М. Н. Торгонский

Основы строительного дела

Торгонский М. Н. Основы строительного дела. М.—Л., ГОСЛЕСБУМИЗДАТ, 1961.

§ 30. КРЫШИ И КРОВЛИ

с. 114 Крышей называется верхняя часть здания, защищающая его от атмосферных влияний, т. е. от дождя и снега. Крыша состоит из несущих конструкций (стропильные фермы, стропильные ноги, прогоны), основания кровли (обрешетки, опалубки, настила) и кровли (или ограждения), непосредственно защищающей здание от атмосферных осадков и отводящей дождевую воду от здания.

Крыши бывают: односкатные, опирающиеся на две стены или другие опоры (рис. 35, а); двускатные или щипцовые, имеющие два обратных ската (рис. 35, б). Ребро, разделяющее скаты, называется коньком; мансардные, похожие на двускатные, но в них каждый из скатов имеет перелом; четырехскатные, шатровые или вальмовые. На рис. 36 показан план сложной крыши.

Пересечения скатов образуют ребра (коньковые — горизонтальные и наклонные) и входящие углы — разжелобки, или ендовы. Угол наклона ската принимается в зависимости от типа кровли и климатических условий местности.

Несущие элементы крыши могут быть деревянными, стальными или железобетонными.

В гражданских постройках обычно устраивается верхнее (чердачное) перекрытие и между ним и кровлей образуется чердак.

В промышленном строительстве, при пролетах 15 м и более, чаще всего устраивают бесчердачные покрытия. В отапливаемых промышленных зданиях крыши делаются утепленными, поэтому они предохраняют их одновременно и от атмосферных осадков и от охлаждения. Такие покрытия называются утепленными.

с. 115 Дождевые и талые воды собираются на кровле расположенными у обреза ската желобами и отводятся к водоспускам. Последние осуществляются в виде наружных водосточных труб или внутренних водостоков, отводящих воду в линевую канализацию.

Рис. 35. Схема наслонных стропил:
а — для односкатных крыш; б — для двускатных крыш.

В зданиях с небольшими пролетами или при наличии внутренних опор (стены, столбы) применяются наиболее простые наслонные стропила (рис. 37, а, б), элементы которых работают как балки. При отсутствии в здании внутренних опор несущие конструкции выполняют в виде висячих стропил (рис. 38). В этих конструкциях нижний конец стропильной ноги передает на опору горизонтальную составляющую усилия (распор). Для восприятия распора в конструкцию вводят специальный элемент — затяжку, в которую врубают нижние концы стропильных ног. При небольших пролетах затяжка может быть заменена ригелем.

Рис. 36. План крыши.

с. 116 В последнее время получили распространение конструкции сборных стропил, поставляемых на постройку в виде комплекта заранее изготовленных на заводе деталей.

В плане стропильные ноги располагают на расстояниях 1—2 м одна от другой (рис. 39, а и б), в зависимости от веса кровли и принятого сечения обрешетки.

Узлы наклонных стропил показаны на рис. 37.

В простейших случаях, при небольших пролетах и возможности частого размещения стропил перекрытие пролетов

Рис. 37. Узлы наслонных стропил:
а — опирание стропильной ноги на мауэрлат; б — опирание стропильных ног на коньковый прогон; в — опирание подкосов и стойки на подкладку; г — сопряжение подкоса со стропильной ногой; д — сопряжение ригеля со стропильной ногой: 1 — стропильная нога; 2 — кобылка; 3 — мауэрлат; 4 — толь; 5 — скрутка из проволоки; 6 — костыль; 7 — болт; 8 — подкладка; 9 — гвозди; 10 — подкос; 11 — скоба.

с. 117

Рис. 38. Висячие стропила.

Рис. 39. Расположение стропил в плане:
а — план стропил; б — деталь устройства стропил в вальме; 1 — стропильная нога; 2 — диагональная нога; 3 — короткая стропильная нога; 4 — шпренгель.

с. 118 промышленных зданий производится стропилами описанных выше систем. Гвоздевые балки с дощатыми поясами и перекрестной стенкой могут применяться в покрытиях временных и подсобных зданий пролетом не более 12 м при наличии высококачественной древесины для нижних поясов. Для предотвращения загнивания многослойной конструкции балки можно делать только из антисептированной древесины (рис. 40).

Рис. 40. Двутавровая деревянная балка.

Двутавровые деревянные балки состоят из двух поясов и сплошной стены из двух слоев теса, расположенного под углом 45° к оси балки, в перекрестном направлении. Все элементы соединены в одну жесткую конструкцию гвоздями и усилены ребрами жесткости, скрепленными гвоздями и болтами.

При кровлях, требующих значительных уклонов, применяются треугольные фермы. Полигональные фермы допускают устройство меньших уклонов кровель. Сегментные фермы в настоящее время не рекомендуются. В отдельных случаях они могут применяться в покрытиях временных и подсобных зданий пролетом от 12 до 18 м при наличии высококачественной древесины для нижних поясов. Верхние пояса следует делать из антисептированной древесины.

Наиболее распространенным типом покрытия промышленных зданий в СССР являются бесчердачные железобетонные покрытия из сборных элементов. Среди них наиболее передовыми являются большеразмерные предварительно напряженные железобетонные элементы.

с. 119 В качестве несущих железобетонных элементов применяются следующие:

балки железобетонные двутаврового сечения с предварительно напряженной или обычной арматурой, с пустотами в вертикальной стенке, изготовляемые цельными или собираемые из отдельных блоков, односкатные или двускатные пролетом от 6 до 27 м;

фермы (в промышленных зданиях) из предварительно напряженного железобетона пролетом до 30 м включительно; при пролетах свыше 30 м разрешается делать стропильные фермы из стали.

Железобетонные фермы изготовляются как в виде крупных блоков, равных половине длины фермы, так и из отдельных элементов, собираемых в блоки длиной в одну панель, а из блоков — в целую ферму.

По очертанию фермы бывают — треугольные, полигональные, сегментные и с параллельными поясами. Наибольшее распространение в настоящее время у нас имеют фермы железобетонные сегментные и стальные полигональные.

Пространственная жесткость всего здания и устойчивость ферм обеспечивается системой связей (ветровой), устанавливаемой между фермами в плоскостях верхних и нижних поясов и в вертикальных плоскостях. Между железобетонными балками и фермами не ставятся связи, но для обеспечения жесткости здания и устойчивости ферм и балок плиты перекрытий привариваются к полям ферм и балок, что и обеспечивает жесткость зданий и устойчивость ферм.

В настоящее время разработаны сборные железобетонные балки и фермы армированные и без предварительного напряжения, и предварительно напряженные с длиной пролетов 9, 12, 15, 18, 24 и 30 м (рис. 41).

Кровля — верхняя оболочка крыши, состоящая из водонепроницаемого ковра и основания в виде обрешетки, настила или сплошных плит, укладываемых по стропилам и балкам крыши. В зависимости от вида примененного водоизоляционного материала, кровли делятся на деревянные, рулонные, асбесто-цементные, черепичные и из кровельного железа (листовой стали).

Деревянные кровли выполняются из теса (рис. 42), кровельной щепы (стружки), драни, деревянных плиток и кровельного гонта.

Тесовые кровли устраиваются по обрешетке из жердей в два сплошных слоя (рис. 42, а) или вразбежку (рис. 42, б). Кровли из щепы и драни устраиваются в зависимости от требуемой степени водонепроницаемости в три, четыре или пять слоев по обрешетке из жердей, горбыля или необрезных досок. Кровли из деревянных плиток и гонта выполняются в два или три слоя по обрешетке из брусков или разреженного настила. Уклон скатов от 28 до 45°. Эти кровли просты в изготовлении и достаточно с. 120 водонепроницаемы. К недостаткам их относится легкая возгораемость и загниваемость. Деревянные кровли применяются в зданиях III класса. Срок службы тесовой кровли 8—12 лет, драночной (четырехслойной) 9—14 лет.

Рулонные кровли бывают двух видов — рулонные или бесшовные и чешуйчатые — из небольших плиток руберойда.

Рулонная кровля состоит из одного слоя пергамина и двух или трех слоев руберойда или толя, приклеиваемых мастикой.

Рис. 41. Предварительно напряженная составная ферма.

Рис. 42. Тесовая кровля:
а — двухслойная; б — вразбежку.

Рис. 43. Толевая кровля (по треугольным рейкам).

Могут устраиваться и однослойные толевые кровли, прикрепляемые гвоздями к деревянным брускам треугольного сечения (рис. 43).

Уклоны скатов рулонных кровель: наклеиваемых на мастике — от 6 до 10°, плиток, прибиваемых к сплошной обрешетке гвоздями по слою пергамина, — 25—30°.

Наиболее распространенными являются асбесто-цементные кровли из листов волнистой асбофанеры (рис. 44), укладываемых по обрешетке из брусков или разреженной обрешетке из досок. Менее распространены кровли из асбесто-цементных глиток, укладываемых по сплошной обрешетке из теса.

с. 121

Рис. 44. Кровля из волнистых асбесто-цементных листов:
1 — гвоздь; 2 — стальная шайба; 3 — руберойд; 4 — коньковый брусок; 5 — конек; 6 — стропила.

Рис. 45. Кровля из ленточной пазовой черепицы:
а — покрытие конька; 1 — коньковая черепица; 2 — ленточная черепица; 3 — стропильные ноги; б — общий вид.

Уклон скатов этой кровли 35—40°. Асбесто-цементные кровли невозгораемы и долговечны (не менее 30 лет); их недостатком является хрупкость.

Черепичные кровли обычно выполняются из ленточной плоской или ленточной пазовой черепицы, укладываемой по обрешетке из брусков (рис. 45) или жердей.

с. 122 Уклон скатов крыши 40—50°. Достоинства черепичной кровли: повышенная огнестойкость и долговечность (не менее 60 лет), красивый внешний вид, доступность сырья, необходимого для ее изготовления. Недостаток — большой собственный вес (40—50 кг/м2).

Кровли из листовой стали (рис. 46, а и б) выполняются из оцинкованных или неоцинкованных стальных листов, укладываемых по обрешетке из брусков; уклон скатов от 15 до 23°.

Рис. 46. Кровля из листовой стали:
а — общий вид; б — стоячие фальцы; в — деталь свеса кровли; г — закрепление листов к обрешетке кляммерой; д — лежачие фальцы: 1 — костыль; 2 — труба; 3 — воронка; 4 — лоток; 5 — крюк; 6 — карнизный спуск; 7 — настенный желоб; 8 — кляммеры; 9 — лежачий фальц; 10 — стоячий фальц; 11 — отворотная лента; 12 — кобылка; 13 — прибивка кляммеры; 14 — одинарный фальц; 15 — двойной фальц.

Срок службы кровли из оцинкованной стали 25—30 лет (первая масляная окраска через 10 лет и далее через 2—3 года), из черной стали — 18—25 лет (покраска через каждые 2—3 года).

В отношении первоначальных затрат крыша с меньшим углом наклона более экономична. Однако руководствоваться только одними этими соображениями нельзя. В северных районах СССР необходимо считаться со снеговой нагрузкой. При уклоне 45° и выше давлением снега можно пренебречь, так как снег на таких крутых скатах не держится. Кроме того, при таком уклоне пыль с. 123 и грязь не скопляются на кровле, что увеличивает срок ее службы. «Самосбрасывание» снега особенно желательно при кровле из асбофанеры и черепицы.

Совершенно по-иному обстоит дело с ветровой нагрузкой. В приморских, горных и степных районах, где дуют сильные ветры, рекомендуется делать крыши с минимальным допускаемым уклоном. Если же этого сделать нельзя, конструкции стропил необходимо усиливать. В зонах сильных ветров нужно также следить за тем, чтобы в ветреную погоду чердачное помещение было хорошо закрыто, в противном случае давление ветра сильно возрастает.