2. Металлические стропила
Для перекрытия больших пролетов применяются стальные стропильные фермы. При приложении нагрузок только на узлы ферм в отдельных стержнях возникают сжимающие или растягивающие усилия (изгиб в стержнях отсутствует).
В жилых и общественных зданиях со скатной крышей наиболее часто применяются стропильные фермы треугольного очертания. Уклон верхних поясов зависит от типа кровли (асбестоцементные листы, профилированный настил, плоские стальные листы, стальная черепица и др.). Унифицированные фермы имеют пролет (длину), кратный 6 м. Расстояние между узлами фермы (горизонтальная проекция) принимается кратным 1,5 м. Для восприятия нагрузок от кровли в узлах верхнего пояса фермы устанавливаются погоны (из стальных шевеллеров, реже – деревянные брусья). Сечения стержней фермы чаще всего состоят из двух уголков, соединенных с помощью фасонок из стального листа толщиной 8-16 мм в зависимости от нагрузок. Соединения стержней в узлах фермы выполняют на фасонках, размеры которых определяют по требуемой длине сварных швов. Между узлами по длине стержней устанавливаются стальные прокладки той же толщины, что и фасонки.
Для передачи нагрузки от фермы на опорную конструкцию предусматривают стальную плиту толщиной не менее 20 мм с ребрами по центру узла. Если фермы опираются на кирпичные стены, под опорными узлами ферм предусматриваются железобетонные опорные подушки. Опорные подушки равномерно распределяют нагрузки от ферм на кирпичную кладку. Кроме того, опорная подушка имеет стальную закладную деталь, к которой крепится (анкеруется) ферма на сварке или на болтах.
Для обеспечения устойчивости стропильных ферм необходимы горизонтальные и вертикальные связи, образующие вместе с фермами жесткую пространственную конструкцию. Связи в большинстве случаев принимают крестовые, из одиночных уголков, рассчитанных на восприятие только растягивающих усилий. Горизонтальные связи выполняют в плоскости верхних поясов, вертикальные – по средней стойке. В гражданских зданиях связи рассчитываются на ветровые нагрузки, сейсмические воздействия, монтажные нагрузки.
Глава III
Кровельные работы и материалы
Кровля – это верхний покров крыши, а поэтому она является самой основной частью постройки, которая предохраняет внутреннюю ее часть от внешних воздействий. В связи с этим кровля, прежде всего, должна быть водонепроницаемой и соответствовать противопожарным требованиям. Большой объем кровельных работ условно можно свести к трем основным группам:
Работы по подготовке основных материалов для строительства кровли. К ним относятся отбор, сортировка и очистка всех видов материала, а также раскройка рулонных материалов. Если в качестве материалов используются листы стали или асбестоцемента, то их также необходимо раскроить. Кроме того, необходимо приготовить все виды мастик, которые будут применяться в процессе работы;
Далее следуют работы по подготовке основания под кровлю;
И, наконец, к основным кровельным работам относятся: укладка кровельных материалов, крепление их к основанию, послемонтажный уход за ними.
Кровельные материалы
Кровлю следует изготавливать из материалов, способных выдержать периодическое и длительное увлажнение, противостоять резким перепадам температур, агрессивным веществам, содержащимся в атмосфере, способных не подвергаться коррозии. Крыши больше, чем другие элементы дома, подвергаются атмосферным воздействиям, и расходы по их содержанию и ремонту значительно отражаются на стоимости эксплуатации всего дома. Поэтому конструкции крыш должны обладать прочностью и долговечностью, соответствующей классу здания.
Кровля может быть выполнена из черепицы, волнистых и плоских асбестоцементных листов, тонколистовой стали, рулонных материалов. Среди большого многообразия кровельных материалов, которые предлагает современная строительная индустрия очень важно не потеряться и не совершить ошибку, а сделать оптимальный выбор.
Все многообразие существующих кровельных материалов подразделяется на четыре основные группы: листовые асбестоцементные изделия, мягкие кровельные материалы, штучные материалы и мастики.
Рассмотрим основные характеристики наиболее распространенных кровельных материалов. Прежде всего, это шифер. Шифер – это кровельный материал, представляющий собой плитки, получаемые раскалыванием слоистых горных пород (в основном глинистых сланцев). Форма шифера близка к квадратной (со стороной 20–40 см). Цвет – темносерый. Шифер очень долговечный материал; многие памятники архитектуры сохранили шиферные кровли до нашего времени. Шифер является дешевым материалом, а потому он продолжает пользоваться в нашей стране высоким спросом. Но выпуск это материала с 1990 года сократился почти в четыре раза, и в коттеджном строительстве он применяется очень редко.
Следующий вид материала – это битумно-волокнистые и ПВХ-листы, которые представляют собой пропитанные битумом листы из синтетического волокна (целлюлозного или другого). Наиболее распространена в России продукция французской фирмы "ОНДУЛИН". Ондулин – гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон и пропитанные битумом. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем различных цветов. Ондулин внешне напоминает асбестоцементные листы, но значительно легче их и лишен хрупкости. Размер листов 940х2000 мм, толщина – 2,7 мм, вес – 5,8–6,0 кг. Крепление листов осуществляется гвоздями с пластмассовыми прокладками. Долговечность кровли, выполненной из этого материала приблизительно 30 лет.
Также широко распространены рулонные кровельные материалы. Традиционным видом такого материала является рубероида на картонной основе, укладываемый в трех-, четырех– и пятислойные ковры с помощью кровельных мастик. Кровельный и подкладочный виды рубероида используются как на плоских, так и на скатных крышах. Но постепенно эти материалы все-таки становятся данью прошлого.
Битумные рулонные материалы подвержены определенным внешним воздействиям: они очень чувствительны к перепадам температуры и различным атмосферным воздействиям, особенно к ультрафиолетовым лучам. Недостатком таких материалов является низкая морозостойкость, в связи с чем срок службы такого кровельного покрытия значительно снижается. Для склеивания битумных рулонных материалов используют мастики, которые в процессе воздействия на них прямых солнечных лучей теряют свою пластичность. Средний срок службы такой кровли 5–7 лет. И хотя затраты на возведение такой крыши самые низкие, все-таки если учесть, что средний срок службы любой постройки должен быть в пределах 40–50 лет, то крыша из битумных рулонных материалов обойдется вам совсем не дешево.
Более высококачественными рулонными битумными материалами являются металлоизол и фольгоизол. В конструкцию этих современных материалов входит слой фольги. Это позволяет использовать их для устройства гидро– и пароизоляции. Кроме того эти материалы используются в качестве кровли на плоских крышах.
Но, пожалуй самыми современными и наиболее популярными в настоящее время являются рулонные материалы, в состав которых входят битумные и полимерные (не более 12% объема) компоненты на нетканой основе из полиэстра или стеклохолста; стеклоткани: стеклобит, гидростеклоизол, бикрост, линокром, рубемаст, бикрост, стекломаст, рубестек. Наличие в составе материала полимерного компонента придает изделиям из него большую (по сравнению с традиционными битумными) пластичность, а также препятствует образованию трещин. Метод, с помощью которого укладывают полотнища кровельного материала называют методом наплавления на основание, которое может быть как из бетона, металла, так и слоем из мастики. Но при использовании этого метода, главное – не перегреть кровельный лист, так как это приведет к ухудшению его технических свойств.
Рулонные полимерно-битумные материалы используются на плоских и скатных кровлях с уклоном до 25º. Так как такие кровли как правило состоят из нескольких слоев материала, причем часто с дополнительным слоем гравия и каменной крошки снаружи, то их использование на крышах с большим уклоном чревато опасностью оползания, вследствие того, что пластичность покрытия в жаркую погоду резко повышается. Данный недостаток отсутствует в современных битумно-полимерных материалах на не гниющих основах, которые модифицированы термопластами, эластомерами, резиновой крошкой, термоэластопластами. Срок службы таких покрытий – 15–20 лет.
Среди новых видов мягких кровельных покрытий присутствуют и однослойные, изготовленные на основе каучука или нефтеполимерных смол, не содержащих битума. Данные материалы можно использовать на крышах любой крутизны.