§ 28. Классификация крыш и их конструкций

Классификация крыш. Основное назначение крыши состоит в том, чтобы ограждать здание сверху от атмосферных воздействий (дождя, снега), колебаний температуры наружного воздуха, солнечных лучей и ветра.

Крыша состоит из несущих и ограждающих элементов. Верхний водонепроницаемый слой, ограждающая оболочка крыши или покрытия, называется кровлей.

Помещение здания, ограниченное чердачным перекрытием и кровлей, называется чердаком. Нередко здания строят без чердака. В этом случае чердачное перекрытие и крыша совмещаются в одной конструкции, которая называется бесчердачным Покрытием.

По форме и конструкции крыши делятся на скатные и плоские.

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные. Чердачные крыши со слуховыми окнами и без них для большинства зданий выполняют холодными (без тепловой изоляции). Бесчердачные крыши устраивают как в гражданских, так и в промышленных зданиях в сочетании со световыми фонарями. Бёсчердачные крыши могут быть холодными (над неотапливаемыми строениями) и теплыми (над отапливаемыми зданиями).

Формы крыш определяются архитектурой зданий, их конфигурацией в плане и видом несущих конструкций. Форму скатной крыши лучше делать несложной, что облегчает уход за ней и повышает ее водонепроницаемость.

Отвод воды с крыши любой формы может быть наружный, т. е. непосредственно с карнизного свеса или через систему водосточных труб, либо внутренний — через системы вертикальных водостоков, располагаемых внутри здания.

Рис. 15. Формы крыш:

а - односкатная, б — двускатная, в — шатровая, е — вальмовая (четырехскатная), б — полувальмовая, е — двускатная с фонарем, ж — мансардная, з — сводчатая, и — пологая невентилируемая с неорганизованным водосбросом; 1 — скат, 2 — щипец или фронтон, 3 — конек, 4 — фронтонный свес, 5 — ребро, 5 — карнизный свес, 7 — вальм, 8 — фонарь, 9 - оконный проем, 10 — железобетонная панель

На рис. 15 показаны формы крыш, применяемые в гражданском и промышленном строительстве.

Односкатная крыша (рис. 15, о) своим скатом опирается на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная крыша (рис. 15,6) состоит из двух плоскостей, опирающихся на стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцовых стен между скатами называют щипцами.

Шатровая крыша (рис. 15, в) имеет четыре треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке.

Вальмовая (четырехскатная) крыша (рис. 15, г) образуется от соединения двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцовых скатов, называемых вальмами.

Полу вальмовая (двускатная) крыша (рис. 15, д) имеет срезанные вершины над торцовыми стенами в виде треугольников (вальмов). Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем (рис. 15, е) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и значительно большей шириной и длиной.

Мансардная крыша (рис. 15, ж) состоит из двух пологих скатов, сомкнутых в вершине, и двух крутопадающих, являющихся продолжением пологих. На крутопадающих скатах обычно устраивают оконные проемы.

Сводчатая крыша (рис. 15, з) в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой. На рис. 15,и показана современная пологая невентилируемая крыша с неорганизованным водосбросом.

Плоские крыши имеют уклон до 2,5%. Их устраивают в виде площадок и используют для профилакториев, открытых кафе. 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. Основные сведения об этих крышах изложены в § 30.

Несущие конструкции крыш. Несущими элементами крыши могут быть деревянные или железобетонные стропила (применяются в основном в зданиях с чердаком), стропильные фермы (в промышленных одноэтажных зданиях), а также железобетонные панели или плиты (в современных гражданских зданиях c чердаком и без чердака). Несущие элементы воспринимают собственную массу, массу нагрузок и снега, давление ветра и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры.

По конструкции стропила разделяются на два основных типа: наслонные, опирающиеся своими концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания, и висячие, опирающиеся только своими концами на стены здания (без промежуточных опор).

Наслонные стропила устраивают тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6 — 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслонными стропилами, может быть увеличена до 10 — 12 м, а при двух опоpax — до 15 м.

Наслонные стропила представляют собой систему взаимно связанных элементов (прогонов, стоек, схваток и подкосов), образующих форму крыши. Элементы наслонных стропил (бревна, брусья или доски) выполняют обычно из древесины хвойных пород.

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 (мауерлаты).

Расположение стропил (рис. 16) зависит от размеров строения (его контура в плане) и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Рис. 16. Наслонные бревенчатые стропила:

1 — мауерлат, 2 — кобылка, 3 — стропильная нога, 4 — . балка для опоры диагональной ноги, 5 — нарожники, 6 - диагональная нога, 7 — прогон, 8 — стойка

Рис. 17. Сборные железобетонные наслонные стропила по коньковому прогону: 1 — кирпичный столбик, 2 — коньковый прогон, 3 — наружная стена, 4 — железобетон-. ная стропильная нога, 5 — деревянная кобылка, S — деревянная обрешетка

Наряду с деревянными применяют железобетонные наслонные стропила (рис. 17). Простейшие из них состоят из железобетонных стропильных ног 4, укладываемых одним концом наружную стену дома 3, а другим на сборный железобетонный прогон 2, поддерживаемый кирпичными столбиками. Нижние концы таких, стропильных ног, выступая за стену, могут нести карнизный свес кровли.

Висячие стропила (рис. 18) применяют, если отсутствуют внутренние промежуточные опоры. Опираются такие стропила на наружные стены.

Рис. 18. Висячие стропила:

1 — подкос, г — стропильная нога, 3 — бабка, 4 — затяжка, 5 — опорный брус, 6 — подбалка, 7 — болт, 8 — накладка

Стропила представляют собой две стропильные ноги 2, соединенные внизу затяжкой 4, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 ж параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах до 10 м устанавливают бабку 3. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют > в виде врубок с применением накладок, скоб, болтов и гвоздей.

В промышленном строительстве при расстояниях между стенами и опорами от 12 до 36 м используют железобетонные и металлические фермы.

Рис. 19. Элементы крыши со стальным покрытием:

1 — слуховое окно, 2 — покрытие ската слухового окна, 3 — ребро, 4 — карнизный свес, 5 — надстенный желоб, 6 — водосточная труба, 7 — водоприемная воронка, 8 — лоток. 9 — фронтонный свес рядового покрытия, 10 — фронтон, И — разжелобок. 12 — скаты, 13 — соединение рядовых полос одинарным стоячим фальцем, 14 — .заделка крайней рядовой полосы покрытия ската в парапетную стенку, 15 — рядовая полоса на скате, 16 — конек, П — парапетная стенка, 18 — разжелобок, 19 — заделка покрытия ската с покрытием

парапетной стенки

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

По железобетонным фермам укладывают сборные железобетонные плиты, а по металлическим фермам — стальные прогоны. По прогонам устраивают кровельное покрытие из волнистых асбесто-цментных листов с утеплением или без утепления.

Элементы кровли. Кровля (кровельное покрытие) здания состоит из следующих элементов (рис. 19); наклонных плоскостей, называемых скатами 12, наклонных ребер 3, образуемых пересечением скатов, горизонтальных ребер, образуемых тоже пересечением скатов и называемых коньком 16. Пересечения скатов, образующие входящие углы, создают разжелобки 18. Края кровли над стенами

здания называются карнизными свесами 4 (располагаются горизонтально) или фронтонными свесами 9 (располагаются наклонно). Вода, собираемая скатами, отводится надстенными желобами 5 через водоприемные воронки 7 в водосточные трубы 6 и далее в ливневую канализацию. Освещение чердачного пространства и частично его проветривание происходят через слуховое окно 1.

Над поверхностью крыши имеется ряд устройств, над которыми также необходимо устраивать кровельные покрытия. К ним относятся брандмауер — глухая огнестойкая капитальная стена, разделяющая здание на изолированные секции; парапетная стенка 17, возвышающаяся над зданием; закрытые надстройки для выхода на крышу рабочих для ремонта и уборки; дымовые трубы; оголовки вентиляционных шахт; слуховые окна.

Слуховые окна могут быть: полуконическими, прямоугольными, односкатными, треугольными двускатными, прямоугольными двускатными.

На крышах жилых зданий высотой 10 м и более при уклоне крыши, превышающем 18%, устраивают ограждения высотой не менее 0,6 м. Стойки ограждения крепят к крыше различными способами в зависимости от конструкции основания — приваривают к закладным деталям сборных панелей или устанавливают в металлические трубки, заранее прикрепленные к конструкциям карнизного свеса. Нижний пояс решетки ограждения должен возвышаться над кровлей на 0,2 — 0,3 м.

На фасадах зданий расположен ряд устройств, над которыми также нужно устраивать кровельное покрытие: пояски — междуэтажные карнизы или тяги; сандрики — пояски, устраиваемые над оконными и дверными проемами; оконные отливы — выступы в нижней части оконных проемов; зонты покрытия над крыльцами