Устройство крыш специальной формы

Ломаные крыши наиболее популярны. Они состоят обычно из двух скатов с одним или разными углами наклона. Использование таких двухскатных крыш позволяет получить больше пространства на чердаке или верхнем этаже. Эта красивая и экономичная архитектурная форма была завезена из Европы немцами при освоении территории Соединенных Штатов.

Ломаная крыша для складских помещений является простейшим способом ее использования. На рис. 4.109 приведена ведомость материалов, необходимых для такой постройки.
Рисунки 4.110, 4.111 и 4.112 иллюстрируют различные способы устройства крыш в зависимости от назначения.
Например, такая конструкция, как на рис. 4.111, может быть покрыта стеклом, плексигласом или другим прозрачным пластиком и использована как теплица.



Сначала определяются размеры крыши. Рассмотрим пример разметки на рис. 4.113, где высота сооружения 7 футов и ширина 8 футов.
На этом же рисунке подробно показано крепление рамной конструкции к нижней обвязке. Узел крепления вертикальной стойки и балки крыши металлическими пластинами показан на рис. 4.114, а нарезание стоек и балок крыши под углом 18° показано на рис. 4.115.



На досках сечением 2x4 дюйма выполнить разметку углов 18°, как показано на рис. 4.115. Следует быть внимательным, чтобы выполнить нарезание элементов крыши и стоек нужной длины. Нарезанные элементы конструкции (балки и стойки) раскладывают на ровной и твердой поверхности. Для этого могут быть использованы подъездная дорожка или тротуар. Затем элементы конструкции скрепляют, накладывая металлические пластины и вбивая гвозди. Закончив крепление с одной стороны, переворачивают конструкцию и крепят другую сторону. Таким образом изготавливаются несколько рам в зависимости от нужной длины сооружения, с учетом шага рам 2 фута 8 дюймов.


На рис. 4.116 показан план крыши из рамных конструкций.

Такой план размещения элементов исключает ошибки, которые могут возникнуть при монтаже. Обрешетка удлиняется каждый раз при увеличении длины навеса на 2 фута 6 дюймов и крепится к вертикальным стойками и балкам крыши (рис. 4.117).

Как только завершена установка всей обрешетки, устанавливают раму. На рис. 4.118 приведен поперечный разрез здания с вариантом расположения вентиляционного проема. Это может быть стандартное окно или проем с рамой из досок сечением 1x2 дюйма, затянутый прозрачным пластиком.

На рис. 4.119 показаны варианты дверей для обеих конструкций — упрощенной и обычной.
Материал нарезается под углом 18° при изготовлении дверей для упрощенной конструкции. Можно использовать тот же самый шаблон, что и для нарезания стоек и элементов крыши. Обычная дверь — прямоугольная. На рис. 4.120 показано размещение петель для двери.



Мансардная крыша пришла из Франции, но мансарды, которые строятся в США, несколько отличаются от французских. На рис. 4.121 показана мансарда в американском стиле.
В ней используются стропила с большим углом наклона для боковой стороны крыши и стропила с очень малым наклоном для верхней ее части. Для изготовления стропил используются стандартные пиломатериалы сечением 2x4 или 2x6 дюймов. Фанерная обшивка, которая укладывается на стропила, и кровля обычно выполняются для всей поверхности. Такая конструкция зрительно уменьшает высоту здания. Гонт для укладки на крутые скаты крыши должен выбираться таким образом, чтобы его не срывал сильный ветер.
На рис. 4.122 показана мансардная крыша с кровлей из кедрового гонта.


Крутые скаты крыши дома с кровлей из кедрового гонта выглядят весьма эффектно. Для пологой части крыши тоже лучше использовать кровлю из дранки (гонта), хотя в некоторых случаях наклон верхнего пояса может быть настолько пологим, что приходится использовать гонт из другого материала, чтобы не пострадало качество кровли.
На рис. 4.123 показано как изготавливаются фермы для мансардной крыши во французском стиле.
Они используются при строительстве гостиниц и некоторых типов домов. Этот стиль был популярен в XIX веке. Рамная конструкция этого типа тщательно разработана и усовершенствована за это время. В ней применяются соединения элементов крыши под различными углами. Раньше для их крепления использовались кованые полоски металла, а теперь это современные металлические (стальные) кронштейны и пластины.

Стоечно-балочные крыши применяются для устройства плоских крыш или крыш с очень небольшим уклоном. Этот тип конструкции предполагает использование одинаковых настилов как для крыши, так и для потолка (рис. 4.124, а). Это означает, что пиломатериалы, используемые для настила крыши, должны иметь обработанную поверхность, причем отделка поверхности, видимая изнутри, дома должна быть чистовой. При использовании стоечно-балочной конструкции не следует использовать стропила со стандартным шагом (рис. 4.124, б). Стропила располагаются на большем расстоянии, чем в стандартных рамных конструкциях, и это требует использования для них пиломатериалов большего сечения. Их также обычно оставляют открытыми и поэтому они должны иметь обработанную поверхность.

Фанерный настил крыши дает строителю наиболее простую возможность экономии денег и материалов. Большими панелями очень легко покрывать большие площади, они формируют ровное и сплошное основание для кровли с минимальным количеством соединений. Количество отходов также минимально, что тоже дает экономию средств.

Достаточно часто удается снизить расходы за счет использования меньшего количества стропил с одновременным увеличением толщины панелей для обшивки. Например, фанера толщиной 3/4 дюйма часто используется для обшивки стропил с шагом 4 фута. Изменение сочетаний количества ферм и толщины фанеры допустимо. Информация по использованию марок фанеры для пролетов различной длины приведена в табл. 4.2.


Фанерная обшивка крыши с уложенным на нее гонтом обеспечивает прочный настил, который выдерживает ветровые нагрузки, не допускает проникновения пыли и снега и демонстрирует высокую устойчивость к разрушению. Фанера служит десятки лет под рубероидным и кедровым гонтом и дранкой.
Фанерная обшивка на фермах крыш с расстоянием между центрами 24 дюйма используется достаточно широко и признается наиболее экономичным решением для крыш жилых домов, что сделало ее строительным стандартом.

Для укладки обшивки используются блоки из брусков, шпунтованные края или другие опоры. Когда расстояние между опорами превышает минимально допустимую величину для совмещения краев без опоры, используются скрепки для фанеры. На рис. 4.125 показано использование скрепок.
Для расстояний между стропилами 48 дюймов и более устанавливаются по две скрепки, а для меньших — по одной.
Листы в одном ряду должны укладываться на расстоянии 1/16 дюйма друг от друга, а расстояние между рядам должно быть 1/8 дюйма. Если регион строительства характеризуется высокой влажностью или большим количеством осадков, то расстояния между фанерными листами надо удвоить. Для крепления следует использовать обычные, гребенчатые и винтовые гвозди 6d для фанеры толщиной 1/2 дюйма или менее. Для фанеры толщиной до 1 дюйма следует использовать гвозди 8d. Гребенчатые или винтовые гвозди 8d, а также обычные гвозди 10d используются для крепления панелей марки 2*4*1 толщиной 1 1/8 и 1 1/4 дюйма. Гвозди вбиваются на расстоянии 6 дюймов от краев панелей и 12 дюймов от промежуточных опор за исключением случаев, когда интервал между стропилами составляет 48 дюймов и более. Все остальные гвозди забиваются с шагом 6 дюймов вдоль каждой опоры.


Максимально высокое давление ветра или давление отрыва оценивается величиной 25 фунтов на кв. фут за исключением юга Флориды, где давления, создаваемые ветром, могут достигать значений от 40 до 50 фунтов на кв. фут. Хотя такие факторы как форма крыши и высота здания снижают реальное давление отрыва или подъема до 25 фунтов на кв. фут для домов высотой до 30 футов. Таким образом, любая обшивка крыши под гонтом будет создавать такое сопротивление отрыву, которое обеспечат используемые гвозди.
Обшивка из фанеры создает более чем адекватное сопротивление усилию отрыва. Обычная кровля из гонта для крепления требует в среднем более 6 гвоздей на кв. дюйм. Каждый гвоздь может выдерживать усилие не более 11 фунтов. Обшивка из фанеры толщиной всего лишь 5/16 дюйма демонстрирует в среднем сопротивление извлечению 50 фунтов для одинарного гвоздя 3d согласно лабораторным тестам, а эксплуатационные испытания кровли из гонта показывают, что она удерживается от 5 до 8 лет. Однако эксплуатационные испытания показывают, что влага по гвоздям через рубероидный гонт проникает в фанеру, и именно это способствует в конечном итоге выдергиванию гвоздей.
На рис. 4.126 показана маркировка, которая наносится на фанерные листы, предназначенные для обшивки. Она всегда указывает, для чего предназначена фанера: для внутренней или наружной обшивки. APA означает American Plywood Association — Ассоциация американских производителей фанеры.

Поскольку в этой главе много сказано об использовании плоского плотницкого угольника, добавим и еще одну его функцию — разметку лестниц. Угольник может быть использован для разметки лестниц любой длины и уклона.
Покажем здесь разметку самой простой и наиболее часто используемой конструкции лестницы.
Сначала определяется высота лестницы или подъем. Он равен расстоянию по вертикали от пола, с которого начинается лестница, до верхней поверхности пола, на котором она заканчивается (рис. 4.127).

Далее определяется прогон, то есть горизонтальная проекция марша.
Затем для разметки выполняется шаблон. На рейке или бруске сечением 1x2 дюйма отметить общий подъем (высоту) и разделить его на нужное количество подступеней лестницы. Наиболее простой метод — это отложить нужное количество подступеней, разметив общий подъем с помощью пары «козьих ножек». Обычно результат получается в долях дюйма. Например, общий подъем 8 футов 3 3/4 дюйма или 99 3/4 дюйма надо разделить на 14. В результате получим 7,125 или 7 1/8 дюйма — это высота подступени. Эту процедуру нет необходимости выполнять далее, поскольку горизонтальное расстояние или прогон получаются в виде круглого числа, как и в случае подступени.
Теперь намечают нужное число проступей в горизонтальном направлении или вдоль прогона. Количество проступей будет всегда на 1 меньше, чем количество подступеней. Если у лестницы 14 подступеней, то количество проступей будет равно 13. Например, если длина проступи равна 10 дюймам, а высота подступени 7 дюймов, на тетиве лестницы можно отложить ступеньки с помощью плотницкого угольника, чтобы получить готовую разметку, как показано на рис. 4.127. Толщина проступи должна вычитаться из высоты первой подступени, как это показано на рисунке. Это порядок определения высоты первой ступени, чтобы ее высота была такой же, как и у остальных.