Конструкции крыш

Конструктивные решения крыш зависят в основном от применяемых материалов. Использование для устройства крыш круглого материала, хотя и имеет многовековую традицию, но в настоящее время чаще всего используется обработанная древесина в виде брусьев и досок.

На кровлю действуют нагрузки от снега, собственного веса конструкций и кровельных материалов, а также ветра (рис. 1).
Vozdejstvije na pokrytijeРис. 1. Внешние воздействия на покрытие:
I — чердак; II — чердачное перекрытие; III — несущая конструкция; IV — кровля; 1 — постоянные нагрузки (собственный вес); 2 — временные нагрузки (снег, эксплуатационные нагрузки); 3 — ветер (давление); 4 — ветер (отсос); 5 — воздействие температур окружающей среды; 6 — атмосферная влага (осадки, влажность воздуха); 7 — химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; 8 — солнечная радиация; 9 — влага, содержащаяся в воздухе чердачного пространства.

Чердачные скатные крыши

Чердачная скатная крыша состоит из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием, находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.п. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений.

В чердак зимой через чердачные перекрытия из помещений верхнего этажа проникают тепло и влага. Чем теплее чердак и чем теплопроводнее материал кровли, тем больше образуется конденсата (инея). При повышении наружной температуры конденсат тает, вызывая загнивание деревянных конструкций и коррозию металлических элементов. Увлажнение чердака может происходить также в результате проникания влажного воздуха из лестничных клеток, в связи с чем важное значение приобретает плотность притвора дверей и люков, ведущих на чердак.

Весьма важным и эффективным мероприятием против увлажнения чердачного пространства является его проветривание. Для этого устраивают вентиляционные отверстия под карнизом (приточные отверстия) и в коньке (вытяжные отверстия), а также слуховые окна. Несущая часть состоит из стропил, ферм, прогонов, панелей и других элементов (рис. 2, 3).
Konstrukcija valmovoj kryshiРис. 2. Принципиальное решение несущей конструкции вальмовой крыши с применением ферм.
Plan raspolozenija ferm i stropilРис. 3. План расположения ферм и стропил при устройстве четырехскатной вальмовой крыши: 1 — дымовая труба.

В одноэтажных однопролетных домах шириной до 6 м крыши можно возводить с использованием простейших стропильных ферм, сбитых из брусов сечением 50 х 150 мм (рис. 4, а). Их легко изготовить заранее, накладывая одну на другую, а затем установить, раскрепив диагональными ветровыми связями с внутренней стороны. Стропила и нижний пояс (затяжку) соединяют между собой на гвоздях и саморезах с помощью двухсторонних накладок из досок толщиной 25 мм.
Dvuhskatnyje doshciatyje kryshi
Рис. 4. Конструктивные схемы и узлы двухскатных дощатых крыш:
а, б — висячие стропила (фермы) для одноэтажных однопролетных зданий;
в — наклонные стропила для одноэтажных двухпролетных зданий;
г — висячие стропила (фермы) для мансардных однопролетных зданий;
д — то же с ломаной крышей;
е — то же для мансардных двухпролетных зданий.

При пролетах свыше 6 м, а также при больших снеговых нагрузках стропильную ферму необходимо усилить дополнительными внутренними раскосами (рис. 4, б). По конструктивным соображениям ее удобнее делать с двойными нижним и верхним поясами. В этом случае все элементы фермы (стропила, затяжку, подкосы и концевые вставки) можно делать из досок одинаковой толщины. Места примыкания подкосов к верхнему и нижнему поясам, а также стык досок затяжки следует усилить дощатыми накладками. Соединение отдельных элементов таких ферм лучше производить на саморезах и болтах.

Использование большепролетных стропильных ферм в одноэтажных домах позволяет отказаться от устройства средней несущей стены (вместе с фундаментами) и получить в доме свободную внутреннюю планировку. Вместе с тем, не следует забывать, что применение таких ферм может быть рекомендовано только при грамотном конструировании и тщательном выполнении заготовочных и монтажных работ.

Для одноэтажных двухпролетных зданий (со средней несущей стеной) двускатную крышу обычно делают, используя наслонные стропила, опирающиеся одним концом на наружную стену, а другим — на прогон или средние стойки (рис. 4, в). На коньке стропила соединяют между собой гвоздями внахлест либо с помощью дощатых накладок. При длине стропильных ног свыше 4 м устраивают подкосы. Наружные концы наклонных стропил опирают на подкладной распределительный брус (мауэрлат) сечением не менее 100 х 100 мм. Для удобства опирания снизу каждой стропильной ноги прибивают упорный брусок. Каждую вторую стропильную ногу крепят к наружной стене или к чердачным балкам специальными ветровыми связями.

Крыши в домах с мансардными помещениями при отсутствии средней опоры конструктивно решают так же, как стропильные фермы. Своеобразной затяжкой таких ферм являются балки междуэтажного перекрытия, в которые упираются стропила. Простейшая конструкция мансардной крыши — треугольная ферма прямолинейного очертания (рис. 4, г), применяемая при устройстве мансарды в однопролетных домах шириной до 6 м. Учитывая, что нижний пояс такой фермы является полом мансарды, его конструкцию принимают в виде двух параллельных балок сечением не менее 50 х 150 мм каждая. Горизонтальные схватки и вертикальные стойки также лучше делать спаренными из более тонких досок — это упрощает в дальнейшем обшивку стен и потолков мансарды.

Конструкция мансардной крыши с изломанными скатами (рис. 4, д) более сложная в изготовлении и может быть оправдана лишь при узких пролетах, когда габариты мансарды трудно вписать в простую треугольную форму крыши.

В домах со средней несущей стеной крышу над мансардой тоже делают на основе стропильных ферм (рис. 4, е), однако, ее нижний пояс, имеющий опору в центре нагрузки, может быть более легким.

Оптимальное сечение для стропил любых крыш (так же, как и для балок перекрытий) 50 х 150 мм (для черепичных крыш 60 х 200 мм).

Расстояние между несущими конструкциями кровли

В деревянных конструкциях расстояние между фермами составляет 0,9…1,0 м. При большой снеговой нагрузке на пологих крышах это расстояние следует уменьшать до 0,8…0,6 м, а на крышах с уклоном более 45° его можно увеличить до 1,2…1,4 м. Если крышу возводят со стропильными фермами, нижним поясом которых являются балки чердачного или междуэтажного перекрытия, то расстояние между ними следует принимать с учетом конструкции пола или потолка. При сооружении вальмовых и шатровых крыш могут применяться более легкие фермы и стропила при меньших уклонах кровель, чем в двухскатных крышах. Вальмовая крыша, собранная из готовых ферм (с расстоянием между ними 1200 мм), показана на рис. 2 и 3.

Если пролеты слишком большие, то нужно проверить по чертежу ширину опорной поверхности ферм и при необходимости уменьшить расстояние между ними таким образом, чтобы расчетное давление на опорное соединение не было превышено.

Если ферма оказывается на месте, где проходят дымовые трубы, то ее переносят и располагают так, чтобы она находилась на расстоянии не менее 100 мм от трубы. Расстояние между фермами, оказавшееся большим в месте прохода группы труб, заполняется сплошной решеткой.

Конструкции ферм, изготовленных из одной части и двух частей, показаны на рис. 5. Фермы, состоящие из двух частей, применяют при длинных пролетах, а также в том случае, когда дом стоит на склоне и крыша имеет разные уровни (рис. 5, а, б, в)
Ustanovka fermРис. 5. Примеры установки ферм:
а — при опоре ферм на верхний пояс каркаса наружных стен в однопролетном решении;
б — при выполнении конструкции крыши из полуферм, опирающихся на балки, в двухпролетном решении;
в — при выполнении конструкции крыши из полуферм, расположенных в разных уровнях, в двухпролетном решении.

Если в доме будет использоваться чердак, то фермы заменяют конструкцией из рам (рис. 6).
Dereviannyje fermy
Рис. 6. Деревянные фермы для дома с мансардным этажом:
а — применение ферм в двухпролетном решении с дополнительным усилением перекрытия деревянными балками;
б — принципиальная схема опорного узла фермы;
в — схема установки ферм при однопролетном решении.

Дополнительно к конструкции, состоящей из ферм, применяют несущую стену, чтобы прогибы несущих элементов оставались в допустимых пределах. Чтобы увеличить ширину чердака, каркас наружной стены дома с мансардным этажом можно приподнять. В чердачном помещении высотой от 0,6 м и выше отделку стен, полов и потолков выполняют так же, как и на жилом этаже. Однако в комнате для того, чтобы там можно было поместить необходимую мебель, оборудование и проложить арматуру около стен, свободная внутренняя высота должна быть около 0,8 м.

Соединения деревянного каркаса

Части каркаса соединяют с помощью гвоздей или специальных соединительных элементов, которые изготовляют из листовой оцинкованной стали толщиной 2…4 мм.
Uglovyje sojedinenijaРис. 7. Типы угловых соединительных элементов.

Эти элементы имеют изогнутую форму и соединительные кронштейны с отверстиями. Преимуществом таких элементов является прочность крепления, поэтому их можно использовать в соединениях, несущих большие нагрузки. Кроме того, они не портят внешний вид дома и при их применении можно избежать растрескивания древесины, т.к. исключается использование гвоздей большей толщины, чем предусмотрено.

Для соединения частей каркаса служат гребенчатые гвозди, имеющие конусообразную форму шляпки. Благодаря этому гвоздь утапливается в отверстии. Соединения, выполненные таким образом, при увеличении на них нагрузки снижают до минимума возможные продольные и поперечные смещения. Вместе с гребенчатыми гвоздями используются саморезы с неполной резьбой.

Использование башмака колонны

Bashmakovyje kolonnyРис. 8. Тип башмаков колонны: а — регулируемый B; б — регулируемый DB; в — регулируемый IB; г — регулируемый I.

Башмак (рис. 8, а, г) закрепляют (заанкеривают) в бетон или крепят (рис. 8, б, в) болтами к основанию. Высоту установки при необходимости можно регулировать. Допуск регулирования в вертикальном направлении +25 мм. Тип башмака колонны подбирают с учетом нагрузки на нее.
Ispolzovanije bashmaka kolonnyРис. 9. Использование башмака колонны:
а — модель П-образного крепления;
б — модель Т-образного крепления;
1 — оцинкованные болты (вместо болтов могут применяться саморезы с шестигранными головками); 2 — диапазон регулировки высоты.

Использование башмака балки

Tipy bashmakov
Рис. 10. Типы башмаков балки: 1 — обычный; 2 — тип L; 3 — тип B; 4 — тип S; 5 — специальный.

Башмак служит для соединения балок к колоннам или другим балкам. Применяются главным образом два типа башмака. В первом случае крепежные крылья вертикальной части загнуты внутрь, при этом башмак может оставаться видимым (рис. 10, типы 2 и 4). Во втором случае башмаки балки, попадающие под облицовку, снабжены крыльями, загнутыми наружу, при этом их легче крепить к основанию (рис. 10, типы 1,3,5).
Sojedinenije krepioznyh elementovРис. 11. Соединение конструкций с помощью крепежных элементов.

Использование крепежных уголков

Ispolzovanije uglovyh krepoznyh elementovРис. 12. Использование угловых крепежных элементов при установке балок или стропил крыши. Гвозди и саморезы расположены наиболее выгодно с точки зрения нагрузки.

Крепежные уголки применяют, например, при соединении стены или верхнего стягивающего бруса с кровельной фермой. Крепежное профилирование делает пластину устойчивой к изгибам.

Прямые соединительные пластины

Priamyje sojedinitelnyje plastinyРис. 13. Прямые пластины для гвоздевых соединений деревянных элементов: 1 — оцинкованная сталь; 2 — ребристые гвозди.

Эти элементы используются при выполнении креплений в стыковых швах, в которых на соединение направлены нагрузки, связанные с растяжением. Как говорилось ранее, наряду с ребристыми гвоздями используют саморезы с неполной резьбой, которые не ломаются при поперечных нагрузках и в то же самое время обеспечивают прижимаемость деталей к деревянной поверхности.

 

Поделись с друзьями

Оставить комментарий

Страницы регулярно обновляются. Зайди иногда на сайт и узнай, что появилось новенького. Для этого добавь сайт к себе в закладки (Ctrl+D)

BannerFans.com