4.6. Крыши, покрытия, кровли

Назначение крыши – защита здания от воздействий атмосферных осадков.

По конструкции крыши разделяются на чердачные и бесчердачные (совмещенные).

Чердачные крыши состоят из кровли и обрешетки или сплошного дощатого настила, непосредственно поддерживающих кровлю и передающих нагрузки на несущую часть крыши в виде стропил или стропильных ферм, опирающихся на стены здания.

Бесчердачные крыши состоят из несущего настила и водоизоляционного ковра, а в случае необходимости в их конструкцию включают паро- и теплоизоляционные слои.

Крыши зданий, защищающие их от дождя, снега, действия ветра и солнца, должны обеспечивать свободный и быстрый сток как дождевой воды, так и воды, образующейся при таянии снега. Верхнюю оболочку крыши (кровлю) делают из легких водонепроницаемых материалов. Долговечность несущих конструкций крыши принимают в соответствии с долговечностью здания. Материал кровли по возгораемости должен соответствовать степени огнестойкости здания в целом, а конструкция крыши должна позволять устройство ее индустриальным способом.

Для обеспечения стока воды крыши выполняют в одной или нескольких наклонных плоскостях, называемых скатами. Крыши с уклоном меньше 5% называют плоскими. Уклон скатов зависит от материалов кровли, а также от количества снега, выпадающего в данной местности, поэтому на севере крыши делают более крутыми, чем на юге. Для каждого вида кровли нормами установлен наименьший допустимый уклон, определяемый отношением подъема кровли к ее заложению (табл. 7).

Таблица 7

Уклон скатов кровли

Вид кровли	Наименьший уклон ската
Кровли из рулонных материалов (рубероидные, стеклорубероидные, толевые), наклеенные на мастике, двухслойные	1:7
То же, трехслойные	1:14
Кровли из листовой стали с одинарными фальцами	1:3,5
То же с двойными фальцами	1:5
Кровли из асбестоцементных плиток и шифера	1:3
Кровли из волнистых асбестоцементных листов обыкновенного профиля	1:2
Кровли из черепицы	1:2
Плоские рулонные кровли	1:100

В зависимости от числа и взаимного расположения скатов крыши могут иметь следующие формы: односкатные, двускатные полувальмовые, четырехскатные вальмовые (рис. 51).

Односкатная крыша - наиболее простая, устраивают ее при малой ширине здания в тех случаях, когда сток воды допускается в одну сторону. Двускатная крыша применяется при примыкании одного здания к другому. Полувальмовые и вальмовые крыши устраивают для отдельно стоящего здания.

Конструкции, поддерживающие кровлю и воспринимающие нагрузки, называются стропилами. Наклонные балки или доски на ребро, укладываемые вдоль скатов крыши попарно, называют стропильными ногами.

При устройстве односкатных и двускатных крыш на зданиях, имеющих внутренние продольные стены или заменяющие их столбы, применяют наиболее простой тип стропил – наслонные. Эти стропила оказывают на стены только вертикальное давление (рис. 52).

Рис. 51. Формы крыш в плане:

а – односкатная; б – двухскатная, или щипцовая; в – двухскатная вальмовая; г – сводчатая; д – крыша для зданий Г–образной формы в плане; е – шатровая; ж - пирамидальная; з – купольная; 1 – скат; 2 – конек; 3 – ребро; 4 – ендова; 5 – вальма; 6 – фронтон

Рис. 52. Схемы наслонных стропил:

а – для двускатной крыши с одной внутренней стеной; б – то же с двумя внутренними рядами стоек; в – для односкатной крыши; 1 – наружные стены; 2 – обрешетка; 3 – схватка;

4 – подкос; 5 – стропила; 6 – мауэрлат; 7 – внутренняя стена; 8 – перекрытия; 9 – затяжка;

10 – подкладка под лежень; 11 – внутренние стойки; 12 – продольный подкос;13 – лежень; 14 – карниз

Односкатные крыши могут быть устроены с применением наслонных стропил при ширине здания 6-8 м. Наслонные стропила двускатных крыш применяются в зданиях шириной 12-16 м при наличии в них одной продольной внутренней стены или одного ряда столбов и в зданиях шириной до 12-18 м при наличии двух продольных внутренних стен или двух рядов столбов. Расстояние между стропильными ногами принимают 1-3 м. Размеры всех элементов стропил определяют расчетом. Стропила могут быть сделаны из круглого леса, брусьев или досок. Нижние концы стропил скрепляются с мауэрлатами. Мауэрлаты укладываются вдоль стен, а между ними и стеной укладывается слой рубероида. Для того, чтобы крышу не подняло ветром, концы стропильных ног прикрепляют скруткой из проволоки диаметром 2-5 мм к костылям, забитым в швы кладки под мауэрлатом.

П ри устройстве двускатной крыши над зданием, не имеющим внутренних стен и опор, верхние концы стропильных ног упираются друг в друга. Такие стропила оказывают на наружные стены вертикальное давление и усилие, направленное по горизонтали, которое называют распором. Для того, чтобы воспринять распор, устраивают затяжку, благодаря чему на стены передается только вертикальное усилие. Такие стропила называются висячими (рис. 53).

Рис. 53. Схемы висячих стропил:

а – для пролета 6 м; б, в – стропила в виде треугольных ферм; 1 – стропильные ноги; 2 – мауэрлат; 3 – свес; 4 – наружные несущие стены; 5 – чердачное перекрытие; 6 – подкладка из толя; 7 – деревянные фермы; 8 – болты; 9 – висячий потолок; 10 – подкладки под концы ферм; 11 – бабка; 12 – карниз; 13 – ригель

В общественных зданиях часто приходится перекрывать пролеты до 30 и более метров. В этих случаях для устройства крыши применяют стропильные фермы, представляющие решетчатые конструкции, состоящие из связанных между собой стержней.

В фермах различают следующие элементы: нижний и верхний пояса, ограничивающие ферму снизу и сверху, стойки и раскосы, образующие решетку фермы. Точки, в которых сходятся стержни фермы, называют узлами, участки между узлами – панелями. По материалу различают деревянные, металлодеревянные, металлические и железобетонные фермы (рис. 54).

Рис. 54. Ферма арочная и металлодеревянная системы

Гау-Журавского пролетом до 18 м

Совмещенные крыши применяют для многоэтажных жилых и общественных зданий. Они могут быть вентилируемые и невентилируемые. Совмещенные крыши сплошной конструкции выполняются из однослойных газобетонных, керамзитобетонных и других видов панелей, из панелей коробчатого сечения с утеплителем внутри (рис. 55).

Р ис. 55. Совмещенные крыши:

а – с вентиляционными продухами; б – из сплошных панелей

Наиболее распространенными видами кровли гражданских зданий являются: из листовой стали, из асбестоцементных плоских плиток и волнистых листов, из рулонных материалов, из черепицы.

Для скатных крыш чаще всего применяют кровли из волнистых асбестоцементных листов. Такие кровли отличаются долговечностью и невозгораемостью. Листы укладываются на обрешетку из деревянных брусков сечением 50х50 мм. К обрешетке листы крепятся гвоздями с прокладкой под шляпки шайб из оцинкованной стали или резины. Для перекрытия конька и ребер применяют специальные фасонные элементы.

Черепичная кровля отличается долговечностью и красивым внешним видом. Недостаток – ее большой вес, что требует усиленной строительной конструкции.

Кровли из листовой стали имеют небольшой вес. Листовая сталь укладывается по обрешетке из деревянных брусков.

Рубероидные кровли настилают на деревянных или бетонных основаниях по цементной, асфальтовой стяжке. Они могут быть одно-, двух- и многослойными в зависимости от уклона кровли.