КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЙ

Способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться при действии приложенных сил, сохраняя геометрическую неизменяемость формы называется пространственной жесткостью здания. Пространственную жесткость здания создают практически все его конструктивные элементы.

В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными (наружными) стенами, а также междуэтажных перекрытий, связывающих стены между собой и расчленяющих их на отдельные ярусы по высоте.

В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается за счет: многоярусной рамы, образованной пространственным сочетанием колонн, ригелей и перекрытий и представляющей собой геометрически неизменяемую систему; стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами (на каждом этаже); стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса; плит-распорок, уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колоннами); надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.

Крыша

Часто в разговорной речи и технической литературе понятия «крыша» и «кровля» используются как синонимы. Понятие «крыша» более общее – оно включает в себя кровлю как один из конструктивных элементов. Крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, теплоизолирующие функции. Кровля – это верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий. Современные крыши – это, прежде всего, новые материалы и технические решения, улучшающие такие показатели, как надежность, долговечность и эстетический вид.

Крыша – сложнейший элемент дома (Рисунок 3.1). Она несет на себе множество нагрузок и работает в сложных условиях. Именно на нее в первую очередь воздействует град и снег, дождь и ветер, жара и холод. Эти факторы обуславливают необходимость многослойной конструкции: теплоизоляции, гидроизоляции, ветрозащиты, системы водоотвода, т.е. многослойного кровельного покрытия и каркаса, способного его выдержать. В этой системе, все составляющие важны и выполняют строго определенную задачу. Кровельные материалы должны гарантированно выдерживать нагрузки и к ним предъявляют целый ряд требований, которые необходимо учитывать наравне с эстетической компонентой и дизайнерским решением самой кровли.

В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%) (Таблица 3.1). Их выбор влияет на выбор соответствующего кровельного материала. Плоские кровли нашли широкое применение, как в промышленном, так и в жилищном строительстве. К примеру, подавляющая часть кровель жилых многоэтажных зданий выполняется по типу плоской совмещенной кровли.

Скатные кровли монтируются на крышах с существенным уклоном. По форме скатные крыши бывают: односкатные, двускатные, мансардные, вальмовые, шатровые, многощипцовые и др. Для устройства скатной кровли необходимо подготовить основание для нее, например, стропильную систему. Величина уклона ската и долговечность крыши зависят от материала кровли, а также от климатических условий. Выбор того или иного кровельного покрытия зависит от конфигурации крыши и условий эксплуатации.

Архитектурные решения скатных крыш определяются: общей формой (объёмом); углом наклона скатов (Таблица 3.1); элементами на крыше (окнами, водосливами, и т.п.); свесами и фронтонами; структурой поверхности и цветом кровельных материалов. При выборе формы крыши следует учитывать не только её эксплуатационные, но и декоративно-художественные качества. В малоэтажном доме крыша составляет значительную часть его объёма и существенно влияет на общее архитектурное решение.

При выборе кровли и кровельных материалов, необходимо придерживаться следующих принципов:

- Правильный выбор вида покрытия (строительного материала);

- Правильные проектные (конструктивные) решения кровли;

- Квалифицированный монтаж.

Рисунок 3.1 – Основные элементы кровли: 1. Карнизная планка, 2. Доска обрешетки, 3.Спадающий брус контробрештки, 4. Гидроизоляционная пленка, 5. Стропила, 6. Конек, 7. Листы металлочерепицы, 8. Уплотнитель конька, 9. Заглушка конька, 10. Ветровая доска, 11. Водосточная труба, 12. Держатель трубы, 13. Водосточный желоб, 14. Держатель желоба, 15. Снеговой барьер, 16. Ендовая внешняя, 17. Ендовая внутренняя.

Рисунок 3.1.1 – Устройство кровли

Таблица 3.1 – Виды выражения уклонов скатных крыш

Конструкция чердака проектируется так, чтобы был обеспечен свободный проход высотой не менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м (на отдельных участках протяжённостью до 2 м допускается высота 1,2 м) вдоль чердака. В самых низких местах у наружных стен высота должна быть не менее 0,4 м для обеспечения периодического осмотра, а при необходимости – и ремонта конструкции.

Стропильная конструкция состоит из параллельных наклонных балок (стропильных ног), опёртых нижними концами на подстропильный брус (мауэрлат), расположенный вдоль наружных несущих стен, а верхними – на коньковый прогон (в большинстве случаев), который поддерживают стойки, опирающиеся на внутренние несущие стены или столбы. Таким образом, характерной особенностью стропильных конструкций двухскатных крыш является наличие хотя бы одной

внутренней опоры (стены). В этом случае стропильные ноги работают как балки и передают на опоры вертикальные нагрузки. Для обеспечения жёсткости и устойчивости в конструкцию вводятся подкосы, которые опираются внизу на лежень – брус, лежащий на внутренних опорах (или в плоскости внутренних опор). На внутренних опорах подкосы нужно устанавливать с двух сторон – для погашения распора у основания стойки. Угол между подкосом и стойкой не должен превышать 40 … 45°.

Для уменьшения свободного пролёта прогона и обеспечения жёсткости стропильной системы устанавливаются продольные подкосы. Опирание прогона на подкос располагают на расстоянии 0,15–0,2 величины пролёта от стоек. Прогон и лежень, стойки и подкосы в совокупности образуют стропильную раму, обеспечивающую восприятие нагрузок от стропильных ног и жёсткость в продольном направлении.

Вальмовый скат образуется с помощью диагональных стропильных ног и нарожников – укороченных стропильных ног, опирающихся на подстропильный брус и накосную стропильную ногу (Рисунок 3.1.2).

Карнизный свес кровли организуют кобылками – прибитыми гвоздями к стропильным ногам короткими досками шириной 25 … 40 мм. На диагональных стропильных ногах кобылки прибиваются с двух сторон – вдоль двух скатов (Рисунок 3.1.2).

Подстропильные брусья применяются сечением 160×140 мм или 160×180 мм, либо из брёвен 180 … 200 мм, отесанных на два канта, и устраиваются сплошными по всему периметру стен здания.

Внутренние стены и столбы доводят обычно только до уровня, превышающего верх чердачного перекрытия на 150 … 200 мм.

Рисунок 3.1.2 – Фрагмент плана стропил: 1 – стена; 2 – подстропильный брус; 3 – коньковый брус; 4 – накосная подстропильная нога; 5 – стропило; 6 – нарожник; 7 – кобылка; 8 – каркас слухового окна

Все размеры стропильных ног, обрешётки, подкосов и других элементов определяются расчётом. Ширина досок, применяемых для стропил, обычно равна 40 … 50 мм, высота – 150, 180, 200 мм; брусьев – 60 … 140 мм. Средний шаг стропильных ног – 1 м. При большой снеговой нагрузке на пологих крышах шаг стропильных ног уменьшают до 0,8 … 0,6 м, а на крышах с уклоном более 45° его можно увеличить до 1,2 … 1,4 м. Лежни имеют те же сечения, что и мауэрлаты при

установке их на стены и расчётные сечения – при установке их на столбы.

Мауэрлаты и лежни антисептируются и изолируются от каменных стен прокладкой из рулонного гидроизоляционного материала. Сопряжения стропильных элементов между собой выполняются: для элементов из брусьев и бревен – на врубках, шипах, скобах; для элементов из досок – на гвоздях, нагелях, металлических накладках.

Для возможности осмотра состояния подстропильных брусьев и концов стропильных балок нижняя поверхность подстропильных брусьев должна располагаться от верха чердачного перекрытия не менее чем на 0,4 м.

Часть стропильных ног, во избежание сноса крыши ветром, крепится к наружным стенам скрученной проволокой диаметром 4 … 6 мм, прикрепляемой к костылям, вбитым в стену, ершу (арматуре с насечкой) или к монтажным петлям балочных элементов чердачного перекрытия.

Расстояния между стропильными ногами зависят от сечения и расчётной длины самих стропил (табл. 1.2) и нагрузок.

Стропильные конструкции односкатных крыш имеют те же элементы, что и стропила двухскатных крыш. При отсутствии внутренней опоры (стены, столбов) односкатную крышу можно устроить для зданий шириной до 7 м. Более индустриальны конструкции сборных деревянных стропил, изготовленные на заводе в виде укрупненных элементов и монтируемые на строительной площадке, что позволяет сократить сроки монтажа, снизить трудоёмкость работ и уменьшить расход древесины.

Таблица 3.2 – Примерные сечения стропил и расстояния между ними

Слуховые окна проектируют в скатных крышах для освещения и проветривания чердаков, а также для выхода через них на крышу. Они выполняются полукруглой, треугольной или прямоугольной форм. Освещение осуществляется через остеклённую створку переплёта размером не менее 0,6 × 0,8 м. Для проветривания служат деревянные жалюзийные решётки, которые располагаются рядом с остеклённой створкой слухового окна. Слуховые окна надо размещать так, чтобы осуществлялось сквозное проветривание. Рекомендуется низ окна располагать не выше 0,8 … 1,0 м от верха чердака.

Водоотвод со скатных крыш проектируется:

– свободным (неорганизованным) со стоком дождевых или талых вод по всей протяжённости ската на землю или отмостку;

– направленным (организованным), когда стекающая с кровли вода улавливается желобами и стекает по водосточным трубам.

Неорганизованный отвод воды допускается в зданиях высотой до двух этажей включительно. Вынос карниза должен быть не менее 0,6 м. Над входами и балконами следует устраивать козырьки.

Организованный наружный водоотвод обязателен для зданий высотой в 3 – 5 этажей. Водосточные трубы располагают вдоль фасадов и во всех выступающих и западающих углах здания. Желоба изготавливают из кровельной стали и проектируют настенными (накладными), навесными и выносными. Наилучшими эксплуатационными качествами и долговечностью отличаются конструкции настенных желобов.

Система наружного водоотвода при организованном отводе воды с крыши состоит из желобов, лотков, водоприёмных воронок и водосточных труб. Расстояние между водосточными трубами и диаметр труб назначают в зависимости от климатических условий района строительства и площади крыши: ориентировочно 1 см² сечения водосточной трубы на 1 м² площади ската крыши; при этом расстояние между трубами не должно превышать 15 м.

Тип кровельного материала определяет уклон ската крыши; чем плотнее материал и герметичнее его сопряжение, тем меньше может быть уклон кровли (Таблица 3.3). На выбор уклона влияет также климатический район строительства.

Таблица 3.3 – Зависимость уклона крыши от материала кровли

Размеры и формы кровельных элементов определяют вид обрешётки, которая выполняется из брусков 50 × 50 мм или из досок δ = 40 или 50 мм в виде сплошного или разреженного настила. Для всех видов кровель сплошной настил обязателен над карнизом, в ендовах, над карнизными свесами, нависающими над фронтонами, балконами.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: