Конструктив крыши: Строительство крыши частного дома своими руками

Конструкция крыши деревянного дома: подробная информация

Деревянный дом сегодня пользуется большой популярностью среди многочисленных застройщиков. И это несмотря на то, что стоимость таких строений может намного превышать цену дома из современных материалов, а сравнение достоинств не всегда на стороне деревянных строений. Один из недостатков ­– деревянные дома дают естественную усадку, а это увеличивает общее время выполнения строительных работ. Дело в том, что некоторые архитектурные конструкции можно строить только на стабильных несущих упорах, а фасадные стены из бруса примерно год изменяют свои размеры, это правило касается и крыши.

крыши деревянного дома

Перечень элементов ее конструкций зависит от типа стропильной системы. Какие стропильные системы рекомендуется использовать для деревянного дома?

Содержание статьи

Стропильные системы деревянного дома

Деревянные дома редко имеют большие размеры и этажность. Еще одна особенность таких строений – они постоянно немного изменяют линейные параметры из-за колебаний влажности пиломатериалов.

Чем сложнее крыша, тем больше у нее дополнительных элементов, а это в совокупности уменьшает ее прочность и надежность. Вывод – для деревянных домов не рекомендуется выбирать сложные многоскатные крыши.

Тип стропильной системы деревянного дома	Эксплуатационные характеристики и технические параметры
Односкатная	Встречается очень редко и только на небольших по размерам домах. Единственное заслуживающее внимания преимущество – простота конструкции. Но не все так однозначно. Площадь односкатной крыши всегда намного больше площади одного из скатов, а угол наклона меньше. Это значит, что нагрузки на элементы стропильной системы односкатной крыши существенно превышают нагрузки на скаты двускатной или вальмовой. Как следствие, для изготовления стропильной системы нужно брать более прочные и дорогие пиломатериалы, но часто и этого недостаточно, для увеличения прочности такой крыши нужно монтировать дополнительные упоры или прогоны. Чем больше элементов крыши – тем она сложнее вне зависимости от названия и вида, единственное преимущество исчезает.
Двускатная простая	Наиболее часто используемый вариант конструкции крыш деревянных домов. По всем показателям занимает одну из лидирующих позиций, традиционная конструкция крыши деревянных строений.
Двускатная ломаная	По техническому устройству несколько сложнее обыкновенной двускатной. Преимущество – увеличиваются размеры чердачных помещений. Часто именно такая конструкция применяется для мансардных помещений.
Четырехскатная	Сложная конструкция крыши, используется на больших по площади фундамента домах. Имеет несколько разновидностей, но они ставятся только на эксклюзивных индивидуальных сложных проектах. Самостоятельно построить такие стропильные системы невозможно, нужно делать точные расчеты и иметь большой практический опыт выполнения подобных работ. Желательно доверять такие крыши профессиональным строительным компаниям.

Самое простое устройство стропильной системы имеет крыша с одним скатом, который наклонен под углом от 14 до 26 °

Особенности конструкции четырехскатной крыши

Все типы крыш могут быть теплыми или холодными. Рассмотрим более подробно, из каких отдельных элементов состоит конструкция крыш.

Общие требования к стропильным системам

Крыша любого дома, вне зависимости от ее конструкционных особенностей, должна отвечать требованиям строительных норм и правил.

Устойчивость к постоянным и временным нагрузкам

Во время проектирования конструкции принимаются во внимание существующие в регионы снеговые и ветровые нагрузки, вес кровельных материалов, эпюры распределения усилий по узлам и т. д. При этом архитекторы обязательно используют коэффициент запаса прочности, для крыш деревянных домов он установлен не ниже 1,4. Это вызвано тем, что не все материалы могут отвечать расчетным показателям по прочности, возможны определенные отклонения от технологии и т. д. Кроме того, деревянные дома имеют колебания линейных размеров, стропильная конструкция должна их компенсировать за счет повышения устойчивости.

Нагрузка на стропильную систему

Минимально возможный вес

Чем меньше нагрузка на фундамент, тем надежнее строение. Крыша на деревянном доме должна противостоять динамическим и статическим усилиям и при этом иметь минимальный вес. Во время расчета конструкции определяется оптимальный вариант сечения несущих элементов. В целях понижения веса может уменьшаться сечение стропильных ног (именно они в основном влияют на вес конструкции) за счет установки различных упоров и распорок. Уменьшение веса конструкции крыши одновременно приводит к понижению ее сметной стоимости.

Качество пиломатериалов

Для изготовления стропильной системы крыши надо использовать пиломатериалы не ниже первого сорта. Дерево – уникальный живой материал, невозможно найти две доски одного и того же сорта с абсолютно одинаковыми техническими параметрами. Каждая имеет свое количество и расположение сучков, пороки естественного развития, незначительные трещины и отклонения по размерам. К подбору досок и брусьев для крыши надо подходить очень внимательно, делать ревизию пиломатериалов перед тем, как использовать их. Все отбракованные материалы можно применять для строительства неответственных или ненагруженных конструкций деревянного дома.

Пиломатериалы

Цены на различные виды бруса

Брус

Из каких элементов состоит конструкция крыши деревянного дома

Существует большое разнообразие типовых стропильных систем, но каждый мастер вносит свои изменения с учетом конкретных особенностей здания и наличия сортамента пиломатериалов.

Мауэрлат

Используется как несущая конструкция пяток стропильных ног, изготавливается из бруса 100×100 мм. Если нет бруса, то для мауэрлата можно использовать двойные доски толщиной 50 мм. В срубах не применяются, функцию мауэрлата выполняет верхний венец. Для увеличения устойчивости фиксируется к нижним венцам металлическими шкантами. В каркасных деревянных домах этот элемент конструкции стропильной системы устанавливается, он позволяет равномерно распределять точечные нагрузки по всему периметру несущих стен и предупреждает прогиб непрочного обвязочного верхнего пояса.

Мауэрлат

Стропила

Стропила

Для стропил нужно выбирать только качественные доски, если длины недостаточно, то их разрешается наращивать.

Сращивание стропил по длине

В зависимости от длины стропил, типа кровельной системы и климатической зоны расположения здания подбираются варианты и места установок прогонов, упоров и раскосов. Пятки стропильных ног могут фиксироваться к мауэрлату или верхнему венцу жестко или при помощи специальных соединений, позволяющих совершать возвратно/поступательные движения во время усадки и изменения линейных параметров деревянного дома.

Прогоны

Служат точкой упора длинных стропильных ног, не позволяют стропильной системе прогибаться под воздействием различных усилий. Очень часто применяются в мансардных крышах, за счет них удается существенно увеличить высоту жилых помещений.

Прогоны изготавливаются из бруса, вертикальные ноги упираются о несущие конструкции дома. В зависимости от места монтажа могут быть боковыми или коньковыми.

Прогон — деревянный брус, с назначением поддерживать стропила (не дать им прогнуться)

Затяжки

Специальные балки, устанавливается специально для упора стропильных ног в случае отсутствия мауэрлата.

Затяжка стропилы

Жесткое защемление коньковой балки между двумя стропильными затяжками. Такой узел соединения стропил обеспечивает высокую жесткость стропильной системы

Стойки

Монтируются в вертикальном положении, принимают на себя изгибающие нагрузки на стропила. Количество и расстояние между стойками рассчитывается индивидуально для каждой конструкции крыши. Элементы изготавливаются из бруса 100×100 мм, в верхней части делается косой запил с таким расчетом, чтобы упор был по всей поверхности. Для исключения скольжения применяются специальные методы фиксации или набиваются упорные доски.

Стойки

Подкосы

Могут работать самостоятельно или в паре со стойками, упираются о стропильные ноги под прямым углом. Целесообразность установки подкосов определяет опытный кровельщик. Если планируется использовать чердачные помещения под мансарду, то подкосы не делаются – они значительно уменьшают свободное пространство. Удерживают относительно небольшие нагрузки, могут изготавливаться из таких же досок, как и стропильные ноги.

Подкосы

Растяжки

Соединяют две стропильные ноги в единую ферму, противодействуют распирающим усилиям. Растяжки работают на растяжение, что позволяет применять для них тонкие доски. Дело в том, что доски на растяжение работают значительно лучше, чем на сжатие.

Растяжки и другие элементы на схеме

Лежень

Продольная балка посредине коробки деревянного дома. Рекомендуется устанавливать в тех случаях, когда конструкция стропильной системы требует прогона под коньком. Элемент может быть цельным или наращенным, материал изготовления – брус 100×100 мм.

Лежень на схеме

Обрешетка

Цены на OSB (ориентированно-стружечные плиты)

OSB (ориентированно-стружечные плиты)

Тип зависит от кровельных материалов. Под мягкие покрытия деревянных домов делается только сплошная обрешетка из плит ОСП или клееной фанеры, есть варианты изготовления сплошной обрешетки их обрезных досок. Но они применяются очень редко – дорого, долго и сложно.

Под металлические или штучные кровельные материалы обрешетка делается из необрезных или обрезных досок и реек. Шаг обрешетки подбирается с учетом технических параметров покрытий.

Стыковать элементы обрешетки по длине следует на стропиле, закрепляя каждый из концов гвоздями или скобами

Контробрешетка

Этот элемент конструкции стропильной системы устанавливается только для теплых крыш с утеплителем из минеральной ваты. Задача контробрешетки – обеспечивать эффективную естественную вентиляцию подкровельного пространства.

Схема устройства кровли

Минеральная вата очень негативно относится к увеличению показателей относительной влажности, показатели ее теплопроводности увеличиваются в разы, эффективность утепления существенно понижается. Кроме того, длительный контакт влажной минваты с деревянными конструкциями стропильной системы становится причиной появления гнилостных процессов со всеми негативными последствиями. Никакие самые современные парозащитные барьеры не могут полностью исключить проникновение пара в вату. Для удаления требуется вентиляция, но не накрывать утеплитель нельзя, холодный ветер выдувает теплый воздух, что также понижает показатели теплосбережения. Для решения проблемы используется специальная ветрозащита, позволяющая испаряться влаге и защищать минвату от ветра. Влага должна постоянно удаляться, для этого и делается контробрешетка. Между ветрозащитой и кровельными материалами есть продухи, процесс естественной вентиляции эффективно удаляет испарившуюся из минеральной ваты влагу.

Ветрозащитная пленка

Цены на ветрозащитные мембраны

Ветрозащитная мембрана

Кобылки

Применяются для экономного увеличения длины стропильных ног. К толстым доскам прибиваются тонкие, они не несут значительных нагрузок. За счет удлинения стропилин удается увеличить защиту фасадных стен деревянного дома, отрегулировать параметры карнизного свеса.

Кобылки

Наслонные и висячие крыши деревянных домов

Висячие крыши

Используются только для небольших домов. Особенность таких конструкций – стропильные ноги упираются только о верхний венец или мауэрлат, а в коньке между собой. Дело в том, что дом не имеет внутренних несущих стен, позволяющих устанавливать надежные вертикальные упоры или горизонтальные прогоны. Для недопущения распирания стропилины фиксируются стяжками.

В некоторых случаях в качестве упора могут служить балки потолочного перекрытия. Но так поступать следует очень осторожно и только в том случае, когда прочность балок позволяет выдерживать дополнительные нагрузки.

Висячие крыши

Схема — стропила со скользящей опорой и пропилами

Крыша с висячими стропилами

Практический совет. Если возникает крайняя необходимость делать вертикальные опоры на затяжках, то изготавливать их надо из нескольких скрепленных между собой тонких досок, установленных на ребро. Такие конструкции имеют существенно большее сопротивление на изгиб, чем брус такой же ширины.

Наслонные крыши

Монтируются на больших строениях, дополнительная жесткость стропильной системы обеспечивается за счет подкосов или горизонтальных прогонов, установленных на лежне.

Наслонные крыши

Наслонные стропила

Соединительные элементы для стропильных систем

Раньше конструкции собирались на обыкновенных гвоздях и скобах, отдельные элементы соединялись в запил. Это довольно трудоемкие работы, требуют практических навыков. В настоящее время редко можно встретить мастеров, использующих старые технологии, промышленность выпускает большой выбор металлических креплений, упрощающих и облегчающих процесс строительства крыши.

Наименование соединительного элемента	Назначение
Держатель стропильной ноги	Предназначен для крепления стропильной ноги к верхнему венцу или мауэрлату. В зависимости от особенностей конструкции обеспечивает жесткое или плавающее соединение. Плавающее соединение позволяет стропильным ногам во время усадки дома скользить, при этом не появляются непредусмотренные напряжения в узлах стропильной системы, она сохраняет все свои первоначальные параметры. Жесткий держатель стропильной ноги используется в тех случаях, когда вероятность усадки деревянного дома минимальная.
Опора бруса	Элемент дает возможность соединять два бруса под прямым углом, при этом нет надобности делать соединение в полдерева. Надо помнить, что все соединения такого типа заметно уменьшают несущие способности элементов. Чем больше их запиливать, тем тоньше становится балка или доска, соответственно, отрезанная часть не работает.
Крепежные уголки	Могут быть равносторонними и разносторонними, обыкновенными и усиленными. Наиболее часто используемые крепежные элементы, универсального назначения. Могут применяться как самостоятельные элементы или в дополнение к другим методам фиксации.
Угловой соединитель	Фиксирует положение двух примыкающих плоскостей конструкции, работает на разрыв.

Детали для крепления стропил

Способы крепления стропильных ног

Кроме этих стандартных соединительных элементов, могут применяться шпильки для соединения верхней части стропильных ног. Такое соединение имеет одну степень свободы, что позволяет компенсировать колебания размеров деревянного дома.

Схема конькового соединения стропильной системы

Соединение стропил в коньковой части

Соединение стропил металлическими накладками и болтами

Практический совет. Если правильно соединять несущие конструкции крыши, то обыкновенные гвозди по надежности ничем не уступают современным элементам. Кроме того, вбить несколько гвоздей намного проще и быстрее, чем вкручивать в каждую балку или доску по 5–8 саморезов.

И еще один нюанс. Количество саморезов должно быть в разумных пределах. Если их очень много, то прочность пиломатериалом заметно уменьшится, они могут расколоться даже при относительно небольших усилиях.

Количество саморезов должно быть в разумных пределах

Цены на различные виды крепежа для стропил

Крепеж для стропил

Практические советы

Каждый деревянный сруб может иметь свои проблемы, дадим несколько советов по их устранению.

Как выровнять плоскость стропильных ног по неровному венцу сруба

Такие ситуации возникают при строительстве дома из обыкновенного, а не оцилиндрованного бревна. Обыкновенное бревно имеет различные диаметры по длине, что не позволяет сделать идеально горизонтальной плоскость верхнего венца. А все стропильные ноги должны лежать строго в одной плоскости, это аксиома строительства любой крыши. Выравнивание положения нужно делать в такой последовательности:

1. На верхнем венце стены и на бревне конька разметьте места установки стропилин, учитывайте их шаг. Следите, чтобы стропила были параллельными друг к другу, постоянно проверяйте размеры. Имейте в виду, что посадочные места в бревнах верхнего венца нужно запиливать, после этого их не удастся на несколько сантиметров сдвигать для исправления ошибок при разметке.

   Шаг 1. Выполнение разметки

2. По краям бревен вбейте гвозди и натяните между ними нить. Нить обязательно надо натягивать по уровню, она указывает плоскость стропилин. Расстояние между нитью и верхним венцом и коньковым бревном должно быть максимально возможным, но не превышать ширину досок для стропилин.

   Шаг 2. Натянуты нитки

3. Против каждой метки, указывающей на положение стропилины, замерьте расстояние до нитки. Запишите его карандашом прямо на бревнах.

   Шаг 3. Замер расстояния от нитки до бревна

4. Уберите нить, замерьте ширину доски первой стропилины. Подсчитайте разность между шириной доски и провисом нити в конкретном месте, разница – это глубина запила бревна. Такие же действия следует повторять для каждой стропилины. Губина резания будет различной, но все ноги окажутся строго в одной плоскости.

   Шаг 4. Замер ширины доски

Для того чтобы можно было быстрее измерять глубину прорезания цепной пилы, сделайте на шине метки через каждый сантиметр. Это позволит контролировать работы одновременно с пропиливанием, а не вынимать каждый раз пилу для проведения замеров.

Метки на пиле

Выполнение пропила

Установка стропилины в пропил

Как исправить фронтон

Исправлять его приходится после нерадивых строителей сруба. Если они элемент не закрепили должным образом, то со временем он обязательно наклонится в ту или иную сторону. Делать на таком доме стропильную систему нельзя, брак надо исправлять.

1. Прибейте укосину поверх установленных стропил, она должна держать вместе не менее 4–5 элементов стропильной системы. Это нужно для обеспечения необходимой жесткости.
2. Удалите укосину, которая ранее фиксировала положение фронтона.
3. Наживите толстую доску с обратной стороны фронтона и большими струбцинами прижимайте ее к стропильной ноге.

Укосина

Работайте осторожно, периодически обухом топора или кувалдой постукивайте по брусьям фронтона, так они легче будут ложиться на свое место. Имея практический опыт, можно полностью выровнять фронтоны.

Видео –  Выравнивание стропил

Строительство кровли крыши своими руками: технология скатной крыши, устройство

Содержание:

Строительство кровли завершает строительный процесс по взведению здания. Чтобы она была прочной и долговечной, необходимо максимально правильно соорудить стропильную конструкцию. Что касается материалов для покрытия, то чаще всего для этих целей применяют металлическую и битумную черепицу.

Какие бывают крыши

Благодаря крыше дом приобретает свою неповторимость и уникальность. Существует довольно внушительный перечень разновидностей данной конструкции, особенно для кровли крыши своими руками. В общем все крыши делятся на плоские и скатные.

Плоские

В нашей стране данный тип конструкции применяется не очень часто: намного чаще плоские крыши можно встретить на юге Европы. Большое значение имеет количество снеговых осадков в зимнее время. Поэтому становится понятным, почему у нас популярны только определенные кровельные материалы, ведь им приходится выдерживать многотонные снеговые нагрузки. Самый надежный вариант для плоской крыши в таком случае – железобетонной перекрытие, которым чаще всего оснащаются гаражи и многоквартирные дома. Для его возведения применяется кран и специальная строительная техника.

Для облицовки плоской крыши чаще всего используют рубероид или его модификации (рубемаст, еврорубероид). При соблюдении технологии такая конструкции прослужит около 15 лет, после чего потребуется капитальный ремонт. Кроме того, существуют т.н. «эксплуатируемые» плоские крыши, на поверхности которых размещаются зеленые насаждения, игровые спортивные площадки и даже бассейны. Здесь потребуются с сооружение удобного выхода, что под силу только квалифицированным специалистам.

Скатные

Очень распространенная разновидность крыши в сфере отечественного частного строительства. Скатная кровля может обладать различными формами и углами наклона. Наиболее простым вариантом является односкатная крыша, в которой одну из упорных стен делают выше: таким образом получают необходимый скос кровельной конструкции. Форма каркаса здесь напрямую зависит от дистанции между опорами. Несмотря на небольшую презентабельность, односкатные крыши очень популярны в сфере частного строительства. В первую очередь это объясняется их дешевизной и простотой сооружения.

Первое место по распространенности продолжают удерживать двухскатные конструкции, наружность которых во многом зависит от угла наклона скатов. Этот параметр может быть разным на отдельных скатах: это в первую очередь касается щипцовых конструкций. В зависимости от числа щипцов различаются однощипцовые и двухщипцовые крыши. Для выполнения многощипцового каркаса потребуются серьезные знания в области архитектуры.

Двухщипцовые крыши довольно часто оснащаются мансардами, где обустраиваются полноценные жилые помещения. В основном такой подход к планировке характерен для коттеджного строительства: каркас в таком случае довольно прост, а внешний вид крыши – весьма презентабелен.

Угол уклона

Технология строительства крыши во многом зависит от угла уклона. Чтобы высчитать его, потребуется серьезный подход. В учет в первую очередь берется частота атмосферных осадков в данном регионе: для дождливых местностей угол уклона рекомендован на уровне 45 градусов. При наличии сильных ветров крышу делают более пологой.

На параметр уклона крыши влияет также тип используемого кровельного материала. Черепичные или шиферные покрытия потребуют угла скатов не менее 22 градусов, во избежание скапливания влаги на стыковочных участках. Для строительства скатной кровли с одной плоскостью угол уклона выбирается в пределах 20-30 градусов, для двухскатной – 25-45 градусов. При увеличении крутизны скатов затраты на их сооружение возрастают, в виду увеличивающихся затрат по материалу. Самой малобюджетной является плоская кровля наклоном в 5 градусов.

Особенности конструкции

В состав любой крыши входит стропильная система, на которую монтируется кровельный пирог. Она включает в себя стропила, подкосы, мауэрлат и обрешетку. Стропила бывают висячими и наслонными. Основным элементом здесь выступает треугольник, которому сообщается наибольшая жесткость. Концы наслонных элементов ставятся поверх стен, а их середина касается промежуточных стоек. Концы висячих стропил монтируют только на стены или мауэрлат: промежуточные стойки здесь отсутствуют.

В качестве мауэрлата на деревянных постройках выступают верхушки сруба. Кирпичные стены оснащаются деревянным брусом, уложенным заподлицо к внутренней стеновой плоскости. По верху стропильная система оформляется прогоном, который выполняет функцию соединителя стропильных ферм. Коньковый прогон впоследствии становится местом размещения конька крыши. В состав пирога входит обрешетка, пароизоляция, утеплитель и облицовка. Иногда присутствуют и другие слои: на это влияют климатические условия местности и выбранная технология обустройства.

Какой кровельный материал лучше

Определится с кровельным материалом нужно еще во время разработки проектной документации, так как это существенно облегчит планирование. На выбор подходящего материала влияет его цена, состав и внешние эстетические характеристики.

Наиболее популярными вариантами кровельного покрытия являются:

• Профнастил. Является прототипом металлочерепицы. Имеет вид стального листа, прокатанного в продольном направлении. В качестве защиты материала может использоваться оцинковка или полимерное покрытие. В основном с помощью профнастила сооружается здания коммерческого типа – ангары, склады, гаражи. В частном строительстве используется для реализации бюджетных проектов.
• Металлочерепица. Очень распространенное кровельное покрытие. В процессе производства оцинкованные листы проходят прокатку, после чего оформляются слоем защитного полимера. Внешне металлическая черепица похожа на керамическую, значительно уступая ей в весе.
• Керамическая черепица. Традиционный кровельный материал, относящийся к разряду элитарных. В продаже представлено примерно 14 модификаций этого покрытия. К недостаткам керамической черепицы относят ее значительный вес, недостаточную прочность, дороговизну. Монтажные работы в данном случае на порядок сложнее, чем в случае с металлическим аналогом, так как потребуется создание крепкой стропильной конструкции. Если все сделать правильно, керамическая черепичная кровля будет служить порядка 80 лет.
• Битумная черепица. Для изготовления этих гибких пластин используется стеклохолст или стекловолокно, пропитанное модифицированным битумом. Цветовая палитра битумной черепицы очень большая, поэтому с выбором подходящего оттенка проблем обычно не возникает. С помощью данного покрытия можно оформлять кровли самой сложной конфигурации. Битумная черепица очень легкая, имеет высокие звукоизоляционные показатели, а при ее укладке практически не бывает отходов.
• Цементно- песчаная черепица. В процессе изготовления сухая масса проходит процедуру проката. Состоит из кварцевого песка, портландцемента, воды и щелочи. Для сообщения нужного цвета применяется акриловый краситель. При схожести ряда характеристик с керамической черепицей цементно-песчаные изделия на порядок дешевле.
• Фальцевая кровля. Самая популярная разновидность металлической кровли. Может изготовляться из титан-цинка, меди или стали. Основной недостаток оцинкованного покрытия – необходимость регулярного окрашивания. Вес такой конструкции небольшой, однако потребуется дополнительная укладка звукоизоляции.
• Шифер. Довольно дешевый материал, в процессе изготовления которого цементный камень армируется асбестовыми волокнами. Уложить шифер довольно просто: такая кровля стойко выдерживает различные атмосферные воздействия. Со временем происходит потускнение поверхности, из-за чего она утрачивает былую привлекательность. К тому же, происходит увеличение хрупкости материала, из-за чего появляются протечки.
• Еврошифер. Его еще называют ондулином. Для этого волнистого битумизированого листа характерен небольшой вес и хорошая эластичность. Монтаж еврошифера несложен, на это обычно не уходит много времени. Имея примерно ту же стоимость, что и обычный шифер, ондулин превосходит его в плане эстетичности и богатству цветовой гаммы.
• Керамопласт. Инновационный полимерный материал отечественного производства, имитирующий различный кровельные покрытия, от шифера до черепицы. Обладает малым весом и отличной прочностью.

Строительство крыши своими руками

Вначале строительства устройства кровли поверх несущих стен укладывают мауэрлат, для крепления которого потребуются анкеры. Под ним в обязательном порядке необходимо положить гидроизоляцию (толь или рубероид).

Далее производится установка стропил, диаметр которых находится в прямой зависимости от угла уклона кровли. Для крепления стропильных верхушек используются уложенные внахлест накладки. Мауэрлат по низу оснащается скобами, фиксирующие стропильные ноги.

Обрешетка на кровлю

По завершении установки стропильной конструкции укладывают обрешетку, параметры которой соответствуют выбранной кровельной облицовке. Она может быть сплошной или разреженной, с определенным шагом. Сплошная конструкция обустраивается под мягкую кровлю: в этом случае применяют фанерные листы.

В случае с металлочерепицей, профнастилом или ондулином обрешетка сооружается из досок, расстояние между которыми может колебаться в пределах 40-50 см. На частных домах обязательно необходим небольшой выступ вдоль всех свесов: это позволит соорудить защитный карниз, предохраняющий стены от заливания дождем во время ветра.

Устройство пароизоляции

Если планируется организация на чердачном помещении полноценного жилого пространства, то под кровельное покрытие обязательно подкладывается пароизоляционный материал. Для этих целей подойдет изоспан или ютафан. Если чердак будет применяться исключительно в качестве кладовки, то пароизоляцию укладывать не обязательно.

Технология утепления

Благодаря утепленной крыше достигается значительна экономия денежных средств для отопления дома в зимнее время. В основном для термоизоляции кровли применяют минеральную вату и плитный материал – урсу и изовер. Очень важно, чтобы утеплители могли стойко переносить влагу, мороз, не были токсичными и не источали неприятные запахи.  Теплоизоляционный материал и обрешетка нужно разделить воздушной прослойкой не менее 50 мм, что позволит избегать намокания утеплителя от возникающего конденсата. Для этих целей стропила оснащаются контробрешеткой.

Монтаж кровельного покрытия

Процедуру укладки лучше начать снизу, во встречном направлении к дождевой воде. Если используются волнистые листы, то потребуется учесть направление преобладающих ветров в данном регионе. Удобнее всего сборку кровельных материалов осуществлять на крыше: те из них, которые не оснащены специальной крепежной системой (речь о металлочерепице и профнастиле), комплектуются специальными кровельными гвоздями. Завершающим этапом организации кровли выступает установка специальных элементов для задержания снега.

Обустройство кровельной вентиляции

Чтобы кровля прослужила максимально долгое время, необходимо оснастить ее эффективной вентиляцией. Она предназначается для отвода за пределы конструкции сырости, способствуя циркуляции воздуха под крышей. Для этого может использовать как естественная тяга, так и специальные вентиляционные приборы: в этом случае все зависит от площади и конструктивных особенностей подкровельного пространства.

Особо подвержена воздействию влаги ендова, поэтому ее следует защитить максимально хорошо. Осуществляя строительство крыши дачного дома, нужно предусмотреть возможность последующих мероприятий по обслуживанию и ремонту конструкции. Для этого потребуется стационарная лестница. 

названия частей, конструктивное строение кровли, из каких элементов состоит

Содержание:

Одним из этапов проектирования дома является определение конструкции крыши и вида кровельного покрытия. Большое значение при этом имеет дизайн строения, его назначение и конструктивные особенности. Однако наличие того или иного элемента кровли, материал для его изготовления и вид крыши зависит от множества других факторов. В частности, речь идет о климатических условиях, географическом положении и степени капитальности. К примеру, крыша бани или хозяйственной постройки имеет конструкцию, отличную от крыши дома. Для частного застройщика очень важно знать, из каких элементов состоит крыша, какие виды кровли подойдут именно в его случае.

В целом крыша состоит из следующих частей:

• Стропильный каркас.
• Обрешетка.
• Защитная часть или кровля.
• Дополнительные горизонтально расположенные части: конек, ендова или разжелобок.
• Наклонные поверхности: скаты и ребра.
• Водосточные желоба по нижнему краю скатов для отвода талых и дождевых вод.

Конструктивные особенности крыши

Перед началом строительства крыши необходимо тщательно изучить строение крыши и непосредственно кровли. Ни одно цивилизованное строение невозможно представить без верхнего перекрытия, которое может быть двух видов:

• Потолочное или чердачное перекрытие защищает строение от потерь тепла.
• Крыша защищает весь дом от различных природных явлений, таких как ветер, солнце и осадки.

Названия элементов и частей кровли

Все конструктивные элементы крыши предназначены для выполнения своей функции:

• Скат – главный элемент, представляющий собой наклонную плоскость, по которой осадки беспрепятственно отводятся с кровли. В какой-то степени скат гарантирует водонепроницаемость крыши.
• Ребра – выступающие углы в местах пересечения скатов.
• Ендова – внутренний угол, также образующийся при пересечении скатов.
• Спуск – нижняя часть ската.
• Капельник – низ спуска, предназначенный для защиты карниза и стены от воды.
• Карнизный свес – часть ската, расположенная горизонтально за плоскостью наружной стены.
• Фронтальный свес – часть ската, выступающая за фронтон.
• Желоб – элемент крыши, в котором собирается талая и дождевая вода. Располагается вдоль горизонтальной нижней кромки ската.

Собранная вода отводится по водосточной трубе, которая может располагаться у внешних стен здания (наружный водосток) или внутри стен (внутренний водосток). Второй вариант чаще всего используют при обустройстве плоской кровли.

Строения небольшой высоты и незначительной площади можно строить без водосточной системы, в этом случае вода со скатов стекает непосредственно на землю.

Используемое кровельное покрытие может укладываться вдоль ската или поперек него. Соединение листов может выполняться внахлест или в замок.

Большое значение имеет угол наклона скатов, который может выражаться в градусах или процентах. Уклон не позволяет осадкам собираться на крыше в большом количестве, особенно это относится к снежной массе. Это препятствует преждевременной деформации кровельного покрытия и продлевает срок его службы. По этому показателю определяют вид кровельного материала, соответствующие элементы крыши дома и способ водоотведения.

Геометрия строения крыши

Форма крыши может иметь различную геометрию, которая в большинстве случаев определяется видом строения:

• Крыша с одним скатом возводится над простыми строениями, например, баней, туалетом или беседкой, или постройками, примыкающими одной стороной к основному зданию. Такой вид кровли не требует большого количества материалов, но характеризуется долгим сроком эксплуатации.
• Двухскатная или щипцовая крыша состоит из двух скатов, имеющих определенный уклон. Треугольник, образуемый скатами, называют щипцом или фронтоном. Такая крыша пользуется огромной популярностью, возводится над многоэтажными домами и коттеджами.
• Крыша с четырьмя скатами может быть вальмовой или шатровой, используется при строительстве дачных домов.
• Крыша в виде купола является одним из самых старых видов, чаще всего такой вариант встречается над гостиницами или павильонами.
• Мансардная крыша является разновидностью двускатной конструкции.
• Сводчатые крыши используются в качестве перекрытий над промышленными или общественными зданиями прямоугольной формы.
• Коническая крыша лучше всего смотрится над зданиями круглой формы.
• Крыша в форме пирамиды возводится над квадратными или многоугольными строениями.

Кроме этого крыши могут быть чердачными и бесчердачными. В первом случае чердак может быть холодным или утепленными. Крыша без чердака служит перекрытием верхнего этажа здания, при этом допускается полная или частичная вентиляция, а также ее отсутствие.

Климатические условия местности во многом определяют угол наклона скатов конструктивные особенности крыши. В районах с преобладанием температуры воздуха выше ноля градусов крыша над домом может иметь небольшой уклон. В регионах, характеризующихся сильной ветреностью, лучше строить дома с пологими крышами. Там, где большую часть года холодно, а осадков выпадает большое количество, скат должен быть крутым, а свес маленьким. В этом случае осадки будут беспрепятственно скатываться с крыши.

Стропильная система

Основанием крыши любого типа служит стропильная система, для изготовления которой в большинстве случаев используют доски или деревянные бруски. На эту конструкцию ложится вес кровли, поэтому для работы лучше выбирать высококачественную древесину, на которой нет большого количества сучков, трещин и гнили. Чаще всего стропильный каркас возводится из древесины хвойных пород. Предварительно пиломатериал тщательно просушивают. Иногда для работы используют бревна, но на высоте с таким материалом работать неудобно из-за его тяжести.

Опорой для стропилин служит мауэрлат, для его изготовления необходимо брать брус сечением 10*10 см или бревно, стесав перед укладкой его нижнюю часть. В домах из бруса или бревен в качестве этого элемента используется верхний венец коробки дома. Мауэрлат предназначен для распределения нагрузки на несущие стены дома.

Рассчитывать сечение стропильных ног нужно очень внимательно с учетом нескольких критериев:

• Нагрузка от кровли и снежной массы.
• Расстояние между стропилинами.
• Параметры пролета.
• Угол наклона скатов.

Выделяют два вида стропильной системы: висячая и наслонная. В первом случае стропильные ноги опираются на наружные стены здания, второй вид подразумевает установку дополнительных опор на внутренних несущих стенах, перегородках или колоннах.

Обрешетка крыши

Назначение обрешетки – основание для кровельного материала, которое не позволяет ему прогибаться и деформироваться. Для некоторых покрытий делают сплошную обрешетку, но в большинстве случаев между элементами оставляют определенное расстояние в зависимости от кровельного материала.

Изготовление обрешетки необходимо выполнять по следующим правилам:

• Все элементы должны быть надежно зафиксированы на стропильном каркасе.
• Соединение элементов над стропилинами располагают в шахматном порядке.
• Сплошное основание лучше всего применять под рулонные кровельные материалы или плоские асбестоцементные плитки.
• На разреженную обрешетку укладывают асбестоцементные листы, черепицу и тонколистовую сталь.
• Шаг между элементами обрешетки, независимо от материала, должен иметь одинаковое значение по всей крыше.

Назначение и необходимость элементов конструкции

Независимо от степени сложности крыши, каждый элемент предназначен для выполнения своей функции. Строение кровли, форма и конструкция крыши определяется на одном из этапов проектирования дома или при составлении плана ремонтных работ.

Надежность и долговечность крыши зависит от правильной установки всех составляющих, включая основные части, кровельный материал, места примыкания к дополнительным элементам крыши. Покрытие для кровли станет хорошей защитой стропильной системы и всего строения только при условии приобретения кровли и дополнительной фурнитуры от одного производителя. В этом случае монтажные работы будут выполнены без лишних сложностей.

Составлять проект любого строения, особенно жилых домов, должен грамотный специалист. Этим могут заниматься только частные архитекторы или проектировщики, имеющие специальное разрешение. В готовом проекте содержится план дома, крыши с указанием всех узлов и деталей конструкции. Непосредственно строительством также должны заниматься профессиональные мастера, так как они знают названия частей крыши, их назначение и правильное расположение, выполнят работу на высшем уровне и в короткие сроки, а также предоставят гарантию.

Система крыши — 70 фото проектирования и основы постройки каркаса

Крыша, являясь важным элементом любого здания, представляет собой сложную техническую систему, что в полной мере подтверждает фото систем крыши, посмотреть которые можно на специализированных сайтах и в тематических журналах. Именно данная сложность предопределяет необходимость грамотного проектирования и серьезного подхода к строительно-монтажным работам.

Важно заметить: существует некое общее заблуждение, свойственное людям далеким от строительства, состоящее в том, что под крышей подразумевается именно внешняя часть – кровля, хотя в действительности, кровельное покрытие это только внешний элемент конструкции, а значительная часть скрыта от наблюдателя.

Для понимания устройства крыши нужно четко знать из чего состоит ее конструкция, так сказать – нужно представлять ее общую структуру, систему. Это знание позволит избежать грубых ошибок и провести строительство в соответствии с принятыми правилами и нормами, что, в свою очередь, обеспечит необходимый уровень надежности, безопасности и долговечности задние в целом.

Конструкция крыши

В самом общем виде, крыша – это верхняя, часть здания, состоящая из системы перекрытий, балок, стропил и других элементов, покрытая кровлей и предназначенная для защиты строения от неблагоприятных факторов внешней среды (дождя, снега, ветра и т.п.), а также для сохранения микроклимата и температурного режима внутри помещений.

Для крыши важным является ее внешний вид, поскольку именно она во многом предопределяет внешние характеристики зданий.

Кроме защитной и визуальной функций, крыша может нести практическую нагрузку, внутри нее могут быть расположены дополнительные помещения, пример такой конструкции является мансардная крыша.

Как правило, крыша состоит из следующих основных элементов:

• Несущую систему стропил, балок, перекрытий и т.д;
• Теплоизоляция;
• Пароизоляция;
• Гидроизоляция;
• Система вентиляции;
• Кровельное покрытие;
• Система водостоков.

Указанный набор конструктивных элементов является основополагающим, ключевым для скатных крыш, устройство плоской крыши отличается. В практике один элемент может нести комбинированную функцию, например специального рода покрытия может обеспечивать паро и теплоизоляцию.

Кроме указанных элементов, конструкция крыши выполняется с учетом пожарной безопасности, для чего применяются специального рода защитные системы.

Во многом механические свойства крыши и ее конструкцию предопределяет несущая стропильная система, а потому данный вопрос заслуживает отдельного, пристального внимания.

Несущая, стропильная система

Самый распространенный вариант – двускатная крыша, в разрезе представляющая собой обычный треугольник, в котором две наклонные плоскости соединяются вверху посредством конькового бруса. Это классический вариант, а потому рассмотрим его подробнее.

Несущая стропильная система двухскатной крыши состоит из следующих элементов:

• Связывающий стены и саму крышу брус, так называемый – мауэрлат. Данный брус является основанием для всех стропил, иными словами – опорой, своеобразным фундаментом, крыши;
• Стропильные наклонные балки – стропильные «ноги», образующие основу наклонных плоскостей крыши. На них монтируется обрешетка;
• Коньковый брус, объединяющий обе наклонные плоскости;
• Поперечная затяжка – специальная деталь, устанавливаемая между двумя противоположными стропилами и предназначенная для увеличения жесткости системы и компенсирования нагрузки распирающей плоскости;
• Специальные бруски, так называемые – лежни, установленные параллельно мауэрлату и предназначенные для равномерного распределения нагрузки на основание крыши;
• Боковые прогонные балки, установленные на стропила и увеличивающие прочность и жесткость системы;
• Стойки, передающие нагрузку от боковых прогонных балок на лежни.

Конструктивно стропильная система может быть с висячими и наклонными стропильными «ногами».

Стропильная система с висячими стропилами опирается только на стены здания и не имеет дополнительных опор на несущие стены или специальные опорные столбы.

В данном случае, максимальный размер ширины крыши может составлять 9 метров, а если использовать еще дополнительную вертикальную опору – 14 метров.

Для системы с наклонными стропилами необходимо использование мауэрлата, в средней части вся структура стропил обязательно опираются на несущие стены или опорные колонны.

Некоторые особенности конструкции крыш и их систем

Самый простой вариант – односкатная крыша с углом 14…26 градусов. Для небольших зданий, в случае если пролет не более 5 метров, применяют наклонную стропильную систему, а для пролетов большего размера, необходимо построение стропильных ферм.

Особой популярностью и любовью пользуется мансардная или ломаная крыша, угол наклона которой может достигать 60 градусов. Такая крыша подойдет для дома шириной не более 10 метров. Возможно использование наклонную систему стропил, но более предпочтительно – конструкция из стропильных ферм.

Существует множество иных вариантов крыш, включая нестандартные решения. В любом случае, при проектировании необходимо правильно учитывать нагрузку на здание и равномерное ее распределение.

Фото систем крыши

Также рекомендуем посетить:

Несущие конструкции крыши | Строительный справочник | материалы — конструкции

Главные составляющие несущей конструкции крыши — стропильные фермы и обрешетка. Кровля — всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных ферм и обрешетки. В основе стропильной фермы чаще всего лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из 2-х стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым прогоном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса крепятся на наружных стенах дома. Такая конструкция, состоящая лишь из верхнего и нижнего поясов, способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Более тяжелые кровельные материалы нуждаются в основательной опоре. Поэтому большинство ферм снабжены дополнительными внутренними подпорками (подкосами, стойками, схватками).

Фермы двухскатных коттеджей могут быть висячими или наклонными (в зависимости от способа крепления фермы к стенам дома). Самую простую конструкцию висячих стропильных ферм используют для установки на однопролетных домах (то есть на домах без средней несущей стены (рис. 1а). Такие дома имеют внутреннюю свободную планировку и их ширина не превышает 6 метров. Стропильная ферма в этом случае опирается своими концами лишь на стены здания без промежуточных опор. Её конструкция проста: две стропильные ноги, затяжка и пара подкосов. Стропильные ноги между собой и с затяжкой соединяются шурупами или гвоздями с помощью двухсторонних угловых накладок (дощечек толщиной 25 мм).

Если ширина однопролетного дома превышает 6 м (рис. 1б), тогда необходима ферма с большим количеством подкосов. То же требование относится и к крышам, на которые приходится большая снежная нагрузка. Такая стропильная ферма имеет спаренные верхние и нижние пояса. При пролетах больше 8 м между вершиной верхнего пояса и затяжкой устанавливают «бабку» (рис. 1в).

Наклонные стропильные фермы (рис. 1г) устанавливаются для двухпролетных домиков со средней несущей стеной. Они опираются своими концами на наружные стены дома, а средней частью — на внутреннюю стену. Если ширина здания составляет 10 м, достаточно одной дополнительной опоры, а если она доходит до 15 м, тогда желательно наличие двух опор. Верхние концы стропильных ног соединяются внахлест при помощи угловых накладок. Нижние концы стропил крепятся к опорным брускам (мауэрлатам) размером 100х100 мм. Мауэрлаты в большинстве случаев заготавливаются из целых бревен, обтесанных на два канта, но иногда в целях экономии их делают из обрезков длиной 0,6 — 0,7 метра. В середине фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.

Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции (рис. 1д). Они также могут устанавливаться с креплением на внутреннюю стену (для двухпролетных домов) или без него (для однопролетных домов). Особенностью мансардных ферм является наличие междуэтажного перекрытия вместо затяжки. Это обусловлено тем, что нижний пояс служит основой для пола мансардного помещения. Верхние и нижние пояса, а также вертикальные стойки и горизонтальные схватки должны быть спаренными, выполненными из двойных брусьев. Для двухпролетной мансардной конструкции удвоение необязательно, так как она имеет дополнительную опору в центре.

В вершине стропильной конструкции крыши укладывается прогон, служащий основой будущему коньку крыши. Коньковый прогон либо делается из бревен с широким сечением, либо сколачивается из двух досок толщиной 50 мм.

Обрешетка (опалубка) —  это совокупность брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги. Она непосредственно воспринимает нагрузку кровельного материала и в свою очередь давит на стропила, а стропила передают тяжесть крыши несущим стенам. Обрешетка может быть сплошной, когда зазор между брусьями не превышает 1 см, или разреженной с шагом в 3— 4 см. Сплошная опалубка как правило устраивается из двух слоев: первого —  разряженного и второго — сплошного из досок, уложенных под углом в 45њ по отношению к доскам нижнего слоя. Сплошная обрешетка устраивается под мягкую кровлю, плоский асбестоцементный и безасбестовый шифер, металлочерепицу и мягкую черепицу. Разреженная обрешетка вполне подходит для стальной кровли, кровли из глиняной или цементно-песчаной черепицы, а также для кровли из волнистых асбестоцементных листов. Обрешеточные брусья прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна толщине двух брусьев. В местах стыков и пересечений скатов (на коньке, ребрах, ендовах, разжелобках), а также по карнизным свесам всегда делают сплошную обрешетку.

Обычно несущая конструкция выполняется из лесоматериалов (досок, брусьев, жердей) из древесины хвойных пород. В кирпичных и блочных домах стропила и обрешетка могут быть сделаны из иных материалов (например, из железобетона или металла). Что касается древесной конструкции крыши, то для различных элементов выбирают древесину определенного сорта. Затяжки заготавливаются из древесины только 1 сорта; стропильные ноги и стойки — из древесины 1 или 2 сорта. Подкосы выполняются из древесины 2 — 3 сорта. В общем и целом картина заготовок для деталей несущей конструкции выглядит следующим образом: вам понадобится 3/4 объёма древесины 1 и 3 сорта и 1/4 объёма древесины 2 сорта.

Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50х150 мм. Оптимальным размером обрешетки для большинства кровельных покрытий являются бруски размером 50х50 мм (60х60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 1 метра. На крышах с уклоном более 45 ° это расстояние увеличивается до 1,2 — 1,4 м и на крышах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8 — 0,6 метра. Более точно шаг между стропильными ногами можно определить по таблице 24, исходя из сечения стропил и расстояния между опорами несущей конструкции (стойками, подкосами, коньковым прогоном).

Шаг между брусьями обрешетки зависит от того, какой она должна быть: сплошной или разреженной. План расположения стропильных ног имеет свои особенности в зависимости от конструкции крыши и наличия промежуточных опор (стен или колонн). План простейшей несущей конструкции приведен на рис. 2 (Простейшая несущая конструкция крыши).

В настоящее время для облегчения частного строительства промышленность выпускает готовые стропильные кoнструкции, которые остается лишь собрать, уложить на наружные стены и поверх них устроить обрешеточный настил. Изготавливают несущие конструкции из древесины, железобетона или металла. Все конструкции —  сборные. Их доставляют к месту строительных работ в разобранном виде и складывают уже на месте. Складная конструкция может состоять из нескольких элементов, упакованных вместе. Некоторые конструкции довольно громоздки даже в разобранном виде, так как разбиты на три больших детали: два прикарнизных и коньковую. Другие комплектуются из более мелких плоскостей. Наиболее удобны в применении шарнирные конструкции, снабженные шарнирами либо в коньковом прогоне, либо вдоль карнизов. Шарниры позволяют несущую конструкцию без проблем складывать и раскладывать. Формы готовых стропильных конструкций отражают почти все существующие конфигурации крыш.

Совмещенная кровля: что это такое

Совмещенная кровля – это удачное инженерное решение, которое позволяет органично объединить крышу и чердак. Монтаж подобной конструкции прост, не требует лишних материальных и денежных ресурсов, при этом вы существенно выигрываете в увеличении полезной площади.

Виды крыш

Совмещенные крыши встречаются в наше время повсеместно. Они бывают:

1. Традиционные. В этом случае гидроизоляцию укладывают на теплоизоляцию. Используют как на объектах производственного назначения, так и в жилом секторе. Такой метод отличается простотой и практичностью
2. Инверсионные. Утеплитель укладывается над гидроизоляцией, это дает возможность снизить колебания температуры.

Монтаж утеплителя во многом зависит от того, какой тип крыши присутствует.

Чаще всего встречаются крыши:

• с вентиляцией;
• с прослойкой воздуха, которая дает возможность не накапливать утеплителем влагу;
• в которой отсутствуют специальные вентиляционные каналы.

Последний тип конструкций можно встретить в хозяйственных постройках и на промышленных объектах; они недорогие по стоимости и просты в обслуживании. Нередко на крышах делаются чердачные помещения, которые являются дополнительной защитой от проникновения влаги.

Преимущества совмещенных крыш:

• простота монтажа;
• экономическая целесообразность;
• прочность и функциональность.

Вентилируемая

Обычно сверху утеплителя инсталлируются небольшой толщины плиты из железобетона, которые обладая хорошим коэффициентом прочности, выдерживают большие нагрузки. Конструкция эта проста и в то же время функциональна; ее обдувает воздушный поток, который не позволяет скапливаться конденсату.

Покрытие вентилируемого типа состоит из:

• несущей плиты;
• пароизоляции из битума;
• керамзит;
• стяжка;
• гидроизоляция.

Такой «слоеный пирог» дает возможность надежно изолировать помещения от перепада температур и появления повышенной влажности.

Невентилируемая

Невентилируемая кровля – покрытие, которое встречается чаще всего на объектах технического назначения. Стыки на таких крышах плотно подгоняются друг к другу, обрабатываются гидроизоляционной мастикой, надежно предохраняющей от попадания влаги.

Такие строения возможно эксплуатировать только в тех регионах, где температура не опускается ниже -30 градусов по Цельсию. Есть также кровли, которые лишь частично вентилируются.

Они состоят из следующих элементов:

• железобетонная плита;
• прослойка из бетона;
• рулонная кровля.

Преимущество такого рода покрытия заключается в том, что оно может быть одновременно чердаком и крышей. При этом себестоимость кровли будет дешевле в среднем на 15-20%, что заметно ниже, чем у крыш с чердачным перекрытием.

Если сделать работы с точным соблюдением технологических требований, то «работать» такая кровля будет не один десяток лет.

Какой может быть кровля?

Совмещенные кровли могут быть следующих видов:

• двухслойные;
• плоские;
• инверсионные.

Важно понимать, что колебание дневных и ночных температур на горизонтальной крыше может быть довольно значительным, поэтому рекомендуется такие плоскости изолировать слоем утеплителя. Для подобных целей нередко используют насыпной утеплитель – керамзит, который дешев и эффективен.

Плоская крыша получила большое распространение по причине того, что она проста в монтаже, обходится недорого. Если все правильно скомпоновать, то подобная конструкция будет функционировать долгое время.

Плоская крыша состоит из:

• пароизоляции ПВХ;
• утеплителя;
• элементов крепежа;
• гидроизоляции;
• листов кровли.

Плоские крыши позволяют сделать вместительный чердак, что дает возможность архитекторам создавать оригинальные проекты.

На крышах нередко устраивают помещения для отдыха и проведения досуга.

Чтобы изолировать чердак от проникновения воды, в местах креплений кровли ставят прорезиненные прокладки, стыки промазываются мастикой. Если присутствует рулонная кладка, то все стыки также обрабатываются. В качестве утеплителя используются плиты ПВХ толщиной 5 см. Они стоят недорого, но, тем не менее, надежно предохраняют чердачные помещения от холода.

Двухслойные крыши также имеют большую популярность. Название свое эта конструкция получила из-за наличия двух теплоизоляционных слоев.

Двойное покрытие состоит из следующих компонентов:

• основание;
• пароизоляция;
• нижний слой тепловой изоляции;
• верхний слой тепловой изоляции;
• крепления;
• гидроизоляция.

В такой кровле часто используют плиты из технической ваты, которые покрываются слоем гидроизоляции. Минеральная вата – это недорогой практичный материал, она надежно предохраняет помещение от проникновения холода и влаги и имеет значительный срок службы. Состоит из волокон, которые синтезируются в результате работы металлургических предприятий, а также добываются из горных пород. Лучшая техническая вата считается сделанной на основе базальта, так как она имеет самый высокий показатель паропроницаемости – до 0,36 мг/м2. Плотность технической ваты колеблется от 19 до 218 кг/м3.

В инверсионных кровлях компоновка утеплителя и гидроизоляции ставится в обратной последовательности.

Инверсионная кровля сделана из следующих компонентов:

• бетонное основание;
• стяжка;
• мембраны гидроизоляции;
• дренажный материал;
• утеплитель;
• геотекстиль;
• подсыпка из песчано-цементной смеси;
• тротуарная плитка.

Рекомендуется при проектировании кровли рассчитывать толщину «пирога» не более 17 см. При монтаже утеплителя следует серьезно отнестись к зазорам и щелям – они должны полностью отсутствовать. Пароизоляция в обязательном порядке монтируется под утеплителем.

Она выполняет исключительно важные защитные функции:

1. Если кровля мягкая, то должен быть обязательно небольшой уклон (порядка 2-3 мм). Это лишний раз предохранит от коррозии внутренней конструкции.
2. Должны отсутствовать какие-либо технические отверстия.

Наклоны совмещенных кровель делают пологими – от 8 до 2%, при этом в них может быть до 5 слоев.

Также могут использоваться материалы:

• стекло;
• рубероид;
• стеклопласт.

Особенно детально изолируют стыки между сливами и парапетами – они промазываются праймером, гидроизоляционной мастикой, герметиком.

Водяные отводы

Во многом долговечность крыши дома зависит от вида водяного отвода. Для создания рационального устройства по удалению излишков воды во время непогоды используют металлические или пластиковые трубы.

Отсутствие водоотвода приводит к тому, что дождевая вода, попадая на стены здания, провоцирует их разрушение. Особенно опасна влага в межсезонье, когда существует значительный перепад температур. Вода попадает в микротрещины стен здания, при резком понижении температуры материал которых крошится и распадается. На вертикальных плоскостях возникают каверны и глубокие трещины, что ведет к еще большему разрушению здания.

Пагубным образом также на кровлю влияет образование наледи и сосулек – материал подвергается повышенным нагрузкам, что также ведет к его порче. Правильная установка по углам здания труб и водяных воронок – это простое и эффективное средство удаления излишков влаги. К воронкам также прикрепляются треугольные скаты, их еще называют «конвертами», а также специальные желоба с небольшим уклоном (до 2%). Самая значительная площадь водосброса на одну воронку не составляет обычно около 800 квадратных метров. Длина маршрута водостока не превышает 25 метров.

Совмещенные крыши делаются из бетонных панелей.

Подобные изделия могут быть как однослойные, так и двухслойные.

В современном городе часто реально встретить кровли с вентиляцией. В их основе присутствуют ребристые плиты с проложенным утеплителем.

Активно используется для утепления здания цементный фиролит, а также плиты из технической ваты. Плиты соединяют между собой керамзито-бетонными ребрами, которые компонуют одновременно с уклоном верхней панели. Внутренний водоотвод делается по ендове от лотковых узлов.

Большие панели для кровли создаются на производстве из:

• пенобетона;
• газобетона.

В панели встроены вентиляционные каналы диаметром 5 см. Они компонуются друг от друга на расстоянии от 3 до 6 см. Также на предприятии укладывается гидроизоляционное покрытие. Система с помощью вентиляционной трубы соединяется с общим каналом, который компонуется на продольной оси крыши, на ней же расположены вытяжные шахты. Очень важным узлом является соединение крыши с внутренним водоотводом.

Сложность конструкции его заключается в том, что он должен быть:

• герметичный;
• невентилируемый;
• не должен пропускать влагу.

Особенно тщательно следует изолировать стыки, которые подвергаются большим температурным нагрузкам.

Функциональность

Гидроизоляционное покрытие также снабжается в точке соединения прокладкой из стеклоткани, которая пропитана герметиком. Плоские крыши могут быть как с чердачными помещениями, так и без них.

Часто на дополнительных площадях плоских кровель устраивают:

• зону отдыха;
• спортивную площадку;
• кафе;
• фитнес-зал.

Дополнительные полезные площади в городских условиях всегда являются благом. Чердак выполняет важную полезную функцию, предохраняя внутренние помещения от попадания влаги, которая может появиться в результате кровельного покрытия. Наличие чердака также облегчает возможность проводить профилактический ремонт кровли. Чердак на плоской крыше является своего рода утеплителем, который изолирует комнаты здания от излишнего нагрева кровли или ее охлаждения.

Главными конструктивными узлами чердачной крыши являются:

• гидроизоляция;
• защитный слой;
• несущие конструкции.

Бесчердачные же крыши имеют несколько слоев гидроизоляции (до шести). Также очень важно защитное покрытие, которое одновременно будет и полом. В этом случае используются железобетонные плиты, которые покрывают керамической плиткой. Плиты монтируют обычно на слой гравия толщиной до 7 см. Через гравий отводится вода в специальные сливы.

Практичность и функциональность совмещенной кровли может дать высокий уровень комфорта жильцам дома, оборудованного ей. При этом отличительной чертой подобной конструкции является простота монтажа и невысокая себестоимость. Польза от совмещенных крыш очевидна и неоспорима.

Подробнее об устройстве совмещенной кровле вы узнаете из следующего видео.

Калькуляторы кровли онлайн + 3D: ферма, уклон, стропила, площадь

Калькуляторы кровли онлайн: стропильная система, площадь, уклон, все материалы

У каждого архитектора и профессиональной строительной компании есть программа для расчета кровли.

Однако эта программа будет полезна землевладельцам, которые решили строить свои дома самостоятельно и которым нужен калькулятор кровли. Кроме того, от точности расчета зависит устойчивость конструкции крыши, ее внешний вид и фасад.

Каждый онлайн-инструмент расчета кровли на нашем сайте дает пользователю возможность точно рассчитать количество материалов, необходимых для строительства выбранного типа кровли, а также проверить правильность рассчитанной стропильной системы кровли и других элементов конструкции.

На данный момент возможен расчет односкатной, двускатной, мансардной и вальмовой кровли, а также стропил и деревянных ферм. Расчет конструкции крыши павильона будет возможен в ближайшее время.

Основные отличия наших калькуляторов и программ кровли от других аналогов

Нет необходимости скачивать строительные калькуляторы на свой компьютер — это главное отличие от многих подобных платных программ.

Все необходимые расчеты выполняются с использованием тщательно откалиброванных сложных алгоритмов расчета. Результаты представлены в доступной форме (технический чертеж и таблица с основными расчетными размерами выбранного типа кровли).

Технический чертеж крыши сэкономит много времени на создание подобного собственного проекта.

Реализованная в калькуляторе 3D визуализация конструктивных элементов кровли и стропильной системы необходима для наглядного представления будущего сооружения.Само собой разумеется, что 3D визуализация будущего сооружения чрезвычайно важна и полезна при строительстве.

Еще одно неоспоримое преимущество — вы можете в любом браузере добавить страницу сайта с калькулятором кровли нужного типа в закладки и использовать ее по своему усмотрению. Вы можете скачать результат расчета в любом формате или распечатать.

Онлайн-инструмент «Расчет кровли» выполнен на основе строительных норм, Строительных норм и ГОСТов, принятых в России и во всем мире, в соответствии с международными практиками современного строительства.

Просто введите размеры и получите точный расчет крыши.

От пользователя не требуется никаких знаний в области строительства или размышлений о том, как рассчитать крышу, чтобы избежать затрат.

Вам просто нужно правильно ввести основные измеряемые параметры (ширину и длину крыши, высоту или желаемый угол наклона крыши) и выбрать тип кровельного материала и тип кровли.

Все расчеты, такие как расчет площади крыши, длины стропил или количества прогонов — вся эта информация будет представлена ​​всего за несколько секунд.

Стоковые видеоролики Структура крыши и видеозаписи

Здания для отдыха — SteelConstruction.info

Здания для отдыха включают в себя спортивные арены, стадионы, бассейны, театры и т. Д. И идеально подходят для стали строительство. Сектор спорта и досуга Великобритании разнообразен: объекты разного назначения и размера предоставляются местными властями, сектором образования, спортивными организациями и частным сектором.

Развлекательные сооружения варьируются по размеру от относительно небольших зданий, таких как спортзал, до более крупных зданий, таких как стадионы, которые могут вместить 80 000 человек. Каждый проект имеет свои проблемы, возможности и эффективное структурное решение. У них есть уникальные требования в строительном секторе, так как большинство современных разработок теперь многофункциональны и имеют неотъемлемое требование быть современными и отличительными. В отличие от других типов зданий общего назначения, конструкции для досуга имеют тенденцию быть достаточно специализированными и ориентированными на архитектуру с особым упором на качество, функциональность, гибкость и внешний вид.Все больше внимания уделяется высоким уровням эксплуатационной энергоэффективности и использованию технологий возобновляемых источников энергии в секторе досуга.

В этой статье рассматриваются вопросы строительства, связанные со зданиями для отдыха, в частности, их структурные формы и требования. Некоторые типы зданий для отдыха имеют много общих черт с другими зданиями, например, одноэтажные здания, учебные корпуса и т. Д.

[вверх] Характеристики стальных конструкций

Основные статьи: Корпус для стали, Длиннопролетные балки, Стоимость металлоконструкций, Планирование затрат на этапах проектирования, Устойчивое развитие

Центр отдыха Саут-Лейксайд, Карнфорт
(Изображение любезно предоставлено Border Steelwork Structures Ltd и Kloeckner Metals UK Westok)

Атрибуты стальной конструкции хорошо адаптированы для помещений для отдыха и обычно используются для оптимизации дизайна.Это в первую очередь потому, что он предлагает экономичное решение для индивидуальных архитектурно-ориентированных решений, таких как стадионы, а также экономичных типовых конструкций, таких как портальные спортивные залы. Кроме того, сталь — это универсальный и устойчивый материал, который имеет эстетическую привлекательность как в целом, так и в мелком / мелком масштабе. Он предлагает гибкость, которая может быть очень важной для проектов, которые ограничены территориальными ограничениями или ограничениями планирования, или для объектов, которые могут пожелать увеличить или уменьшить свою общую вместимость в будущем, например, трибуны для стадионов, на которых проводятся крупные спортивные мероприятия.Все спортивные стадионы используют стальные конструкции как часть функционального и архитектурного решения.

[вверх] Легкость и скорость строительства

Строительство новых развлекательных заведений и реконструкция старых, как правило, являются относительно крупномасштабными проектами, требующими крупных предварительных инвестиций. Сроки реализации проекта обычно довольно большие, включая этапы планирования, проектирования и строительства. В этом контексте скорейшая окупаемость инвестиций особенно важна для развлекательных компаний, местных властей и спортивных организаций, и поэтому скорость строительства имеет жизненно важное значение.Поскольку многие виды спорта имеют «закрытую» часть сезона или года или важные ежегодные мероприятия, связанные с недвижимостью, скорость строительства часто имеет решающее значение. Скорость, с которой могут быть построены и облицованы первичные стальные каркасы, что позволяет быстро начать установку услуг, имеет важное влияние на общую стоимость проекта.

Стадион Эмирейтс, футбольный клуб «Арсенал», Лондон
(Изображение любезно предоставлено компанией Severfield (UK) Ltd.)

Другие примеры того, как можно сократить время строительства:

• Компоновка и компоненты могут быть спроектированы таким образом, чтобы можно было выполнять параллельную, а не последовательную установку
• Обеспечение того, чтобы во время строительства и отделки не возникали конфликты в расписании между разными профессиями.
• Взаимодействует со следующими видами деятельности, такими как электронное оборудование и другие передовые услуги связи
• Поставка и установка элементов часто осуществляется в короткие сроки и с очень ограниченным пространством, часто ограниченным местными зданиями.
• Крупные компоненты, такие как фермы, можно собрать на земле перед подъемом на место.

[вверх] Возможность преодолевать большие расстояния

Зданиям для отдыха обычно требуются большие пространства без колонн для футбольных полей, кортов, бассейнов и т. Д., А также для обеспечения беспрепятственного обзора зрителей на стадионах и аренах. Сталь предлагает лучший и наиболее рентабельный метод достижения этих требований, например, с помощью ферм или стальных балок. В этом контексте одной из ключевых особенностей большинства зданий для отдыха является крупнопролетная крыша или конструктивная система. Все современные стадионы используют какую-то длиннопролетную стальную конструкцию, и многие архитектурные решения возможны только с использованием стали.

Например, Лондонский олимпийский водный центр был спроектирован таким образом, что крыша покрывала площадь 11 000 м ² с пространством без колонн длиной 160 м и шириной до 90 м. Он состоит из длиннопролетных ферм над основным залом бассейна, которые расположены в виде веера для создания необходимой сложной геометрии. Крыша поддерживается только в трех точках и консолями в 30 м от опор, что создает архитектурный элемент. Водный центр был культовым зданием Олимпийских игр 2012 года в Лондоне.

Другие примеры включают стадион «Уэмбли» (внизу слева) и Национальный футбольный центр Сент-Джорджс-Парк в Бертон-апон-Трент (внизу справа), строительство которого было завершено в 2012 году и имеет 80-метровые пролеты свободного пространства для колонн, чтобы заключить полный коридор. синтетическое футбольное поле. Это достигается за счет каркасного решения с фермами глубиной 4,5 м, изготовленных из колонн по периметру и круглых полых секций треугольной формы.

[вверх] Внешний вид

Помимо обеспечения экономичного и структурного эффективного решения, стальная конструкция позволяет дизайнерам создавать эстетически привлекательные здания, предлагая чистые линии, тонкие элементы и современный внешний вид.Он предлагает отличное соотношение прочности и веса, что означает, что требуется меньше материала по сравнению с другими материалами. В архитектурном дизайне часто используется внешний вид открытых стальных конструкций и пустоты, создаваемые космическими фермами, например, чтобы избежать демонстрации заметных воздуховодов и услуг.

[вверх] Гибкость и адаптируемость

Бассейн Fulham Broadway, Лондон
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Одним из основных преимуществ стали при проектировании зданий для отдыха является ее способность преодолевать большие расстояния без необходимости в промежуточных опорах.Это означает, что можно создать большое свободное пространство, необходимое для бассейнов, тренажерных залов и площадок / кортов, а также для крытых и открытых стадионов. Под конструкцией крыши также могут быть созданы пространства, которые можно использовать для других видов деятельности, приносящих доход.

Дома для отдыха часто представляют собой нестандартные и необычные конструкции, которые требуют гибкого и адаптируемого использования стали для удовлетворения некоторых сложных требований. Ключевой проблемой при строительстве Водного центра для Олимпийских игр 2012 года в Лондоне была крыша волнообразной формы, нижняя часть которой проходит между бассейнами для дайвинга и соревнований, а две стороны поднимаются вверх, обеспечивая обзор без колонн для всех 17 500 зрителей. дальний переулок соревновательного бассейна.Желаемый эффект был достигнут за счет использования стальных ферм радиального расположения, консольных над опорами.

Многие временные олимпийские объекты Лондона 2012 года и конструкции трибун для постоянных объектов будут демонтированы и перемещены после окончания Игр. В этом контексте одним из ключевых преимуществ стальной конструкции является то, что легко спроектировать соединения и элементы таким образом, чтобы их можно было разобрать и снова собрать, поэтому конструкцию можно разбить на более мелкие элементы для транспортировки и повторно установить в другое место.

[вверх] Техническое обслуживание

Здания для отдыха, описанные в этой статье, имеют большие размеры, поэтому использование высококачественных систем защиты с длительным сроком службы важно для клиентов, чтобы сократить расходы на долгосрочное обслуживание. С этой целью гарантии, предоставляемые поставщиками стали, вместе с полезными советами по техническому обслуживанию означают, что сталь является идеальным выбором материала.

Применение стали в открытых местах и ​​в агрессивных средах (например, в плавательных бассейнах) требует тщательного выбора системы защиты от коррозии, чтобы сократить длительное обслуживание.

[вверх] Экономичная конструкция

Обрамление спортивного центра Университета Ланкастера

Высокое отношение прочности стали к массе является значительным преимуществом при строительстве зданий для отдыха, так как это может привести к экономии материалов и затрат. Кроме того, более легкая надстройка может привести к низким затратам на фундамент, что может быть особым преимуществом при плохих грунтовых условиях.Даже в рамках различных доступных стальных решений перед окончательной доработкой проекта стоит провести анализ стоимости, учитывая монтаж, техническое обслуживание и последующий демонтаж. Пример показывает, как комбинация ферм и ячеистых балок используется для обеспечения экономичного решения в университетском спортивном центре.

[вверх] Устойчивость

является экологически чистым материалом, поскольку его можно использовать в различных циклах. Стальная конструкция адаптируется, многоразовая и предлагает безотходное решение.Конструкции для отдыха часто включают в себя индивидуальные проекты со значительными сопутствующими затратами. Экономия, как с точки зрения материальных ресурсов, так и с точки зрения затрат, достигается за счет использования легких конструкционных стальных конструкций.

[вверх] Категории досуга дом

В последние годы клиенты из сферы спорта и досуга признали, что качественный дизайн — это хороший бизнес. В этом контексте важность наличия современного, хорошо спроектированного и удобного для пользователя стадиона, спортивного зала или аудитории очень важна для доходов, которые могут быть получены либо за счет членства, посещения спортивных мероприятий или за счет дополнительных мероприятий, таких как корпоративное гостеприимство. , конференции и др.Кроме того, некоторые здания для отдыха, такие как бассейны, спортзалы и, в меньшей степени, театры, потребляют много энергии, и, следовательно, в секторе делается акцент на использование энергоэффективного дизайна и технологий использования возобновляемых источников энергии.

Хотя спектр зданий для отдыха велик, в данной статье основное внимание уделяется трем основным общим категориям, а именно:

Сооружения в каждой категории могут различаться по масштабу от небольших, вместимостью в несколько сотен, до очень больших стадионов, вмещающих более 80 000 зрителей.

[вверху] Stadia

Стадион Брайтон энд Хоув Альбион

Спортивные стадионы ценятся как неотъемлемая часть городской и социальной среды в Великобритании, поскольку они предлагают местные коммерческие возможности и возможности трудоустройства, а также места для многих тысяч людей, где они могут общаться и заниматься спортом, а также использовать те же сооружения для других социальных функций. По всей Великобритании есть хорошо заметные культовые дизайны, которые оказывают положительное и вдохновляющее воздействие не только на фанатов.Фактически, за последние 25 лет в Великобритании было построено более 50 новых стадионов в дополнение ко многим более старым стадионам, которые были отремонтированы. Сталь в некоторой степени является наиболее распространенным материалом для строительства стадионов из-за ее инженерных, эстетических, экономических и экологических характеристик.

Дизайн стадиона часто определяется уникальными критериями, такими как местные маршруты доступа, здоровье и безопасность (включая пожарную безопасность), а также эстетические и общественные соображения, актуальные для местных жителей.Кроме того, одной из отличительных черт современного стадиона является его способность работать в качестве многоцелевого объекта, предлагающего, например, конференц-залы, возможность проведения концертов, ресторанов, торговых точек и т. Д. В дополнение к традиционным спортивным мероприятиям. В этом отношении гибкость решений со стальным каркасом явно идеальна для спортивных стадионов. Помимо эстетического удовлетворения, строительство обычно может осуществляться с минимальными перебоями из-за коротких периодов строительства на месте и большей части изготовления и поставки специального оборудования за пределами площадки.Например, модульные блоки можно использовать для киосков и зон с высоким уровнем обслуживания.

[вверх] Крытые арены

Крытый теннисный центр, Истон
(Изображение любезно предоставлено AC Bacon Engineering Ltd.)

В эту категорию входят развлекательные центры, спортивные залы, бассейны и тренажерные залы, для которых также могут потребоваться зоны для зрителей. Как правило, в этом секторе преобладает длиннопролетное строительство из-за потребности в больших объемах непрерывного пространства, и в этом отношении сталь предлагает идеальное решение.Энергоэффективность особенно важна для закрытых спортивных объектов, таких как бассейны, тренажерный зал и т. Д., Поскольку они имеют высокие требования к отоплению, освещению и вентиляции. Ключевыми аспектами проектирования центров отдыха являются гибкость пространства, акустика, местный транспорт и парковка, критерии энергоэффективности и устойчивости, а также решения по обслуживанию зданий.

[вверх] Театры и зрительные залы

Perth Concert Hall
(Изображение любезно предоставлено Cairnhill Structures Ltd.)

Театры и зрительные залы обычно меньше по вместимости, чем другие категории, описанные в этой статье. Однако основные критерии проектирования остаются неизменными: это требование больших пролетов и непрерывного пространства. Опыт показал, что легкие и простые в изготовлении стальные каркасы позволяют сократить сроки строительства и снизить затраты на фундамент. Учитывая, что театральная и развлекательная индустрия очень важна как для общества, так и для национальной экономики, поскольку специализированные театральные районы, такие как Вест-Энд в Лондоне, помогают развивать национальный туристический сектор, скорость строительства имеет жизненно важное значение, так же как возможность реализовывать проекты в сжатые сроки городские объекты экономически выгодно.

[вверх] Анатомия типичного здания для отдыха

Основная статья: Одноэтажные промышленные здания, Строительные ограждения, Портальные рамы, Фермы

Здания для отдыха обычно выделяются среди других типов сооружений требованием обеспечения больших открытых площадок, как внутренних, так и внешних, которые не загораживаются колоннами или другими промежуточными элементами. Более того, места отдыха, как правило, ориентированы на архитектуру с упором на дизайн и внешний вид.Сталь является наиболее распространенным материалом для зданий в этом секторе, поскольку она предлагает легкие решения вместе с возможностью создания больших непрерывных пространств с минимальными затратами.

Традиционно стадионы были прямоугольными в плане с четырьмя отдельными трибунами, которые могли быть спроектированы как отдельные конструкции. Новые конструкции стадионов обычно используют целостный подход и проектируют весь стадион как единое целое, чтобы придать ему круглую, овальную или прямоугольную форму в плане. Обычно это включает сложные структурные решения, включающие большие фермы, ячеистые балки или предварительно напряженные кабельные системы.

Важнейшей особенностью большинства современных стадионов, как правило, является крыша, которая может поддерживаться с использованием традиционных стропильных систем, мачт и кабельных решений или трехмерных кабельных сетей. С другой стороны, для большинства закрытых зданий для отдыха типичная компоновка включает относительно легкий каркас, облицованный водонепроницаемой и часто полупрозрачной оболочкой.

• Стадион со стальным каркасом

• Leicester Tigers North Stand
  (Изображение любезно предоставлено Caunton Engineering Ltd.)

[вверху] Геометрия и расположение

Зданиям для отдыха требуются большие открытые пространства без прерывания колонн и других элементов. Соответственно, расположение колонн тщательно подбирается, чтобы соответствовать функциональной планировке конструкции. В этом отношении на большинстве стадионов, трибун и больших крытых спортивных арен используется сетка, в соответствии с которой рамы устанавливаются по стандартному шаблону. Это позволяет использовать обычные помещения для других объектов, таких как зоны приема гостей, рестораны, раздевалки и т. Д.Кроме того, это позволяет повторять дизайн, что может снизить затраты на строительство.

Размеры решетки оптимизированы в зависимости от конструкции и других факторов, таких как ширина сиденья и требования к минимальному расстоянию между выходами. Типичные размеры сетки находятся в диапазоне от 7 до 9 м, хотя также используются более крупные сетки до 20 м. Хорошее понимание относительной стоимости различных вариантов пролета и центра пролета имеет решающее значение для достижения оптимальной компоновки. Хороший совет можно получить у подрядчиков, специализирующихся на строительстве домов для отдыха.

В некоторых зданиях для отдыха требуются очень большие пролеты, например, над бассейнами. С увеличением пролетов стоимость конструкции на единицу площади постепенно снижается до минимума при пролете от 30 до 35 м. При превышении этого диапазона затраты начинают расти, поэтому большие здания для отдыха, такие как стадионы и спортивные арены, обычно проектируются с использованием процедур оптимизации и подробного компьютерного моделирования для достижения наиболее эффективного проектирования. Обычно необходимо выполнить ряд альтернативных проектов, чтобы определить оптимальную компоновку предлагаемой конструкции.

Ключевым преимуществом использования стали в зданиях для отдыха является то, что возведение может быть быстрым, и при необходимости дает возможность возводиться за пределами строительной площадки. Скорость возведения и потребность в специальном подъемном оборудовании необходимо учитывать на самой ранней стадии процесса строительства. Решения, принятые на этом этапе, будут иметь большое влияние на количество рабочих фронтов, доступных для монтажников, поэтому может потребоваться изменить общую планировку здания, если требуется особенно быстрая программа строительства.Это может быть важно в городских районах или на участках с ограниченным доступом.

[вверх] Варианты обрамления

Основные системы каркаса, которые обычно используются в зданиях для отдыха, включают фермы с длинными пролетами и портальные рамы с использованием соединений, устойчивых к моменту. Из этих систем фермы и колонны особенно распространены в зданиях для отдыха, таких как стадионы, крытые спортивные арены, залы и театры, поскольку они обеспечивают эффективное средство увеличения полезного пролета. В зданиях для отдыха, не требующих строительства больших пролетов, могут использоваться простые балочно-колонные конструкции, такие как те, которые используются в одноэтажных зданиях, учебных корпусах и т. Д.

Фермы и колонны

Ферменно-колонная конструкция является продолжением самого простого каркасного решения, то есть балок и колонн. Ферма — это каркас из элементов, в котором нагрузкам в первую очередь противостоят осевые силы в отдельных элементах. Фермы обычно используются в зданиях для поддержки крыш, полов и других внутренних компонентов, таких как услуги, и, как правило, более экономичны, чем стандартные стальные двутавровые балки при относительно больших пролетах.Устойчивость к боковой нагрузке достигается либо за счет использования жестких соединений в соединениях колонны с балкой, либо за счет проектирования колонн с неподвижными основаниями. Фермы и колонны представляют собой экономичное решение для строительства длинных пролетов и часто используются в больших сооружениях для отдыха, таких как стадионы.

Элементы слабонагруженных ферм обычно имеют форму горячекатаных уголков в качестве элементов перемычки, а также уголков или конструктивных тройников в качестве элементов стрелы и стропила, причем последние облегчают соединение без использования косынок.Фермы с более высокой нагрузкой включают универсальные профили балки и колонны, горячекатаные швеллеры и полые конструкционные профили, а в соединениях всегда используются тяжелые косынки. Учитывая очень большие пролеты на основных стадионах, в этих типах конструкций обычно используются круглые и прямоугольные полые секции. Прогиб в фермах невелик, что делает их особенно подходящими для длинных пролетов на стадионах, как показано.

Рамы портала

Альтернативным вариантом обрамления пролетов от 20 до 60 м является портальная рама, которая особенно подходит для театров и закрытых спортивных арен с пролетами меньше, чем требуется на стадионах.Эти конструкции были очень популярной формой строительства в Великобритании с тех пор, как они впервые стали широко использоваться в 1960-х годах. Методы пластикового дизайна используются для экономичного создания открытых пространств до 60 м. Портальные рамы идеально подходят для зданий для отдыха, где требуются большие площади без колонн, они представляют собой отличное экономичное решение для длиннопролетных одноэтажных зданий.

В рамах порталов обычно используются горячекатаные двутавровые балки и колонны для стропил крыши и опорных колонн, хотя холодногнутые профили могут подходить для некоторых небольших пролетных конструкций.Рамы порталов бывают самых разных форм и размеров, с плоскими и скатными крышами. Приведено схематическое расположение типичного одноэтажного портально-каркасного здания.

[вверх] Варианты кровли на стадионе

Сталь является предпочтительным материалом для конструкции крыш стадионов, поэтому был разработан ряд инновационных решений. Крыша обычно проектируется как отдельный элемент от остальной конструкции, и выбор элементов и их размер тщательно оптимизируются для данной ситуации.Для стадионов, несмотря на большое количество разработанных вариантов кровли, можно разделить наиболее часто используемые формы крыш на пять категорий, хотя любая крыша может сочетать элементы более чем одного типа:

• Столб и балка
• Жесткая рама
• Консольный
• Натяжно-стяжные конструкции
• Специальные кровельные конструкции

Стойка и балка

Это самая простая и, вероятно, самая старая форма несущей конструкции крыши.Ряд колонн проходит параллельно краю спортивной площадки, поддерживающей расположение балок или ферм. В качестве альтернативы стойки можно разместить на полпути между передним и задним сиденьями. Эта форма крыши в настоящее время используется редко из-за требований к пролетам без колонн и беспрепятственному обзору.

Жесткая рама

Конструкция крыши стадиона «Арсенал Эмирейтс»
(Изображение любезно предоставлено Severfield (UK) Ltd.)

Это действительно усовершенствованная форма стойки и балки, за исключением того, что основной перекрывающий элемент конструкции крыши снова проходит параллельно краю спортивной площадки, но поддерживается только на концах. Одна из наиболее распространенных стратегий кровли в этой категории — использование простой системы изгиба, включающей сборные стропильные крыши, обычно с односторонним пролетом, например, на стадионе «Арсенал Эмирейтс».

Консольные конструкции

Консольные конструкции считаются стандартным решением проблемы обеспечения беспрепятственного обзора.Конструктивные элементы устанавливаются под прямым углом к ​​краю поля, нависающему над зоной отдыха, и соединяются вместе, образуя крышу трибуны. Крышу можно поддерживать только сзади, оставляя переднюю часть без навязчивых опорных колонн. Особые соображения при проектировании этой формы конструкции включают изменение направления сил из-за подъема ветра. Ячеистые балки или конические балки обычно используются в консольных крышах, поскольку они эффективны в использовании материалов и интересны визуально.

Натяжно-стяжные конструкции

Узел на стадионе Etihad

Растяжимые конструкции по своей природе изменчивы, поэтому их трудно определить.Они спроектированы таким образом, чтобы выдерживать все нагрузки только за счет натяжения, поэтому необходимость противостоять силам, направленным вверх и вниз, приводит к образованию сильно изогнутых форм. Существует два типа натяжной кровли: кабельная сетка (где материал крыши поддерживается сетью кабелей) и структурная мембрана (где материал кровельного покрытия образует и конструкцию, и ограждение). Хотя натяжные конструкции легче других вариантов, они технически сложны.

На стадионе Etihad в Манчестере используется система натяжения, при которой основная опорная конструкция крыши состоит из предварительно напряженной мачты и системы кабельной сети, которая структурно независима от стропил и прогонов плоскости крыши.На этом стадионе предусмотрены растягивающие элементы, такие как тросы и стержни, чтобы обеспечить промежуточную поддержку балок крыши, что позволяет уменьшить размер этих элементов. Стойки поддерживаются предварительно напряженными мачтами, которые затем закрепляются или скрепляются другими опорами. Это дало дополнительное преимущество гибкости в последовательности строительства крыши.

Кровли из кабельной сетки предлагают альтернативный легкий вариант для крыш с большим пролетом. Фактическое устранение всех строительных лесов и временных работ эффективно снижает затраты и обеспечивает быстрое решение для некоторых приложений.

• Система натяжных стяжек, используемая на крыше стадиона Ethiad
  (Изображение любезно предоставлено SDM)

• Крыша из кабельной сетки на стадионе «Этиад»

Специальные кровельные конструкции

Если есть возможность создать полностью новый стадион «чаша», эллиптический или круглый в плане, то можно рассмотреть вариант 3D-крыши. Кольцевые балки (непрерывные опоры, окружающие стадион концентрически) интегрированы в крышу, что создает впечатление, что она поддерживается только по внешнему краю.Благодаря этой форме конструкции внешний профиль можно минимизировать, уменьшая визуальное воздействие стадиона. Как показано на рисунке, одним из лучших примеров дизайна «чаши» в Великобритании является Корт № 1 в Уимблдоне. Другие формы трехмерных структур, распространенные на крытых аренах, — это купола (возможно, из скрещенных арок), решетки или пространственные рамы. Такие конструкции могут допускать добавление постоянных или съемных / убирающихся крыш.

Суд №1 на Уимблдоне

Сталь играет жизненно важную вспомогательную роль во всех этих категориях крыш стадионов. Он обеспечивает необходимые широкие пролеты, а при правильной защите требует минимального обслуживания. Благодаря легким конструкциям, использующим сталь с кабелями и мембранами, полупрозрачные крыши позволяют проникать большому количеству света, снижают потребность в искусственном освещении и обеспечивают лучшие условия для телевизионного покрытия. Как указывалось ранее, в некоторых случаях на стадионах используются разные стратегии кровли в одном комплексе.Например, новый футбольный стадион «Ротерхэм Юнайтед» состоит из четырех связанных между собой, но структурно отдельных трибун. Две из трибун (западная и восточная) покрывают консольные крыши, образованные ячеистыми стропилами, а две концевые трибуны (северная и южная) имеют крыши, поддерживаемые и стабилизированные с помощью мачт высотой 4 м и соединяющих подпорок.

Примечательно также, что на некоторых современных стадионах используются выдвижные крыши, чтобы погода не мешала игре. Steel предлагает широкий выбор решений, одно из которых используется на Центральном корте Всеанглийского теннисного клуба на лужайке (Уимблдон).Выбранное стальное решение включает десять стропильных ферм, охватывающих 77 м корта и поддерживающих растяжимую и прочную ткань Tenara. Крыша открывается и закрывается в форме «гармошки» по всей длине потолка.

Другой пример из Великобритании — стадион «Миллениум» в Кардиффе, который на момент постройки в 1999 году был самой большой в мире раздвижной крышей. Эта крыша подвешена на четырех стальных пилонах высотой 93 м, скрепленных натянутыми стальными тросами. Пилоны поддерживают две основные фермы длиной 220 м, каждая из секций сдвижной крыши состоит из пяти боковых ферм, простирающихся между основными фермами.

• Выдвижная крыша на Центральном корте, Уимблдон

• Выдвижная крыша на стадионе Миллениум в Кардиффе

[вверх] Обзор и места для сидения

В помещениях для отдыха ключевыми критериями проектирования являются размещение зрителей, расположение сидячих мест и, в частности, обзорные площадки. Зрители должны иметь возможность видеть людей перед ними, и их обзор не должен ухудшаться из-за элементов конструкции, например.г. столбцы. Сталь предлагает идеальное решение, поскольку крыши могут быть построены с использованием ферм и консолей, поэтому колонны не нужны.