Механические нагрузки

Конструкция крыши должна сопротивляться механическим нагрузкам, как постоянным (статическим) - от насыпки и элементов монтажа, так и временным - снеговым, от движения людей и техники и т.д. Нагрузки, связанные с возможными подвижками между крышей и узлами здания, также относятся к временным.

Итак, для того, чтобы крыша надежно выполняла свои функции и была устойчивой к различного рода воздействиям (перечисленным выше), необходимо: во-первых, достаточно корректно выполнить расчет несущей части; во-вторых, найти оптимальный вариант конструкции; и, наконец, в-третьих, обеспечить оптимальное сочетание конструкционных материалов.

Из всего сказанного следует, что в конструкции крыши могут присутствовать следующие основные слои:

• кровельный материал, на который при необходимости наносится дополнительный слой (посыпка, балласт и т.п.);
• гидроизоляционный слой (на пологих крышах) - дополнительно изолирует внутренние слои крыши от проникновения атмосферной влаги;
• теплоизоляция - обеспечивает достаточно стабильную температуру воздуха в помещениях;
• пароизоляция - препятствует проникновению водяного пара изнутри здания в конструкцию крыши;
• основание.

В конструкции крыши должны быть предусмотрены меры для свободной циркуляции воздуха (вентиляция).

Необходимость тех или иных слоев и их расположение зависят от типа здания и тех воздействий, которым оно будет подвергаться. При выборе необходимо также учитывать технические характеристики применяемых материалов: коэффициенты температурного растяжения и сжатия; пределы прочности при растяжении, сжатии и сдвиге; характеристики паропроницаемости и абсорбции влаги; характеристики старения, в т.ч. увеличения хрупкости и потери термического сопротивления; эластичности; огнестойкости. Степень важности всех выше перечисленных технических характеристик определяется каждым конкретным случаем.

Рис.1
Крыша должна надежно защищать здание от всех внешних воздействий (по материалам MERA SYSTEM Plat AB).

Рис.2
Распределение давления, обусловленного ветром (J. Latta, Walls, Windows and Roofs for the Canadian Climate, 1973).
1 - ветер
2 - область увеличения давления
3 - направление движения воздуха

Рис. 3
Распределение отрицательного давления на плоской крыше
(J. Latta, Walls, Windows and Roofs for the Canadian, 1973).

Рис.4
Негерметичность основания приводит к увеличению отрывающей силы ветра (National Research Council of Сanada, 1989).

Рис.5
Движение водяного пара в подкровельном пространстве (J. Lstiburek, J.Carmody, Moisture Control Handbook, blank York, 1993).
1 - диффузия пара
2 - конвективный поток через щели
3 - область конденсации
4 - испарение с поверхности
5 - точка росы.

Рис.6
Устройство вентиляционных зазоров в скатных крышах (по материалам BRAAS).
А-верхний
Б-нижний

Рис.7
Фрагмент конструкции крыши (по материалам BRAAS):
1 - кровельный материал;
2 - гидроизоляционный материал;
3 - теплоизоляция;
4 - пароизоляция;
5 - стропила.