Крыша любого дома состоит из наружного покрытия (кровли) и наклонных поддерживающих балок — стропил, на стропила кладут обрешетку или настил. Типы крыш приведены на рисунке 151.

Односкатную крышу чаще всего применяют в нежилых помещениях.

Двускатная (щипцовая) крыша имеет две наклонные плоскости, образующие вверху конек. Треугольную стену под крышей называют щипцом, или фронтоном.

Четырехскатная (шатровая) крыша имеет наклон на четыре стороны. С торцов дома треугольные стороны кровли образуют вальмы. Пересекаясь, скаты образуют наклонные линии — ребра. Когда при пересечении образуются впалые углы, их называют разжелобками, или ендовами.

Рис. 161. Типы крыш:

с — односкатная; б — двускатная; а — четырехскатная; г — мансардная; 1 — шипец или фронтон; 2, 4 — конек; 3 — -вальма; 5 — ребра; 6 — мансарда

Таблица 22

Наклон кровли и относительная величина для каждого уклона

Мансардная крыша увеличивает объем чердачного пространства для оборудования в нем жилья или различных хозяйственных помещений.

 

УКЛОН КРЫШ

Тот или иной уклон крыше придают в зависимости от климатических условий и материала кровли. При обилии атмосферных осадков уклон крыши делают более крутым, и наоборот. Вообще уклон колеблется от 10 до 60°. На крутую кровлю требуется больше материалов.

Рис. 152. Типы стропил и ферм (размеры в м):

а, б — односкатная крыша; 1 — скоба; в — стропила со шпренгельной фермой для односкатной крыши; 2, 4 — подкос; 3 — бабка; г — простые висячие стропила с затяжкой 5; д — соединение стропил в верхней части (в коньке); е — простые висячие стропила с ригелем 6; ж — висячие стропила со стропильной ногой 7, затяжкой 8, бабкой 9; з — висячие стропила с бабкой и подкосами 16, затяжкой 17; м — висячие стропила со шпалами? 19, 14 — шпала; 11 — подкос; 12 — стропильная нога; 13 — балка; 15 — прогон; к — стропила для мансардной крыши

Соответствующий наклон стропил и высоту конька определяют по угольнику или математическим путем.

Чтобы найти высоту конька математическим способом, надо половину ширины пролета дома умножить на относительную величину, которая приведена в таблице 22 для каждого угла наклона кровли. Проверим это правило на следующем примере. Ширина дома — 8 м. Требуется определить высоту поднятия стропил при уклоне кровли в 25°. Половину ширины дома, т. е. 4 м, умножаем на относительную величину 0,47, получаем 1,88 м, т. е. стропила должны быть подняты на высоту 1,88 м.

 

СТРОПИЛА

Устанавливают или отдельные наклонные стропила, или фермы разной формы и размеров (рис. 152). В нешироких по размеру домах устанавливают наклонные или висячие стропила из дерева, металла, железобетона.

Наклонные стропила на односкатных крышах опираются своими концами на две наружные или на наружную и внутреннюю опоры. Пролет между опорами может достигать 4,5 м (рис. 152,а). При пролете от 5 до 6 м под стропила ставят подкосы (рис. 152,6), а при большем пролете между опорами устанавливают шпренгель (рис. 152, в).

Висячие стропила устанавливают обычно в больших пролетах. Нижние концы их опираются на степы, а верхние сходятся в коньке друг с другом. Могут быть простой и сложной конструкции. Простая состоит из двух стропил, упирающихся в горизонтальный брус, называемый затяжкой (рис. 152, г).

В коньке висячие стропила соединяют простым прорезным шипом или вполдерева (рис. 152, (9). Чтобы стропила не прогибались, в них врубают ригель сковороднем вполдерева. Для прочности детали скрепляют скобами (рис. 152, е).

При ширине пролета 7,5 — 9 м устанавливают стропила (фермы), показанные на рисунке 152, ж. Для прочности в ферму добавляют бабку, которую крепят в коньке и в затяжке.

Стропила с бабкой и подкосами применяют обычно для перекрытия пролета шириной от 9 до 10 м (рис. 152, з).

Длинную затяжку можно сделать и составной, сращивая ее прямым или косым зубом и стальными накладками. Такую затяжку подвешивают к бабке и крепят хомутами, предупреждая провисание затяжки. Бабку со стропилами, подкосами, ригелями соединяют врубкой, сходной с прямым зубом (шип при этом уменьшается).

Висячие фермы со шпалами позволяют сделать чердачное помещение более свободным. Концы шпал опираются на прогоны, уложенные по балкам. Прогоны кладут ближе к стене-опоре, т. е. к концам балок, где они меньше прогибаются. Стропила связаны с потолочными балками, что не совсем хорошо, так как на балки ложится большая нагрузка. Эти фермы перекрывают пролеты шириной до 8,5 м (рис. 152, и).

Высокое чердачное помещение обычно используют под жилье (мансарду). Стропила для мансардной крыши приведены на рисунке 152, к.

Чем больше расстояние от стропильных ног до дымового канала, тем лучше (наименее допустимое — 400 мм).

 

РАБОТА СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ

Стропила соединяют друг с другом или врубают в затяжки, мауэрлаты или в стены под острым углом. Так же врубают в стропила вспомогательные детали — бабки, подкосы и ригели (см. рис. 152).

Отдельные детали стропил для большей прочности дополнительно скрепляют друг с другом скобами, болтами, хомутами и т. д.

Рис. 153. Работа стропильной фермы:

1 — затяжка; 2 — подмога; 3 — ригель

Способ выполнения в стропилах врубок зависит главным образом от характера действующих на них сил, а именно: будут ли эти соединения работать на растяжение, сжатие или изгиб. Рассмотрим работу стропильной фермы, изображенной на рисунке 153.

Ферма эта состоит из двух стропильных ног АБ и АВ, затяжки БВ и ригеля ГД. На стропила давит масса стропил, обрешетки, кровли, снега, сила ветра и т. п.; обозначим их буквой Е. Эти силы стремятся раздвинуть стропила АБ и АВ в направлении, указанном стрелками Ж, однако им противодействует затяжка БВ. Если затяжка не поддается растяжению, стропила могут прогнуться. Чтобы избежать этого, ставят ригель ГД, работающий в данном случае на сжатие, или бабку и подкосы. Для усиления стропил к их нижней части (от затяжки до ригеля) крепят вторые бруски — подмогу (показаны пунктиром).

 

СОЕДИНЕНИЕ СТРОПИЛ

От действия различных сил на стропила зависят и способы их соединения (рис. 154).

Рис. 154. Сопряжения (врубка) стропил:

а — одинарным зубом; б — двойным зубом; в — соединение стропил в конец затяжки; г — дополнительное соединение сопряжений болтами 8 п хомутами 9; д — соединение подкоса 11 с бабкой 10; е — соединение сковороднем вполдерева; 5 — стропильная нога; 6 — скоба; 7 — ригель; ж — соединение подкосов, бабок и затяжек; 12 — болт; 13 — хомут; 14 — скоба; 15 — затяжка; з — устройство свеса при помощи балки 16; и — крепление стропилы к бревнам сруба и мауэрлату; 17 — гнездо; 18 — шип; к — примыкание концов стропил к мауэрлату; 19 — мауэрлат; 20 — гнездо; л — выравнивание прогиба кровли при помощи «кобылки» и обрешетки; 21 — кобылка; 22 — стропила; 23 — хомут; 24 — штырь

Стропильная нога, врубленная в затяжку (В), с силой давит на конец затяжки АБ (рис. 154,а). Это может вызвать откол крайнего верхнего куска затяжки (заштрихован).

Чтобы конец стропильной ноги не скользил по затяжке, не скалывал ее, ногу врубают зубом, шипом 3 или одновременно и тем и другим.

Концы затяжки не скалывают, если врубка выполнена на расстоянии не менее 250 — 300 мм. Делают это так. На расстоянии 1/4 высоты затяжки 2 проводят пунктиром линию 1, параллельную грани затяжки. Образованный угол АБВ делят пополам и проводят линию деления через вершину угла Б до пересечения с пунктирной линией затяжки. Точку пересечения обозначают буквой Г. Соединяют ее с точкой Д (нижняя сторона стропила) и получают очертание зуба. В затяжке выдалбливают гнездо, а в стропильной ноге вырубают шип.

Площадь опоры стропильной ноги увеличивается, если ее врубают в затяжку двойным зубом 4 (рис. 154,6). Обычно высота первого зуба составляет Vs толщины затяжки, второго — 7з ее толщины, но они могут быть и одинаковыми по величине.

Для первого зуба на затяжке делают упор и шип, а на стропиле — проушину; для второго зуба только упор.

Врубая стропила в конец затяжки, зуб отодвигают как можно дальше (рис. 154,в). Высота зуба при этом должна равняться 1/2 высоты затяжки.

Для прочности стропильные ноги дополнительно скрепляют болтами или хомутами (рис. 154,г). Поскольку болты несколько ослабляют сечение стропильных ног и затяжек, то предпочтение обычно отдают хомутам.

Соединяя подкосы с бабкой, в ней долбят гнездо, а в подкосе вырубают шип (рис. 154, д).

Ригель в стропильные ноги врезают сковороднем в полдерева и крепят болтом или нагелем. Для большей прочности этот узел можно скреплять дополнительно скобой (рис. 154,е).

Бабки и подкосы висячих стропил соединяют врубкой, а для большей прочности еще и скобами, хомутами. Составную затяжку сращивают зубом, металлическими накладками и болтами. Скрепляют затяжку с бабкой хомутом (рис. 154, ж).

Чтобы крыши зданий имели свес, необходимый для отвода воды от стен, затяжки или стропильные ноги выпускают за линию стены. У деревянных зданий свес должен составлять не менее 550 мм (рис. 154, з).

Стропильные ноги могут опираться не только на затяжки и потолочные балки, но и на бревна сруба. В этом случае в бруске (бревне) делают гнездо или шип (рис. 154, и).

В каменных, кирпичных, бетонных и подобных им зданиях по всему периметру наружных стен укладывают балки или брусья — мауэрлаты, на которых при помощи шипов и гнезд крепят стропила. Для экономии древесины вместо сплошных мауэрлатов можно использовать и отдельные бруски (рис. 154, к).

Когда стены толстые и свес большой, а балки укладывают по внутреннему краю стены, возможен прогиб в кровле. Чтобы этого не было, мауэрлат следует положить с отступом от внутреннего края стены. Место прогиба выравнивают, прибивая к концам стропильных ног «кобылку» — доску на ребро.

Чтобы крышу не подняло ветром, стропила обязательно скрепляют со стеной. Если стены выполнены из камня, кирпича и т. д., на стропила надевают хомут из проволоки толщиной 4 — 6 мм или вьют из тонкой проволоки тросики и закрепляют концы за штырь или ерш, вбитый в стену. В деревянных рубленых стенах стропила скрепляют скобами со вторым венцом сруба (рис. 154, л).

 

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРОПИЛ

Древесину для стропил берут только I сорта, с наименьшим количеством сучков. Толщина бревна, бруска, толстой доски, пластины, используемых на стропила, зависит от длины стропильной ноги, расстояния между стропилами, массы кровли, ветровых нагрузок и т. д. При подборе стропил под наиболее тяжелые кровли (черепичные, глиносоломенные, глинокамышовые) можно использовать данные таблицы 23.

Когда приходится брать материал меньше допустимой толщины, то под стропильные ноги ставят подкосы из бревен толщиной 13 — 15 см. Для равномерной передачи нагрузки от стропил на наружные стены здания для мауэрлата отбирают бревна толщиной не менее 18 см.

У каждого скоса крыши должны быть одинаковые стропильные ноги с отесанной верхней стороной и установленные строго на одной горизонтали. Этого можно добиться, используя специальный шаблон. Делают его так. Берут тесину, равную по длине затяжке, и к ее середине строго перпендикулярно прибивают вторую тесину. По уклону крыши отмеряют на ней вершину конька и прибивают две стропильные ноги из теса.

На нижнем конце шаблона и на затяжке отмечают места нужных врубок, расчерчивают их.

Затяжки и стропила делают на ровной площадке. Бревна (бруски) для стропильных ног должны быть чуть длиннее шаблона на случай, если соединение окажется неудачным.

Прежде всего делают врубку на нижних концах стропил, соединяют их с затяжкой или мауэрлатом; затем врубают верхнюю часть, отрезая излишки древесины, метят и разбирают.

Устанавливают готовые стропильные фермы так. При наличии затяжек их поднимают на сруб, расставляют по местам и врубают в бревна. Затем на затяжках делают настил из досок, поднимают на него стропила, устанавливают их на место и временно закрепляют досками или жердями за бревна сруба.

Выбор сечений стропильных ног

Таблица 23

Если стропила своими нижними концами крепят к мауэрлатам, то поступают следующим образом. На потолочных балках устраивают временный настил из досок, вытесывают целые бревна или отдельные куски для мауэрлатов. Лучше стесать верхнюю и нижнюю плоскости: нижней плоскостью (кантом) мауэрлат ложится устойчиво на стену, а на верхней делают врубки для соединения со стропильными ногами. Сделав врубки на нижних концах стропильных ног и на мауэрлатах, стропильные ноги поднимают, соединяют их верхние концы и закрепляют. Таким образом устанавливают сначала две крайние фермы, затем по их коньку натягивают шнур или прибивают доску и устанавливают промежуточные фермы, тщательно выравнивая их (срезая лишние концы).

Рис. 155. Сопряжение отдельных частей стропильных ног: с — план; б — сопряжение стропильных ног; в — вариант сопряжения сковороднем; нарожники

В четырехскатной (шатровой) крыше довольно сложным делом является устройство так называемой накосной фермы, необходимой для образования вальмового ската. К стропильным ногам в этом случае приходится крепить «нарожники» — недлинные полуноги (рис. 155).

 

ДЕРЕВЯННЫЕ КАРНИЗЫ

Кирпичные стены домов обычно заканчиваются карнизом. В деревянных домах карниз оборудуют, обшивая тесом концы стропильных ног или затяжек.

Если стропильные ноги не выходят за пределы стен, то их удлиняют на величину карнизного свеса, прибивая к концам стропил «кобылки» — обрезки досок. Затем к «кобылкам» крепят доски карниза.

Карнизы украшают здание и образуют нависающие над стенами свесы кровли. Во всех случаях свесы должны состоять из сплошного настила. Их минимальная ширина или вынос — 55 см, а лучше — 70 см и больше. Широкие свесы предохраняют стены от дождя, мокрого снега, кроме того, служат как бы отмосткой. Стекаемая с кровли вода падает на расстоянии 70 см от фундамента и не попадает под него. Однако это не исключает устройство отмостки.

Карнизы к стенам необходимо присоединять как можно плотнее, без щелей, через которые возможно задувание снега на чердак или сквозных ветров, остужающих чердачное пространство, в том числе и печную трубу. Преждевременное остывание трубы ведет к образованию конденсата, разрушающего печную кладку, отравляющего воздух в доме. Различные виды карнизов приведены на рисунке 156.

 

ОБРЕШЕТКА

Обрешетка стропил необходима для настила кровли. В зависимости от вида кровли обрешетку выполняют из досок, теса, брусков-жердей, укладываемых вплотную или вразрядку (рис. 157).

При сплошной обрешетке доски (тес) обычно укладывают на стропила горизонтально коньку. Однако лучше, если сначала на стропила горизонтально коньку уложить через 500 — 1000 мм бруски (доски), а на них настелить доски или тес вдоль спуска, от конька к свесу.

Рис. 156. Деревяшше карнизы:

а — карниз по затяжке; б — карниз из стропильных ног; в — карниз по прибитым «кобылкам» и пробоинам; 1 — карниз; 2 — открытый конец стропильной ноги; 3 — брусок или доска для закрытия щели; 4 — обшивка свеса карниза; 5 — прибоина; 6 — «кобылка»

Рис. 157. Устройство обрешетки:

а — под рубероидную или толевую кровлю; б — под асбестоцементные плитки; в — укладка обрешетки но шаблону под черепицу; г — под волнистые асбестоцементные листы; д — под стальную кровлю; 1 — защитный настил; 2 — рубероид; 3 — кровельная сталь; 4 — эбт!мй настил; 5 — шаблон; 6 — кровельный свес; 7 — доска под стыкование картин 200 мм; 8 — коньковые доски шириной по 200 мм

Поскольку доски коробятся, образуя с одной стороны выпуклость (горб), а с другой — вогнутость (лоток), обрешетку следует настилать так, чтобы лотки были вверху. В этом случае протекшая через кровлю вода попадет на лоток и скатится вниз. Если же доски будут прибиты выпуклостью вверх, то вода при поврежденной кровле обязательно попадет на чердак.

Доски, бруски для обрешетки применяют не ниже второго сорта, желательно обрезные, без сучков, шириной не более 140 мм. У необрезных досок тонкие кромки стесывают, более широкие доски коробятся и приводят к повреждению кровли, иногда даже к растрескиванию асбестоцементных плиток. Сучковатые доски могут сломаться при нагрузке между стропилами. Сырую древесину гвозди держат слабее, так как она со временем рассыхается. От сырой древесины рулонная и особенно стальная кровля быстрее изнашивается. Лучше всего материал хранить под навесом и после устройства обрешетки тут же приступать к кровельным работам.

Обрешетку под рулонные материалы выполняют в такой последовательности (рис. 157,а). Если рулонный ковер наклеивают на деревянный настил, последний может быть или сплошным (лучше из шпунтованных досок), или двойным. При двойном настиле первый слой досок кладут вразрядку, затем на него вплотную друг к другу набивают антисептированные рейки шириной от 50 до 70 мм, толщиной от 20 до 25 мм, укладывая их под углом 45° к рабочему настилу.

Настил должен удовлетворять следующим требованиям;

не прогибаться под тяжестью человека;

не иметь бугров, провесов и торчащих гвоздей;

не иметь щелей (щели шире 6 мм следует перекрывать полосками из кровельной стали);

ширина досок настила составляет от 100 до 150 мм, а толщина — 25 мм (чтобы более широкие доски не коробились, их необходимо расколоть по длине);

доски настила должны быть сухими;

стыки досок должны быть на стропилах и располагаться в шахматном порядке.

Гвозди следует забивать ближе к кромкам досок, немного утапливая их шляпки в древесину. К торцам свесов прибивают лобовые доски, кромки которых должны быть закруглены дли плавного перегиба рулонных материалов. Вершину конька обивают по всей длине полоской из кровельной стали шириной 300 мм.

Цементное (бетонное) основание под кровлю должно быть сухим, без выбоин и бугров, очищенным от пыли и грязи, иметь скаты, на которых бы не задерживалась вода. Все места перегибов закругляют, чтобы для рулонного ковра создался плавный переход.

В стенах, к которым примыкает кровля, должны быть устроены борозды («выдры») для заделки концов рулонного ковра. .

Обрешетку под асбестоцементные плитки (рис. 157,6) чаще всего делают сплошной из теса толщиной 25 мм и шириной до 120 мм (более широкие доски при короблении могут разорвать плитку), но можно оставлять зазоры между досками в 5 мм.

Обрешетку под черепицу (рис. 157, в) при однослойном покрытии стелют из обрезных брусков сечением 50X50 или 50X60 мм, при двухслойном или тяжелой штампованной черепицей — сечением 60X60 мм. Последний (карнизный) брусок должен быть выше рядовых на 25 — 35 мм. Его можно заменить толстой доской с прибитой к ней уравнительной рейкой. Укладывать бруски рекомендуется по шаблону.

Обрешетку под асбестоцементные волнистые листы (рис. 157, г) выполняют чаще всего из мерных брусков сечением 60X60 мм. Карнизный брусок берут высотой 66 мм. Однако для настилки следует применять так называемые четные бруски высотой 63 мм и нечетные высотой 60 мм. Обычно берут бруски одного сечения (60X60 мм), но под них при укладке четных брусков приходится подкладывать планки, толь, рубероид толщиной в 3 мм. Обычно эти бруски располагают в середине листа. Под каждый лист укладывают три бруска, но можно и четыре, если они тоньше указанных. Вообще обрешетку надо выполнять так, чтобы продольная нахлестка листов была плотной и листы прочно лежали на ней.

Обрешетку под стальную кровлю выполняют сплошной или разреженной. Разреженную обрешетку делают из брусков сечением 50X50 мм, досок — 50X120 — 140 мм, сплошную для экономии древесины из досок толщиной 30 — 40 мм. Обрешетка под кровлю должна быть ровной — без выступов и углублений. От правильности устройства обрешетки зависит и долговечность кровли, так как небольшой прогиб листов ослабляет плотность ее фальцев. Бруски располагают через 200 — 250 мм друг от друга. Через каждые 1390 мм прибивают доски такой же толщины, как бруски, шириной до 140 мм (более широкие доски могут коробиться), которые необходимы для стыковки на них лежачих фальцев картин. Верх крыши — конек сбивают из досок шириной 200 мм.

Выполненная обрешетка не должна быть зыбкой. Это связано с тем, что при хождении по кровле возможно нарушение плотности фальцев, что ведет к протечке воды на перекрытие, образованию гнили, а возможно, и грибка.