Крыша. Строение крыши

Крыша имеет две части — несущую (покрытие) и ограждающую (кровля). Для стока дождевых и талых вод поверхность крыши должна иметь уклон (отношение высоты к горизонтальной проекции ската). В зависимости от уклона различают крыши: скатные (уклон более 1/20) и плоские (уклон менее 1/20). При наличии в доме чердака (замкнутого пространства между крышей и перекрытием верхнего этажа) крыши называют чердачными. У наружной части стен высота чердака должна быть не менее 0,4 м для возможности осмотра состояния конструкций.

Чердак должен иметь сквозной проход, расположенный вдоль здания, высотой не менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м; на отдельных участках протяжённостью не более 2 м допускается уменьшение высоты до 1,2 м. В пределах чердака можно устраивать жилое помещение — мансарду.

Уклон ската крыши зависит от материала кровли. Наиболее употребимые материалы и основные характеристики кровли приведены в таблице 5.

По скатам вода отводится к свесу кровли и сбрасывается на землю непосредственно (наружный неорганизованный отвод воды) или с помощью желобов и водосточных труб (наружный организованный отвод воды).

Формы чердачных скатных крыш определяются планом здания, материалом кровли, архитектурной выразительностью. Крыши бывают односкатными, двускатными, четырёхскатными (шатровыми, вальмовыми, полу пальмовыми). Вальма — треугольный скат, которым завершают торец двускатной крыши. Если скат покрывает только верхнюю или нижнюю часть торца, он называется полувальмой. Рёбра — пересечения смежных скатов; конёк — верхнее горизонтальное ребро; ендова, или разжелобок, — пересечение скатов в форме западающего угла, обеспечивающего сток воды; свес — выступ крыши от наружной стены; щипец — верхняя часть стены над поверхностью скатов крыши, не отделённая от стены горизонтальным карнизом. Слуховое окно служит для освещения и проветривания чердака.

Проветривание чердака необходимо для удаления тёплого воздуха, поднимающегося от перекрытия, так как, во-первых, он конденсируется на холодной внутренней поверхности крыши и образовавшаяся влага капает на чердачное покрытие; во-вторых, вызывает подтаивание снега на крыше, что приводит к образованию наледей и сосулек. Поэтому наряду с устройством надёжной теплоизоляции и пароизоляции чердачного покрытия предусматриваются приточные вентиляционные отверстия вдоль нижней части чердака над карнизом и вытяжные отверстия в верхней части у потолка, а также слуховые окна.

Несущие конструкции скатных крыш — стропила и обрешётки. Стропила поддерживают обрешётку и через неё принимают на себя всю нагрузку от массы кровли, снега, давления ветра. Сечение стропил определяется в зависимости от их шага, длины, угла наклона крыши и внешней нагрузки. Стропильные ноги делают из брёвен, брусьев или досок, поставленных на ребро. Бревенчатые и брусчатые стропильные ноги располагают на расстоянии 1,2—2 м друг от друга, дощатые — 0,6—1,2 м.

Шаг стропильных ног выбирают из расчёта оптимального пролёта досок и брусьев обрешётки, обычно 0,7 м для дощатой обрешётки и 1,2—1,5 м для брусчатой. Во избежание сноса крыши ветром стропильные ноги не реже, чем через одну, крепят проволочной скруткой диаметром 4—6 мм к заделанному в стене костылю (ершу) или к железобетонным элементам чердачного перекрытия. Все сопряжения отдельных элементов стропил выполняются с помощью врубок и металлических креплений (скоб, болтов, гвоздей, хомутов).

Стропила бывают наслонными и висячими. Наслонные стропила (рис. 37) имеют основной несущий элемент — стропильные ноги, работающие как наклонно расположенные балки, опирающиеся на стены или на отдельно стоящие опоры.

Рис. 37. Дощатые наслонные стропила для зданий с продольными несущими стенами: а — шагом 3 и 4,8 м; б — шагом 4,2 м; 1 — затяжка; 2 — стропильная нога; 3 — стойка; 4 — прогон; 5 — подкос; 6 — гвозди соответственных размеров; 7 — подкладка под стойку; 8 — скрутка из проволоки через одну стропильную ногу; 9 — мауэрлат.

Длина таких балок должна быть не более 6,5 м. Самый простой тип наслонных стропил применяется в односкатных крышах. Стропильные ноги опираются на мауэрлаты — брусья, уложенные по верхнему обрезу стен и равномерно распределяющие на них нагрузки от стропил. Мауэрлат может быть цельным или из отдельных брусьев длиной 0,5 м. Между стеной и мауэрлатом делают изоляцию из рубероида. Мауэрлаты из круглого леса выполняют из брёвен диаметром 18—20 см, брусчатые мауэрлаты имеют сечение 14x16 или 16x18 см.

Двускатные наслонные стропила применяют при наличии внутренних опор в здании. На внутренние стены укладывают лежни, на отдельно стоящие опоры — прогоны. На них через 3—4 м устанавливают опоры для верхнего конькового прогона, на который опирают стропильные ноги. Для жёсткости в продольном направлении от стоек к верхнему прогону подводят подкосы, которые, сокращая пролёт верхнего прогона, дают возможность уменьшить его сечение.

При асимметричном расположении внутренних опор, когда верхний прогон не совпадает с коньком крыши, делают горизонтальную схватку, которая усиливает жёсткость в поперечном направлении и гасит распор стропильных ног. При пролёте стропильной ноги более 4,8 м под неё подводят подкос, что позволяет уменьшить сечение стропильной ноги и усиливает жёсткость в поперечном направлении.

Висячие стропила (рис. 38) применяют в зданиях, имеющих значительную ширину, при отсутствии внутренних опор и невозможности устройства наслонных стропил.

Рис. 38. Висячие стропила. А. Построение висячих стропил: 1 — простые висячие стропила с затяжкой; 2 — коньковый брус; 3 — обрешётки; 4 — шпренгель; 5 — мауэрлат; 6 — стропильная нога (50 х 150 мм); 7 — ригель (50 х 150 мм); 8 — кобылка (40 х 100 мм); 9 — накладка (50 х 1500 мм). Б. Устройство мансарды с висячими стропилами: 1 — накладка; 2 — затяжка; 3 — опорный брусок (50 х 50 мм); 4 — прогон; 5 — стойка; 6 — нижний прогон; 7 — балка перекрытия; 8 — скоба угловая (диаметр 6 мм, длина 250 мм); 9 — отделочная доска; 10 — пароизоляция; 11 — фанера; 12 — гвозди (4 х 100 мм).

Висячие стропила имеют вид треугольных ферм, состоящих из стропильных ног и затяжек. Наслонные стропильные ноги (верхний пояс фермы) передают распор на затяжку (нижний пояс фермы). Их изготавливают из брёвен или досок, соединяемых с помощью врубок, болтов, гвоздей. Преимущество перед наслонными в том, что они передают на мауэрлат только вертикальное давление.

Шаг ферм пролётом до 10 м принимают по тем же соображениям, что и шаг наслонных стропил. При пролёте более 6 м чердачное перекрытие выполняют подвесным в виде прогонов, подвешенных к нижнему поясу, опирающихся на эти прогоны балок и межбалочного заполнения. Вальмовый скат образуется с помощью диагональных стропильных ног.

Обрешётка является непосредственным основанием для кровли. Она выполняется по стропильным ногам и бывает в виде сплошного или разреженного настила из досок или брусьев в зависимости от кровельного материала.

Кровля — ограждающая часть крыши, её верхний слой, защищающий дом от атмосферных осадков. Для скатных крыш применяют различные кровельные материалы, для каждого из них необходим определённый уклон скатов. В усадебном строительстве применяются листовые виды кровли (из кровельной стали, асбестоцементных материалов и т.д.); плиточные (из черепицы, кровельной драни и т.д.); рулонные, или мягкие (из рубероида и других синтетических материалов). Наиболее универсальна стальная кровля. Она легка, может иметь большой диапазон уклона (но не менее 12°), крыше можно придать различные формы. Недостаток её — необходимость регулярной подкраски.