Плоская крыша

Расчет необходимых элементов

Теоретически сечение каждого конструктивного элемента стропильной системы необходимо рассчитывать с учетом предполагаемых нагрузок. Однако на практике размеры принимаются конструктивно.

Сечение стропильных ног можно выбрать по таблице, приведенной на рис. 7 в зависимости от их длины и шага установки. Также рекомендуется учитывать предполагаемую толщину теплоизоляционного слоя – желательно, чтобы она совпала с высотой стропил (в случае утепленной кровли).

Рисунок 7. Таблица для выбора сечения стропил

Размеры других конструктивных элементов тоже подбираются конструктивно с учетом удобства соединения со стропильными ногами:

• Мауэрлат – 150×150 мм.

• Прогон – 150×50 или 150×100 мм.

• Стойки – 150×100 или 100×100 мм.

• Затяжки – 150×50 мм.

• Подкосы – 50×150 или 100×150 мм.

Рисунок 8. Конструктивные элементы стропильной системы

Размеры досок для обрешетки подбираются с учетом разновидности покрытия:

Плюсы и минусы

Преимущества конструкции проявляются в:

• Расширении полезной площади построек, возможности заложения уникальных террас и зон отдыха.
• Оригинальном внешнем виде и совместимости с современными и классическими дизайнами.
• Простоте обустройства потолков внутренних помещений.
• Сравнительно простой технологии заложения и утепления, особенно при работе с большими площадями. В сравнении со скатными конструкциями плоские кровли выигрывают в скорости строительства и простоте самого проекта.
• Отсутствии зависимости от ветровых нагрузок.
• Безопасности и простоте эксплуатации. Владельцы домов с такими крышами не боятся быстрого схода снега, сосулек или ливневых потоков воды.
• Экономии на материалах для строительства за счет простой геометрической формы кровли.

Недостатки связаны с жесткими требованиями к герметичности и несущим способностям основания. Многослойный пирог эксплуатируемой плоской крыши имеет большой вес и подвергается существенным нагрузкам на изгиб, особенно в зимнее время.

Такие конструкции в принципе не предназначены для заложения на легких каркасниках (исключение делают лишь для неэкплуатируемых облегченных видов) или стен с малой прочностью. Помимо этого, к минусам относят:

• Необходимость в надежной системе водоотвода и ее периодической прочистке.
• Ограниченный выбор кровельных покрытий.
• Зависимость герметичности пирога от правильности его заложения. Ошибки приводят к образованиям мостиков холода, протечкам и ускоренному разрушению кровли.

Преимущества плоской крыши перед скатной

Мы все привыкли к скатным кровлям. Но они дорогостоящие. Плоские крыши относятся к более экономному типу. При одинаковой площади здания, ее площадь будет в разы меньше скатной, а значит, количество материалов для сооружения будет меньше. В первую очередь это касается тепло-, гидро- и пароизоляционных материалов. Все остальные материалы, необходимые для сооружения нормальной крыши остаются неизменными, ведь они гарантируют безопасность жителей дома. Молниеприемная сетка, пирог являются одними из таких обязательных условий.

Монтаж плоской кровли достаточно прост, поэтому в разы уменьшается время монтажа и стоимость выполненных работ. Обслуживание выполняется также в безопасных условиях. Вы сможете без труда провести очистку водостоков, вентиляционных каналов и дымоходов. Кроме того, на крыше такого здания можно разместить климатическое оборудование, не испортив фасад здания.

Такую кровлю не снесет сильным ветром или ураганом.

Плоскую кровлю используют в строительстве офисных, жилых, производственных зданиях. Полностью плоской она никогда не бывает, ведь атмосферные осадки должны куда-то деваться. Такая крыша имеет уклон около 3 градусов.

Зачастую основанием для такой кровли являются железобетонные плиты или профилированная сталь. Плиты могут быть как монолитными, так и пустотелыми. В деревянных сооружениях основа неприемлема. В таком случае сооружают плоскую крышу по деревянным балкам. Ее конструкция имеет легкий вес, который значительно уменьшает нагрузку на фундамент. Если вы желаете соорудить дом с террасой, это следует учесть на этапе проектирования.

Дома с плоской крышей имеют один минус – по сравнению с другими, она больше страдает из-за снеговых нагрузок.

Определение нагрузки на крышу

Рассмотрим в качестве примеров одноэтажные дома для средней полосы и Крыма.

Саманный дом, обложенный кирпичом

Пусть наш дом 10×10 (100 кв. м) нужно возвести в Калуге. По карте, изображенной на рис. 2, определяем зону — третья. В таблице 4 СНИП 2.01.07.-85 берем для этой зоны значение нагрузки, 180 кгс/кв. м.

Снеговая нагрузка для плоской крыши рассчитывается просто: 180 * 100 = 18 000 кгс.

Удельный вес плиты перекрытия, как и монолитного железобетонного перекрытия, берем в среднем 330 кг/кв.м. Вес основания крыши принимаем 330 * 100 = 33 000 кг.

Стены саманного, обложенного кирпичом дома весят 55 – 60 тонн. Получаем нагрузку на фундамент в зимнее время: 18 000 + 33 000 + 60 000 = 111 000 кг (без учета веса и нагрузок пола).

Снеговая нагрузка сравнима с весом основы кровли. Вес крыши зимой практически равен весу стен одноэтажного саманного дома. Если мы выберем деревянные балки для перекрытия, получим худшее соотношение в ценовом диапазоне. Балки должны держать значительную снеговую нагрузку, а экономия веса на конструкции крыши не принесет ощутимого выигрыша.

Нормы на плоскую эксплуатируемую крышу (200 кгс/кв.м) незначительно отличаются от снеговой нагрузки. Таким образом, плоскую крышу в этом месте лучше делать с учетом ее последующего использования. В летнее время можно организовать зону отдыха, или достроить в дальнейшем каркасный второй этаж.

Каркасный дом с плоской неэксплуатируемой крышей

Рассмотрим теперь аналогичный по площади дом, выполненный по каркасной технологии на ЮБК.

Снеговая нагрузка в Крыму незначительна, всего 80 кгс/кв.м. Для дома 100 кв.м получаем: 80 * 100 = 8 000 кгс.

Силовую конструкцию плоской крыши выполним из деревянных балок. Вес материалов такой крыши сравним с нормированной нагрузкой на неэксплуатируемую кровлю по СНИП (70 кгс/кв.м).

Примем вес пирога с несущей основой кровли равным 8 000 кг. Общий вес нагруженной конструкции: 7 000 + 8 000 = 15 000 кг.

Каркасные стены весят в среднем для подобных домов 15 000 кг. Определяем нагрузку на фундамент от стен и кровли: 8 000 + 15 000 + 15 000 = 38 тонн.

Остается прибавить нагрузку перекрытия первого этажа, и получим данные для предварительного расчета фундамента.

Если мы выберем железобетонную основу крыши, то увеличим нагрузку на фундамент и несущие конструкции стен более, чем в два раза.

Рассмотренный пример плоской крыши с основой из дерева показывает явные преимущества плоской крыши с деревянным несущим каркасом: легкий вес; минимальный расход строительных материалов; простота обслуживания. Рассмотрим подробнее плоскую конструкцию такого типа.

Требования к материалам для кровель

1. Высокое качество по приемлемым ценам. Стоимость должна быть доступна большинству потребителей.
2. Длительный срок службы. Хороший материал должен прослужить не менее 25-30 лет без необходимости ремонта или замены.
3. Презентабельный вид и большой выбор цветов и оттенков.
4. Стойкость к воздействиям, таким как вода, ветер, перепады температур, солнечный свет, удары и давление.
5. Легкий вес при максимальной прочности.
6. Простота монтажных работ и обслуживания покрытия.
7. Возможность при необходимости без проблем заменить кровельные участки, не повреждая соседние фрагменты.

Современные производители предлагают достаточно большой выбор соответствующих этим требованиям материалов. Однако любому застройщику захочется узнать об основных типах покрытий немного подробнее, что мы и сделаем далее.

Устройство кровли

Выбрав конструкцию для двускатной крыши, переходят к проектированию. Создать проект с чертежной документацией можно самостоятельно, имея навыки работы с компьютером и зная архитектурные программы (например, ArchiCAD.) Если таковых не имеется — лучше обратиться за консультацией и помощью к профессионалу. Можно все проектную работу делегировать профильным организациям.

Необходимо знать элементы конструкции и материалы для ее возведения, чтобы понимать, как сделать крышу двускатную своими руками.

Стандартная двускатная крыша состоит из нижеследующих элементов:

1. Мауэрлат — брус, уложенный вдоль периметра постройки на стены сверху. Крепят его стальными стержнями с анкерными болтами или резьбой. Брус должен быть из хвойной древесины и иметь квадратное сечение 150×150мм или 100×100. Он принимает от стропил на себя нагрузку и передает ее наружным стенам.
2. Стропильные ноги — длинные доски, которые под углом крепятся между собой, придавая треугольную форму крыше. Сечение досок 100×150 или 50Х150. Конструкцию из двух стропильных ног называют фермой. В зависимости от здания и вида кровельного покрытия делают определенное количество ферм. Максимальное расстояние между ними равняется 120 см, минимальное — 60 см. Рассчитывая шаги стропильных ног, учитывают: вес покрытия, ветровую нагрузку и количество снега в зимнее время.
3. Конек — чаще всего представлен продольным брусом, расположенным в высшей точке крыши. Он соединяет между собой оба ската. В некоторых случаях конек состоит из двух досок, прибитых с обеих сторон к верхней части стропил и соединенных под определенным углом. Подкосы изготавливают из обрезков бруса. Их устанавливают между стропилами и стойками, укрепляя боковые грани фермы и повышая несущую способность конструкции.
4. Стойки — расположены внутри каждой фермы вертикальные брусья сечением 100×100. Они передают нагрузку от прогона конька на несущие стены внутри здания.
5. Затяжка — основание треугольника фермы. Балка, соединяющая нижние части стропил. Она вместе с подкосами повышает устойчивость к нагрузкам.
6. Обрешетка — брус или доски, набитые на стропила. В зависимости от вида кровли бывает сплошной или с зазорами. Ее всегда крепят перпендикулярно направлению стропил, чаще — горизонтально.
7. Лежень — длинный брус (сечение 100×100). Его укладывают вдоль несущей центральной стены. На него опираются вертикальные стойки. Используют лежень при монтаже наслонных стропил, если между наружными стенами прогон составляет более 10 м.

Типы плоских крыш ↑

Наличие, порядок и очередность отдельных элементов кровельного пирога определяют тип крыши. Выделяют такие конструкции плоских перекрытий:

Неэксплуатируемые. Эти конструкции можно увидеть на многоэтажных домах. Считается, что их поверхность не предусмотрена под использование и рассчитана на кратковременное пребывание людей. В таком варианте на нежилых постройках в качестве основания можно использовать профилированный лист.

Эксплуатируемые. В таком случае обязательно наличие бетонного основания способного выдержать большие нагрузки. Поверхности могут использоваться под сад, зону отдыха или даже парковку автомобилей

Кроме прочного основания важно соблюдать угол наклона, который не должен превышать 3 градуса.

• Инверсионные. Конструкция предусматривает смену очередности слоев пирога. Гидроизоляцию помещают под утеплитель, что позволяет сохранить ее от повреждений. Довольно часто такой тип кровли используют при строительстве частных жилых домов.
• Вентилируемые. Эти виды кровли имеют систему вентиляции (встроенные аэраторы), которые испаряют излишки влаги с толщи кровельного пирога. Могут комбинироваться с другими типами крыш.

Кроме того тип кровли зависит от других факторов, например, отапливается помещение, или нет.

Облегченная плоская крыша

Проектирование и строительство неэксплуатируемой крыши дома проще. Для нее не надо высчитывать дополнительные нагрузки возведенных сооружений, но все-таки работа проводится в несколько шагов. Чтобы сделать облегчённую плоскую крышу необходимо закрепить балки перекрытия на стенах, чтобы конструкция была надежной. Крепить их лучше специальными болтами, оставляя промежуток, равный одному метру.

Размеры балок зависят от предполагаемой прочности конструкции. Чем сильнее на нее будет нагрузка, тем большего размера должно быть сечение. Определяют нагрузку на облегченную плоскую крышу при помощи исследования погодных условий в местности, количества снега, выпавшего за предыдущий год, количества дождя и скорости ветра.

В качестве материала для балок рекомендуется древесина. Затем на них нужно сформировать деревянную обрешетку. Доски следует укладывать сплошным слоем. Если из досок делать обрешетку не хочется, можно использовать для ее устройства фанерные листы.

Готовое основание не должно иметь зазоров и щелей. Следующим этапом на него укладывается гидроизоляционная мембрана. Все дыры на месте стыков ее частей также нужно ликвидировать. Для этого выстилать гидроизоляцию нужно с напуском, обязательно закрепляя места стыков строительным скотчем.

Утеплитель

После водонепроницаемой плёнки нужно уложить утеплитель. Это могут быть маты или рулоны, листы и другие варианты утеплителей. Главное, чтобы теплоизоляция легла плотно, а доступа воды к ней не было.

Утеплители, поглощающие влагу, тоже могут использоваться для устройства теплоизоляционного слоя. Но в этом случае придется обеспечить вентилирование кровельного пирога, чтобы влага быстро испарялась.

Покрыть плоскую крышу желательно влагостойкой фанерой или легкой черепицей. Также для заключительного элемента пирога подойдет рубероид. И нельзя забывать о разуклонке плоской кровли, иначе вода со временем проникнет через любую гидроизоляцию или создаст нежелательную нагрузку на конструкцию.

Материалы для плоской крыши

Важной задачей на этапе планирования и закупки комплектующих элементов является правильный выбор. Имеет строительство дома с плоской крышей плюсы и минусы, и для того чтобы выявить лучшие качества и нивелировать недостатки, следует соблюсти следующие правила:

Приобретать утеплитель для фасадных работ.
Использовать при монтаже изоляцию для кровельных работ.
Точно рассчитать предполагаемую нагрузку на несущую конструкцию дома, сто особенно важно, когда дом каркасный или сделан из СИП-панелей.
Кровельный материал выбирается тот, который рассчитан на нагрузку при нахождении на нем людей или предметов.
Использовать специализированную систему водоотвода.
Приобретать ограждения повышенной надежности и прочности, способные выдерживать эксплуатационную нагрузку.

К выбору стройматериалов для обустройства крыши нужно подойти ответственноИсточник blogdom.ru

Выбор утеплителя

В качестве утеплителя используются вспененные полимеры — пенополистирол, непополиуретан, пенополиэтилен и прочие похожие материалы. Традиционно применяется керамзит. Он устойчив к нагрузкам и не требует толстой стяжки. Современным и эффективным методом считается использование минеральной, базальтовой ваты. Материал легок, имеет низкий коэффициент теплопередачи, достигается высокий уровень звукоизоляции. Главным недостатком этой категории продукции является гигроскопичность. Минеральная вата впитывает влагу, поэтому рекомендуется использовать надежные гидроизолирующие материалы.

Полезный декор

Если технически возможно, то поверхность крыши допускается отделывать декоративными материалами — плиткой, брусчаткой, панелями, рейками, досками для уличного использования. Широко применяется комплексный подход к устройству кровли. Часть строения имеет традиционную шатровую форму, а другая часть выполнена как плоская крыша. В отдельных случаях частично или полностью поверхность покрывают дерном или другими видами растений

Эксплуатируемая кровля предполагает высокие нагрузки, поэтому особое внимание уделяется гидроизоляции. Лучшие результаты достигаются несколькими слоями защиты

Рулонные, листовые материалы приобретаются в соответсвующими показателями. Хорошо себя зарекомендовал метод бесшовного монтажа. Наливные полимерные составы сегодня выглядят наиболее привлекательно для этой операции.

Плоская крыша в частном доме, и её удачный вариант декорированияИсточник assz.ru

Достоинства и недостатки плоской крыши

Начнем с того, что перечислим основные плюсы и минусы плоских крыш:

Прежде всего — плоская поверхность обладает наименьшей площадью в сравнении с любой, самой пологой, как следствие – минимальный расход материалов.

Кроме того, что требуемое количество кровельного материала значительно меньше, плоская крыша имеет более простую конструкцию и не требует специальной системы из балок. Все это не только приводит к значительному снижению себестоимости конструкции, но и позволяет провести все работы в меньшие сроки.

В процессе работ и обслуживания такая крыша наиболее безопасна. Технология ремонта и обслуживания менее трудоемка и значительно дешевле.

На плоской поверхности можно возвести особого рода площадки, подобие сада или беседки для отдыха.

Естественно — плоская крыша не всегда подходит, например, одним из ее недостатков является повышенная нагрузка на кровлю при выпадении осадков: града, снега, а в зимний период на ней может скапливаться достаточно толстый и тяжелый слой снежного покрытия, что может привести к повреждению кровли и покрытия.

Что касается дизайна: современные плоские крыши могут быть прозрачными, т.е. сделанными из особого рода стекла. Это позволит получить очень оригинальный вариант. Только представьте: можно любоваться звездным небом не сходя со своего дивана – романтика.

Плоская крыша идеально подойдет в случае выбора минимализма в качестве ключевой дизайнерской идеи либо для вспомогательных строений с небольшой площадью.

Процесс разуклонки

Разуклонка плоской кровли – устройство небольшого угла поверхности крыши для организации водостока. Прежде, чем строить дом с плоской кровлей, лучше заранее определится, какой водосток вы будете монтировать, внутренний или внешний и сделать чертеж.

Если предусмотрен внутренний водосток, вода с помощью разуклонки должна стекаться в водоулавливающие воронки, которые располагают по 1 на 25 кв.м или чаще. Если делать внешний водосток, то влага должна попадать в водосточный желоб. Разуклонку формируют следующими методами:

• Засыпным материалом. Керамзит или перлит засыпают так, чтобы сформировать рекомендованный уклон плоской кровли и заливают цементным молоком.

• Термоизолирующим материалом. Плиты утеплителя укладывают так, чтобы задать угол поверхности кровли, то есть слои у основания будет меньше, чем у конька.

  Разуклонка минеральной ватой

• Заливкой бетона. Заливают бетон в предварительно оборудованную опалубку, которая налажена с определенным углом.

  Разуклонка бетоном

• Пластиковыми панелями. Для создания уклона кровли используют специальные панели из пластика, разные по толщине. Это, пожалуй, самый дорогой способ разуклонки.

Плоская крыша без грамотной разуклонки – ненадежный щит между вами и непогодой. Влага, которая не имеет выхода, будет скапливаться на поверхности кровли, провоцировать разрушение кровли и протечки.

Монтаж эксплуатируемой плоской кровли

Как сделать плоскую крышу? Прежде всего необходимо определиться основными параметрами — типом крыши, устройством водостоков и т.д. Рассмотрим вариант монтажа эксплуатируемой плоской кровли с бетонным перекрытием и наружным водоотведением при помощи желобов:

1. Поверхность перекрытия покрывается слоем уклонообразующей бетонной стяжки (разуклонки). Для экономии бетона сначала насыпается с уклоном слой гравия, после чего поверх укладывается стяжка. Поскольку этот этап относится к «мокрым» работам, то поверхность перекрытия рекомендуется покрыть слоем праймера или подобного материала.
2. Укладка паро- гидроизоляции. В качестве материала можно использовать различные наплавляемые пленки, или рулонные мембраны. Укладка внахлест, стыки проклеивать скотчем.
3. Слой утеплителя. Используется либо каменная минвата, либо экструдированный пенополистирол. Укладка утеплителя производится в несколько слоев, минимум — 2 слоя. Такое требование вызвано необходимостью исключения проникновения холода сквозь щели в стыках утеплителя.
4. Поверх утепляющего слоя укладывается слой гидроизоляции.
5. Засыпка балластного слоя — гравий, песок и т.д. Роль этого слоя двойная: защита пленочного покрытия и отвод воды, поступающей от таяния снегов или от осадков в летнее время.
6. Поверх балластного слоя при необходимости может быть уложен слой тротуарной плитки для удобства ходьбы по поверхности. В этом случае понадобится дополнительный песчаный подготовительный слой, непосредственная подложка под плитку.

Указанная последовательность — один из вариантов, существует множество подобных методик, равнозначных по результату, но различающихся в деталях.

Устройство плоской кровли, традиционно считающейся принадлежностью вспомогательных построек, может быть осуществлено таким образом, чтобы поверхность кровли превратилась в дополнительную площадку, которую можно использовать для различных нужд.

В зависимости от климатических условий местности, поверхность плоской крыши превращают в зеленую лужайку, в техническую зону для размещения оборудования, в зону отдыха.

Все варианты эксплуатируемой кровли требуют тщательного обустройства и дорогостоящих материалов. Качественный результат напрямую зависит от квалификации людей, производящих работы и от финансовых возможностей владельца дома.

Но не забывайте, что вы можете своими руками построить плоскую крышу.

Вложения в оборудованную используемую плоскую крышу оправдаются лишь в регионах с короткими мягкими зимами и низким среднемесячным уровнем осадков. Все остальные вопросы решаемы и серьезных проблем не вызывают.

Монтаж

Гидроизоляция

Утепление

Проектирование и расчёты

После этого делают выбор кровельного покрытия в пользу рулонного (наплавляемого), мембранного, наливного материала, тротуарной плитки, либо асфальта.

Согласно нормативным документам, при высоте здания 10 метров и более по периметру кровли строят парапет размером по вертикали 1,2 м. Обычно его возводят из кирпичной кладки.

Для расчёта удельную нагрузку определяют на основе нормативной снеговой нагрузки, собственного веса перекрытия и полезной нагрузки от всего того, что может присутствовать на крыше в динамическом и стационарном состоянии. По полученному параметру подбирают толщину перекрытия.

Для схода атмосферных осадков подбирают величину уклона кровли с учётом направления основных ветров. Чем интенсивней будет обдуваться крыша, тем быстрее будет таять и удаляться снежный покров при положительной температуре воздуха.

После сбора исходных данных переходят непосредственно к расчёту плоской кровли с подбором состава элементов поперечного сечения. После окончательного определения площади кровли составляют смету расхода материалов, планируют траты на аренду механизмов и транспорта, зарплату и т.д. Составляют чертежи и окончательную смету на возведение плоской крыши.

В случае чердачного варианта предусматривают устройство пароизоляции, которая воспрепятствует возникновению повышенного уровня влажности в подкровельном пространстве.

Видео описание

О плоской эксплуатируемой кровле в следующем видео:

Инверсионная кровля

Главная проблема традиционно смонтированной конструкции – регулярные циклы замораживания и оттаивания, обычные для нашего климата. Уязвимость наружного слоя перед сезонными колебаниями температуры и солнечным излучением исчезает после обустройства инверсионного покрытия.

В отличие от традиционной крыши, здесь теплоизоляция укладывается не под, а над гидроизоляцией. Оказавшийся сверху утепляющий слой защищается балластным слоем от механического давления, температурных скачков и солнечного света с его разрушающим ультрафиолетом. Кровельный пирог выглядит следующим образом:

• На бетон настилается слой гидроизоляции. С этой ролью справляется еврорубероид, ПВХ-мембрана или битумные мастики.
• Укладывается теплоизоляция. С возложенной функцией наилучшим способом справляется экструдированный пенополистирол – синтетический материал, характеризующийся высокой прочностью на сжатие и чрезвычайно низкой водо- и паропроницаемостью.
• Укладывается покрытие из геотекстиля, обустраивается дренаж.

Конструкция плоской инверсионной кровли Источник krovly.com.ua

Верхний (балластный) слой, играющий защитную роль, выполняется из гравия (насыпной вариант), сверху укладывается плитка. На такой поверхности можно не только разбить газон и цветник, го и без опасения устроить террасу, разместить кресла, чайный столик или шезлонги.

Неэксплуатируемая конструкция

Если не кровле не предполагается размещение дорожек, клумб или зоны отдыха, обустраивать ее будет значительно легче (и дешевле). Такая поверхность не требовательна к параметрам утепляющего слоя и общей прочности основания. Вместе с тем, такое упрощение требований означает уменьшение срока службы поверхности.