Кровельные конструкции. 
Металлические кровельные конструкции и их материалы

Стропильные фермы служат для поддержания кровельных конструкций и восприятия действующих на кровлю нагрузок. Конструкции кровли вместе со стропильными фермами и связями образуют кровельное покрытие производственного здания. Основное назначение кровельного покрытия состоит в защите помещений от атмосферных воздействий: снега, дождя, холода и т. д. Различают два типа покрытия: беспрогонное и прогонное (с прогонами).

Беспрогонное покрытие

В этом покрытии непосредственно на верхние пояса стропильных ферм опираются крупноразмерные железобетонные ребристые плиты (рис. 10). Каждая плита крепится к поясам ферм путем приварки ее закладных деталей не менее чем в трех точках (по углам).

Стандартные ребристые железобетонные плиты, выпускаемые по серии 1.465−7, имеют размеры в плане 3×6 или 1,5×6 м и высоту продольных ребер 0,3 м, их масса соответственно равна 2,7 и 1,5 т. По серии 1.465−3 выпускаются плиты с размерами в плане 3×12 и 1,5×12 м. Высота ребер плит шириной 3 м — 0,45 или 0,455 м и масса изменяется от 5,7 до 7,4 т; высота продольных ребер плиты шириной 1,5 м составляет 0,45 м и масса 5,1 т. Точные размеры типовых плит показаны на рис. 10, б.

В продольных ребрах плит размещается предварительно напряженная арматура, от типа и сечения которой зависит несущая способность плит.

Кровли могут быть холодными и теплыми. В холодной кровле после заливки швов между плитами цементно-песчаным раствором или бетоном марки не ниже M100 делается асфальтовая или цементная стяжка (выравнивающий слой), а затем наклеивается водоизоляционный ковер из трех-четырех слоев рубероида или другого рулонного материала. В теплой кровле по железобетонным плитам укладывается утеплитель (пенобетон, керамзитобетон, жесткие минераловатные плиты и т. д.), а затем уже устраивается, стяжка и наклеивается водоизоляционный ковер.

Чтобы исключить механические повреждения водоизоляционного ковра при хождении по кровле и сбрасывании снега, предусматривается защитный слой толщиной 10 мм из мелкого гравия, втопленного в мастику.

Рис. 10. Беспрогонное покрытие: а — схема покрытия; б — типовые ребристые железобетонные плиты (в скобках даны размеры для плит длиной 12 м); 1 — стропильные фермы; 2 — плиты.

Основным недостатком кровель с применением крупноразмерных железобетонных плит является их большая масса, в связи, с чем постоянная расчетная нагрузка от теплой кровли по железобетонным плитам составляет 2500—4500 Н/м² (250—450 кгс/м²). Для уменьшения нагрузки на фермы и другие несущие конструкции зданий в беспрогонных покрытиях могут использоваться: плоские керамзитобетонные плиты с размерами в плане 1,5×6 м и 3×6 м и толщиной 0,22 м, армированные стержневой предварительно напряженной арматурой. Преимущество этих плит состоит в том, что они совмещают функции, как несущих конструкций, так и утеплителя, что приводит к снижению общей массы кровли. Уменьшается также трудоемкость выполнения покрытия, так как отпадает необходимость устройства специального слоя утеплителя.

Значительного снижения массы кровли и, следовательно, уменьшения нагрузок на нижележащие конструкции можно достичь применением легких стальных или алюминиевых панелей шириной 1,5 или 3 метра и длиной 6 или 12 метров. Каркас этих панелей, выполняемый обычно из гнутых профилей, обшивается с двух сторон тонкими листами из стали или алюминиевых сплавов. Между обшивками помещается эффективный утеплитель. Вместо гладких листов обшивки может использоваться профилирований настил.

Легкие стальные и алюминиевые утепленные панели дороги, поэтому их применение должно быть экономически обосновано. Например, их целесообразно использовать при строительстве в отдаленных или труднодоступных районах, так как при этом значительно снижаются транспортные затраты, и в сейсмических районах, ибо за счет уменьшения массы покрытия значительно уменьшаются инерционные нагрузки на каркас здания.