Ошибки при установке крыши.
Перед тем, как приступить к строительству крыши, не лишним будет знать, какие ошибки могут возникнуть в процессе выполнения работ.
При устройстве крыш и кровли дома могут возникать строительные ошибки, которые являются не только помехой в достижении поставленной цели, но и могут угрожать безопасности, снижая несущую способность конструкций дома.
1.1. Проблемы при устройстве опоры для крыши.
Наибольшей проблемой при устройстве опирания стропильной системы является её крепление к конструкциям дома.
В большинстве случаев стропила опираются на мауэрлатный брус, который крепят анкерными болтами "намертво" к железобетонному поясу жёсткости.
Нарушение системы крепления мауэрлатов к конструкциям дома показано на рис.1.
Крепление мауэрлата к монолитному поясу карниза дома.
1- плита сборного ж/б перекрытия; 1а- каркас ж/б плиты перекрытия; 2- монолитный пояс (балка) по стенам дома; 2а- каркас монолитного пояса; 3- анкерные болты в монолитном поясе; 4- мауэрлат; 5- стропильная система.
Если по какой-либо причине (по забывчивости или халатности) его не заанкеруют, то под действием наклонных сил мауэрлатный брус опрокидывается, нарушается устойчивость стропильной системы и крыша начинает сползать.
Крепление иногда бывает неэффективным из-за того, что анкерные болты неверно размещают в железобетонном поясе жесткости или в брусе мауэрлата неправильно выполнены отверстия под них.
В таких случаях гайки навинчиваются на болты с перетягом, узел становится не надёжным и быстро разрушается.
Крыши, совмещённые с перекрытиями (навесные стропила), в большинстве домов имеют такую ширину, что балки перекрытий опираются не только на наружные несущие стены, но и на среднюю несущую стену.
Конструкция будет работать в соответствии с проектом только в том случае, если и по промежуточной несущей стене балки перекрытия застыкованы между собой поясом жёсткости.
Нередко этим пренебрегают, перекрытие не выполняет своих функций, и крыша разъезжается.
Разрушение стен дома при нарушении связи распора крыши показано на рис.2.
Разрушение стен дома при нарушении связи распора крыши с навесными стропилами.
Узел А- правильное опирание неразрезной балки на площадку мауэрлата;
Узел Б- тоже неправильно -опора выполнена разрезной балкой на площадку мауэрлата;
1- пояс (затяжка) стропил с опорой на мауэрлат; 2- разрушенная затяжка стропильной системы; 3- стропильные ноги; 4- стены дома; 5- узел затяжки по внутренней несущей стене.
Если в перпендикулярном направлении к балкам между ними и элементами настила перекрытия нет такой прочной связи, которая обеспечила бы восприятие нагрузок, то происходит разрушение связи и кровля разрушается.
При стыковке мауэрлата с конструкциями дома должна быть соблюдена горизонтальность подошвы не только со стенами, но и подошвы стропильной ноги с площадкой опоры на мауэрлате.
Узлы правильного и неправильного выполнения опорной площадки на мауэрлате под стропильные ноги показаны на рис.3.
Выполнение опорной площадки на мауэрлате под стропила.
Узел А- правильное опирание на площадку мауэрлата под углом 90°;
Узел Б- тоже неправильно -угол опоры меньше 90°;
Узел В- тоже неправильно -угол опоры больше 90°;
1- мауэрлат; 2- гидроизоляция по стене; 3- стропильная нога; 4- угловая скоба; 5-проволочная скрутка; 6- костыль под скрутку.
Наклон опорных площадок (в том числе и мауэрлатов) приводит к появлению распора и сползанию стропильных ног и крыши в целом.
Поэтому система мауэрлатов должна представлять собой замкнутую горизонтальную раму, закреплённую по разбивочным осям на несущих стенах дома.
В железобетонном элементе, например, можно, если потребуется, не изменяя размеров и формы этого элемента, "добавить пару стержней".
Когда же речь идёт о дереве, то, напротив, малейшее изменение любой детали в конструкции стропильной системы может потребовать изменения всех размеров!
1.2. Ошибки при установке стропильной системы.
Очень грубой ошибкой, которая встречается на практике, является то, что для обеспечения свободного передвижения по чердаку, вырубают метровые участки посередине готовых затяжек хорошо выполненной строительной фермы.
Конструкция становится неустойчивой, разрезанные затяжки не препятствуют расхождению скатов крыши.
Конструкция стропильной системы начинает перемещаться, вызывая образование трещин в перекрытиях.
Нарушение системы затяжек стропил показано на рис.4.
Нарушение целостности затяжки стропильной системы.
1- разрезанная балка (затяжка); 2- несущие стены; 3- стропильная ферма; 4- кровля; 5- перекрытие.
Такое расползание можно приостановить заменой вырезанных участков полосовой сталью, чтобы вернуть затяжке способность работать на растяжение, и надёжным соединением стоек со стропилами.
1.3. Ошибки при монтаже прогонов и стоек крыши.
Во многих случаях в несущих деревянных элементах крыши применяют древесину естественной или повышенной влажности.
Это приводит к появлению в брёвнах, брусьях и досках продольных трещин от неравномерного высыхания древесины, вызывает коробление пиломатериалов и способствует появлению гнили.
Продольные трещины в деревянных элементах часто совпадают с отверстиями для нагелей и местами забивки гвоздей в стыковых соединениях элементов, с площадками скалывания во врубках.
Это приводит к значительным деформациям стыков и, иногда, к полному разрушению конструкции. Поэтому использование древесины естественной и повышенной влажности НЕДОПУСТИМО.
К снижению прочности конструкций крыши приводит:
- уменьшение сечения элементов несущих конструкций стропильной системы,
- увеличение шага стропильных ног,
- увеличение пролётов между стойками и подкосами.
Одна из возможных ошибок решения крыши в том, что конструкция крыши, совмещённая с чердачным перекрытием, предусматривает нагружение не только пояса жёсткости мауэрлаты - прогоны, но и через промежуточные стойки передаёт нагрузку непосредственно на перекрытие чердака.
Для распределения нагрузки под стойки помещают подкладки, чтобы стойки "не проткнули" перекрытие чердака. Эти вертикальные дополнительные стойки передают нагрузку, действующую на промежуточный прогон несущей конструкции (например, в стойках диагональных стропильных ног).
Схема разрушения перекрытия под стойками стропил без подкладок показана на рис.5.
Разрушение перекрытия под стойками стропил без подкладок.
1- опорная промежуточная стойка; элемент настила перекрытия; 3- балка перекрытия; 4- прогон; 5- затяжка стропил.
Ошибка при этом заключается нередко в том, что не выдерживают минимальной (1,8 м) длины подкладок, вследствие чего эти чересчур короткие "башмаки" нагружают не балки перекрытия, а элементы настила, которые не рассчитаны на такие нагрузки и разрушаются.
Утрата несущей способности опорных стоек, прогонов и подкосов жёсткости системы снижает пространственную жёсткость стропильной системы, уменьшает её сопротивляемость ветровым, снеговым нагрузкам и приводит к потере прочности конструкций крыши.
1.4. Ошибки при монтаже промежуточных стоек.
Одна из возможных ошибок решения стропильной системы крыши в том, что конструкция крыши, является то, что не выдерживают расчётных размеров поперечных сечений, в результате чего появляются недопустимые прогибы.
Иногда трудно придерживаться расчётов проектировщика, поскольку ассортимент выпускаемой продукции не позволяет точно подобрать конструкции требуемых сечений.
Бывает так, что застройщик сначала выбирает лесоматериалы, а затем советуется со специалистами и проектировщиками о его применении.
В целях экономии пиломатериалы заменяют самодельными элементами, обтёсывая брёвна, которые имеют меньшую длину и более плохое качество, чем обычный строительный лесоматериал.
Особое внимание следует уделить угловым стропилам. Часто их делают такого сечения, как и остальные стропила, однако нередко они несут нагрузку в 1,5 раза большую, чем промежуточные стропила.
Ослабление угловых стоек стропил под нагрузкой показано на рис.6.
Ослабление угловых стоек стропил под нагрузкой.
1- стойка; 2- врубка или врезка; 3- соединение шипом или врезкой.
Кроме повышенной нагрузки, оставляют без внимания и то, что разделка их концов под шип в значительной степени ослабляет сечение. Ослабленная стропильная нога больше прогибается - кровля получается неровной.
Особенно опасны ошибки, связанные с устройством ригелей и затяжек, поскольку и специалисты не всегда учитывают реальное распределение нагрузок и усилий.
1.5. Ошибки при устройстве чердачного перекрытия.
Одна из возможных ошибок встречается и при устройстве деревянного перекрытия чердака.
В настоящее время редко можно встретить в жилых домах деревянные перекрытия, им предпочитают наиболее надёжные - ж/бетонные перекрытия.
Перекрытия в садовых деревянных домиках, гаражах, второстепенных хозяйственных постройках по-прежнему сооружают из древесины.
Преимуществом их является быстрота сборки, малый собственный вес. К недостаткам относят пожароопасность и подверженность грибковым заболеваниям.
Если деревянное перекрытие касается печной трубы - это пожароопасно.
Правила предписывают оставлять свободный зазор не менее 38 см между перекрытием и поверхностью штукатурки трубы.
Много домов пострадало от раскалённой трубы или выброса пламени через трещины в трубе на деревянное перекрытие чердака.
При устройстве деревянных перекрытий в небольших садовых домиках и т.п. нередко их снизу штукатурят, а сверху покрывают воздухонепроницаемым изоляционным слоем.
Обычно влажность пиломатериалов составляет 20…40%, под воздействием палящего солнца перекрытие нагревается и становится местом размножения различных грибков, которые быстро уничтожают прогретую влажную древесину (рис.7).
Чердачное перекрытие, оштукатуренное снизу, и покрытое битумной гидроизоляцией сверху показано на рис.7.
Чердачное перекрытие, оштукатуренное снизу, и покрытое битумной гидроизоляцией сверху.
1- грибковое поражение; 2- облицовка досками; 3- штукатурка потолка по дранке; 4- воздействие пара и тепла на потолок; 5- битумная мастика; 6- рулонный материал.
Вентиляцию пространства между двумя слоями настила осуществляют через небольшие отверстия со стороны фасадной стены, которые закрывают мелкой сеткой (от птиц и животных).
Если крышу совмещают с перекрытием, которое оштукатурено снизу, то на этой поверхности вскоре появляются трещины.
Причина этого заключается в том, под напором ветра деревянные стропильные фермы приходят в движение, которое не может воспринять хрупкая штукатурка.
Такие перекрытия целесообразно облицовывать лишь такими материалами, которые, по крайней мере, обладают достаточной упругостью.
Упругие колебания конструкции крыши под действием ветровых нагрузок даже и специалисты оставляют без внимания.
Случалось, что слишком высокую трубу крепили проволочными растяжками к крыше.
При сильном ветре именно за счёт подвижек крыши труба начинала раскачиваться вплоть до разрушения.
