Определение наклона скатных крыш лекция
Обновлено: 22.04.2024
Крыша состоит из двух конструктивных частей: несущей, называемой покрытием, и ограждающей — кровли. Несущие элементы крыши должны обеспечивать надежность ее работы в течение всего срока эксплуатации при восприятии различных видов силовых воздействий, из которых важнейшими являются: постоянные нагрузки от собственной массы и массы кровли; временные нагрузки от снега, ветра; нагрузки, возникающие при эксплуатации крыши.
Кровля, защищающая здание от атмосферных осадков, должна быть водонепроницаемой, стойкой к воздействию агрессивных химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе и выпадающих в виде осадков; не подвергаться короблению, растрескиванию, расплавлению; морозостойкой, долговечной, экономичной, индустриальной.
Область применения чердачных скатных крыш ограничивается в основном гражданскими зданиями малой и средней этажности. Применение таких крыш в зданиях свыше пяти этажей не рекомендуется. Это связано с трудностями уборки снега, необходимостью отвода воды через внутренние водостоки.
Для обеспечения отвода осадков крыши устраивают с уклоном. Уклон зависит от материала кровли, климатических условий района строительства.
По формам и конструктивным схемам различают следующие виды крыш: скатные (одно-, двух-, многовкатные) с уклоном поверхности более 10°); пологоскатные (с уклоном 1-10°, обычно бесчердачные); плоские (в виде крыш-террас с уклоном до 2%) для размещения на них спортплощадок, мест отдыха; чердачные, образующие между перекрытием верхнего этажа и крышей замкнутое пространство; совмещенные, объединяющие в единую конструкцию перекрытие верхнего этажа и кровлю; сборные железобетонные.
Скатные крыши и их конструкции
Крыши выполняют в виде наклонных плоскостей — скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемого материала.
В чердачных крышах образуемое между несушей и ограждающей частями покрытия помещение (чердак) используют для размещения различных устройств инженерного оборудования (труб центрального отопления, машинного отделения лифтов). Для входа на чердак устраивают лестницы, двери или входные люки. Высота чердака принимается не менее 1,6 м (для прохода по нему людей). Для освещения и проветривания чердака в крыше устраивают чердачные окна.
Формы скатов крыши (рис. 3.47) зависят от формы здания в плане и архитектурных особенностей. Уклон крыши выражают в градусах наклона ската к условной горизонтальной плоскости через тангенс этого угла в виде дроби или в процентах.
В зданиях небольшой ширины нередко устраивают односкатные крыши. Скат — наклонные плоскости крыши. Крышу здания со стоком воды на две противоположные стороны называют двускатной (рис. 3.48). Пересечение смежных скатов, образующее выступающий угол, называют ребром, верхнее горизонтальное ребро — коньком.
Рис. 3.47.Формы скатных крыш: а — односкатная; б — двускатная; в — четырехскатная; г — сводчатая; д — многоскатная; е — шатровая; ж — пирамидальная; з — купольная
Рис. 3.48. Элементы многоскатной крыши:
1 — фронтон; 2 — слуховое окно; 3 — конек; 4 — ендова;
5 — щипец; 6 — вальма; 7 — ребро
Пересечение скатов, образующее западающий угол, обеспечивающий сток воды, называют ендова, разжелобок. Верхнюю часть ската называют спуском, нижнюю кромку ската — обрезом кровли. Треугольный скат — вальма. Если скат срезает не весь торец двускатной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть, то неполный торцовый скат называют полувальмой, а крышу — полувальмовой. Фронтоном называют верхнюю треугольную часть наружной стены, ограждающую чердак. Если стена дома завершается карнизом, окаймляющим все здание по периметру, то карниз отделяет треугольный участок стены — тимпан фронтона. В XVIII—XIX вв. тимпаны украшали скульптурными барельефами или росписью. Выступающая часть стены над поверхностью скатов называется щипцом.
Для предотвращения подтаивания снега на крыше под влиянием теплоты, проникающей снизу через кровлю, образования наледей необходимо произвести теплотехнический расчет чердачного перекрытия и обеспечить его надлежащее утепление. Одновременно необходимо устройство под утеплителем пароизоляционногослоя и обеспечение интенсивного проветривания чердака.
Скат крыши малоэтажного здания возможно устраивать со свободным стоком воды по периметру свесов крыши. В зданиях высотой 3—5 этажей вода отводится с крыши по наружным водосточным трубам, что исключает замачивание стен. В зданиях высотой более 5 этажей устраивают плоские крыши с внутренним водостоком.
Несущими конструкциями скатных крыш являются наслонные стропила или стропильные фермы, по которым выполняют обрешетку, являющуюся основанием для кровли. Наслонные стропила устраивают в зданиях при пролетах между опорами не более 6 м. Стропильные фермы применяют при больших пролетах, атакже при отсутствии промежуточных опор.
Наслонными называют стропила, основные элементы которых — стропильные ноги имеют не менее двух опор (рис. 3.49). Стропильные ноги опираются на мауэрлаты (подстропильные брусья) — горизонтальные элементы, уложенные по наружным стенам здания и предназначенные для восприятия нагрузки от концов стропильных ног. Назначение мауэрлата — равномерно распределять давление от стропил на каменную кладку. При пролете более 5 м стропильные ноги необходимо дополнительно поддерживать подкосами. На внутренние опоры укладывают лежни или прогоны, по которым через 5—6 м друг от друга устанавливают стойки — вертикальные элементы, поддерживающие коньковый прогон. Стойки и прогоны образуют опорные рамы под стропила. Нередко для повышения жесткости и уменьшения сечения прогонов под ними ставят подкосы. Для той же цели применяют затяжки-ригели, связывающие стропильные ноги между собой.
Нижние концы стропил обычно не выходят за пределы мауэрлата. Для крепления обрешетки в уровне карниза к стропильным ногам прибивают короткие доски толщиной 40 мм, называемые кобылками. Над карнизом и в коньковой части крыши обрешетку устраивают сплошной, на других участках — разреженной.
|
Рис. 3.49. Крыши из наслонных стропил:
1 — чердачное перекрытие; 2 — мауэрлат; 3 — стропильная нога;
4 — кобылка, 5 — обрешетка; 6 — подкос; 7 — стойка;
8 — прогон; 9 — лежень
В местах пересечения скатов устанавливают диагональные (накос-ные) ноги, на них опирают укороченные стропила — нарожники.
Наслонные стропила выполняют из брусьев или досок. Сопряжение элементов осуществляется с помощью врубок, усиленных болтами, скобами, гвоздями. Концы стропильных ног (через одну) закрепляют проволочной скруткой к чердачному перекрытию или к костылям, забитым в кирпичную стену. Это предохраняет крышу от возможного срыва при сильных ветрах.
Более индустриальными являются сборные дощатые стропила из укрупненных элементов заводского изготовления. Они состоят из опорных ферм, устанавливаемых наклонно и выполняющих роль опор, стропильных щитов, коньковых фермочек (рис. 3.50).
Опорные фермы устанавливают на деревянные прокладки, уложенные по кирпичным или бетонным столбикам, и крепят к ним скрутками из проволоки. Стропильные щиты состоят из стропильных ног, связанных сверху обрешеткой, а снизу — диагональными связями. Нижними концами щиты опираются на мауэрлат, а верхними — на опорные фермы. Затем устанавливают коньковые фер-
|
Рис. 3.50. Деревянные стропила индустриального типа:
1 — кирпичные или бетонные столбики; 2 — ноги стропильного щита;
3 — коньковые фермочки; 4 — схватка; 5 — опорные фермы; 6 — мауэрлат;
7 — проволочная скрутка; 8 — ерши; 9 — два слоя толя
мочки, концы которых входят в зазор между досками стропильных ног и крепятся к ним гвоздями. По коньковым фермочкам укладывают верхние обрешеточные щиты.
Если в зданиях, имеющих значительную ширину, внутренние опоры отсутствуют и устройство наслонных стропил невозможно, применяются стропильные фермы, опирающиеся только на две точки. Стропильные фермы могутбыть деревянные, металлодеревянные, стальные, железобетонные, треугольной, полигональной и сегментной форм.
Стропильной фермой называют такую несущую конструкцию крыши, которая состоит из системы стержней, расположенных в одной плоскости и соединенных по концам. Места соединения стержней называют узлами ферм, а расстояние между соседними узлами — панелью. Стержни, определяющие геометрическое очертание фермы, образуют ее верхний и нижний пояса, а соединяющие пояса стойки и раскосы, — решетку фермы.
Стальные и железобетонные фермы применяют преимущественно в гражданских зданиях больших пролетов. Их изготовляют из прокатных профилей стали — уголков. Соединение элементов стальных стропильных ферм производят в узлах с помощью сварки, для чего между уголками поясов и обрешетки ставят стальные фасонки толщиной 10—12 мм.
1. Основные требования к перекрытиям, их классификация и виды.
2. Меры по повышению долговечности деревянных перекрытий.
3. Конструктивные решения балочных перекрытий.
4. Особенности устройства перекрытий из железобетонных панелей-настилов.
5. 0сновные конструктивные схемы перекрытий из плит.
6. Особенности устройства чердачных и надподвальных перекрытий.
7. Виды полов и требования к ним.
8. Конструктивные решения полов сплошных, из штучных и рулонных материалов.
Конструктивный элемент, ограждающий здание сверху, называется покрытием. Основными видами покрытий являются чердачные крыши, бесчердачные покрытия, большепролетные плоские и пространственные покрытия.
Основное назначение покрытия – защита здания от атмосферных осадков в виде дождя и снега, а также от потерь тепла в зимнее время и перегрева в летнее время. Оно состоит из несущих конструкций, воспринимающих передаваемые нагрузки от вышележащих элементов, и ограждающей части.
К покрытиям предъявляются 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 покрытий (кровля), служащая для отвода осадков, должна быть водонепроницаемой, влагоустойчивой, стойкой против воздействия агрессивных химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе и выпадающих осадках на покрытие, солнечной радиации и мороза, не подвергаться короблению, растрескиванию и расплавлению. Конструкции покрытия должны иметь степень долговечности, согласованную с нормами и классом здания.
Для обеспечения отвода осадков покрытия устраивают с уклоном. Величина уклона зависит от материала кровли, а также климатических условий района строительства. Так, в районах с сильными снегопадами величина уклона 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 определяют с учетом солнечной радиации.
Крыши обычно выполняют в виде наклонных плоскостей-скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов.
В чердачных крышах образуемое между несущей и ограждающей частью покрытия помещение (чердак) используют для размещения инженерного оборудования (труб центрального отопления, вентиляционных коробов и шахт, машинного, отделения лифтов). Для входа на чердак делают лестницы, двери или входные люки. Высоту чердака для движения по нему людей принимают не менее 190 см. Для освещения и проветривания чердака в крыше устраивают чердачные окна (рис.7.1, д).
Форма скатных крыш зависит от формы здания и архитектурных соображений (рис.7.1). Уклон крыш выражают в градусах наклона ската к условной горизонтальной плоскости (рис.7.1, е) через тангенс этого угла в виде дроби или процентов.
В зданиях небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши (рис.7.1, а). Крыша здания со стоком воды на две противоположные стороны называется двускатной. Ребро двугранного угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами, называется коньком (рис.7.1, б).
Пересечение скатов, образующих выступающий наклонный угол, называется накосным ребром, а западающий угол – ендовой или разжелобкой.Нижняя часть ската называется спуском, а нижняя кромка ската – обрезом кровли. Торец двухскатной крыши может быть решен в виде фронтона (рис.7.1, д). Фронтон образуется в том случае, если скаты крыши перекрывают торцовую стену дома и выступают перед ней.
Рис.7.1 – Основные типы форм чердачных скатных крыш:
а – односкатная; б – двухскатная; в – крыша с мансардой; г – шатровая, д, е – общий вид и план крыши дома; ж – пример построения ската крыши; и, к – полувальмовые торцы двускатной крыши; л, м, н, о – схемы развертывания чердаков и воздушных прослоек крыши; п – схема образования наледи на карнизеж; р – схема слухового окна; с – обозначения уклонов крыши; 1 – свес крыши; 2 – слуховое окно; 3 – тимпан фронтона; 4 – фронтон; 5 – конек; 6 – скат; 7 – щипец; 8 – ендова; 9 – накосное ребро; 10 – вальма; 11 – полувальма; 12 – приточное вентиляционное отверстие; 13 – вытяжное отверстие; 14 – снег и наледь на карнизе; 15 – решетка жалюзи
Крыша квадратного или многогранного в плане здания имеет треугольные скаты – вальмы (рис.7.1, г). Если наклонный скат срезает не весь торец двускатной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть, то неполный торцовый скат называют полувальмой (рис.7.1, и).
Линия пересечения двух скатов крыши, образующих выступающий двугранный угол, называется накосным ребром (рис.7.1, к). Линия пересечения скатов крыши (линии ендов и накосных ребер) проходит по биссектрисам углов между стенами (рис.7.1, е, ж), поэтому при построении плана крыши необходимо руководствоваться этим правилом, если дом имеет прямые углы, то проекции накосных ребер чертят в плане под углом 45°.
Внутри чердака целесообразно устраивать жилые мансардные помещения (рис.7.1, в), которые в каменных зданиях отделяют от чердака брандмауэрами, а в деревянных – трудносгораемыми перегородками.
Для вентиляции используют слуховые окна и окна, устраиваемые во фронтонах и полуфронтонах полувальмовых крыш, заполняемых створками типа “жалюзи”, хорошо пропускающих воздух и не допускающих попадания в чердак дождевой воды. Слуховые окна размещают на высоте 1-1,2 м от уровня чердачного перекрытия.
Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил и обрешетки. Стропила – основная несущая конструкция крыши, которая, опираясь на стены или отдельные опоры здания, определяет количество скатов и угол их наклона. Стропила выполняют из дерева в виде бревен, брусьев или досок. Все сопряжения отдельных элементов стропил делают с помощью врубок и металлических креплений (скоб, болтов, гвоздей, хомутов). Стропила бывают наклонными и висячими. Наклонными называют стропила, основные элементы которых – стропильные ноги – работают как наклонно положенные балки. Длина таких балок должна быть не более 6,5 м (максимальная длина стандартной деловой древесины). Висячие стропила (рис.7.2) представляют собой простейший тип стропильной фермы, где наклонные стропильные ноги передают распор на затяжку (нижний пояс фермы).
Простейший тип наклонных стропил применяют при односкатных крышах (рис.7.3). Стропильные ноги опираются на брусья – мауэрлаты, уложенные по верхнему обрезу стен. Мауэрлаты служат для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног на стену. Их изолируют от каменной стены прокладкой толя.
При наличии внутри здания опор применяют и двускатные наклонные стропила. В этом случае по внутренним опорам укладывают лежни (при внутренней стене) или прогоны (при отдельностоящих опорах), по которым через каждые 3-4 м устанавливают стойки как опоры для верхнего, конькового прогона (рис.7.3). На верхний прогон и мауэрлаты опираются стропильные ноги. Для придания жесткости в продольном направлении от стоек к верхнему прогону подводят подкосы, которые, сокращая пролет верхнего прогона, дает возможность уменьшить его сечение.
Рис.7.2 – Висячие стропила (стропильные фермы):
а – с поднятой затяжкой; б – с затяжкой, используемой для подвески чердачного перекрытия; в – с подвесной бабкой; г – с подвесной бабкой и подкосами; д – с двумя подвесными бабками; е – металло-деревянная ферма; 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат;
3 – затяжка; 4 – подвесная бабка; 5 – распорка; 6 – стальная стойка фермы; 7 – подкос; 8 – болт; 9 – коротыш; 10 – деревянная накладка; 11 – хомут; 12 – скоба
При асимметричном расположении внутренних опор верхний прогон не совпадает с коньком крыши. В этом случае в общую конструктивную схему вводят горизонтальную схватку, которая придает дополнительную жесткость в поперечном направлении и гасит возникающий в конструкции распор. Схватку выполняют из досок и располагают ниже верхнего прогона. При пролете стропильной ноги более 4,8 м под нее подводят подкос, который позволяет уменьшить сечение стропильной ноги и придает, как и схватка, дополнительную жесткость в поперечном направлении.
Для предотвращения сноса крыши при сильном ветре стропильные ноги (обычно через одну) крепят проволочными скрутками к костылям (или ершам), забиваемым в стену.
Рис.7.3 – Наклонные стропила:
а – односкатных крыш; б – то же, двускатных; в – план стропил; 1 – лежень; 2 – мауэрлат; 3 – подкос; 4 – стропильная нога; 5 – стена; 6 – чердачное перекрытие; 7 – стойка; 8 – прогон; 9 – распорка; 10 – схватка; 11 – кобылка; 12 – накосная (диагональная) стропильная нога; 13 – нарожник; 14 – скоба; 15 – болт
Вальмовый скат образуется с помощью диагональных (накосных) стропильных ног и нарожников – укороченных стропильных ног, опирающихся на мауэрлат и диагональную стропильную ногу. Шаг стропильных ног выбирают из расчета оптимального пролета для досок или брусьев. Обычно его принимают равным 0,7 м для дощатой обрешетки и 1,2-1,5 м для брусчатой.
Обрешетка является непосредственным основанием для кровли и устраивается по стропильным ногам в виде настила из досок или брусьев. Характер настила – сплошной или разряженный – зависит от применяемого кровельного материала.
Верхний гидроизоляционный слой крыши, который поддерживается несущими стропильными конструкциями и обрешеткой, называется кровлей. Для скатных крыш применяют различные кровельные материалы, каждый из которых требует определенных уклонов ската. Кровлю выполняют из листовой стали, асбестоцементных листов, черепицы или рулонных материалов (рис.7.4).
Рис.7.4 – Кровли скатных крыш:
а – из кровельной стали; б, в – из плоской асбестоцементной плитки; г – рулонная; д – черепичная; е – из волнистых асбоцементных листов; 1 – мауэрлат; 2 – водосточная воронка; 3 – желоб; 4 – костыли; 5 – крюк; 6 – настенные желоба; 7 – стоячий фальц; 8 – лежачий фальц; 9 – обрешетка; 10 – стропильные ноги; 11 – двойной фальц; 12 – одинарный стоячий фальц; 13 – асбестоцементные листы; 14 – крепежная деталь; 15 – рубероид; 16 – пергамин; 17 – черепица; 18 – листы асбоцемента
Лидером кровельных материалов в мире вот уже несколько столетий выступает керамическая черепица. К ее преимуществам относятся огнестойкость, долговечность, экологичность. Недостатком являются большой вес и трудоемкость монтажа.
Традиционно черепицу применяют в западных и юго-западных регионах Украины. Производится она в небольших объемах и в настоящее время вытесняется из строительства металлочерепицей.
Металлочерепицу изготавливают на основе металлического листа, профилированного под черепичный рисунок, с многослойным защитным покрытием и с цветовой гаммой свыше 30 тонов.
Срок службы кровли из металлочерепицы составляет 50 лет. Она выдерживает любые климатические условия и загрязнение атмосферы промышленными выбросами.
Битумная черепица – идеальный кровельный материал, который украшает дом, коттедж или дачу. Она превосходно вписывается в современный городской пейзаж и актуальна на фоне сельского ландшафта.
Достоинством мягкой черепицы является простота монтажа на кровлях с различными уклоном и конфигурацией.
Многослойность черепицы обеспечивает абсолютную гидроизоляцию, что исключает коррозию и гниение основания. Верхний слой из сланцевой посыпки различных цветов защищает битумную черепицу от климатических воздействий и обеспечивает длительный период эксплуатации (до 15 лет).
Профилированный настил-плиты выпускают как трапецевидного, так и волнообразного профиля, они применяются для облицовки стен, а также в качестве кровельного покрытия.
Шиферные кровли продолжают лидировать в массовом строительстве благодаря невысокой цене и удобству монтажа.
Для устройства паропроницаемых гидроизоляционных слоев в подкровельном пространстве предназначены подкровельные диффузионные пленки. Применение их необходимо прежде всего при использовании металлочерепицы, а также других кровельных материалов.
Использование диффузионных пленок обеспечивает:
а) защиту чердачных помещений от проникновения пыли;
б) защиту чердачных помещений от остаточной дождевой и талой воды;
в) условия для циркуляции воздуха, необходимой для вентиляции подкровельного пространства и, как следствие, обеспечения эффективной теплоизоляции крыши;
г) удаление водяных паров из теплоизоляции (благодаря микроперфорации).
Для повышения огнестойкости деревянных конструкций крыш их окрашивают известковыми или специальными растворами. Все деревянные конструкции, работающие в контакте с каменными, нужно тщательно антисептировать и между ними прокладывать толь или рубероид.
Бесчердачные (совмещенные) покрытия выполняют с уклоном до 5%. Они могут быть вентилируемыми (рис.7.5, в) наружным воздухом через воздушные прослойки или через каналы в верху панели с целью избежания конденсата и невентилируемыми (рис.7.5, а, б) из сплошных или многослойных панелей.
Вода с совмещенных крыш отводится по внутренним водостокам (организованный водосток). С чердачных покрытий вода может отводиться по водосточным желобам, водосборным воронкам и водосточным трубам (организованный водосток) и неорганизованный водоотвод, обеспечивающий сброс воды непосредственно с обреза кровли. При неорганизованном отводе воды следует предусматривать свес карниза не менее 550 мм.
Крыши обычно выполняют в виде наклонных плоскостей - скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов.
Просмотр содержимого документа
«Конспект лекции по теме: "Крыши"»
Скатные крыши и их конструкции
Крыши обычно выполняют в виде наклонных плоскостей - скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов.
В чердачных крышах образуемое между несущей и ограждающей частью покрытия помещение (чердак) используют для размещения различных устройств инженерного оборудования (труб центрального отопления, вентиляционных коробов и шахт, машинного отделения лифтов). Для входа на чердак делают лестницы, двери или входные люки. Высоту чердака для движения по нему людей принимают не менее 160 см. Для освещения и проветривания чердака в крыше устраивают чердачные окна (рис. 9.1,д).
Формы скатных крыт зависят от формы здания в плане и архитектурных соображений (рис. 9.1). Уклон крыш выражают в градусах наклона ската к условной горизонтальной плоскости (рис. 9.1.с) через тангенс этого угла в виде дроби или процентов.
В зданиях небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши (рис. 9.1, а). Крышу здания со стоком воды на две противоположные стороны называют двускатной (рис. 9.1, б). Ребро двугранного угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами, называют коньком.
Пересечение скатов, образующих выступающий наклонный угол, называют накосным ребром, а западающий угол -ендовой или разжелобкой. Верхнюю часть ската называют спуском, нижнюю кромку ската — обрезом кровли. Торец двускатной крыши может быть решен в виде фронтона (рис. 9. 1,д). Фронтон образуется в том случае, если скаты крыши перекрывают торцовую стену дома и выступают перед ней. Если стена дома завершается карнизом, окаймляющим все здание по периметру, то в этом случае под фронтоном карниз отделяет треугольный участок стены, образующий тимпан фронтона (рис. 9.1, д). Раньше тимпаны фронтонов нередко украшали скульптурными барельефами или росписью.
Крыша квадратного или многогранного в плане здания имеет в плане треугольные скаты - вальмы (рис. 9. 1, г). Если наклонный скат срезает не весь торец двускатной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть, то неполный торцовый скат называют полувальмой, а крышу полувальмовой (рис. 9.1,а).
Линию пересечения двух скатов крыши. образующих выступающий двугранный угол, называют накосным ребром (рис. 9.1, к). Линия пересечения скатов крыши (линия ендов и накосных ребер) проходит по биссектрисам углов между стенами (рис. 9.1, е, ж), поэтому при построении плана крыши необходимо руководствоваться этим правилом, и если дом имеет прямые углы, то проекции накосных ребер чертят в плане под углом 45 .
Внутри чердака иногда целесообразно устраивать жилые мансардные помещения (рис. 9.1,в), которые в каменных зданиях отделяются от чердака брандмауэрами, а в деревянных — трудносгораемыми перегородками.
В зданиях высотой 3. 9 этажей вода отводится с крыши по наружным водосточным трубам, что исключает смачивание стен. В зданиях высотой более 9 этажей устраивают, как правило, совмещенные плоские крыши с внутренними водостоками.
Несущими конструкциями скатных крыш являются наслонные стропила или стропильные фермы, по которым делают обрешетку, являющуюся основанием для кровли. При пролетах между опорами до 6 м между ними устраивают наслонные стропила. Стропильные фермы применяют при больших пролетах, а также в случае отсутствия промежуточных опор (например, для зрительных и спортивных залов). В этом случае чердачные перекрытия выполняют подвес ными.
Наслонными стропилами называют элементы в виде досок, бревен или брусьев, имеющие не менее двух опор. Сопряжение отдельных элементов стропил между собой обычно осуществляется с помощью врубок или металлических креплений (гвоздей, болтов, скоб и др.). На рис. 9.2, а показана односкатная крыша, образованная из наслонных стропил (стропильных ног), опирающихся на мауэрлаты (подстропильные брусья). Мауэрлаты могут быть из брусьев, окрашивают известковыми или специальными растворами. Все деревянные конструкции, работающие в контакте с каменными, необходимо тщательно ан-тисептировать и между ними прокладывать толь или рубероид.
Необходимо учитывать, что рассмотренные типы крыш из наслонных стропил требуют при устройстве значительных трудозатрат.
Металлические фермы изготовляют из прокатных профилей, чаще всего уголков, или из труб. Элементы соединяются на сварке (рис. 9.11).
При пролетах более 6 м чердачные перекрытия можно устраивать подвесными. При этом они состоят из прогонов подвешиваемых к узлам нижнего пояса висячих стропил или ферм, балок, опирающихся на эти прогоны, и межбалочного заполнения (рис. 9.10, 9.11).
Основными видами кровель скатных крыш являются металлические, из минеральных и мягких рулонных материалов и деревянные.
Кровли из не оцинкованных и оцинкованных металлических листов имеют небольшую массу и сравнительно малый уклон — 16. 22 . Основанием под кровлю из кровельной стали служит обрешетка из брусков 50 х 50 мм или досок, прибиваемых к стропилам на расстоянии 225 мм друг от друга. Для свеса карниза делают сплошную обрешетку из досок толщиной 50 мм. Кровельные листы соединяют в картины лежачим фальцем, а затем картины продольно по скату соединяют стоячим фальцем. К обрешетке картины крепят с помощью кляммер-полосок из кровельной стали, прибиваемых к боку бруска обрешетки (рис. 9.12, а). Кровли из кровельной стали требуют значительных расходов на эксплуатацию. Срок службы от 18 до 30 лет.
Кроили из минеральных материалов применяют из асбестоцементных плоских или волнистых листов и из черепицы (рис. 9.12). Обрешеткой под эти виды кровель служит разреженный настил из брусков или досок. Кровли имеют уклон от 25 до 45°.
Для предупреждения задувания снега под листы асбестоцемента или черепицы иногда под настил кровли укладывают строительный картон или пергамин. Поверхностная плотность кровель из асбестоцементных листов 25 . 30 кт/м2, а черепичных 60. 70 кг/м2. Эти кровли долговечны, огнестойки и имеют красивый внешний вид и экономичны в эксплуатации.
Кровли из мягких рулонных материалов настилают по сплошному настилу из досок толщиной 19. 25 мм. Деревянные основания должны быть двухслойными и состоять из сплошного защитного настила, выполняемого из антисептированных брусков толщиной 16. 19 мм и шириной 50. 70 мм с влажностью не более 23%. Настил устраивают под углом 45° к рабочему настилу. При такой конструкции настил почти не коробится, предохраняя от разрыва рулонный материал.
Рулонные кровли обычно делают двухслойными (при уклоне более 12°) или трехслойными (при уклоне до 12°). Наклейку полотнищ рулонных материалов при уклонах более 12° делают перпендикулярно коньку, а при уклонах до 12° — параллельно ему.
Кровли из рулонных полимерных материалов (бризола, изола, полиэтиленовой пленки) устраивают по типу рубероидных. Полиэтиленовая пленка толщиной 0,2. 0,3 мм совсем не пропускает влаги. Наклеивается на основание с помощью битумных или специальных пластмассовых мастик.
В районах, где древесина является местным строительным материалом, целесообразно устраивать кровли из теса, драни и щепы. Тесовую кровлю делают из досок толщиной 19. 25 мм в два слоя по обрешетке из брусков 50 х 50 мм, уложенных на расстоянии около 60 см друг от друга. Доски укладывают сплошь или в разбежку с перекрытием швов.
Драночную кровлю делают из сосновых или еловых дощечек длиной около 1,0 м, шириной 90. 150 мм и толщиной 4. 5 мм. Дрань укладывают в несколько слоев по обрешетке из обтесанных на один кант жердей толщиной 5. 6 см с расстоянием между ними 15. 20 см. Первые три слоя от свеса крыши укладывают из более короткой драни, а устройство четвертого и последующих слоев ведут с нахлесткой на 3/4 длины драни. Дрань прибивают гвоздями с таким расчетом, чтобы гвозди проходили через верхний край нижележащей дранки. Кровельная щепа имеет длину 36. 55 см, ширину 7. 15 см и толщину 3. 5 мм. Кровли из щепы устраивают аналогично драночным.
Водоотвод с крыш предусматривают чаще всего наружным неорганизованным и организованным. Неорганизованный водоотвод обеспечивает сброс воды непосредственно с обреза кровли. Его устройство допускается в основном для малоэтажных зданий (до пяти этажей), располагаемых с отступом от тротуара. Однако при неорганизованном отводе воды следует предусматривать свес карниза не менее 550 мм. При организованном водоотводе устанавливают настенные или подвесные желоба, водосборные воронки и водосточные трубы (рис. 9.13). Водосточные трубы обычно изготовляют диаметром 13 см. Их количество определяют из расчета 1 см2 сечения трубы на 1 м 2 кровли на расстоянии 18. 20 м друг от друга. Крепят трубы к стене с помощью костылей.
На крышах зданий высотой более 10 мм и при уклонах свыше 18° необходимо устраивать ограждения высотой не менее 0,6 м, что обеспечивает безопасность работ по очистке от снега и ремонту кровли. Ограждения выполняют из круглой или полосовой стали в виде сварных решеток, укрепляемых на стальных стойках с подкосами или на кирпичных парапетных столбиках. Стальные стойки и подкосы устанавливают поверх кровли и прибивают к обрешетке крыши. Под лапки стоек и подкосов для надежной гидроизоляции ставят специальные прокладки из листовой резины.
Крыши зданий и сооружений делятся на две категории: плоские и наклонные. В этой статье будет разбираться со второй позицией, а точнее, с углом наклона крыши: какие характеристики влияют на данный параметр, какие кровельные материалы под каким углом кровли укладываются, в каких единицах изменяется угол наклона скатов. Разобравшись в полученной информации, Вы легко сможете контролировать правильность сооружения крыши вашего дома.
Единицы измерения угла ската
Из школьного курса геометрии все знают, что величина любого угла измеряется в градусах. Уклон кровли в этом случае – не исключение. Но необходимо обозначить, что в технической литературе, в ГОСТах и справочниках встречают и другие единицы измерения. А именно: проценты и отношения сторон.
В первую очередь надо обозначить, что подразумевают под углом ската крыши. На фото ниже он обозначен латинской буквой альфа.
В строительной сфере крыши с углом наклона выше 50° встречаются редко. К ним можно отнести башенки в готическом стиле или нижние скаты мансардных кровель. В основном максимальный параметр – 45°.
Что касается двух других единиц измерения, то отношение сторон – это так называемая упрощенная дробь. В ее основе лежат два размера: высота крыши, на фото она обозначена буквой «Н», и проекцией ската, обозначенная буквой «L». Соотношение должно быть таким: Н/L.
Добавим, что проекция длины ската – это, по сути, половина ширины дома, если крыша двускатная симметричная, или полная ширина, если крыша односкатная. При этом угол наклона так и пишется дробью, к примеру, 1:3.
В некоторых конструкций обозначение дробью неудобно. К примеру, если она выглядит вот так: 4:13. Поэтому используют процентное исчисление. Оно рассчитывается таким образом:
4:13х100=30,77%
Уклон кровли в процентах и градусах используется профессиональными строителями чаще, чем отношение сторон, потому что такое обозначение применяется в справочниках и технической литературе. То есть это чисто технические единицы измерения. Хотя перевести из одной единицы измерения в другую не сложно. На фото ниже показан перевод из градусов и отношении я сторон и наоборот.
Если есть необходимость перевести градусы в проценты, то, исходя из рисунка выше, можно сделать несколько математических выкладок. За 100% берется угол, равный 45°. Теперь можно найти, сколько градусов в одном проценте. Для этого надо:
45/100=0,45°. Переводим в минуты, получается 27’. То есть 1% – это 27 градусных минут.
Можно подойти к решению поставленной задачи с обратной стороны. То есть перевести градусы в проценты. Здесь обратное соотношение:
100/45=2,22%
Получается так, что в одном градусе 2,22%.
Зависимость угла наклона ската и типа кровельного материала
Вышу уже говорилось о двух разновидностях кровель: плоские и наклонные. Но надо отметить, что у плоских кровель тоже есть свой угол, который варьируется в диапазоне 0-5°. Скатные крыши делятся на две подгруппы (деление условное):
- с небольшим уклоном – от 6 до 30°;
- с крутым уклоном – больше 30°.
У каждого вида кровельных конструкций есть свои преимущества и недостатки. К примеру, плоские – это небольшая площадь покрытия, что позволяет сэкономить на кровельном материале (его количестве). Но при этом такая конструкция потребует проведения усиленной гидроизоляции. Крутые скаты – это беспроблемное схождение атмосферных осадков, но высокая парусность конструкции, что потребует от ее сооружения усиления стропильной системы.
Учитывая это, необходимо строго подходить к выбору кровельного материала. Их производители обязательно информируют потребителей, при каком минимальном уклоне кровли их можно использовать. На фото ниже показана диаграмма распределения кровельных материалов по углам скатов.
Как видно из диаграммы, на плоских крышах обычно используют рулонные материалы в виде рубероида или толи. Хотя нет никаких противопоказания применения листовых или плитных изделий: шифер, профнастил, листовое железо, собираемое фальцовым способом. А вот штучный кровельный материал лучше на крышах крутизною меньше 15° не использовать. Есть высокая вероятность проникновения воды через стыки элементов покрытия.
Конструктивные особенности крыши в зависимости от угла наклона
Если в проекте дан уклон крыши, то рассчитать ее высоту не составит труда. А этот параметр – один из самых важных, потому что он определяет высоту конька. Этот элемент кровельной конструкции – точка отправления в сооружении крыши в целом. Потому что при строительстве сначала выставляют уровень расположения конька, и уже под него режут пиломатериал: опорные стойки. Отсюда же рассчитывают длину стропильных ног.
Сложность расчета заключается в том, что не все помнят тригонометрию, формулы которой используются для расчетов длин элементов кровельного сооружения. В основе формул лежат тригонометрические функции: синус, косинус, тангенс, катангенс.
К примеру, как определить высоту конька (соответственно и крыши) через синус и тангенс:
sin α = H/S, где «S» – это длина ската. Соответственно высота конька будет равна: Н=S x sin α.
tg α = H / L , то есть Н= l x tg α
Точно также можно определить длину ската, или, зная оба параметра, можно рассчитать угол наклона крыши. Все параметры конструкции взаимосвязаны, так что, зная два из них, можно определить третий.
Кстати, определяя параметры крыши, можно обойтись и без угла наклона. Для этого используется формула Пифагора. Вот ее формула:
S 2 = H 2 + L 2
Меняя местами значения, находится необходимая величина.
У Вас может возникнуть вопрос, связанный со значением величин тригонометрических функций. Они в свободном доступе есть, но чтобы Вы их не искали на просторах интернета и не тратили свое время, предлагаем таблицу:
Добавим, что тригонометрические функции упрощают проведения расчетов кровельных конструкций. Если правильно ими пользоваться и уметь набрасывать на бумаге эскизы крыш (имея воображение в плане конструктивного расположения ее элементов), то можно легко рассчитать размеры каждого элемента.
Это касается не только одно- или двускатных сооружений. Также легко можно будет рассчитать и элементы вальмовых или мансардных крыш. Просто придется разбить их сложные конструкции на простые.
Влияние угла наклона на объем помещения мансарды
Если дом возводится с мансардой, то угол наклона скатов приобретает прикладное значение. И здесь соотношение прямое, то есть чем больше угол, тем больше объем мансарды. Чтобы было понятно, на фото ниже это хорошо видно.
Приведем пример, основанный на верхнем рисунке. Здесь четко видно, что высота помещения зависит от параметров наклона крыши. При этом надо учитывать, что оптимальная высота не должна быть меньше 2,5 м. А значит, угол наклона скатов мансарды минимально должна быть 25°. Но обратите внимание, что при таком расположении элементов кровли не учтен объем помещения. То есть ширина комнаты не будет больше 3 м. Это притом, что ширина дома – 10 м. Получается, что используется всего лишь 30% от пространства.
А значит, надо увеличивать значение угла. И чем больше он, тем больше полезная площадь мансарды. Но здесь есть обратная сторона медали. Увеличивая угол, увеличивается высота конька. А это расходы стройматериалов на возведение крыши, плюс увеличение парусности конструкции. Поэтому очень важно найти золотую середину. К примеру, 40° практически решают все проблемы.
Чтобы отойти от этих проблем раз и навсегда, строители давно применяют совершенно другую конструкцию. Она сложна и в сооружении, и в проведении расчетов, но этот вариант решает проблему полезной площади помещения, не увеличивая высоту крыши.
Видео описание
Расчет высоты конька и угла наклона крыши:
Заключение по теме
Проведение расчетов кровельной конструкции – прерогатива специалистов. Потому что правильный расчет, того же угла наклона, это надежность крыши в целом. Но ориентироваться в некоторых технических понятиях будет полезно и владельцам строящихся домов.
Сегодня тема статьи – скатная кровля. Будем рассматривать, какие кровельные конструкции относятся к категории скатных, их разновидности и отличительные особенности. Особое внимание уделим конструктивным особенностям, где обозначим отличительные элементы каждого вида. Разберетесь в полученной информации, сможете легко говорить на эту темы. Но самое главное – поймете именно отличия.
Виды скатных кровельных конструкций
Начнем с того, что все крыши делятся на де категории: плоские и скатные. Отличаются они друг от друга углом наклона ската. В первом случае он варьируется в пределах 1-5 0 , во втором 5-90 0 . Но если плоские крыши – это в основном один единственный скат, то во втором случае – это огромное разнообразие форм и конструкций. Рассмотрим их тщательно.
Односкатная крыша
Это самая простая скатная крыша, состоящая из одного ската. Поэтому ее конструкция самая простая. И состоит она из таких составляющих:
Существует несколько технологий сооружения односкатных крыш, в которых используются кроме стропил и обрешетки другие элементы. Самая простая модель – это когда стропильные ноги укладываются на две стены с разной высотой. Именно эта разница и определяет угол наклона.
Более сложная конструкция – фермы треугольной формы, которые собираются на земле, а затем поднимаются на крышу и устанавливаются там с определенным шагом. Но даже этот вариант значительно проще, чем другие виды скатных кровель.
Двускатная кровля
Из самого названия становится понятно, что здесь два ската, которые в верхней точке стыкуются, образуя конек крыши. Существует две разновидности кровель этого типа: симметричные и асимметричные. Отличаются они между собой лишь тем, что у первой скаты одинаковые по площади, соответственно и размерам, у второй они отличаются друг от друга. При этом второй вариант – это конек, смещенный относительно середины постройки в одну из сторон.
Надо отдать должное, что симметричные двускатные крыши – конструкции традиционные, поэтому их чаще всего сооружают. К тому же они по надежности превосходят асимметричные.
Что касается конструктивных особенностей, то необходимо обозначить большое количество элементов скатной крыши. Перечислим их и обозначим назначение каждого.
- Мауэрлат. Это брусы, которые устанавливаются на стены дома, к ним и крепятся. На них упираются в конструкции кровли стропила. Назначение – равномерно распределит нагрузки на стены, исходящие от стропильной системы.
- Стропила. Наклонные брусы, которые формируют скаты. Они бывают висячими или наслонными. Первые упираются своими верхними краями друг в друга попарно. Вторые упираются в коньковый прогон.
- Коньковый прогон – это горизонтально лежачий брус, формирующий конек крыши. Его устанавливают, как самый высокий элемент кровельного сооружения. Опирается прогон в стойки, расставленные равномерно под ним.
- Опорные стойки. Верхними краями подпирают коньковый прогон, нижними упираются в лежень. Шаг установки зависит от нагрузки, которым будет подвергаться вся крыша.
- Лежень – это брус, уложенный параллельно коньковому прогону. Он своими краями упирается в противоположные стены дома. Или его укладывают по стене, которая является несущей, и которая разделяет здания пополам.
- Промежуточные опорные стойки. Если длина стропильных ног превышает 4,5 м, то под каждую из них надо установить опору на расстоянии половины пролета ската. Под стойки обязательно укладывают промежуточный лежень.
- Промежуточный прогон. Чтобы сократить количество промежуточных опор в местах их упора в стропила, можно установить прогон из бруса поперек стропильной системы. А уже в него упереть стойки.
Получается так, что устройство скатной кровли в два ската – это две плоскости, стыкуемые между собой в верхней точке под углом. По бокам конструкция закрывается фронтоном. Он может быть собран из досок, кирпича, блоков и других материалов.
Вальмовая крыша
Одна из самых оригинальных конструкций, которая сегодня очень популярна в частном домостроении. Это четырехскатная крыша, в составе которой два ската, расположенных друг против друга, имеют форму трапеции, остальные два треугольника. Получить такую конструкцию помогает укороченный коньковый брус. То есть его длина не равна длине пролета дома.
Поэтому в конструкции кровли присутствует несколько разных по длине стропильных ног. К примеру, в одно- и двускатных моделях стропила везде одинаковые. При этом в вальмовой конструкции есть дополнительные элементы, которые разделяют соседние скаты между собой. По сути, это стропила, только называют их накосными или диагональными. Они соединяют углы постройки с торцом конькового бруса. При этом нередко под них устанавливают опоры, которые называют шпренгелями. Посмотрите на фото ниже, где все элементы вальмовой крыши показаны детально.
Теперь обратите внимание на стропильную систему. Она состоит из длинных и коротких стропильных ног. Так вот те, которые упираются в коньковый брус, называют стропилами. А те, которые упираются в накосные брусы, называют нарожниками. На фото показано, что в трапециевидном скате установлены только стропила. Но так бывает не всегда. Нарожники присутствуют и здесь. Все зависит от угла наклона крыши и длины конькового прогона. Чем меньше тот и другой, тем больше нарожников будет в конструкции.
Полувальмовая модель
Это разновидность вальмовой кровли скатных крыш. Отличается она от предыдущей тем, что в треугольных скатах присутствует фронтон, который начинается от конька или от карниза. Соответственно и скаты становятся в первом случае не треугольными, а трапециевидными. А во втором, как в стандартной модели.
Что касается первого варианта, то это не менее сложная конструкция. Потому что по своей конфигурации они сильно напоминает двускатную модель. Особенно два больших ската. Правда, в нижней части они расширяются, что делают форму нестандартной. Сложности в сборке это добавляет мало. Но необходимо обозначить, что есть стыки элементов, которые требуют особого соединения. А значит, появляется несколько дополнительных элементов.
При этом фронтоны подпираются боковыми трапециевидными скатами, а значит, в местах соединения придется проводить усиление конструкции. Но все зависит от размеров скатов. Если их площадь будет большой, то стык формируется брусом сечением не менее 100х100 мм. Если скат небольшой, то подойдет и упорная доска, прикрепленная к стойкам фронтона.
Шатровая
Это также четырехскатная крыша, только в ее составе нет конькового прогона, а есть коньковый узел. Последний – это стык четырех стропил, которые формируют соединение четырех одинаковых скатов, представляющих собой равнобедренные треугольники.
Шатровые конструкции представлены двумя моделями:
- С висячими стропилами. Это когда четыре элемента упираются верхними концами друг в друга.
- С наслонными. Когда их снизу подпирает опорный брус, выставленный вертикально. Этот вариант используют в том случае, если кровля имеет большие размеры.
Добавим, что в частном домостроение такие кровли возводятся редко. Ими покрывают дома, форма которых – квадрат. Свое же предназначение они нашли в строительстве беседок, небольших построек типа баня, гараж, летние кухни и прочие.
Мансардная крыша
Этот вид скатных крыш относится к категории сложных. А сложность ее заключается в том, что, по сути, это двускатная конструкция. Только каждый скат состоит из двух частей, которые наклонены относительно друг друга под углом. При этом верхняя часть круче нижней.
На самом деле такие крыши требуют к себе особого подхода. Сооружать их, не зная тонкостей, значит, снизить качество конечного результата. При этом очень важно соблюсти пропорции строения. Отсюда и две технологии строительства.
- Когда мансардную крышу возводят над небольшим домом. В этом случае все элементы собирают в определенной последовательности. То есть устанавливают стойки, на которые возводится верхняя обвязка. Сами стойки по фронтону устанавливают на мауэрлат, а под скатами на лежни. На обвязку монтируют стропила верхней части крыши. Они могут быть наслонными или висячими. Затем монтируют нижнюю стропильную систему, элемент которой сверху упираются в обвязку, снизу в мауэрлат.
- Когда кровлю устанавливают на большой дом с большим пролетом. Собирать поэлементно такую конструкцию трудно. Поэтому ее возводят из ферм, которые по отдельности изготавливают на земле, а затем поднимают готовые на крышу.
Необходимо отметить, что мансарда – помещение жилое. Поэтому важно соблюсти пропорции жилой комнаты. Особенно это относится к высоте. Поэтому мансардные крыши сооружаются с углом наклона скатом в пределах 30-60 0 . Это одна из важных составляющих данной модели крыш.
Существует достаточно много мансард, покрытых разными кровлями. Эти помещения можно поместить под двускатную крышу, под вальмовую или полувальмовую. Но название «мансардная» получила именно эта ломаная кровельная конструкция. Кстати, сооружать ее можно без стоек и верхней обвязки. Как это делается, посмотрите в видео.
Видео описание
Как возвести мансардную крышу без стоек в видео:
Многошипцовые модели
Еще одна из разновидностей скатной кровли с конструкцией в виде нескольких отделов, покрытых двускатными крышами. И это не единственная отличительная особенность. В конструкции данной разновидности несколько фронтонов. Их может быть три, четыре и более. Кстати, именно фронтоны, которые в строительстве еще называют шипцами, дали название крыше.
Это одна из самых сложных моделей. Ее используют, если дом имеет квадратную форму, или архитектура строения – это здание с выступами. У этой крыши есть один элемент, который подвергается большим нагрузкам от воздействия природных осадков и тающего снега. Название элемента – ендова. Располагается она между щипцами и является границей двух стыкуемых скатов двух разных крыш.
Главная задача производителя работ – полная герметизация ендовы. Поэтому в независимости от того, какой кровельный материал будет уложен на крышу дома, под него по ендове укладывают дополнительно листовое железо или гидроизоляционную прорезиненную мембрану (в два или три слоя).
Сводчатая кровля
Есть несколько кровельных конструкций, которые относятся к категории скатных, но используются в частном домостроении редко. Причина – сложность возведения и большие отходы стройматериалов. Одна из них – сводчатая. На фото ниже показана одна из ее разновидностей.
Свое название эта кровельная конструкция получила за счет скругленной формы стропильной системы. Никаких острых углов и резких переходов. Отсюда и сложность сооружения. Поэтому на таких крышах используют только штучные материалы, чаще черепицу.
Бубновая разновидность
Ее еще называют крыша Судейкина в честь автора конструкции, который ее придумал в начале двадцатого века. Оригинальное сооружение, непростое, особенно в плане строительства. Здесь достаточно много элементов, которые должны собираться в определенной последовательности. Не будем глубоко вдаваться в дебри архитектурного мастерства. Рекомендуем посмотреть видео, где все четко показано.
Видео описание
Как собрать крышу Судейкина, смотрите в следующем видео:
Заключение по теме
Итак, нами обозначены все виды скатных кровельных конструкций. Между собой некоторые схожи. Некоторые отличаются кардинально. Но во всех них присутствуют скаты с углом наклона более 5°. Все представленные крыши обладают прекрасными эксплуатационными характеристиками, если правильно подойти к их возведению.
Читайте также: