Скатные крыши состоят из двух основных конструкций – несущей и ограждающей (собственно кровли). Несущие элементы скатной крыши принимают нагрузку от собственной массы, массы снега, а также давления ветра, предавая эти нагрузки на стены и отдельные опоры. Поэтому несущие элементы должны быть достаточно прочными.
В качестве несущих элементов скатных крыш для малоэтажного строительства применяют деревянные стропильные системы. В фермовой конструкции стропила на два типа: наслонные, опирающиеся концами и средней частью на стены здания, и висячие, опирающиеся только концами на стены здания (без промежуточных опор).
Наслонные стропила монтируют только, когда расстояние между опорами не превышает 6,5 м. При наличии дополнительной опоры ширину, перекрываемую наслонными стропилами, можно увеличить до 10-12 м, а при двух опорах – до 16 м. Стропильные балки двускатных крыш с одного конца должны опираться на мауэрлаты – подстропильные брусья, а с другой – на прогоны или на подкосы.
Мауэрлаты укладываются на наружные стены по прокладке из гидроизоляционного материала на высоте не менее 40 см от верха чердачного перекрытия.
Прогоны через каждые 3-5 м опираются на стойки, врубленные нижним концом в лежни. Необходимо, чтобы угол между подкосом и стропильной ногой был близок к 90°. При большой длине стропильной ноги – монтируют дополнительные опоры в виде подкосов, опирающихся на лежни. Висячие стропила – это 2 стропильные ноги, соединенные снизу затяжкой, воспринимающей распор. При пролетах до 8 м для уменьшения прогиба стропильных ног – параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), более 8 м ставят бабку.
Рис. 1. Конструктивные элементы скатной крыши
- кровля крыши;
- бордюр;
- вентиляционный люк;
- конек;
- стропила (стропильная нога);
- вспомогательные элементы;
- контр-балка (контр-брус);
- обрешетка крыши;
- защитный элемент безопасности;
- карнизный сточный желоб;
- фриз (бордюр) стены;
- разжело-бок или ендова;
- водоотводная сливная труба;
- снегозадерживающее ограждение;
- отдушины для вывода пара;
- опорный мостик;
- анкерная опорная пластина;
- обвязочный элемент;
- молниеотвод;
- подсоединения технического оборудования из помещений;
- воздуховод;
- выход на крышу;
- лежачее слуховое (чердачное) окно;
- стоячее слуховое окно;
- труба (дымоход печи);
- наклонное перекрытие крыши;
- чердачное перекрытие;
- разделительная стена чердачного пространства;
- теплоизоляция.
Наименование основных частей скатной крыши
- скаты крыши;
- конек или гребень;
- наклонное ребро;
- вершина крыши;
- разжелобок;
- карнизный свес;
- свес;
- фронтонная стена, щипец.
Дома со скатной крышей – это здания с кровлей, имеющей угол наклона более 15о. Они составляют большинство строящихся домов частного сектора. Здесь угол наклона ската крыш на отдельных участках может порой достигать даже 90о, иными словами, даже вертикальная поверхность крыши входит как часть в категорию «скатная крыша».
Скатная крыша, как правило, состоит из двух частей, Одна – это несущая конструкция, задачей которой является поддержка кровли. Материал кровли и вид кровельного покрытия также в значительной мере определяют угол наклона стропильной конструкции и плоскости крыши.
Но обычно выбор формы стропильной конструкции определяется по иным – функциональным либо связанным с выбором формы – соображениям. После этого и в соответствии с этим заказывается тот способ решения кровельных работ, который соответствует данной ситуации с углом наклона ската. Так что можно смело утверждать, что стропильная ферма (несущая конструкция) – это тот элемент, конструктивная система и способ решения которого определяют конечную форму «скатной крыши».
Деревянные стропильные конструкции – наиболее древние типы крыши; в большинстве случаев они делаются из древесины сосновых пород.
Можно смело сказать, стропильные конструкции не из дерева применяются, как правило, только в тех случаях, где под влиянием воздействия каких-либо факторов окружающей среды или по причинам противопожарной безопасности нельзя использовать деревянные стропильные конструкции.
Следует сказать, что на выбор формы и конструктивного исполнения «скатной крыши» влияет также и то, каким образом представляется использовать чердачное пространство в целом. Для целей простого хранения достаточно обеспечить небольшое чердачное помещение и сформировать по краям ограничивающую перемещение стропильную конструкцию; если же чердачное помещение предназначается для целей проживания в нем людей, то необходимо выбрать такую геометрию и конструктивную систему, которые позволяют сделать наибольшую часть чердачного помещения пригодной для использования.
При теплоизоляции крыши необходимо принимать во внимание, что даже хорошо выполненная, снабженная теплоизоляцией кровля утрачивает свою эффективность, если не обратить повышенного внимания на воздухо- и водонепроницаемость, герметичность кровельного покрытия. Если соблюсти основные принципы проведения кровельных и изоляционных работ и обеспечить не только защищенность чердачного пространства, но добиться соответствующего качества, то возможно увеличить срок службы конструкции крыши и кровельного покрытия.
Для правильного выполнения скатных крыш большое значение имеет вентилирование. Надо в гораздо большей степени, нежели это обычно принято на практике, заняться формированием соответствующей вентиляционной системы, потому что в ходе устроения пространства крыши появляется большое число проблем и ошибок, причины которых в отсутствии должной вентиляции. Если возводится скатная крыша с пустым чердачным пространством, то она должна быть выполнена так, чтобы воздух протекал через навес вовнутрь, а прогревшийся воздух удалялся через отверстия поблизости от конька.
Главные части стропильной структуры скатной крыши
- верхний прогон;
- средний прогон;
- стропильная нога;
- чердачная балка;
- промежуточная балка;
- лежень;
- мауэрлат;
- стойка;
- наугольник или распорка;
- подкос или опора;
- ригель;
- стяжка конька;
- крайняя распорка.
Обрешетка: прибиваемый к стропилам ряд реек (или досок) для последующего несения на него кровельного покрытия.
Контр-брусья: набиваются поверх стропил и обеспечивают воздушный слой кровельной пленки на расстоянии минимально 2 см.
Стяжки конька (накладки): встроенные поблизости от коньковой перекладины (короткие бруски для скрепления отдельных пар стропил, располагаются горизонтально, их поперечное сечение 5/10-10/10 см).
Кобылки: короткие элементы (набитые внизу на стропила), размещаемые на участке вдоль карниза очень крутых крыш, смягчающие угол склона крыши и соответственно интенсивность стока воды.
Мауэрлат: бруски, накладываемые на 40 см выше чердачного перекрытия или наружные стены, служащие для опирания стропильных ног, принимающие нагрузку на сгиб, могут быть вертикальной, стоячей и горизонтальной позиции.
Устройство скатной кровли из битумной черепицы
Мягкую черепицу можно укладывать при уклоне от 17о до 90о. От 12о до 18о лучше уложить предварительно подкладочный ковер по всей площади для обеспечения гарантированной многолетней службы.
Обрешетка должна оставаться ровной и жесткой при любой нагрузке на кровлю. Влажность материала для основания не должна превышать 20% от сухого веса. С учетом толщины снегового покрова для наших регионов определена оптимальная толщина доски либо фанеры для обрешеток под мягкую кровлю.
| Шаг стропил (мм) | Толщина обрешетки (мм) | |
| Доска | Фанера | |
| 600 | 20 | 12 |
| 900 | 23 | 18 |
| 1200 | 30 | 21 |
Антисептик
Деревянные элементы кровельной конструкции рекомендуется обрабатывать антисептиком, для предотвращения появления на стропилах и обрешетке грибка или плесени.
Защита использованных в строительстве здания древесных материалов должна быть выбрана прежде всего в зависимости от того, внутри или снаружи здания они были применены, поскольку во втором случае видимые деревянные конструкции и элементы подвергаются гораздо большему числу негативных воздействий.
Используемые для создания крепящих конструкций древесные материалы в целом надо:
- обеспечить защитой против грибков и грызунов;
- позаботиться о соответствующей противопожарной защите.
Устройство кровельного пирога
Рассмотрим для примера устройство кровельного пирога для скатной кровли мансардного типа. Размер стропил стандартный – 150х50 мм, толщина утеплителя 150 мм.
100 мм утеплителя укладывается между стропилами таким образом, чтобы остался воздушный зазор 5 см между утеплителем и обрешеткой. Это позволяет воздуху проходить от карниза к выходу подкровельной вентиляции.
Утеплитель используется как мягкий рулонный, так и более жесткий – плитами.
Особенности скатной кровли
В стропила, на 5 см ниже плоскости обрешетки, забиваются гвозди на расстоянии 30-40 см друг от друга. По гвоздям зигзагом натягивается капроновая леска. Леска плотно прижимает утеплитель к черновой подшивке, не дает ему разбухнуть или съехать вниз при большом уклоне кровли.
Стропила снизу наращиваются брусом 40х50 мм. Брус прибивается перпендикулярно стропилам и с шагом, равным ширине плит утеплителя.
Еще один слой утеплителя 50 мм укладывается между брусками.
Таким образом, слои утеплителя, расположенные и вдоль стропил и поперек, сводят к минимуму теплопотери. Между слоями утеплителя укладывается пароизоляция, она несет многообразные функции, из которых мы упомянем лишь наиболее существенные:
- вентилирование регулирующих климат конструкции крыши слоев обеспечивается создаваемой между верхним покрытием и пленкой с малым поверхностным сопротивлением воздушной вытяжкой;
- пленка создает вторичный защитный слой против осадочных вод;
- снижает уровень внешнего облучения крыши и дома, учитывая, что она имеет и отражающую способность.
Пароизоляция размещается между теплоизоляцией крыши и верхним покрытием, с воздушным слоем толщиной от 2 до 10 см; толщина воздушного слоя обеспечивает контр-брусами, сохраняющими воздушную щель.
Перехлест при укладке должен составлять не менее 20 см, в случае, если пароизоляционная пленка имеет клеевую полосу, то достаточно 10 см перехлеста. При монтаже изнутри укладка пароизоляции ведется от конька к карнизу.
Вентиляция подкровельного пространства происходит через непрерывные вентиляционные прорези в подшивках карнизов, а также через коньковые или фронтонные вентиляционные проемы. Эти вентиляционные прорези и проемы закрывают жалюзийными решетками или сеткой, что позволяет исключить проникновение в подкровельное пространство дождя или снега, а также насекомых.
Разные типы крыш
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 типы крыш 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.
