Теплоизоляция служит для защиты здания от холода и перегрева солнцем. Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов.

Монолитную теплоизоляцию выполняют из легких бетонных смесей, например перлитобетонных, керамзитобетонных, битумоперлитных.

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

Теплоизоляцию из сыпучих материалов устраивают из керамзита, шунгизита, перлита, вермикулита и др. Такую теплоизоляцию применяют при отсутствии сборных утеплителей, а также в комплексных панелях заводского изготовления.

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

В зависимости от уклонов кровли подразделяются на:

а) плоские (с уклоном менее 2,5 %);

б) скатные (с уклоном 2,5 % и более).

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

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

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

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

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

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

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

Наружный водоотвод может быть выполнен:

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

б) неорганизованным – по всему фронту ската.

Устройство холодных и утепленных покрытий.

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

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

Ограждающая часть утепленного покрытия здания состоит:

· из несущей конструкции;

· пароизоляции;

· выравнивающего слоя (стяжки);

· гидроизоляционного ковра;

· защитного слоя.

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

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

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

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

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

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

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

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

при уклоне не менее 12 % – 2 слоя рубероида.

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

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

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

По конструкции различают крыши чердачные и бесчердачные.

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

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

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные.

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

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

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

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

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

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

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

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

Складчатая крыша образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

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

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых арочных свода.

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

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

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

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

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

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

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

КОНСТРУКЦИИ КРЫШ

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

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

Кровля - верхний элемент крыши из водонепроницаемых материалов, защищающий здание от атмосферных осадков.

Защитный слой - элемент кровли, предохраняющий кровельный ковер от механических повреждений, воздействия солнечной радиации. Теплоизоляция служит для защиты здания о холода и перегрева солнцем.

Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов. Монолитную теплоизоляцию выполняют из легких бетонных смесей, сборную - из плит заводского изготовления. Такие плиты выпускают из легких ячеистых бетонов, пенопластов на основе пенополиуретана, пенополистирола и т.д. Теплоизоляцию из сыпучих материалов устраивают из керамзита, перлита и др. Такую теплоизоляцию применяют при отсутствии сборных утеплителей, а также в комплексных панелях заводского изготовления.

Пароизоляция защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устраивают под теплоизоляцию, наклеивая на несущие конструкции. Пароизоляция бывает окрасочной или оклеечной в один или два слоя в зависимости от степени влажности воздуха в помещении.

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

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

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

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

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

Стропила по конструкции разделяют на два типа: наслонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания, и висячие, опирающиеся только концами на затяжку, а она на стены здания (без промежуточных опор).

По материалу различают деревянные и железобетонные стропила. Деревянные стропила применяют в качестве несущих конструкций при строительстве временных зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, при строительстве малоэтажных деревянных или кирпичных зданий и в сельской местности. Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственные здания).

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

Висячие стропила представляют собой две стропильные ноги, соединенные снизу затяжкой, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 м параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах более 8 м устанавливают бабку. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок, скоб, болтов и гвоздей.

Фермы применяют в промышленном строительстве при расстояниях между стенами и опорами 12…36 м. Ферма состоит из нижнего и верхнего поясов и заключенной между ними решетки из стоек и раскосов. Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком.

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

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

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

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

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

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

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

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

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

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

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

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

ОСНОВАНИЯ ПОД КРОВЛИ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

→ Кровли

Классификация крыш

Классификация крыш

Основное назначение крыши – ограждать здание сверху от атмосферных воздействий (дождя, снега, колебаний температуры наружного воздуха, солнечной радиации и ветра). Проникновение в здание воды и холода, а также перегрев крыш солнечными лучами приводят к их разрушению.
По форме крыши делят на скатные, если уклон более 2,5 , и плоские, если уклон до 2,5 . Форма крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

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

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

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные. Чердачные крыши выполняют с холодным или теплым чердаком. Бесчердачные крыши могут быть холодными (над неотапливаемыми строениями) и теплыми (над отапливаемыми зданиями). Бесчердачные крыши устраивают как в жилых и общественных, так и в производственных зданиях промышленного и сельскохозяйственного назначения. В производственных зданиях часто на покрытиях устраивают светоаэрационные фонари.

Односкатная крыша (рис. 1, а) опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная (щипцовая) крыша (рис. 1, 6) состоит из двух плоскостей, опирающихся на стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцовых стен между скатами называют фронтонами или щипцами.

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

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

Рис. 1. Формы крыш: а – односкатная; б – двускатная; в – шатровая; г – ваЛьмовая (четырехскатная); д – полувальмовая; е – двускатная с фонарем; ж – сводчатая; з – складчатая; и – куполообразная; к – крестовый свод; л – щипцовая; м – шпилеобразная; и – сферическая оболочка; о – из косых поверхностей; и – с внутренним водостоком; р – плоская эксплуатируемая

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

Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем (рис. 1, е) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большими шириной и длиной.

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

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

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

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

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

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

Сферическая оболочка (рис. 1, и) по очертанию подобна куполу, но с опиранием на основание в отдельных точках. Пространство между опорами обычно устраивается светопрозрачным.

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

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

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

Плоские крыши имеют уклон до 2,5%. Их устраивают в виде площадок и используют для профилакториев, открытых кафе и других целей. Хотя плоские крыши обходятся дороже скатных, экономия на эксплуатационных расходах компенсирует этот недостаток. В последнее время большое распространение получили новые конструкции крыш из железобетонных сборных панелей.