Крыши и кровельные работы. Конструкция крыши.

Опорный каркас
Большую часть нагрузки, концентрируемой со стропильной системой крыш домов, изготавливаемых из древесных материалов, несет опорный каркас кровельной системы, передавая затем нагрузку на несущую связу­ющую балку, перекрытие или иные несущие конструкции.
Опорный каркас представляет собой так называемую вертикальную несущую систему крыши, вплоть до вариантов с двумя, тремя, четырьмя, пятью и т. д. опорами. Держащие столбы опорного корпуса обычно вертикаль­ные, поскольку в случаях наклонной или стоечно-подкосной системы определяют направление статического действия крыши.
Для обеспечения жесткости опор каркаса и самой крыши служат накладки.
Эти элементы работают безупречно только в том случае, если они укреплены в точке опоры каким-либо надежным спосо­бом фиксации (врубкой шипом или в замок).

Рис. 1. Прогонное соединение венечных опор поддержек, соединенных с перекрытием, действу­ющих в качестве статического тяглового стержня в крышах с различным деревянным каркасом
В случаях: а) с полной стропильной опорой; Ь) с половинной стропильной опорой; с) с поддержкой элементами, соединенными со стропилами; о1) с поддержкой подкоса, соединенного со стропи­лами.

Рис. 2. Деревянная крыша без стропильных ферм, соединенная с пустотелым перекрытием. Деталь узлового пункта
1. пустотелый брус перекрытия; 2. анкерный болт; 3. деревянный башмак; 4. прогон; 5. стропила.

Необходимая для полной стабильности каркаса кровельной системы продольная жесткость деревянного каркаса является соответствующей з том случае, если в ряду опорных столбов и начинающий и конечный столбы обладают должной жесткостью. Обеспечивающая жесткость кар­каса в поперечном направлении подпора несущего столба поддерживающим откосом совершенна в том случае, если стяжка выше нижней точки зажима и прижим работают почти в одном и том же направлении.
Роль каркаса важна с точки зрения ста­тических подходов, тогда как при исполь­зовании чердачного пространства - глав­ным образом при застройке пространства крыши - руководящими являются уже сов­сем иные принципы. Снижаются возможнос­ти встраивания, в случае если промежутки между опорными столбами используются. В этом случае ограничивающий внутреннее пространство боковой прижим подстраива­ют к опорному столбу. Это, правда, входит в противоречие с традиционными правила­ми крепления, но все же является лучшим решением, чем необходимость обеспечения стабильности «пустой» стропильной системы на протяженном расстоянии.

Рис. 3. Варианты компоновки и изготовки выложенных из кирпича капитальных стен, несу­щих прогоны
а) с подсоединением к венцу посредством косого анкерования (только для крыш с вертикальны­ми опорами); Ь)...с) со стоячими консольными опорами с железобетонным (полностью или час­тично) верхним венцом; с!) так же, как и преды­дущие, только сверху в опалубочный элемент заделывается железобетонный венец; 1. нижний прогон; 2. шпилька (винт без шляпки); 3. железо­бетонный венец;
4. прерыватель температурного моста (с теплоизоляцией); 5. капитальная стена; 6. стоячие железобетонные консольные ряды; 7, У-образный керамический опалубочный эле­мент; 8. бетонирование; 9. статически стабиль­ное железобетонное перекрытие: 10. стропила; 11. навесная стена.

    Рис. 4. Фасадный выступ опорных прогонов здания на фасаде: выполнение торцов
а) прямое; Ь) косое; с) в четверть дуговое; о1)...т) стилизованное.. Варианты профильного прогона: «руб­леный» и вырезанный по размерам.

Рис. 5. Стропильная ферма с затяжками со связующей балкой, снимает нагрузку с закрывающей фронральной стены, иными словами, делает всю крышу самонесущей.
{img 1650}
Рис. 6. Стропильная ферма с затяжками, опирающаяся на связующую (чердачную) балку.

Рис. 7. Стропильная система с опорными столбами, с боковыми прижимами, опирающаяся на несущее нагрузку перекрытие.

Рис. 8. Скатная крыша с наклонной подпоркой, опирающаяся на перекрытие.

Рис. 9. Стропильная система с подкосами, опирающаяся на несующее нагрузку перекрытие.

Рис. 10. Каркас стропильной системы с поперечной жесткостью, обеспечиваемой соединением опорного столба и подкоса.
а) с врубленым подкосом; b) с косо присоединенным подкосом; 1. Опорный столб; 2. опорный прогон; 3. хомут; 4. стропила.

Рис. 11. Воздействие равномерных и динамических нагрузок на стропильную систему
а) при неправильной стабилизации опорный столб изгибается (В); b) прогонный столб опускается (А) и т. д.; в) правильно уравновешенная стабильность; 1. прогон; 2. опорный столб; 3. хомут (планка); 4. прогонное усиление с дублированнием; 5. Обратное анкерование.

Рис. 12. Рабочие фазы строительства нагруженного на перекрытие опорного каркаса.

Рис. 13. Подготовка стропильного каркаса к фронтальному покрытию досками.

Рис. 14. Статическое действие опорного каркаса без опоры под влияние нагрузок, влияющих на стропильную систему
а) неправильно используемое решение; b) под воздействием нагрузки все конструкционные элементы сдвигаются (могут сдвинуться).

Рис. 15. Правильно действующие опорные силы в каркасе и в сопряженных элементах
а) состояне покоя; b) отклоняется только прогон, если соединение недостаточно хрошее.

Рис. 16. Стабилизация опорного каркаса с опорной поддержкой и боковым прижимом
1. лежень; 2. опорный столб; 3. прогоны; 4. хомут (планка); 5. стропильная нога; 6. боковой прижим; 7. подкос.


Рис. 17. Варианты соединения мансардных крыш и опорного каркаса.
а) ригель, соединенный сверху со стропильной ногой; b) ригель с примкающей стропильной ногой; с) промежуточным выполнением карниза; d) с кровлей, опирающейся на каркас крыши; 1. опорный прогон; 2. опорный столб; 3. хомут (планка); 4. верхние стропила; 5. нижние стропила; 6. стяжка; 7. балочный ряд; 8. болтовое соединение; 9. Соединение набитой пластиной.

Рис. 18. Соединение опорного столба и опроного стержня с ригелем
а) с нижним соединением; b) с верхним соединением

Рис. 19. Углубленная стропильная конструкция для использования чердачного пространства
а) сечение конструкционного каркаса; b) с полность выстроенными кровельными перекрытиями; с) со встроенными окнами в чердачном пространстве; d) присоединненые узлы, накладки; Н1: конструкционная внутренняя высота; Н2  - высота опорного каркаса; Н3 - внутренняя сторона; L1 - каркасный промежуток; L2 - ширина крыши; L3 - использование полезного каркаса.

Углубленная стропильная конструкция используется в том случае, если мы сделали выбор в пользу более эффективного использования чердачного пространства. В этом случае крыша по существу представляет собой "ударное покрытие", только с двух сторон, недалеко от подошвенного (нижнего) прогона, ее стабильность повышена одним рядом опорных стоек и прогонов, с переносом нагрузки на перектырие.