Крыша: устройство конструкции

Крыша – это самый верхний конструктивный элемент зданий, служащий для их защиты от атмосферных осадков. Еще одна основная функция крыш – теплоизоляция сооружения, т.е. сохранение в нем тепла и защита от перегревания.

Общие понятия

К промышленным объектам либо бесчердачным конструкциям (называемым еще совмещенными), то есть элементам, которые являются одновременно и перекрытием, зачастую применяется термин «покрытие».

Если говорить более обще, к основным типам покрытий принадлежат большепролетные плоские, бесчердачные, а также — пространственные конструкции.

Крыша предварительно должна рассчитываться на восприятие нагрузок, возникающих при ее эксплуатации. Постоянных — от своей собственной массы, а также временных – веса снегового покрова и давления ветра.

Облицовка крыш, которая подвергается воздействию внешней среды, называется кровля. Она должна иметь свойства водонепроницаемости и влагоустойчивости, не бояться химически агрессивных веществ, ультрафиолетового излучения солнца и перепадов температур.

Главные желаемые достоинства кровли – это долговечность, лёгкость, эстетичный внешний вид, экономичность при монтаже и эксплуатации.

Конструкция крыши и подбор материала для кровли определяются при проектировании, и зависят от дизайна постройки и технологии обустройства кровли.

Плоские покрытия

Такая конструкция обычно обладает небольшим уклоном, чтоб с кровли беспрепятственно стекала дождевая и талая вода, который не превышает 5º. Подобные покрытия, как правило, не имеют чердака.

Плоская крыша может быть террасной (эксплуатируемой) и неэксплуатируемой.

Первый тип используется для создания летних кафе, детских площадок, открытых бассейнов и кинотеатров, спортивных и вертолетных площадок и пр.

Также свободное пространство таких покрытий можно засаживать растительностью, разбивать на них зимние сады и оранжереи. Такие конструкции называют «зелеными крышами».

В отличие от кровель, имеющих скаты, на плоских аналогах почти не используются в качестве облицовки листовые и штучные материалы. Там нужны рулонные полотнища, образующие сплошной ковер: битумные, полимерно-битумные и полимерные финишные покрытия, а также различные мастики.

Обратите внимание! Такой ковер должен обладать эластичностью в такой мере, чтоб без проблем воспринимать механические и температурные деформации основания. Как таковое, можно использовать несущие плиты, сплошной деревянный настил, стяжку, поверхность теплоизоляции.

Чердачные (скатные) конструкции

Наиболее распространены в бытовом строительстве различные типы наклонных, т.е. скатных крыш.

Их конструкция состоит из наклонных плоскостей, которые и называются скатами, основа их — стропила-подпоры и обрешётка. Низ стропильных ног опирается обычно на брусья-мауэрлат, которые перераспределяют нагрузки от всей системы.

Мауэрлат монтируется на верхней внутренней кромке внешних стен. Пересечение скатов создает наклонные вертикальные и горизонтальные ребра. Верхнее горизонтальное ребро, к которому крепятся верхние части стропил, называется коньком.

Пересечения скатов, создающие входящие углы, образуют разжелобки и ендовы. Концы кровли, выступающие горизонтально за внешние стены строений, носят название карнизных свесов. Располагаемые наклонно — фронтонных свесов. Также крыша имеет карнизы, фронтоны и слуховые окна.

Современные скатные кровли являются сложными конструкциями, состоящими из множества элементов: ветрового барьера, паро- и гидроизоляционных пленок, теплоизоляции, внешней облицовки.

Стоит учитывать, что правильно обустроенная кровля должна также обеспечивать хорошую вентиляцию меж стропильной системой и финишным покрытием.

Формы чердачных крыш

Наклонные кровли различаются по конфигурации и числу скатов.

У односкатных крыш их несущая конструкция, состоящая из системы стропил, опирается на внешние несущие стены, которые имеют разную высоту. Они чаще всего используются при сооружении террас, веранд, складов и хозяйственных построек.

Двускатная (щипцовая) крыша – это наиболее традиционная и распространенная конструкция. Ее основой может служить либо висячая стропильная ферма, либо наслонные стропила.

К вариациям этого типа относятся системы, имеющие равномерный или неравномерный наклон скатов либо размер карнизных свесов.

У шатровых крыш все четыре ската имеют вид равнобедренных треугольников и сходятся наверху в одной точке. Определяющий момент при этом – их симметричность. Используются для построек, имеющих форму квадрата либо равностороннего многоугольника.

Вальмовая четырехскатная крыша имеет два ската, представляющие собой трапеции, остальные два, на торцах — треугольные (это и есть вальмы). Разновидности такой конструкции – полувальмовая, а также датская, смесь двускатной и вальмовой крыш.

У полувальмовых кровель торцевые скаты срезаны и обладают по линии наклона меньшей длиной, чем фасадные скаты. Используются обычно в тех регионах, где сильные ветровые нагрузки и необходима защита фронтонов от них.

Многощипцовые конструкции обустраиваются на зданиях, обладающих в плане сложной многоугольной конфигурацией. Они имеют большее число внутренних углов (ендов), а также ребер (выступающих углов, образуемых пересечением скатов).

Коническая либо купольная крыша используется для строений, имеющих в плане форму круга.

Стропильная система

Стропила являются несущей системой скатных кровель. Состоят они из стропильных ног, располагаемых наклонно, вертикально размещаемых стоек и наклонно монтируемых подкосов. По мере необходимости могут снизу связываться подстропильными горизонтальными балками. Стропильные системы делятся на висячие и наслонные.

Когда обустраивается крыша, наслонная конструкция опирается концами на стены и перегородки постройки, а серединой, если пролет больше 4.5м,  на дополнительные опоры.

Обустройство промежуточной балки дает возможность увеличить ширину, которую перекрывают стропила до 12м, двух же опор — до 15м.

Висячие стропила упираются концами лишь на стены. Эта система выбирается, если расстояние меж внешними стенами не больше 6.5м.

Стропила крепятся:

• В деревянных бревенчатых и брусчатых строениях на верхние их венцы;
• В каркасных зданиях — на верхнюю обвязку;
• В кирпичных, блочных, каменных постройках — на мауэрлат, имеющий толщину в 14/16см.

Опорный брус может монтироваться по всей длине дома либо подкладываться, лишь под стропильную ногу.

Обратите внимание! Когда ноги в сечении обладают небольшой шириной, они с течением времени провисают. Чтоб предотвратить это, нужно делать особую решетку, включающую в себя стойку, подкосы и  ригель. Для этого используются доски, имеющие сечение 15×2.5 см.

Для фиксации стропильных ног используется затяжка, которая связывает их нижние стороны. Если конец стропила будет скользить по затяжке, он в состоянии разрушить ее.

Чтоб этого не произошло, когда делается крыша, надо врезать ногу в затяжку шипом, зубом либо одновременно ими обоими. Помимо этого, рекомендуется стропила ставить на расстоянии около 30/40 см от края.

Российские строительные нормы

Нормы и правила, касающиеся возведения кровельных конструкций прописаны во множестве документов. Часть из них морально устарела, однако, пока не отменена.

Проектирование следует вести с учётом указаний и ограничений действующих норм:

• СП №17.13330.2011: «Кровли»;
• СНиП №2.08.02-89: «Общественные здания и сооружения»;
• СНиП №2.09.04-87 «Административные и бытовые здания»;
• СНиП №31-03-2001: «Производственные здания»;
• СНиП №II-3-79: «Строительная теплотехника»;
• СНиП №3.04.01-87: «Изоляционные и отделочные покрытия»;
• СНиП №21-01-97: «Пожарная безопасность зданий и сооружений»;
• СП №31-116-2006 «Проектирование и обустройство кровель из листового металла»

И, наконец, один из главных документов, по которому должна проектироваться крыша: СНиП №2.08.01-89: «Жилые здания».