Крыши. Подвесные потолки

Крыша состоит из двух конструктивных частей: несущей - покрытия и верхней - несомой кровли.

Покрытие передает нагрузку от снега, ветра (временная нагрузка) и собственной массы на стены и отдельные опоры (постоянная нагрузка). Оно состоит из стропил (железобетонных или деревянных) и стропильных ферм (железобетонных, деревянных, стальных) или из рам, сводов, арок и т. п. Покрытие рассчитывают на прочность и устойчивость.

Кровля состоит из собственно кровли (самой верхней водонепроницаемой оболочки), основания под кровлю в виде обрешетки из деревянных брусков и дощатого настила или цементного (асфальтового) слоя по железобетонной основе.

Правильное конструктивное решение крыши, в том числе определение ее формы,- важное условие ее долговечности, индустриальности, экономичности.

Крыши делят на чердачные и бесчердачные. Наиболее распространены чердачные скатные крыши и совмещенные покрытия.

Чердачное перекрытие обеспечивает тепловую защиту помещений верхнего этажа в холодное время. В чердачном помещении размещают инженерное оборудование здания (трубы центрального отопления, вентиляционные коробки), для освещения и воздухообмена устраивают слуховые окна. Для обеспечения стока воды крыши выполняют в виде наклонных плоскостей - скатов. В зависимости от уклона ската крыши делят на скатные (с уклоном более 5 %), малоуклонные (2,5-5 %) и плоские (до 2,5 %). Уклон крыши назначают с учетом материала кровли и климатического района строительства. Каждый вид кровельного материала имеет свой оптимальный и предельный уклоны. Так, минимальные уклоны крыш из рулонных двухслойных кровельных материалов-15 %, из листовой кровельной стали - 29 %, из черепицы - 50%.

Выступы крыши у наружных стен называют свесом. По скатам вода отводится к свесу кровли и сбрасывается на землю непосредственно или с помощью желобов и водосточных труб.

В малоэтажном строительстве применяют обычно чердачные скатные крыши с наружным отводом воды, в многоэтажном строительстве - совмещенные покрытия и внутренние водостоки.

Очертания здания в плане определяются формами чердачных скатных крыш, которые зависят от материала и в основном от требований архитектурной выразительности. Крыши могут быть одно-, двух-, четырехскатными (шатровыми, вальмовыми, полувальмовыми), а также многоскатными, в том числе пирамидальными и сводчатыми. Вальмой называют треугольный скат, которым завершают торец двускатной крыши. Если наклонный скат покрывает только верхнюю или нижнюю часть торца, его называют полувальмой.

Пересечения скатов, образующие выступающие утлы, называют ребрами; образующие входящие углы - ендовами, или разжелобками, верхнее горизонтальное ребро - коньком. Если скаты перекрывают торцовую стену и выступают в виде свеса, то получается фронтон. Если торцовая стена поднимается выше кровли и выступает над ней в виде парапета, то получается щипец. Щипец может иметь уступы, прямые наклонные линии, профильные линии типа волют и др. В пределах чердака иногда предусматривают жилые помещения - мансарды, в этом случае двускатная крыша может иметь дополнительные ребра, параллельные коньку, а скаты - разный уклон.

Несущие конструкции скатных крыш состоят из стропил и обрешетки. Стропила - основная несущая конструкция крыши, определяющая число скатов и угол их наклона. Стропила бывают наслонными и висячими. Наслонными называют стропила, основные элементы которых - стропильные ноги - работают как наклонно положенные балки. Длина их должна быть не более 6,5 м (максимальная длина стандартных пиломатериалов), а расстояние между опорами получается не более 5 м. Наслонные стропила состоят из стропильных ног, конькового прогона, опирающегося на стойки, которые, в свою очередь, опираются на нижний прогон из поперечных и продольных подкосов.

Простейший тип наслонных стропил применяют при односкатных крышах. Стропильные ноги опираются на брусья - мауерлаты, уложенные по верхнему обрезу стен и служащие для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног на стену.

Двускатные наслонные стропила применяют при наличии внутри здания опор. По внутренним опорам укладывают лежни, если опорой служит внутренняя стена, или прогоны, если опоры отдельностоящие. По крюкам или лежням устанавливают через 3-4 м стойки, служащие опорами верхнего конькового прогона. На прогон и на мауерлаты опираются стропильные ноги. Для придания жесткости в продольном направлении к верхнему прогону подводят подкосы, что позволяет уменьшить его сечение и облегчить его.

Если верхний прогон не совпадает с коньком крыши, вводят горизонтальную схватку для придания жесткости конструкции в поперечном направлении. При пролете стропильной ноги более 4,8 м под нее подводят подкос. Стропильные ноги крепят проволочными скрутками к костылям (или ершам), забитым в стену.

В четырехскатных крышах обычно два вальмовых ската, Вальмовый скат образуется при пересечении скатов. В местах пересечения устанавливают диагональные (накосные) стропильные ноги. В них врубают укороченные стропильные ноги - нарожники, опирающиеся на мауерлат.

Стропильные фермы (треугольные, полигональные, сегментные) в качестве несущей конструкции крыши устраивают в зданиях значительной ширины, где нет внутренних опор. Стропильная ферма представляет собой несущий элемент покрытия в виде плоской решетчатой сквозной системы стержней, соединенных между собой по концам. Стропильные фермы делят по материалу (деревянные, железобетонные и стальные) и форме (треугольные, полигональные, сегментные и др.).

Висячие стропила представляют собой простейший тип стропильной фермы, где наклонные стропильные ноги (верхний пояс фермы) передают распор на затяжку (нижний пояс фермы). Висячими стропилами перекрывают пролеты до 12 м. В крышах с висячими стропилами чердачные перекрытия подвешивают к нижнему поясу фермы на хомутах из полосовой стали. Такое перекрытие называют подвесным потолком.

Подвесные потолки являются характерным элементом интерьера общественного здания. Они скрывают непривлекательные на вид инженерные коммуникации, несущие элементы перекрытия (балки, фермы), придают помещению новые пропорции, ритм. Подвесной потолок из пористых материалов используют для создания акустического климата. Жесткий плотный материал усиливает звучание в помещении. Для универсальных залов применяют подвесной потолок в виде подвижных щитов, которыми, как отражающими экранами, можно регулировать акустику зала.

В подвесном потолке часто располагают светильники, скрытые в конструкции, полускрытые или открытые в зависимости от замысла архитектора. Подвесной потолок из прозрачных или полупрозрачных материалов может иметь эффект светящегося потолка, если светильники располагают над ним. Иногда подвесные потолки делают утепленными, чтобы уменьшить отапливаемое пространство.

Конструкция подвесных потолков состоит из несущего каркаса (обычно из металлических труб, уголков, тавров, швеллеров и др.) и его заполнения (плитки, рейки, листы). В крупных помещениях при использовании пространства между подвесным потолком и перекрытием, к которому он подвешивается, под технический этаж применяют покрытие из железобетонных балок. К железобетонному перекрытию каркас подвешивают с помощью подвесок, которые закладывают в швы между сборными железобетонными плитами перекрытия при монтаже и крепят сваркой к закладным деталям перекрытия или пристреливают дюбелями.

В качестве несомых элементов подвесного потолка или его заполнения используют гипсовые или древесно-стружечные плиты, плиты "акмигран" и "акминит", плиты из металлических листов, асбестоцементные листы и др. В устройстве звукопоглощающих потолков используют минераловатные плиты, перфорированные гипсовые и металлические плиты, а также плиты "акмигран" и двухслойные плиты с лицевым перфорированным слоем из минераловатной плиты и ДВП.

Световые потолки делают на решетках из алюминия, пластмассы или дерева, заполнение - из волнистых или гладких листов оргстекла, из армированного стекла, различных полупрозрачных пластмасс. Чаще применяют сборное заполнение, монолитное устраивают с оштукатуриванием по металлической сетке.