Сегодня крыша является равноправным архитектурным элементом любого сооружения. При этом на нее возлагаются не только функциональные задачи, заключающиеся в защите строения от атмосферных осадков, ветров, климатических факторов, но и эстетические, позволяющие придать любому дому индивидуальности, новизны и выразительности.
Для этих целей, на сегодня имеются все необходимые материалы, инструменты и приспособления. Однако мероприятия проектирования и расчет такого сложного узла как крыша требуют вовлечения опытных технических специалистов и проектировщиков.
Разновидности и типы крыш
Необходимо отметить, что все крыши строений подразделяются на 2 категории:
- Плоские (с углом наклона поверхности от 1 до 2,5°);
- Скатные (при угле наклона кровли более от 2,5°).
Первый вариант кровель зачастую применяется в сооружении производственных, многоэтажных, хозяйственных зданий и выполняет сугубо технические функции.
Тогда как скатные крыши позволяют реализовывать еще и декоративные предназначения, гармонично завершая строение и оптимально вписываясь в окружающий ландшафт. Именно поэтому скатные крыши нашли наибольшее распространение в частном строительстве. В свою очередь скатные крыши подразделяются на следующие категории:
- Односкатные
- Двухскатные;
- Шатровые;
- Вальмовые;
- Многощипццовые.
Все эти конструкции имеют свои достоинства и недостатки и могут применяться в различных вариациях. Что же касается двухскатной крыши, то наклонная конструкция ее стропил позволяет в одном стиле накрыть единой кровлей дом любой ширины со всеми подсобными пристройками.
Проектирование двускатной крыши
Необходимо учесть, что конструкция двухскатной крыши представляет собой сложное техническое сооружение. Поэтому первоначальным этапом изготовления этого элемента является расчетные и проектировочные мероприятия.
Расчет двускатной крыши начинается с определения параметров ее стропильных ног. Эти элементы позволяют передавать нагрузку от обрешетки, на которой расположена кровля ко всем несущим стенам здания.
Их габариты (длина, сечение) подбирают исходя из нагрузок, действующих на крышу (вес кровельного пирога, ветровая и снеговая нагрузки, масса самих опорных элементов) и углов наклона кровли. Полученные результаты увеличивают на 40-50% для обеспечения запаса прочности и подбирают необходимые стропила. В целом же расчет стропильных ферм производится по двум критериям:
- Прочность (гарантирующая целостность конструкции при получении нагрузок);
- Деформация (позволяет определять уровень прогиба материала). Стандартным показателем уровня прогиба стропил является величина 1/250 от длины всего рабочего участка.
Далее производят определение шага установки стропил и целесообразность установки промежуточных элементов (раскосов, растяжек), позволяющих перераспределить нагрузку от стропил к вспомогательным элементам.
В ситуациях, когда стандартные деревянные изделия (для изготовления стропил) не удовлетворяют проектировщика по каким-либо техническим характеристикам, прибегают к наращиванию, сдваиванию и даже склеиванию этих конструктивных элементов. Естественно для выполнения данных операций должен быть предоставлен соответствующий расчет с описанием всех мероприятий.
Для повышения надежности крыши и усиления ее жесткости, на определенных участках конструкции могут применяться металлические элементы (скобы, опоры, швеллера). Такое комбинирование позволяет получить конструкцию не только прочнее деревянной, но и использовать стропила по безраспорно-наклонной схеме.
Следующим этапом расчета двускатной крыши является проектирование конструкции обрешетки – способной поддерживать кровлю и связывать стропильные ноги между собой. Материал и шаг укладки обрешетки зависит от формы крыши, угла наклона и типа кровли.
Однако, для организации дополнительной теплоизоляции крыши, между обрешеткой и стропильной конструкцией производится укладка подкровельного гидроизоляционного слоя. Его расчет производится исходя из географического расположения объекта и отталкиваясь от заявленных теплопотерь для каждого отдельного здания. Тип обрешетки подбирается исходя из материала кровельного покрытия, и учитывает его технические особенности.
Так, при использовании легких волнистых материалов, металлочерепицы, профнастила допускается изготовление обрешетки из деревянных брусков (30 × 50; 40 × 50; 50 × 50; 60 × 60), располагаемых на определенном расстоянии друг от друга. А в качестве обрешетки для мягкой кровли должен использоваться сплошной настил, изготовленный из обрезных или шпунтованных досок толщиной не менее 25мм, водостойкой фанеры или древесно-стружечной плиты.
При этом необходимо учитывать линейное расширение материалов в теплое время года и оставлять требуемые компенсационные швы (не менее 3 мм).
Помимо основных параметров, расчет двускатной крыши должен предусматривать возможность вентилирования кровли. Этот процесс может быть реализован, путем достаточного притока воздуха через специальные слуховые окна и его вытяжку в зоне расположения конька. Также проектом должны быть обеспечены мероприятия по теплоизолированию дымовых и коммуникационных труб, проложенных по чердаку.
