Рис. 20.5. Основные типы скатных крыш и их элементыСкатная стропильная крыша является традиционной для гражданского строительства конструкцией. В зависимости от объемно-планировочного решения здания и его конфигурации в плане формы крыши весьма разнообразны: одно-, двухскатная (щипцовая), четырехскатная (вальмовая), полувальмовая (двух- и четырехскатная), шатровая, многощипцовая, мансардная (рис. 20.5). В связи с этим ребра сопряжения скатов крыши диктуют расположение стропильных конструкций. Для того чтобы правильно разместить их при проектировании, следует руководствоваться следующими правилами построения крыш в плане:
применять одинаковые уклоны скатов, при этом все ребра пересечения скатов в плане располагаются по биссектрисам углов, образованных пересекающимися карнизными линиями (в здании с прямоугольной формой плана соответственно под углом 45°);
проводить линию конька здания через точки пересечения ребер и разжелобков;
при построении плана здания сложной конфигурации проводить вспомогательную разбивку его в плане на элементарные прямоугольники, имея в виду, что верхний конек кровли будет располагаться параллельно продольной оси наиболее широкого из вспомогательных прямоугольников.
Различают три типа несущих конструкций стропил: наслонные, висячие и комбинированные (рис. 20.6).
Рис. 20.6. Схемы и элементы деревянных несущих конструкций скатных крышНаслонные стропила (рис. 20.6, А) - балочная конструкция из системы параллельных наклонных балок (стропильных ног), опертых нижним концом на горизонтальный опорный настенный брус (мауэрлат), а верхним - на коньковый прогон, который опирают на стойки, установленные на внутренних несущих стенах или столбах. Для уменьшения рабочего пролета стропильных ног применяют подкосы, а для повышения жесткости всей стропильной системы применяют схватки. Шаг наслонных стропил 1,0-1,2 м.
Висячие стропила или фермы (рис. 20.6, Б) применяют при отсутствии внутренних опор. Их обязательным элементом служит затяжка, объединяющая нижние концы стропильных ног, иногда дополняемая схваткой или подвеской, уменьшающей пролет затяжки.
Для уменьшения количества ферм иногда прибегают к устройству комбинированных стропил (рис. 20.6, В). При этом фермы располагают шагом 3,0-3,6 м, объединяют их горизонтальными продольными ригелями, на которые опирают (а также на мауэрлат и коньковый прогон) промежуточные наслонные стропила шагом 1,0-1,2 м.
Рис. 20.7. Схемы и элементы наслонных стропил односкатной и двухскатной крышПоскольку самым распространенным материалом несущих конструкций скатных крыш служит дерево, для защиты деревянных конструкций от гниения чердачное пространство обязательно проектируют проветриваемым, устраивая слуховые окна в скатах и щипцовых стенах крыш (рис. 20.7). Все деревянные несущие элементы (стропильные ноги, стойки, подкосы) опирают на каменные стены не непосредственно, а через опорные брусья (мауэрлаты на наружных стенах, лежни - на внутренних), при этом опорные брусья и лежни изолируют от непосредственного контакта с кладкой прокладками из пергамина или рубероида.
Все опорные узлы стропильных конструкций располагают на 400 мм выше верхнего уровня чердачного перекрытия (рис. 20.8).
Рис. 20.8. Конструктивные узлы деревянных наслонных стропилМеста пересечения крыш вертикальными элементами (например, дымовентиляционным блоком) изолируют "воротниками" из оцинкованной стали при любом материале кровли (черепица, шифер или др.).
В чердачном пространстве устраивают беспрепятственный проход высотой не менее 1,6 м по уложенным на чердачное перекрытие ходовым доскам и переходам, снабженными ступеньками над выступающими поверх чердачного перекрытия элементами. При больших размерах здания чердак расчленяют на отсеки несгораемыми стенами (брандмаурами). Площадь отсеков определяется по СНиП 21.-01-97* "Противопожарная безопасность зданий и сооружений".
Рис. 20.9. Организованный наружный водоотвод со скатных крышЖилые помещения в мансарде отделяют от холодного пространства чердака перегородками с утеплением из негорючих или трудногорючих материалов.
В городской застройке водоотвод со скатных крыш преимущественно проектируют наружным организованным. При этом воду со скатов направляют по специальным желобам и воронкам водосточных труб, расположенных с шагом не более 20 м вдоль фасадов и во всех выступающих и западающих углах здания. Сечение водосточных труб принимают из расчета 1,5 см2 на 1 м2 крыши. Желоба устраивают из кровельной стали и проектируют настенными (карнизными), выносными или подвесными (рис. 20.9).
Рис. 20.10. Кровля из оцинкованных стальных листовЛучшими эксплуатационными качествами и долговечностью отличаются конструкции настенных желобов. Традиционные конструкции желобов, воронок и водосточных труб из кровельной стали в мягком климате вытесняются коррозиестойкими конструкциями из пластмасс. Во избежании морозного разрушения системы наружного водоотвода и образования на карнизных свесах и в водосточных трубах наледей и сосулек целесообразно предусматривать в зимнее время систему подогрева карнизных узлов.
Рис. 20.11. Кровля из волнистых асбоцементных листовОснованием кровли скатных крыш служит обрешетка под все виды листовых и плитных материалов (за исключением этернитовых плиток), прибитая к стропильным ногам и кобылкам. Обрешетка, как правило, бывает разряженной с шагом брусков, зависящим от прочности, жесткости и размеров изделий для кровли. Однако в местах сопряжений скатов - в разжелобках, вдоль карнизов, а также вдоль коньков и накосных ребер обрешетку выполняют сплошной.
Рис. 20.12. Крыша из цементно-песчаной черепицыВ пониженных сопряжениях скатов (лотки, ендовы), а также вдоль карнизов помимо сплошной обрешетки в кровлях из изделий с малой герметичностью сопряжений (например, волнистой асбестофанеры) до укладки основного кровельного материала в целях защиты от протечек устанавливают покрытие из стальных листов.
Детали устройства скатных крыш с кровлями из традиционных материалов даны на рис. 20.10 и 20.11.
Относительно новым кровельным материалом стала цементно-песчаная черепица с рядовыми элементами размером 420x330 мм, фронтальными, коньковыми, вентиляционными и др. изделиями. Чаще всего в конструкции крыш из цементно-песчаной черепицы под одинарной или двойной обрешеткой (обрешетка и контробрешетка) располагают паропроницаемую изоляционную пленку для зашиты чердака от попадания снега и пыли (рис. 20.12).
