Классификация крыш: конструкция, виды, формы, элементы

Крыша - верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещённых) крышах и тёплых чердаках, теплоизолирующие функции.

Кровля - верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.

Рис. 1 Основные элементы крыши, имеющей несколько скатов

Крыша здания состоит из следующих элементов (рис. 1): наклонных плоскостей, называемых скатами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешётка (3). Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5). Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (7) (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (11) (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприёмные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию.

Рис. 2 Основные элементы двускатной крыши

1) Карнизная планка; 2) Доска обрешетки; 3) Спадающий брус контробрешетки; 4) Гидроизоляционная пленка; 5) Стропильная нога; 6) Конек; 7) Листы металлочерепицы; 8) Уплотнитель конька; 9) Заглушка конька; 10) Ветровая планка; 11) Водосливная труба; 12) Держатель трубы; 13) Водосливной желоб; 14) Держатель желоба; 15) Снеговой барьер; 16) Ендова верхняя; 17) Ендова нижняя; 18) Пристенный профиль.

Уклоны скатных крыш и их долговечность

Материал кровли		Срок службы, лет
Асбестоцементные плоские листы, плитки
Волнистые асбестоцементные листы
Глиняная черепица		60 и более
Кровельная листовая сталь черная
Кровельная листовая сталь оцинкованная
Рулонные материалы двухслойные, на мастике
Рубероидные по пергамину
Деревянная дранка

Классификация крыш

В зависимости от уклона скатов крыши бывают скатные (больше 10%) и плоские (до 2,5%). В индивидуальном жилищном строительстве, как правило, используются скатные и пологоскатные крыши. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В зависимости от формы крыши могут быть односкатными, двускатными, трех-, четырехскатными, многоскатными (рис. 1).

Рис. 3. Основные типы крыш

Односкатная крыша (рис. 3, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.

Двускатная крыша (рис. 3, б, в) состоит из двух плоскостей-скатов, опирающихся на несущие стены одинаковой высоты. Пространство между скатами, имеющее треугольную форму, называется щипцами или фронтонами. Разновидностью двускатной крыши является мансарда.

Если крыша состоит из четырех треугольных скатов, сходящихся в одной верхней точке, то она носит название шатровой (рис. 3, г).

Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 3, д). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые), когда фронтоны срезаны (рис. 3, е).

В индивидуальном строительстве, как правило применяются крыши, показанные на рис. 3, а-е. Пересечения скатов крыши образуют двугранные углы. Если они обращены книзу, их называют разжелобами, или ендовами, если кверху, то ребрами. Верхнее ребро, расположенное горизонтально, называют коньком, а нижнюю часть ската - свесом.

Для удаления дождевой и талой воды устраивают наружные водосточные трубы, по которым вода сбрасывается в определенное место и по водоотводным канавам уходит с участка в уличные канавы. Величина уклона ската и долговечность крыши зависят от материала кровли, а также от климатических условий (см. табл.).

Конструкция крыш

Чердачные скатные крыши состоят из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов (коробок), разводов трубопроводов и т.д. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений. Высота чердака в самых низких местах, например у наружных стен, должна быть не менее 0,4 м для возможности периодического осмотра конструкций.

Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила.

Рис. 4. Наслонные стропила:

а-г - для односкатных крыш; д, е - для двускатных крыш; ж - план устройства стропил; 1 - стропильная нога; 2 - стойка; 3 - подкос; 4 - подстропильный брус; 5 - ригель; 6 - распорка; 7 - верхний прогон; 8 - лежень; 9 - диагональная нога; 10 - короткая стропильная нога.

Рис.5. Деревянные висячие стропила:

1 - затяжка; 2 - подвеска, или бабка; 3 - стропильная нога; 4 - подвесное чердачное перекрытие; 5 - подкос; 6 - аварийный болт; 7 - гвозди; 8 - покрытие кровли; 9 - две накладки; 10 - болты; 11 - болтовые нагели.

Наслонные стропила (рис. 4) состоят из стропильных ног, подкосов и стоек. Они опираются нижними концами стропильных ног на подстропильные брусья - мауэрлаты, а верхними - на горизонтальный брус, называемый верхним коньковым прогоном. Роль мауэрлатов заключается в том, чтобы создать удобную опору для нижних концов стропил. Верхний прогон поддерживается стойками, устанавливаемыми на внутренние опоры. Расстояние между стойками, несущими коньковые прогоны, принимают равным 3 - 5 м.

Для увеличения продольной жесткости конструкций стропил ставят продольные подкосы, расположенные у каждой стойки. Если в здании имеются два ряда внутренних опор в виде продольных капитальных стен или столбов, колонн и других элементов, то укладывают два продольных прогона. Наслонные стропила применяют в зданиях при наличии промежуточных опор и пролетов размером до 16 м.

Наслонные стропила выполняют из брусьев, досок и бревен. Шаг стропил принимают в зависимости от материала, из которого они изготовлены, типа кровли и сечения элементов обрешетки. При изготовлении стропил из брусьев толщиной 180 - 200 мм их ставят через 1,5 - 2 м, а из пластин и досок - через 1 - 1,5 м. В зданиях значительной ширины, когда длина стропильных ног достигает 8 м, необходимо устраивать промежуточные опоры на внутренних стенах. По этим стенам укладывают лежни, на них устанавливают стойки и подкосы, а затем устанавливают прогон, на который опираются стропильные ноги.

В местах пересечения скатов крыши наслонные стропила делают из диагональных и коротких стропильных ног (см. рис.4, ж).

Кровля предназначена для отвода атмосферных осадков (дождя, снега), а также для защиты нижележащих помещений от резких колебаний наружного воздуха, ветра и солнечных лучей.

В гражданских зданиях устраивают скатные крыши - чердачные и бесчердачные. Слово «крыша» более присуще гражданским зданиям и там, где она выполняет ограждающую функцию. При совмещении ограждающей и несущей функции крыша может называться покрытием.

Формы скатных покрытий зависят от конфигурации и архитектурных особенностей здания. Покрытий бывают односкатные, двускатные, четырехскатные (вальмовые), шатровые, мансардные (рис.2.21.)

Рисунок 2.21 Различные формы крыши. а - общий вид в разрезе; б - четырехскатная; в - двухскатная; г -шатровая; д -мансардная; ж-односкатная.

Покрытием называется совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды. Наклонны плоскости покрытий, отводящие атмосферную воду, образуют скаты. Различают следующие виды покрытий:

• - по величине уклона: скатные, имеющие уклон более 10°; плоские уклоном менее 10°;
• - по конструктивному решению: чердачные, полупроходные (с высотой чердака 1-1,2м), с микрочердаком, бесчердачные (совмещенные);
• - по условиям эксплуатации:
• - крыши-террасы, предназначенные для размещения на них спортивных площадок, соляриев, садов и т. д.;
• - крыши-«ванны», наполняемые водой в летний период и за счет этого уменьшающие перегрев помещений верхних этажей;
• - неэксплуатируемые, устраиваемые в большинстве граждански зданий.

Покрытия зданий должны отвечать требованиям:

• - водонепроницаемости и атмосферостойкости;
• - прочности и устойчивости;
• - долговечности, огнестойкости;
• - индустриальности;
• - экономичности.

По конструктивному устройству плоские покрытия бывают: бесчердачные , с полу проходными чердаками и чердачные (рис.2.22, 2.23). Последние имеют повышенную стоимость, однако чердак (технический этаж) используется для размещения вентиляционных шахт, инженерных коммуникаций и для наблюдения за состоянием покрытия. Для безопасности эксплуатации на плоских покрытиях устраивают ограждения.

Эксплуатируемые крыши-террасы устраивают, как правило, над бесчердачными крышами с рулонной гидроизоляцией. Пол крыши-террасы имеет горизонтальную поверхность, а кровля — уклон до 25%. Пол эксплуатируемых крыш служит защитным слоем для гидроизоляции. Его выполняют из каменных или железобетонных (иногда облицованных керамической плиткой) плит, свободно уложенных на железобетонные прокладки, установленные на кровле на асфальтовых маяках или по слою кварцевого песка толщиной не менее 30 мм. Для гидроизоляции крыш-террас применяют наиболее долговечные рулонные материалы (гидроизол и др.), а число слоев изоляции назначают на один большим, чем при неэксплуатируемых крышах. По поверхности рулонного ковра наносят сплошной 2-х мм слой горячей мастики. Битумные мастики антисептируют гербицидами, препятствующими прорастанию растений из случайно занесенных на крышу семян и спор. Покрытия могут быть утепленными и холодными.
Покрытия промышленных зданий устраивают как плоскими, так и скатными с уклоном от 5 до 30%. Плоские покрытия могут быть охлаждаемыми в летнее время для этого их заливают водой на 50-100мм.

Водоотвод совмещенных покрытий может быть:

• - неорганизованным - со свободным сбросом воды по свесу кровли; применяется как наиболее дешевый в зданиях до трех этажей, но ведет к увлажнению стен, образованию наледей и сосулек на карнизе;
• - наружным организованным - с уклоном крыши в сторону наружных стен и с системой желобов и водосточных труб;
• - внутренним организованным - с уклоном крыши в сторону водоприемных воронок со стояками, отводящими воду в ливневую канализацию.

Рисунок 2.22 Принципиальные схемы (разрезы и конструкции) бесчердачных крыш: а - схема бесчердачной крыши со свободным водосбросом; б -схема бесчердачной крыши с организованным наружным водоотводом; в- схема бесчердачной крыши с внутренними водостоками; г, д - конструкции бесчердачных невентилируемых крыш; е - конструкции бесчердачных вентилируемых крыш; ж- общий вид совмещенного покрытия; 1 -защитный слой; 2 - рулонный ковер; 3 -стяжка; 4 - основание; 5 - утеплитель; 6 - несущая совмещенная конструкция; 7- утеплитель самонесущий; 8- вентилируемый продух; 9 - пароизоляция; 10- несущая конструкция; 11 - штукатурка или затирка

Рисунок 2.23 Чердачные крыши 1- карнизный свес; 2- настенный желоб; 3- ендова или разжелобок; 4 - гребень; 5 - конек; 6 - ребро; 7 - рядовая полоса; 8 - слуховое окно; 9 - лоток; 10- водоприемная воронка; 11- водосточная труба; 12- брандмауэр.

Выход на совмещенные плоские крыши осуществляется через специальные надстройки, расположенные над лестничными клетками и имеющие маршевые лестницы для подъема и быстрой эвакуации с покрытия.

Асбестоцементная кровля

Асбестоцементные кровли отличаются долговечностью, огнестойкость, малой массой. Асбестоцементные листы укладывают по обрешетке из брусков сечением 50х50 мм и крепят специальными гвоздями или шурупами. Асбестоцементные плитки укладывают внахлестку.

Кровля из металла

Кровли из металла - стальные (листовая и оцинкованная сталь), укладывают по обрешетке (рис.2.24). Они имеют малую массу, однако требуют большого расхода металла.

Необходимо отметить, что в железобетонных: бесчердачных крышах: высокая влажность утеплителя приводит к появлению вздутий в рулонных кровлях. Причем интенсивное образование вздутий происходит летом, когда от воздействия солнечного тепла из влажного утеплителя выделяется пар, избыточное давление паровоздушной смеси приводит к местным отрывам кровли от основания.

К числу конструктивных мероприятий, предотвращающих образование вздутий, относится приклейка нижнего слоя кровли к основанию в отдельных точках через перфорации рубероида диаметром 20 мм с шагом между их центрами 100х100 мм. Такие кровли получили название «дышащих» или с диффузионными прослойками. Образуемая между кровельным ковром и основанием покрытия непроклеенная полость сообщается с наружным воздухом через щели, оставляемые в карнизах, парапетах и др. Основанием для таких кровель служат поверхности железобетонных плит или цементно-песчаных стяжек и затирок, не покрытые огрунтованными битумными составами. Основание должно быть сухим и тщательно очищенным от строительного мусора и пыли.

Рисунок 2.24 Устройство металлической кровли: 1 - водосточная воронка; 2 - желоб; 3 - костыли; 4 - крюк; 5 - наслонные желоба; 6 - стоячий фальц; 7 - сталь листовая; 8 - обрешетка; 9 - стропильные ноги; 10 - мауэрлат.

Стальные профилированные листья RANNILA — это оцинкованные стальные листы толщиной 0,5 мм, покрытые с двух сторон химическими окрасочными составами ярких цветов, предохраняющими сталь от механических воздействий. Ширина листов 800-1200 мм, максимальная длина 10 м. Основание - обрешетка из брусков 40x100 мм, с шагом 200-300 мм, уклон от 25° до 40°.

Металлочерепица WECKMAN — профилированные листы, изготавливаются из горячеоцинкованной с обеих сторон листовой стали, на которую с наружной стороны нанесено покрытие пластиком, а с внутренней стороны — грунтовка и защитная окраска. Длина листов равна длине ската крыши, максимальная — 6,5 м, ширина 1000-1200 мм, толщина листа 0,5 мм, высота волны 42, 47, 58 мм. Шаг обрешетки 350-400 мм, уклон от 20° до 40°.

Традиционные кровли для плоских покрытий — это рулонные кровельные материалы — рубероид и пергамин, которые представляют собой строительный картон, пропитанный битумом, и наклеиваются на битумной мастике. На их основе создан наплавляемый рубероид 2 или 4 слоя рубероида, склеенные битумной мастикой; приклеивается к поверхности стяжки путем растапливания наплавляемого слоя газовой горелкой(рис.2.25.).

Рулонные кровельные и гидроизоляционные наплавляемые материалы третьего поколения, такие как изоэласт, «кинепласт», новопласт, рубитэкс имеют основой стеклоткань, стеклоэласт, стеклоизол, стеклохолст, полиэстер и др. с двусторонним нанесением битумно-минерального вяжущего. Верхний слой может иметь посыпку из вермикулита, цветной гранитной крошки с лицевой стороны и полимерную пленку с обратной стороны, предотвращающую слипание; приклеивается к основанию с помощью газовой горелки.- Ширина рулона 800- 1000 мм, длина 10-15 м.

Рисунок 2.25 Мягкая рубероидная кровля: 1 - стропильная нога; 2 - обрешетка; 3 - косой дощатый настил; 4 - пергамин на гвоздях; 5 - рубероид на мостика; 6 - борт кровли

Устройство черепичной кровли

Устройство черепичной кровли . Кровли из глиняной и цементной черепицы огнестойки долговечны, требуют небольшого ухода и ремонта. Уклон черепичной кровли принимают обычно 50% (желобчатой 20-33%)Под кровлю устраивают обычно обрешетку 5х5 см. Черепицу укладывают горизонтальными рядами, начиная с нижнего, над карнизом В ряде случаев желоба и свесы устраивают из кровельной стали затем укладывают первый ряд из плоской ленточной черепицы зацепляя ее за обрешетку. После этого укладка производится последовательно ряд за рядом.

Таблица 2.4 Технико-экономические характеристики некоторых типов крыш жилых зданий (на 1м 2)

2)

По этажности:

смешанной эксплуатации.

По числу пролетов:

однопролетные;

многопролетные.

По наличию фонарей:

фонарные;

бесфонарные.

По капитальности:

По степени долговечности:

1)менее 100 лет

2)менее 50 лет

3)не менее 20 лет

1)крановые

2)безкрановые

Каркасные:

с ж/б каркасом;

с металлическим.

Бескаркасные:

1)Сплошной застройки

2)павильонной застройки

1)пролётные

2)ячейковые

3)зальные

Данные для проектирования промышленных предприятий.

При проектировании производственного здания необходимо учесть все условия для создания требуемых условий планируемых технологических процессов. Разрабатываемый проект должен строго соответствовать назначению производства, учитывать его технологические и специфические особенности. Важным является вопрос проектирования коммуникационных и инженерных сетей и систем, поскольку бесперебойность в их функционировании имеет важнейшее значение для производства.

Большинство современных производственных и промышленных зданий имеют прямоугольную форму и характеризуются большими пролетами, высотой помещений и способностью выдерживать большие нагрузки от установленного оборудования. Типовые габариты пролетов определяются технологическими процессами и могут составлять от 6 до 36 метров. Производственные здания, оборудованные кранами, имеют типовые пролеты 18, 24, 30, 36 метров. Большое влияние на здание оказывает грузоподъемное и вибрационное оборудование, поэтому при проектировании каркаса здания особенно необходимо учитывать режим работы такого оборудования. Подкрановые пути кранового оборудования могут быть консольного/подвесного типа и на независимых эстакадах. При проектировании конструкций здания учитываются все механические воздействия от установленного оборудования. Помимо вопросов связанных с технологией производства, при проектировании промышленных зданий учитывают множество других параметров: пожаробезопасность, взрывоопасность производства, степень агрессивности производственной среды, экологическая безопасность, безопасность и комфортность производства и другие. Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения, быть надежной, долговечной и наиболее экономичной.

Основные требования, предъявляемые зданиям и определяемые:

• технологическим процессом;
• рациональная схема размещения оборудования;
• достаточная прочность и долговечность элементов здания;
• экономичность;
• возможность осуществления строительства индустриальными методами;
• создание благоприятных условий эксплуатации здания;
• безопасные и комфортные условия работы людей;
• высокое качество архитектурно - художественного решения.

Вопрос 18

Б)


Примыкание к парапету
а) эксплуатируемой кровли; б) неэксплуатируемой кровли на покрытии из стальных профнастилов;
1 - железобетонная плита покрытия; 2 - стальной профнастил; 3 - защитный слой из цементно-песчаного раствора или асфальтобетона; 4 - основной водоизоляционный ковер; 5 - дополнительный водоизоляционный ковер; 6 - разделительный слой; 7 - бортик из утеплителя; 8 - стяжка из цементно-песчаного раствора; 9 - водоизоляционный ковер из эластомерной или термопластичной пленки с механическим креплением к профнастилу; 10 - герметик; 11 - парапетная плита; 12 и 13 - защитный фартук; 14 - оцинкованная сталь; 15 - заклепка комбинированная; 16 - стеновая панель; 17 - механическое крепление; 18 - доборный утеплитель; 19 - деревянный брусок антисептированный и антипирерованный; 20 - шуруп; 21 - негорючий утеплитель из минеральной ваты; 22 - ограждение; 23 - теплоизоляция.
1.1.31. При наружном водоотводе карнизные участки кровли должны быть усилены одним слоем дополнительного водоизоляционного ковра шириной не менее 250 мм, выполненного из рулонного материала, приклеиваемого к основанию под кровлю (при рулонных кровлях) или из одного слоя мастики с одной армирующей прокладкой (при мастичных кровлях).
1.1.32. Конек кровли при уклонах 3,0 % и более должен быть усилен на ширину 150-250 мм с каждой стороны, а ендова - на ширину 500-750 мм (от линии перегиба) одним слоем дополнительного водоизоляционного ковра из рулонного материала, приклеенного к основанию по продольным кромкам.
1.1.33. При применении в качестве основания под кровлю сборной стяжки, закрепляемой механическим способом к металлическому профлисту, в проекте кровли (в проекте производства работ) должна быть приведена деталь кровли с раскладкой элементов стяжки (плит) таким образом, чтобы крепеж попадал в верхнюю гофру профнастила.
1.1.34. В кровлях с травяным растительным покровом применяют специальные воронки с дренажным кольцом для отвода воды и доборными элементами, изготовленными из пластмассы.

Максимальное расстояние между водоприемными воронками неэксплуатируемых кровель не должно превышать 36 м

Расположение воронок в плане должно иметь единую стандартную привязку к продольным разбивочным осям, равную 450 мм, к поперечным осям, равную 500 мм.

Профнастил

Для устройства крыши профилированный настил необходимо подбирать очень аккуратно, а именно так, чтобы его длина была не менее длины ската кровли.

В таком случае исключаются поперечные стыки, и, при этом, повышаются влагозащитные качества кровли, а также снижается трудоемкость ее изготовления.

В случае, если скат кровли длиннее профнастила, его монтаж удобно осуществлять кладкой в направлении от нижнего ряда к верхнему.

Стыки профлиста по скату следует делать внахлест и заполнять герметиком.

Между верхним кровельным листом и теплоизоляцией нужно оставить вентилируемый зазор высотой до 40 мм.

Как правило, листы укладывают параллельно карнизу, горизонтально выровненному, со свесом 20 - 40 мм за карниз. Соседние листы крепятся одним саморезом.

Крепление профнастила к элементам деревянной обрешетки производится при помощи самонарезающих винтов, которые устанавливаются без предварительной сверловки отверстия.

Также могут использоваться шурупы с шестигранной или плоской головкой, под которую устанавливают пластиковую шайбу.

Правила крепления кровельного профнастила следующие:

1. в продольных стыках шаг крепления настила не должно превышать 500 мм;

2. со стороны ветровой планки профнастил крепится в каждую обрешетину;

3. профнастил крепится в месте прилегания волны (трапеции) к обрешетке;

4. листы крепятся в каждую волну (трапецию). К промежуточным обрешеткам допускается крепление настила через волну (трапецию).

Крепление профлистов с помощью гвоздей не допускается из-за возможного отрыва профлистов под действием ветра.

Для сохранения декоративных свойств профнастил ежегодно нужно промывать мыльным раствором.

МОНОПАНЕЛИ - КРОВЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Монопанели - это одна из новинок жесткой кровли, кровельное покрытие полной комплектной готовности для промышленного и гражданского строительства.

Готовая кровельная монопанель комплектуется еще на заводе. Можно сказать, крышу крыть начинают в заводских условиях. Основанием монопанели обычно служит несущий стальной оцинкованный профлист типа Н57-750-07 (окрашенный или неокрашенный), далее идет слой пароизоляции, затем теплоизоляция и основное кровельное покрытие - гидроизоляционная мембрана или также металлический профиль, но более легкого, чем в основании, профиля. Применение монопанелей универсально, от почти плоских крыш до 45°. Укладка производится встык швов, на плоской кровле с малым уклоном швы затираются раствором и покрываются герметиком, фиксируются механически, а швы заклеиваются гер-метик-лентой типа «Герлен», «Поликром». Работы можно вести в любое время года, намокание утеплителя исключено. При основании из ферм панели раскладывают по прогонам, изолируются стыки ленточным герметиком для пароизоляции, во избежание проникновения паров и влаги изнутри помещения. Само тело панели крепится саморезами, и место крепления герметизируется дополнительно.

Монопанель позволяет снизить трудоемкость в несколько раз, устраивзя «полный пирог» монтажом одного листа (монопанели).

Кроме того, вес такой конструкции значительно снижается, так как отпадает необходимость в обрешетке и контр-обрешетке. А значит, вся конструкция крыши становится легче. Транспортировать монопанель также проще, в комплектации сохраннее утеплитель и гидроизоляция, защищенные с обеих сторон профилем или мембраной. Профиль же обеспечивает пожарную безопасность конструкции.

Иногда монопанели выполняются на основе мембран, но тогда их применение можно отнести к мягкой кровле. И мембрана верхнего слоя нуждается в дополнительной защите - гравийной посыпке или слое геотекстиля.

Так, существует монопанель длиной до 12,4 м на основе полимера «Кромэл». В качестве утеплителя в такой конструкции используется заливочная теплоизоляция «Пенорезол» толщиной слоя 50, 80 и 100 мм. При монтаже для герметизации швов используется самоклеящуюся ленту «Кромэл-2».

«Сэндвич-панели»

Разновидность монопанелей для быстровозво-димых зданий, класс многослойных конструкций, в которых теплоизоляционный слой с обеих сторон зажат оцинкованным профилем. Сэндвич-панели подразделяются на стеновые, кровельные и отделочные (реконструкция и утепление старых сооружений).

Панели каждого типа обладают рядом конструктивных особенностей. В силу специфики нашего сборника рассмотрим глубже кровельные панели.

По своим характеристикам сэндвич-панели - это легкие, прочные и огнестойкие конструкции, значительно облегчающие труд кровельщика, выполняющие одновременно тепло-, звуко- и гидроизоляцию крыши.

Использовать панели желательнее на крышах с уклоном от 8°, а также для усиления и утепления межэтажных перекрытий с пролетом до 6 м.

Теплоизоляция одним слоем толщиной 35-250 мм выполнена из жесткого пенополиуретана на основе полиизоционата с огнестойкими добавками плотностью 45-60 кг/м3 (154). Как вы можете прочитать в разделе о теплоизоляции, пенополиуретан обладает одними из наилучших характеристик утеплителей. Наполняющая пространство между проф-листами пена состоит из мелких закрытых ячеек, содержащих вспенивающий газ с низкой теплопроводностью.

Кровельные сэндвич-панели используются для устройства крыш зданий и сооружений производственного и коммерческого назначения. Наружные поверхности обшивки панелей имеют устойчивое к коррозии покрытие, которое обладает высоким сопротивлением к стиранию, взаимодействию с кислотными средами и ультрафиолетовому излучению. Изготавливаются и поставляются необходимые доборные элементы.

Область применения:

Для кровель производственных зданий, эксплуатируемых в следующих условиях:

Неагрессивных и слабоагрессивных средах (крашеные панели - исполнение покрытия химстой-кое, атмосферостойкое и т.д.);

Относительная влажность воздуха - до 60%;

Степенью огнестойкости - IV;

Температура наружного воздуха 60°С

Толщина утеплителя с учетом изменения 3;

шаг прогонов - 3 м, длина панелей до 12 t

Стенки ячеек непроницаемы для жидкое газов, что надолго сохраняет исходные характ тики утеплителя.

Варьируя толщину пенополиуретанового < получаем панель необходимого назначения с х теристиками для определенной зоны примене

Ограждающими плоскостями сэндвич-панег ляются 2 профилированных листа толщиной С 0,8 мм. Профиль изготавливается из горячекап или холоднокатаной оцинкованной эмалирова или нержавеющей стали.

Утеплитель плотно прилегает к обшивке бе; тот и свободных полостей.

Выпускаются сэндвич-панели с защитной; коррозийной или гидроизоляционной пленке листах.

Сэндвич-панель поступает заказчику в по укомплектации, полной заводской готовности, вая к немедленному монтажу в любых погодны ловиях (155).

На торцах панели имеют прочный специал замок, позволяющий получить при монтаже на ную монолитную конструкцию.

Крепеж должен быть правильно подобран. сокую оценку производители сэндвич-панелей, метизам компании SFS, которая производит кр? ные элементы и разрабатывает технологии крег

Шурупы SDT оптимальны по динамическим нагрузкам температуры, ветра и механических воздействий.

Обычно из сэндвич-панелей выполняются кровли промышленного и сельскохозяйственного назначения, спортивных, складских помещений, холодильников. Кроме того, пенополиуретан является слабогорючим, поэтому сооружения из сэндвич-панелей относятся к зданиям IV-II степеней огнестойкости.

Технические характеристики сэндвич-панели, выпускаемой на Заинском заводе металлоконструкций «Тимер»:

Ширина - 750 мм;

Длина на заказ - до 7,2 м;

Вес 1 м2 -19,4 кг;

Толщина утеплителя - 110 мм;

Теплопроводность пенополиуретана - 0,023 Вт/мК;

Плотность - 45 кг/м3.

Профиль изготовлен из стального листа толщиной 0,5 - 0,8 мм, оцинкованного горячим способом со слоем грунта без травления и с нанесением специального покрытия, или из нержавеющей стали.

Несущий слой - Н57-750 мм.

Подстропильные фермы

Подстропильные фермы подразделяют на типы:
- ФПС - для покрытий со скатной кровлей
- ФПМ - для покрытий с малоуклонной кровлей;
- ФПН - то же, с предварительно напряженными стойками ферм
- ФП - для покрытий из плит длиной на пролет.

Сопряжения в зависимости от уклона крыши и размещения температурных швов

Фундаментные балки

Колонны. Для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок в промышленных зданиях предусматривают отдельные опоры - колонны. В современном индустриальном строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления прямоугольного или квадратного сечения. Сборные железобетонные колонны применяют для зданий с мостовыми кранами и без них. Для бескрановых зданий высотой до 10800 мм применяют колонны прямоугольного сечения размером 400х400 и 500х500 мм для крайних колонн, 400х600 и 500х600 мм - для средних

а - для бескрановых; б - с кранами; в - двухветвевые колонны для крановых пролетов; 1 - колонна крайнего ряда; 2 - то же, среднего ряда.

Для каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны прямоугольного и двухветвевого сечений. Они состоят из двух частей: надкрановой и подкрановой. Надкрановая часть - надколонник - служит для опирания несущей конструкции покрытия. Подкрановая часть передает нагрузку на фундамент от надколонника, а также от подкрановых балок, которые опираются на выступы консоли колонны. Крайние колонны крановых пролетов имеют односторонний выступ - консоль, средние - двусторонние консоли.

Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают фундаменты из железобетона в сборном или монолитном исполнении. Проектируют их, как правило, ступенчатой формы (см. схему ниже).

а - монолитный; б - сборный; 1 - бетонный столбик; 2 -железобетонная колонна; 3 - заделка бетоном; 4 - подливка раствором.

Фундаментные балки. Они служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты колонн. Фундаментные балки для наружных стен выносят за грани колонн, а для внутренних стен располагают между колоннами по линии их осей. Балки имеют тавровое (см. схему ниже) или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонн 6000 мм - 4950 мм, при шаге 12000 мм - 10700 мм.

а - таврового сечения; б - трапецеидального; в - поперечные сечения; г - опирание балок на фундамент.

Зазоры между торцами балок и фундаментов заполняют бетоном. По верхней поверхности балок устраивают гидроизоляцию. Пучинистые грунты из-под балок убирают и делают песчаную или шлаковую подсыпку.

Фонари.

П-образный. Длиной 6м- при пролёте 18м. 12м- в остальных случаях.

Зенитный: точечный (проще) и панельный. Длина фонаря должна быть < 82м, если больше делается разрез = шагу колонн.

Для устройства верхнего света и аэрации принимаются специальные верхние подстройки – Фонари.

Фонари и их конструкции так же как и покрытия и стеновые ограждения испытывают сложный комплекс различных воздействий: силовые, механические (вибрация, динамические нагрузки), температурные деформации, воздействие внутренней среды (химические биологические реагенты). Лучше всего этим требования удовлетворяют металлы, реже (из-за веса)– ж/б.

Классификация фонарей:

По назначению:

а) световые- преднозначенные только для освещения внутреннего пространства цеха.

б)аэрационные- предназначенные только для проветривания.

в)светоаэрационные.

По профилю поперечного сечения:

А)прямоугольные

Б)трапецевидные

В)треугольные

Г)М-образные

Д)шедовая

Е)Зенитная

Конструкции фонарных устройств: фонарные фермы или рамы и фанарные панели.

Ограждающие конструкции фонарей: покрытия, бортовые элементы, остекление.

Связи жёсткости- устраиваются по фонарным устройствам по принципу устройства связи по фермам.

Зенитный фонарь.

Световые- зенитные- фонари из оргстекла выполняются в точечном (купол) и протяжённом варианте. Они позволяют равномерно и активно освещать естественным светом расположенные под ними помещения. Светопроницаемые купола устанавливаются над отверстиями в плитах покрытия; своды – над отверстием образованным пропуском плиты. Фонари состоят из стального стакана трапециевидного сечения, установленного над отверстием в покрытии; деревянной опорной рамы, заведённой в верхнюю часть стакана, и светопроницаемого ограждения в виде двухслойных куполов или сводов. Теплоизоляционные свойства покрытия сохраняются за счёт герметизированной воздушной прослойки, расположенной между оболочками из оргстекла. Стальные стаканы устанавливаются на герметизирующие прокладки и свариваются с закладными или пристреленными к плитам элементами. Они окрашиваются эмалью, изнутри –белой. Деревянная опорная рама изготавливается из антисептированной древесины. Она прижимает рубероидный ковёр к оголовку стакана. Стык накрывается фартуком из оцинкованной стали. Светопроницаемые элементы из органического стекла опираются на деревянную опорную раму через герметизирующие прокладки из профилированной резины. Они привинчиваются к раме шурупами. Головки шурупов для защиты от коррозии устанавливаются в шайбу, накрываемую колпаком. Сверление отверстий для шурупов производится после приклеивания шайб. Стыки элементов свода уплотняются профилированными прокладками из морозостойкой резины и накрываются дуговыми накладками из оргстекла.

Понятие о промышленных зданиях. Классификация промышленных зданий по назначению.

Промышленные здания предназначены для размещения производства. По назначению делятся по тем отраслям производства, где используются.

Промышленные здания состоят из отдельных зданий, предназначенных для осуществления производственного процесса.

Конструктивные элементы промышленного здания:

конструкция покрытия, состоящая из несущей части (балки и фермы) и ограждающей части (плиты или элементы покрытия);

подкрановые балки, установленные на консоли колонн(если здание кранового типа)

фонари, обеспечивающие дополнительное естественное освещение и проветривание;

вертикальные ограждения (стены, окна, перегородки, двери);

специальные связи (горизонтальные и вертикальные), обеспечивающие пространственную жесткость здания.

Классификация промышленных зданий по назначению:

производственные (механосборочные, ремонтные);

энергетические (ТЭЦ, трансформаторные подстанции);

транспортно-складского хозяйства (склады,гаражи);

вспомогательные (помещения администрации).

2) Классификация промышленных зданий

По этажности:

одноэтажные (тяжелая промышленность);

многоэтажные (легкая промышленность);

смешанной эксплуатации.

По числу пролетов:

однопролетные;

многопролетные.

По наличию фонарей:

фонарные;

бесфонарные.

По капитальности:

1-й класс(максимальн. требования)

5-й класс(минимальные требования)

По степени долговечности:

1)менее 100 лет

2)менее 50 лет

3)не менее 20 лет

По наличию подъёмно-транспортного оборудования:

1)крановые

2)безкрановые

По материалу основных несущих конструкций:

Каркасные:

с ж/б каркасом;

с металлическим.

Бескаркасные:

с кирпичными стенами и покрытием из ж/б;

металлические или деревянные конструкции;

По объёмно-планировочному решению:

1)Сплошной застройки

2)павильонной застройки

В зависимости от расположения внутренних опор:

1)пролётные

Крыша (покрытие) – это совокупность конструктивных элементов, завершающих здание и защищающих его от внешней среды.

Крыша состоит из несущих конструкций (плиты покрытия или стропила) и ограждающих конструкций (кровля).

Классификация:

1) по форме:

Плоские

2)По конструкций:

Чердачные

Бес чердачные (совмещённые)

3)По несущим конструкциям:

Стропильные

Из сборных железобетонных плит

4)По функций:

Эксплуатируемые

- не эксплуатируемые.

Различают следующие виды крыш:

Сборные железо­бетонные (Рис. 1) из конструкций и деталей заводско-1 го изготовления, широко применяемые в современных гражданских зданиях;

Скатные (одно-, двух- и многоскат­ные) с уклонами поверхности более 10°;

Чердачные, об­разующие между перекрытием верхнего этажа и крышей замкнутое пространство;

Совмещенные (покрытие), объ­единяющие в одну конструкцию перекрытие верхнего этажа и кровлю. Из-за низких эксплуатационных ка­честв применение таких крыш ограничено;

Эксплуатиру­емые (террасы)- для размещения на них спортивных площадок, мест отдыха, садов и т.д.

Более долговечными и огнестойкими являются несущие конструкции скатных крыш, выполненные из железобетона. На Рис. 1 показан пример решения скатной крыши, выполненной из железобетонных ребристых панелей с размерами 6,0 х 1,2 м и высотой продольного ребра 0,3 м.

Требования.

1. Водонепроницаемость

2. Атмосферостойкость

3. Прочность

4. Устойчивость

5. Долговечность

6. Огнестойкость

7. Индустриальность

8. Экономичность

К покрытиям предъявляют следующие основные требования. Конструкция по­крытия должна обеспечивать восприятие постоянной нагрузки (от собственной массы), а также временных нагрузок (от снега, ветра и возникающих при эксплуа­тации покрытия). Ограждающая часть покрытия (кровля), служащая для отвода осадков, должна быть водонепроницае­мой, влагоустойчивой, стойкой против воздействия агрессивных химических ве­ществ, содержащихся в атмосферном воз­духе и выпадающих в виде осадков на покрытие, солнечной радиации и мороза, не подвергаться короблению, растрески­ванию и расплавлению. Конструкции по­крытия должны иметь степень долговечности, согласованную с нормами и клас­сом здания.

Важными требованиями к покрытиям являются экономичность их устройства и обеспечение расхода минимальных де­нежных средств на их эксплуатацию. Осо­бое значение имеет применение инду­стриальных методов при устройстве по­крытий, что снижает трудозатраты на строительной площадке и способствует повышению качества строительно-мон­тажных работ.

Для обеспечения отвода осадков по­крытия устраивают с уклоном. Уклон за­висит от материала кровли, а также кли­матических условий района строитель­ства. Так, в районах с сильными снегопа­дами уклон определяется условиями снегоотложения и удаления снега; в районах с обильными дождями уклон кровли дол­жен обеспечивать быстрый отвод воды; в южных районах уклон покрытия, а так­же выбор материала кровли определяют­ся с учетом солнечной радиации.

Скатные крыши и их элементы

Крыши с наклонной поверхностью кровли называют скатными. Формы таких крыш зависят от архитектурых особенностей и конфигурации здания. Скатные крыши могут быть односкатные, двухскатные, четырёхскатные, много скатные, сводчатые, шатровые, пирамидальные и купольные. (Рис. 2, а - з).

В зданиях небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши. Крышу здания со стоком воды на две противоположные стороны называют двускатной.

В настоящее время дву – четырехскатные крыши применяют при возведении малоэтажных зданий.

Скатная крыша – это крыша, имеющая уклон более 10°.

Скатами называются наклонные прямоугольные плоскости крыши. Нижнюю часть ската – спуском, а нижнюю кромку ската обрезом кровли.

К элементам скатной крыши (Рис.4) относят: вальмы - треугольные скаты крыш; пересечения скатов, образующие выступающие углы, называют ребрами ; конек - ребро двугранно­го угла, образуемого в вершине крыши двумя скатами;

ендову - пересечение скатов в форме западающе­го угла, обеспечивающего сток воды;

фронтон - верх­нюю треугольную часть наружной стены, ограждающую чердак;

щипец - выступающая часть стены над поверх­ностью скатов; слуховое окно - для освещения и провет­ривания чердака.

Для предотвращения подтаивания сне­га на крыше под влиянием теплоты, про­никающей снизу через кровлю, образова­ния наледей и сосулек на свесе крыши и повреждения крыш необходимо в со­ответствии с ранее изложенными требо­ваниями произвести теплотехнический расчет чердачного перекрытия и обеспе­чить его хорошее утепление. Одновремен­но необходимо устройство под утеплителем надежного пароизоляционного слоя и обеспечение интенсивного проветривания чердака. Для вентиляции используют слуховые окна и окна, устраиваемые во фронтонах, щипцах и заполняемых створками типа «жалюзи», хорошо пропускающих воздух и не допускающих попадания в чердак снега и дождевой воды. Слуховые окна размещают на высоте 1...1,2 м от уровня верха чердачного перекрытия.

Безопасность и длительный срок эксплуатации любого промышленного строения напрямую зависит от качества устройства крыши. Кровли промышленных зданий должны соответствовать всем строительным нормам, а также выдерживать внутренние и внешние нагрузки. Для строительства промышленного объекта используют дорогостоящий материал, способный обеспечить прочность и устойчивость всего здания. В этой статье мы расскажем, какие конструкции крыш применяют в промышленных комплексах, а также разберем их устройство.

Крыши промышленных зданий делят на чердачный и бесчердачный тип. Плоская кровля, как правило, бесчердачная и выполняется под небольшим уклоном для беспрепятственного отвода осадков. Крыши чердачного типа выполняются в виде скатной конструкции с наклонным углом 30-70 градусов, а также с использованием несущих ферм, панелей и наличием стропил.

Для информации! Тип материалов и устройство несущей конструкции подбирают исходя из технических требований класса взрывобезопасности, огнестойкости и величины пролетов промышленного сооружения.

Кровли промышленных зданий должны обеспечивать следующее:

• безопасность для жизни персонала;
• безопасность промышленного оборудования, производственных процессов;
• сохранять первоначальный вид материалов и готовой продукции;
• поддерживать постоянный нормальный уровень температурного режима и влажность внутри помещения;
• обеспечивать нормальный микроклимат внутри помещения для выполнения всех производственных процессов согласно действующим санитарным нормам и правилам;
• защищать помещение (внутри и снаружи) от негативного воздействия внешних факторов.

Для устройства кровли промышленных сооружений используют специальные покрытия с прослойками или каналами, которые позволяют свободно двигаться воздуху. Когда воздух проходит внутри прослойки, влага испаряется. Такой материал позволяет использовать его при абсолютно разных влажных и температурных режимах.

Крыша и кровля скатного типа

На фото представлена скатная крыша из металлочерепицы.

Скатный тип кровли считается наиболее распространённым не только в промышленном комплексе, но и в малоэтажном строительстве. Устройство кровли позволяет выполнять ее в одно, двух и четырёхскатном виде, такая особенность зависит от предпочтения заказчика и архитектуры комплекса. Основная особенность кровли - наличие уклона более 10 градусов. В ее устройство входит следующее:

• стропильная система вертикального типа, которая фиксируется к стенам строения;
• сплошное основание либо наличие горизонтальной обрешетки, его основная задача, выполнять, роль покрытия либо крепления для финишного покрытия.

К основным преимуществам скатной кровли промышленного здания можно отнести:

• для ее устройства можно использовать практически все строительные материалы (профнастил, металлочерепица, битумная, композитная черепица, фальцевая металлическая кровля);
• обеспечивает высокую защиту строения, а при качественном утеплении и звукоизоляции обеспечивает полную тишину и сохраняет тепло внутри помещения;
• наличие воздушной прослойки выполняет функцию дополнительной теплоизоляции;
• благодаря быстрому испарению влаги, эксплуатационные качества скатной кровли значительно увеличиваются и позволяют длительное время не проводить ремонтные работы;
• обеспечивает постоянный и беспрепятственный доступ ко всей конструкции;
• за счет чердачного помещения полезная площадь значительно увеличивается.

Для информации! Современные панели для устройства скатной кровли выпускаются из водостойкого бетона, он не нуждается в дополнительной гидроизоляции, поэтому материалы рулонного типа не используют.

Крыша и кровля плоского типа

Плоские крыши монтируют для крупных складских помещений, топливно-энергетических комплексов, в лечебных либо учебных учреждениях. К функциональным преимуществам данной конструкции можно отнести, возможность использовать все свободное пространство на ее поверхности. Как правило, на поверхности крыши размещают генераторы, вентиляционные системы и системы кондиционирования. Преимущества плоской кровли:

• простое устройство и небольшое расходование кровельных материалов;
• безопасное передвижение и проведение ремонтных работ;
• простота монтирования, в ее основе лежат железобетонные плиты, сверху которых накладывают кровельный пирог.

Рулонная кровля промышленных зданий

Промышленное строительство скатной или малоуклонного покрытия предполагает использование рулонной кровли. Если помещение планируют отапливать, рекомендуется применять рулонную или мастичную кровлю. Их монтируют с учетом уклона от 1,5 до 12 процентов. Основное преимущество рулонной кровли заключается в:

• обеспечении защиты от растрескивания конструкции;
• обеспечении дополнительной водонепроницаемости;
• исключении образования механических и атмосферных воздействий;
• защите здания от перегревания.

Для информации! Высокий уровень водонепроницаемости в местах воронок достигается за счет наклейки на фланец чаши воронки гидроизоляционного ковра с армированной стеклосеткой, стеклохолстом и нанесенным мастичным слоем.

Устройство системы водоотвода

Водоотводная система является важным элементом в устройстве промышленной крыши. Она бывает внутренняя и наружная. Например, для плоской конструкции выполняют внутреннюю водоотводную систему, ее устройство состоит из обычной трубы-стояка, которая входит в канализационную систему. Вверху стояка имеется воронка с выходом наружу. Крышу монтируют с учетом наклона в сторону воронки не менее 1 градуса. В скатной же крыше монтируются желобы и устанавливаются водосточные трубы.

Для информации! Устройство воронки предполагает ее выведение наружу сквозь небольшое отверстие, стыки и щели которого тщательного герметизируют битумной мастикой.

Как выполнить монтирование водоотводной системы на промышленных сооружениях можно узнать из видеоролика

Выбирая тип кровли промышленного здания, следует учитывать архитектурные особенности будущего сооружения, его географическое местоположение и его прямое предназначение. Устройство кровельных систем рекомендуется выполнять привлекая специалистов, т.к. допущенные ошибки могут привести к травматизму персонала и ущербу промышленного комплекса.