Крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания, служащая для обеспечения несущих, гидроизоляционных, а в совмещенных крышах и теплых чердаках (мансардах) еще и теплоизоляционных функций.

Крыша должна выдерживать собственную массу, ветровые и снеговые нагрузки, соответствовать противопожарным нормам и нести декоративную миссию.

Различают два вида крыш: чердачные и бесчердачные.

В чердачных крышах между перекрытием и кровлей имеется помещение. В бесчердачных – перекрытие верхнего этажа и кровля объединены в одну конструкцию. Оба вида крыш делают утепленными или холодными.

Верхний элемент крыши, защищающий здание от внешних воздействий: дождя, снега, мороза, солнечной радиации, пыли, вредных веществ, называется кровлей.

Пространство между внутренними поверхностями крыши, наружными стенами и перекрытием верхнего этажа называется чердаком. Он обеспечивает вентилирование конструктивных элементов крыши. Чердачные крыши для большинства зданий выполняют холодными.

Чердачная крыша защищает здание только от атмосферных осадков, а теплоизоляция здания делается на чердачном перекрытии.

Жилой чердак – мансарда. В жилых домах делается отапливаемой либо неотапливаемой – для летних домиков.

По форме крыши делятся:

1. на плоские (рис. 1);
2. скатные (рис. 2).

Рис. 1. Виды плоских крыш в зависимости от типа водосточной системы

Рис. 2. Виды скатных крыш (односкатная, двухскатная)

Плоскость крыши, по которой скатывается вода, называется скатом. Скатные крыши имеют уклон более 8 %, они подразделяются на следующие виды:

1. односкатную, опирающуюся на две наружные стены разной высоты;
2. двухскатную, опирающуюся на две стены равной высоты. Треугольные торцовые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами, если они сделаны из досок, или фронтонами, если они сделаны из камня. Отсюда еще одно название этих крыш – щипцовые;
3. вальмовую, или четырехскатную, – крышу с треугольными скатами (вальмами) по торцовым стенам. Если вальма не доходит до карниза, крыша называется полувальмовой (рис. 3);
4. шатровую, четыре ската которой выполнены в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке;
5. ломаную (мансардную), двухскатную, каждая плоскость которой представляет собой два прямоугольника, соединенные между собой под тупым углом (рис. 4).

Рис. 3. Виды скатных крыш (вальмовая, шатровая)

Рис. 4. Виды скатных крыш (мансардная)

1. Особенности скатных крыш

Форма скатных крыш чаще всего образуется стропильной системой крыши. Стропило (или стропильная нога) – это деревянная балка, основной несущий элемент крыши. В зависимости от способа укладки и условий работы, стропила подразделяют на наслонные и висячие.

Наслонные стропила (рис. 5) получили свое название от слова «настелить» («наслонить», «наслать»). Их концы опираются либо на стены разной высоты (балки раскладывают на стенах с определенным расстоянием (шагом) между собой) либо, например, в двухскатных крышах, один конец стропила лежит на внешней, а другой на внутренней стене или на специальной несущей конструкции, сделанной по этой стене. Стропильные ноги, низом опертые врубкой в мауэрлат, а верхом друг в друга, передают на стены горизонтальную нагрузку (распор) от массы крыши и снега. Для нейтрализации распора мауэрлат, уложенный на стенах, жестко закрепляется. Стропила, упирающиеся в мауэрлат горизонтальной врубкой, а верхом друг в друга, – это, наоборот, безраспорная конструкция, в которой крепление мауэрлата к стене производится конструктивно.

Рис. 5. Система наслонных стропил

Висячие стропила (рис. 6) верхними концами упираются друг в друга и под местом стыка не имеют опоры. Для нейтрализации распора в нижней части висячих стропил устанавливают дополнительный элемент – затяжку. Таким образом, висячие стропила образуют треугольник, нижний элемент которого работает на растяжение, а на стены передается только вертикальное напряжение от массы крыши и снега.

Рис. 6. Система висячих стропил

Форма скатных крыш не всегда определяется стропильной системой. Скаты крыш можно образовывать фронтонами стен и использованием слег. Слега – несущий элемент крыши, балка, уложенная параллельно верху стен. Такие крыши называются бесстропильными, а несущие фронтоны стен – самцами. Бесстропильные крыши (рис. 7) чаще всего применяются в деревянном рубленом домостроении. Однако замена материала слег дерева металлом позволяет использовать их в домах со стенами из мелкоштучных материалов.

Рис. 7. Бесстропильная система

В зданиях, стены которых сделаны из кирпича, бетона, пеноблоков или других влагопередающих материалов, пятка стропильных ног опирается на стены через деревянную балку, называемую мауэрлатом. А он, в свою очередь, отделяется от стены слоем рулонной гидроизоляции из рубероида, гидроизола или других подобных материалов. Для вентилирования подкрышного пространства и профилактики загнивания стропил и мауэрлата, а также для осмотра и возможного ремонта верх мауэрлата устанавливают на стены на высоте не менее 300 мм и не более 500 мм от перекрытия.

В конструкциях крыш с наслонными стропилами под опирание верха стропил часто выполняют различные несущие деревянные конструкции: стойки или фермы. Под них, как и под мауэрлат, тоже делается гидроизоляция и укладывается деревянная балка, которую, в этом случае, называют лежнем. И мауэрлат, и лежень монтируются в горизонт, но они могут быть уложены на разных высотах. Низ лежня делают на высоте не более 400 мм от верха перекрытия.

2. Конструктивные элементы наслонных стропильных систем

Наслонные стропильные системы просты по устройству и выполнению, они долговечны, так как работают в условиях сквозного проветривания, что в значительной степени устраняет возможность их загнивания. Покрытия по наслонным стропилам состоят из следующих основных конструктивных частей: настила, или обрешетки, стропильных ног и подстропильной конструкции.

Стропильная система односкатной крыши состоит из отдельных стропил, опирающихся концами на противоположные стены здания (рис. 8, 9, 10).

Рис. 8. Стропильная система односкатной крыши (однопролетные здания)

Рис. 1. Стропильная система односкатной крыши (двухпролетные здания)

Рис. 10. Стропильная система односкатной крыши (трехпролетные здания)

Стропильная система двухскатной крыши (рис. 11) состоит из пары отдельных наклонных стропильных ног, опирающихся нижним концом на стены, а верхним на подстропильную систему – прогон, поддерживаемый стойками. Обязательное условие для наслонных стропил – опора под коньковым концом стропильной ноги.

Рис. 11. Стропильные системы двухскатных крыш

С увеличением длины пролета возникает опасность прогиба или выворачивания стропил, поэтому подстропильная система усложняется: стропила подпирают дополнительными деревянными элементами,

называющимися стойками, и подстропильными ногами (подкосами). Подстропильные ноги, дополнительные стойки и прогоны (несущие балки) не только не дают стропильной ноге прогнуться или вывернуться, но и увеличивают ее несущую способность. Стропила одного и того же сечения, сделанные с разгружающими конструкциями, способны нести большую нагрузку, чем стропила, установленные без этих конструкций.

Мауэрлат изготавливают из досок 50×150 мм или бруса 100×150 мм (150×150 мм) (рис. 12). Его назначение – принять нагрузку от массы крыши, равномерно распределить ее и передать на стены.

Рис. 12. Установка мауэрлата на наружную стену

Обязательное условие установки наслонных стропил – обеспечение их верхней части опорой. В односкатных крышах этот вопрос решается просто: стены строятся разной высоты, на них укладываются мауэрлатные балки, на которые, в свою очередь, настилаются стропила. В двухскатной крыше можно поступить так же: выстроить внутреннюю стену на требуемую высоту и уложить на нее мауэрлат. Затем на низкие внешние и высокую внутреннюю стены разложить стропила. Однако это решение ограничивает варианты планировок чердачного помещения, которое все чаще используют как мансарду.

Для обычных чердачных крыш этот вариант не выгоден, так как требует значительных финансовых затрат на возведение высокой внутренней капитальной стены. Поэтому на чердаке внутреннюю стену заменяют горизонтальной балкой, установленной на подпорках или опертой на противостоящие друг другу фронтоны стен. Горизонтальную балку, уложенную на крыше, называют прогоном (рис. 13).

Рис. 13. Установка прогона

Если прогон проходит сквозь стену, то в месте опирания на стену его тоже обматывают гидроизоляционным материалом. Балки пропускают сквозь стены из архитектурных соображений затем, чтобы обеспечить свес кровли над фронтонами (рис. 16), хотя его можно достичь и выносом за стену обрешетки.

Рис. 16. Установка консольного прогона

Прогон опирают на стойки. Стойки изготавливают из деревянного бруса, который нижним концом опирают на лежень или деревянную подкладку, а их, в свою очередь, укладывают на кирпичные столбики. В зданиях со сборным железобетонным перекрытием кирпичные столбики являются частью и продолжением внутренней несущей стены, но их можно делать и прямо на железобетонных плитах перекрытия.

Лежень можно укладывать и без столбиков, прямо на внутреннюю стену или на перекрытие с горизонтальным выравниванием деревянными подкладками. Во всех случаях под лежень (между ним и стеной, между ним и кирпичными столбиками или перекрытием) укладывается рулонная гидроизоляция.

Стойки не обязательно размещать прямо под стропилами. Обычно шаг размещения стропил составляет от 60–80 см до 1,2–1,5 м, устанавливать так часто стойки, удерживающие прогон, не имеет смысла, поэтому их обычно делают по длине досок или бруса, идущего на изготовление прогона. Простейшая подстропильная конструкция выглядит, как прямоугольная рама, состоящая из верхнего пояса – прогона, нижнего пояса – лежня, вертикального заполнения – стоек и нескольких ветровых связей, которые делают из доски толщиной 40–50 мм (рис. 17).

Например, подстропильную конструкцию длиной 9 м можно сделать из двух брусьев длиной по 4,5 м и трех стоек, стыкуя брусья по длине на средней стойке, либо из двух брусьев и одной стойки, если есть возможность опирания концов прогона на стены фронтонов. Такой прогон называется разрезным.

Рис. 17. Варианты подстропильных конструкций

Стропила, опертые на две опоры без каких-либо дополнительных упоров, применяются для односкатных крыш пролетом 4,5 м или двухскатных пролетом до 9 м (рис. 18).

Рис. 18. Наслонные стропильные системы без подкосов

Для придания стропильной системе устойчивости в нее вводят горизонтальную схватку.

Еще одним элементом стропильной системы, служащим опорой стропильной ноги, является подкос, другое название – подстропильная нога. Устанавливается под углом к горизонту не менее 45° и превращает стропило из однопролетной балки в двухпролетную неразрезную балку. Это позволяет уменьшить сечение стропильной ноги при той же нагрузке, а пролет, перекрываемый двухскатной крышей, увеличить до 14 м (рис. 19).

Рис. 19. Наслонные стропильные системы с подкосами и схваткой

В зданиях, имеющих две продольные внутренние несущие стены, либо в которых внутренние несущие стены расположены поперек здания, используют две подстропильные конструкции, состоящие из

сквозных прогонов (балок, уложенных вдоль крыши), опертых через брусья стоек на лежень и далее на внутренние стены (рис. 20).

Рис. 20. Стропильная система для зданий с двумя внутренними несущими стенами

На вальмовых крышах и крышах с ендовами необходимо устанавливать стропила, направленные к углам стен (внешним или внутренним). Эти стропильные ноги называются диагональными, или накосными. Диагональные стропила длиннее обычных, кроме того, на них опираются укороченные стропила скатов (стропильные полуноги), которые называются нарожниками.

Поэтому накосные стропила, как правило, несут нагрузку примерно в полтора раза большую, чем обычные стропила. Сдваивание стропил позволяет применять для устройства накосных стропил те же доски, что и для обычных стропил. Применение досок одной высоты для изготовления всех видов стропил упрощает конструктивные решения узлов крыши.

Опора под накосную стропильную ногу – это обычный подкос либо стойка из двух спаренных досок или бруса. Стойку опирают через деревянную подкладку и гидроизоляционный слой прямо на перекрытие, если оно из железобетонных плит и проверено на сосредоточенную силу. Подкос устанавливают под углом к горизонту 45–53°, а низ его упирают в лежень. Угол установки подкоса не играет решающей роли, главное условие заключается в том, чтобы подкос поддерживал стропило в месте максимального сосредоточения нагрузки (рис. 21).

Рис. 21. Место установки дополнительных опор под диагональные стропила

Диагональные стропила, перекрывающие пролет до 7,5 м, подпираются только подкосом в верхней части пролета. Если накосное стропило перекрывает пролет до 9 м, в нижней части (l/4) устанавливают еще одну опору: стойку (если позволяет перекрытие) либо шпренгельную ферму (рис. 22).

Под стропило длиной более 9 м желательно ввести третью опору по центру, здесь можно установить только стойку, значит, перекрытие должно быть железобетонным и проверенным на сосредоточенную силу либо в его конструкцию включают балку, на которую можно будет опереть стойку.

Рис. 22. Виды шпренгелей

Общий вид шпренгельной фермы показан на рис. 23.

Рис. 23. Шпренгельная ферма

Накосные стропила, расположенные в ендовах, подпереть шпренгельной фермой нельзя, так как угол стен, образующий ендову, внутренний, поэтому их подпирают стойками либо, если не позволяет перекрытие, подкосами. В этом случае, в отличие от диагонального стропила вальмы, максимальная нагрузка приходится на нижнюю часть стропильной ноги. Сюда и нужно упирать подкос (см. рис. 21).

Еще одним элементом стропильной системы являются кобылки. Кобылка представляет собой используемый для удлинения стропильной ноги отрезок доски, применяемый при обустройстве свеса кровли (рис.104). Ее используют в случаях, когда длина досок для изготовления стропил оказывается недостаточной. Свес кровли предназначен для отведения со стен воды и предотвращения их намокания талыми и дождевыми водами, которые стекают на них с крыши.

Рис. 24. Устройство кобылок

Если возводится такая кровля – кобылки монтируют с отступом от стены, составляющим как минимум 40 см. Доска, используемая для их изготовления, должна иметь меньшую ширину, чем доска, из которой изготовлены стропила. Так, при изготовлении стропил из досок сечением 150×50 мм для изготовления кобылок берут доску, сечение которой составляет 100×50 мм и т. д.

Преимущества применения кобылок в процессе монтажа системы стропил:

1. можно использовать древесину меньшей длины при их изготовлении;
2. как подъем стропил, так и их монтаж на мауэрлат облегчается за счет уменьшения массы стропильной конструкции;
3. выведение линии карнизного свеса значительно проще при использовании легких коротких кобылок, чем при использовании стропильных ног;
4. в случае повреждения или гниения кобылки ее можно заменить, не производя разборку всей кровли.

3. Кровля

Верхний элемент крыши, защищающий здание от внешних воздействий: дождя, снега, мороза, солнечной радиации, пыли, вредных веществ, называется кровлей.

Кровля – оболочка крыши или покрытия здания, подвергающаяся атмосферным воздействиям. Главной ее функцией является отвод дождевой и талой воды. Главными свойствами кровли являются легкость, долговечность, экономичность в изготовлении и эксплуатации.

Кровля состоит из несущего слоя (обрешетки, сплошного настила), который держится на несущей конструкции крыши, слоев изоляции и покрытия, охраняющего изоляцию от воздействия окружающей среды. Кровля может быть в разной степени утеплена. С внутренней стороны конструкций крыши может применяться пароизоляция, чтобы избежать негативных последствий конденсата.

Так как кровля напрямую подвергается воздействиям окружающей среды, она должна быть водонепроницаемой, влагоустойчивой, стойкой к агрессивным химическим веществам, солнечной радиации и резким перепадам температуры, не должна подвергаться короблению, растрескиванию, не должна деформироваться, нагревшись от солнца.

Выбирая кровельный материал, нужно четко представлять себе назначение здания (жилое, вспомогательное), желаемую долговечность самого здания и кровельного покрытия, а также конфигурацию крыши, диктуемую эстетическими и практическими соображениями.

Критериями для выбора конкретного кровельного материала в таком случае будут:

1. соответствие материала конфигурации крыши;
2. cоответствие долговечности материала планируемой долговечности крыши, в особенности стропильной системы, вместе с обрешеткой и здания в целом;
3. cоответствие материала эстетическим требованиям застройщика;
4. cоответствие материала экономическим возможностям застройщика.

Рассмотрим различные виды кровли.

1. Металлочерепица – один из самых популярных видов кровли в строительстве. Она сделана методом прокатки стального оцинкованного листа с цветным полимерным покрытием. Внешне этот кровельный материал немного напоминает традиционную черепицу, но он на порядок легче (около 5,5 кг/м²). Для монтажа подойдут обычные стропила и обрешетка, к которой металлочерепица крепится кровельными саморезами. Срок службы – до 40–50 лет.

Кровельные покрытия из панелей металлочерепицы применяются для зданий, имеющих уклон ската кровли от 15–20°.

Необходимо отметить, что установка гидроизоляции в подкровельном пространстве (пленка, прижатая рейками контробрешетки) для металлочерепичных крыш является обязательной. Ее необходимость продиктована свойством материала. По стропилам укладывается гидроизоляционная пленка и прижимается брусками контробрешетки, а уже на них укладывается обрешетка. Контробрешетка служит и для закрепления гидроизоляционного ковра, и для создания воздушного продуха.

При монтаже кровли важную роль играет правильный расчет шага обрешетки, который определяется длиной волны металлочерепицы (рис. 25). Погрешности в расчете могут повлечь за собой смещение всего несущего сооружения по отношению к месту оптимального крепления кровельного настила на саморезы.

Рис. 25. Расчет шага обрешетки под кровлю из металлочерепицы

Вариант устройства карнизного свеса крыши с покрытием из металлочерепицы показан на рис. 26.

Рис. 26. Вариант устройства карнизного свеса крыши с покрытием из металлочерепицы

Общий вид кровли из металлочерепицы представлен на рис. 27.

Рис. 27. Кровля из металлочерепицы

2. Кровельный профилированный настил – прокатанный только в продольном направлении стальной лист. Бывает оцинкованный и с полимерным покрытием. Наибольшим спросом пользуется в коммерческом строительстве: гаражи, ангары, применяется в частном секторе при бюджетном строительстве.

Для крыш жилых домов обычно применяются профильные листы с мелким гофром либо волнистый профнастил, так они меньше напоминают крышу производственного здания.

Для обрешетки подходят доски 32×100 мм при шаге стропил 900 или 1200 мм. Для более точного определения толщины обрешетки следует сделать расчет по прогибу и несущей способности решетин для конкретных значений снеговой нагрузки и шага стропил.

В табл. 1 даны минимальные допустимые размеры сечения решетин при заданном шаге обрешетки и стропил. Под снегоупорами и в других местах скопления снега следует шаг обрешетки уменьшить.

Таблица 1. Сечения обрешетки в зависимости от уклона крыши и шага стропил, мм

Шаг обрешетки, мм	Уклон скатов крыши
	1:1		1:1,5		1:3 и более пологие
	шаг стропил 0,9 м	шаг стропил 1,2 м	шаг стропил 0,9 м	шаг стропил 1,2 м	шаг стропил 0,9 м	шаг стропил 1,2 м
250	22×100	25×100	22×100	25×100	22×100	32×100
300	22×100	25×100	22×100	32×100	25×100	32×100
400	22×100	32×100	22×100	32×100	25×100	38×100
450	22×100	32×100	25×100	32×100	32×100	38×100
600	25×100	32×100	25×100	32×100	32×100	38×100
750	32×100	38×100	32×100	38×100	32×100	50×100
900	32×100	38×100	32×100	38×100	38×100	50×100
1200	32×100	50×100	32×100	50×100	38×100	50×100
1500	50×100	50×100	50×100	50×100	50×100	50×100

Общий вид кровли из профнастила показан на рис. 28.

Рис. 28. Кровля из профилированного настила

3. Фальцевая кровля – самый известный вид металлической кровли. Ее делают прямо на объекте «картинами», равными длинам скатов кровли. Для изготовления фальцевой кровли используются металлы: сталь, медь, титан-цинк и пр. Эта кровля широко применялась в городском строительстве прошлого века, в основном в виде обычной оцинковки либо окрашенной черной жести. Главным недостатком фальцевых кровель из жести и оцинковки является необходимость их периодической покраски. Даже оцинкованное, но неокрашенное железо уже через 10 лет после начала эксплуатации превращается из блестящего в пятнисто-серое. Медные кровли лишены этого недостатка. Кровля со временем только темнеет и приобретает благородный вид.

Общий вид фальцевой кровли показан на рис. 29.

Рис. 29. Фальцевая кровля

Названные три материала легко монтируются, длительное время сохраняют физические свойства. Кроме того, они обладают небольшой массой (4–6 кг/м²), что позволяет значительно упростить стропильную систему. К недостаткам можно отнести необходимость дополнительной звукоизоляции и высокую вероятность конденсирования водяных паров на внутренней стороне кровли.

4. Керамическая черепица считается элитным видом кровли. Насчитывается приблизительно 14 видов керамической черепицы: плоская ленточная, штампованная, голландская и другие виды. К ее недостаткам относят: большую массу (50–60 кг/м²), что требует мощной стропильной системы, трудоемкость при изготовлении, хрупкость (большой недостаток при монтаже), а также высокую стоимость

(и монтажа, и самого материала). Срок службы кровли – 60–80 и более лет.

Общий вид кровли из керамической черепицы показан на рис. 30.

Рис. 30. Кровля из керамической черепицы

5. Цементно-песчаная черепица изготавливается методом проката полусухой смеси, в состав которой входят портландцемент, кварцевый песок, щелочные пигменты и вода. На сформованный материал наносят состав на акриловой основе, уплотняющий поверхность и улучшающий внешний вид плиток. Она дешевле керамической, но при этом по ряду показателей практически ей не уступает. Отличается длительным сроком службы, но, как и керамическая черепица, довольно тяжелая (около 40 кг/м²).

Для обрешетки под цементно-песчаную черепицу используется пиленый брусок хвойных пород без обзола и проходных сучков, отвечающий требованиям СТБ EN 1382–2009 «Деревянные конструкции», имеющий влажность не более 25 %.

Обычно на стропилах, установленных с шагом не более 75 см, для устройства обрешетки применяются бруски сечением 30×50 мм, на стропилах с шагом не более 90 см – бруски сечением 40×50 мм, для стропил с шагом не более 110 см – бруски сечением 50×50 или 40×60 мм.

Шаг обрешетки на свесе карниза (шаг у свеса) следует измерять по наружным граням брусков 1 и 2 (рис. 31), последующие шаги обрешетки измеряются по верхним граням набиваемых брусков. Шаг между решетинами 1 и 2 должен составлять от 32 до 39 см. Этот размер не является расчетным и зависит только от положения черепицы нижнего ряда относительно водосточного желоба либо соблюдения размера свободного свеса кровли.

Нависание черепицы нижнего ряда над водосточным желобом либо свободный свес должен составлять не более 7 см или 1/3 диаметра желоба и достигается регулировкой положения установки бруска 2. После фиксации брусков 1 и 2 устанавливается верхний брусок 3 на расстоянии 3 см от конька. Для более качественного устройства конька при увеличении угла наклона крыши более 30° расстояние можно уменьшить до 2 см.

Измеряется расстояние от верхней грани бруска 2 до верхней грани бруска 3. Данный размер является расчетным для последующего определения шага обрешетки на этом скате. Конкретная величина шага обрешетки будет находиться в интервале 31,2–34,5 см и зависит от уклона ската. На многоскатных крышах шаг обрешетки рассчитывается отдельно для каждого ската.

Рис. 31. Расчет шага обрешетки под цементно-песчаную кровлю

Стрелки в таблице (см. рис. 31) указывают диапазон величины шага обрешетки. На скатах с уклоном менее 22° шаг обрешетки составляет от 31,2 до 32,0 см. Для ската с уклоном от 22 до 30° шаг обрешетки – не более 33,5 см. На скатах с уклоном более 30° шаг обрешетки – не более 34,5 см. Для более экономного использования кровельного материала необходимо рассчитывать минимальное количество рядов обрешетки с максимально допустимым значением шага, указанным в таблице, для данного уклона ската.

Далее наносится разметка шага обрешетки. Для более точной разметки наносятся метки в плоскости бруска крепления ветрозащитной или гидроизоляционной мембраны, начиная от верхней грани бруска 2 в направлении бруска 3. Величина шага должна оставаться неизменной по всей длине стропила.

При расчете шага и устройстве обрешетки для цементно-песчаной черепицы на треугольном скате производят следующие действия.

Для установки одной или нескольких черепиц верхнего ряда на треугольном скате отрезают брусок обрешетки 3 длиной 12–14 см. Закрепляют его с помощью гвоздей или саморезов на стропила в верхней части треугольного ската (рис. 32) на расстоянии около 5 см от точки их пересечения. Указанная величина (5 см) является приблизительной и может отличаться в зависимости от угла вальмы.

Рис. 32. Расчет шага обрешетки на вальмовой крыше

Снятие размера для расчета производится по геометрической высоте треугольника вальмы. В остальном расчет шага обрешетки делается аналогично расчету шага для прямоугольного ската.

Конструкция карнизного свеса крыши из цементно-песчаной черепицы (рис. 33) должна полностью соответствовать техническим требованиям, необходимым для правильной эксплуатации всей крыши в целом, таким как: сбор воды, доступ воздуха в подкровельное пространство для вентиляции крыши, эстетическая привлекательность (подшивка свеса).

Рис. 33. Варианты устройства карнизного свеса крыши с покрытием из цементно-песчаной черепицы

Для оформления фронтонных свесов (рис. 34) применяются боковые цементно-песчаные черепицы либо устраивается фронтон традиционным способом – с помощью лобовых досок. Величина свеса обрешетки на фронтоне без выноса несущих конструкций – не более 30 см.

Рис. 34. Варианты оформления фронтонного свеса крыши с покрытием из цементно-песчаной черепицы

Общий вид крыши из цементно-песчаной черепицы показан на рис. 35.

Рис. 35. Кровля из цементно-песчаной черепицы

6. Полимер-песчаная черепица устойчива к перепадам температуры, воздействию ультрафиолетового излучения, долго сохраняет цвет, ударопрочна, долговечна. Важным достоинством полимерпесчаной черепицы является небольшая масса (20–25 кг/м²).

Общий вид крыши из полимер-песчаной черепицы показан на рис. 36.

Рис. 36. Кровля из полимер-песчаной черепицы

7. Битумная черепица представляет собой гибкие пластины из стекловолокна или стеклохолста, пропитанные модифицированным битумом. Сверху накатывают или наплавляют минеральный цветной гранулят, снизу ее покрывают слоем самоклеящегося битума. Битумная кровля имеет широкую цветовую гамму, позволяет добиться высокого эстетического эффекта. Материал можно применять для крыш любой сложности и формы. Кроме того, этот вид черепицы имеет небольшую массу (8–10 кг/м²). Материал имеет малый процент отходов, хорошие звукоизоляционные свойства, так как он кладется на сплошную обрешетку. Однако это является недостатком битумной черепицы – для ее использования необходима сплошная, ровная, сухая и чистая обрешетка (влагостойкая фанера, качественная доска), что требует дополнительных материальных затрат. Срок службы битумной черепицы составляет 25–30 лет.

Под кровли из битумных плиток применяется сплошная обрешетка: из ориентированно-стружечных плит (ОСП-3); фанеры повышенной влагостойкости (ФСФ); шпунтованных или обрезных досок с влажностью не более 20 %, отсортированных по толщине. При использовании в качестве обрешетки обрезной доски зазор между досками должен составлять 3–5 мм. Рекомендуется применять древесину хвойных пород.

В зависимости от шага стропил применяется различная толщина сплошного деревянного настила (табл. 2, рис. 37).

Таблица 2. Толщина сплошной обрешетки в зависимости от шага стропил

Шаг стропил, мм	Толщина ОСП-3, мм	Толщина фанеры ФСФ, мм	Толщина доски, мм
300	9	9	–
600	12	12	20
900	18	18	23
1200	21	21	30
1500	27	27	37

Рис. 37. Варианты устройства сплошной обрешетки под мягкую черепицу

Пример устройства карнизного свеса крыши с покрытием из битумной черепицы показан на рис. 38.

Рис. 38. Вариант устройства карнизного свеса крыши с покрытием из битумной черепицы

Общий вид кровли из битумной черепицы показан на рис. 39.

Рис. 39. Кровля из битумной черепицы

8. Шифер (волнистые асбестоцементные листы) распространен и в настоящее время в качестве кровельного материала благодаря низкой цене. Его производят армированием цементного камня тонкими волокнами асбеста. Это дешевый, простой в укладке, стойкий к атмосферным воздействиям материал. Срок его эксплуатации – до 50 лет. Масса материала в зависимости от вида шифера составляет от 7 до 14 кг/м².

Шиферные кровли рекомендуется предусматривать одноили двухскатными, возможно более простой формы (без ребер и разжелобков), используя преимущественно рядовые листы основных размеров.

Для устройства кровель используются асбестоцементные волнистые листы по СТБ 1118–2008 «Листы асбестоцементные волнистые и детали к ним. Технические условия». При этом для кровель гражданских зданий рекомендуется преимущественно применять асбестоцементные листы профиля 40/150.

На «холодных» крышах сначала на стропила натягивается гидроизоляция и прижимается брусками, по которым делается обрешетка. На «теплых» мансардных крышах сначала выполняется проектное утепление с установкой мембран либо гидропароизоляционных пленок. Затем делается обрешетка по той же схеме, что и в «холодных» крышах.

Волнистые листы укладывают по разреженной обрешетке из брусьев сечением 60×60 мм, шаг которых выбирают таким, чтобы каждый лист лежал на трех брусках. Шаг брусков обрешетки должен составлять не более 750 мм (рис. 40).

Асбестоцементные волнистые листы к обрешетке крепят шиферными гвоздями либо обычными оцинкованными гвоздями или шурупами и частично противоветровыми скобами из расчета по две на лист. Шурупы и оцинкованные гвозди должны быть в комплекте со стальными оцинкованными шайбами и мягкими резиновыми или полимерными прокладками. Отверстия под крепежные элементы нужно просверливать, а не пробивать. Диаметр отверстий делают на 1–3 мм больше диаметра стержня крепежного элемента. В районах с сильными ветрами предусматривают дополнительное крепление листов шифера противоветровыми скобами, а гвоздевое крепление заменяется креплением винтами (саморезами).

Карнизный свес кровли из асбестоцементных листов делают равным 100 мм, более длинный свес обломит снегом. Более короткий не обеспечит отвод воды от деревянных конструкций крыши, ветер будет срывать дождевые капли и бросать их на стену и низ крыши.

Рис. 40. Шаг обрешетки под шифер

Общий вид крыши из волнистых асбестоцементных листов показан на рис. 41.

Рис. 41. Кровля из волнистых асбестоцементных листов

9. Еврошифер представляет собой волнистые битумизированные волокнистые кровельные листы с малой массой (3–4 кг/м²) и хорошей гибкостью. Материал легко и быстро монтируется. Срок службы кровли составляет не менее 30 лет. За счет богатой цветовой гаммы еврошифер красивее шифера.

Укладка еврошифера не требует никакой специальной подготовки. Материал легко режется ручной пилой и крепится специальными гвоздями с уплотняющей шляпкой. Для монтажа еврошифера достаточно одного человека.

Обычно для устройства кровли из волнистых битумных листов на пологих крышах с уклоном от 5 до 10° (от 1/11 до 1/6) необходимо выполнять сплошную обрешетку из досок, влагостойкой фанеры или плит OSB (ОСП). Термин «сплошная обрешетка из досок» совсем не означает, что доски должны быть плотно прижаты друг к другу, наоборот, при настиле между ними оставляют зазор до 5 см. Можно использовать необрезной тес с обязательным снятием обзола, при этом направление укладки чередуется от комля к вершине и от вершины к комлю. Нахлест листов еврошифера друг на друга при таком уклоне делается равным 300 мм, боковой нахлест – 2 волны (рис. 42).

Рис. 42. Сплошная обрешетка под еврошифер с уклоном ската от 5 до 10°

На крышах с уклоном скатов от 10 до 15° (от 1/6 до 1/4) устраивается обрешетка из деревянных брусков сечением 40×50, 50×50 мм и шагом установки 450 мм по осям. Фронтальный нахлест листов при этом делается равным 200 мм, боковой – 1 волна (рис. 43).

На крышах с уклоном от 15° и выше (от 1/4 и меньше) шаг брусков обрешетки может быть увеличен до 60 см по осям. Фронтальный нахлест – 170 мм, боковой – 1 волна. В районах с большой снеговой нагрузкой или с потенциально большими заносами снега на крыше интервал между рейками обрешетки нужно оставить прежним – 45 см (рис. 44).

Рис. 43. Обрешетка под еврошифер с уклоном ската от 10 до 15°

Рис. 44. Обрешетка под еврошифер с уклоном ската более 15°

Общий вид крыши из еврошифера показан на рис. 45.

Рис. 45. Кровля из еврошифера

10. Керамопласт является одним из представителей группы полимерных материалов, перспективным, экологически чистым материалом нового поколения. Внешне листы керамопласта могут имитировать любое кровельное покрытие: натуральный шифер, еврошифер, металлочерепицу или черепицу. Кровельный материал имеет малую массу (5,5 кг/м²), тем самым позволяет обеспечить при проектировании меньшую массу конструкций. Керамопласт обладает прочностью, в 10 раз превышающей прочность асбестоцементных листов, и гибкостью, сопоставимой с гибкостью еврошифера. Долговечность – 55 лет.

Общий вид кровли из керамопласта представлен на рис. 46.

Рис. 46. Кровля из керамопласта

4. Слуховые окна

Слуховое окно – окно в кровле здания, предназначено для естественного освещения и проветривания чердачных помещений, иногда для выхода на крышу.

В зависимости от типа крыши над слуховым окном их подразделяют на следующие разновидности (рис. 47):

• слуховое окно с плоской крышей. Оно подходит для случаев, когда на чердаке необходимо побольше света и свежего воздуха. Для такого окна предусматривается водосток, поэтому его делают с наклоном кровли от 5 до 15°;
• четырехугольное слуховое окно с односкатной крышей. Очень похоже на предыдущий вид. Основное различие заключается в том, что это слуховое окно имеет угол наклона от 15° и выше. Крыша у таких окошек может быть прямоугольной, торцовой и в виде трапеции;
• слуховое окно с двухскатной крышей. Такое окно доставит наибольшее количество света в подкровельное пространство;
• треугольное слуховое окно;
• полукруглое слуховое окно. Изогнутая форма боковых стенок такого слухового окна позволяет гармонично вписать односкатную крышу в основную кровлю и придать всему зданию особенный, необычный внешний вид;
• стеклянное слуховое окно, или зенитный фонарь. Лучше всех пропускает свет на чердак или мансарду и смотрится как внутри, так и снаружи очень красиво.

Жестких правил проектирования слуховых окон нет, так как их расположение и размеры зависят от индивидуальных представлений проектировщика, актуальных тенденций в архитектуре и того, какую функцию будет нести это окно – декоративную или практическую. Требования здесь больше распространяются на эстетическую сторону этого элемента кровли. Слуховое окно должно гармонично смотреться в общем плане здания: не располагаться слишком близко к коньку или карнизу крыши, а также к фронтонам (боковым сторонам).

Важно выдерживать минимальное расстояние между двумя слуховыми окнами – 0,8 м. Меньшее расстояние усложняет укладку кровельного покрытия и последующие профилактические осмотры кровли. Кроме того, в узких местах возможно образование снеговых мешков. Также при проектировании слуховых окон необходимо грамотно учитывать гидро- и теплоизоляцию, защиту от таяния снега, защиту деревянных конструкций.

Рис. 47. Формы слуховых окон: а – треугольное; б – полукруглое; в – прямоугольное; г – полигональное; 1 – остекленный переплет; 2 – жалюзийная решетка

5. Угол наклона крыши

Угол уклона кровли – один из важнейших параметров, учитываемых при строительстве того или иного здания. При его расчетах следует в первую очередь опираться на качество используемых материалов, а также климатические условия в зоне строительства.

Чем больше в сезон выпадает осадков, в основном речь идет о снеге, тем более значительным нагрузкам подвергается кровля. Что касается угла наклона, то при его величине в 45° отпадает необходимость производить расчет снеговой нагрузки. Под тяжестью собственной массы осадки просто сходят с кровли.

Вторым немаловажным фактором является воздействие на крышу ветровых потоков, под влиянием которых кровля приобретает эффект «паруса». Например, при изменении уклона от 11 до 45° показатель воздействия возрастает в пять раз, что требует значительного увеличения прочности всех несущих конструкций.

Климатический фактор выполняет важную, но отнюдь не единственную роль. При строительстве кровли немалое значение имеет и качество строительных материалов. Кроме того, стоит учитывать и тип кровли, наличие в ней гидроизоляции, теплоизоляции, оборудование дополнительных слоев и многое другое.

В немалой степени угол уклона зависит и от того, будет ли эксплуатируемой крыша или нет.

Разные виды кровли требуют применения и разного, соответствующего их характеристикам материала. Так, например, при строительстве многощипцовых или вальмовых крыш лучше всего подойдут более пластичные материалы, такие как металлочерепица, профнастил или же оцинкованное железо, возможно применение битумных покрытий. Для более простых видов крыш подойдут шифер и черепица. Черепицу используют в последнее время редко, так как она требует обустройства прочных несущих конструкций, при этом угол уклона составляет от 30 до 60°.

В немалой степени влияет угол наклона и на стыки между листами покрытия. При небольшом уклоне в швы будут забиваться опавшие листья, а также семена растений. С течением времени и под влиянием атмосферных осадков семена могут прорастать, побеги растений, раздвигая элементы кровли, станут разрушать ее целостность, приводя крышу в негодность. Чтобы этого избежать, следует увеличить как угол уклона, так и площадь перехлестов листов покрытия.

Таким образом, делаем вывод о том, что угол уклона крыши – величина очень важная.

Ниже приведена схема, на которой показаны допустимые типы кровельных покрытий для различных углов крутизны ската крыши (рис. 48).

Величина крутизны ската на диаграмме показана в трех различных вариантах – в градусах и в соотношении высоты подъема (ΔН) к базовой длине (D или L), которая, в свою очередь, может быть выражена в дробном соотношении или в процентах. По данной схеме возможен перевод одних единиц измерения в другие. Числами в кружках обозначены типы кровельного покрытия, а стрелка, идущая от них, указывает на минимально допустимую величину уклона кровли, при которой их можно использовать.

① Покрытие из дранки, щепы, натурального гонта.

② Натуральная штучная черепица, сланцевые и битумно-полимерные плитки.

③ Плоская крыша: не менее четырех слоев рулонного покрытия на битумной основе с внешней посыпкой из мелкофракционного гравия, утопленного в расплавленную мастику.

④ То же самое, но достаточно трех слоев материала с обязательно посыпкой.

⑤ То же самое, но без обязательной гравийной засыпки.

⑥ При использовании рулонного материала – два слоя, нанесенных на мастику «горячим» способом. Допускается применение металлочерепицы или некоторых типов профнастила.

⑦ Асбестоцементные шиферные волнистые листы усиленного профиля.

⑧ Глиняная черепица.

⑨ Листы плоского шифера усиленного профиля.

⑩ Листовая сталь кровельная с фальцевыми соединениями листов.

⑪ Шифер асбестоцементный волнистый обычного профиля.

Рис. 48. Диаграмма зависимости угла ската от линейных размеров, допустимые виды кровельного покрытия

6. Характеристики элементов стропильной конструкции

В табл. 3 указаны элементы стропильной конструкции и рекомендуемое сечение деревянного бруса и доски для их исполнения.

Таблица 3. Рекомендуемые сечения элементов стропильной конструкции

Элемент стропильной конструкции	Сечение, мм
Мауэрлат	Брус 100×100, 100×150, 150×150
Диагональные ноги и ендовы	Брус 100×200
Прогоны	Брус 100×100, 100×150, 100×200
Затяжки	Брус 50×150
Ригели, выступающие опорой для стоек	Брус 100×150, 100×200
Стойки	Брус 100×100, 150×150
Кобылки, бруски карнизного короба, подкоса	Брус 50×50, 50×100, 50×150
Лобовые доски, подшивочные доски	Доска 22–25×100–150

При создании проекта также необходимо учитывать длину стропил и шаг, с которым они будут установлены. От этого будет зависеть толщина бруса для их изготовления.

В табл. 4 показана взаимосвязь толщины стропил и их длины.

Таблица 4. Сечение стропильных ног

Шаг установки стропил, см	Длина стропильных ног, м
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
	Сечение стропильных ног, мм
215	100×150	100×175	100×200	100×200	100×250	100×250	–
175	75×175	75×200	75×200	100×200	100×200	100×200	100×250
140	75×150	75×175	75×200	75×200	75×200	100×200	100×200
110	75×125	75×150	75×175	75×175	75×200	75×200	100×200
90	50×150	50×175	50×200	75×175	75×175	75×200	75×200
60	40×150	40×175	50×150	50×150	50×175	50×200	50×200

7. Проектирование крыши

По заданию на курсовое проектирование студент получает один из вариантов материала кровли (прил. 1):

1. Асбестоцементные листы.
2. Еврошифер.
3. Профилированный лист.
4. Металлочерепица.
5. Битумная черепица.
6. Цементно-песчаная черепица.

Необходимо на основании полученного материала кровли разработать план скатной кровли и стропильной системы проектируемого жилого дома.

Для построения плана кровли студенту необходимо иметь следующие данные:

1. План жилого дома.
2. Материал кровли.

Пример 1. Разработка плана кровли

За основу взят план из предыдущего примера (рис. 49).

Рис. 49. План жилого дома

Материал кровли принят по прил. 1 (по заданию на курсовое проектирование) – шифер асбоцементный неокрашенный унифицированного профиля 40/150.

Анализируя материал, изложенный в пункте 4.2.5, а также форму здания в плане и принятый материал кровли, приходим к выводу о том, что для данного проекта возможны следующие варианты крыши:

1. Двухскатная крыша.
2. Четырехскатная крыша.
3. Вальмовая крыша.
4. Полувальмовая крыша.

Так как по заданию на курсовое проектирование наличие мансардного помещения не является обязательным компонентом объемнопланировочного решения жилого дома, из четырех вариантов крыш наиболее приемлемыми будут два: двухскатная крыша, вальмовая крыша.

А. Разработка плана кровли двухскатной крыши:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Штриховой линией показываем наружный контур наружных стен, соблюдая размеры привязки (рис. 50).
3. Определяем положение карнизного и фронтонного свесов, обычно карнизный свес проходит вдоль более длинной наружной стены.
4. Откладываем от контура наружных стен ширины свесов, получаем контур кровли (рис. 51). Ширина карнизного свеса зависит от материала кровли, стен, высоты здания. Рекомендуемая ширина карнизного свеса находится в переделах 400–600 мм. Фронтонный свес образуется за счет выпуска обрешетки за плоскость наружной стены, его ширина, не обусловленная архитектурными решениями, составляет 400 мм.
5. Определяем направление скатов и положение конька крыши. Двухскатная крыша может иметь два ската равной длины или устраивается со скатами разной длины (рис. 52).

Рис. 50. Разбивочные оси с наружным контуром наружных стен

Рис. 51. Положение карнизного и фронтонного свесов

Рис. 52. Варианты устройства двухскатной крыши: 1 – со скатами равной длины; 2 – со скатами разной длины

Второй вариант более сложен, так как требует устройства стропильной системы со стропилами разной длины, установки дополнительных подстропильных конструкций, в стропильной системе такой крыши происходит неравномерное распределение нагрузки, что влияет на конструктивные особенности здания в целом.

К такому варианту крыши прибегают в случае отсутствия центральной внутренней стены. Запроектируем крышу со скатами равной длины, как наиболее простую, не требующую усложнения стропильной системы.

Тогда положение конька будет центральным, направление будет совпадать с направлением карнизного свеса (рис. 53).

Рис. 53. Положение конька крыши

1. Расставляем слуховые окна.
2. Наносим вентиляционные и дымовые каналы.
3. Указываем направление скатов и расстояние до конструктивных элементов, отметки конька и свесов, ширины свесов.

В итоге получаем план кровли двухскатной крыши (рис. 54).

Рис. 54. План кровли двухскатной крыши

Изменяя расположение карнизного и фронтонного свесов, поменяв их местами, можно изменить облик главного фасада здания.

Главным фасадом здания называется вид здания со стороны улицы или площади. В отличие от главного, другие фасады называются дворовый и торцовый. Наименование фасада определяется крайними координационными осями.

В нашем примере главный фасад определяется осями «1»–«4», фасад с карнизным свесом.

На рис. 55 приводится второй вариант плана кровли двухскатной крыши, построенного по той же методике, с изменением расположения карнизного свеса и конька.

Во втором варианте главный фасад также определяется осями

«1»–«4», фасад с фронтоном.

Рис. 55. План кровли двухскатной крыши (вариант 2)

Б. Разработка плана кровли вальмовой крыши:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Штриховой линией показываем наружный контур наружных стен, соблюдая размеры привязки.
3. Определяем положение свеса. Характерной особенностью вальмовой крыши является то, что в данном виде крыши отсутствуют фронтоны. Крыша образована из двух треугольных и двух трапециевидных скатов, имеющих одинаковую ширину свеса. Так как свес в такой крыше устраивается за счет элементов стропильной системы, его величина находится в переделах 400–600 мм.
4. Откладываем от контура наружных стен по периметру ширину свеса, получаем контур кровли (рис. 56).
5. Определяем положение вальм (треугольных скатов).

Рис. 56. Контур крыши с шириной свесов

Вальма (нем. walm – стог сена, фин. walma – крутизна) – треугольный элемент кровли, располагающийся обычно на торцовой (более узкой) стороне здания. У вальмовой крыши по сравнению с двухскатной появляются четыре дополнительных ребра (накосных ребра).

Накосное ребро – это наклонное ребро выступающего двухгранного угла, который образуется при пересечении вальмы и ската.

Чтобы получить вальмы на плане кровли, необходимо из точек 1, 2, 3, 4 (рис. 57) отложить линии под углом 45° от торцовых стен до точек их пересечения.

Рис. 57. Положение вальм на плане кровли

1. Соединив точки А и Б, получим конек вальмовой крыши (рис. 58).
2. Расставляем слуховые окна.
3. Наносим вентиляционные и дымовые каналы.
4. Указываем направление скатов и расстояние до конструктивных элементов, отметки конька и свесов, ширины свесов.

Рис. 58. План кровли вальмовой крыши

Пример 2. Разработка плана стропильной системы

Разработка плана стропильной системы ведется на основании разработанных планов этажа и кровли, конструкции чердачного перекрытия, предполагаемого вида стропильной системы (висячая, наслонная).

А. Разработка плана стропильной системы под кровлю двухскатной крыши (см. рис. 55). Стропильная система – наслонная, чердачное перекрытие – по деревянным балкам.

Анализируя план этажа (см. рис. 49) и план кровли (см. рис. 55), учитывая конструкцию чердачного перекрытия (см. рис. 69), приходим к выводу о том, что в конкретном примере наиболее подходящей конструкцией стропильной системы будет стропильная система для зданий с двумя внутренними несущими стенами (см. рис. 20).

План стропильной системы разрабатываем в следующей последовательности:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Тонкой линией показываем наружные и внутренние стены, соблюдая размеры привязки.
3. Тонкой линией показываем контуры кровли (рис. 59).
4. Располагаем на плане горизонтальные несущие элементы стропильной системы – прогоны, мауэрлаты (рис. 60). Согласно рис. 20, прогоны располагаем по внутренним стенам (оси «2», «3»), опирая их концами на фронтоны на величину не менее 150 мм, в середине на стойки с шагом 3,65 м. Стойки опираем на лежень, уложенный по внутренней стене, выступающей над перекрытием на 300 мм (см. рис. 17). На плане стропильной системы обычно показывается только прогон, стойки и лежень здесь не видны, их показывают на разрезах стропильной системы и дома в целом. Мауэрлаты укладываются по наружным стенам вдоль карнизного свеса (оси «1», «4»). Внутренняя боковая грань мауэрлата совмещается с внутренней боковой гранью наружной стены. Мауэрлаты в стены фронтонов не заводятся. Сечения мауэрлатов 100×100 мм, прогонов 100×100 мм приняты по табл. 3.
5. Располагаем рядовые стропила на плане (рис. 61). Сечение стропил 75×150 мм, шаг установки 1100 мм приняты по табл. 4.

Рис. 59. Наружные и внутренние стены, контур кровли

Рис. 60. Расположение мауэрлатов и прогонов стропильной системы

Первая стропильная нога должна отстоять от фронтона на расстоянии не менее 100 мм.

Противопожарный зазор между стропильными ногами и дымовой трубой должен составлять не менее 250 мм.

Рис. 61. Расположение рядовых стропил на плане

6. Располагаем оставшиеся элементы стропильной системы: кобылки, образующие карнизный свес крыши, сечением 50×100 мм; накладки (прибоины) (рис. 62), соединяющие стропила в коньке; затяжки, обеспечивающие устойчивость стропильной системы, сечением 50×150 мм. Сечения элементов определены по табл. 3.

Затяжки и накладки показываются на плане штриховой линией.

7. Проектируем стропильную систему слуховых окон, располагаем элементы системы на плане.

Рис. 62. Коньковая накладка

После выполнения всех указаний получаем план стропильной системы двухскатной крыши (рис. 63).

Рис. 63. План стропильной системы двухскатной крыши: 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – прогон; 4 – кобылка; 5 – затяжка; 6 – накладка

Б. Разработка плана стропильной системы под кровлю двухскатной крыши (см. рис. 55). Стропильная система – наслонная, чердачное перекрытие – сборное железобетонное.

Анализируя план этажа (см. рис. 49) и план кровли (см. рис. 55), учитывая конструкцию чердачного перекрытия (см. рис. 62), приходим к выводу о том, что в конкретном примере наиболее подходящей конструкцией стропильной системы будет стропильная система с верхним (коньковым) прогоном.

План стропильной системы разрабатываем в следующей последовательности:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Тонкой линией показываем наружные стены, соблюдая размеры привязки. Внутренние стены не показываются, так как элементы стропильной системы можно опирать непосредственно на перекрытие.
3. Тонкой линией показываем контуры кровли (рис. 64).
4. Располагаем на плане горизонтальные несущие элементы стропильной системы – прогон, мауэрлаты (рис. 65). Прогон располагаем под коньком, опирая его концами на фронтоны на величину не менее 150 мм, в середине на стойки с шагом 3,65 м. Стойки опираем через деревянную прокладку из доски толщиной 50 мм прямо на перекрытие. На плане стропильной системы обычно показывается только прогон, стойки показывают на разрезах стропильной системы и дома в целом.

Рис. 64. Наружные стены, контур кровли

Мауэрлаты укладываются по наружным стенам вдоль карнизного свеса (оси «1», «4»). Внутренняя боковая грань мауэрлата совмещается с внутренней боковой гранью наружной стены. Мауэрлаты в стены фронтонов не заводятся.

Сечения мауэрлатов 100×100 мм, прогона 100×200 мм приняты по табл. 3.

Рис. 65. Расположение мауэрлатов и прогона стропильной системы

5. Располагаем рядовые стропила на плане (рис. 66). Сечение стропил 100×200 мм, шаг установки 1100 мм приняты по табл. 4.

Первая стропильная нога должна отстоять от фронтона на расстоянии не менее 100 мм.

Противопожарный зазор между стропильными ногами и дымовой трубой должен составлять не менее 250 мм.

Рис. 66. Расположение рядовых стропил на плане

6. Располагаем оставшиеся элементы стропильной системы: кобылки, образующие карнизный свес крыши, сечением 50×100 мм; затяжки, обеспечивающие устойчивость стропильной системы, сечением 50×150 мм (см. рис. 13). Сечения элементов определены по табл. 3.

Затяжки показываются на плане штриховой линией.

7. Проектируем стропильную систему слуховых окон, располагаем элементы системы на плане.

Следует помнить, что при расстоянии от наружной стены до конька более 5 м в конструкцию стропильной системы вводятся дополнительные опоры для стропильных ног – подкосы (см. рис. 13). На плане стропильной системы они не показываются, их изображают на поперечных разрезах стропильной системы и дома в целом.

Общий план стропильной системы двухскатной крыши для дома с железобетонным перекрытием приведен на рис. 67.

Рис. 67. План стропильной системы двухскатной крыши: 1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – прогон; 4 – кобылка; 5 – затяжка

В. Разработка плана стропильной системы под кровлю вальмовой крыши (см. рис. 58). Стропильная система – наслонная, чердачное перекрытие – сборное железобетонное.

План стропильной системы разрабатываем в следующей последовательности:

1. Чертим разбивочные оси.
2. Тонкой линией показываем наружные стены, соблюдая размеры привязки. Внутренние стены не показываются, так как элементы стропильной системы можно опирать непосредственно на перекрытие.
3. Тонкой линией показываем контуры кровли (рис. 68).

Рис. 68. Наружные стены, контур кровли

4. Располагаем на плане горизонтальные несущие элементы стропильной системы – прогон, мауэрлаты (рис. 69). Прогон располагаем под коньком, опирая его на стойки, так как его длина составляет всего 2 м, достаточно двух стоек, установленных по концам прогона. Стойки опираем через деревянную прокладку из доски толщиной 50 мм прямо на перекрытие. На плане стропильной системы показываем только прогон, стойки показывают на разрезах стропильной системы и дома в целом.

Мауэрлаты укладываются по наружным стенам по периметру, так как данный вид крыши не имеет фронтонов, а все свесы крыши образованы за счет кобылок, прибиваемых к стропильным ногам. Внутренняя боковая грань мауэрлата совмещается с внутренней боковой гранью наружной стены.

Сечения мауэрлатов 100×100 мм, прогона 100×100 мм приняты по табл. 3.

5. Располагаем по хребтам (накосным ребрам) вальмы диагональные стропильные ноги (рис. 150). Сечение диагональных ног 100×200 мм назначаем по табл. 3.

Рис. 69. Расположение мауэрлатов и прогона стропильной системы

При наличии одного прогона посредине крыши диагональную стропильную ногу опирают на консоли прогона. Консоли выпускают на 100–150 мм за подстропильную раму.

Как правило, под диагональную ногу устанавливают одну или две опоры (см. рис. 21).

Опоры представляют собой обычный подкос или стойку.

Стойка устанавливается на перекрытие через деревянную прокладку. Ширина прокладки должна быть больше сечения стойки не менее чем на 350 мм. Толщина – от 40 мм.

Под прокладку укладываются гидроизоляционные материалы.

Если чердачное перекрытие деревянное, вместо стойки используют подкосы. Подкосы устанавливают под углом 45–53° к горизонтали и упирают нижней частью в лежень. Большая амплитуда угла установки подкоса объясняется тем, что основным условием является установка подкоса таким образом, чтобы он поддерживал стропила в точке максимального приложения нагрузок (см. рис. 21).

Варианты устройства опорных узлов крепления диагональных стропильных ног приведены на рис. 71, 72, 73, 74.

Рис. 70. Расположение диагональных стропильных ног на плане

Рис. 71. Опорный узел крепления диагональных стропильных ног на коньковый прогон без опоры на подкосы для вальмового ската: 1 – прогон; 2 – стойка под прогон; 3 – боковые накладки; 4 – торцевая накладка; 5 – диагональные стропильные ноги; 6 – ригель обрешетки; 7 – стальной штырь d = 10…12 мм; 8 – болт М16; 9 – гвозди

Рис. 72. Опорный узел крепления диагональных стропильных ног на коньковый прогон с опорой на подкосы для вальмового ската: 1 – прогон; 2 – стойка-вилка под прогон; 3 – боковые накладки стропил вальмового ската; 4 – диагональные стропильные ноги; 5 – ригель обрешетки; 6 – болт М12…16; 7 – гвозди

Рис. 73. Опорный узел крепления диагональных стропильных ног на ригель и боковые подкосы при отсутствии конькового прогона

Рис. 74. Опорный узел крепления на мауэрлат диагональной стропильной ноги

6. Располагаем рядовые стропила, опирающиеся верхним концом на прогон, нижним на мауэрлат, короткие стропила (нарожники), опирающиеся верхним концом на диагональные стропильные ноги, нижним на мауэрлат.

Сечение стропильных ног 75×200 мм, шаг установки 900 мм определяем по табл. 4.

Нарожники к диагональным стропильным ногам крепятся методом врубки либо с устройством черепных брусков (второй вариант крепления позволяет получить более жесткую конструкцию). Сечение брусков, которые нашиваются на диагональные стропильные ноги с обеих сторон, составляет 50×50 мм. Нарожники следует опирать на стропила со сдвигом, чтобы не образовывались стыки брусков в одной точке.

Способы крепления нарожников к диагональной стропильной ноге приведены на рис. 75.

Рис. 75. Способы крепления нарожников к диагональной стропильной ноге

На рис. 76 приведен пример пропуска вентиляционного стояка через стропильную систему.

Рис. 76. Пропуск вентиляционного стояка через стропильную систему

7. Располагаем оставшиеся элементы стропильной системы: кобылки, образующие свесы крыши, сечением 50×100 мм; затяжки (для рядовых стропил), обеспечивающие устойчивость стропильной системы, сечением 50×150 мм (см. рис. 23). Сечения элементов определены по табл. 3.

Затяжки показываются на плане штриховой линией.

8. Проектируем стропильную систему слуховых окон, располагаем элементы системы на плане.

Разрабатываемый план стропильной системы вальмовой крыши представлен на рис. 77.

Рис. 77. План стропильной системы вальмовой крыши: 1 – рядовые стропила; 2 – нарожники; 3 – прогон; 4 – мауэрлат; 5 – кобылка; 6 – затяжка

 

Приложение 1.

Материал кровли

Красносельскстройматериалы (Беларусь)
1	Шифер асбоцементный окрашенный профиля 40/150
	Длина, мм	1750 (+15) (–15)
	Ширина, мм	1130 (+10) (–5)
	Толщина, мм	5,8 (+1,0) (–0,3)
	Высота рядовой волны, мм	40 (+4) (–4)
	Высота перекрывающей волны, мм	40 (+6) (–6)
	Высота перекрываемой волны, мм	32 (+6) (–6)
	Ширина перекрывающей волны, мм	43 (+7) (–7)
	Ширина перекрываемой волны, мм	37
	Шаг волны, мм	150
2	Шифер асбоцементный неокрашенный профиля 40/150
	Длина, мм	1750 (+15) (–15)
	Ширина, мм	1130 (+10) (–5)
	Толщина, мм	5,8 (+1,0) (–0,3)
	Высота рядовой волны, мм	40 (+4) (–4)
	Высота перекрывающей волны, мм	40 (+6) (–6)
	Высота перекрываемой волны, мм	32 (+6) (–6)
	Ширина перекрывающей волны, мм	43 (+7) (–7)
	Ширина перекрываемой волны, мм	37
	Шаг волны, мм	150
Кричевцементошифер (Беларусь)
3	Листы асбестоцементные восьмиволновые серые
	Длина, мм	1750 (+15) (–15)
	Ширина, мм	1130 (+10) (–5)
	Толщина, мм	5,8 (+1,0) (–0,3)
	Высота рядовой волны, мм	40 (+4,0) (–4,0)
	Высота перекрывающей волны, мм	40 (+6,0) (–6,0)
	Высота перекрываемой волны, мм	32 (+6,0) (–6,0)
	Ширина перекрывающей волны, мм	43 (+7,0) (–7,0)
	Ширина перекрываемой волны, мм	37
	Шаг волны, мм	150
4	Листы асбестоцементные восьмиволновые с полимерным покрытием
	Длина, мм	1750 (+15) (–15)
	Ширина, мм	1130 (+10) (–5)
	Толщина, мм	5,8 (+1,0) (–0,3)
	Высота рядовой волны, мм	40 (+4,0) (–4,0)
	Высота перекрывающей волны, мм	40 (+6,0) (–6,0)
	Высота перекрываемой волны, мм	32 (+6,0) (–6,0)
	Ширина перекрывающей волны, мм	43 (+7,0) (–7,0)
	Ширина перекрываемой волны, мм	37
	Шаг волны, мм	150
Onduline (Польша)
5	Еврошифер Ондулин
	Длина, мм	2000
	Ширина, мм	950
	Толщина, мм	3,0
	Высота волны, мм	36
	Масса, кг	6,4
	Цвета материала	Различный
	Снеговая нагрузка	192 кгс/м2
	Ветровая нагрузка	190 км/ч
Aqualine (Бельгия)
6	Битумные волнистые листы Аквалайн
	Размер	2000×920 мм
	Общая площадь поверхности	1,84 м2
	Рабочая площадь поверхности	1,54 м2
	Количество волн	10
	Ширина и высота волны	92/35 мм
	Масса	5,2 кг/лист
	Толщина	2,2 мм
Металл Профиль (Беларусь)
7	Профилированный лист С-44×1000-А	Тип	Н, мм	Впл, мм	Вр, мм
		C44×1000-А	44	1047	1000
		C44×1000-В
8	Профилированный лист МП-35×1035-В	Тип	Н, мм	Впл, мм	Вр, мм
		МП-35×1035-А	35	1076	1035
		МП-35×1035-В
9	Профилированный лист НС-35×1000-А	Тип	Н, мм	Впл, мм	Вр, мм
		НС-35×1000-А	35	1075	1000
		НС-35×1000-В
10	Профилированный лист С-21×1000-А	Тип	Н, мм	Впл, мм	Вр, мм
		C21×1000-А	21	1051	1000
		C21×1000-В
11	Профилированный лист МП-20×1100-R	Тип	Н, мм	Впл, мм	Вр, мм
		МП-20×1100-R	18	1150	1100
12	Профилированный лист МП-18×1100	Тип	Н, мм	Впл, мм	Вр, мм
		МП-18×1000-А	18	1150	1100
		МП-18×1000-В
13	Металлочерепица МаксиКаскад
	Высота профиля, мм	22,5
	Шаг волны профиля, мм	400
	Толщина металла, мм	0,4–0,5
14	Металлочерепица Каскад
	Высота профиля, мм	22,5
	Шаг волны профиля, мм	350
	Толщина металла, мм	0,4–0,5
15	Металлочерепица Макси
	Высота профиля, мм	25
	Шаг волны профиля, мм	400
	Толщина металла, мм	0,4–0,5
16	Металлочерепица Супермонтеррей
	Высота профиля, мм	25
	Шаг волны профиля, мм	350
	Толщина металла, мм	0,4–0,5
17	Металлочерепица Монтеррей
	Высота профиля, мм	25
	Шаг волны профиля, мм	350
	Толщина металла, мм	0,4–0,5
ТехноНиколь (Россия)
18	Гибкая черепица SHINGLAS ДЖАЗ		Вид
	Основа – стеклохолст, г/м2	90
	Теплостойкость, °С, не ниже	110
	125
	Длина, мм	1000 ± 3
	335 ± 3
	Толщина, мм	6,0 ± 0,4
19	Гибкая черепица SHINGLAS ФИНСКАЯ ЧЕРЕПИЦА		Вид
	Основа – стеклохолст, г/м2	90
	110
	Температура размягчения, °С	125
	Длина, мм	1000 ± 3
	317 ± 3
	Толщина, мм	3,0 ± 0,2
20	Гибкая черепица SHINGLAS КЛАССИК		Вид
	Основа – стеклохолст, г/м2	90
	Теплостойкость, °С, не ниже	110
	Температура размягчения, °С	125
	Длина, мм	1000 ± 3
	Ширина, мм	317 ± 3 / 333 ± 3
	Толщина, мм	3,0 ± 0,2
21	Гибкая черепица SHINGLAS УЛЬТРА		Вид
	Основа – стеклохолст, г/м2	100
	Теплостойкость, °С, не ниже	100
	Температура размягчения, °С	120
	Длина, мм	1000 ± 3
	Ширина, мм	317 ± 3
	Толщина, мм	3,5 ± 0,2
ОАО «Забудова» (Беларусь)
22	Цементно-песчаная черепица