Файл: demina.pdf

В малоэтажном доме крыша составляет значительную часть его объёма и существенно влияет на общее архитектурное решение.

На выбор формы и конструкции скатных крыш влияют:

∙форма (очертание) здания в плане;

∙габариты крыши (величина перекрываемых пролётов);

∙нагрузки (собственные, снеговые, ветровые);

∙расположение в здании внутренних опор (стен, стоек, столбов);

∙требования, предъявляемые к крыше (капитальность, огнестойкость, теплотехнические свойства и др.).

1.1.5.Проектирование вентиляции чердачного помещения

Чердачные скатные крыши, как правило, не утеплены. Теплозащитные ограждающие функции присущи только чердачному перекрытию. Холодный чердак должен обязательно проветриваться. Естественная вентиляция защищает его летом от перегрева, зимой – от образования инея и конденсата из переувлажнённого воздуха чердака. Зимой из жилых помещений в чердак сквозь чердачное перекрытие могут проникать тепло и водяной пар. В этом случае температура на чердаке под кровлей может подняться выше 0°С, а влажность достичь критического состояния, которое приведёт к образованию конденсата или инея на внутренней поверхности крыши. При повышении температуры наружного воздуха конденсат, стекая, увлажняет чердачное перекрытие. Вторая причина необходимости проветривания чердака состоит в том, что тёплый воздух чердака может вызвать подтаивание снега на крыше. Талая вода, стекая под слоем снега по скату крыши, замерзает на свесе кровли, который ничем не подогрет, образуя наледи и сосульки. Удаление таких наледей приводит к повреждению кровли. Чтобы избежать этих нежелательных явлений, необходимо выполнить надёжную теплоизоляцию чердачного перекрытия с устройством под утеплителем пароизоляционного слоя, а также предусмотреть естественную вентиляцию чердака. Такая вентиляция (проветривание) осуществляется с помощью отверстий в нижней части чердака (рис. 1.4) и в верхней его части (у конька). Нижние отверстия – приточные, верхние – вытяжные. Для проветривания используют также слуховые окна на скатах крыши, окна во фронтонах и щипцах, вентиляционные отверстия над карнизом, а если это требуется, то и вытяжные трубы. Слуховые окна должны равномерно размещаться вдоль здания так, чтобы обеспечить сквозное проветривание. В зоне, прилегающей к карнизу, утеплитель покрывается водонепроницаемой плёнкой, защищающей его от намокания стекающими каплями конденсата.

Конструкция чердака проектируется так, чтобы был обеспечен свободный проход высотой не менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м (на отдельных участках протяжённостью до 2 м допускается высота 1,2 м) вдоль чердака. В самых низких местах у наружных стен высота должна быть не менее 0,4 м для обеспечения периодического осмотра, а при необходимости

– и ремонта конструкции.

1.1.6. Стропильные конструкции скатных крыш Стропильная конструкция состоит из параллельных наклонных балок (стропильных ног), опёртых нижними

концами на подстропильный брус (мауэрлат), расположенный вдоль наружных несущих стен, а верхними – на коньковый прогон (в большинстве случаев), который поддерживают стойки, опирающиеся на внутренние несущие стены или столбы. Таким образом, характерной особенностью стропильных конструкций двухскатных крыш является наличие хотя бы одной внутренней опоры (стены).

В этом случае стропильные ноги работают как балки и передают на опоры вертикальные нагрузки. Для обеспечения жёсткости и устойчивости в конструкцию вводятся подкосы, которые опираются внизу на лежень – брус, лежащий на внутренних опорах (или в плоскости внутренних опор). На внутренних опорах подкосы нужно устанавливать с двух сторон – для погашения распора у основания стойки. Угол между подкосом и стойкой не должен превышать 40 … 45 °.

При смещении внутренней опоры от оси здания, не превышающем 1 м, стойка для опирания конькового прогона может быть поставлена наклонно; при большем смещении конструкция стропил принимает вид, показанный на рис. 1.6. При наличии в здании двух рядов внутренних столбов или двух продольных стен устанавливаются два верхних прогона на два ряда стоек (рис. 1.5, г, з). В этом случае стропильные ноги по длине могут быть составными. Введение в конструкцию схватки (ригеля) для увеличения жёсткости в двух последних случаях является обязательным.

Продольные прогоны в некоторых случаях опирают на шпренгели (рис. 1.5, д).

Для уменьшения свободного пролёта прогона и обеспечения жёсткости стропильной системы устанавливаются продольные подкосы. Опирание прогона на подкос располагают на расстоянии 0,15–0,2 величины пролёта от стоек. Прогон и лежень, стойки и подкосы в совокупности образуют стропильную раму (рис. 1.7), обеспечивающую восприятие нагрузок от стропильных ног и жёсткость в продольном направлении.

Рис. 1.5. Стропильные конструкции двухскатных крыш (узлы см. на рис. 1.6)

Вальмовый скат образуется с помощью диагональных стропильных ног и нарожников – укороченных стропильных ног, опирающихся на подстропильный брус и накосную стропильную ногу (рис. 1.8).

Карнизный свес кровли организуют кобылками – прибитыми гвоздями к стропильным ногам короткими досками шириной 25 … 40 мм. На диагональных стропильных ногах кобылки прибиваются с двух сторон – вдоль двух скатов (рис. 1.8).

Подстропильные брусья применяются сечением 160 × 140 мм или 160 × 180 мм, либо из брёвен 180 … 200 мм, отесанных на два канта, и устраиваются сплошными по всему периметру стен здания.

Внутренние стены и столбы доводят обычно только до уровня, превышающего верх чердачного перекрытия на

150 … 200 мм.

Рис. 1.6. Узлы стропильных конструкций двухскатных крыш:

Рис. 1.7. Схемы деревянных продольных стропильных рам и их элементы:

1 – стойка; 2 – коньковый брус (прогон); 3 – подкос; 4 – стропильная нога (стропило); 5 – столбик опорный; 6 – брус опорный; 7 – схватка

Рис. 1.8. Фрагмент плана стропил вальмовой крыши:

1 – стена; 2 – подстропильный брус; 3 – коньковый брус; 4 – накосная подстропильная нога (брус); 5 – стропило; 6 – нарожник (укороченное стропило); 7 – кобылка; 8 – каркас слухового окна

Все размеры стропильных ног, обрешётки, подкосов и других элементов определяются расчётом. Ширина досок, применяемых для стропил, обычно равна 40 … 50 мм, высота – 150, 180, 200 мм; брусьев – 60 … 140 мм. Средний шаг стропильных ног – 1 м. При большой снеговой нагрузке на пологих крышах шаг стропильных ног уменьшают до 0,8 … 0,6 м, а на крышах с уклоном более 45° его можно увеличить до 1,2 … 1,4 м. Лежни имеют те же сечения, что и мауэрлаты при установке их на стены и расчётные сечения – при установке их на столбы. Мауэрлаты и лежни антисептируются и изолируются от каменных стен прокладкой из рулонного гидроизоляционного материала. Сопряжения стропильных элементов между собой выполняются: для элементов из брусьев и бревен – на врубках, шипах, скобах; для элементов из досок – на гвоздях, нагелях, металлических накладках.

Для возможности осмотра состояния подстропильных брусьев и концов стропильных балок нижняя поверхность подстропильных брусьев должна располагаться от верха чердачного перекрытия не менее чем на 0,4 м.

Часть стропильных ног, во избежание сноса крыши ветром, крепится к наружным стенам скрученной проволокой диаметром 4 … 6 мм, прикрепляемой к костылям, вбитым в стену, ершу (арматуре с насечкой) (рис. 1.6, а) или к монтажным петлям балочных элементов чердачного перекрытия.

Расстояния между стропильными ногами зависят от сечения и расчётной длины самих стропил (табл. 1.2) и нагрузок. Стропильные конструкции односкатных крыш имеют те же элементы, что и стропила двухскатных крыш. При

отсутствии внутренней опоры (стены, столбов) односкатную крышу можно устроить для зданий шириной до 7 м (рис. 1.9).

Более индустриальны конструкции сборных деревянных стропил, изготовленные на заводе в виде укрупненных элементов и монтируемые на строительной площадке, что позволяет сократить сроки монтажа, снизить трудоёмкость работ и уменьшить расход древесины.

1.2. Примерные сечения стропил и расстояния между ними

Рис. 1.9. Стропильные конструкции односкатных крыш:

1 – стена; 2 – перекрытие; 3 – стропило; 4 – подстропильный брус; 5 – стойка; 6 – стойка шпренгеля; 7 – подкос; 8 – пристенная стойка 1.2. КРОВЛИ СКАТНЫХ КРЫШ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

1.2.1. Требования, предъявляемые к кровлям

Кровля представляет собой верхний элемент крыши, защищающий здание от атмосферных осадков и ветра, солнечной радиации, химически активных и химически агрессивных веществ, содержащихся в воздухе, снега и т.п. Требования, предъявляемые к кровельным покрытиям: водонепроницаемость, морозостойкость, стойкость против химической агрессии и воздействия солнечной радиации. Кровля должна быть прочной, надёжной и долговечной, простой в монтаже; иметь красивый внешний вид, достаточную комплектацию доборными элементами. На выбор материала кровли оказывает влияние экономичность при устройстве и эксплуатации, а также требования экологичности.

По заданию на проектирование [11] тип кровли, принимаемый в малоэтажном здании, ограничивается указанными в табл. 1.3. Это штучные материалы: листовые (шифер, металл); черепица (керамическая, цементно-песчаная, полимерная, металлочерепица).

Тип кровельного материала определяет уклон ската крыши; чем плотнее материал и герметичнее его сопряжение, тем меньше может быть уклон кровли (табл. 1.3). На выбор уклона влияет также климатический район строительства.

Для штучных материалов, имеющих конечную длину и ширину, вопросы водонепроницаемости зависят от их формы и способов сопряжений между собой вдоль и поперек скатов. На рисунке 1.10 показаны характерные варианты способов сопряжения штучных кровельных изделий. В вариантах А2 и Б2 наличие рёбер и пазов препятствует «затеканию» влаги под вышерасположенный элемент кровли и практически обеспечивает водонепроницаемость кровли даже при небольших уклонах. В вариантах А1 и Б1 при напуске вышележащего элемента над нижележащим образуется щель, в которую во время дождя, сильного ветра или действия сил адгезии может попадать влага.

Размеры и формы кровельных элементов определяют вид обрешётки, которая выполняется из брусков 50 × 50 мм или из досок δ = 40 или 50 мм в виде сплошного или разреженного настила. Конкретные виды и шаги обрешёток указаны на рисунках соответствующих видов кровель. Для всех видов кровель сплошной настил обязателен над карнизом, в ендовах, над карнизными свесами, нависающими над фронтонами, балконами.

1.3. Зависимость уклона крыши от материала кровли

а) б)

Рис. 1.10. Варианты возможных сопряжений элементов кровли при их расположении:

а – вдоль ската; б – поперек ската

1.2.2. Черепичные кровли

Черепичные кровли, как правило, применяют на крышах с уклоном от 22 до 60°, в зависимости от вида черепицы. Уменьшение угла до 10 … 22° для некоторых видов пазовой черепицы допускается в исключительных случаях для шпунтованных сопряжений вдоль скатов и часто требует применения дополнительных мер по гидроизоляции и вентиляции. При уклоне более 30° и особенно более 60° необходимо