Курс лекций ТСП. Курс лекций по дисциплине сд 09. 02 Технология строительных процессов
 Скачать 4.14 Mb.
|
|
 | Рис. 17.1. Схема установки (а) и постоянного закрепления (б) металлической колонны на опоре: 1 - фундаментная плита; 2 – опор-ная плита (башмак); 3 - колонна; 4 - колпачок для сохранения резьбы при монтаже; 5 - анкер; б - гайка; 7 – сварка |
При установке колонны осевые риски на ее ветвях совмещают с рисками, нанесенными на опорных плитах, что обеспечивает проектное положение колонны, и она может быть закреплена анкерными болтами. Дополнительного смещения колонны для выверки по осям и по высоте в этом случае не требуется. После установки расчалок к смонтированным конструкциям колонн и их натяжения начинают монтировать подкрановые балки. Установленные по осевым рискам подкрановые балки не требуют дополнительной выверки. После их закрепления на болтах снимают расчалки.
3. Монтаж подкрановых балок
Подкрановые балки устанавливают сразу после монтажа колонн в монтажной ячейке. При подъеме подкрановую балку удерживают двумя оттяжками. Принимающие балку на высоте монтажники находятся на подмостях или площадках, на монтажных лестницах. Они удерживают конструкцию от соприкосновения с ранее установленными элементами и разворачивают ее в нужном направлении перед установкой. Правильность опускания балки контролируют по совпадению рисок продольной оси на балке и консоли, а также по риске ранее установленной балки. Отклонение от вертикали устраняют, устанавливая под балку металлические подкладки. Балку временно крепят анкерными болтами.
При установке колонн с фрезерованными подошвами на фундаменты, забетонированные до проектной отметки, или на строганые металлические плиты положение подкрановых балок выверяют только по направлению главной оси.
4. Монтаж ферм и покрытий из стального профилированного настила
Подготовка фермы к монтажу состоит из следующих операций: укрупнительной сборки, обустройства люльками, лестницами и расчалками, строповки, подъема в зону установки, разворота при помощи расчалок поперек пролета, временного крепления с использованием кондукторов, расчалок, распорок между фермами и оттяжек. Положение фермы выверяют по положению осевых рисок на торцах фермы.
В зависимости от их массы и длины фермы поднимают при помощи траверс одним или двумя кранами. Строповку ферм производят только в узлах верхнего пояса, чтобы в стержнях не возникали изгибающие усилия; фермы стропят в четырех точках траверсами с полуавтоматическими захватами дистанционного управления. При больших монтажных нагрузках производят временное усиление элементов деревянными пластинами или металлическими трубами. Первую поднимаемую ферму разворачивают при помощи оттяжек в проектное положение на высоте 0,5...0,7 м над верхом колонн, опускают на монтажные столики, приваренные к колоннам, временно закрепляют на болтах, выверяют и осуществляют окончательное крепление. При подъеме во избежание раскачивания, ее поддерживают четырьмя гибкими оттяжками.
После установки и закрепления первой фермы и раскрепления ее четырьмя растяжками устанавливают вторую, которую связывают с первой при помощи прогонов, связей и распорок, они все вместе образуют жесткую пространственную систему. На колоннах средних рядов ферму дополнительно соединяют болтами с фермами рядом смонтированного пролета.
При схемах здания со стропильными и подстропильными фермами последние имеют длину 11,75 м и их устанавливают на колонны с зазорами в 25 см. В этом зазоре устанавливают надколонник, на который будет опираться стропильная ферма покрытия.
Покрытия из стального профилированного настила применяют в зданиях с металлическим и железобетонным каркасом для облегчения его массы, а также при монтаже покрытий крупными блоками. На монтаж могут поступать утепленные панели профилированного настила заводского изготовления.
Стальной профилированный настил - это панель из оцинкованного, а затем покрытого антикоррозионным слоем стального листа длиной 3...12 м, толщиной 0,8... 1 мм с продольными гофрами высотой 60, 79 мм и более. Ширина листов настила 680...845 мм, длина кратна трем - 6, 9 и 12 м и назначается проектом в соответствии с расположением прогонов ферм (рис. 17.2).
Листы укрупняют в карты на горизонтальных стендах, оборудованных выверенными по размерам карт упорами, и соединяют между собой комбинированными заклепками или контактной точечной сваркой. После раскладки листов ручной электродрелью просверливают отверстия для заклепок в местах соединения листов в волне нахлестки. Отверстия сверлят в соответствии с проектом, обычно через 50...60 см. В просверленные отверстия устанавливают заклепки, соединяя, таким образом листы в единую карту нужного размера.
 | Рис. 17.2. Покрытие из стального профилированного настила: а - схема покрытия; б - соединение листов настила комбинированной заклепкой; в - последовательность ус-тановки заклепки; г – креп-ление настила самонарезаю-щим винтом; д - крепление настила дюбелем; е - дюбель; 1 - стальной про-гон; 2 - настил; 3 – сое-динение настила с прогоном самонарезающим винтом в месте стыка; 4 - то же, в промежутках (пазах) нас-тила; 5 - заклепка из алю-миниевого сплава; 6 – стальной стержень; 7 – са-монарезающий винт; 8 - стальная шайба; 9 – уплот-нительная шайба; 10 – инструмент для постановки заклепок; 11 - дюбель; 12 - полиэтиленовая прокладка; 13 - полиэтиленовый наконечник Покрытия из профили-рованного настила нецеле-сообразно монтировать поэлементным (полистовым) |
способом из-за большой трудоемкости - весь объем работ приходится выполнять на высоте. Чаще монтируют покрытия картами указанных выше размеров. Собранные карты монтируют по ходу монтажа конструкций покрытия (вслед за монтажем колонн и подкрановых балок). Стенд, на котором собираются карты покрытия, переставляют по необходимости краном на новые стоянки.
Карту стропят согласно схеме строповки и в зависимости от размера карты поднимают краном и подают к месту укладки. Настил в виде листов или предварительно укрупненных карт размером 6х6, 6х12, 12х12 м укладывают на прогоны кровли или блока покрытия. Прогоны покрытия устанавливают по узлам ферм, а при применении ферм из прямоугольных замкнутых профилей — непосредственно на верхние пояса ферм. Положение карт профилированного настила подгоняют по рискам разметки мест укладки.Карты крепят к прогонам самонарезающимися оцинкованными винтами, реже дюбелями и электрозаклепками. Для крепления настилов покрытия к прогону в них предварительно при помощи электроинструмента просверливают сквозные отверстия диаметром 5,5 мм, затем в эти отверстия заворачивают при помощи гайковерта самонарезающиеся винты диаметром 6 мм с постановкой под головку пластмассовой или стальной шайбы.
Для комбинированных заклепок (которые применяют для соединения листов покрытия между собой) в листах также просверливают отверстия диаметром 5 мм, ставят в отверстия заклепки, опуская их головкой стального стержня вниз, а головкой алюминиевой заклепки вверх. Клепку выполняют пневмогидравлическим пистолетом или специальными рычажными клещами. При клепке головку заклепки прижимают вниз и захваченный стальной стержень с усилием вытягивают вверх. При вытяжке стержня его головка сминает нижнюю цилиндрическую часть заклепки, при этом образуется нижняя головка заклепки. Как только завершается образование нижней головки заклепки, металлический стержень обламывается в зауженном сечении и его верхняя часть выдергивается из заклепки.
Стальной профилированный настил применяют при монтаже покрытий крупными блоками, собираемыми на конвейере. В этом случае по настилу, при сборке в готовые карты, наносят пароизоляцию, укладывают слой утеплителя, наклеивают гидроизоляционный ковер.
Очень редко используют сборный железобетон для устройства покрытия. В этом случае плиты покрытия укладывают симметрично по направлению от опорных узлов к коньку. При наличии фонаря первоначально плиты монтируют по ферме, а затем по фонарю от конька к краям.
5. Сварные соединения металлических конструкций
Монтажные соединения стальных конструкций бывают сварные, на болтах и особо ответственные - на заклепках. При необходимости, стальные конструкции соединяют с железобетонными, приваривая соединительные элементы к закладным деталям железобетонных конструкций или соединения выполняют на болтах.
Сварные соединения применяют при жестком соединении несущих конструкций и при необходимости иметь плотное, водогазонепроницаемое соединение элементов. К таким конструкциям относятся листовые конструкции кожухов доменных печей, пылеуловителей, резервуаров, газгольдеров. К жестким соединениям относятся стыки колонн между собой, колонн и подкрановых балок, колонн и стропильных ферм.
Сварные соединения монтажных элементов первоначально скрепляют между собой грубыми монтажными болтами, а поскольку полученной прочности недостаточно по расчету на прочность, элементы между собой сваривают. В зависимости от вида соединяемых конструкций элементы могут свариваться непосредственно или при помощи дополнительных стыковых накладок.
Стыки колонн. Колонны высотой 18 м и более перед транспортированием членят на отправочные элементы, исходя из габаритов транспортных средств. При монтаже эти части колонн соединяют вместе, сварка может выполняться непосредственно или при помощи стальных накладок, которые устанавливают на болтах и приваривают к соединяемым элементам. Стыки колонн одноэтажных промышленных зданий делают обычно в надкрановой части выше подкрановых балок. Фрезерованные торцы надкрановой и основной частей колонны стыкуют между собой и сваривают по плоскости стыка. Для большей жесткости обе части соединяют между собой стыковой листовой накладкой.
Соединение подкрановых балок с колоннами. Подкрановая балка опирается ребром вертикального листа непосредственно на опорную плиту колонны и соединяется с ней на болтах. Дополнительно подкрановую балку прикрепляют к надкрановой части колонны тормозными конструкциями, которые присоединяют к колоннам и балкам на болтах и дополнительно проваривают протяженным швом.
Соединение ферм с колоннами. При шарнирном опирании фермы на колонну верхний пояс фермы прикрепляют к колонне, соединяя фасонку болтами и монтажным сварным швом к пластинам, приваренным к колонне. В жестком соединении фермы с оголовком колонны в узле сопряжения дополнительно ставят стыковую накладку, которая соединяется с опорной плитой оголовка колонны и поясом фермы болтами и на сварке. Нижний пояс фермы фасонкой опирают на монтажный столик и прикрепляют к колонне болтами и сваркой.
Контроль качества сварных соединений. Сварные швы проверяют внешним осмотром, выявляя неровности по высоте и ширине, непровар, подрезы, трещины, крупные поры. По внешнему виду сварные швы должны иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность, наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва. Допускаемые отклонения в размерах сечений сварных швов и дефекты сварки не должны превышать значений, указанных в соответствующих стандартах.Для контроля механических свойств наплавленного металла и прочности сварных соединений сваривают пробные соединения, из которых вырезают образцы для испытаний. Испытания проводят на предел прочности, твердость, относительное удлинение и т. д. Для проверки качества сварки применяют просвечивание на пленку рентгеновским и γ-излучением, нашли применение ультразвуковые дефектоскопы.
Дефекты в сварных швах устраняют следующими способами: перерывы швов и кратеры заваривают; швы с трещинами, непроварами и другими дефектами удаляют и заваривают вновь; подрезы основного металла зачищают и заваривают, обеспечивая плавный переход от наплавленного металла к основному.
6. Болтовые соединения металлических конструкций
Болтовые соединения стальных конструкций в зависимости от конструктивного решения соединения и воспринимаемых нагрузок выполняют на болтах грубой, нормальной и повышенной точности и на высокопрочных болтах. Болты грубой и нормальной точности не применяют в соединениях, работающих на срез.
Отверстия под такие соединения сверлят или продавливают. Диаметр отверстия больше диаметра болта на 2...3 мм, что значительно упрощает сборку соединений. Но при этом значительно возрастает деформативность соединения, поэтому болты грубой и нормальной точности применяют для фиксации соединений непосредственного опирания одного элемента на другой, в узлах передачи усилий через опорный столик, в виде планок, а также во фланцевых соединениях.
Соединения на болтах повышенной точности применяют вместо заклепок в труднодоступных местах, где практически невозможно ставить заклепки. Диаметр отверстия в соединениях на таких болтах может быть больше диаметра болтов не более, чем на 0,3 мм. Минусовой допуск для отверстий не допускается. Болты в таких точных отверстиях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы.
Соединения на высокопрочных болтах сочетают в себе простоту установки, высокую несущую способность и малую деформативность. Они сдвигоустойчивы и могут заменять заклепки и болты повышенной прочности практически во всех случаях.
Сборка болтовых соединений на монтажной площадке включает следующие операции:
подготовка стыкуемых поверхностей;
совмещение отверстий под болты;
стяжка пакета соединяемых элементов стыка;
рассверловка отверстий до проектного диаметра и установка постоянных болтов.
Подготовка стыкуемых поверхностей заключается в очистке их от ржавчины, грязи, масла, пыли, выправлении неровностей. Спиливают или срубают заусеницы на кромках деталей и отверстий.
Совмещение отверстий всех соединяемых элементов достигают при помощи проходных оправок, диаметр которых немного меньше диаметра отверстия. Оправку забивают в отверстия, благодаря этому они совмещаются. Стяжка должна обеспечить необходимую плотность пакета соединяемых элементов. Пакет стягивают временными или постоянными сборочными болтами; после затяжки очередного болта дополнительно подтягивают предыдущий. Необходимую плотность собираемого пакета можно обеспечить при установке болтов в следующем порядке: первый болт ставится в центре, последующие - равномерно от середины к краям поля.
Установка постоянных болтов начинается после выверки конструкции. Болты ставят в той же последовательности, что и при стяжке пакета. Длины и диаметры болтов оговариваются проектом.
Гайки высокопрочных болтов затягивают тарировочным ключом, позволяющим контролировать и регулировать силу натяжения болтов. Для того чтобы болты выдерживали большие усилия затяжки, их изготовляют из специальных сталей и подвергают термической обработке. Болты позволяют иметь более плотное и монолитное соединение. Под действием сдвигающих сил между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга.
Окончательно высокопрочные болты затягивают на проектное усилие после проверки геометрических размеров собранных конструкций. Заданное натяжение, болтов обеспечивается одним из следующих способов регулирования усилий: по углу поворота гайки; по осевому натяжению болта; по моменту закручивания ключом индикаторного типа; по числу ударов гайковерта.
Нормативные требования к монтажу стальных конструкций приведены в разделе 4 СНиП 3.03.01-87 « НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ»
Лекция 18.
Производство кровельных, защитных и отделочных работ.
1. Кровли. Основные виды
Эксплуатационные свойства любого здания во многом определяются надежностью и качеством крыши. Конструирование крыши предполагает решение сложной комплексной задачи, касающейся как инженерных, так и архитектурных и эстетических проблем. Мировой опыт доказывает, что привлечение к выполнению отдельных этапов кровельных работ разных организаций, а также использование неподходящих друг другу материалов может повлечь за собой различные проблемы, стать причиной аварии или повреждения различных конструкций дома.
В последние годы в строительстве произошли огромные изменения, которые связаны в первую очередь с появлением на российском рынке большого количества новых современных строительных материалов. Их использование повлекло за собой развитие технологии строительного процесса. Применение новых строительных материалов, позволяющих не только существенно экономить время и средства в процессе строительства, но и значительно сократить расходы на дальнейшую эксплуатацию зданий. Было также стимулировано принятием ряда нормативных документов, существенно ужесточающих требования по тепло- и энергосбережению. Один из наиболее консервативных участков строительства - кровли, но и здесь за последние годы появился и получил широчайшее распространение целый ряд новых кровельных материалов.
В зависимости от водоизоляционного слоя кровли подразделяют на 4 основных типа рулонные, мастичные, листовые и наборные (мелкоштучные). Выбор кровли производится с учетом конструктивных особенностей здания и агрессивных воздействий окружающей среды. Кровельные материалы отечественного производства должны строго отвечать требованиям действующих ГОСТов, а материалы и изделия зарубежного производства должны иметь отечественный Сертификат соответствия или Техническое свидетельство. Кроме классификации по виду водоизоляционного слоя кровли можно также условно разделить на две большие группы кровли в городском строительстве и в дачно-коттеджном.
2. Рулонные и мастичные кровли.
Рулонные и мастичные кровли чаще находят применение в городском строительстве и лишь в существенно меньшей степени-в сооружении дач и коттеджей. Рулонные кровли выполняют из битумных и битумно-полимерных материалов с армирующей синтетической, картонной или стеклоосновой, а также из эластомерных. синтетических или стекломатериалов. Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание (обычно бетонное) жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь на воздухе, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики имеют хорошую адгезию к бетону, металлу, битумным материалам. По сути, мастичные кровельные покрытия – это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания. Мастики могут быть двухкомпонентные (собственно мастика + отверждающая система), или однокомпонентные, отверждаемые влагой, кислородом или СO2, содержащимися в воздухе.
Допустимый уклон крыши для рулонных и мастичных кровель составляет 0-25% и определяет количество слоев в основном и дополнительном водоизоляционном ковре в случае применения рулонных материалов и количество армированных мастичных слоев в случае использования мастичных материалов.
Существует ряд общих требований к материалам для устройства рулонных и мастичных кровель. К ним относятся такие параметры как: теплостойкость, прочность, условное удлинение, водопоглощение по массе и гибкость на брусе с определённым радиусом закругления при определённой температуре. Предельно допустимые параметры для кровель из битумно-полимерных материалов, следующие: теплостойкость не ниже 55°С, условная прочность не менее 1,0 МПа, относительное удлинение не менее 10%, водопоглощение по массе через 24 часа не более 2%, гибкость на брусе с закруглением радиусом (R) 25 мм не выше 0°С. Практически все используемые сейчас материалы имеют характеристики, существенно превосходящие вышеперечисленные технические требования. Тем не менее, выбирая материал, из которого вы собираетесь или вам предлагают делать кровлю, в первую очередь стоит обратить внимание на соответствие кровельного материала именно этим параметрам.
Теплостойкость - это показатель, который определяет, не расплавится ли ваша кровля очень жарким летом на солнечной стороне дома. Поэтому приведенная предельно допустимая теплостойкость в 55°С довольно мала, ведь известно, что даже в Подмосковье кровли из битумно-полимерных материалов иногда разогреваются до 70-80°С. Относительное удлинение материала должно компенсировать сезонные подвижки основной конструкции и составляет для большинства широко используемых материалов 40-60%.
Показатель гибкости при определённой температуре характеризует возможность излома материала (при заданном радиусе сгибания) в зависимости от температуры окружающей среды. Хорошие битумно-полимерные материалы должны сохранять гибкость при температуре -15-20°С. Водопоглощение по массе через 24 часа для большинства отечественных полимерно-битумных материалов на стекловолокнистой основе составляет 0,5-2,0%, а для большей части импортных материалов с основой из синтетических волокон водопоглощение не превышает 0,5%.
Говоря об импортных битумно-полимерных кровлях, следует отметить ряд интересных показателей. Некоторые материалы имеют свойства, которые препятствуют прорастанию растений, это особенно полезно на плоских крышах, где со временем может накапливаться старая листва и семена. Как правило, импортные материалы имеют полную совместимость со старыми битумными покрытиями и очень высокую адгезию к основе. Кроме того, большинство фирм-производителей выпускает полный комплект материалов для кровельных работ клеи, герметизационные мастики, декоративные битумные краски и многое другое.
Еще одно чрезвычайно важное свойство кровельного материала - его долговечность, иными словами, потенциальный срок службы Он может быть определен, исходя из гибкости материала. Если принять снижение этого показателя примерно на 1oС/год, а его изменение по закону, близкому к прямолинейному, можно легко рассчитать потенциальный срок службы кровли. Для некоторых импортных материалов он достигает 30 лет.
Но не надо путать потенциальный срок службы кровельного материала со сроком гарантии на него, предоставляемым фирмой-производителем, и гарантийными обязательствами фирмы, выполняющей работы по монтажу кровли.
Рулонные материалы могут обеспечивать водонепроницаемость даже при нулевых уклонах, а верхний предел рекомендуемых уклонов составляет 45-50°. Укладывать их можно по любому сплошному (деревянному, бетонному и т.п.) основанию.
Существует несколько основных способов укладки рулонных материалов, согласно которым эти покрытия подразделяются на:
приклеиваемые:
на горячих битумных мастиках;
на холодных резинобитумных, битумно-полимерных и полимерных мастиках и клеях;
наплавляемые:
на окисленных и модифицированных битумах;
горячим (огневым) способом с помощью газовых горелок;
горячим (безогневым) способом с помощью оборудования инфракрасного излучения;
холодным (безогневым) способом, т.е. растворением утолщенного слоя битума;
с клеящим слоем: материалы с внутренней стороны имеют специальное защитное покрытие (силиконовую пленку или бумагу), которое достаточно снять; затем раскатать рулон на загрунтованную поверхность.
Самый старый способ укладки кровельного ковра - это способ сплошной приклейки рулонных материалов к основанию. В ряде случаев кровельные материалы целесообразно укладывать, используя, так называемую, частичную приклейку. При этом исключаются условия для появления избыточного давления вследствие образования между кровлей и основанием воздушного зазора, сообщающегося с наружным воздухом по контуру кровли или через специальные вытяжные дефлекторы. Кровли, выполненные таким способом, называются <дышащими>.
Применение "дышащей"кровли не только позволяет избежать вздутий, но и способствует удалению влаги из материала основания (около 1 кг/м2 за лето). Количество удаляемой влаги может быть увеличено при фиксированном сечении воздушной прослойки за счет посыпок, наносимых на рулонный материал при его изготовлении.
При "дышащей" кровле полностью исключаются ее разрывы над стыками и трещинами основания, так как деформации последних не передаются кровельному ковру.
Недостатком "дышащей" кровли является сложность определения места протечки. Если в кровельном ковре появился разрыв, куда попала вода, то она растечется по всем воздушным пазухам и, найдя неплотный стык в основании, попадет во внутренние помещения здания. Появление протечки на потолке не будет означать, что кровельный ковер поврежден именно над этим местом, а найти действительную протечку не просто.
"Дышащая" кровля необходима для реставрации старых кровельных покрытий, так как внутри старого битумного ковра, как правило, всегда есть влага, которой необходимо обеспечить возможность выхода. Она необходима и при работе в зимнее время по новым бетонным покрытиям, влажность которых довести до нормативных параметров невозможно.
При применении "дышащих" кровель в массовом строительстве необходимо в составах проектов крыш разрабатывать схемы устройства кровель с указанием раскладки слоев и конструкций узлов и примыканий.
Частичную приклейку кровли к основанию можно осуществить, применив для нижнего слоя:
перфорированный материал (Рис.18.1);
обычный материал, приклеиваемый мастикой, в виде равномерно распределенных пятен, сплошных или прерывистых полос мастики (Рис.18.2);
Системы "дышащей кровли" давно и успешно применяются в Скандинавии, Германии, Бельгии и других странах.
При укладке материала путем подплавления или подрастворения для соблюдения технологии необходимо обращать внимание на то, чтобы он имел достаточную толщину нижнего покровного слоя. Минимально необходимая толщина должна соответствовать размерам неровностей (шероховатостей) стяжки основания.
Очень технологично устройство кровельного ковра из материалов с клеящим слоем. Такой способ может применяться как для новых кровель, так и ремонта старых, но при этом основание должно быть подготовлено с особой тщательностью. На сегодняшний день подобные материалы скорее являются редкостью для российского рынка и применяются очень ограниченно.
 Рис. 18.1 .Частичная приклейка кровли к основанию при использовании в нижнем слое перфорированного рулонного материала: 1 - основание под кровлю; 2 - перфорированный материал; 3 - битумная мастика; 4 - рулонный материал со сплошной приклейкой. | Рис. 18.2 .Частичная приклейка кровли к основанию при использовании в нижнем слое обычного рулонного материала: 1 - основание под кровлю; 2 - нижний слой из сплошного рулонного материала с точечной или полосовой приклейкой, сос-тавляющей 25-35% площади нак-леиваемых полотнищ рулонного материала; 3 - битумная мастика; 4 - рулонный материал со сплошной приклейкой. |  Рис.18. 3 Устройство "дышащей кровли" (ICOPAL |
Расположение и обустройство деформационных швов и компенсаторов
Перепады температур являются серьезным испытанием для кровли. Если не предпринять мер к тому, чтобы взаимные перемещения элементов основания кровли и их температурные деформации не влияли на кровлю, разрывы кровельного ковра и протечки неизбежны. В этом случае мало поможет даже применение самых современных и самых надежных материалов.
Деформационные швы и компенсаторы призваны уменьшить нагрузки на кровельный ковер в местах наибольших деформаций. Идея установки деформационного шва состоит в том, чтобы сделать деформации в узле нормальными для данного типа кровельного материала. Излишне говорить, что деформационные швы следует изготавливать из эластичных полимерных и битумно-полимерных материалов, с учетом режима эксплуатации кровли.
Деформационные швы следует обязательно предусматривать в конструкции кровли в следующих случаях:
над деформационным швом здания;
если длина здания или ширина более 60 м;
в местах стыка кровельных оснований с разными коэффициентами линейного расширения (например, когда бетонные плиты примыкают к основанию из оцинкованного профлиста);
в местах изменения направления укладки элементов каркаса здания, прогонов, балок и элементов основания кровли;
в местах, где резко изменяется температура внутри помещения, которое защищает кровля.
Следует помнить, что деформационный шов должен в первую очередь предохранить кровельный ковер от разрыва, поэтому не стоит направлять поток воды через его конструкцию. Желательно, чтобы конструкция деформационного шва предусматривала возможность безопасной деформации "в объеме".
3. Листовые кровельные материалы.
3.1 Плоские металлические листы
Листовые материалы имеют глубокие исторические корни: свинцовыми, медными и цинковыми листами покрывали крыши уникальных сооружений (дворцов, соборов) много веков тому назад. Интересно, что в 1997 году на рынке кровельных материалов России вновь появились цинковые листы для кровель. Кровли из цветных металлов очень долговечны, но и очень дороги. Кровельная сталь, появившаяся в XIX в., сначала черная (нуждающаяся в периодической окраске), а затем более коррозионно-стойкая – оцинкованная, стала основным видом листового материала для кровель. Устройство кровли из листовой стали требует квалифицированной ручной работы, а декоративные свойства таких крыш невелики. Рекомендуемый уклон крыши из стальных листов 14-20°; вес – 4,5-7 кг/м2. Выпускается оцинкованная сталь в основном в виде листов 1,25х2,5 м при толщине 0,55 мм.
3.2 Профилированные листы
Особое место среди листовых кровельных материалов занимают профилированные листы, получаемые из различных материалов. Простейший вариант – волнистые листы из оцинкованной стали и листового алюминия. Профиль (волна) на таких материалах, кроме придания им жесткости, упрощает стыковку листов (укладка внахлест) и создает дополнительный декоративный эффект. Укладка профилированных листов производится по брусчатой обрешетке непосредственно или по слою пергамина (рубероида) с помощью специальных гвоздей. Возможна настилка профильных листов по старой рулонной и др. типам кровель. Одним из первых профилированных листовых материалов были асбестоцементные листы. Следом за асбестоцементными листами появились волнистые листы из оцинкованной стали, алюминия, пластмассовые листы (например, стеклопластиковые, ПВХ, поликарбонат и т.п.), битумно-картонные гофрированные листы – ондулин и его аналоги.
В последние годы появился новый вид листовых материалов со сложным профилем – металлочерепица.
3.3 Асбестоцементные кровельные листы
Асбестоцемент получают из смеси коротковолокнистого асбеста (15%) и портландцемента (85%). Асбестоцементные волнистые листы, часто называемые «шифер», показали себя долговечным (до 50 лет), технологичным и достаточно декоративным материалом. Они рекомендуются для кровель с уклоном более 12°; вес 1 м2 кровли – 10-14 кг. Шиферный лист обыкновенного профиля имеет размеры 1,2х0,7 м, высота гофра составляет 28 мм. Сейчас также можно приобрести шифер среднего (высота гофра 40мм) и высокого (51 мм) профиля, а размер таких листов колеблется от 1,75х0,98 м до 2,5х1,15 м. Интересен шифер "Новинка", окрашенный полимерфосфатными красками. Он позволяет придать домам более живописный вид по сравнению с традиционными серыми шиферными крышами. Работа с шифером чрезвычайно проста. Листы кладутся внахлёст и крепятся к обрешётке гвоздями с прокладкой из рулонного кровельного материала .
Для повышения долговечности и придания декоративности асбестоцементные листы покрывают окрасочными составами или окрашивают в массе. Одна из последних разработок ведущего производителя асбестоцементных изделий ЗАО «Красный строитель» (г. Воскресенск) – шифер «Новинка», асбестоцементные волнистые листы, окрашенные полимерфосфатной краской «Полифан» (коричнево-красный, зеленый, синий и др. цвета). Окрасочный слой снижает водопоглощение, повышает морозостойкость асбестоцемента и увеличивает сроки его службы в 1,3-1,5 раза.
3.4 Гофролисты с битумной пропиткой
Гофрированные листы на картонной основе с битумной пропиткой и декоративным покрытием лицевой поверхности производят многие фирмы под различными названиями: Онлайн, Евролайн, Ондура и др. Первенство в этой области принадлежит французской фирме «Ондулин», производящей уже более 50 лет материал под этим названием.
Ондулин – гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон и пропитанные битумом. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем на основе термореактивного (винил-акрилового) полимера и светостойких пигментов; цвета покрытия: красный, коричневый, зеленый и черный. Выпускаются листы с одинарной покраской, имеющие матовую фактуру поверхности, и с двойной («Ондулин Люкс»), имеющие более яркий цвет и большую долговечность. Ондулин, внешне напоминающий асбестоцементные листы, значительно легче их и лишен хрупкости. Размер листов Ондулина 2000х940 мм; толщина (2,7 ± 0,2) мм. Кровельное покрытие из Ондулина одно из самых легких – вес 1 м2 около 3
кг. Теплостойкость Ондулина не ниже 110°С. Минимальный уклон кровли из Ондулина составляет 6°. При уклонах от 6 до 10° Ондулин рекомендуется укладывать по сплошной обрешетке с продольным нахлестом не менее 300 мм, при уклоне от 10 до 15° его укладывают по брусчатой обрешетке с шагом 450 мм, а при больших уклонах – с шагом 600 мм. Благодаря малому весу и простоте монтажа Ондулин может использоваться как новое кровельное покрытие непосредственно по старому (например, рулонному и др.). Возможно использование Ондулина и для облицовки стен. Крепление листов во всех случаях осуществляется гвоздями с пластмассовыми прокладками. При необходимости листы легко режутся обыкновенной пилой или острым ножом. Ондулин используется в качестве кровельного покрытия в индивидуальном малоэтажном строительстве, сельскохозяйственном строительстве и в архитектуре малых форм во многих странах как с жарким, так и с холодным климатом.
3.5. Металлочерепица
По соотношению достоинств и недостатков металлочерепица намного уступает керамической черепице. Она имеет очень низкую шумоизоляцию, что при мансардной конструкции дома (а именно такая конструкция наиболее популярна в наше время, т.к. позволяет не терять ни метра полезного объема постройки) заставляет устраивать более мощную шумо- и одновременно теплоизоляцию. Ведь далеко не многим нравится засыпать под барабанный стук дождя по крыше или вой ветра. Теплопроводность металлочерепицы тоже высокая. Следовательно, хорошее утепление просто жизненно необходимо. Есть и еще одна особенность у этого материала, которую надо обязательно учитывать - это повышенное образование конденсата на нижней поверхности листов (точка росы располагается именно на этой поверхности). Образование конденсата вызывает, например перепад дневных и ночных температур. Конденсат при этом образуется в таких количествах, что его надо отводить наружу. А вот о том, что необходимо под слой металлочерепицы уложить гидроизоляционный слой и сами заказчики, и строители, как правило, не знают или забывают. То, что заказчик об этом не знает - это понятно, а вот строители просто обязаны об этом свойстве металлочерепицы знать и помнить. Монтаж дополнительного слоя гидроизоляции, конечно, вызовет дополнительные расходы ($1на квадратный метр) и нести эти расходы никто не хочет, но зато помогает избежать многих неприятностей при эксплуатации.
При креплении металлочерепицы волей-неволей приходится нарушать поверхностный защитный слой. А раз защитный слой нарушается, то создается потенциально коррозионно-опасная зона. Кроме того, у больших листов всегда большое линейное расширение, следовательно, при колебаниях температур будет идти постоянное расшатывание крепежа. То есть крепежные отверстия будут постоянно расширяться. Эти расширяющиеся отверстия со временем придется замазывать какой-то мастикой.
В качестве лицевого покрытия металлочерепицы разные фирмы используют окрашенные поливинилхлорид, полиэстер, пластизол и тому подобные полимерные материалы толщиной от 20 до 200 микрон. Причем, срок службы существенно растет с увеличением толщины и качества полимерного слоя.
Ряд западных фирм наладили производство металлочерепицы в России, например фирма "Раннила Талдом", дочернее предприятие финского концерна "Раутаруукки", производит металлочерепицу из материала и на оборудовании, поставленном из Финляндии. Объём российского производства составляет 10-20% от всей металлочерепицы, продаваемой фирмой в России. Ещё одна фирма, выпускающая металлочерепицу на оборудовании, закупленном у западных производителей, из материалов, изготовленных английскими и шведскими компаниями -промышленная компания "Металл Профиль". Металлочерепица выпускается 8 различных модификаций.
Медная кровля. Медная кровля всегда стояла особняком с учетом её высокой стоимости (> $20/м2). Тем не менее, такая кровля очень многим нравится - со временем она окисляется или покрывается слоем так называемой патины. Цвет патины - коричневый с зеленоватым отливом. К достоинствам этого материала относится его высокая коррозионная стойкость, но это достоинство сохраняется только при полном соблюдении правил монтажа. Нарушение этих правил, например наличие прямого контакта с железом или алюминием ускоряет коррозию настолько, что сводит на нет все преимущества. Это явление возникает, например, при использовании стальных гвоздей при монтаже кровли или установке мансардного окна "Велюкс" не с медным, а с алюминиевым окладом. Недостатки в части образования конденсата на внутренней поверхности кровли (что связано еще с большей чем у стали теплопроводность) этот материал имеет те же, что и металлочерепица, поэтому отдельно останавливаться на них не будем. К недостаткам всех без исключения металлических кровель надо отнести и то,что они обладают способностью накапливать статическое и атмосферное электричество. В связи с этим возникает настоятельная необходимость оборудования металлических кровель системой молниеотвода. Чтобы сделать практически вечную кровлю можно воспользоваться медной лентой. Для её изготовления используется медь с чистотой 99,9%. Толщина ленты 0,6 или 0,8 мм, а ширина 0,67 м. Монтаж таких кровель требует специальных навыков и оборудования. Со временем медные кровли темнеют, ЧТО придаёт даже недавно построенным зданиям налет "благородной старины".
4. Наборные или штучные кровельные материалы.
Следующая большая группа - наборные или штучные кровельные материалы. Самый известный и один из самых древних, исключая, конечно, солому, дранку и гонт, представитель этой группы - керамическая черепица.
Черепичные кровли делают уже очень давно, они чрезвычайно широко распространены в Европе и Азии. Привычная керамическая черепица долговечна, срок ее службы более 100 лет, экологически чиста, а сами кровли очень красивы. Но, делая черепичную кровлю, нельзя забывать, что вес 1 м2 покрытия составляет 40-70кг.
Черепица – плоские или фигурные плитки из обожженной глины. Они укладываются вручную по частой и мощной обрешетке. Рекомендуемые уклоны кровли 18-60° (в мансардах до 76°). Существует несколько основных видов черепицы: плоская ленточная и штампованная, голландская, татарская и др. Натуральный цвет черепицы – от терракотового до песочно-желтого. Может быть покрыта цветной глазурью.
Декоративность и долговечность черепицы создали ей некий ореол аристократичности: говорят, что “черепица стареет достойно, как хорошее вино”. На Руси, а затем и в России, керамическая черепица большой популярности не имела. Одна из причин отмечалась в словаре В. Даля: “Нашим морозом ее (черепицу) рвет”. В наши дни черепица по-прежнему один из самых престижных материалов. Это обстоятельство вызвало к жизни многочисленные материалы, имитирующие черепицу: цементно-песчаная черепица, металлическая, “мягкая”.
4.1 Мягкая черепица
В последнее время на крышах загородных домов можно увидеть покрытие из разноцветных тонких плиток прямоугольной или шестиугольной формы - это так называемая мягкая черепица. Она имеет стекловолокнистую основу с нанесенным на неё битумом, а поверх него минеральная присыпка, т.е. по строению она аналогична современным рулонным кровельным материалам. Размер такой черепицы составляет приблизительно 1 м на 300-350 мм при толщине 3-4 мм. Она укладывается внахлест на сплошную обрешетку. Крепление такого материала осуществляется гвоздями и за счет самоклеющегося слоя черепицы, который составляет 50-60% общей площади. В этом лучше использовать плитки прямоугольной формы, так как у них больше самоклеющаяся поверхность. Нужно отметить, что подобным материалам, по крайней мере, по двум причинам не нужна эластичность в такой степени, как рулонным. Во-первых, такие материалы поставляются и укладываются на кровлю в виде плоских листов небольшого размера (не надо разматывать рулон); и, во-вторых, при деформациях материала в процессе его службы на кровле, в свободно закрепленных плитках не возникает таких напряжений, как в огромных полотнищах кровельного ковра из рулонных материалов, приводящих к разрывам и деформациям ковра.
Битумная черепица (KATEPAL).
Размеры плиток - 90х41 (31) см. Нижний край плиток - фасонный, создающий после укладки впечатление чешуйчатого покрытия. Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускаются различными фирмами под различными названиями, в которых может встретиться не только слово "черепица", но и "гонт" или "шинглс". Как правило, это - листы размером (90-100) х (35-40) см, имитирующие 3-4 штуки черепицы (гонта) различной формы. Листы крепятся к обрешетке гвоздями, а соединение их друг с другом обеспечивают самоклеящиеся участки на их нижней поверхности. Не забывайте что по нормам монтажа кровель из битумно-полимерных плиток, обязательно нужен нижний водоизоляционный слой, который должен быть выполнен из рулонного кровельного материала.
Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически любого цвета: одноцветные или имитирующие "объемность" материала. Есть вариант плиток с лицевой поверхностью из металлической (медной или алюминиевой) фольги. Кровли из таких материалов удивительно декоративны. Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные материалы из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и деформации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение покрытия от внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли, вероятно, будет определяться снижением декоративности из-за потери цветной посыпки плиток. Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (обычно дощатая) обрешетка. Минимальный угол наклона кровли 10-12°, максимальный - не оговаривается, т.к. этим материалом можно покрывать даже примыкающие к крышам участки стен. При малых углах наклона (до 18°) под мягкую черепицу следует настилать один слой рулонного материала. Трудоемкость устройства кровельного покрытия невелика (вес 1 м2 покрытия всего 8-12 кг).