Чердачные скатные крышиПо скатам вода отводится к свесу кровли и сбрасывается непосредственно на землю (наружный неорганизованный отвод воды) или с помощыо желобов и водосточных труб (наружный организованный отвод). В малоэтажном строительстве применяют в основном чердачные скатные крыши с наружным отводом воды. Совмещенные покрытия и внутренние водостоки применяют, как правило, в многоэтажном строительстве. Формы чердачных скатных крыш бывают различными и определяются очертаниями здания в плане, кровельным материалом и требованиями архитектурной выразительности. Крыши могут быть односкатными, двускатными (наиболее часто применяемые), четырехскатными (шатровыми, вальмовыми, полувальмовыми) и многоскатными, в том числе пирамидальными (рис.7.6 ).
Рис. 7.6. Формы скатных крыш: а – односкатная; б – двускатная; в – с изломом ската (мансардная); г – вальмовая (четырехскатная); д – шатровая; е пирамидальная; ж,з – элементы скатной крыши; и,к – типы полувальмовых крыш; 1 – чердачное окно; 2 – фронтон с треугольным тимпаном; 4 – конек; 5 – щипец; 6 – карниз; 7 – вальма; 8 – ребро; 9 – ендова (разжелобок); 10 – скат; 11- полувальма. Вальмой называется треугольный скат, которым завершают торец двускатной крыши. Если наклонный скат покрывает не весь торец двускатной крыши, а только его верхнюю или нижнюю часть, то такой скат называют полувальмой. Пересечения скатов, образующие выступающие углы, называют ребрами, а образующие входящие углы — ендовами или разжелобками. Ендова наиболее ответственное место кровли, так как здесь происходит наиболее интенсивное движение воды, скапливается снег и мусор, создающий неблагоприятные условия для работы кровельных материалов. Верхнее горизонтальное ребро называют коньком. Выступ крыши у наружных степ называют свесом. Торец двускатной крыши решается двояко. Если скаты крыши перекрывают торцовую стену и выступают над ней в виде свеса, то получается фронтон. Если торцевая стена поднимается выше кровли и выступает лад ней в виде парапета, то получается щипец. Щипец может оформляться уступами, прямыми наклонными линиями, профильными линиями типа волют и др. В каждом здании уклоны отдельных скатов делают одинаковыми с целью создания одинаковых условий работы кровли и равной долговечности ее отдельных участков. Поэтому при изображении кровли в плане линии ребер и ендов проходят по биссектрисам углов. Высоту чердака рекомендуется делать с учетом удобного использования его для бытовых нужд. У наружных стен высота чердака должна быть не менее 0,4 м для возможности осмотра состояния конструкций. В пределах чердака часто предусматривают жилые помещения — мансарды, В этом случае форма двускатной крыши может иметь дополнительные ребра, параллельные коньку, а скаты — разный уклон. Зимой из жилых помещений в чердак сквозь чердачное перекрытие может проникать тепло и влага. В этом случае температура в чердаке может стать выше 0°, а влажность достигнуть критического состояния, которое приведет к образованию конденсата (инея) па внутренней поверхности крыши. При повышении температуры наружного воздуха конденсат тает и капает на чердачное перекрытие, увлажняя его. Кроме того, теплый воздух чердака может вызвать подтаивание снега на крыше. Талая вода, стекая под слоем снега по скату крыши, замерзает на свесе кровли, который не подогревается воздухом чердака, образуя наледи и сосульки. Удаление таких наледей приводит к повреждению кровли. Чтобы избежать этих нежелательных явлений, необходимо выполнить надежную 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 (под карнизом) и в верхней части (у конька). Нижние отверстия — приточные, верхние — вытяжные. Для проветривания используют слуховые окна на скатах крыши и окна во фронтонах и щипцах. Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил и обрешетки. Стропила — основная несущая конструкция крыши, которая, опираясь па 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 выполняют с помощыо врубок и металлических креплений (скоб, болтов, гвоздей, хомутов). Стропила бывают наслонными и висячими. Наслонными 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). Таким образом, расстояние между опорами, то есть горизонтальная проекция балки, обычно принимается не более 5 м. Висячие стропила представляют собой простейший тип стропильной фермы, где наклонные стропильные ноги (верхний пояс фермы) передают распор на затяжку (нижний пояс фермы). Простейший тип наслонных стропил применяют при односкатных крышах (рис. 7.7-7.10).
Рис.7.7. Конструктивные схемы деревянных наслонных стропил: а-д – для односкатных крыш; е-з- для двускатных крыш; 1 – стропильная нога; 2 – стойка; 3 – подкос; 4 – подстропильный брус; 5 – ригель; 6 – распорка; 7 – верхний прогон: 8 – лежень. 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 наслонные стропила. В этом случае по внутренним опорам укладывают лежни (при внутренней стене) или прогоны (при отдельностоящих опорах) по которым через 3-4 м устанавливают стойки как опоры для верхнего конькового прогона (рис. 7.8). На верхний прогон и на мауэрлаты опираются стропильные ноги. Для придания жесткости в продольном направлении от стоек к верхнему прогону подводят подкосы, которые, сокращая пролет верхнего прогона, дают возможность уменьшить его сечение. 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.
Рис.7.8. Расположение в плане наслонных стропил в зданиях: а - с одной внутренней опорой; б – то же с двумя; в – общий вид шпренгелей для опирания накосных стропильных ног; 1 – чердачное перекрытие; 2 – мауэрлат; 3- стропильная нога; 4 – лежень; 5 – подкос: 6 – стойка через 3-5 м; 7 – прогон: 8 – накосная (диагональная стропильная нога); 9 – нарожники; 10 – подкос под прогон; 11 – кобылка; 12 – шпренгель.
При пролете стропильной ноги более 4,8 м под нее подводят подкос, который позволяет уменьшить сечение стропильной ноги и придает, так же 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. 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 до- сок или брусьев обрешетки. Обычно его принимают равным 0,7 м для дощатой обрешетки и 1,2.,.1,5 м для брусчатой. В настоящее время широко распространены насланные стропила заводского изготовления. Элементы этих стропил изготовляют из досок в виде укрупненных элементов — опорных ферм, коньковых фермочек, стропильных щитов, коньковых и карнизных обрешеточных щитов. Висячие стропила (рис. 7.11) в малоэтажном строительстве применяют в виде ферм треугольной формы. Их изготовляют ил бревен или досок. При пролете более 12 м применяют металлодеревянные фермы, где элементы ферм, работающие на растяжение, выполняют из металла. Шаг ферм пролетом до 10 м принимают по тем же соображениям, что и шаг наслонных стропил. При пролете свыше 10 м фермы устанавливают с шагом 3...4,5 м. В этом случае по узлам верхнего пояса фермы укладывают прогоны, а по ним обычные наслонные стропила с шагом, определяемым характером обрешетки. При пролете более 6 м чердачное перекрытие выполняют подвесным в виде прогонов, подвешенных к нижнему поясу, балок, опирающихся па прогоны, и в виде межбалочного заполнения. В качестве высокоэффективного утеплителя применяют минеральную вату, легкие древесностружечные плиты и др. 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. Стропильные фермы изготавливают деревянными, железобетонными и металлическими, по форме – треугольные, полигональные, сегментные и др. Допустимые уклоны скатных крыш представлены в табл.7.1. Таблица 7.1 Допустимые уклоны скатных крыш при различных материалах кровли
Рис.7.9. Детали узлов деревянных брусчатых наслонных стропил (обозначения узлов А- Д см.на рис.7.7., узла Е – на рис. 7.8): 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – толь; 4 – проволочная скрутка; 5 – костыль; 6 – кобылка из доски 40 мм; 7 – болт или нагель; 8 - прогон; 9 – стойки; 10 – подкос; 11 – лежень; 12 – стальные скобы; 13 – схватка (в узле Е, 11 – накосная нога; 12 – нарожник).
.
Рис.7.10. Сборные дощатые наслонные стропила: а – поперечная схема стропил здания с продольной внутренней стеной; б – стропильный щит; в – стропильная ферма; г – стропильная рама; 1 – толь.
Рис.7.11. Деревянные 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 – металлодеревянная ферма; 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 2 – затяжка; 4 – подвесная бабка; 5 – распорка; 6 – стальная стойка фермы; 7 – подкос;8 - болт; 9 – коротыш; 10 – деревянная накладка; 11 – хомут; 12 – скоба.
7.3. Мансардные крыши.
Мансарды – один-три этажа жилых или рабочих помещений, размещенных в чердачном пространстве, фасад которых полностью или частично образован поверхностями наклонной или ломаной крыши. Ардуен Монсар (1646-1708) главный архитектор Людовика XV во Франции впервые использовал этот прием в своей практике, откуда и пошло название – мансарда. В настоящее время в Республике Беларусь и других странах СНГ строительство мансард возобновляется. Главным стимулом для их применения стала экономическая необходимость повышения плотности застройки, особенно в крупных городах. Дополнительным - эстетический: сформировалась определенная "эстетическая усталость" от складывающегося почти сорок лет однообразного силуэта массовой застройки зданиями с плоскими крышами. Основной областью применения мансард в отечественном строительстве становится реконструкция зданий исторической и массовой застройки, хотя есть отдельные примеры проектирования мансард в новых зданиях. Поэтому представляется закономерным рассмотрение вопросов конструирования мансард, в разделе, посвященном реконструкции зданий. В связи с новизной проблемы для отечественной строительной практики ее решение осуществляется не без учета зарубежного опыта. Геометрические формы мансард весьма разнообразны: они могут быть симметричными и не симметричными, иметь треугольный или ломанный силуэт, располагаться по всей ширине здания или только по одну сторону от его продольной оси, особенно, если это необходимо по условиям инсоляции расположенных напротив зданий (рис.7.12).
Рис.7.12. Схема устройства мансард: а – в чердачном пространстве полностью с внутренним водоотводом; б – то же, с наружным водоотводом; в – с устройством мансарды на половине чердачного пространства.
Мансарды могут располагаться в створе наружных стен здания или выходить за его границы. При ограниченном выносе мансардного объема его опирают на консольный вынос перекрытий нижележащего этажа, при большом выносе — на дополнительные опоры - колонны, стенки, подвески (рис.7.13). Общим признаком мансарды является крутой уклон скатов для увеличения пространства, расположенных в ней помещений. При ломаной форме крыше ее нижняя часть имеет крутой уклон - 60-70°, а верхняя - пологий -15-30°. Наружные ограждения мансард могут быть полностью утепленными, либо только в границах отапливаемых помещений с устройством в последних наклонных, ломаных или плоских потолков (рис.7.14). Высота жилых помещений в чистоте принимается не менее 2,5 м, при этом в жилую площадь могут засчитываться и участки помещений с меньшей высотой. Их величина нормируется в зависимости от уклона крыши (рис.2.9).
Рис. 7.13. Схемы размещения мансарды: а – в створе наружных стен здания: б – с выходом за границы наружных стен на консолях перекрытия; в – то же, на дополнительных наружных опорах.
Рис.7.14. Форма мансардного пространства и его утепление: а – с наклонным потолком; б – с горизонтальным потолком; в – с потолком из ломанных плоскостей; г – с горизонтальными и наклонными участками потолка.
Конструкции мансард весьма разнообразны: их проектируют из дерева, железобетона, стали или комбинированными, например, из стальных и деревянных несущих конструкций. Выбор конструкций зависит от уровня капитальности здания и соответствующей ему степени огнестойкости. При устройстве мансард все горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности помещения утепляют эффективным материалом требуемой толщины (рис.7.15-7.17). С внутренней стороны утепляющих плит укладывают пароизоляционный слой из полиэтиленовой пленки, а затем обшивают досками, вагонкой, гипсокартонными плитами. Между утеплителем и покрытием кровли предусматривается воздушный зазор до 5 см, при покрытии кровли плоскими материалами: (листы оцинкованной стали) и 2,5 см при волнистой (профилированная оцинкованная сталь - металлочерепица, волнистые асбестоцементные листы). Теплоизоляционный слой не должен прерываться при сопряжении мансардной стены и наружной стены здания. Поэтому обязательно требуется утеплять небольшой участок чердачного перекрытия, ограниченного скатом кровли и вертикальной стеной мансарды.
Рис.7.15. Несущие и ограждающие конструкции деревянных мансард: а – система висячих стропил мансарды; б – то же, наслонных; в – коньковый узел бесчердачной мансарды; г – то же, чердачной; д – карнизный узел; 1 – кровля; 2 – обрешетка; 3 – защитная пленка; 4 – контробрешетка: 5 – вентилируемая воздушная прослойка; 6 – утеплитель; 7 – пароизоляция; 8 – деревянные рейки; 9 – гипсокартон; 10 – черепица с вентиляционной решеткой; 11 – вентиляционная решетка; 12 – мауэрлат; 13 – коньковая черепица.
На наклонных плоскостях кровли плиты утеплителя укладывают между стропильными ногами, но они могут быть уложены и поверх стропильных ног или подшиты к ним снизу. Обязательным является устройство пароизоляции из толстой полиэтиленовой пленки, укладываемой с перехлестом полотнищ на 10-15 см. Такой пароизоляционный слой служит барьером для защиты утеплителя от увлажнения водяными парами внутреннего воздуха. Для защиты утеплителя от возможных протечек укладывают по его верху ветрозащитную, паронепроницаемую подкровельную пленку. С внутренней стороны помещения производят отделку поверхности стены гипсокартонными листами, фанерой, вагонкой или другими материалами. Водоотвод с мансарды – наружный, организованный. Применение деревянных конструкций мансард согласуется со степенью огнестойкости здания. Деревянные конструкции должны быть защищены антипиренами, утепление стены-крыши - выполнено из негорючих материалов или трудногорючих материалов, а пространство мансард посекционно расчленено брандмауэрами.
Рис. 7.16. Устройство мансардных крыш.
|
