Строительство дома. От фундамента до крыши. Современная архитектура, технологии и материалы

Рис. 99. Висячие стропила: 1 – раскос; 2 – одинарная затяжка; 3 – доска-накладка; 4 – подкладка; 5 – наружная стена; 6 – накладка

Затяжка может быть одинарной (в этом случае на нее идет тот же материал, что и на стропила) или двойной (можно взять доски и тоньше). Для ригеля берут доски толщиной 25–30 мм. Для противодействия ветровой нагрузке поперек устанавливают раскосы (связки) из досок толщиной 30–40 мм. Для усиления жесткости конструкции скатов и перераспределения нагрузки со стропильных ног на стены используют систему стоек и раскосов, которые поддерживают верхние концы стропильных ног. Раскосы выполняют из досок толщиной 30–40 мм, один конец которых прибивают к основанию стропильной ноги, а другой – к середине соседней. Сечение стропил определяется шириной пролета, шага стропил и уклоном крыши. Обычно шаг стропил не превышает 120 см (табл. 23).

Таблица 23

Выбор сечения стропильных ног

Наклонные стропила (рис. 100) устанавливают, как понятно из их названия, наклонно, что достигается использованием опор разной высоты. В качестве опор могут служить обе наружные стены или наружная и внутренняя стены. Наклонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или промежуточными опорами в виде столбов.

Рис. 100. Наклонные стропила: 1 – раскос; 2 – мауэрлат; 3 – скрутка; 4 – наружная стена; 5 – внутренняя стена; 6 – врубка; 7 – лежень; 8 – рубероид

Стропильные ноги противоположных скатов лежат на наружных стенах, а средняя часть – на внутренней стене или опорах (при ширине дома 10 м достаточно 1 дополнительной опоры; если ширина дома составляет более 15 м, необходимы 2 опоры). Таким образом, все элементы данной конструкции работают только на изгиб. Верхние концы стропильных ног угловыми накладками скрепляют внахлест, а нижние – к мауэрлатам сечением 100 х 100 мм. В вершине стропильной конструкции укладывают прогон (для его изготовления используют бревно с широким сечением либо сколачивают его из досок толщиной 50 мм), который затем станет основой коньку крыши.

Мансарда – это этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью наклонной или ломаной крыши.Расстояние между стропильными ногами обычно равно 1 м, при уклоне крыши более 45° – 1,2–1,4 м, а в тех районах, где выпадает много снега, оно уменьшается до 0,8–0,6 м. Оптимальное расстояние между стропилами представлено в табл. 24.

Таблица 24

Расстояния между стропилами несущей конструкции

Мансардные крыши (рис. 101) дают возможность обустроить чердачное пространство под жилье. Идея использования мансарды в качестве жилого помещения впервые пришла в голову французскому архитектору Ф. Мансару (XVII в.). Они имеют фермы особой конструкции. Их особенность заключается в наличии межэтажного перекрытия вместо затяжки, это связано с тем, что нижний пояс является основой для пола мансарды. В двухпролетных домах их устанавливают с креплением на внутреннюю стену, в однопролетных домах – без него. Верхние и нижние пояса, вертикальные стойки и горизонтальные схватки изготавливают из двойных брусьев. Поскольку двухпролетная мансардная конструкция имеет добавочную опору в центре, удваивать элементы необязательно. Самые распространенные конструкции мансардных крыш представлены на рис. 102.

Рис. 101. Мансардные крыши: а, б – одноуровневая при двухскатной крыше; в – одноуровневая при ломаной крыше; г – одноуровневая с выносными консолями; д – двухуровневая со смещенным шипом опирания

Рис. 102. Конструкции мансард: а – в ломаной крыше пролетом не более 6 м; б – рамная конструкция с пролетом 6–12 м; 1 – треугольная ферма; 2 – стойка; 3 – подкосы стоек; 4 – подкосы рамы; 5 – прогон; 6 – балки перекрытия; 7 – наружные стены; 8 – внутренние стены; 9 – стропила; 10 – ригель; 11 – обрешетка

Оригинально устроены и окна мансардного этажа (рис. 103). Иногда их устраивают в виде отдушин, то есть они совмещают функции освещения и вентиляции чердачного помещения.

Рис. 103. Окна для освещения мансардных этажей

ОБРЕШЕТКА

На стропила набивают обрешетку, представляющую собой настил, который является основанием для кровли и обеспечивает ее жесткость (рис. 104).

Рис. 104 Обрешетка из брусков: 1 – стропильная ферма; 2 – обрешетка; 3 – подкос

В передаче нагрузки прослеживается следующая последовательность: обрешетка воспринимает нагрузку от кровли, передает ее стропилам, а те, в свою очередь, направляют тяжесть крыши на несущие стены, опирающиеся на фундамент. Обрешетка бывает сплошной (расстояние между брусками не превышает 1 см) и разреженной. Сплошная обрешетка состоит из 2 слоев, набиваемых один на другой. 1-й слой представляет собой разреженную обрешетку, а 2-й состоит из досок, плотно уложенных под углом 45° относительно 1-го слоя. Сплошная обрешетка необходима для таких кровельных материалов, как мягкая кровля, металлочерепица, мягкая черепица и др. Разреженная обрешетка предназначена для стальной кровли, цементно-песчаной черепицы и др. На коньке, ребрах, ендовах, разжелобках и по карнизным свесам всегда выполняют сплошную обрешетку. Обрешеточные бруски прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна толщине 2 брусьев. Чаще всего для обрешетки используют древесину хвойных пород. Расстояние между брусками обрешетки составляет 50 х 50 или 60 х 60 мм. В последние годы строительная индустрия несколько приблизилась к индивидуальным застройщикам и предлагает готовые стропильные конструкции из дерева, металла и железобетона. Их нужно только собрать и наложить обрешетку. Фермы стропильных конструкций предусмотрены для всех видов крыш (рис. 105).

Рис. 105. Конструкции ферм: а – двускатная; б – ферма со сложной формой верхнего пояса; в – ферма-ножницы; г – сводчатая; д – мансардная

КРОВЛЯ

Чтобы правильно выбрать кровельный материал, необходимо учесть уклон крыши, конструкцию дома и его архитектурные особенности. Не последнее место в этом ряду занимает материальное состояние застройщика. Выбор же материалов достаточно широк. Кровельные материалы делятся на:

1) силикатные (асбоцементные листы глиняная и глиняно-песчаная черепица;

2) органические (битуминозные, полимерные материалы, дегтевые, из древесины);

3) металлические (листовая оцинкованная и неоцинкованная сталь).

Размеры некоторых видов листовых кровельных материалов приведены в табл. 25.

Таблица 25 Размеры некоторых листовых кровельных материалов

Помимо листов, выпускаются желобчатые элементы для конька и ребер крыши. В настоящее время довольно широко распространенными являются глиняная и цементно-песчаная черепица.

Черепица классифицируется как по форме, так и по характеру соединения. По форме различаются:

1) ленточная черепица с загнутым краем;

2) ленточная черепица с двойным загнутым краем («противень» и «бобровый хвост»).

По характеру соединения выделяют следующие ее виды:

1) простая, у которой 1 ребро цепляется за желоб;

2) сложная, зацепляющаяся 2 и более ребрами.

Основу многих покровных битумных гидроизоляционных материалов составляют кровельный картон, стеклоткани и алюминиевая фольга.

К покровным материалам на картонной основе относятся рубероид с мелкой, чешуйчатой, крупнозернистой посыпкой, стеклорубероид, изол, толь с крупнозернистой песчаной посыпкой и дегтебитумные полотна.

В качестве кровельного и гидроизоляционного покрытия применяют армобитэп, выполненный на стекловолокнистой основе (стеклохолст, стеклоткань, стеклосетка). Из беспокровных рулонных материалов можно назвать пергамин, изготовленный из кровельного картона с пропиткой из битума, толь-кожу (пароизоляционный подкладочный материал) и гидроизол.

Мы перечислили традиционные кровельные материалы, но поскольку промышленность развивается, появляются новые материалы, разрабатываются новые технологии, часто основанные на давно известных материалах. Давно известные и неплохо зарекомендовавшие себя кровельные материалы вытесняются другими разработками. Остановимся на некоторых из них.

Ондулин – волнистые кровельные листы длиной 2000 мм, шириной 950 мм и массой 5,7 кг. Имеются разные цвета – красный, черный, зеленый и коричневый. В комплекте прилагаются гвозди и коньковые элементы. Срок службы – 15 лет.

Бардолин представляет собой эластичную полосную битумную черепицу, которая армирована стекловолокном и покрыта минеральным гранулятом. Срок службы – 20 лет.

Ондустил – металлочерепица, покрытая минеральным гранулятом, благодаря которому возникает эффект объемной черепичной кровли. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками, прекрасными шумоизоляционными и пожаростойкими качествами.

Ондура – листовой материал, разработанный из целлюлозного картона и битума, покрытый снаружи особыми красками. При монтаже применяется гидроизоляция. Срок эксплуатации – 25–30 лет.

Монофлекс – битумно-полимерный материал (морозостойкость – до –50° С, теплостойкость – до 100° С при сохранении пластичности и гибкости). Материал обладает многослойной структурой и изготавливается на основе эластомера СБС. Поверхность покрыта керамической крошкой, придающей материалу декоративный вид.

Разновидности монофлекса – покрытия с внешним слоем из инертной меди или алюминия – характеризуются повышенной теплостойкостью (до 115° С) и долговечностью (до 30 лет).

Поликров – полимерно-наливная композиция, состоящая из рулонной основы, армированной стеклотканью, и верхнего наливного слоя, который позволяет выполнять бесшовное наливное покрытие. Обладает различными цветовыми оттенками. При эксплуатации обновляется только верхний слой, который не теряет своих свойств в течение 25 лет.

Изготовленная на современном оборудовании керамическая черепица обрела новые качества. Срок эксплуатации составляет 100 лет. Это экологически чистый материал, отличающийся декоративностью.

Помимо гончарной, налажен выпуск и бетонной черепицы, выполненной с применением пресс-прокатной технологии. Имеется несколько ее разновидностей – римская, венская, альпийская. Она более легкая, чем традиционная черепица, но менее долговечная. Бывает коричневого и красного цветов. Цементно-песчаная черепица отличается морозоустойчивостью и водонепроницаемостью, а также она защищена акриловым покрытием. Металлочерепица импортного производства представляет собой листы из оцинкованной стали, покрытые полимером (пластизолом, полиэстером, поливинилхлоридом) и имитирующие черепицу.Мягкая черепица – плитки разного цвета прямоугольной или шестиугольной формы. Производится она следующим способом: на стекловолокнистую основу наносится битум, а сверху – минеральная присыпка. Это современный рулонный материал длиной 1 м, шириной 300–350 мм и толщиной 3–4 мм. Под нее укладывается сплошной настил, к которому материал крепится гвоздями и самоклеющимся слоем. Требует прокладки водоизоляционного слоя. Традиционно в отечественно строительной индустрии и частном домостроении в качестве кровельного материала использовали шифер, оцинкованную или черную сталь, реже – черепицу. При этом такая кровля требовала определенного ухода. Например, стальную крышу (оцинкованную примерно через 8–10 лет) приходилось красить, чтобы продлить срок ее службы. Шиферная крыша трескалась, что снижало качество покрытия. Черепица под воздействием отрицательных внешних факторов теряла свои качества. Поскольку читателям известно достаточно об этих материалах, мы позволили себе основное внимание уделить тем разработкам, которые появились в 1990-х гг., то есть современным и более функциональным, хотя и здесь мы отнюдь не претендуем на полноту охвата.

КРОВЛЯ ИЗ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Она укладывается по сплошной обрешетке и используется как самостоятельное покрытие, а также как тепло– и пароизоляционный слой. Материал применяется на плоских или пологих скатах. Количество необходимых слоев зависит от уклона крыши и колеблется от 2 (при уклоне 15–25°) до 3–4 (при уклоне в 5–15°).

Процесс осуществляется в определенной последовательности.

1. Материал расстилают и выдерживают 24 ч.

2. Готовится основание под пароизоляцию (в том числе устройство опор под воронки внутреннего водостока).

3. Мягкая кровля наклеивается на битумную мастику (как на горячую, так и на холодную). Горячую мастику доводят до температуры 220° С, холодную – до 160° С, после чего вводят минеральные добавки (тальк, трепел и др.).

4. Материал без покровного слоя скручивают на другую сторону.

5. Укладывая материал на холодную мастику, его не очищают от посыпки.

6. При уклоне крыши до 15° его наклеивают в направлении от нижних мест к возвышенным под углом 90° к стоку воды. При уклоне более 15° – наоборот.