Крыша.

Крыша — один из главных элементов здания, защищающих его от воздействий извне: дождя, снега, мороза, солнечной радиации, пыли, вредных веществ и др. Она должна выдерживать ветровые и снеговые нагрузки, соответствовать противопожарным нормам, а кроме того, выполнять декоративные функции.

Последние десятилетия крыше стали уделять пристальное внимание, так как именно её форма придаёт дому оригинальность, выделяяет его из общей массы собратьев. Красивые и функциональные крыши делают дома величественными, привлекающими взор прохожих и тихую зависть соседей. Крыша способна не только выполнять свои прямые функции защиты от непогоды, но и значительно увеличить жилую площадь дома, его функциональность и удобство. Конечно непростая крыша будет стоить значительно дороже обычной двускатной, но здесь именно тот случай, когда цель оправдывает средства.

Виды крыш.
Крыша состоит из несущей (стропила, обрешетка) и ограждающей (кровля) частей. В одноэтажных домах и коттеджах применяются главным образом скатные крыши с различным уклоном в зависимости от материала кровли. Существует несколько видов скатных крыш (рис. 2):

1. двухскатные, опирающиеся на 2 наружные стены равной высоты;
2. вальмовые, торцевые скаты которых выполнены в виде скошенных треугольников, а боковые — в виде трапеций;
3. односкатные, которые опираются на 2 наружные стены разной    высоты;
4. ломаные (мансардные) двухскатные, каждая плоскость которых представляет собой 2 прямоугольника, соединенных между собой под тупым углом;
5. шатровые, 4 ската которых выполнены в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке;
6. полувальмовые двухскатные, у которых верхние части торцевых стенок срезаны в виде треугольника — вальмы.

Самыми экономичными являются односкатные крыши с уклоном не более 5%: они позволяют максимально использовать внутреннее пространство здания и могут служить потолком в хозяйственных постройках (гаражах, сараях, банях, навесах и т. д.), не требующих его строгой горизонтальности.

Вальмовая крыша лучше, чем все остальные, выдерживает ветровые нагрузки, но ее строительство требует определенных профессиональных навыков.

Рис. 2. Виды скатных крыш:
а — пологая двухскатная; б— крутая двухскатная; в — вальмовая четырехскатная;
г — односкатная; д — ломаная двухскатная; е - шатровая четырехскатная;
ж,з,и — полувальмовые четырехскатные (мансардные)

.

Выбор формы крыши.

Для жилых и садовых домов чаще всего применяются двухскатные и мансардные крыши.

При выборе того или иного типа крыши необходимо учитывать не только ее эксплуатационные, но и декоративно-художественные характеристики. Так, высокая крыша на одноэтажном доме делает его внешний вид более внушительным и привлекательным и позволяет использовать дополнительный объем чердачного помещения. Кроме того, на крутых скатах крыши почти не задерживается снег и вода.

Крутизна скатов крыши зависит от материала кровли, климатических условий и архитектурного решения. Она может меняться в значительных пределах: от 11 до 45° и более. Чем суше и теплее климат, тем более пологой может быть крыша. Чем круче крыша, тем меньше скапливается на ней снега и, следовательно, меньше снеговая нагрузка. При уклоне 45° вес снега практически можно не учитывать. Вместе с тем с увеличением угла наклона резко увеличивается давление ветра на крышу (изменение угла от 11 до 45° увеличивает давление ветра в 5 раз), что вызывает необходимость усиления стропил и обрешетки. Поэтому в районах с сильными ветрами крышу лучше делать более пологой.

 

 

Порядок строительства крыши, последовательность выполнения работ.

Стропильная система.

Несущая часть крыши чаще всего образуется системой деревянных стропил. Главная фигура в стропильной конструкции — треугольник, обеспечивающий наибольшую жесткость. Основной элемент — стропильные ноги, укладываемые вдоль ската и поддерживающие обрешетку. Стропила могут быть наслонными или висячими (рис. 82). Крыши с наслонными стропилами устраивают в домах с внутренними опорными стенами или несущими перегородками. Такие крыши экономичны и довольно просты в изготовлении и эксплуатации. Эти стропила состоят из пары отдельных наслонных стропильных ног, опирающихся нижним концом на вершину наружных стен через подкладку в виде продольного бруса (мауэрлата), прикрепленного к стене, а верхними, соединенными друг с другом концами, — на балку-прогон, передающую нагрузку на внутренние несущие стены через систему стоек. Наслонные стропильные ноги делают из бревен толщиной 12—20 см или досок толщиной 4—10 см. Детали между собой соединяются специальными стропильными гвоздями. Стропила обычно располагают на расстоянии 0,5—1,2 м друг от друга. Для уменьшения прогиба стропильных ног при недостаточной их толщине ставят подкосы из бревен толщиной 13— 15 см, брусьев или парных досок, а при несимметричных внутренних опорах — ригели из пластин сечением не менее 13/2 см, брусьев или парных досок.

Конструкция стропил определяется с учетом:

1. уклона крыши;       
2. длины перекрываемого пролета;
3. сечения стропил и обрешетки;
4. массы кровельного материала и снежного покрова, ветровой нагрузки;
5. расстояния между стропилами.

Рекомендованные параметры элементов стропил приведены в табл. 28—30.
При большой ширине дома и отсутствии промежуточных опор, а также в домах со стенами из сырцовых материалов применяют висячие стропила. Простейшие висячие стропила состоят из стропильных ног (верхнего пояса) и затяжки (горизонтальные балки нижнего пояса), соединенных между собой врубками, поковками и гвоздями. Для предупреждения прогибов стропильных ног (при недостаточной их толщине) между ними вводят ригель. При пролетах более 6 м висячие стропила делаются со стойкой (бабкой) посредине, к которой на стальном хомуте подвешивается затяжка. Затяжка, соединяющая стропильные ноги, компенсирует значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Она может располагаться как у основания стропил (и в этом случае служит балкой перекрытия — именно такой способ наиболее часто используется при строительстве мансардных крыш), так и выше. Чем выше находится затяжка, тем мощнее ей полагается быть и тем надежнее должно быть ее соединение со стропилами.
Висячие стропила изготовляют из бревен, брусьев или досок, затяжки могут быть и металлическими. Подстропильные лежни (мауэрлаты), лежни под стойки и другие части стропил, соприкасающиеся со стенками из каменных и сырцовых материалов, изолируются от них посредством осмолки, прокладки толя и т. п.

Стропила испытывают как постоянную, так и временную нагрузку К первой относится собственный вес стропил, а к последней - снег, ветер и полезная нагрузка. Снеговые и ветровые нагрузки зависят от метеорологических условий в конкретной местности, Расчетная величина снеговой нагрузки — 180 кг/м2 в горизонтальной проекции крыши. В зависимости от влажности и толщины слоя этот показатель может увеличиться до 400—500 кг/м2. При уклоне кровли свыше 60° снеговая нагрузка в расчет не принимается. Расчетная величина ветровой нагрузки — 35 кг/м2. Поправку на ветер вносят в расчеты стропил только при уклоне кровли более 30°. Величины перечисленных нагрузок корректируются путем введения поправочных коэффициентов, учитывающих местные климатические условия. Собственный вес кровли и подкровельной конструкции определяется в соответствии с используемым материалом и размерами всего сооружения. Полезная нагрузка на стропила увеличивается в случае использования конструкции подвешенных к стропильным фермам потолков или при установке на них водяных баков, вентиляционных камер и т. д. Общая устойчивость стропильной системы обеспечивается раскосами, подкосами и диагональными связями (рис. 83), что существенно увеличивает жесткость всей конструкции.
Предварительно подготовленные стропила поднимают на чердачное перекрытие и собирают, используя вспомогательные раскосы и распиловки из досок, которые должны временно поддерживать фермы.