Конструкция железобетонной кровли и способ ее ремонта
Конструкция железобетонной кровли и способ ее ремонта относятся к области строительства и могут быть использованы при возведении и эксплуатации различных зданий и крытых сооружениях, в т.ч. сложных в плане. Для снижения материалоемкости, приведенной стоимости, повышения надежности и долговечности, улучшения эксплуатационных качеств, исключения из конструкции кровли водосборных лотков и нащельников кровлю выполняют из монолитного железобетона. Вся площадь кровли делится на большие наклонные секции (картины), размеры и форма которых в плане определяются величиной допустимых температурных деформаций и конфигурацией объекта в плане. Секции имеют по периметру сверху обрамляющие ребра, а снизу - ребра жесткости, в каждой секции имеется одна или несколько водосборных воронок.
Способ ремонта железобетонной кровли заключается в том, что для устранения повреждений и дефектов используются обмазочные составы в виде цементно-водной эмульсии или цементно-песчаного раствора с активными химическими добавками проникающего действия, способствующими заполнению (залечиванию) в бетоне пор, трещин и других повреждений.
Полезная модель на конструкцию железобетонной кровли и спсоб ее ремонта относится к области строительства и может быть использована при возведении различных зданий и сооружений. Известны железобетонные кровли над холодными «открытыми» и «теплыми» чердаками, выполненные из сборных железобетонных элементов (кровельных плит, водосборных лотков, нащельников и других) в зданиях с внутренним водостоком [1]. Известны также сборные железобетонные кровли для малоэтажных зданий с наружным водостоком [1]. Наиболее близкими к полезной модели аналогом являются сборные железобетонные кровли с холодным «открытым» или «теплым» чердаком [1]. Недостатком всех указанных кровель является большое количество типов сборных элементов малого размера (кровельные плиты, водосборные лотки, нащельники и другие). В результате возникает необходимость в создании большого количества соединений, стыков на кровле, которые являются потенциально опасными местами для образования протечек в кровле. Это снижает надежность и долговечность таких кровель, приводит к увеличению расходов на их контроль, содержание и ремонт. Изготовление сборных железобетонных элементов для таких кровель связано с дополнительными капитальными затратами на строительство специальных заводов по производству элементов, с расходованием технологических энергоресурсов, рабочей силы и покупкой оборудования Кроме того, сборные железобетонные элементы выпускаются строго заданных размеров с учетом строительства зданий и отдельных блок-секций по типовым проектам. В связи с развитием строительства зданий по индивидуальным проектам со сложными геометрическими формами в плане сборные железобетонные кровли не находят практического применения.
Задача (цель), на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности и долговечности железобетонной кровли, а также возможности применения кровли в зданиях и сооружениях различных по сложности в плане.
Для решения задачи полезная модель обеспечивает получение нескольких технических результатов: сокращение количества соединений, стыков в кровле; снижение расходов герметизирующих материалов в стыках; избавление от нащельников и водосборных лотков; возможность получения кровли со сложной геометрической формой в плане; повышение водонепроницаемости, прочности бетона на кровле; получение универсальной конструкции железобетонной кровли, которая может применяться в крышах зданий с проходным холодным, «открытым» и проходным «теплым» чердаком с закреплением утепляющего слоя к нижней внутренней поверхности монолитной железобетонной кровли, а также совмещенной кровле (крыше); использование поверхности кровли в качестве дополнительной полезной площади для создания различных площадок и других целей.
На фиг.1 изображен фрагмент конструкции монолитной железобетонной кровли в плане с организованным водостоком; на фиг.2 показан поперечный разрез 1-1 кровли, расположенной над холодным «открытым» проходным чердаком с вентиляционной монолитной шахтой, совмещенной с выходом на кровлю; на фиг.3 показан разрез 2-2 конструкции упругого деформационного стыка между продольными ребрами смежных секций; на фиг.4 показана конструкция монолитной железобетонной кровли для крыш с «теплым» проходным чердаком или для крыш с совмещенной кровлей (крышей); на фиг.5 приведен узел крепления болтового анкера в зоне железобетонной плиты кровли; на фиг.6 приведен узел крепления болтового анкера в зоне расположения ребер.
На фиг.1-6 приняты следующие условные обозначения: 1 - рабочая секция (картина); 2 - водосборная воронка; 3 - стояк внутреннего водостока; 4 - вытяжная шахта; 5 - вентиляционные окна; 6 - утеплитель; 7 - наружные стены здания; 8 - опорные столбы; 9 - упругая прокладка; 10 - герметик; 11 - скос; 12 - кровельное железо с компенсатором деформаций; 13 - саморез с пластиковой пробкой; 14 - утепляющий слой из плитного материала; 15 - теплоизолирующие маты; 16 - паронепроницаемая пленка; 17 - зазор; 18 - липкая лента; 19 - плоские жесткие листы; 20 - болт с головкой; 21 - кольцевая проушина; 22 - шайба; 23 - резиновая прокладка; 24 - удлиненный болт; 25 - опорный лист; 26 - листовая проушина; 27 - резиновая подкладка; 28 - анкерная гайка.
Конструкция железобетонной кровли представляет собой верхнюю конструктивную часть крыши, защищающую здание от атмосферных воздействий и попаданий воды на нижележащие элементы здания. Кровля имеет монолитную конструкцию, представляющую отдельные секции (картины) 1, выполненные в виде наклонных корыт с наружными ребрами, расположенными по периметру и внутренними ребрами жесткости, расположенными снизу вдоль ската. Для сброса воды каждая секция кровли снабжена одной или несколькими водосборными воронками, которые могут располагаться в любом месте нижней части секции кровли, ближе к стояку внутреннего водостока.
Конструкция монолитной железобетонной кровли состоит из отдельных рабочих секций (картин) 1, разделенных деформационными швами. Бетонирование секций осуществляется непосредственно на объекте в щитовой опалубке, устанавливаемой на телескопических стойках в зоне проходного чердака при раздельной кровле или в помещениях верхнего этажа при совмещенной кровле. В каждой секции устанавливается водосборная воронка 2, выводы воронок смежных секций присоединяют к стояку 3 внутреннего стока. Для вентиляции чердачного пространства на кровле размещается вытяжная шахта 4, выполненная монолитно с кровлей и совмещенная с выходом (лазом) на кровлю. В крышах с холодным «открытым» чердаком в стенах устраиваются вентиляционные окна 5, а утепляющий слой 6 (насыпной и плитный утеплители) в таких крышах укладывают по чердачному перекрытию. Размеры секций в плане принимаются в пределах температурных швов, с учетом напряжений от температурных воздействий, в пределах 15-25 м. Секции опираются на наружные стены 7 здания и на опорные столбы 8 внутри. Для создания упругого герметичного водонепроницаемого стыка зазор между ребрами фиг.3 заполняется упругими прокладками 9 на клею и нетвердеющим герметиком 10. Для стока воды в процессе строительства верхние грани ребер выполняют со скосом 11. Деформационные стыки дополнительно сверху закрывают оцинкованным кровельным железом специального профиля с компенсатором деформаций 12. Кровельное железо крепят к ребрам с помощью саморезов 13 с пластиковыми пробками. Монолитная железобетонная кровля для крыш зданий с «теплым» проходным чердаком или с бесчердачной совмещенной кровлей выполняются с утеплением снизу фиг.4. Утепляющий слой 14 выполняется из плитного материала, а в зоне температурного шва - из матов 15. Снизу утепляющий слой закрывается паронепроницаемой пленкой 16 и защищается плоскими жесткими листами 19 (например, асбоцементными). Жесткие листы под деформационным стыком устанавливаются с зазором 17 и обклеиваются липкой лентой 18 или закрываются деформационной накладкой. Все элементы утепления крепятся к кровле с помощью клея или анкеров, или с использованием металлического каркаса, по типу систем утепления наружных стен зданий со стороны фасадов. Крепление к монолитной железобетонной кровле радио-, телеантенн, элементов крышной рекламы, растяжек осуществляется с помощью болтовых анкеров, которые имеют болт с головкой 20 и отверстием для крепления или установки кольцевой проушины 21. Крепление с помощью сварки осуществляется путем установки на анкерный болт лапки, к которой приваривается элемент растяжки. Для придания герметичности и водонепроницаемости под шайбы 22 болтов устанавливается резиновая прокладка 23 с промазкой герметиком. Отверстия под анкерные болты оставляют при бетонировании или просверливают при монтаже. Анкера в местах стыков закрепляют с помощью удлиненных болтов 24, приваренных к опорным листам 25, к которым сверху привариваются листовые проушины 26. На опорные листы могут устанавливаться и привариваться стойки антенн. Опорные листы изготавливаются изогнутыми по форме ребер фиг.6 и устанавливаются на резиновые подкладки 27, которые укладываются на герметик. Завинчивание анкерных гаек 28 выполняется до упора с выдавливанием лишнего герметика.
Монолитные железобетонные кровли наиболее рационально применять на многоэтажных зданиях, особенно со сложной формой в плане. Долговечность, надежность и высокое качество кровель обеспечивается подбором состава бетона, применением проникающей химической добавки и конструктивными особенностями самой кровли с узлами сопряжений ее элементов.
Способ ремонта монолитной железобетонной кровли связан с устранением дефектов и повреждений, возникающих в процессе строительства и эксплуатации.
Известны способы ремонта безрулонных кровель, связанные с нанесением выравнивающего слоя раствора на поврежденную поверхность и с последующей обмазкой водонепроницаемой битумной, полимерной или битумно-полимерной мастиками, обладающих агдезионными свойствами (обмазочный способ ремонта) [1]. Кроме того, известен способ ремонта с последующим наклеиванием на поврежденные и выровненные поверхности кровель рулонных гидроизоляционных материалов (оклеичный способ ремонта) [2].
За аналог для сравнения принимается обмазочный способ ремонта с использованием мастик. Недостаток его заключается в том, что бетон и мастики обладают различными коэффициентами температурных деформаций; а мастики, особенно полимерные, кроме того, обладают высокими усадочными деформациями. Под действием ультрафиолетового солнечного облучения мастики быстро стареют и становятся хрупкими, получают трещины, и все это приводит к достаточно быстрой потере водозащитных свойств, отслоению их от бетонной поверхности кровли. Свойства этих мастик существенно отличаются от свойств бетона, что способствует их быстрому разрушению.
Задача заявляемого способа ремонта железобетонной кровли заключается в выборе и использовании эффективных ремонтных составов, обладающих близкими к материалу кровли свойствами.
Для решения поставленной задачи заявляемый способ ремонта обеспечивает получение технического результата в виде ремонтных составов на цементном вяжущем с добавлением минерального песка и активной химической добавки проникающего действия. Способ ремонта конструкции железобетонной кровли заключается в том, что в используемые для ремонта обмазочные составы (цементный, цементно-песчаный) вводится активная химическая добавка проникающего действия. В исходном виде это сухие смеси, которые после добавления в них воды и перемешивания до сметанообразного состояния наносятся кистью или шпателем на поврежденные участки железобетонной кровли. Причем цементный состав используется для мелких повреждений, а цементно-песчаный - для крупных. Активная химическая добавка взаимодействует с вяжущей составляющей ремонтного состава, создавая условия для активного проникновения и многократного заполнения пор, трещин, раковин и других повреждений в бетоне кровли, делая эти участки водонепроницаемыми.
Библиографические данные
1. Руководство по проектированию и устройству сборных железобетонных крыш с безрулонной кровлей для жилых и общественных зданий. СИБЗНИИЭП Госгражданстроя. М., Стройиздат, 1979.
2. Кричевская Е.И., Штейман Б.И. Опыт устройства и эксплуатации сборных железобетонных крыш жилых зданий без кровельного ковра. Обзорная информация. Серия: Жилищное хозяйство, вып.3 (42). М., ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР,
1. Конструкция железобетонной кровли, включающая плиты кровельные, воронки, вентиляционные шахты, совмещенные с выходом на кровлю, радио-, телеантенны, стойки крышных реклам, парапеты и ограждения, отличающаяся тем, что кровля выполнена монолитной железобетонной непосредственно на объекте, разделена на рабочие секции (карты) деформационными швами, размеры, геометрия которых определяются формой здания в плане и величиной предельных температурных деформаций, секции (карты) выполнены в виде наклонных корыт с бортовым обрамлением по периметру в виде ребер, верхние плоскости которых выполнены со скосами вовнутрь в сторону водосбора, а на боковых гранях ребер снаружи имеются верхний и нижний скосы для образования деформационного шва.
2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что сопряжения рабочих секций (карт) выполнены в виде упругих герметичных деформационных швов, закрытых дополнительно сверху колпаками с компенсаторами из оцинкованного кровельного железа, скрепленных между собой с помощью фальцевых соединений и прикрепленных к ребрам с помощью саморезов с пластиковыми пробками.
3. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что рабочие секции (карты) выполнены из бетона с химической добавкой проникающего действия для повышения водонепроницаемости и прочности бетона.
4. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что утепление ее производится со стороны нижней поверхности с использованием клея, или анкеров, или каркасных систем, которые применяются при утеплении наружных стен со стороны фасадов и используются для зданий с «теплым» чердаком или для совмещенной крыши (кровли), в качестве утепляющего слоя применяется плитный утеплитель, а в зоне деформационного шва - теплоизоляционные маты.
5. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на ней могут размещаться смотровые, спортивные, детские и другие площадки, а также цветочные клумбы, зеленые газоны и выполняются инверсионные кровли.
6. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на ней устанавливаются болтовые водонепроницаемые анкеры для крепления к ним растяжек, радио-, телеантенн, стоек крышных реклам и другого оборудования.
