Реконструкция конструктивных элементов (крыши)

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Массовыми объектами  реконструкции являются жилые здания, прослужившие 50—100 лет и более, которые составляют значительную часть жилищного фонда крупных городов.

Завершающим этапом реконструкции  здания является самый его верх —  реконструкция крыши или кровли. Техническое состояние крыши, ее эксплуатационные качества оказывают большое воздействие на находящиеся ниже помещения.

Наиболее распространённые причины неудовлетворительного  состояния крыши заключаются  в неисправности или неправильном устройстве системы вентиляции, нарушении  гидроизоляции и низком уровне теплозащиты.

Целью реконструкции  является повышение или изменение  функциональных, конструктивных и эстетических свойств зданий. При реконструкции  жилой застройки всесторонне  учитываются социальные и градостроительные  задачи, а также экономическая и техническая эффективность ее осуществления.

Градостроительные задачи реконструкции заключаются в  улучшении планировочной структуры города, оздоровлении городской среды, повышении архитектурно-пространственных качеств застройки, совершенствовании сети магистральных улиц, площадей, транспортных и пешеходных связей, а также в упорядочении систем инженерного оборудования и коммунального хозяйства.

Надежность реконструкции  во многом зависит от тщательного  обследования кровли и принятия эффективного технического решения, обеспечивающего полное восстановление эксплуатационных качеств и поддерживание их на высоком уровне надежности в течении всего оставшегося срока эксплуатации здания или сооружения. Поэтому вопросы реконструкции кровель следует решать комплексно на основе анализа состояния всех элементов покрытия, установления причин разрушений, обоснования технических решений, применения эффективных материалов и методов ремонта. Рассмотрение инженерных задач в комплексе – это необходимость, выдвинутая практикой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общие сведения

 

1. Классификация крыш

 

Основное назначение крыши – ограждать здание сверху от атмосферных воздействий (дождя, снега, колебаний температуры наружного  воздуха, солнечной радиации и ветра). Проникновение в задание воды и холода, а также перегрев крыши солнечными лучами приводят к их разрушению.

По форме крыши делят  на скатные, если уклон более 2,5 %, и  плоские если уклон до 2,5 %. Форма  крыши определяется архитектурой здания и его конфигурацией в плане.

В зависимости от температурно-влажностного режима верхней ограждающей конструкции здания бесчердачные (совмещенные) крыши делят на вентилируемые и не вентилируемые.

По назначению различают  эксплуатируемые (солярии, спортивные площадки, кафе и др.) и неэксплуатируемые  крыши.

Скатные крыши бывают чердачные и бесчердачные. Чердачные  крыши выполняют с холодным или  теплым чердаком. Бесчердачные крыши  могут быть холодными (над неотапливаемыми  строениями) и теплыми (над отапливаемыми  строениями). Бесчердачные крыши устраивают как4 в жилых и общественных, так и в производственных зданиях промышленного и сельскохозяйственного назначения.

Односкатная крыша опирается своей несущей конструкцией (системой стопил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях.

Двускатная (щипцовая) крыша состоит из двух плоскостей, опирающих стены, расположенные на одном уровне. Треугольные части торцевых стен между скатами называют фронтонами или щипцами.

Вальмовая (четырехскатная) крыша образуется от соединения двух трапециидальных скатов и двух треугольных торцовых скатов, называемых вальмами.

Полувальмлвая (двускатная) крыша имеет срезанные вершины над торцевыми стенами в виде треугольников (вальм) .

Двускатная крыша промышленного здания с продольными фонорем отличается от двускатной крыши жилого здания меньшим наклоном скатов и большими шириной и высотой.

Сводчатая крыша в поперечном сечении может быть очерчена другой окружности или иной геометрической кривой.

Складчатая  крыша образуется от соединения отдельных трапецеидальных элементов – складок.

Куполообразная  крыша по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием по кольцу на цилиндрическую стену.

Крестовой свод представляет собой четыре сомкнутых прочных свода.

Многощипцовая крыша образуется отсоединения скатов плоскостей. Торцы стен под двускатными плоскостями называют щипцами.

Шпилеобразная крыша состоит из нескольких крутопадающих треугольных скатов, сомкнутых к вершине.

Сферическая оболочка по очертанию подобна куполу, но с опиранием на основание в отдельных точках. Пространство между опорами обычно устраивается светопрозрачным.

Крыша из косых  поверхностей состоит из нескольких пологих плоскостей, опирающихся на стену.

Крыша  с внутренним водостоком широко распространена в современном промышленном и гражданском строительстве.

Мансардные  крыши устраивают в случаях, когда чердачные помещения используют для жилья или имеют служебное назначение.

Плоские крыши имеют уклон до 2,5 %. Их устраивают в виде площадок и используют для профилакториев, открытых кафе и других целее. Хотя плоские крыши обходятся дороже скатных, экономия на эксплутационных расходах компенсирует этот недостаток. В последнее время большое распространение получили новые конструкции крыш из железобетонных сборных понелей.

 

2. Конструкции крыш

 

К основным конструктивным элементам крыш относятся несущие конструкции, пароизоляция, теплоизоляция и кровля.

Кровля – верхний элемент крыши из водонепроницаемых материалов, защищающий здание от атмосферных осадков. Защитный слой – элемент кровли, предохраняющий кровельный ковер от механических повреждений, воздействия солнечной радиации.

Теплоизоляция служит для защиты здания от холода и перегрева солнцем. Теплоизоляция бывает монолитной, сборной и из сыпучих материалов. Монолитную теплоизоляцию выпоняют из легких бетонных смесей (например, перлитобетонных, керамзитобетонных, битумоперлитных), сборную – из плит заводского изготовления. Такие плиты выпускают из легких ячеистых бетонов, пенопластов на основе пенополиуретана, пенополистирола и т.д. Теплоизолирующую из сыпучих материалов устраивают из керамита, шунгизита, перлита, вермикулита и др. Такую теплоизоляцию применяют при отсутствии сборных утеплителей, а также в комплексных панелях заводского изготовления.

Пароизоляция защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устраивают под теплоизоляцию, наклеивая на несущие конструкции. Пароизоляция бывает окрасочной или оклеечной в один или два слоя в зависимости от степени влажности воздуха в помещении. В качестве окрасочной пароизоляции используют горячую битумную, холодные асфальтовую или битумно-кукерсольную мастики. Для оклеенной пароизоляции применяют различные рулонные материалы, в том числе подкладочный рубероид, наклеиваемый на горячей битумной  или холодной битумной мастиках; полиэтиленовую пленку, иногда специальные рулонные материалы типа фольгобит – с основой из алюминиевой фольги.

 Несущие конструкции  воспринимают нагрузки от собственной массы, массы снега, давления ветра и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры. Несущими конструкциями являются сборные железобетонные панели, комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности (с тепло- и гидроизоляционными слоями или только с гидроизоляционным слоем), монолитный железобетон, стальной профилированный настил, деревянные стропила и фермы, асбестоцементные плиты.

Крыши из сборных железобетонных панелей бывают неэксплуатируемые и эксплуатируемые, бесчердачные и чердачные.

Сборные железобетонные крыши устраивают шести типов:

I – чердачные с гидроизоляцией мастичными или окрасочными соствами (безрулонная кровля);

II – чердачные с кровлей из рулонных материалов;

III – бесчердачные из однослойных панелей, выполненных из легких или ячеистых бетонов;

IV – бесчердачные из многослойных комплексных панелей, состоящих из двух железобетонных панелей, между которыми уложен эффективный теплоизоляционный материал;

V – бесчердачные с несущими панелями из тяжелого бетона, по которым уложены плиты из эффективных утопающих материалов;

VI – бесчердачные построечного исполнения многослойной конструкции с запасным утеплителем и стяжкой под кровлю из рулонных материалов.

Комплексные панели покрытий повышенной заводской готовности совмещают несущие, паро- и теплоизоляционные функции. Они состоят из двухслойных плит, нижний слой (несущая основа) которых – их тяжелого железобетона, верхний – из ячеистого бетона или керамзитобетона, пенопласта, фибролита. Комплексные панели могут быть различных конструкций. в качестве несущей основы иногда применяют сборную предварительно напряженную плиту. Пароизоляцией служит рубероид марок РПП-300А (Б; В) и РПЭ-300.

Крыши из монолитного железобетона выполняют преимущественно в зданиях с повышенной сейсмостойкостью, а так же подверженных большим динамическим нагрузкам.

Крыши из стальных профилированных настилов широко используют в промышленном строительстве. Панель покрытия состоит из несущих профилированных настилов и комплексных пенопостирольных либо стеклопластиковых и минераловатных плит повышенной жесткости. В качестве несущих настилов панелей используют стальные оцинкованные профили. Швы между панелями заделывают с помощью вкладышей. Широко распространены панели покрытий на основе металлического профилированного листа повышенной заводской готовности. В таких панелях, называемых металлическими двухслойными панелями (иногда – монопанелями), в качестве утеплителя используют заливочный полиуретановый или фенольный пенопласт, который в заводских условиях вспенивают между металлическим листом и слоем рулонного гидроизоляционного материала.

Монопанели – металлические панели полной заводской готовности для зданий и сооружений различного назначения (ТУ 5284-101-04614443-97).

Несущим элементом монопанелей  является стальной оцинкованный лист Н57-750-0,7 (0,8). В качестве теплоизоляционного слоя в монопанелях применяют пенопласты, в частонсти эффективным пенопластом является Пенорезол с плотностью 100кг/м³ и группой горючести Г1 по ГОСТ 30244-94 (трудногорючие материалы).

В качестве водоизоляционнго покрытия в монопанелях могут быть использованы различные материалы. Одним из наиболее эффективных материалов является эластмерный рулонный кровельный материал Кромэл-1РА (ТУ 5774-002-41993527-97), изготовляемый на основе этиленпропилендиенового каучука (СКЭПТ).

Инверсионные кровли. Кровли из рулонных и мастичных материалов могут быть выполнены в традиционном (при положении кровельного ковра нат теплоизоляцией) и инверсионном (при размещении кровельного ковра под теплоизоляцией) вариантах.

Конструктивное решение покрытия с кровлей в инверсионном варианте включает: железобетонные сборные или монолитные плиты, кровельный ковер, теплоизоляцию, разделительный (фильтрующий) слой – холст из синтетических волокон; пригруз из гравия или бетонных плиток из расчета 5,0 МПа.

Стропила по конструкции разделяют  на два типа: наслонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких и точках) на стены здания, и висячие , опирающиеся только концами на затяжку, а она – на стены здания (без промежуточных опор).

По материалу различают деревянные и железобетонные стропила. Деревянные стропила применяют в качестве несущих конструкций при строительстве зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, при строительстве малоэтажных деревянных или кирпичных зданий и в сельской местности. Железобетонные стропила используют при строительстве зданий с большими пролетами (производственных зданий).

Наслонные стропила устраиваются тогда, когда расстояние между опорами (пролет) не превышает 6,5 м. При наличии одной дополнительной опоры ширина, перекрываемая наслонными стропилами, может быть увеличена до 10-12 м, а при двух опорах – до 15 м. Нижние концы стропильных ног опираются в деревянных рубленных или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях – на верхнюю обвязку, в каменных – на опорные брусья (мауэрлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колон.

Висячие стропила применяют, если отсутствуют внутренние промежуточные опоры. Опираются такие стропила на наружные стены. Висячие стропила представляют собой две стропильные ноги, соединенные снизу затяжкой, воспринимающей распор. Для уменьшения прогиба стропильных ног при пролетах до 8 м параллельно затяжке врезают ригель (между затяжкой и вершиной стропил), а при пролетах более 8 м устанавливают бабку.

 Все сопряжения  элементов деревянных стропил  из бревен или брусьев выполняют  в виде врубок с применением  накладок, скоб болтов и гвоздей.