Теоретичний матеріал до теми 7.

1. Види покриттів і вимоги до них

Конструктивний елемент, що огороджує будинок зверху, називається покриттям. Основними видами покриттів є горищні дахи, безгорищні покриття, великопрольотні плоскі й просторові покриття.

Виходячи з основного призначення покриття – захисту будинку від атмосферних опадів у вигляді дощу і снігу, а також від утрат тепла  в зимовий час і перегріву в літню пору, він складається з несущих конструкцій, що сприймають навантаження від елементів, які лежать вище захисної частини.

До покриттів ставляться наступні вимоги. Конструкція покриття повинна забезпечувати сприйняття постійного навантаження (від власної маси), а також тимчасових навантажень (від снігу, вітру і виникаючих при експлуатації покриття). Захисна частина покриття (покрівля), що служить для відводу опадів, повинна бути водонепроникною, вологостійкою, стійкою проти впливу агресивних хімічних речовин, що містяться в атмосферному повітрі і при, що випадають у вигляді опадів на покриття, сонячної радіації і морозу, не піддаватися коробленню, розтріскування і розплавлювання. Конструкції покриття повинні мати ступінь довговічності, узгоджений з нормами і класом будинку.

Для забезпечення відводу опадів покриття влаштовують з ухилом. Величина ухилу залежить від матеріалу покрівлі, а також кліматичних умов району будівництва. Так, у районах з сильними снігопадами величина ухилу визначається умовами сніговідкладення і видалення снігу; у районах з рясними дощами ухил покрівлі повинен забезпечувати швидке відведення води; у південних районах ухил покриття, а також вибір матеріалу покрівлі визначається з урахуванням сонячної радіації.

2. Похилі дахи і їх конструкції.

Дахи звичайно виконують у вигляді похилих площин-схилів, покритих покрівлею з водонепро никних матеріалів.

У горищних дахах утворене між несучою частиною і покриттям, що обгороджує, приміщення (горище) використовують для розміщення різного інженерного обладнання (труб центрального опалення, вентиляційних коробів і шахт, машинного відділення ліфтів).  Для входу на горище роблять сходи, двері чи вхідні люки. Висоту горища для руху по ньому людей приймають не менше 190 см. Для освітлення і провітрювання горища в даху влаштовують горищні вікна (рис.7.1, д).

Форми скатних дахів залежать від форми будинку й архітектурних міркувань (рис.7.1). Ухил дахів виражають у градусах нахилу схилу до умовної горизонтальної площини (рис.7.1, м) через тангенс цього кута у виді чи дробу відсотків.

У будинках невеликої ширини часто влаштовують односхилі дахи (рис.7.1, а). Дах будинку зі стоком води на дві протилежні сторони називається двосхилим. Ребро двогранного кута, у твореного у вершині даху двома схилами, називається коником (рис.7.1, б).

Перетинання схилів, що утворюють виступаючий похилий кут, називається скісним ребром, а западаючий кут – розжолобком. Нижня частина схилу називається спуском, нижній край схилу – обрізом покрівлі. Торець двосхилого даху може бути вирішений у вигляді фронтону (р ис.7.1, д). Фронтон у творюється в тому випадку, якщо схили даху перекривають торцеву стіну будинку і виступають переднею.

Дах квадратної чи багатогранної в плані будівлі має в плані трикутні схили – вальми (рис.7.1, г). Якщо похилий схил зрізує не весь торець двосхилого даху, а тільки верхню чи нижню його частину, то неповний торцевий схил називають піввальмою (рис.7.1, и).

Лінія перетину двох схилів даху, що утворять виступаючий двогранний кут, називається скісним ребро м (рис.7.1, к). Лінія перетину схилів даху (лінії розжолобок і скісних ребер) проходить по бісек трисах кутів між стінами (рис.7.1, е, ж), тому при побудові плану даху необхідно керуватися цим правилом, якщо будинок має прямі кути, то проекції скісних ребер креслять у плані під кутом 45°.

Усередині горища іноді доцільно влаштовувати житлові мансардні приміщення (рис.7.1, в), які у кам'яних будинках відокремлюються від горища бранд мауерами, а в дерев'яних – важкоспалюваними перегородк ами.

Для вентиляції використовують слухові вікна і вікна, які улаштовуються у фронтах і напівфронтонах піввальмових дахів, заповнюваних стулками типу «жалюзі» , добре проникне повітря і не допускають по трапляння на горище дощової води. Слухові вікна розміщують на висоті 1-1,2 м від рівня горищного перекриття.

Рис.7.1. Основні типи форм горищних скатних дахів:

а – односхила; б – двосхила; у – дах з мансардою; м– шатрова, д, е – загальний вигляд і план даху будинку; ж – приклад побудови схилу даху; і, до – напіввальмові торці двосхилого даху; л, м, н, о – схеми розгортання горищ і повітряних прошарків даху; п – схема утворення полою на карнизі; р – схема слухового вікна; з – позначення ухилів даху; 1 – звис даху; 2 – слухове вікно; 3 – тимпан фрон- тону; 4 – фронтон; 5 – коник; 6 – схил; 7 – щипець; 8 – розжолобок; 9 – скісне ребро; 10 – вальма; 11 –  напіввальма; 12 – припливний вентиляційний отвір; 13 – витяжний отвір; 14 – сніг і намерзла крига на карнизі; 15 – ґрати жалюзі

Несучі конструкції скатних дахів складаються з крокв і решетування. Крокви – основна несуща конструкція даху, що, спираючись на стіни чи окремі опори будинку, визначає кількість схилів і кут їхнього нахилу. Крокви виконують з дерева у вигляді колод брусів чи дощок. Усі сполучення окремих елементів крокв виконують за допомогою врубок і металевих кріплень (скоб, болтів, цвяхів, хомутів). Крокви бувають приставні й висячі. Приставними називають крокви, основні елементи яких – кроквяні ноги – працюють як похило покладені балки. Довжина таких балок повинна бути не більше 6,5 м (максимальна довжина стандартної ділової деревини). Висячі крокви (рис.7.2) являють собою найпростіший тип кроквяної ферми, де похилі кроквяні ноги передають розпір на затягування (нижній пояс ферми).

Найпростіший тип приставних крокв застосовують при односхилих дахах (рис.7.3). Кроквяні ноги спираються на бруси – мауерлати, покладені по верхньому обрізу стін. Мауерлати служать для рівномірного розподілу навантаження від кроквяних ніг на стіну. Їх ізолюють від кам'яної стіни прокладкою толю.

Рис.7.2. Висячі крокви (кроквяні ферми):

а – з піднятим затягуванням; б – із затягу ванням, використову ваним для підвіски горищ- ного перекриття; у – з підвісною бабкою; м – з підвісною бабкою і підкосами; д – із дво- ма підвісними бабками; е – метало-дерев'яна ферма; 1 – кроквяна нога;

2 – мауерлат; 3 – затягу вання; 4 – підвісна бабка; 5 – розпірка; 6 – сталевий стояк ферми; 7 – підкіс; 8 – болт; 9 – коротиш; 10 – дерев'яна накладка; 11 – хомут; 12 – скоба

При наявності у середині будинку опор застосовують і двосхилі приставні крокви. У цьому випадку по внутрішніх опорах уклад ають лежні (при в нутрішній стіні) чи прогони (при окремо стоячих опорах), по яких через кожні 3-4 м установлюють стояки як опори для верхнього, конькового прогону (рис.7.3). На верхній прогін і мауерлати спираються кроквяні ноги. Для надання твердості в поздовжньому напрямку від стояків до верхнього прогону підводять підкоси, що, скорочуючи проліт верхнього прогону, дає можливість зменшити його переріз. При асиметричному розташуванні внутрішніх опор верхній прогон не збігається з коником даху.  У цьому разі в загальну конструктивну схему вводять горизонтальну сутичку, що надає додаткову твердість у поперечному напрямку і гасить виникаючий у конструкції розпір. Сутичку виконують з дощок і розташовують нижче верхнього прогону. При прольоті кроквяної ноги більше 4,8 м під неї підводять підкіс, що дозволяє зменшити переріз кроквяної ноги і надає, так само як і сутичка, додаткову твердість у поперечному напрямку.

Рис.7.3. Наслонні крокви:

а – односхилих дахів; б – те ж двосхилих; в – план крокв; 1 – лежень; 2 – мауерлат; 3 – підкіс; 4 – кроквяна нога; 5 – стіна; 6 – горищне перекриття; 7 – стояк; 8 – прогін; 9 – розпірка; 10 – сутичка; 11 – кобилка; 12 – накосна (діагональна) кроквяна нога; 13 – наріжник; 14 – скоба; 15  – болт

Для запобігання зносу даху при сильному вітрі кроквяні ноги (звичайно через одну) кріплять дротовими скрутками до костилів (чи йоржів), що забиваються в стіну.

Вальмовий схил у твориться за допомогою діагональних (скісних) кроквяних ніг і наріжників – укорочених кроквяних ніг, які спираються на мауерлат і діагональну кроквяну ногу. Крок кроквяних ніг вибирають з розрахунку оптимального прольоту для дощок чи брусів. Звичайно його приймають рівним 0,7 м для дощатого решетування і 1,2-1,5 м для брущатого.

Решетування є безпосередньою основою для покрівлі і влаштовується по кроквяних ногах у вигляді настилу з дощок чи брусів. Характер настилу – суцільний чи виряджений – залежить від застосованого покрівельного матеріалу.

Верхній гідроізоляційний шар даху, що підтримується несучими кроквяними конструкціями і решетуванням, називається покрівлею. Для скатних дахів застосовують різні покрівельні матеріали, кожний з який вимагає певних ухилів схилу. Покрівлю виконують з листової сталі, азбестоцементних листів, черепиці або рулонних матеріалів (рис.7.4).

Рис.7.4. Покрівлі скатних дахів:

а – з покрівельної сталі; б, у – із плоскої азбестоцементної плитки; м – ру лонна; д – че- репична; е – із хвилястих азбоцементних листів; 1 – мауерлат; 2 – водостічна лійка; 3 – жолоб; 4 – милиці; 5 – гак; 6 – настінні жолоби; 7 – стоячий фальц; 8 – лежачий фальц; 9 – решету вання; 10 – кроквяні ноги; 11 – подвійний фальц; 12 – одинарний стоячий фальц; 13 – азбестоцементні арку ші; 14 – кріпильна деталь; 15 – ру беройд; 16 – перга- мін; 17 – черепиця; 18 – листи азбоцементу .

Вони можуть бути вентильованими (рис.7.5, в) зовнішнім повітрям через повітряні чи прошарки через канали на верху панелі з метою запобігання конденсату і невентильованими (рис.7.5, а, б) із суцільних чи багатошаров их панелей.

Рис.7.5. Принципові констру ктивні схеми сполу чення дахів:

1 – захисний шар; 2 – рулонний килим; 3 – стяжка (з розчину збірних залізо- бетонних плит); 4 – теплоізоляція; 5 – пароізоляція; 6 – несуча конструкція; 7 – оздоблювальний шар; 8 – теплоізоляційний несучий шар; 9 – повітряний прошарок

Вода зі сполучених дахів видаляється по внутрішніх водостоках (організований водостік). З горищних покриттів вода може витікати по водостічних жолобах, водозбірних вирвах і ринвах (організований водостік). Неорганізований водовідвід забезпечу є скидання води безпосередньо з обрізу покрівлі. При неорганізованому відводі води варто передбачати звис карниза не менше 550 мм.

3. Просторові покриття.

Просторові покриття від площинних відрізняються тим, що тонка плита оболонки працює переважно на стиск, а розтяжні зусилля раціонально зо середжені в контурних елементах, причому всі ці елементи працюють у різних площинах. Основними видами про сторових покрить є оболонки, складки і шатра висячі й пневматичні.

Оболонки бувають одинарної і двоякої кривизни. Перші являють собою цилі ндричні чи конічні поверхні. Оболонки двоякої кривизни можуть бути або оболонками обертання з криволінійною твірною (купол, гіперболічний параболоїд, еліпсоїд обертання та ін.).

За структурою оболонки бувають гладкі, хвилясті, ребристі й сітчасті (рис.7.6). Вони можуть бути виконані як монолітними, так і збірними. У збірних конструкціях крім залізобетону використовуються азбестоцемент, метал і пластик. Ребристими є оболонки, в яких тонка криволінійна стінка з міцнена ребрами. Сітчасті оболонки складаються тільки з чи ребер зі стрижнів, проміжки між який заповнюють матеріалом, що не несе (склопластик, плівка та ін.). Гладкі залізобетонні оболонки виконують монолітними. При виготовленні монолітних оболонок найбільш складним є підготовка криволінійної опалубки і влаштування риштування, що спричиняє значну витрату матеріалів і необхідність великих трудовитрат. Залізобетонні і металеві оболонки застосовують для пристрою покрить прольотом до 100 м, а іноді й більше.