Скатные и плоские крыши. Виды исполнения и конструкции

Развитие крыш. Чердачные помещения под скатными крышами ранее служили в качестве естественно вентилируемых «амбаров» для хранения урожая. Находящиеся под ними жилые помещения защищались этими заложенными на хранения продуктами от холода - 1. Сегодня чердачные помещения, как правило, достраиваются в целях более интенсивного использования застроенной кубатуры здания. Такие развитые конструкции крыши должны удовлетворять дополнительным требованиям строительной физики.

Рис. 1. Поперечный разрез горного крестьянского дома с амбаром

Виды исполнения. Конструкции крыш с теплоизоляцией различаются на вентилируемые и невентилируемые: помимо вентиляции между перекрытием крыши и подложкой (или нижней крышей), необходимой в обоих случаях, в вентилируемых конструкциях крыши, для отвода водяного пара и конденсата предусматривается дополнительный уровень вентиляции между полотном подложки и теплоизоляцией.

Для вентилируемых крыш требуются дополнительно удлиненные стропильные ноги, которые хорошо проявляют себя только, если безупречно исполнен паронепроницаемый слой и безупречно функционирует сквозное проветривание.В связи с этим сегодня на практике чаще отдается предпочтение строительству невентилируемых конструкций крыши.

Рис. Расположение термоизоляции на чердаках (схематичное изображение на примере холодных крыш)

Обычная развитая конструкция. Подложка из армированной полимерной пленки или диффундирующего полимерного полотна служит для отвода проникающих под крышу брызг воды или залетающего снега.

Нижняя крыша из опалубки в шпунт и гребень, включая уплотнитель (например, рулонный битумный гидроизоляционный материал), предусматривается вместо полотна подложки при наличии сильных напряжений.

Воздушный слой устраивается при вентилируемых конструкциях крыш как дополнительный уровень вентиляции (например, для отвода конденсата). Размер необходимых сечений зависит от уклона крыши и регулируется в нормах DIN 4108.

Теплоизоляция — как правило, выполняется из минеральной ваты, укладываемой полосами между и под стропильными ногами, или из готовых изолирующих элементов, частично сплоченных в четверть, с блокированием выхода пара со стороны помещения и готовой обрешеткой, размещаемой горизонтально на конструкции крыши - 10.

Рис. 10. Расположение термоизоляции в развитых скатных крышах

Пароизоляция укладывается под теплоизоляцией для недопущения образования конденсата внутри развитых конструкций крыши. При укладке пароизоляции необходимо следить за тем, чтобы не происходило никакого воздухообмена между внутренним пространством и конструкцией крыши. Проницаемые места, зазоры и места соединения строительных элементов должны быть тщательно изолированы.

Внутренняя обшивка — это, как правило, гипсокартонные плиты на нижней конструкции (обращайте внимание на возможное образование трещин!).

Плоские крыши. Под плоскими крышами понимаются крыши с уклоном плоскости до 5%. При этом, в порядке исключения, возможны специальные свободные от уклона конструкции плоских крыш.

Как правило, минимальный уклон плоских крыш должен составлять 2%, однако, исходя из неизбежности допустимых погрешностей в плоскостности и прогибах конструкции, рекомендуется исполнять плоские крыши с минимальным уклоном 5% (3°).

Конструкции. Для плоских крыш можно использовать множество самых разнообразных несущих конструкций. Принципиально различаются плоские и линейные несущие конструкции.

Плоские несущие конструкции — это одно- или двухосно-напряженные ровные строительные элементы с линейной или точечной посадкой, нагружаемые поперек плоскости (например, плиты перекрытий, ростверки, пространственные фахверки).

Линейные несущие конструкции — это фермы из параллельно уложенных несущих элементов (например, сплошные стропильные фермы, фермы типа фахверк, несущие элементы нижнего напряжения) и ненесущие в направлении ферм промежуточные строительные элементы (например, вспомогательные несущие элементы с дощатой обшивкой) для ввода нагрузки крыши.

Оба типа несущих конструкций, помимо материала, различаются различной степенью разбивки.

Плиты 1. Плоские крыши большей частью изготавливаются из монолитных железобетонных плит, образующих ровное покрытие.

Рис. 1. Плоские крыши, выборка несущих конструкций: конструкции из поит, ферм, балочного ростверка

Они огнеупорны, нечувствительны к влажности и в комбинации с монолитными стенами образуют статически стабильную систему. Недостатки: большой собственный вес, влажный монтаж, низкий уровень теплоизоляции и защиты от шума.

Подвижность, вследствие теплового расширения, расползания и усадки, должна компенсироваться за счет использования дополнительных слоев изоляции, опорных подушек соответствующего развития и швов.

Замковые конструкции 1—2. Замковые конструкции относятся к фермам линейного типа. При изготовлении несущих элементов используются обычные профили из дерева, стали или готовые сборные конструкции из железобетона с промежуточными строительными элементами из различных материалов.

Рис. 2. Конструкция с натяжением: Fleetguard Fabrik, Quimper. Архитекторы Rogers & Partner

При больших прогонах находят применение фермы типа фахверк из бруса или железных балок, фермы из клееной древесины из пакетов досок, коробчатые, фермы из фанерной плиты или клееной древесины, специально изготовленные монолитные фермы из крупноформатного листового металла, усиленного против выпучивания, а также фермы типа сот и решетчатые фермы.

Дополнительная растяжка и нижнее напряжение служат для того чтобы уменьшить поперечное сечение несущих профилей и, таким образом, получить возможность проектирования и создания легких филигранных конструкций.

Балочный ростверк — 1—2. Балочные ростверки представляют собой плоские фермы с большими прогонами, собранные из несущих элементов, пересекающихся в одном уровне. Как правило, они собираются из готовых деталей (например, из несущих элементов, Изготовленных из клееной древесины из пакетов досок с узловыми фасонками или из железных балок для ферм типа фахверк) и особенно подходят для перекрытий производственных цехов и т.п. Если существуют специальные требования пожарной безопасности, необходимо принять дополнительные меры для защиты фермы.

Пространственные фермы 3—4. Пространственные фермы представляют собой балочные ростверки, получившие дальнейшее развитие. При этом стальные арматурные стержни связываются при помощи шарообразных узлов в жесткие пространственные системы фахверка, не требующие дополнительной стабилизации.

Рис. 3. Верхний центральный узел пространственных систем фахверка (КЕВА-узел)

Рис. 4. Пространственная ферма с трубными узловыми связками типа КЕВА (пример), детали – 3