Покрытие здания или крыша верхняя конструкция здания, которая служит для защиты от атмосферных осадков, дождевой и талой воды.
Крыша состоит из двух конструктивных частей: несущей, называемой покрытием, и ограждающей кровли. Несущие элементы крыши должны обеспечивать надежность ее работы в течение всего срока эксплуатации при восприятии различных видов силовых воздействий, из которых важнейшими являются: постоянные нагрузки от собственной массы и массы кровли; временные нагрузки от снега, ветра; нагрузки, возникающие при эксплуатации крыши.
Кровля, защищающая здание от атмосферных осадков, должна быть водонепроницаемой, стойкой к воздействию агрессивных химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе и выпадающих в виде осадков; не подвергаться короблению, растрескиванию, расплавлению; морозостойкой, долговечной, экономичной, индустриальной.
Устройство несущей части крыши
Детали и узлы стропильных систем
В зависимости от выбранного вида стропильной системы, используемые элементы конструкции могут значительно отличаться , однако, существуют детали, которые присутствуют во всех видах крыш.
К основным элементам стропильной системы скатной крыши относятся:
Стропильные ноги, формирующие скаты кровли.
Мауэрлат деревянный брус, закрепляемый на стенах дома и служащий для фиксации на нем нижней части стропильных ног.
Конек это стык каркасов двух скатов. Он обычно является самой высокой горизонтальной линией крыши и служит опорой, на которой закрепляются стропила. Конек может быть сформирован стропилами, скрепленными между собой под определенным углом или же зафиксированными на коньковой доске (прогоне).
Обрешетка это рейки или брус, монтируемые на стропила с определенным шагом и служащие основой для настила выбранного кровельного материала.
Подпорные элементы, куда можно отнеси лежни, прогоны, стойки, подкосы, стяжки и другие детали, служат для повышения жесткости стропильных ног, поддержки конька, связывания отдельных деталей в общую конструкцию.
Кроме упомянутых деталей конструкции, в нее могут быть включены и другие элементы, функции которых направлены на упрочнение системы и оптимальное распределение нагрузок крыши на стены строения.
Стропильная система подразделяется по нескольким категориям в зависимости от разных особенностей своей конструкции.
Виды скатных крыш:
односкатные, их опорой являются две наружные стены, у которых разная высота;
двухскатные, опорой для них служат две наружные стены, у которых равная высота;
полувальмовые (или двухскатные), верхние части торцевых стенок срезаны в форме треугольника (его еще называют вальм);
вальмовые, торцевые скаты такой крыши имеют форму скошенных треугольников, а боковые трапециевидные;
шатровые, четыре ската таких крыш сделаны в форме одинаковых треугольников, которые сходятся в одной точке;
мансардные или ломаные двухскатные крыши, каждая плоскость их это два прямоугольника, которые соединяются между собой под тупым углом.
Рассмотрим поподробнее эти виды.
Самая простая в монтаже и дальнейшей эксплуатации (чистке от снега и загрязнений, ремонте и др.) это односкатная конструкция крыши. Чаще всего односкатные кровельные конструкции применяют для гаражей, беседок, других малых сооружений нежилого назначения. Но можно видеть и дома с такими крышами, преимущественно небольшие, двухэтажные строения со скромной площадью этажа (50-60 м2). В таком случае односкатная крыша является экономным и технически обусловленным выбором.
Конструкция односкатной крыши, несмотря на ее простоту, имеет три варианта исполнения каркаса:
для длины крыши не более 4,5 м — простые наслонные стропила;
для длины свыше 4,5 и до 6 м — наслонные стропила с подкосом
(устраивают подкос в середине стропила там, где действуют максимальные силы момента изгиба);
для длины крыши 6- 7,5 м — стропила со шпренгельной фермой или иными конструкциями ферм.
Устройство односкатной крыши может быть выгодным своей дешевизной. Чердачное помещение в подкровельном пространстве односкатной крыши практически исключается.
2.Двускатная крыша славится своей относительной дешевизной и быстрым монтажом. Ее два ската могут иметь различный уклон и покрываться практически любым кровельным материалом.
Конструкция двускатной крыши может вмещать в себе систему стропил с разнообразными системами стоек-подвесок. Система аттиковых стоек подпирает вертикально, в середину стропил, освобождая большее количество пространства внутри. Стандартная система стропил с центральной подвеской и прямым нижним поясом фермы загораживает все пространство под крышей. Выбор системы зависит от того, какой регион строительства, сколько в нем выпадает осадков, соответственно, какая будет нагрузка на стропила скатов. В лучших случаях можно обойтись бесподвесочной стропильной системой, то есть той, в которой вообще не имеется подпорок.
Устройство двускатной крыши с мансардным этажом выполняется сегодня по современным технологиям с устройством утепления, пароизоляции и теплоотражающих пленочных материалов. При отсутствии жилого мансардного этажа, производят утепление самого перекрытия, а в «пирог» самого ската устраивают гидро-паробарьер. Важно заметить, что кровля такой крыши может быть выполнена не только из современных и традиционных шиферов, черепиц и т. д., а также из исторически традиционных материалов, как солома, камыш, доска и другие.
3.Наиболее устойчивой к ветровым нагрузкам считается низкопарусная (низкой посадки, небольшой высоты можно сказать) вальмовая крыша. Ее часто путают с шатровой, в которой все скаты представлены в виде равнобедренного треугольника, однако это не совсем так. Вальмовая крыша как конструктивный элемент прямоугольной формы здания, представляет собой в большей степени модификацию двускатной, у которой вместо фронтонов по торцевым (более коротким) стенам находятся вальмы треугольные скаты. Они-то и создают лучшую по сравнению с двускатной крышей обтекаемость от порывов ветра и способствуют более ровному распределению климатических нагрузок по всей ее конструкции.
Виды вальмовой крыши довольно разнообразны и в основном, направлены на решение проблемы с монтажом оконных систем, а также с целью улучшить архитектурное разнообразие. Если торцевые скаты (вальмы) выполнены на всю высоту, до нижнего уровня с продольными скатами, то она является классической вальмовой крышей. Другие модификации считаются полувальмовыми (голландского происхождения), так как торцевые скаты простираются на половину длины продольных скатов, или только на верхнюю ее часть. Из таких модификаций бывают крыши с фронтонами, в которых вальма расположена в верхней части крыши и доходит до конька (конструкционную точку в самом верху крыши). Также есть датские полувальмовые крыши, вальмы которых совместимы с продольными скатами в нижнем их окончании, но оканчиваются ниже конька.
Конструкция вальмовой крыши такова, что напоминает двухскатную: стропила с определенным шагом крепятся снизу к мауэрлату, сверху сопрягаются в коньке. Жесткость обеспечивает система раскосов и стояков для стропил это что касается продольных скатов. Вальмовые же скаты имеют диагональные, стропильные ребра, которые сопрягаются с коньком (крыша с фронтоном или классическая вальмовая), к которым крепятся нарожники (также стропила). Датская конструкция имеет горизонтальную опорную доску, которая крепится к месту окончания вальмы верхней его точке. Нарожники крепят к опорной доске, в нижней части к мауэрлату. Таким образом, появляется треугольной формы пространство между коньком и опорной доской, окончанием вальмы, в которое производят монтаж оконного блока.
Устройство вальмовой крыши не имеет отличительных особенностей от остальных: с обустраиваемым мансардным этажом, существуют соответствующие технологические карты «кровельных пирогов». В качестве кровельного материала можно наблюдать случаи, когда используют голландскую черепицу, дабы подчеркнуть стиль и происхождение данной конструкции кровли. Однако в современном строительстве в ход идет практически все: металлочерепица, сендвич-панели, профнастил, битумная черепица и многие другие материалы.
4.В отличие от двускатных или ломаных конструкций, шатровая крыша совершенно не нуждается в наличии фронтона. Это связано с тем, что шатровая крыша может иметь пирамидальную или многогранно-пирамидальную форму, все скаты которой опускаются ниже уровня верхушки стен. Выполняется довольно просто, но существенный минус состоит в том, что под ней оказывается очень мало пригодного для проживания пространства в случае обустройства мансардного этажа.
Виды шатровой крыши отличаются лишь количеством скатов, представляющих собой грани геометрической пирамидальной конструкции. Самая элементарная шатровая крыша четырехгранная классическая пирамида различной высоты (в зависимости от климатологических условий, количества осадков региона), еще одна разновидность восьмигранная. В принципе, граней может быть сколько угодно, и они должны иметь форму равнобедренного треугольника, быть симметричны, формировать общую точку в возвышенности, оканчиваться у стены и тогда это будет считаться классической шатровой конструкцией крыши.
