Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий

Крыши


Крыши

Обследования крыш показали, что почти все их несущие конструкции в кирпичных жилых зданиях старой постройки выполнены из дерева. При этом стропила, прогоны и стойки чаще всего изготовлены из бревен диаметром 16—20 см. Шаг таких стропил обычно 120—210.

В 1960 г. ЛНИИ АКХ были исследованы наиболее часто повторяющиеся конструктивные схемы и углы наклона скатов крыш в ряде городов. Результаты этих исследований положены в основу разработки индустриальных конструкций крыш. Величина угла наклона крыш дает возможность подойти к решению сборных элементов крыш при замене кровельной стали другими видами покрытий с сохранением несущих конструкций.

Существующие здания имеют разнообразную планировку, в связи с чем встречаются односкатные, двухскатные, вальмо-вь‘е, полувальмовые, мансардные и другие крыши. Наиболее распространенными материалами покрытий являются: листовая сталь, асбестоцементиые волнистые листы и плоские плитки, черепица и др.

Крыша состоит из двух частей:
— несущей конструкции, воспринимающей собственную массу, полезную, снеговую и ветровую нагрузки;
— ограждающей части, называемой кровлей, способной защищать от атмосферных осадков, солнечной радиации и ветра.

Угол наклона скатов, выражаемый в градусах пли процентах, принимается в зависимости от кровельного материала, архитектурных соображений и климатических условий.

Рис. 1. Схемы конструктивных решений стропил

В результате анализа применяемых стропильных систем составлено семь схем их конструктивных решений (рис. 1). Из односкатных крыш наиболее часто встречаются схемы а, б ив.

Схема а используется для пролетов 4—4,75 м «в свету», с углом наклона a=19-f-28°.

Схемы б и в отличаются наличием подкосов, причем в схеме в стропила — составные по длине.

Иногда, значительно реже, чем три предыдущие, встречается схема г — односкатные стропила с промежуточной опорой; здесь пролеты равны 6 и 9 м; угол наклона a = 26^28°.

Схемы д, е и ж принимаются при двухскатных крышах пролетами 11 —15 м.

Кроме рассмотренных схем наслонных стропил, в жилых зданиях бывают также висячие стропила; они опираются только на наружные стены и состоят из стропильных ног, центральной стойки или двух стоек, расположенных в четвертях пролета, и затяжки.

Несущие конструкции крыш. В качестве несущих конструкций крыш жилых зданий применяются стропила и стропильные фермы с обрешеткой, сборные железобетонные крупноразмерные плиты и панели. Если в здании можно использовать в качестве опор не только наружные, но и внутренние стены, применяются преимущественно наслонные стропила, которые в зависимости от перекрываемого пролета могут иметь различные схемы.

Для уменьшения рабочего пролета стропил и придания жесткости всей системе ставят подкосы. Их изготовляют из бревен, брусьев и досок на ребро. Расстояние между стропилами из бревен и брусьев принимают обычно 1,6—2,2 м, а из досок — 0,6—1 м. Стропила укладывают одним концом на настенный брус (мауэрлат), а другим — на коньковый прогон, где они сопрягаются в полдерева.

Наиболее рациональны сборные стропила из досок, снижающие трудоемкость изготовления несущих конструкций крыш. Висячие стропила и стропильные фермы применяют в тех случаях, когда в здании с большими пролетами нет промел<уточных опор. При этом пролеты 7—8 м перекрывают треугольными фермами без решетки (шпренгель). Для больших пролетов используют фермы, изготовляемые из брусьев или досок и располагаемые на расстоянии 3—5 м.

Кроме деревянных, применяют железобетонные и металлические фермы различных типов — полигональные, сегментные и с параллельными поясами.

Поперечное сечение элементов стропильных систем определяют расчетом, исходя из вида кровли, величины пролета и расстояния между стропилами.

Процесс изготовления отдельных элементов несущих конструкций крыш должен предусматривать прежде всего возможность получения различных по длине изделий с интервалом 10—20 см. Кроме того, на опорных частях элементов должны быть специальные выпуски или уступы для возможного сопряжения их с существующими стенами (односкатные крыши и Другие, примыкающие к брандмауэрам). Наконец, следует также учитывать грузоподъемность механизмов, используемых Для монтажа конструкций. Обычно при полной замене крыши, когда проводится комплексный капитальный ремонт или реконструкция здания, на площадке действует башенный кран грузоподъемностью 1,5—3 т. Тогда рационально применять железобетонные конструкции — как отдельные стропила и прогоны, так и крупноразмерные плпты.

При частичной замене и ремонте только несущих конструкции крыш обычно используют механизмы меньшей грузоподъемности (400—600 кг), например стоечные и мачтовые подъемники, кран СП-06 и др. В таких случаях рекомендуются индустриальные конструкции крыш с небольшой массой деталей: деревянные дощатые стропила, элементы которых заготавливаются заранее, и сборные железобетонные стропила с деревянной или железобетонной обрешеткой.

Сборные деревянные несущие конструкции. Несмотря на явные преимущества сборного железобетона, обусловливаемые его прочностью и долговечностью, иногда целесообразны деревянные стропила, состоящие из сборных заранее заготовленных элементов.

Сборные конструкции деревянных стропил разработаны для угла наклона ската, равного 22—30°, при расстоянии между несущими стенами от 4 до 8 м. Шаг стропил принят одинаковым (1,5 м). Таблицы подбора элементов стропил дают возможность, зная длину проекции элемента, определить все его размеры.

Заготовка деталей стропильной системы должна производиться в централизованном порядке. Изделия после антисеп-тирования отправляют на ремонтируемый объект. Все элементы стропил должны поступать на стройку в укомплектованном, упакованном и замаркированном виде. На каждом элементе и на упаковке проставляются масляной краской марка и номер позиции, например: СН-1-10 или СВ-1-12 и т. д.

Несущая конструкция дощатых сборных стропил применима для четырех схем, из которых три представляют собой односкатные крыши, а одна — двухскатную.

Решение опорного узла А для всех случаев одинаково. Стропильная нога упирается в мауэрлат — прокладку из досок размером 5×18 см, длиной 70 см.

В местах соприкасания мауэрлата с кирпичной стеной укладывают рубероид для предохранения древесины от увлажнения.

Стропильная нога, состоящая из двух досок сечением 5Х Х18 см, скрепленных в месте опирания гвоздями диаметром 5 мм, длиной 150 мм, крепится к стене костылями диаметром 10 мм, длиной 150 мм и проволочной скруткой.

Переустройство стропильных систем при замене кровельной стали иными материалами. Как показало обследование, значительная часть крыш покрыта листовой сталью. Когда при ремонте дома металлическая кровля заменяется, необходимо после ремонта несущих конструкций покрыть крышу другими кровельными материалами: рулонными, черепицей, асбестоце-ментными листами и пр. При этом угол наклона существующих стропил не всегда отвечает требуемому для принятого вида кровли, и тогда надо дополнительно увеличивать угол наклона несущих конструкций.

Так, например, если металлическую крышу с уклоном 22° решено заменить покрытием — асбестоцементными листами волнистого профиля с углом наклона ската 27°, то стропильной системе, если она находится в хорошем состоянии и имеет достаточную несущую способность, придают больший угол посредством наращивания ее сборными элементами.

Для переустройства стропильных систем проектно-конструк-торским бюро ЛНИИ АКХ разработан альбом типовых решений по реконструкции крыш под неметаллические кровли. В их основу положены наиболее экономичные способы реконструкции крыш с наименьшими затратами при условии сохранения основных несущих элементов.

Рис. 2. Схемы сборных стропил а — дощатые несоставные стропила без подкосов; б — то же, с подкосами; в — то же, составные; г — то же, двухскатные

Типовые решения разработаны для замены стальной кровли следующими материалами:
а) асбестоцементными волнистыми листами обыкновенного профиля;
б) асбестоцементными плоскими плитками;
в) глиняной черепицей.

Эти решения предусмотрены для наиболее часто встречающихся схем одно- и двухскатных крыш с пролетами стропил от 4,75 до 15 м и при углах наклона кровель от 13 до 27° (с интервалом через 5°). Шаг стропил принят 1,5 и 2 м.

При подборе конструктивного решения для конкретного случая можно воспользоваться расчетной таблицей, приведенной в книге А. И. Лысовой — «Индустриальные конструкции крыш» (Изд-во МКХ РСФСР, 1961). В зависимости от предполагаемого материала кровли и наименьшего угла наклона крыши выбирается вариант схемы реконструкции, определяемый фактическим углом наклона. В той же таблице, кроме того, помещены данные расчета, обеспечивающие требуемую прочность крыши при новых нагрузках.

В графах 6—12 приводятся наименьшие расчетные сечения стропильных ног (рядовых и диагональных) при расстояниях между стропилами 1,5 и 2,4 м и для разных материалов кровли, для которых приняты следующие расчетные нагрузки: для асбестоцементных волнистых листов—170 кгс/м2; для черепицы — 220 кгс/м2.

Рис. 3. Детали конькового и опорных узлов 1— мауэрлат 50X180 мм; 2 — гвозди диаметром 5 мм, 1—150 мм; 3 — стропильная нога; 4 — проволочная скрутка; 5 —костыль диаметром 10 мм, /= 150 мм; 6 — верхняя накладка; 7 — верхний элемент стропильной ноги; 8 — стойка под стропила; 9 — подкос; 10 — стойка; 11 — нижняя накладка; 12 — подкос

В данном случае снеговая нагрузка принята равной 100 кгс/м2, как для районов III зоны. При строительстве в районах с повышенным количеством снега (IV и V зоны) надо вводить расчетные поправки на снеговые нагрузки соответственно в 150 и 200 кгс/м2.

Для южных районов с небольшой снеговой нагрузкой пересчет конструкций не требуется. Если сечение существующей стропильной ноги окажется меньше необходимого расчетного сечения, то ее нужно усиливать. В тех случаях, когда наименьшее расчетное сечение, указанное в таблице, превышает действительно возможные размеры поперечного сечения стропильных ног, встречающихся в натуре, в таблице поставлены звездочки, указывающие на безусловную необходимость их усиления.

В альбоме конструктивные чертежи даны для рядовых стропил соответствующих вариантов схем. Элементы реконструкции, разработанные для рядовых стропил, полностью сохраняются для диагональных стропил и выполняются аналогично в зависимости от величины изменения углов наклона и материала кровли. Все углы наклона крыш даны как наименьшие, обязательные для их реконструкций во всех климатических районах. Однако, если существующая крыша имеет угол наклона больше требуемого для нового покрытия, то понижение конструкции (уменьшение угла наклона) не производится.

Усиление стропил. В практике ремонта крыш, особенно при изменении уклона ската и замене металлической кровли другими материалами, могут встретиться случаи, когда несущая способность стропил недостаточна и требуется их усиление. Для этого основное сечение стропил увеличивают путем наращивания досками, толщину которых определяют расчетом.

Устройство несущих конструкций стропил для небольшого уклона производится подъемом стропильной ноги до нужного уклона, наращиванием ее по длине и установкой подкоса, уменьшающего ее рабочий пролет. Такая конструкция применима при пролетах 4,75—5 м. При больших пролетах изменение уклона осуществляется посредством наращивания стропил по высоте. Для этой цели со стороны карниза в существующую стропильную ногу врубают новую сечением 5×14 см и заделывают ее в противоположную стену. Существующий подкос наращивают и соединяют с новой стропильной ногой. Затем обе ноги соединяют между собой накладками из досок. Соединение производят на гвоздях.

Такой вид усиления пригоден тогда, когда расчетное сечение больше существующего по высоте до 5 см при свободных пролетах до 7 м. Если по расчету требуется сечение, значительно большее существующего, то усиление можно производить путем уменьшения свободного пролета стропил при помощи деревянной шпренгельной фермы..

Усилия от подкосов к затяжкам передаются посредством башмаков-упоров специальной конструкции, врезанных в затяжки у опорных концов. Такие фермы устанавливают обычно через 3,5—4 м.

Диагональные и рядовые стропильные ноги можно усиливать шпренгелем, как показано на рис. 4. Здесь верхним поясом шпренгельной фермы являются существующие стропила, нижним — металлический ломаный пояс из круглой стали. Стойки шпренгеля выполняются из газовых труб.

Рис. 3. Усиление существующих стропил а — для пролетов 4,75—5 м; б — то же, 6 м; в — то же 7 м 1 — новая стропильная нога 5X14 см; 2 — существующая стропильная нога; 3 — существующий подкос

Конструкция стыка должна обеспечить равнопрочность всего верхнего пояса, что достигается установкой коротыша двутавра в пазы соединяемых стропильных ног на глубину 25 см с каждой стороны. Крепление производят болтами диаметром 12 мм. Полки двутавра должны быть тщательно подогнаны к стропильным ногам; при этом высота бруса должна соответствовать высоте двутавра между полками. Подстропильный прогон усиливают так же, как и стропила, наращивая его по высоте. Можно увеличить его несущую способность посредством промежуточных стоек.

Рис. 4. Усиление диагональных стропил 1 — существующая стропильная нога; 2 — болты диаметром 16 мм; 3 — болты, приваренные к выступающим концам уголка; 4— газовая труба; 5 — угловой шпренгель

Стропила, не имеющие промежуточной стойки, или так называемые висячие стропила, усиливаются затяжкой со стяжной муфтой в середине.

Сборные железобетонные несущие конструкции. При полной замене несущих конструкций крыш рекомендуются долговечные железобетонные элементы. Исходя из опыта проектных, научно-исследовательских и производственных организаций в‘области разработки и применения долговечных конструкций крыш, можно рекомендовать для этой цели сборные железобетонные крыши из железобетонных стропил, кровельных панелей и армоцементных элементов.

Сборная крыша из железобетонных стропил. Данная конструкция состоит из железобетонных стропил таврового сечения, укладываемых при двухскатной кровле одним концом на наружную кирпичную стену, а другим на коньковый железобетонный прогон, расположенный на кирпичных столбах средней продольной стены здания (рис. 5).

Рис. 5. Конструкции крыш из сборных железобетонных стропил СНиП 1 — лоток; 2 — костыль; 3 — закладная деталь; 4 — крючья для крепления лотка; 5 — желоб из оцинкованной стали; 6 — сварка; 7— цементный раствор с добавкой волокнистых материалов; 8 — асбестоцементная волнистая кровля; 9 — деревянная обрешетка 60Х Х60 мм; 10— железобетонные стропильные ноги; —деревянная кобылка; 12 — железобетонная подушка; 13 — цементный раствор; 14 — рубероид; 15 — крючья для стремянок; 16 — закладные детали; 17 — железобетонный прогон; 18 — КПО-1; 19 — коньковый прогон; 20 — боковые «нашивки»; 21 — железобетонная подушка; 22 — кирпичный столб

Для обрешетки по стропилам предусмотрены деревянные энтисептированные бруски сечением 60×60 мм, уложенные по толевой ленте, предохраняющей их от гниения.

В Москве при устройстве крыш в ремонтируемых зданиях используют железобетонные стропила и коньковый прогон из балок БР, применяемых для перекрытий (рис. 6). По стропилам, укладываемым с шагом 200 см, располагаются деревянные бруски обрешетки; они крепятся к стропилам хомутами.

Рис. 6. Конструкция крыши из железобетонных стропил БР а — общий вид висячей конструкции; б — коньковый узел для наслонной конструкции; в — карнизный узел для висячей конструкции 1 — балки БР швеллерного сечения; 2 — обрешетка из брусков 80 X80 мм; 3—асбестоцементные волнистые листы усиленного профиля; 4 — коньковый элемент; 5 — листовая кровельная сталь; 6 — затяжка; 7 — хомут; 8 — цементный раствор; 9 — соединительные уголки

При стропильной конструкции крыш чаще всего применяют кровлю из асбестоцементных панелей волнистого профиля (обычных или усиленных).

Сборная крыша из железобетонных панелей П Т. Такая крыша состоит из железобетонных панелей тавроого сечения, укладываемых вплотную друг к другу с заделкой швов цементным раствором. Поперечное сечение тавровой панели имеет размеры: ширина тавра поверху — 600 мм, толщина полки — 30 мм, высота ребра —200, 220 и 240 мм, ширина gpa — 60 мм (рис. 94). Для удобства опирания на наружную кирпичную стену основное ребро панели скошено. Для предотвращения излома панели при транспортировке и монтаже, по длине ее имеются три поперечных ребра жесткости толщиной 30 мм.

Плита армируется сварной сеткой из 3-мм проволоки класса В-1. Рабочая арматура ребра — предварительно-напряженная из стали класса A-IV, диаметром 10, 14 и 16 мм. Каркасы изготовляются из стальной проволоки диаметром 5 мм, класса В-1. Принятая в расчете марка бетона—300. Для обеспечения устойчивости и анкеровки панелей предусмотрены закладные детали, привариваемые к металлическим выпускам в опорных подушках при укладке панелей.

Рис. 7. Конструкция крыши из панелей ПТ

Конструкция покрытия типа ПТ разработана преимущественно для прямоугольных в плане зданий с щипцовым обрезом торцевых стен при пролетах от 6 до 8 м. Однако в сочетании с предложенной ниже конструкцией решения угловых участков железобетонных крыш она может быть распространена на покрытия зданий более сложной конфигурации, в плане. Сборная крыша из железобетонных панелей



Похожие статьи:
Приборы для определения технического состояния здании

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум