Сталеві прогони

Прогони застосовують в малопохилих покриттях з рулонною покрівлею і сталевим профільованим настилом при кроці крокв’яних ферм 6 і 12 м. Встановлюють їх по верхніх поясах кроквяних ферм з кроком 3 м.

При 6-метровому кроці крокв’яних ферм прогони виконують суцільностінчатими зі швелерів(рис.15). Типові конструкції 6-метрових сталевих прогонів розроблені для застосування в опалюваних будівлях з висотою до низу крокв’яних конструкцій, що не перевищує 18,8 м. Кріплення прогонів до крокв’яних ферм передбачають на болтах. Залежно від розрахункового навантаження прогони, що розташовуються в прольоті ферм, можуть бути з одного або двох швелерів. Прогони, що встановлюються в єндовах, складаються зі швелера і привареного до однієї з його полиць листа.

Мал. 15. Перерізи сталевих 6-метрових прогонів покриття

При кроці крокв’яних ферм 12 м застосовують сталеві прогони гратчастої конструкції. Гратчасті прогони мають трикутну форму з висотою в середині прольоту 1,5 м. Верхній пояс прогону складається з парних, а грати з поодиноких холодногнутих швелерів. Серія уніфікованих 12-метрових прогонів передбачає рядові прогони(рис.16 а) і прогони, що встановлюються в торцях і у температурних швів будівель(рис.16 б).

Мал. 16. Схеми гратчастих прогонів : а) рядовой; б) крайній

(у торців і ТДШ); 1 - вісь крокв’яної ферми

З'єднання елементів прогону виконується зварюванням електродуги. Сполучення елементів грат прогону прийняте шарнірним.

При гратчастих прогонах, як і при суцільно решітчастих , профільований настил укладають безпосередньо по прогонах. Конструкція гратчастого прогону приведена на мал. 17.

Мал. 17. Конструкція гратчастого прогону

Огороджуюча частина частина покриття

На вибір і рішення огороджуючої частини покриття промислової будівлі, впливає комплекс зовнішніх і внутрішніх кліматичних дій, що змінюються. Це вимагає виконання огороджуючих конструкцій, з окремих різного призначення шарів і елементів, які при експлуатації повинні забезпечити надійну роботу покриття.

Вибір рішення конструкції покриття, що захищає, залежить від призначення будівлі, необхідного режиму температурної вологості в тому, що перекривається приміщенні, кількості тепла, що виділяється в приміщення технологічними установками і способу видалення з покрівлі води і снігу.

Утеплені покриття влаштовують по настилу із залізобетонних плит або сталевих профільованих листів з рулонною або мастичною покрівлею. Найбільш поширеним типом покриття є конструкція поєднаного покриття, показана на рис.18а. Такі покриття мають досить велику масу. Легкого типу покриття виконують із застосуванням сталевого профільованого настилу і сучасних ефективних утеплювачів пошарового складання(мал. 18б) або готових тришарових панелей типу «сендвіч»(мал. 18в).

Легкі огороджуючі конструкції, рекомендуються при облаштуванні покриттів по сталевих несучих конструкціях. Вони особливо доцільні для будівництва в північних районах нашої країни.

Останнім часом отримали поширення армовані панелі суцільного перерізу з легких і пористих бетонів. Вони є несучими елементами частини огороджуючого покриття, і теплоізоляцією. Використання таких панелей можливе тільки в покриттях над приміщеннями з нормальною або зниженою вологістю повітря. В цьому випадку по панелях роблять тільки вирівнюючий шар і рулонний гідроізоляційний килим.

а) б)

в )

Мал. 18. Утеплене покриття:

а) по залізобетонних плитах (в

коньку);

б) по сталевому профнастилу

(примикання в місці перепаду

висоти);

в) коньковый вузол в покритті

з панелей типу «сендвіч»

У неопалюваних промислових будівлях покриття роблять холодними, без утеплювача. У будівлях зі значними виділеннями тепла покриття при сталевій покрівлі влаштовують холодними, а при рулонній покрівлі, в цілях зниження температури стягування і гідроізоляційного килима, покриття влаштовують холодними з повітряним прошарком або з теплоізоляційним шаром.

У опалюваних будівлях з нормальним режимом температурної вологості щоб уникнути утворення конденсату на внутрішній поверхні покриття, а при зовнішньому водовідведенні і в цілях усунення можливості утворення льоду на карнизах, частини огороджуючих покриттів, роблять утепленими.

Неутеплені покриття проектують для неопалюваних будівель, як правило, з покрівлями із сталевих або азбестоцементих профільованих листів. Ці покрівлі влаштовують по сталевих прогонах і фермах без утеплювача. В порівнянні з холодними покрівлями по залізобетонних плитах вони економніші: легше в 5-6 разів і мають в 1,5-2 рази меншу вартість.

У утеплених покриттях товщина теплоізоляції залежить від фізичних показників матеріалу, умов його експлуатації і необхідної величини опору теплопередачі покриття.

Для теплоізоляції покриттів застосовують плити з легких або комірчастих бетонів; мінераловатні плити; азбестоцементні ізоляційні, деревостужкові, цементно-фібролітові, пінополістирольні, пінополіуретанові і тому подібне плити.

В окремих випадках за відсутності плиткових матеріалів для теплоізоляції плоских і малопохилих покриттів застосовують засипки з керамзиту, перліту, пемзи, туфу, шлаку і тому подібне. Але облаштування покриттів з сипкими теплоізоляційними матеріалами різко знижує їх індустріальність, підвищує трудовитрати. При цьому потрібно пам'ятати, що м'які і рихлі утеплювачі(трепел, мінеральна повсть і вата), що стискаються, для утеплювача покриттів неприйнятні: з часом вони дають нерівномірне осідання, що веде до ушкоджень покрівлі.

Матеріал пароізоляції, що розташовується між несучою, огороджуючою частиною покриття і утеплювачем, вибирається залежно від виду застосованого утеплювача, а також з урахуванням вологості або пружності водяної пари внутрішнього повітря приміщення.

В якості пароізоляції застосовують грунтовку поверхні залізобетонних плит гарячою бітумною або дьогтевою мастикою, на які укладають утеплювач.

Пароізоляцію виконують не лише обмазувальною, але і рулонною з водонепроникних матеріалів. Рулонна пароізоляція може бути влаштована з одного або двох шарів руберойду, пергаміну, толя, толь-шкіри, ізолу або бризолу (для вологих приміщень), полівінілхлоридної плівки, фольгоізолу, пінополіетилену або інших синтетичних плівок.

Обмазувальну пароізоляцію окрім бітуму і дьогтю виконують також і з полівінілхлоридного лаку і ізольної мастики. В якості пароізоляції в покриттях з несучими панелями, з легких або комірчастих бетонів слід використати фарбування внутрішньої поверхні панелей емалями, масляними і іншими вологостійкими фарбами.

У місцях примикання покриття до вертикальних поверхонь пароізоляційний шар необхідно піднімати на товщину утеплювача. Для оберігання пароізоляції від ушкодження плиткову теплоізоляцію слід укладати на покрівельних мастиках.

Основою під рулонну покрівлю служить вирівнюючий шар(стягування), що наноситься по утепляючому шару. Стягування виконують з цементно-піщаного розчину завтовшки 20-30 мм, асфальтобетону завтовшки 25 мм, шлакобетону або асфальту завтовшки 10-20 мм

При підвищених вимогах до непротікання покрівлі застосовують стягування, армовані сіткою з дроту діаметром 4 мм з кроком 200 мм Для відвертання утворення тріщин у вирівнюючих шарах слід передбачати шви шириною 5-10 мм, розділяючі основу під покрівлю на квадратні ділянки із стороною 6 м при цементно-піщаному шарі і 4 м, - при асфальтобетонному. По швах, що заповнюються резинобітумною мастикою, укладають смужки руберойду або пергаміну шириною 100 мм

За типом гідроізоляції покрівлі підрозділяють на:

- рулонні;

- мастичні;

- металеві;

- азбестоцементні.

Рулонні покрівлі влаштовують з руберойду, толя, гідроизолу, склоруберойду, пергаміну, синтетичних плівок та ін. водонепроникних матеріалів.

Для забезпечення водонепроникності покрівлі влаштовують з декількох шарів залежно від ухилу:

i ≥ 15% - 2-х- листкові без захисного шару;

i ≥ 10% - 3-х шарові без захисного шару;

2,5% ≤ i < 10% - 3-х шарові із захисним шаром;

0 ≤ i ≤ 2,5% - 4-х шарові і більше із захисним шаром.

Покрівлі з кількістю шарів більше 4-х застосовують в експлуатованих покриттях або на тих ділянках, де встановлено технологічне устаткування.

Наклеюють рулонні покрівлі за допомогою бітумних, дьогтевих та ін. мастик залежно від типу гідроізоляції.

Випробовуючи значний нагрів і великі добові(60-700) і річні(до 1000) коливання температури, покрівля піддається істотним знакозмінним деформаціям, що призводить до розриву килима і порушує зчеплення його з основою. Для зменшення шкідливого впливу атмосферних дій і оберігання від механічних ушкоджень в покрівлях з ухилом менше 10% влаштовують захисний(що бронює) шар. Його виконують з гравію світлих тонів(зерна 5-15мм) або слюдяної крихти. Захисний шар зв'язують з гідроізоляцією мастикою яку використовують при наклейки рулонного килима.

Зменшити нагрів покрівлі можна забарвленням її у світлі тони(наприклад, вапняною або алюмінієвою фарбою). Проте забарвлення покрівель недовговічне, особливо в районах із забрудненою атмосферою. Довговічніший і надійніший в експлуатації руберойд, покритий із зовнішнього боку алюмінієвою фольгою, що добре відбиває велику частину сонячних променів.

У місцях примикання рулонних покрівель до елементів, що виступають, а також на ділянках єндов і карнизів передбачають додаткові шари гідроізоляційного килима(2 - 4 шари). Килим, змащений мастикою, заводять на частини, що виступають, і кріплять до них цвяхами, дюбелями, а стик промазують мастикою або закривають фартухом з оцинкованої покрівельної сталі.

Мастичні покрівлі мають відносно просту конфігурацію. Вони довговічніші і дешевше рулонних на 40%. Такі покрівлі доцільні для дахів, що піддаються механічним діям і небезпеці займання від іскр і гарячих газів.

Мастичні покрівлі виконують з гарячих бітумних або бітумно-гумових мастик, а також з холодних бітумно-латексних емульсій і асфальту.

Для підвищення тріщиностійкості мастики або емульсії армують скломатеріалами. У покрівлях із застосуванням гарячих бітумних і бітумно-гумових мастик використовують склохолст, а в покрівлях із застосуванням бітумно-латексних емульсій - склосітку. На мастичну покрівлю згори наносять захисний шар з гравію або алюмінієвої фарби. Склад мастичної покрівлі вибирають залежно від ухилу.

У коньковій частині покрівель основний мастичний водоізоляційний килим посилюють по ширині 0.5 - 0.6 м додатковим армованим мастичним шаром, а в єндовах по ширині 1,5 - 2 м - двома такими шарами.

Мастичні покрівлі досить широко поширені за кордоном. Так, в США для облаштування таких покрівель застосовують еластомери. На відміну від рулонних покрівель, що укладаються на бітумних або дьогтевих мастиках, покрівлі з еластомерів мають надійне зчеплення з будь-якою основою, добре чинять опір різким температурним коливанням, не утворюючи при цьому тріщин, мають низькі експлуатаційні витрати, але високу первинну вартість. Ця покрівля влаштовується таким чином: на основу наносять тонкий шар неопрену, по якому розпиляли шар скловолокна завтовшки 2 мм Потім покривають чотирма шарами неопрену завтовшки 3 мм кожен. Зовнішня поверхня неопрену захищають двома шарами сульфохлорированого поліетилену завтовшки до 3 мм кожен. Загальна товщина покрівлі складає 20 мм Захисний шар з сульфохлорированого поліетилену у разі зносу може бути оновлений.

У нашій країні останнім часом влаштовують мастичні покрівлі з полімерних синтетичних матеріалів:

- полівінілхлоридні;

- вінілові;

- неопренові.

Їх наносять напиленням. Вони мають високі водоізоляційні властивості, атмосферостійкі, морозостійкі і еластичні.

Азбестоцементні покрівлі

Неутеплені покриття з азбестоцементних хвилястих листів по сталевим прогонам ферм економічно ефективніші в порівнянні з залізобетонними покриттями. Так, при прольоті 24 м вони в 5-6 разів легше і в 1.5-2 рази дешевше за залізобетонних.

У гарячих цехах при значному нерівномірному нагріві покрівлі променистим теплом або теплим повітрям приміщення і зволоженні із зовнішнього боку атмосферними осіданнями, азбестоцементні листи коробляться і тріскаються, що призводить до швидкого зносу покрівлі і необхідності її заміни через 2-3 роки експлуатації, а тому застосування їх в таких випадках недоцільно.

Азбестоцементні листи укладають зазвичай по сталевих прогонах. Відстань між прогонами під листи завдовжки 1750 мм має бути 1,5 м, а для листів завдовжки 2800 мм - 1,25 м. Для армованих листів крок прогонів приймають 3 м. Величина повздовжнього накриття повинна складати 150-250 мм, а поперечною - на одну хвилю(рис.19а).

Для забезпечення водонепроникності покрівлі в коньку ставлять фасонні азбестоцементні листи. Уздовж конька, ліхтарів і карнизів влаштовують дощаті робочі ходи, а уздовж звісів при зовнішньому водовідведенні - огородження. У покрівлях передбачають температурні шви через 12 - 24 м(мал. 19б).

а) б)

Мал. 19. Покрівля з азбестоцементних листів:

а - кріплення листів до прогонів;

б - деформаційний шов

Довговічність азбестоцементних покрівель можна підвищити гідрофобізацією листів, а також застосуванням податливих кріплень листів до прогонів. Разом з незабарвленими випускають азбестоцементні листи з різними за колірною гамою покриттями. Листи покривають тонким водонепроникним шаром бітумної емульсії або парафіну, а також гідрофобізують їх кремнійорганічними складами, що забезпечують повну водонепроникність азбестоцементу.

Кріплять листи до прогонів шурупами або болтами, а голівки їх, що виступають над поверхнею листів, закривають протикорозійними ковпачками.

Металеві покрівлі

Холодні покрівлі із сталевих профільованих листів влаштовують аналогічно покрівлям опалюваних будівель, в яких відсутня теплоізоляція. Оцинкований профнастил укладають на прогони, що встановлюються по вузлах крокв’яних ферм, і кріплять до них самонарізаючими болтами в кожній хвилі(мал. 20а). У середній єндові і в коньку покриття проміжки між настилами перекривають спеціальними смугами з оцинкованої покрівельної сталі перерізом 240х0.8 мм По довжині настили сполучають комбінованими заклепками з кроком 500 мм В місцях облаштування температурних швів в покритті застосовують сталеві компенсатори(мал. 20б).

Найбільш перспективні покрівлі з алюмінієвих листів, які не піддаються корозії і завдяки великій відбивній здатності добре протистоять температурним змінам, мають малу вагу(у 3 рази легше азбестоцементних і майже в 20 разів - залізобетонних покриттів). Алюмінієві листи випускають профільованими(хвилястими) і плоскими.

Для оберігання від електрохімічної корозії місць зіткнення алюмінієвих листів із сталевими прогонами останні покривають спеціальною грунтовкою або обклеюють тканиною, просоченою захисним матеріалом.

У примиканнях до стін, ліхтарів і ковзанів застосовуються спеціальні штамповані фасонні деталі.

Сталеві профільовані листи в цілях підвищення довговічності покрівлі покривають цинком(гальванічним способом) або синтетичним лаком. Гальванізація сталевих покрівельних листів все ж не виключає небезпеки появи корозії в місцях порушення оцинковування, а тому такий настил треба періодично забарвлювати.

Металеву покрівлю також виконують з рулонованного тонколистового матеріалу(стали або алюмінієвого сплаву) завтовшки 1 мм Влаштовують таку покрівлю таким чином: до прогонів, розташованих через 1,5 м на рівні верхніх полиць кріплять поперечні елементи, - розпірки з кроком 2 м. На створені осередки каркаса розміром 1,5х2 м спирають покрівельні стрічки, які для надання покрівлі необхідної жорсткості і отримання гладкої поверхні натягують і приварюють до прогонів і розпірок точковим зварюванням. Алюмінієві стрічки прикріплюють до каркаса спеціальними клямерами.

а) б)

Мал. 20. Покрівля з профільованих листів:

а) кріплення профільованих листів до прогонів;

2 - самонарізаючі болти;

б) деформаційний шов;

4 - прогони; 5 - самонарізаючі болти;

6 - вісь поперечного температурного шва