Крыша в разных уровнях на промышленных зданиях. Кровли производственных зданий. Типы электродных покрытий

Кровля находится в весьма тяжелых эксплуатационных условиях, поскольку она продолжительное время подвергается воздействию атмосферных факторов. Вредное влияние на прочность и водонепроницаемость кровли оказывают неравномерные осадки, температурные деформации, явления ползучести и усадки железобетонных настилов. В индустриальных районах, кроме того, разрушающее воздействие на кровлю оказывают химически агрессивные вещества, содержащиеся в атмосфере и в первые минуты дождя образующие слабые концентрации кислот и щелочей. В особо неблагоприятных условиях эксплуатации находятся кровли горячих цехов, испытывающие не только чрезмерный нагрев, но и значительные динамические воздействия от мостовых кранов с жестким подвесом рабочего оборудования (прокатные, стрипперные цехи и др.).

Сказанное выше позволяет сделать вывод, что при выборе материала и конструкции кровли кроме физико-химических свойств материала и района строительства необходимо учитывать специфику и микроклимат производства.

Материал кровли должен иметь незначительный вес, быть долговечным, допускать наименьший уклон покрытия, простоту устройтсва и ремонта, отвечать требованиям деформативности и огнестойкости.

Кровли подразделяют на рулонные , асфальтовые безрулонные , асбестоцементные и металлические .

Рулонные кровли отвечают многим отмеченным выше требованиям и позволяют устраивать покрытия с нулевым уклоном. К применяемым для рулонных кровель материалам относятся изол, бризол, полиэтиленовая пленка, рубероид, пергамин, толь, гидроизол, дегте-битумные и гудрокамовые материалы, кровельные стеклоткань и стекловойлок.

В зависимости от уклона рулонные кровли промышленных зданий могут быть плоские (уклон <2,5%) и скатные (уклон ≥ 2,5%). Наибольшие уклоны скатов при рулонных кровлях не должны превышать 25%.

В целях обеспечения водонепроницаемости кровли устраивают из нескольких слоев, количество которых назначается, исходя из величины уклона:

при i ≥ 15% -двухслойные без защитного слоя;
при i ≥ 10% - трехслойные без защитного слоя;
при 2,5 ≤ i < 10% - трехслойные с защитным слоем;
при 0 ≤ i < 2,5% -четырехслойные (и более) с защитным слоем.

Рулонные кровли с количеством слоев более четырех применяют в эксплуатируемых покрытиях или на тех участках покрытия, где установлено технологическое оборудование и предусмотрены проходы.

Наклейку рулонных материалов производят битумными, дегтевыми и другими мастиками в зависимости от материала кровли. При назначении теплостойкости мастики необходимо учитывать, что в ясные летние дни кровельный ковер может нагреваться до 70-80°, а в покрытиях горячих цехов до 100° и выше. В случае недостаточной теплостойкости мастика размягчается и стекает по скату. Это вызывает расстройство швов ковра, образование складок от сползания полотнищ, изменяет физико-химические свойства мастики (улетучивание легких фракций мастичных масел), засоряет енды и воронки внутреннего водостока. Мастики с излишней теплостойкостью нежелательны, так как они обладают повышенной хрупкостью при низких температурах.

Полотнища рулонных материалов при уклонах скатов до 15% располагают параллельно, а при уклонах более 15% -перпендикулярно коньку. Величину напуска полотнищ друг на друга принимают: по ширине - в нижних слоях 50-70 мм. и в верхнем 70-100 мм, по длине - во всех слоях не менее 100 мм.

Испытывая значительный нагрев и большие суточные (до 60-70°) и годовые (до 100°) колебания температуры, кровля подвергается существенным знакопеременным деформациям, что нередко приводит к разрыву ковра и нарушению сцепления его с основанием. В целях уменьшения вредного влияния атмосферных воздействий и предохранения от прямых механических повреждений поверх рулонных кровель, имеющих уклон менее 10%, устраивают защитный (бронирующий) слой. Его выполняют из гравия светлых тонов с крупностью зерен 5-15 мм или слюдяной крошки. Связь слоя с кровлей осуществляется той же мастикой, которую используют для наклейки водоизоляционного ковра. Иногда защитный слой выполняют из бетонных или других плит, укладываемых на песчаной прослойке.

Уменьшить нагрев кровли можно окраской ее в светлый тон (например, известковой или алюминиевой краской). Однако окраска кровель недолговечна, особенно в районах с загрязненной атмосферой; более долговечен и надежен рубероид, покрытый с наружной стороны алюминиевой фольгой, отражающей большую часть солнечных лучей.

В местах примыкания рулонных кровель к выступающим элементам-(парапетам, фронтонам, фонарям и т. п.), а так же на участках и карнизов предусматривают дополнительные слои водоизоляционного ковра (2-4 слоя).

Кровельный ковер, смазанный мастикой, заводят на выступающие элементы, прикрепляют к ним гвоздями или дюбелями, а стык защищают промазкой или обивают кровельной оцинкованной сталью. На участках ендов всех скатных покрытий обязательно укладывают защитный гравийный или слюдяной слой (рис. 80).

Рулонные кровли в зарубежном промышленном строительстве при множестве конструктивных решений принципиально не отличаются от наших. Большинство кровель устраивают с воздушными прослойками, связанными с наружным воздухом по свесам и у конька и с защитным слоем из песка, гравия и шлака. Применяется за рубежом и деревянный настил, хотя преимущественно распространены стальные и железобетонные настилы. Плоские кровли в США часто используют для размещения вспомогательного оборудования, бытовых надстроек и т. п.

Безрулонные мастичные (асфальтовые) кровли позволяют экономить дефицитные рулонные материалы. Они имеют простую конструкцию, долговечны, дешевле рулонных на 20-40% и менее трудоемки (в 1,3-1,6 раза). Такие кровли более применимы для крыш, подвергающихся механическим воздействиям (при частых реконструкциях, очистке) и опасности возгорания от искр и горячих газов.
Мастичные кровли применяют при тех же уклонах скатов, что и рулонные. В покрытиях с нулевым уклоном мастики могут иметь пониженную теплостойкость. Кровля в этом случае является «самозалечивающейся», так как неровности, трещины и другие повреждения, образовавшиеся в холодный период года, выравниваются, заполняясь размягченной мастикой в жаркую погоду.

Для безрулонных кровель применяют резино-битумные, асфальтовые, эмульсионные и битумно-латексные мастики.

Поверхности выравнивающих слоёв под мастичные кровли, выполняемых из цементно-песчаного раствора, асфальта, асфальтобетона, жестких древесноволокнистых и других плит, покрывают грунтовочным раствором битумного вяжущего в растворителе, битумно-латексной эмульсией и т. п.

Водоизоляционный ковер при мастичной кровле состоит из нескольких слоев (2-5) в зависимости от уклона покрытия, армирующих прокладок (стеклоткань, стеклосетка, мешковина и т. п.) и защитного слоя, выполняемого из асфальтобетонных или цементных плит, песка, гравия или шлака (рис. 80, д). Толщина отдельных мастичных слоев зависит от гидроизоляционных свойств применяемой мастики, и ее принимают от 2 до 6 мм.

Рис. 80. Детали покрытий с рулонной (а-г), асфальтовой (д) и водонаполненной (е) кровлями:
а - примыкание кровли к парапету; б - средняя ендова; в - примыкание кровли к фронтону при плоской кровле; г - то же, при скатной; д - утепленная асфальтовая кровля; е - водонаполненная кровля: 1 - стена; 2 - плита; 3 - основной ковер; 4 - дополнительные слои; 5 - защитный слой; 6 -воронка; 7 - цементный раствор; 8 - оцинкованная сталь; 9 - дюбел» через 500; 10 - костыли через 500; 11 - стальная полоска 40X3; 12 - мастика изол; 13 - мастичные слои; 14 - пароизоляция; 15 - утеплитель; 16 - слой воды

В последние годы начали внедрять мастичные кровли из полимерных синтетических материалов: поливинилхлоридные, виниловые, неопре-новые и другие с добавками пластификаторов, стабилизаторов, растворителей и других компонентов. Указанные кровли наносятся напылением. Они обладают высокими водоизоляционными свойствами, атмосферо-устойчивы, морозостойки и эластичны.

Асбестоцементные кровли, применяемые в нашей стране, рассмотрены ранее (см. рис. 73). Здесь же укажем на некоторые особенности устройства этих кровель в зарубежном строительстве. Выпускаемые фирмами асбестоцементные листы не подразделяют на промышленные и гражданские. Длина их колеблется в пределах 1220-3600 мм, ширина не превышает 1000 мм, толщина составляет 5,5-8,7 мм, а высота волны 30-60 мм.

Наряду с неокрашенными выпускают асбестоцементные листы с различной цветной поверхностью. Например, в Англии вырабатывают коричневые, красные, голубые, зеленые листы (7-8 цветов и оттенков). В США листы обычно покрывают тонким водонепроницаемым слоем битумной эмульсии или парафина, а также гидрофобизируют их кремний-органическими составами, обеспечивающими полную водонепроницаемость асбестоцемента. Применяются также листы полуволнистые и складчатые, листы «каскадного» типа, позволяющие снизить уклон покрытия до 1: 12. В отдельных случаях листы армируют стальной сеткой. Крепление листов к прогонам осуществляют главным образом шурупами и болтами, а головки их, выступающие над поверхностью листов, закрывают противокоррозийными колпачками.

Металлические кровли в промышленном строительстве применяют пока ограниченно. Наиболее перспективны кровли из алюминиевых листов, которые не подвергаются коррозии и благодаря большой отражательной способности хорошо противостоят температурным изменениям, имеют малый вес (в 3 раза легче асбестоцементных и в 20 раз - железобетонных покрытий).

Отечественная промышленость выпускает плоские и волнистые алюминиевые листы. Плоские листы имеют длину от 2000 до 4000 мм, ширину от 400 до 2000 мм и толщину от 0,3 до 10 мм. Волнистые листы изготовляют длиной до 6000, шириной до 1500, высотой волны 50-100 и толщиной 0,8-1,2 мм. Стальные листы имеют следующие размеры: плоские - длина 710-4000, ширина 510-1500 и толщина 0,25-4 мм; волнистые - длина 1420-2000, ширина 710-1000 и толщина 1-1,75 мм.

Металлические листы крепят к прогонам теми же способами, что и асбестоцементные. Во избежание электрохимической коррозии в местах соприкосновения алюминиевых листов со стальными прогонами последние покрывают специальной грунтовкой или оклеивают тканью, пропитанной этим защитным материалом.

По форме крыши делят на скатные и плоские. Форма крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

По конструкции различают крыши чердачные и бесчердачные.

В зависимости от температурно-влажностного режима верхней ограждающей конструкции здания бесчердачные (совмещенные) крыши делят на вентилируемые и невентилируемые.

По назначению различают эксплуатируемые (солярии, спортивные площадки, кафе и др.) и неэксплуатируемые крыши .

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные.

Чердачные крыши выполняют с холодным или теплым чердаком. Бесчердачные крыши могут быть холодными (над неотапливаемыми строениями) и теплыми (над отапливаемыми зданиями). Бесчердачные крыши устраивают как в жилых и общественных, так и в производственных зданиях промышленного и сельскохозяйственного назначения. В производственных зданиях часто на покрытиях устраивают светоаэрационные фонари.

Односкатная крыша опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная (щипцовая) крыша состоит из двух плоскостей, опирающихся на стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцовых стен между скатами называют фронтонами или щипцами.

Шатровая крыша имеет четыре треугольных ската, вершины которых сходятся в одной точке.

Вальмовая (четырехскатная) крыша образуется от соединения двух трапецеидальных скатов и двух треугольных торцевых скатов, называемых вальмами.

Полувальмовая (двухскатная) крыша имеет срезанные вершины над торцовыми стенами в виде треугольников (вальм).

Двускатная крыша промышленного здания с продольным фонарем отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.

Сводчатая крыша в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или другой геометрической кривой.

Складчатая крыша образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Куполообразная крыша по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием по кольцу на цилиндрическую стену.

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых арочных свода.

Многощипцовая крыша образуется от соединения скатов плоскостей. Торцы стен под двускатными плоскостями называют щипцами.

Шпилеобразная крыша состоит из нескольких крутопадающих треугольных скатов, сомкнутых к вершине.

Сферическая оболочка по начертанию подобна куполу, но с опиранием на основание в отдельных точках. Пространство между опорами обычно устраивается светопрозрачным.

Крыша из косых поверхностей состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на стены.

Крыша с внутренним водостоком широко распространена в современном промышленном и гражданском строительстве.

Мансардные крыши устраивают в случаях, когда чердачные помещения используют для жилья или имеют служебное назначение.

Плоские крыши имеют уклон до 2,5%. Их устраивают в виде площадок и используют для соляриев, открытых кафе и других целей. Хотя плоские крыши обходятся дороже скатных, экономия на эксплуатационных расходах компенсирует этот недостаток.

КОНСТРУКЦИИ КРЫШ

Покрытие - верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий. При наличии чердака покрытие называют чердачным. Покрытие выполняет гидроизолирующие, а при бесчердачных (совмещенных) крышах , теплых чердаках также и теплоизолирующие функции.

К основным конструктивным элементам крыш относятся несущие конструкции, пароизоляция, теплоизоляция и кровля.

Кровля - верхний элемент крыши из водонепроницаемых материалов, защищающий здание от атмосферных осадков.

Защитный слой - элемент кровли, предохраняющий кровельный ковер от механических повреждений, воздействия солнечной радиации. Теплоизоляция служит для защиты здания о холода и перегрева солнцем.

Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов. Монолитную теплоизоляцию выполняют из легких бетонных смесей, сборную - из плит заводского изготовления. Такие плиты выпускают из легких ячеистых бетонов, пенопластов на основе пенополиуретана, пенополистирола и т.д. Теплоизоляцию из сыпучих материалов устраивают из керамзита, перлита и др. Такую теплоизоляцию применяют при отсутствии сборных утеплителей, а также в комплексных панелях заводского изготовления.

Пароизоляция защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устраивают под теплоизоляцию, наклеивая на несущие конструкции. Пароизоляция бывает окрасочной или оклеечной в один или два слоя в зависимости от степени влажности воздуха в помещении.

Несущие конструкции воспринимают нагрузку от собственной массы, массы снега, давления ветра и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры. Несущими конструкциями являются сборные железобетонные панели, комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности (с тепло- и гидроизоляционным слоями или только с гидроизоляционным слоем), монолитный железобетон, стальной профилированный настил, деревянные стропила и фермы, асбестоцементные плиты.

Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные и чердачные. Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов:

• чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными составами (безрулонная кровля)
• чердачные с кровлей из рулонных материалов
• бесчердачные из однослойных панелей, выполненных их легких или ячеистых бетонов
• бесчердасные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал
• бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона, по которым уложены плиты из эффективных утепляющих материалов
• бесчердачные построечного исполнения многослойной конструкции с засыпным утеплителем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов

Инверсионные кровли. Кровли из рулонных и мастичных материалов могут быть выполнены в традиционном (при расположении кровельного ковра над теплоизоляцией) и инверсионном (при размещении кровельного ковра под теплоизоляцией) вариантах.

Конструктивное решение покрытия с кровлей в инверсионном варианте включает: железобетонные сборные или монолитные плиты; кровельный ковер; теплоизоляцию; разделительный (фильтрующий) слой - холст из синтетических волокон; пригруз из гравия или бетонных плиток.

Стропила по конструкции разделяют на два типа: наслонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания, и висячие, опирающиеся только концами на затяжку, а она на стены здания (без промежуточных опор).

По материалу различают деревянные и железобетонные стропила. Деревянные стропила применяют в качестве несущих конструкций при строительстве временных зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, при строительстве малоэтажных деревянных или кирпичных зданий и в сельской местности. Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственные здания).

Наслонные стропила устраивают тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслонными стропилами, может быть увеличена до 10…12 м, а при двух опорах - до 15 м. Нижние концы стропильных ног опираются в деревянных рубленых или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях - на верхнюю обвязку, в каменных - на опорные брусья (мауэрлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн.

Висячие стропила представляют собой две стропильные ноги, соединенные снизу затяжкой, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 м параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах более 8 м устанавливают бабку. Все сопряжения элементов деревянных стропил из бревен или брусьев выполняют в виде врубок с применением накладок, скоб, болтов и гвоздей.

Фермы применяют в промышленном строительстве при расстояниях между стенами и опорами 12…36 м. Ферма состоит из нижнего и верхнего поясов и заключенной между ними решетки из стоек и раскосов. Чердачные крыши устраивают с холодным или теплым чердаком.

Бесчердачные (совмещенные) крыши выполняют функции несущих и ограждающих конструкций верхнего этажа зданий. Конструкция бесчердачной крыши состоит из следующих элементов: несущей конструкции, которая должна отвечать необходимым условиям прочности, жесткости и трещиностойкости во время монтажа и в эксплуатационных условиях; пароизоляционного слоя, предохраняющего от проникновения водяного пара из помещений в толщу конструкции крыши (устраивают в случае необходимости); теплоизоляционного слоя, обеспечивающего требуемое сопротивление теплопередаче; кровельного ковра, который устраивают по основанию из цементных или асфальтовых стяжек или по поверхности комплексных панелей.

Безрулонные крыши жилых зданий, имеющих более пяти этажей, устраивают с внутренним водоотводом.

Невентилируемая бесчердачная крыша состоит из ряда уложенных в покрытие железобетонных плит.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВЕЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

Кровля (кровельное покрытие) здания состоит из следующих элементов: наклонных плоскостей, называемых скатами, наклонных и горизонтальных ребер, образуемых пересечением скатов. Горизонтальные ребра называют коньком. Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки. Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (располагаются горизонтально) или фронтонными свесами (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к н6астенным желобам и отводится через водоприемные воронки в водосточные трубы и далее в ливневую канализацию.

Водоотвод в зависимости от уклона кровли может быть организованный (наружный или внутренний) или неорганизованный - только наружный.

Наружный организованный водоотвод устраивают с помощью водосточных желобов и наружных водосточных труб, исходя из следующих указаний:

• настенные или подвесные желоба устанавливают на крышах, покрытия которых выполнены с уклоном более 15%;
• продольный уклон желобов должен быть не менее 2%;
• борта желоба делают высотой 120 мм;
• расстояние между водосточными трубами - не более 24 м;
• площадь водосточной трубы в свету принимают из расчета 1,5 кв. см ее сечения на 1 кв. м площади кровли.

Внутренний организованный водоотвод с наружным выпуском рекомендуется для крыша зданий, расположенных во всех климатических районах.

Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемной воронки, стояка, отводной трубы и выпуска. Эта система должна обеспечивать удаление воды с крыши как при положительной, так и при отрицательной температуре наружного воздуха. Отвод воды из системы внутреннего водоотвода рекомендуется осуществлять в наружную сеть дождевой или общесплавной канализации. Площадь кровли, приходящуюся на одну водосточную воронку, определяют из расчета не более 0,75 кв. м кровли на 1 кв. см поперечного сечения водоотводящей трубы. Водоприемные воронки внутренних водостоков располагают по продольной оси крыши. Устраивать водоприемные воронки и их стояки в наружных стенах или вблизи них не разрешается, так как стены могут промерзать.

Наружный неорганизованный водоотвод как исключение допускается делать на зданиях высотой до пяти этажей в районах с количеством осадков не более 300 мм в год. Такой водоотвод разрешается на односкатных крышах со сбросом воды в сторону дворового фасада. Над входом в здание с неорганизованным водоотводом необходимо устраивать козырьки.

Уклоны кровельных панелей безрулонных крыша назначают в зависимости от их конструкций. Так, для крыша с неорганизованным водоотводом уклон панелей 5…10%, с внутренним организованным водоотводом - 5…7%.

ОСНОВАНИЯ ПОД КРОВЛИ

Основанием под рулонные и мастичные кровли являются поверхности сборных железобетонных плит и теплоизоляции без стяжки или с цементной или асфальтовой стяжкой под ней. Под кровлю из штучных материалов применяют деревянные основания (сплошные и разреженные) из брусков или брусьев и досок.

Основания под кровли устраивают по горизонтальным, вертикальным и наклонным поверхностям здания, выступающим над крышей (парапетным стенкам, трубам, шахтам). В верхней части вертикальных поверхностей для закрепления рулонного ковра закладывают антисептированные деревянные рейки.

В местах перехода основания от горизонтальной поверхности к вертикальной делают наклонный переходный бортик с уклоном 45 градусов и со сторонами 100х100 мм.

Выравнивающую стяжку под рулонный ковер, которая также является основанием, устраивают из цементно-песчаного раствора марки 50…100, песчаного асфальтобетона или устраивают сборную стяжку из асбестоцементных листов. Температурно-усадочные швы шириной 5 мм располагают через 6 м. Толщина стяжки из раствора при укладке по бетону 10…15 мм, по жестким монолитным и плитным утеплителям 15…25 мм, по сыпучим и нежестким плитным утеплителям 25…30 мм. Сборная стяжка - асбестоцементный лист толщиной 10 мм. Асфальтобетонное основание под кровлю должно быть разрезано температурно-усадочными швами шириной 10 мм на квадратные участки со сторонами 4 м. Швы покрывают полосками из рулонного материала шириной 150 мм, приклеивая их точечно с одной стороны шва во избежание разрыва рулонного ковра при деформации основания.

Поверхности оснований вне зависимости от материала, из которого они выполнены, должны быть ровными и непрогибающимися.

Не допускаются местные обратные уклоны и впадины, которые могут вызвать застой воды на кровле.

Просветы между поверхностью основания под кровли из рулонных материалов и контрольной трехметровой рейкой, не должны превышать 5 мм при укладке рейки вдоль ската и 10 мм - при укладке ее поперек ската; просветы между поверхностью основания под кровли из штучных материалов и контрольной трехметровой рейкой не должны быть более 5 мм в обоих направлениях. Просветы допускаются только плавно нарастающие, не более одного на 1 м длины.

Деревянные сплошные основания укладывают под асбестоцементные листы. Основания под плитки выполняют в один слой с зазором между досками не более 10 мм.

Деревянные разреженные основания из брусков сечением 50х50 мм и досок сечением 20х200 мм устраивают под покрытие асбестоцементными волнистыми листами, листовой сталью, черепицей и деревянными изделиями.

Качество постройки любого индустриального здания в большой степени зависит от добротности его крыши. Несущим конструкциям приходится выдерживать внешние нагрузки (вес снега, порывы ветра) и внутренние (масса подвесного оборудования помещения). Потому кровли промышленных зданий должны иметь следующие особенности: быть очень прочными, иметь устойчивые несущие детали конструкции, отсюда и высокая стоимость их строительства.

Несущая конструкция является одним из самых важных элементов все конструкции крыши.

Устройство конструкции крыш

Устройство конструкций крыш делится на чердачное и бесчердачное. промышленного здания делают под небольшим наклоном для отвода осадков, обычно они бесчердачные. Чердачные типы крыш — это в основном скатные конструкции с углом наклона около 30-70° и несущими элементами в виде стропил, крупных панелей и ферм.

На стропилах и фермах укладывают обрешетку, чаще из деревянного бруса, или дощатый настил. Она служит основой для кровли из рулонных гидроизоляционных материалов. Дополнительно, перед настилом рулонного ковра, если есть такая необходимость, делают паро- и теплоизоляцию специальными материалами.

Устройство несущей конструкции и вид материала выбираются соответственно предъявляемым техническим требованиям класса сооружения по огнестойкости, взрывобезопасности, а также в зависимости от величины пролета и необходимого уклона.

При пролетах в 10-12 м строят как систему с висячими стропилами. Она представляет собой конструкцию, основной несущей частью которой являются стропильные фермы, опирающиеся на стены здания. По центру фермы устанавливают вертикальную бабку (подвеску). Ее соединяют со стенами стропильные ноги, служащие несущей основой для кровли. Для придания конструкции жесткости, в них упирают подкосы, идущие от основания балки.

Для этой конструкции чаще всего применяют следующие материалы:

• для висячих стропил — доски либо брусья;
• для нижнего пояса и стоек, работающих на растяжение — стальной профиль или трубы;
• для ферм — железобетон или сталь.

Одно- или двускатные крыши из крупных ребристых ж/б панелей строят с центральной опорой, которой может служить внутренняя стена. Панели опираются на нее и внешние стены сооружения. Пролет конструкции, как правило, составляет 6-6,4 м. Крепление — стальные анкера. На панели наносится асфальтная или цементная стяжка и клеится рулонный ковер. Сейчас панели преимущественно изготавливают из водостойкого бетона, который не нуждается в гидроизоляции, поэтому необходимость в отпадает.

Промышленные крыши зданий с высотой больше двух этажей ограждают кирпичными парапетами.

Промышленная кровля беспрогонной схемы образуется ж/б плитами, которые одновременно являются несущим элементом и основанием кровли. Холодная крыша строится из тяжелого бетона, после укладки плоскость выравнивают асфальтовой мастикой либо цементным раствором с последующей наклейкой рулонного ковра.

Для утепления применяют пенобетон, минеральные утеплители, поверх них делают стяжку и наклеивают рулонную гидроизоляцию.

Иногда плоские крыши делают без уклона. Чтобы избежать перегрева, в некоторых случаях для них устраивают защиту, заливая водой на 5-15 см, перед наступлением зимы воду сливают.

Дымовым трубам и выходам вентиляции нужно специальное устройство примыкания к ним кровли. Для этого делают воротники из жести, вплотную прилегающие к трубе, воротник располагают над плоскостью кровли. Если покрытие — асбесто-цементный шифер, то воротник со стороны конька вводят под кровлю, а на стороне свеса пускают поверху шиферных листов.

Промышленные с высотой больше двух этажей ограждают кирпичными парапетами или решетками по МРТУ 20-4-65.

Устройство системы водоотвода

Важнейшее значение для промышленной крыши имеет устройство системы водоотвода. Водоотводы могут быть наружными и внутренними. Скатные крыши оборудуют желобами и водосточными трубами. В зданиях с несколькими пролетами и плоскими крышами оборудуется система внутреннего водоотвода, устройство которой обычно представляет собой трубу-стояк, соединенную с системой канализации. Сверху стояк имеет воронку, выходящую наружу. Крыши делают с наклоном в сторону воронки как минимум 1°. Воронка выводится сквозь отверстие, все щели герметизируются битумной мастикой.

По технико-экономическим показателям, куда входят расходы на строительство 1м2 крыши, расходы на регулярный ремонт кровли, трудоемкость строительства, пожаробезопасность, долговечность, самые лучшие — совмещенные ж/б крыши. Чердачные крыши с деревянным каркасом менее выгодны.

→ Кровли

Крыши промышленных зданий

Крыши промышленных зданий

Крыши с рулонной кровлей. Рулонная кровля (рис.110) наиболее широко распространена в промышленном строительстве. Крыши зданий бывают скатные и плоские. В качестве несущих конструкций таких крыш используют стальные или железобетонные фермы или балки; в, качестве настила - сборные железобетонные плиты или стальные оцинкованные профилированные листы.

Сборные железобетонные плиты изготовляют предварительно напряженными размером3X6 или Зх 12 м. Плиты укладывают на ферму или балки покрытия и скрепляют с ними путем сварки стальных заклад. ных деталей в плитах и фермах (балках). Швы между плитами заполняют цементным раствором марки не ниже 100.

В неутепленных покрытиях (рис. ПО, а) по верху плит устраивают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора толщиной 10-15 мм, по которому на мастике наклеивают ковер, т. е. непосредственно по плитам устраивают кровлю.

Рис. 111. Примыкание рулонной кровли к парапету: 1 - бетонные парапетные плиты с деревянными антисептированными пробками; 2 - антисептированная деревянная рейка; 3 - фартук из оцинкованной кровельной стали; 4 - один слой толя с крупнозернистой посыпкой и три слоя толь-кожи; б - гидроизоляционный ковер (основной) из четырех слоев толь-кожи; 6-двухслойное гравийное защитное покрытие гидроизоляционного ковра; 7 - основание (стяжка) под рулонный гидроизоляционный ковер; S-борт из раствора (или бетона); 9 - теплоизоляция; 10 - пароизоляция; 11 - несущая плита покрытия

В утепленных покрытиях (рис. 110, б) по выровненным плитам покрытия устраивают пароизоляцию, защищающую утеплитель от увлажнения, которое может происходить в результате доступа к нему из помещения водяных паров, а также конденсации по верху железобетонных шип покрытия. Пароизоляцию устраивают путем наклейки слоя рубероида или пергамина или промазки поверхности плит битумной мастикой. По пароизо-ляции укладывают утеплитель. В качестве теплоизоляционного материала применяют пенобетон, цементный фибролит, минераловатные плиты. По верху утеплителя устраивают выравнивающий слой из цементного или асфальтового раствора толщиной 15-30 мм и наклеивают ковер. Иногда (при недостаточной жесткости утеплителя) стяжку выполняют из цементного раствора с армированием стальной сеткой. В качестве материала для устройства кровли используют рубероид, гидроизол, толь.

Битумные рулонные материалы, т. е. материалы, полученные на основе битума (рубероид, гидроизол), крепят к основанию битумной мастикой, дегтевые (толь) - дегтевой. Количество слоев в кровлях обычно 3-4. Уклон кровель не более 25%.

Полотнища рулонных материалов при уклонах кровли до 15% наклеивают параллельно, а при уклонах более 15% - перпендикулярно коньку покрытия.

Карнизные свесы оклеивают дополнительными слоями рулонного материала и обделывают оцинкованной кровельной сталью. Места примыкания ковра к парапетам (рис. 111), бортам фонарей, а также к температурным швам оклеивают на высоту не менее 250 мм отдельными полотнищами длиной не более 2 м с сопряжением их со слоями примыкающего ковра внахлестку.

Рис. 112. Покрытие по стальным оцинкованным профилированным настилам: 1 - профилированный настил; 2 - слой рубероида на горячем битуме; 3 - самозатухающий пенополистирол; 4 - рулонный ковер; 5 - защитный слой из гравия; 6 - прогон; 7 - самонарезающий болт диаметром 6 мм; 8 - верх фермы

Такой настил укладывают по стальным прогонам из прокатного профиля, которые опираются на стальные фермы покрытия. По настилу укладывают утеплитель и устраивают кровлю.

Покрытия со стальным оцинкованным профильным настилом по сравнению с покрытиями с настилом из сборных железобетонных плит наиболее совершенны и индустриальны, имеют значительно меньшую массу, менее трудоемки и более экономичны.

Крыши с асбестоцементной кровлей. Кровли из асбестоцементных материалов (рис. 113) применяют в скатных как неутепленных, так и Утепленных покрытиях промышленных зданий и сооружений.

В неутепленных покрытиях обычно используют волнистые листы Усиленного профиля размером 2800×1200×8 мм. Их укладывают по стальным или железобетонным прогонам, по двухпролетной схеме, т. е. каждый лист опирается на три прогона. Листы располагают рядами параллельно коньку и соединяют между собой внахлестку. Поперечную нахлестку делают на одну волну, продольную - устанавливают в каждом отдельном случае. В коньковой и карнизной частях покрытия применяют листы специального профиля.

Асбестоцементные листы укладывают с уклоном не менее 25%. К прогонам их закрепляют пружинными клямерами и анкерными креплениями (рис. 113, г). В покрытиях из асбестоцементных листов уси-енного профиля через 6-12 м устраивают компенсационные швы. Их ьтолняют внахлестку таким образом, чтобы листы могли смещаться °бодно на 35-40 мм. Для защиты от затекания воды шов покрывают специальными асбестоцементными лотками, которые крепят металл ческими скобами.

Для ремонта крыш устраивают рабочие ходы по скату и коньк При устройстве утепленных покрытий применяют асбестоцементщ полые утепленные и лотковые плиты.

Рис. 113. Устройство неутепленных покрытий из асбестоцементных волнистых листов усиленного профиля: а - крепление листа на промежуточной опоре; б - то же, на крайней опоре; в - установка анкерного крепления на верхней полке швеллера; г ~ расположение пружинных клямеров и анкерных креплений на листах покрытия; 1 - пружинный клямер; 2 - анкерное крепление

Полые плиты состоят из двух фасонных асбестоцементных листов, соединенных между собой алюминиевыми заклепками, и слоя минерального войлока между ними, наклеенного на нижний лист битумом. Концы пакета закрывают плоскими заглушками из листового асбестоцемента. Смежные плиты сопрягают по длинной стороне внахлестку, по короткой - впритык над опорами. С прогонами, фермами и между собой плиты скрепляют специальными клямерами.

В продольных стыках предусматривают уплотнительные прокладки из обернутого пергамином войлока, приклеиваемые заранее к граням плиты. Между торцами плит зазоры проконопачивают отходами минерального войлока. Профильные и поперечные швы плит сверху шпз’ клюют горячей битумной мастикой с наполнителем и заглаживаю? стальным шпателем до получения гладкой поверхности.

Рис. 114. Элементы кровли с би-тумно-латексным покрытием: а - стык между панелями при устройстве безрулонной кровли; б - деталь примыкания безрулонной кровли к вентиляционной шахте; 1 - битумно-латек-сное покрытие (4 мм); 2 - усиленное битумно-латексное покрытие (8 мм); 3 - техническая ткань; 4 - железобетонная кровельная панель; 5 - утеплитель; 6- железобетонная панель перекрытия; 7 - пакля, пропитанная эмульсией; 8 - обделка оцинкованной кровельной сталью; 9 - жесткий полимер цементный раствор марки

Главмосстроем рекомендуется устройство кровельного покрытия взамен многослойной кровли из рулонных материалов, выпускаемых на базе битумно-латексной эмульсии ЭГИК (эмульсия гидроизоляционная и кровельная). ЭГИК представляет собой дисперсию битума и каучука в воде, получаемую путем смешивания быст-рораспадающейся водной битумной эмульсии с латексом СКС-30, СКС-65 или Л-4.

Элементы кровли с битумно-латек-сным покрытием приведены на рис. 114. Такое покрытие устраивают механизированным способом с помощью специального агрегата, состоящего из напорного бака для битумно-латексной эмульсии, напорного баллона для коагулятора, пистолета-распылителя и комплекта шлангов.

В напорный бак емкостью 950 л заливают приготовленную заранее битумно-латексную эмульсию, а в напорный бак емкостью 180 л - коагулятор. Бак и баллон смонтированы на тележке и соединены системой трубопроводов и шлангов с трехканальным пистолетом-распылителем. По двум каналам через краны подают эмульсию в коагулятор, а по третьему подводят воздух к эмульсии. Сопло пистолета-распылителя следует держать на расстоянии 30-35 см от покрываемой поверхности таким образом, чтобы факел выходящей эмульсии был перпендикулярен поверхности. Битумно-латексную эмульсию наносят послойно. Общее число слоев должно соответствовать принятой толщине изолируемой поверхности.

Водоотвод с покрытий крыш промышленных зданий и сооружений может быть наружным или внутренним. В одноэтажных однопролетных зданиях обычно бывает наружный неорганизованный водоотвод, в многоэтажных и одноэтажных многопролетных зданиях как правило, устраивают внутренний водоотвод (рис. 115).

Система внутреннего водоотвода состоит из водоприемных ворОНок (рис. 116), устанавливаемых в ендовах, и сети расположенных внуТрй здания труб, отводящих атмосферную воду в ливневую канализацИ1о Воронки закрепляьот на расстоянии 12-24 м друг от друга в завись мости от длины ската с таким расчетом, чтобы площадь кровли, при. ходящаяся на одну воронку, не превышала 300 м2.

Рис. 115. Схема внутреннего водоотвода (стрелками показано направление стока воды): 1 - торцовая парапетная стенка; 2 - ендова; 3 - внутренняя водоотводящая сеть; 4 - ливневая канализация; 5 - водораздел; 6 - водоприемная воронка

В местах установки воронки в покрытии предусматривают отверстие размером 400×400 мм, в которое вставляют чашеобразный чугунный поддон с отверстием для пропуска патрубка воронки. При установке патрубка в поддон участки между его стенками и воронкой патрубка заливают расплавленной битумной мастикой. Внутреннюю поверхность поддона оклеивают стеклотканью или мешковиной, пропитанной битумом, и заводят в нее края кровли. Корпус воронки устанавливают в патрубок поверх кровли и в нижней части также заливают битумом.

Классификация крыш: конструкция, виды, формы, элементы

Крыша - верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещённых) крышах и тёплых чердаках, теплоизолирующие функции.

Кровля - верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.

Рис. 1 Основные элементы крыши, имеющей несколько скатов

Крыша здания состоит из следующих элементов (рис. 1): наклонных плоскостей, называемых скатами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешётка (3). Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5). Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (7) (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (11) (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприёмные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию.

Рис. 2 Основные элементы двускатной крыши

1) Карнизная планка; 2) Доска обрешетки; 3) Спадающий брус контробрешетки; 4) Гидроизоляционная пленка; 5) Стропильная нога; 6) Конек; 7) Листы металлочерепицы; 8) Уплотнитель конька; 9) Заглушка конька; 10) Ветровая планка; 11) Водосливная труба; 12) Держатель трубы; 13) Водосливной желоб; 14) Держатель желоба; 15) Снеговой барьер; 16) Ендова верхняя; 17) Ендова нижняя; 18) Пристенный профиль.

Уклоны скатных крыш и их долговечность

Классификация крыш

В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%). В индивидуальном жилищном строительстве, как правило, используются скатные и пологоскатные крыши. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В зависимости от формы крыши могут быть односкатными, двускатными, трех-, четырехскатными, многоскатными (рис. 1).

Рис. 3. Основные типы крыш

Односкатная крыша (рис. 3, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.

Двускатная крыша (рис. 3, б, в) состоит из двух плоскостей-скатов, опирающихся на несущие стены одинаковой высоты. Пространство между скатами, имеющее треугольную форму, называется щипцами или фронтонами. Разновидностью двускатной крыши является мансарда.

Если крыша состоит из четырех треугольных скатов, сходящихся в одной верхней точке, то она носит название шатровой (рис. 3, г).

Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 3, д). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые), когда фронтоны срезаны (рис. 3, е).

В индивидуальном строительстве, как правило применяются крыши, показанные на рис. 3, а-е. Пересечения скатов крыши образуют двугранные углы. Если они обращены книзу, их называют разжелобами, или ендовами, если кверху, то ребрами. Верхнее ребро, расположенное горизонтально, называют коньком, а нижнюю часть ската - свесом.

Для удаления дождевой и талой воды устраивают наружные водосточные трубы, по которым вода сбрасывается в определенное место и по водоотводным канавам уходит с участка в уличные канавы. Величина уклона ската и долговечность крыши зависят от материала кровли, а также от климатических условий (см. табл.).

Конструкция крыш

Чердачные скатные крыши состоят из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.д. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений. Высота чердака в самых низких местах, например у наружных стен, должна быть не менее 0,4 м для возможности периодического осмотра конструкций.

Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила.

Рис. 4. Наслонные стропила:

а-г - для односкатных крыш; д, е - для двускатных крыш; ж - план устройства стропил; 1 - стропильная нога; 2 - стойка; 3 - подкос; 4 - подстропильный брус; 5 - ригель; 6 - распорка; 7 - верхний прогон; 8 - лежень; 9 - диагональная нога; 10 - короткая стропильная нога.

Рис.5. Деревянные висячие стропила:

1 - затяжка; 2 - подвеска, или бабка; 3 - стропильная нога; 4 - подвесное чердачное перекрытие; 5 - подкос; 6 - аварийный болт; 7 - гвозди; 8 - покрытие кровли; 9 - две накладки; 10 - болты; 11 - болтовые нагели.

Наслонные стропила (рис. 4) состоят из стропильных ног, подкосов и стоек. Они опираются нижними концами стропильных ног на подстропильные брусья - мауэрлаты, а верхними - на горизонтальный брус, называемый верхним коньковым прогоном. Роль мауэрлатов заключается в том, чтобы создать удобную опору для нижних концов стропил. Верхний прогон поддерживается стойками, устанавливаемыми на внутренние опоры. Расстояние между стойками, несущими коньковые прогоны, принимают равным 3 - 5 м.

Для увеличения продольной жесткости конструкций стропил ставят продольные подкосы, расположенные у каждой стойки. Если в здании имеются два ряда внутренних опор в виде продольных капитальных стен или столбов, колонн и других элементов, то укладывают два продольных прогона. Наслонные стропила применяют в зданиях при наличии промежуточных опор и пролетов размером до 16 м.

Наслонные стропила выполняют из брусьев, досок и бревен. Шаг стропил принимают в зависимости от материала, из которого они изготовлены, типа кровли и сечения элементов обрешетки. При изготовлении стропил из брусьев толщиной 180 - 200 мм их ставят через 1,5 - 2 м, а из пластин и досок - через 1 - 1,5 м. В зданиях значительной ширины, когда длина стропильных ног достигает 8 м, необходимо устраивать промежуточные опоры на внутренних стенах. По этим стенам укладывают лежни, на них устанавливают стойки и подкосы, а затем устанавливают прогон, на который опираются стропильные ноги.

В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных и коротких стропильных ног (см. рис.4, ж).