КРОВЛИ

Когда возникает необходимость устройства кровли на каком-либо строении (это относится и ко всем новым или существующим железнодорожным зданиям), то необходимо в первую очередь руководствоваться относительной экономичностью применения более или менее долговечной кровли, а не случайными соображениями. Взгляд на кровли железнодорожных зданий с высоты птичьего полета показывает, что они представляют собой большое разнообразие всех практически применимых типов кровель, не только обеспечивающих защиту зданий от действия стихий, но также хорошо гармонирующих с типом и конструкцией каждого здания.

Большое разнообразие типов кровель является также следствием необходимости приведения их в соответствие с архитектурой зданий и зависимости их от местных климатических условий. Все возрастающее применение принудительной вентиляции не только в рабочих помещениях, но и в станционных зданиях, откуда производится управление станционными операциями, а также непрерывно растущая стоимость топлива выдвинули настоятельную необходимость устройства изолирующей кровли. Это обстоятельство является добавочным фактором, который необходимо учитывать при выборе материала для кровли. Успехи в развитии противопожарных средств и применение автоматически действующих спринклерных систем также показывают, что экономические расчеты как с точки зрения первоначальных капиталовложений, так и в части учета последующих расходов на содержание кровли являются несколько более сложными, чем простой подсчет рентабельности применения того или другого кровельного материала, в зависимости от его долговечности.

Выбор кровельных материалов. Для покрытия железнодорожных зданий применяют следующие кровельные материалы: 1) рулонные битумные кровли на войлочной или парусиновой основе; 2) оцинкованные или никелированные железные листы и алюминиевые листы; 3) асбестовые и асфальтовые плитки; 4) глиняную, шиферную, цементную, гипсовую и асбестовую черепицу; 5) деревянную дранку и гонт; 6) рулонные материалы; 7) строительный картон. Вместе с этими кровельными материалами применяют и специальные материалы для гидроизоляции, которые также рассматриваются в этой главе. Выбор материала для кровли, с учетом изложенных выше условий, определяется назначением здания, крутизной ската крыши и требованиями противопожарной безопасности. Условиями, определяющими срок службы кровли, обычно являются, кроме того, жесткость стропил, поверхность обрешетки, вид гидроизоляции, соответствие того или другого типа кровли местным условиям и способ прикрепления кровельного материала к обрешетке.

Проектировщики, строительные контролеры и производители работ обладают многочисленными источниками информации о работе различных типов кровель и располагают практическими методами и возможностью показа, как применить тот или другой кровельный материал, чтобы выдержать конструкцию кровли, требуемую строительной формой. Американское общество испытания строительных материалов разработало технические условия на кровельные материалы и методы контроля за их производством. В дополнение к этому AREA разработало технические условия на различные типы кровель и их устройство. Кроме того, еще одним источником сведений в этой области могут служить руководства, издаваемые фирмами.

Новые кровельные материалы. Промышленные фирмы готовят много новых кровельных материалов хорошего качества, предлагаемых ими для покрытия железнодорожных зданий. В число этих материалов входит готовая опалубка и термоизоляция. При устройстве термоизоляции поверх опалубки атмосферное тепло, или тепло от прямого нагрева солнечными лучами, не проходит сквозь опалубку, что может служить причиной сильного нагрева верхних слоев кровли. Это может потребовать внесения изменений в Технические условия на устройство кровель, особенно для крыш с крутизной ската более 8 см на 1 м.

Перекрытие кровли, первоначально уложенной поверх термоизоляционного слоя, представляет нелегкую задачу. Часто при устройстве кровли забывают о необходимости применения для этого материалов, поддающихся замене в случае возможного изменения условий эксплуатации здания, например в случае установки дизеля в помещении, откуда необходимо удалять отработавшие горячие газы, не допуская их к кровле. В результате это может вызвать необходимость в непредвиденных расходах на снятие термоизоляции крыши и замену кровли. Если можно ожидать большого движения по крыше, то термоизоляцию лучше помещать в хорошо проветриваемом пространстве ниже опалубки, например поверх подшивных потолков.

Гарантии. Если рулонные кровли настилаются подрядчиком, то необходимо получить гарантии как на кровельные и изоляционные материалы, так и на выполнение работ квалифицированными рабочими. Обычно такая работа сдается специальному подрядчику по покрытию кровель, рекомендованному фирмой. Интересно отметить, что некоторые фирмы не берут подрядов на покрытие кровель на Тихоокеанском побережье, так же как и в штатах Аризона и Юта. Одна из этих фирм не принимает работ по покрытию зданий, на которых сохранились две или три старые кровли. Чтобы сдать подряд на покрытие таких зданий, необходимо сначала полностью снять старые кровли.

Новый рулонный кровельный материал. В последнее время в употребление вошел новый тип рулонной кровли, изготовленной из неорганического искусственного волокна —из стеклянных нитей, покрытых битумом. Этот тип кровли является подражанием гидроизоляции, применяемой на взлетных дорожках уже в течение 10 лет. Сетчатую ткань укладывают на крыше в один слой; по краям ткань прочно приклеивают к опалубке битумом, после чего резиновым валиком накатывают на ткань первый слой разогретого битума. Битум проникает сквозь сетку, охватывает стеклянные волокна и приклеивает сетку к опалубке. Поверх первого слоя всю поверхность кровли покрывают еще одним слоем битума. Говорят, что такая кровля может прослужить 10 лет без ремонта. Другой тип кровли из стеклянного волокна предназначен для ремонта крыши, пострадавшей от непогоды. Стеклянная ткань соткана из нитей, уложенных крест-накрест. При укладке ткани ее заливают жидким битумом, разбрызгивая его поверх ткани или смазывая щеткой. Утверждают, что при таком способе битум прилипает как к влажной, так и к сухой поверхности.

Комбинированная кровля. Этот тип кровли соединяет в одном элементе опалубку и кровельное покрытие. Такая кровля изготовляется из металла, асбестового волокна или в виде цементных плит.

Из металлов для кровли применяются сталь, алюминий, цинк, медь и различные сплавы. Кровля из оцинкованных гофрированных стальных листов давно применяется для покрытия небольших зданий и промышленных строений (рис. 22). Эта кровля требует частой окраски, если только листы не слишком сильно разъедены ржавчиной. Такие листы укладывают на скатах не положе чем в 1/6. Для продления срока службы стальных листов их покрывают сверху асбестовой изоляцией; для этого асбестовое волокно вгапливают в цинк при покрытии им поверхности стального листа, после чего на поверхность листа наносят под давлением слой битума. Для прикрепления стальных листов к обрешетке применяют специальные типы крепления: скобы, болты со специальными головками и пропитанные битумом шайбы из асбеста или подобных ему материалов, которые служат изоляцией около отверстий для болтов и гвоздей.

По сравнению с другими металлами цинк и алюминий обладают значительными преимуществами в кровельном деле, так как лучше сопротивляются коррозии. Алюминиевые листы имеют небольшой вес, уменьшая таким образом нагрузку на крышу. При сплаве с другими металлами алюминий повышает сопротивление сплава коррозии. При покрытии зданий, расположенных на берегу моря, или в местах, подверженных непосредственному воздействию солевых растворов, алюминиевые листы окисляются.


Однако это не может заметно ослабить их прочности. В случае применения для покрытия прилегающих крыш других металлов, находящихся в непосредственном контакте с алюминиевой кровлей или сбрасывающих на нее отводимую ими воду, необходимо принять меры против гальванического окисления.

Волнистые цинковые листы с успехом применяются для покрытия как железнодорожных, так и промышленных зданий. Фирмы, поставляющие рольный цинк, изготовляют для этого листы из специального сплава цинка с различными металлами. В период эксплуатации на поверхности цинка образуется высокопрочный защитный слой, который в обычных условиях не разрушается. Прикрывая металл от ржавчины и других видов коррозии, этот защитный слой обладает тем же коэффициентом расширения, что и сам цинк, почему при колебаниях температуры он не шелушится; кроме того, он обладает огнестойкостью. Цинк можно безопасно применять в непосредственном контакте со свинцом, оловом и алюминием. В точках контакта с другими металлами, кроме перечисленных, необходимо укладывать изоляцию во избежание возможного электролитического действия.

В последнее время на рынке появился новый материал, который в течение длительного времени служил предметом исследования его свойств в отношении коррозии. Это стальные листы холодной прокатки с алюминиевым покрытием. Этот материал соединяет в себе свойства, которыми ни сталь, ни алюминий, отдельно взятые, не обла- дают. Установлено, что такие листы обладают противокоррозийными и теплоотражательными свойствами алюминия с одной стороны и строительной прочностью стали— с другой. Температурный коэффициент расширения таких листов составляет всего половину коэффициента расширения алюминия, вследствие чего при стыковании покрытия из таких листов действуют более слабые выдергивающие усилия или более слабое давление на гвозди, заклепки или болты; вместе с тем это покрытие обладает такой же огнестойкостью, как сталь. Такие листы делают гофрированными и достаточно прочного сечения, так что сближения обрешетки не требуется. Стальные листы можно приваривать к стальной обрешетке.

Кровли из плоских листов. На плоской опалубке укладывают кровлю из медных, оловянных, цинковых и алюминиевых листов и из различных сплавов, прикрепляя их гвоздями, скрепками или каким-либо другим способом. Для сращивания таких листов применяют обычные типы стыкования, в том числе стыки внахлестку и впритык. При стыках внахлестку применяют специальные скрепки и скобки, а листы пришивают гвоздями. Аналогично закрепляют кровлю на коньке, ребрах, фронтонах и свесах крыши. На крышах с пологими скатами часто производят пропайку стыков. На крутых крышах пропайка не применяется. Стыки впритык перекрывают планками, которые пришивают в направлении от конька к свесу крыши. Планки пришивают также по коньку крыши и на фронтонах. Листы из некоторых металлов, например из цинка, укладывают по толстому защитному слою пропитанного водонепроницаемого картона. Необходимо подбирать картон, дающий нейтральную химическую реакцию, так как некоторые сорта картона образуют кислоты, разрушающие металл. Нельзя также укладывать цинковую кровлю по опалубке из секвойи, кедра и дуба, так как эти сорта древесины содержат кислоты, которые выделяются при увлажнении и разрушают металл. При покрытии по опалубке из этих сортов леса цинковые листы изолируют битумной обмазкой.

Листы из медно-никелевого сплава являются одним из самых долговечных кровельных материалов. Их применяют обычно для покрытия больших вокзалов с куполами, арками и сложными формами крыши.

Для таких кровель вопросы температурного расширения и сжатия представляют серьезную проблему, а устройство их требует внимательный проработки проекта и применения квалифицированной рабочей силы для выполнения работ с тем, чтобы не допустить течи. Кровля этого типа имеет наиболее высокую строительную стоимость. Однако медные листы и при кровлях из других металлов часто применяют для покрытия коньков в качестве гидроизоляции, для устройства водосточных желобов и воронок. В целях предосторожности при устройстве плоской кровли любого типа необходимо предусматривать возможность температурного расширения и сжатия листов. Во многих случаях этого можно достигнуть, применяя конструкцию кровли со стыками.

Кровли из готовых цементных плит. Для покрытия кровли во многих случаях применяют готовые цементные плиты разного размера и формы. Наиболее распространенными типами являются плоские и желобчатые железобетонные плиты. Обычно такие плиты имеют ширину 0,60 м и длину от 1,52 до 1,83 м. Желобчатые плиты имеют длину до 2,44 м. Толщина плит колеблется от 3,8 до 9,5 см в зависимости от сечения балок и пролета между ними. В главе, посвященной зданиям индустриального изготовления, рассматривается устройство пола и крыши из плит, приготовленных из предварительно напряженного железобетона, с укладкой их на место при помощи кранов. Эти плиты тоньше, чем обычные плоские плиты, набиваемые на месте, и имеют то преимущество, что их формовка, армирование и укладка бетона производятся на земле. В кровельном деле существует и другое применение предварительного напряжения. На предварительно вытянутую проволоку нанизывают впритык глиняную черепицу. Таким образом с успехом связывают ряды черепицы до 9,15 м длиной, после чего их укладывают на крышу.

Асбестоцементные листы. Для покрытия кровли широко применяют плоские и гофрированные асбестоцементные листы. Для изготовления таких листов асбестовое волокно смешивают с раствором портланд-цемента и из этой массы под большим давлением прессуют плотные листы, обладающие высокой прочностью, жесткостью и долговечностью. Эти листы хорошо противостоят нагреву солнцем, водонепроницаемы, не подвержены коррозии и не требуют окраски. Гофрированные листы обычно имеют ширину 107 см и длину от 15 до 335 см со ступенями через 15 см; толщина листов 0,95 см и вес 1 мг около 20 кг. Плоские листы имеют различную толщину, но они редко применяются при кровельных работах. Такие листы поддаются сверловке и распиловке, прикрепляют их болтами, шурупами, скобками и тому подобными приспособлениями. Для покрытия конька крыши, угловых выступов, слуховых окон и т. д. применяют плитки специальных профилей.

При покрытии кровли гофрированными листами стыки, устроенные внахлестку, промазывают особой мастикой. Около коньков, параллельно им, вдоль верхнего края листа укладывают слой пластичного материала, имеющего ту же форму, что и гофрированный лист, так что этот слой совпадает с желобами и выступами конькового листа. Последний прочно прикрепляется к опалубке специальными изогнутыми болтами.

Гидроизоляция в местах примыкания строительных элементов. Хорошая гидроизоляция в местах примыкания кровли к конструктивным выступам здания имеет такое же важное значение для обеспечения долговечности кровли, как и устройство самой кровли. При покрытии кровли гидроизоляцию укладывают около выступов стен, дымовых труб, вентиляционных отверстий, слуховых окон, люков и температурных швов, а при рулонных кровлях также на ребрах крыши и по краям покрытия. При проектировании гидроизоляции проектировщик должен иметь в виду пять основных правил:

1) подобрать долговечность материала для гидроизоляции в соответствии со сроком службы стен здания;

2) учитывать возможность коррозии и разрушения материала гидроизоляции в зависимости от: а) местных климатических условий и б) воздействия материала стен;

3) оценить пригодность материала гидроизоляции с точек зрения: а) сопротивления растяжению при сверловке, б) достаточной гибкости, чтобы заполнить неровности основания, на которое он укладывается, в) сопротивления выдавливанию при прижатии к стене;

4) уложить гидроизоляцию так, чтобы не допустить выпуска воды на слабых участках стены;

5) обеспечить устойчивость стены выше сквозного слоя гидроизоляции, прорезающей стену, применением всякого рода болтов, схваток и др.

Виды гидроизоляции. Для гидроизоляции как изготовляемой на месте строительства, так и выпускаемой промышленностью применяют металлические листы, картон с металлическим покрытием и ткань. Большая часть гидроизоляции, выпускаемой промышленностью, запатентована и известна в продаже под разными фирменными наименованиями. Гидроизоляция из ткани применяется с различными добавками для придания ей прочности. Гидроизоляцию как из металла, так и из ткани применяют в различной формовке (или специально приготовленную), с тем, чтобы обеспечить плотное прилегание к каменной кладке.

Гидроизоляция, укладываемая вдоль парапетных стен, подвергается наибольшим напряжениям по сравнению со всеми другими местами. В каждой стене, независимо от ее толщины, возникают напряжения, обусловленные разностью температур с внешней и внутренней ее сторон. При изоляции сверху температурные напряжения могут уменьшиться в плитах кровли, но не в парапетной стене. Существенно важным является прочное прикрепление парапетных стен к основным стенам здания. Если известно, что такое закрепление сделано, то гидроизоляция, укладываемая вдоль парапета, должна рассчитываться на максимальное усилие растяжения или сжатия, какое может возникнуть в случае образования в стене трещин. Не надо обладать сстрой наблюдательностью, чтобы заметить большое количество смещенных парапетных стен на крышах зданий.

БАРЫКОВА Н.Г., ГЛУЗМАН И.С. АМЕРИКАНСКАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ — М.: ТРАНСЖЕЛДОРИЗДАТ, 1959.

на главную