Конструкции крыши

В домах с бревенчатыми стенами стропильные ноги крепятся несколько иначе?

В домах с бревенчатыми или брусчатыми стенами стропила соединяются скобами со вторым верхним венцом. В целях доступности мауэрлатов и нижних концов стропильных ног для осмотра и ремонта их располагают на расстоянии 35-40 см от перекрытия.

Другой вариант образования крыши у торцевой стены - вальмовое решение, то есть с наклонными треугольными скатами. Такая крыша не увеличивает объем кирпичной кладки чердака, но при этом усложняется конструкция стропил. Иногда, например, по замыслу архитектора, торцевой скат срезает не весь торец двускатной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть. В этом случае неполный торцевой скат называют полувальмой, а крышу - полувальмовой. Для образования вальм широких домов устанавливают диагональные стропильные ноги, а по ним - укороченные стропилины (нарожники). Сопряжение элементов в деревянных стропилах производится скобами, гвоздями или болтами.

Лежащий на крыше снег подтаивает под влиянием тепла, в том числе проникающего снизу через кровлю, и постепенно сползает по поверхности, смоченной талой водой. Вода, стекая по теплой кровле, замерзает на холодном свесе крыши и образуются наледи и сосульки. Для уменьшения подтаивания снега и образования сосулек, а также конденсата на чердаке, следует устраивать хорошее утепление чердачного перекрытия и прокладку под ним надежного пароизоляционного слоя (рубероид, глиняная смазка и др.) в сочетании с интенсивным проветриванием чердака. Естественную вентиляцию обеспечивают специальные отверстия под карнизом и в коньке крыши, а также слуховые окна на скатах и фронтонах крыш. Окна закрывают створками, остекленными или с решетками типа «жалюзи», которые хорошо пропускают воздух и затрудняют попадание на чердак дождевой воды.

Несущая часть крыши чаще всего образуется системой наклонных деревянных стропил. Обычное их название -стропильные ноги. Они устанавливаются под углом, равным углу наклона ската кровли, и опираются нижними концами на наружные кирпичные или блочные стены через подкладку в виде продольного бруса (мауэрлата), прикрепленного к стене для равномерного распределения нагрузки. Между стеной и мауэрлатом прокладывается два слоя рубероида. Верхние концы стропил опираются на подконьковый брус или на промежуточные прогоны, передающие нагрузку на внутренние несущие стены через систему стоек. Общая устойчивость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диагональными связями. Стропильные ноги располагаются через каждые 0,8-2,0 м в зависимости от их сечения, материала кровли и других условий. Нижние концы стропильных ног через одну следует крепить к стене скрутками из проволоки, чтобы предохранить крышу от возможного срыва при сильном ветре. Скрутку закрепляют за костыль или ерш, забитый в шов кладки на 250-300 мм ниже мауэрлата.

При устройстве свесов кровель и карнизов, в целях экономии бруса крупного размера, нижний конец стропильной ноги наращивают короткими досками - кобылками (40 х 120,50 х 100 мм), которые к тому же легче пропустить через кирпичную кладку.

Для домов коттеджного типа, как правило, применяют чердачные или скатные крыши. Они состоят из верхней части (оболочки), называемой кровлей, основания (обрешетки или сплошного настила), которое непосредственно поддерживает кровлю, и несущей конструкции - стропил, опирающихся на наружные и внутренние стены. Крыши больше, чем другие элементы дома, подвергаются атмосферным воздействиям. Расходы по их содержанию и ремонту значительно отражаются на стоимости эксплуатации всего дома. Поэтому конструкции крыш должны обладать прочностью и долговечностью, соответствующим классу здания. Крыша выявляет силуэт коттеджного дома, как бы венчает его, придает законченный вид и выразительность его архитектурному решению. Она, как элегантная шляпа, завершающая и нередко определяющая образ модно одетого человека.

Нормативная нагрузка колеблется от 70 до 200 кг/м2 горизонтальной проекции покрытия. Кроме постоянной нагрузки от собственного веса, конструкция крыши должна выдерживать временные нагрузки (снеговой покров, давление ветра с наветренной стороны и разрежения с подветренной стороны), а также нагрузки, возникающие при эксплуатации (ремонте, очистке от снега и другие).

Деформации и другие недостатки в кровельных несущих конструкциях, встречающиеся в процессе эксплуатации: -деревянных: нарушения соединений между элементами, разрушение гидроизоляции мауэрлатом, загнивание и прогиб стропильных ног, обрешетки и других элементов; - железобетонных: разрушение защитного слоя бетона, коррозия арматуры, прогибы, трещины и др.; - в кровлях из листовой стали: ослабление гребней и фальцев, коррозия, пробоины и свищи, разрушение окрасочного или защитного слоя; - в кровлях из асбестоцементных плиток, черепицы и других штучных материалов: повреждения и смещения отдельных элементов, недостаточный напуск друг на друга и ослабление крепления элементов кровель к обрешетке. Все они устраняются по мере выявления, не допуская их дальнейшего развития.

Высота чердака определяется шириной дома, уклоном, конструкцией крыши и необходимостью обеспечить свободный противопожарный проход высотой не менее 1,6 м вдоль всего помещения. Важно проследить, чтобы в самых низких местах, у наружных стен было не менее 0,4 м от верха засыпки чердачного перекрытия до мауэрлата. Это необходимое требование для периодического осмотра и ремонта нижних частей стропил, наиболее подвергающихся продуванию, промерзанию, увлажнению, а также для обеспечения противопожарной безопасности. Заметим, что высокие крыши не только меньше задерживают снег, но позволяют эффективнее использовать чердачное пространство.

В большинстве проектов форма крыши коттеджа - двускатная. Ее торец может заканчиваться вертикальной кирпичной стенкой треугольного очертания с карнизом по верхней кромке и пояском по нижней части, то есть решаться в виде фронтона. Конечно, не классического, как например над колоннами Большого театра в Москве или храма Парфенон в Афинах, но весьма выразительного, с хорошими пропорциями, возможно, с окном и декоративными деталями. Это позволяет дать хорошее естественное освещение и проветривание в помещениях, размещенных на чердаке, а также делает конструкции стропил единообразными, хотя и получается некоторое увеличение объема кирпичной кладки.

Критерий усложнения стропильной системы связан с конструктивными ограничениями или дополнительными требованиями, предъявляемыми к крыше некоторыми типами кровли. Например, 1 м2 обычной черепицы весит около 50 кг, поэтому при использовании этого материала стропильная система должна быть рассчитана на максимальную нагрузку. Расход пиломатериалов, а следовательно, и стоимость крыши в данном случае возрастут на 15-20%. Мягкая черепица легче керамической в пять раз, но зато для нее необходимы сплошная обрешетка из досок или фанеры, применение подкладочных ковров при малых уклонах, а это делает экономию мнимой.

При выборе формы крыши следует обратить особое внимание на возможность быстрого и полного стекания дождевой и талой воды. Для уменьшения снеговых нагрузок (в Подмосковье нормативная снеговая нагрузка составляет более 100 кг/м2) следует проектировать крыши с крутыми скатами, имеющими уклон более 30°. Как показала практика, наибольшее количество снега скапливается на заветренных скатах крыш, имеющих уклон 30°, так как с наветренного ската снег сдувается ветром, переносится через конек и отлагается на заветренном скате. Однако ознакомление с проектами коттеджных домов показывает, что во многих случаях крыши, к сожалению, имеют уклон именно 30° (возможно, так проще чертить по угольнику). На крышах, уклоны которых значительно больше или меньше 30°, количество снега будет меньше, так как при крутом уклоне, например 45°, снег легко сползает с крыши, а при малом - сдувается ветром. Следует также учитывать, что если близко к коттеджу растут высокие деревья, защищающие его от ветра, то на крыше образуются значительные снегоотложения.

При разработке проекта коттеджа форме крыши следует уделить немалое внимание, в том числе ее внешней привлекательности. Вместе с тем не следует допускать и излишне сложных очертаний, которые, не прибавляя красоты дому, усложняют конструктивное решение, делают дороже строительство, эксплуатацию и ремонт. К тому же это может привести к образованию на крышах больших снеговых мешков и как следствие - протечек. Уклон крыш указывают в градусах по отношению к горизонтальной поверхности, например 45°, или процентах.

Стойки под прогоны устанавливаются на внутренние стены через каждые 3-4 м, при этом под стойки укладывают доски (лежни) и прокладки из рубероида или толи.

В тех случаях, когда стропила опираются только на две наружные стены (если нет промежуточных опор), они называются висячими и представляют собой простейший тип стропильных ферм, к которым подвешивают (если оно есть) чердачное перекрытие. В висячих стропилах при пролетах более 6 м между верхними концами стропильных ног зажимают подвесную бабку (вертикальный брус). Во избежание провисания конструкции к нижнему концу бабки подвешивают с помощью хомутов из полосовой стали горизонтальную затяжку и прогон для опирания балок чердачного перекрытия. При пролетах до 12 м в конструкцию стропил вводят подкосы, уменьшающие расчетную длину стропильных ног.