Устройство кровли одноэтажного промышленного здания. Кровля промышленных зданий: возможные варианты

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)

Конструкция крыши и выбор кровельного материала определяется на стадии проекта и зависит от дизайна фасада здания и технологии настила кровли. Выбор вида кровли, материалов для ее устройства, ее конструкции, уклона зависит от климатических условий, эксплуатации, архитектурных требований, степени капитальности здания.

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.

Крыша здания состоит из следующих элементов: 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.

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.

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. В плоских крышах возможно образование застоя воды на кровле и, как следствие, появление в этих местах протечек. Достоинством плоских крыш является возможность использования их для различных целей. По конструктивному решению крыши могут быть чердачными (раздельными) и бесчердачными (совмещенными). Чердачные крыши бывают утепленные или холодные. В бесчердачных (совмещенных) крышах несущие элементы служат перекрытием верхнего этажа здания. Бесчердачные крыши бывают вентилируемыми, частично вентилируемыми и невентилируемыми. По условиям эксплуатации крыши бывают эксплуатируемыми и неэксплуатируемыми. Тип крыши в основном определяется ее геометрической формой и материалом кровли. В зависимости от формы крыши могут быть односкатными, двускатными, трех-, четырехскатными, многоскатными (рис. 2).

Односкатная крыша (рис. 2, а) своей плоскостью (скатом) опирается на несущие стены, имеющие разную высоту. Эта крыша больше всего подходит для строительства хозяйственных построек.

Двускатная крыша (рис. 2, 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. 2, г).

Крыша, образованная двумя трапецеидальными скатами и двумя торцевыми треугольными называется вальмовой четырехскатной (рис. 2, д). Бывают и двускатные вальмовые (полувальмовые ), когда фронтоны срезаны (рис. 2, е).

Двускатная крыша производственного здания с продольным фонарем (рис. 2, ж) отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большей шириной и длиной.

Сводчатая крыша (рис. 2, з) в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая крыша (рис. 2, и) образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов - складок.

Куполообразная крыша (рис. 2, к) по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием на цилиндрическую стену.

Многощипцовая крыша (рис. 2, м) образуется от соединения скатов плоскостей. Её устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большее количество ендов (внутренний угол) и рёбер (выступающие углы, которые образуют пересечения скатов кровли), что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.

Крестовый свод представляет собой четыре сомкнутых арочных свода (рис. 2, л).

Сферическая оболочка (рис. 2, о) по очертанию представляет собой свод, опирающийся в нескольких точках на основание. Пространство между опорами обычно используют для устройства светопрозрачных фонарей.

Шпилеобразная крыша (рис. 2, н) состоит из нескольких крутых треугольников-скатов, соединяющихся в вершине.

Крыша из косых поверхностей (рис. 2, п) состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на несущие стены, стоящие на разных уровнях.

Плоская крыша (рис. 2, р) опирается на несущие стены, имеющие одинаковую высоту. Плоские крыши находят наиболее широкое применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. В отличие от скатных крыш, на плоских крышах не применяют в качестве кровельных штучные и листовые материалы. Здесь необходимы материалы, допускающие устройство сплошного ковра (битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы, а также мастики). Этот ковёр должен быть эластичным настолько, чтобы воспринимать температурные и механические деформации основания кровли. В качестве основания используют поверхность теплоизоляции, несущие плиты, стяжки.

В индивидуальном строительстве, как правило применяются крыши, показанные на рис. 2, а, б, в, г, д, 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 (табл.).

Скатные чердачные крыши должны эксплуатироваться в условиях исправного состояния кровли, несущих конструкций крыш, нормального температурно-влажностного режима в чердачных помещениях и своевременного проведения ремонта покрытия.

I - чердак; II - чердачное перекрытие; III - несущая конструкция; IV - кровля; 1 -постоянные нагрузки (собственный вес); 2 - временные нагрузки (снег, эксплуатационные нагрузки); 3 - ветер (давление); 4 - ветер (отсос); 5 - воздействие температур окружающей среды; 6 - атмосферная влага (осадки, влажность воздуха); 7 - химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе; 8 - солнечная радиация; 9 -влага, содержащаяся в воздухе чердачного пространства.

Уклоны скатных крыш и их долговечность

Материал кровли Уклон Срок службы, год Асбестоцементные плоские листы, плитки 1:2 40-50 Волнистые асбестоцементные листы 1:3 40-50 Глиняная черепица 1:1 - 1:2 60 и более Кровельная листовая сталь черная 1:3,5 20-25 Кровельная листовая сталь оцинкованная 1:3,5 30-40 Рулонные материалы двухслойные, на мастике 1:7 5-8 Рубероидные по пергамину 1:2 3-5 Деревянная дранка 1:1,25 5-10

1 - ригель каркаса (балки, фермы); 2 - несущий элемент покрытия; 3 - пароизоляция; 4 - утеплитель; 5 - стяжка; 6 - кровля; 7 - защитный слой.

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.

а - пролеты ферм 6 м и более; б - то же, 12 м; 1 - ригель; 2 - шпала; 3 - подкос; 4 - колодка; 5 - балки; 6 - затяжка; 7 - бабка; 8 - подкос.

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.

а, б - невентилируемая; в - вентилируемая; 1 - защитный слой; 2 - рулонный ковер; 3 - стяжка; 4 - термоизоляция; 5 - пароизоляция; 6 - вентилируемый канал; 7 - несущая конструкция; 8 - отделочный слой.

Конструкция крыш

Чердачные скатные крыши. Крыша чердачная скатная состоит 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. В чердак зимой через чердачные перекрытия из помещений верхнего этажа проникают тепло и влага. Чем теплее чердак и чем теплопроводнее материал кровли, тем больше образуется конденсата (инея). При повышении наружной температуры конденсат тает, вызывая загнивание деревянных конструкций и коррозию металлических элементов. Увлажнение чердака может происходить также в результате проницания влажного воздуха из лестничных клеток, в связи с чем важное значение приобретает плотность притвора дверей и люков, ведущих на чердак. Весьма важным и эффективным мероприятием против увлажнения чердачного пространства является его проветривание. Для этого устраивают вентиляционные отверстия под карнизом (приточные отверстия) и в коньке (вытяжные отверстия), а также слуховые окна. Несущая часть состоит из стропил, ферм, прогонов, панелей и других элементов. Несущие конструкции скатных крыш могут быть выполнены из железобетона, стали, дерева в виде стропил, строительных ферм и крупных панелей. Выбор конструкции крыши зависит от величины перекрываемых пролетов, уклона крыши, а также требований долговечности, огнестойкости и теплотехнических свойств (рис. 3).

Наибольшее распространение получили наслонные и висячие стропила.

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.

В последнее время получили распространение сборные деревянные наслонные стропила, заранее изготовленные на заводе. Комплект таких стропил состоит из отдельных конструктивных элементов и имеет сокращенное название - стропильный щит, стропильная ферма. Возможно такое устройство наслонных стропил из сборного железобетона. Стропильные фермы применяют при устройстве крыш для зданий значительной ширины, не имеющих внутренних опор. Строительная ферма состоит из двух стропильных ног, соединенных затяжкой, которые воспринимают горизонтальную составляющую передаваемых на опору усилий (распор). При пролетах ферм 6 м и более врезают ригель, а при пролете до 12 м устанавливают бабку и подкосы, повышающие жесткость и уменьшающие прогиб стропильных ног (рис. 5).

Стропильные фермы для малоэтажного гражданского и сельского строительства изготавливают из брусьев и досок. Иногда элементы, воспринимающие растягивающие усилия в нижнем поясе или стойках, выполняют из стали. Такие фермы называют металлодеревянными. При четырехскатных или более сложных формах крыш вводятся диагональные накосные стропильные ноги, образующие скаты треугольной формы в плане, так называемые вальмы.

Наслонные стропила выполняют из брусьев, досок и бревен (см. рис. 4). 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. рас.4, ж). Для предохранения крыши от сноса ветром часть стропильных ног привязывают к костылям, вбитым в наружные стены, скрутками из проволоки. Все сопряжения стропил крепят гвоздями, болтами, скобами. Наслонные системы из железобетона состоят из железобетонных панелей, опертых вверху на коньковый железобетонный прогон, а внизу на наружные стены здания. Коньковый прогон поддерживается столбами, установленными через 4 - 6 м. Крупные панели из железобетона применяют для односкатных и двускатных крыш. Односкатные крыши устраивают на ребристых панелях размером 6,4х1,2 м, укладываемых с уклоном 5%, двускатные крыши - с уклоном 7 - 8%.

В настоящее время для изготовления оснований из железобетона могут быть использованы сложные многокомпонентные вяжущие. Перед укладкой кровли по панелям устраивается цементная или асфальтовая стяжка. При отсутствии промежуточных опор в малых пролетах зданий до 12 м применяют висячие стропила (рис. 6). Их изготавливают из тех же материалов, что и наслонные стропила, т. е. из брусьев, досок и бревен. Висячие стропила состоят из стропильных ног и затяжек. Верхние концы стропильных ног соединяют прорезным шипом, а нижние врубают лобовой врубкой в затяжку и крепят болтами.

Бесчердачные крыши. Бесчердачные крыши подразделяются па невентилируемые, частично вентилируемые и вентилируемые наружным воздухом. Невентилируемые крыши применяют в тех случаях, когда исключается накопление влаги в покрытии в период эксплуатации. Такие покрытия могут выполняться с теплоизоляцией, совмещенной с несущей конструкцией. Основными элементами совмещенной крыши являются настил, утеплитель, пароизоляция и кровля (рис. 7).

Настил устраивают из железобетонных крупноразмерных плит различного вида. Пароизоляционный слой в виде одного или двух слоев рубероида или пергамина на мастике предусматривают для защиты теплоизоляции от увлажнения водяными парами, проникающими со стороны внутренних помещений. В качестве утеплителя применяют плитные и сыпучие теплоизоляционные материалы. Поверх теплоизоляции делают выравнивающий слой (стяжку) из цементного раствора. По стяжке устраивают кровлю. Ее выполняют из рулонных кровельных материалов в несколько слоев. Наклеивают их на холодную или горячую мастику. Для защиты гидроизоляционного ковра от повреждений делают защитный слой в виде насыпок из песка или мелкозернистого гравия, втопленного в верхний слой мастики, или слоя рубероида.

Невентилируемые крыши монтируются из сплошных или многослойных панелей. Изготовляемые в заводских условиях такие панели герметизируются наклейкой по верхней поверхности гидроизоляционного ковра, а снизу и по контуру панели - нанесением слоя окрасочной пароизоляции. Частично вентилируемые крыши имеют в материале панели поры или каналы, расположенные в верхней толще панели. Вентилируемые крыши имеют сплошные воздушные прослойки, осушающие покрытие зимой и предохраняющие его от перегрева солнечными лучами летом. Высота воздушной прослойки 200 - 240 мм. Конструкция совмещенной крыши состоит из нескольких слоев материалов (см. рис. 7):

• несущий элемент, например, железобетонная плита, которую снизу отделывают под потолок помещения верхнего этажа;
• пароизоляция из одного или двух слоев рубероида на мастике;
• утеплитель - плиты ячеистого бетона или засыпка из керамзита, шлака и подобных высокопористых материалов;
• кровля из рулонного материала, выполняемая из рубероида, толя и т.п.;
• защитный слой, выполняемый из мелкого гравия или просеянного шлака, втопленного в окрасочный слой битума.

При невентилируемой крыше по утеплителю устраивают стяжку из цемента. Если крыша невентилируемая, стяжка по утеплителю выполняется из цементного раствора. Ограждение крыш состоит из стоек и подкосов и имеет вид поставленной вертикально стальной решетки. Стойки и подкосы имеют внизу отгибы - лапки, которыми они опираются на крышу. Крепление ограждений производится глухарями, забиваемыми в обрешетку кровли через отверстия в лапках стоек и подкосов. Парапеты устраиваются в виде сплошной каменной стены с отверстиями у мест расположения водосточных труб.

Нормативные требования к современным крышам содержатся в большом количестве документов, причём часть этих документов уже морально устарела, но, тем не менее, не отменена. Проектирование следует вести с учётом указаний и ограничений действующих норм:

• СНиП 2.08.01-89, 1995 г. «Жилые здания»;
• СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения»;
• СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания»;
• СНиП 31-03-2001 «Производственные здания» взамен СНиП 2.09.02-85*
• Вводится в действие с 1 января 2002 г. постановлением Госстроя России от 19.03.2001 N20;
• СНиП II-26-76 «Кровли» (новая редакция данного СНиП разработана в 1999г., но пока не введена);
• СНиП II-3-79*, 1996г. «Строительная теплотехника»;
• СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия»;
• СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Кровли производственных зданий.

Способы отвода дождевых и талых вод с покрытия.

1. Наружный водоотвод с покрытия.

   Внутренний водоотвод с покрытий.

Полы промышленных зданий.

1. Требования к полам.

   Воздействия на полы.

   Конструктивные элементы полов.

   Виды полов.

1. Кровли производственных зданий

Как ранее отмечалось, кровли промышленных зданий работают в тяжелых эксплуатационных условиях. Помимо воздействий внешней и внутренней среды на прочность и водонепроницаемость кровли оказывают влияние неравномерная осадка здания, температурные деформации, усадка железобетонных настилов, вибрация и прочие.

Материал и конструкцию кровли назначают в основном в зависимости от уклона покрытия и вида воздействий. По виду материалов кровли подразделяют на рулонные, мастичные, асбестоцементные и металлические.

Рулонные кровли являются одними из распространенных в отечественной и зарубежной практике строительства. Их выполняют из рубероида, толя, гидроизола и полимерных пленок.

Кровли из рубероида, толя и гидроизола устраивают четырех слойными при уклонах до 2,5% и трехслойными – при уклонах от 2,5 до 10%. Двухслойные кровли рекомендуются при уклонах от 15 до 25% и только на теплостойких мастиках. Для наклейки рубероида, толя и гидроизола используют горячие и холодные мастики с различной теплостойкостью. Горячие мастики дегтевого, битумного и битумно-резинового состава в водоизоляционном ковре наносят слоями не меньше 2 мм, а холодные битумные и битумно-латексно-кукерсольные – не меньше 1 мм. Для повышения срока службы рулонных кровель их делают малоуклонными (1,5-2,5%) и покрывают защитным слоем гравия, втопленного в горячую мастику.

Изменением № 2 ДБН В.2.6-14-97 «Конструкции зданий и сооружений. Покрытия зданий и сооружений» Госстрой Украины законодательно запретил при проектировании и устройстве кровельных ковров использование традиционных рубероидов на картонной основе с покровной массой из оксидированного битума (типа РКП, РКБ и др.) и предписал использование современных рулонных кровельных наплавляемых битумно-полимерных материалов на негниющих основах с покровной массой из модифицированного битума.

Рулонные кровли относятся к числу трудоемких конструкций. В целях механизации работ по их устройству применяют наплавляемые рубероиды, наклеиваемые методом разогрева утолщенного покровного слоя или пластификации их растворителем. Другим средством снижения трудоемкости кровельных работ и расхода материалов является сокращение количества слоев рулонного ковра. Этим требованиям лучше соответствуют полимерные и битумно-полимерные рулонные кровельные материалы из отечественных это бутилкор, битулизол, гидробутил и армогидробутил. Эти материалы позволяют устраивать надежные кровли из одного слоя.

За рубежом вместо наклейки пленок к основанию используют метод свободной укладки. Так в САШ этим методом выполняют до 50% всех однослойных кровель. Из листов, выпускаемых шириной 15 м и толщиной 1,1 и 1,5 мм предварительно склеивают карты площадью до 900 м 2 . После их укладки они пригружаются слоем гравия толщиной 40-50 мм или крепят с помощью винтов со специальными шайбами.

Мастичные кровли обладают высотными водоизоляционными свойствами, устойчивы против атмосферных и механических воздействий. Их выполняют из горячих битумных или резинобитумных мастик либо на водных битумных эмульсиях. Эксплуатационные качества мастичных кровель значительно повышаются при армировании их стеклохолстами, стеклосетками, рубленным стекловолокном и при устройстве защитного слоя из мелкого гравия.

Количество слоев мастики и армирующих прокладок от двух до четырех в зависимости от уклона кровли.

Мастичные кровли выполняют с применением жидких составов на основе полимеров (силикол, тиокол и т.п.). такие кровли устраивают по массивному бетонному основанию; на него насухо укладывают армирующую ткань и наносят жидкий состав полимера. Для защиты от стирания полимерный слой после вулканизации окрашивают.

В таблице 8.1 приведены физико-технические свойства некоторых материалов, рекомендуемых для водоизоляционного ковра.

Кровли являются, гидро- и теплоизолирующими конструкциями покрытий зданий и сооружений и предназначены для защиты зданий от атмосферных осадков и поддержания в помещении необходимой температуры.

В зависимости от уклонов кровли подразделяются на:

а) плоские (с уклоном менее 2,5 %);

б) скатные (с уклоном 2,5 % и более).

В зависимости от теплотехнических требований, предъявляемых к помещениям, кровельные покрытия могут быть:

а) холодные – лишенные утепления; их устраивают для неотапливаемых зданий с избыточными тепловыделениями;

б) полутеплые – их применяют для помещений с нормальным температурно-влажностным режимом при внутреннем отводе воды;

в) теплые – применяют для отапливаемых зданий с нормальным температурно-влажностным режимом с наружным водоотводом и для помещений с повышенной влажностью воздуха, где существует опасность образования конденсата на внутренней поверхности покрытия.

В зависимости от системы водоотвода различают два вида кровель производственных зданий:

1) с внутренним водостоком – через воронки в ливневую канализацию. Это основной способ удаления атмосферных осадков с кровель производственных зданий. Его применяют в отапливаемых зданиях и неотапливаемых с избыточными тепловыделениями (там, где температура в здании не выше 0 ºС);

2) с наружным водоотводом – его устраивают как в неотапливаемых зданиях без тепловыделений, так и в отапливаемых высотой до 10 м, если длина ската кровли в одну сторону не превышает 36 м.

Наружный водоотвод может быть выполнен:

а) организованным – с помощью системы настенных желобов и водосточных труб;

б) неорганизованным – по всему фронту ската.

Устройство холодных и утепленных покрытий.

Холодное покрытие состоит из несущей части, стяжки и гидроизоляции, которые часто совмещаются в одном материале (рис. 3.12.).

В промышленных зданиях устраивают главным образом рулонные кровли, однако иногда – холодные покрытия и покрытия из асбестоцементных листов, укладываемых по деревянной обрешетке и прогонам.

Ограждающая часть утепленного покрытия здания состоит:

· из несущей конструкции;

· пароизоляции;

· выравнивающего слоя (стяжки);

· гидроизоляционного ковра;

· защитного слоя.

Пароизоляцию укладывают по железобетонным плитам (в зданиях с относительной влажностью внутреннего воздуха более 60 %). Целью устройства пароизоляции является предотвращение образования конденсата на внутренней поверхности покрытия и намокания утеплителя. Вода, попадающая в слой утеплителя, заполняет поры и ячейки, в результате чего коэффициент теплопроводности его резко возрастает, и утеплитель не выполняет свои функции.

В качестве пароизоляции используют рулонные гидроизоляционные материалы – рубероид, толь, гидроизол, наклеиваемые на поверхность настила с помощью мастик. Можно также в качестве пароизоляции применять промазку битумными мастиками.

Толщина теплоизоляции зависит от физических показателей материала и условий его эксплуатации и определяется по расчету. В качестве утеплителя применяют материалы с объемной массой γ 0 = 300 ÷ 500 кг/м: пено- и газобетон, керамзитобетон, газо- и пеносиликаты, пеностекло, полистирол, а также минеральную вату в виде плит или блоков. Материал теплоизоляции должен обладать достаточной прочностью на сжатие – чтобы обеспечить жесткость основания под рулонный ковер. Поэтому в строительстве применяют в основном плитные утеплители. Однако утеплитель может иметь вид засыпки из керамзита, шлака или туфа. В этих случаях сыпучие материалы укладывают слоями по 10 см и тщательно уплотняют. Такой утеплитель (в виде засыпок) в последние годы применяется редко – только при небольших объемах работ.

Выравнивающий слой, или стяжка, служит основанием под рулонную кровлю. Его делают из цементного раствора марок М 50 – 100 или мелкозернистого асфальтобетона. Толщину слоя стяжки, укладываемой по жесткому плитному утеплителю, принимают 15 ÷ 25 мм, а по сыпучему и не обладающему достаточной прочностью – 25 ÷ 30 мм; стяжку армируют сварными сетками. Цементные стяжки сразу после устройства покрывают холодной битумной грунтовкой, что предохраняет их от растрескивания и обеспечивает лучшее сцепление с наклеиваемым рулонным ковром.

Стяжки из асфальтобетона устраивают с температурно-усадочными швами, чтобы предотвратить растрескивание асфальта в зимнее время. Асфальтобетонные стяжки на нежестких и сыпучих материалах делать не рекомендуется.

Гидроизоляционный ковер выполняют из рулонных кровельных материалов, число слоев которых выбирают в зависимости от уклона покрытия:

при уклоне не менее 1,5 % кровлю устраивают из четырех слоев рулонных материалов – 2 слоя толя и 2 слоя гидроизола или 4 слоя толя;

при уклоне не менее 2,5 % – три слоя рубероида или гидроизола, или один слой рубероида и 2 слоя гидроизола;

при уклоне не менее 12 % – 2 слоя рубероида.

Гидроизоляционные ковры наклеивают с помощью дегтевых или битумных мастик (рубероид, гидроизол – на битумной, толь – на дегтевой).

В условиях Харькова в летние жаркие дни под влиянием солнечной радиации температура кровли из рулонного материала, имеющего черный цвет, достигает 70 ÷ 85 °С. Поэтому в целях предотвращения разрушения рулонного ковра при пересыхании от механических повреждений, а также для улучшения санитарно-гигиенического режима внутри помещения устраивают защитный слой, который способствует снижению температуры верхней поверхности кровли; рулонный ковер покрывают одним или двумя слоями мелкого светлого гравия, втопленного в мастику.

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.