Кровельный щит для наклонных крыш - RU2052039C1
Код документа: RU2052039C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к строительству, в частности к кровельным щитам для наклонных крыш.
Обычные крыши, в общем, имеют стропильную ферму из деревянных висячих стропил и обрешеток, которая поддерживает кровельное покрытие.
Такая стропильная ферма относительно с большими затратами должна быть изготовлена плотниками. Растущий дефицит на рабочих этой специальности и общее стремление рационализировать строительство жилых домов усиливает требование создания индустриально изготовленных крыш.
Из выкладного описания заявки ФРГ 3210607 известно изготовление кровельных щитов для наклонных крыш в виде пустотелых плит из бетона. Так как кровельный щит наряду с собственным весом несет также вес кровельного покрытия, а также вес от снеговой нагрузки, то бетонная плита должна выполняться очень толстой с тем, чтобы выдерживать эти нагрузки с соответствующей надежностью. Поэтому известный кровельный щит очень тяжел и как при транспортировке от завода к месту строительства, так и при монтаже на месте строительства относительно труден в обслуживании.
Задача изобретения состоит в том, чтобы получить кровельный щит для наклонных крыш, который имеет небольшой собственный вес, но несмотря на это обладает высокой стабильностью и высокой несущей способностью. При этом кровельный щит должен быть экономичен при изготовлении, просто и быстро укладываться, а также отличаться хорошей теплоизоляцией.
Поставленная задача решается путем того, что плита выполнена с арматурой, которая имеет расположение внутри плиты сплошные (сквозные) нижние пояса и выступающие из плиты вверх ребра, причем по меньшей мере часть арматуры, выступающая из плиты, выполнена из коррозионноустойчивой стали или предусмотрена с коррозионной защитой, кроме того плита между ребрами соответственно покрыта по плоскости изолирующим материалом и арматура выше изолирующего материала имеет элементы для крепежа, к которым могут крепиться поперечные балки в качестве опорной (нижней) конструкции для кровельного покрытия.
Преимущество изобретения состоит, во-первых, в том, что арматура воспринимает существенную часть усилий, действующих на кровельный щит, так что плита может выполняться тонкостенной и однослойной и соответственно может легко транспортироваться и обслуживаться. Во-вторых, изобретение позволяет вернуться в части плиты к давно испытанной при сооружении потолков конструкции. В то время как она там функционирует в качестве нижней опалубки для подлежащего заливке на месте строительства бетона, то по изобретению она модифицирована для применения в качестве кровельного щита путем того, что она больше не функционирует в качестве щита опалубки, а используется в качестве держателя для кровельного покрытия. При этом в остальном обычная арматура в виде решетчатой фермы должна быть заменена такой же арматурой с защитой от коррозии, в частности оцинкованной арматурой, а полость между выступающими вверх ребрами заполняется изолирующим материалом. Благодаря этому получается кровельный щит, который является самонесущим и может проходить без промежуточной опоры по всей высоте чердака и который больше не требует обычной до сих пор установки стропил из прогонов и стропилин. Чтобы кровельный щит также имел достаточную прочность в поперечном направлении, в плиту рационально заделаны проходящие перпендикулярно к нижнему поясу ригели. Вместо них могут приниматься во внимание решетчатые маты.
Особенно целесообразно, когда выступающую из плиты арматура проходит вдоль ската крыши. При этом нижний пояс, охватываемый материалом плиты, воспринимает растягивающие усилия, в то время как выступающее вверх ребро воспринимает изгибающие моменты и сжимающие усилия и одновременно несет крепежные элементы для кровельного покрытия.
Для того, чтобы выступающие части крыши вызывали небольшие потери тепла, рекомендуется, чтобы плита в зоне свеса крыши имела проходящую поперек прорезь, заполненную изолирующим материалом и пересекаемую арматурой. Для той же цели плита может также иметь в зоне ветровой фронтонной доски проходящую вдоль ската крыши прорезь, которая также должна быть заполнена изолятором и пересечена арматурой, проходящей в этом случае поперек. Целесообразно в этих двух случаях арматура имеет нижний пояс и верхний пояс.
Для анкеровки кровельного щита оказалось рациональным, чтобы он в зоне своего прилегания к свесу крыши имел по меньшей мере одну металлическую опорную поверхность, которая сопрягается со смонтированной на потолке опорной. Эта опора может иметь цилиндрическую контактную поверхность с горизонтальной осью для облегчения поворота кровельного щита на желательный угол наклона. Кроме того, опора может юстироваться горизонтально и/или вертикально, чтобы еще, пожалуй, выставить кровельный щит.
В этой связи особенно желательно, когда опорная поверхность без выступающих частей в пазу плиты входит в эту опору, а именно, приблизительно, в вертикальном центре плиты. Это упрощает транспортировку и хранение кровельных щитов. Кроме того, благодаря этому имеется только одна опорная точка для каждого кровельного щита, что упрощает его монтаж, а также выравнивание.
В качестве арматуры пригодны, например, Т-образные несущие элементы, нижний пояс которых залит в плиту. Но особенно рациональна арматура их решетчатых несущих элементов, в которых ребро образовано стержневым элементом, проходящим наклонно, преимущественно под углом приблизительно 45о между верхним и нижним поясом, потому что тогда можно обратиться к уже имеющимся установка для изготовления армированных панельных перекрытий.
Для закрепления поперечных несущих элементов могут применяться угольники, скобы, проушины или т.п. в которые вкладываются или вставляются обрешетины.
При использовании металлических материалов крепежные элементы могут привариваться, при других материалах применяют привинчивание или т.п.
Для использования кровельной черепицы различной формы и величины желательно, чтобы арматура на своей верхней кромке или наружной стороне своего верхнего пояса несла параллельно самой себе деревянную рейку. Благодаря этому может быть легко отрегулировано на месте строительства расстояние между поперечными несущими элементами, в особенности, обычными обрешетинами.
Также возможно так выполнить крепежные элементы, что они сами функционируют в качестве поперечных несущих элементов. Это является недорогим вариантом.
Предлагаемый кровельный щит из-за своей гладкой нижней стороны особенно пригоден при отделывании мансард. В этой связи рекомендуется особо высококачественная теплоизоляция. Для этого в качестве особо желательного указывается на применение не обычных изолирующих матов, а на создание изоляции путем непосредственного вспенивания на панели. Благодаря этому оптимально охватываются выступающие вверх из панели элементы стержней.
Часто поверхность крыши так велика, что она не может быть перекрыта единственным кровельным щитом. В таких случаях желательно, чтобы кровельный щит по своим боковым сторонам имел элементы, в особенности забетонированные металлические элементы для прочного и компактного соединения с соседним щитом. Так становится возможным образование статически однородной плоской системы в качестве поверхности крыши.
Чтобы стабильно опереть кровельные щиты в зоне конька, панели в этой зоне могут быть выполнены в виде зубцов, так что они там перекрываются с контрдеталью и взаимно опираются. При этом вкладываемые друг в друга панели могут также прочно соединяться друг с другом с помощью соответствующей скобы или с помощью согласованного сварного основания. Как на коньке, так и по бокам крепежные элементы для соединения с соседними панелями должны быть так забетонированы, что они соосны с контуром панели. Они изготавливаются преимущественно из коррозионностойких материалов.
Предлагаемый кровельный щит в средней зоне также может иметь проемы, в которые может вставляться слуховое окно или четырехугольное слуховое окно или с помощью которых через крышку могут быть проведены дымовая труба, вентиляционная труба или штанга для антенны.
На фиг. 1 изображен принципиальный эскиз дома, покрытого кровельными щитами; на фиг. 2 сечение крыши из кровельных щитов; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 альтернативные исполнения кровельных щитов; на фиг. 6 сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг 7 вид снизу на сварное основание, сечение В-В на фиг. 6; на фиг. 8 вид сверху на вырыв кровельного щита в зоне фронтона и свеса крыши.
На фиг. 1 приведен принципиальный эскиз дома 1, чья стропильная конструкция собирается из кровельных щитов 2. Видно, что кровельные щиты 2 могут применяться как для простой двускатной крыши, так и для других форм крыши (шатровой крыши и т.д.).
В представленном примере несколько кровельных щитов 2, которые соответственно в виде единой детали проходят от конька 3 до кромки 4 свеса крыши, расположены плотно рядом друг с другом. Однако также возможно изготовить кровельные щиты, которые в виде единого целого проходят по всей ширине крыши.
На фиг. 1 в одном из кровельных щитов 2 выполнено четырехугольное слуховое окно 5, а также присоединена вспомогательная крыша 6 пристройки.
Выкружки (желобки) 7 и 8, возникающие соответственно в местах стыка четырехугольного слухового окна 5 и вспомогательной крыши 6 с кровельными щитами 2, в противоположность к обычным стропильным конструкциям не должны выполняться с отдельной балкой, Эти балки становятся излишними из-за самонесущей структуры панели кровельного щита 2.
Кровельный щит имеет опорный корпус (см. фиг. 2) в виде панели 9 (плиты) из бетона или легкого бетона, которая армирована в соответствии со статическими требованиями и проходит в основном в виде целиковой детали, от конька 3 до кромки 4 свеса крыши. На коньке 3 панель 9 выполнена зубчатой и опирается на свою сопряженную деталь 10, лежащую на другой стороне крыши, причем соответственно выступающий зуб на панели 9 входит с зацеплением в сопряженную впадину на детали 10 и наоборот. Не показано возможное скрепление панели 9 с сопряженной с ней деталью 10 с помощью заделанного в бетон сварного основания. На другом конце панель 9 имеет по меньшей мере одну расположенную в выемке забетонированную металлическую опорную пластину 11, взаимодействующую с опорным башмаком 12. Чтобы иметь возможность выставить панель 9, опорный башмак 12 имеет установочный болт 13, с помощью которого через металлическую пластину 11 может регулироваться позиция панели 9.
Опорный башмак 12 может регулироваться в вертикальном направлении, чтобы скомпенсировать неровности верхней кромки 14 стены, к которой закреплен башмак. Обычно выбирается в качестве опорной (эталонной) величины положение наиболее высоко расположенного опорного башмака и все другие башмаки затем выставляются по нему с помощью установки подкладок под башмаки.
Для горизонтальной регулировки опорный башмак 12 выполнен с продольным отверстием 15, сопрягаемым с анкерным болтом 16, выполненным в кромке 14 стены или в потолочном перекрытии 17. На анкерном болте 16 находится гайка 18, которая давит на шайбу 19, предусматриваемую для отверстия. Шайба 19 с геометрическим замыканием соединяется с опорным башмаком 12 с помощью подробно непоказанной насечки и таким образом его фиксирует.
Верхняя кромка 14 стены может (как в представленном примере) закрываться потолочным перекрытием 17 или стена может быть продлена за перекрытие 17 и может образовать полуэтаж под крышей, несущей опорный башмак 12 и тем самым крышу. Но в рамках изобретения можно отказаться от отдельных регулируемых опорных башмаков и вместо них осуществить опору на стальную ферму, проходящую по всей ширине крыши, так что нужно нивелировать и горизонтально устанавливать только эту стальную ферму. В качестве опоры тогда достаточно иметь металлический блок, выступающий вверх и входящий в соответствующие выемки бетонной панели и там сопрягаемый с опорной поверхностью, отливаемой в бетонной панели.
Панель 9 выполнена с арматурой из нескольких расположенных параллельно решетчатых ферм 20, нижний пояс 21 которых проходит соответственно внутри панели и со всех сторон окружен бетоном панели, а ее ребро собрано из отдельных стержней 16, которые прочно приварены к нижнему поясу 21 под углом приблизительно 45о и выступают из панели. Нижние пояса соединены с поперечными стержнями (не показаны), так что панель армирована в продольном и поперечном направлениях.
На верхнем конце стержни 22 несут проходящий по прямой линии верхний пояс 23, на котором закреплены с жестким расстоянием друг от друга поперечины 24, которые несут кровельное покрытие. Кровельное покрытие может быть выполнено из кровельной черепицы или других элементов, которые подвешиваются на поперечины 24 или накладываются на них. При обычном черепичном покрытии поперечины образуются из обычных деревянных обрешетин. Поперечины 24 прибиваются к деревянным рейкам 25, проходящим параллельно к верхнему поясу 17, выполненному в виде гофрированного стального листа (см. фиг. 2 и 3). Эта конструкция имеет то преимущество, что позиция отдельных поперечин 24 может еще изменяться на месте строительства.
В зоне конька кровельный щит несет вентиляционную трубу 26, которая делает возможной зоны под кровельным покрытием. Кроме того, кровельный щит несет на кромке 4 свеса крыши доску 27, закрывающую торец щита, с помощью которой кровельный щит получает оптическую отделку.
На верхней стороне панель 9 покрыта изолирующим материалом 28, который наносится преимущественно путем вспенивания, в результате стержни 22 арматуры также закрываются изолирующим материалом. Слой изоляции может проходить по всей высоте ребристой фермы, но он может также оканчиваться ниже верхнего пояса 23 в соответствии с физическими требованиями к сооружению.
Как показано на фиг. 2, к нижнему концу изолирующего слоя 28 присоединена изолирующая вставка 29, вставленная в панель 9 и в зоне свеса крыши, а под ней находится изолятор 30 стены. Тем самым дом кругом и без зазоров охвачен изоляцией. Благодаря изолирующей вставке 29, проходящей в зоне опоры панели 9 на торце стены 14 по всей ширине панели, достигается теплотехническая развязка части 31 панели 9, выступающей на свободу. Таким образом панель 9 не может отводить никакого тепла из чердака через свою часть 31 в окружающее пространство. Для той же цели оконечные панели 9 имеют в зоне фронтона прорезь, проходящую в направлении наклона крыши, которая заполнена изолятором 32. На фиг. 6 видно, что благодаря этому эффективно изолируются от остальной части крыши охлаждаемые свесы крыши.
В обоих случаях существенно, что арматура проходит через изоляцию 29 и 32, чтобы держать свесы крыши. При этом в случае свеса крыши со сторон, где проходят водосточные желоба, применяется все равно уже имеющаяся арматура. Относительно свесов со стороны фронтона в панель 9 должна быть забетонирована проходящая поперек арматура. На фиг. 6 от нее соответственно видны части верхнего пояса 33.
На фиг. 4 предлагается другой вариант закрепления поперечин 24. К верхнему поясу 23 решетчатой фермы 20 приварены на фиксированном расстоянии крепежные элементы для поперечин. В представленном примере речь идет об изогнутых стальных полосах 34, в которые вставляются проходящие поперек (панели) обрешетины.
На фиг. 5 и 6 показано дополнительное исполнение возможностей конструкции крыши.
С помощью выполненного из круглой стали верхнего пояса 23 зафиксирована деревянная рейка 25, которая несет функционирующую в качестве опорной крыши обрешетку 35, покрытую слоем кровельного картона 36. На этом кровельном картоне закреплена промежуточная обрешетка 37, которая снова несет поперечины 38.
В представленном здесь примере показанные поперечины выполнены из изогнутых балок из листовой стали, которые проходят по всей ширине панели и могут быть применены для навешивания кровельной черепицы как и обычные обрешетины из дерева.
Существенно более желательной по цене конструкция становится тогда, когда верхний пояс 23 имеет открытый вверх U-образный профиль, в который вставляются деревянные рейки 25, к которым непосредственно прибиваются поперечины 24. U-образный профиль при этом может непосредственно функционировать в качестве верхнего пояса, т.е. заменять прежний сжатый стержень. Но вместо этого U-образный профиль может быть также приварен к верхнему поясу ребристой фермы.
На фиг. 6 и 7, кроме того, представлен стык между двумя смежными панелями 9 и 39. Чтобы получить жесткое соединение между панелями 9 и 39, обе панели 9 и 39 имеют выполненные на своих боковых кромках сварные короба 40 и 41, которые при собранных панелях точно прилегают друг к другу и стыкуются своими кромками впритык друг к другу, так что они могут быть прочно соединены сварным швом 42. Открытая к внутренней стороне крыши и образованная сварными коробами полость может быть дополнительно заштукатурена.
Чтобы облегчить работу с панелями во время их монтажа на стропилах, рекомендуется прервать изоляцию недалеко от боковых кромок панели. Благодаря этому панели могут лучше захватываться и направляться персоналом. Также тогда будут лучше доступны подлежащие сварке друг с другом соединительные элементы, например сварные короба 40 и 41. Затем после сварки эта изолированная зона над стыком заполняется изолирующим материалом и, наконец, монтируются поперечины 24, например обычные обрешетины, на крепежные элементы верхнего пояса. Целесообразно подготовить кровельный щит уже при изготовлении для дальнейшего монтажа водосточного желоба, Для этого панель 9 в зоне свеса крыши имеет несколько проходящих в поперечном направлении последовательно друг за другом крепежных элементов, которые соосно забетонированы в панель, целесообразно на ее нижней стороне. Эти крепежные элементы выполнены преимущественно из оцинкованной стали, высококачественной стали или других нечувствительных к коррозии материалов.
Настоящее изобретение позволяет осуществить чрезвычайно экономичное и быстрое сооружение крыш. Экономится до сих пор необходимый монтаж системы стропил из прогонов и стропилин, имеется выполненная на кровельном щите изоляция, которая в значительной степени готова уже при изготовлении щитов, и имеется плоская пригодная для обклейки обоями нижняя поверхность кровельного щита.
Реферат
Использование: в кровельных щитах для наклонных крыш. Сущность изобретения: кровельный щит выполнен из бетонной панели и функционируется в качестве опоры для кровельного покрытия. Панель выполняется с арматурой, которая имеет проходящий внутри панели нижний пояс и выступающее вверх из панели ребро, а выше верхней поверхности панели имеет крепежные элементы, на которых могут быть закреплены поперечины в качестве опорной (нижней) конструкции для кровельного покрытия. 22 з. п. ф-лы, 8 ил.
