2.3. Сборные наслонные железобетонные скатные крыши

В целях экономии древесины, повышении степени долговечности и огнестойкости несущие конструкции скатных крыш целесообразно выполнять из железобетона. Однако замена деревянных стропил сборными железобетонными брусковыми нецелесообразна вследствие утяжеления и большой трудоемкости устройства несущей конструкции крыши, а также нерационального использования железобетона, который в ребристых и складчатых железобетонных панелях сборных крыш работает значительно более эффективно. Поэтому железобетонные несущие конструкции скатных крыш рекомендуется выполнять бесстропильными из крупноразмерных панелей заводского изготовления. На рис. 2.22 изображен один из вариантов сборной железобетонной скатной крыши из ребристых панелей с номинальными размерами 6000×120 мм. Высота продольного ребра панелей равна 300 мм. Другой вариант устройства крыши из ребристых панелей с карнизным свесом показан на рис. 2.22, б. В этом случае отпадает надобность в укладке отдельных карнизных блоков, которые требуется крепить.

Весьма экономичны тонкостенные складчатые крыши, выполненные из волнистых железобетонных складчатых панелей и прямолинейного профиля железобетонных складчатых панелей.

Складчатая панель прямолинейного профиля (рис. 2.23) имеет вид трапецеидальной складки толщиной 25 мм, общей высотой 295 мм и шириной 1200 мм.

Складчатая волнистая панель (рис. 2.24) представляет собой тонкостенный железобетонный элемент толщиной в сжатой зоне 25 мм, а в растянутой – 30 мм. Волны панели имеют ширину 30 мм, высоту 140 мм, ширина панели принята равной 1200 мм. В торцовых частях панели имеются поперечные диафрагмы, являющиеся опорной частью и ребрами жесткости.

2.4. Висячие стропила

Как отмечалось ранее, висячие стропила применяются в тех случаях, когда в здании внутренние опоры – стены или столбы – отсутствуют. Висячие стропила – это стропильные фермы, которые раньше назывались фермами плотницкой работы или шпренгельными фермами. Такие фермы изготовлялись из брусьев плотниками на постройке внизу, рядом со строящимся зданием и затем в готовом виде их поднимали на место установки. Пролет, который можно было перекрывать такими фермами, не превышал 10-12 м.

Рис. 2.21. Схема раскладки стропильных щитов на плане стропил

а )

б) в)

г) д)

е)

Рис. 2.24. Сборная железобетонная скатная крыша из волнистых панелей:

а – профиль панели; б – стык панелей; в – общий вид панели; г – стык панелей в коньке;

д – вариант панели с отверстием для вентиляционной шахты; е – общий вид крыши;

1 – битум; 2 – петли; 3 – цементный раствор

В общем виде стропильной фермой называют плоскую решетчатую сквозную конструктивную систему, которая является несущим элементом покрытия и работает на изгиб.

Стержни, расположенные по верхнему контуру фермы, образуют ее верхний пояс, по нижнему контуру – нижний пояс. Стойки (вертикальные стержни) и раскосы (наклонные стержни), расположенные между верхним и нижним поясами, образуют решетку фермы. Точки, в которых сходятся стержни, называют узлами фермы, а участок пояса между соседними узлами– панелью.

Металлодеревянные фермы (рис. 2.25) представляют собой конструкцию, у которой все элементы, работающие на сжатие, выполнены из дерева, а на растяжение – из стали. Металлические фермы изготавливают из прокатных профилей, чаще всего уголков, или из труб. Элементы соединяются на сварке.

При пролетах более 6 м чердачные перекрытия можно устраивать подвесными. При этом они состоят из прогонов, подвешиваемых к узлам нижнего пояса висячих стропил или ферм, балок, опирающихся на эти прогоны, и межбалочного заполнения (рис. 2.26).

В продольном направлении фермы устанавливаются на расстоянии 2-6 м друг от друга, в зависимости от способа загружения. Возможен вариант, когда фермы располагают на небольшом расстоянии друг от друга, тогда на верхний пояс прибивается обрешетка, как и при наслонных стропилах. В этом случае расстояние между ними следует принимать не более 2 м. При большем расстоянии обрешетка должна быть усиленной, чтобы она не прогибалась. При расстоянии между фермами 4-6 м необходимо в узлах верхнего пояса уложить прогоны, а по прогонам сверху ‑ обычные наслонные стропила. Чердачное перекрытие подвешивается к этим фермам. На рис. 2.27 показаны шпренгельные фермы для пролетов от 10 до 12 м. Эти фермы состоят из стропильных ног, затяжки (воспринимающей распор), вертикальные подвески или бабки, к которой подвешена затяжка, и подкосов.

При наличии подвесного чердачного перекрытия подвески или бабки висячих стропил, работающие на растяжение, иногда выполняют из стальных тяжей (рис. 2.27, б).

На рис. 2.28 приведен пример конструкции подвесного чердачного деревянного перекрытия. К затяжке деревянных висячих стропил подвешены, в перпендикулярном к ней направлении на хомутах из полосовой стали, деревянные прогоны. Перпендикулярно к прогонам подвешены деревянные балки, между которыми уложена междубалочное заполнение такое же, как и в обычных чердачных перекрытиях, но более облегченное.

Вообще для уменьшения нагрузки на висячие стропила или стропильную ферму следует для подвесного перекрытия выбирать конструкцию, имеющую по возможности небольшой собственный вес.

Рис. 2.25. Металлодеревянная ферма с подвесным чердачным перекрытием:

1 – нижний пояс фермы; 2 – стальная стойка фермы; 3 – раскос; 4 – верхний пояс фермы;

5 – накладка стыка верхнего пояса; 6 – прогон под наслонные стропильные ноги;

7 – стропильные ноги через 1,2-1,5 м; 8 – кровля по обрешетке; 9 – прогон подвесного

перекрытия; 10 – балка с черепными брусками; 11 – бобышка; 12 – накладка стыка

нижнего пояса; 13 – уголок; 14 – шлак; 15 – минеральный войлок; 16 – пароизоляция;

17 – накат; 18 – болты; 19 – сталь полосовая; 20 – черепной брусок прогона

Рис. 2.26. Треугольная стальная ферма:

1 - нижний пояс; 2 - стойка; 3 - раскосы; 4 - верхний пояс; 5 – железобетонная подушка,

6 - косынки; 7 - прокладки; 8 - опорная плита фермы; 9 - стальная опора;

10 – легкобетонные плиты; 11 - легкий утеплитель; 12 - пароизоляция;

13 - прогон, приваренный к припущенной вниз фасонке

Рис. 2.27. Деревянные висячие стропила:

а, в – с деревянными подвесками; г – со стальными подвесками; 1 – стропильная нога;

2 – затяжка; 3 – подвеска или бабка; 4 – подкос; 5 – подвесное чердачное перекрытие;

6 – покрытие кровли; 7 – аварийный болт; 8 – гвозди; 9 – две накладки;

10 – болтовые нагели;11 – болты; 12 – ригель; 13 – верхний пояс

Рис. 2.28. Узлы деревянных висячих стропил

(замаркированы на рис. 2.27)

При стальных фермах подвесное чердачное перекрытие делают несгораемым по стальным балкам (рис. 2.29, 2.30). Для крепления балок перекрытия узловые косынки стальной фермы выпускают ниже нижнего пояса и приваривают к ним балки. Такое крепление передает нагрузку от чердачного подвесного перекрытия непосредственно на узел фермы. Между балками укладывают сборные железобетонные плиты, а по ним – легкий утеплитель, а также армопенобетонные или армопеносиликатные плиты.

При устройстве утепления подвесного чердачного перекрытия следует обращать особое внимание на защиту стальных балок от охлаждения, т. к.

в противном случае вследствие конденсации водяных паров на потолке будут образовываться желтые полосы (от ржавления нижней полки балок).

Рис. 2.29. Деревянное подвесное чердачное перекрытие:

а – общий вид; б – детали узлов; 1 – бабка; 2 – затяжка; 3 – прогон;

4 – балка подвесного перекрытия; 5 – накат из гипсошлаковых плит; 6 – хомут для балок; 7 – хомут для прогонов; 8 – уголки 50х50; 9 – уголки 60х60; 10 – болты

Рис. 2.30. Деталь узла в конструкции

подвесного чердачного перекрытия

по стальным фермам:

1 – нижний пояс; 2 – стойка; 3 – раскос;

4 – косынка; 5 – стальная балка перекрытия