Опалесцентное стекло с эффектом преломления света

Преломление света

В предыдущих параграфах мы изучили явление отражения света. Познакомимся теперь со вторым явлением, при котором лучи меняют направление своего распространения. Это явление – преломление света на границе раздела двух сред. Взгляните на чертежи с лучами и аквариумом в § 14-б. Луч, выходящий из лазера, был прямолинейным, но, дойдя до стеклянной стенки аквариума, луч изменил направление – преломился.

Преломлением света называют изменение направления луча на границе раздела двух сред, при котором свет переходит во вторую среду (сравните с отражением). Например, на рисунке мы изобразили примеры преломления светового луча на границах воздуха и воды, воздуха и стекла, воды и стекла.

Из сравнения левых чертежей следует, что пара сред «воздух-стекло» преломляет свет сильнее, чем пара сред «воздух-вода». Из сравнения правых чертежей видно, что при переходе из воздуха в стекло свет преломляется сильнее, чем при переходе из воды в стекло. То есть, пары сред, прозрачные для оптических излучений, обладают различной преломляющей способностью, характеризующейся относительным показателем преломления. Он вычисляется по формуле, указанной на следующей странице, поэтому может быть измерен экспериментально. Если в качестве первой среды выбран вакуум, то получаются значения:

Вакуум1Вода1,33
Воздух1,0003Глицерин1,47
Лёд1,31Стекло1,5 – 2,0

Эти значения измерены при 20 °С для жёлтого света. При другой температуре или другом цвете света показатели будут иными (см. § 14-з). При качественном рассмотрении таблицы отметим: чем больше показатель преломления отличается от единицы, тем больше угол, на который отклоняется луч, переходя из вакуума в среду. Поскольку показатель преломления воздуха почти не отличается от единицы, влияние воздуха на распространение света практически незаметно.

Закон преломления света. Чтобы рассмотреть этот закон, введём определения. Угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке излома луча назовём углом падения ( a ). Аналогично, угол между преломлённым лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке излома луча назовём углом преломления ( g ).

При преломлении света всегда выполняются закономерности, составляющие закон преломления света: 1. Луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр к границе раздела сред в точке излома луча лежат в одной плоскости. 2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – постоянная величина, не зависящая от углов:

n – относительный показатель преломления
a – угол падения луча
g – угол преломления луча

Применяют и качественную трактовку закона преломления света: при переходе света в оптически более плотную среду луч отклоняется к перпендикуляру к границе раздела сред. И наоборот.

Принцип обратимости световых лучей. При отражении или преломлении света падающий и отражённый лучи всегда можно поменять местами. Это означает, что ход лучей не изменится, если изменить их направления на противоположные. Многочисленные опыты подтверждают: при этом «траектория» хода лучей не меняется (см. чертёж).

Что собой представляет показатель преломления стекла и как его определить с помощью формулы?

Законы физики играют очень важную роль при проведении расчетов для планирования определенной стратегии производства какого-либо товара или при составлении проекта строительства сооружений различного назначения. Многие величины являются расчетными, так что перед стартом работ по планированию производятся измерения и вычисления. Например, показатель преломления стекла равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления.

Так что вначале идет процесс измерения углов, затем вычисляют их синус, а уже только потом можно получить искомое значение. Несмотря на наличие табличных данных, стоит каждый раз проводить дополнительные расчеты, так как в справочниках зачастую используются идеальные условия, которых добиться в реальной жизни практически невозможно. Поэтому на деле показатель обязательно будет отличаться от табличного, а в некоторых ситуациях это имеет принципиальное значение.

Абсолютный показатель

Абсолютный показатель преломления зависит от марки стекла, так как на практике имеется огромное количество вариантов, отличающихся по составу и степени прозрачности. В среднем он составляет 1,5 и колеблется вокруг этого значения на 0,2 в ту или иную сторону. В редких случаях могут быть отклонения от этой цифры.

Опять-таки, если важен точный показатель, то без дополнительных измерений не обойтись. Но и они не дают стопроцентно достоверного результата, так как на итоговое значение будет влиять положение солнца на небосводе и облачность в день измерений. К счастью, в 99,99% случае достаточно просто знать, что показатель преломления такого материала, как стекло больше единицы и меньше двойки, а все остальные десятые и сотые доли не играют роли.

На форумах, которые занимаются помощью в решении задач по физике, часто мелькает вопрос, каков показатель преломления стекла и алмаза? Многие думают, что раз эти два вещества похожи внешне, то и свойства у них должны быть примерно одинаковыми. Но это заблуждение.

Максимальное преломление у стекла будет находиться на уровне около 1,7, в то время как у алмаза этот показатель достигает отметки 2,42. Данный драгоценный камень является одним из немногих материалов на Земле, чей уровень преломления превышает отметку 2. Это связано с его кристаллическим строением и большим уровнем разброса световых лучей. Огранка играет в изменениях табличного значения минимальную роль.

Относительный показатель

Относительный показатель для некоторых сред можно охарактеризовать так:

  • – показатель преломления стекла относительно воды составляет примерно 1,18;
  • – показатель преломления этго же материала относительно воздуха равен значению 1,5;
  • – показатель преломления относительно спирта – 1,1.

Измерения показателя и вычисления относительного значения проводятся по известному алгоритму. Чтобы найти относительный параметр, нужно разделить одно табличное значение на другое. Или же произвести опытные расчеты для двух сред, а потом уже делить полученные данные. Такие операции часто проводятся на лабораторных занятиях по физике.

Определение показателя преломления

Определить показатель преломления стекла на практике довольно сложно, потому что требуются высокоточные приборы для измерения начальных данных. Любая погрешность будет возрастать, так как при вычислении используются сложные формулы, требующие отсутствия ошибок.

Вообще данный коэффициент показывает, во сколько раз замедляется скорость распространения световых лучей при прохождении через определенное препятствие. Поэтому он характерен только для прозрачных материалов. За эталонное значение, то бишь за единицу, взят показатель преломления газов. Это было сделано для того, чтобы можно было отталкиваться от какого-нибудь значения при расчетах.

Если солнечный луч падает на поверхность стекла с показателем преломления, который равен табличному значению, то изменить его можно несколькими способами:

  • 1. Поклеить сверху пленку, у которой коэффициент преломления будет выше, чем у стекла. Этот принцип используется в тонировке окон автомобиля, чтобы улучшить комфорт пассажиров и позволить водителю более четко наблюдать за дорожной обстановкой. Также пленка будет сдерживать и ультрафиолетовое излучение.
  • 2. Покрасить стекло краской. Так поступают производители дешевых солнцезащитных очков, но стоит учесть, что это может быть вредно для зрения. В хороших моделях стекла сразу производятся цветными по специальной технологии.
  • 3. Погрузить стекло в какую-либо жидкость. Это полезно исключительно для опытов.

Если луч света переходит из стекла, то показатель преломления на следующем материале рассчитывается при помощи использования относительного коэффициента, который можно получить, сопоставив между собой табличные значения. Эти вычисления очень важны при проектировке оптических систем, которые несут практическую или экспериментальную нагрузку. Ошибки здесь недопустимы, потому что они приведут к неправильной работе всего прибора, и тогда любые полученные с его помощью данные будут бесполезны.

Чтобы определить скорость света в стекле с показателем преломления, нужно абсолютное значение скорости в вакууме разделить на величину преломления. Вакуум используется в качестве эталонной среды, потому что там не действует преломление из-за отсутствия каких-либо веществ, которые могли бы мешать беспрепятственному движению световых лучей по заданной траектории.

В любых расчетных показателях скорость будет меньше, чем в эталонной среде, так как коэффициент преломления всегда больше единицы.

Явление преломления. Показатель преломления воздуха

Оптика является одним из старых разделов физики. Со времен античной Греции, многих философов интересовали законы движения и распространения света в разных прозрачных материалах, таких как вода, стекло, алмаз и воздух. В данной статье рассмотрено явление преломления света, акцентировано внимание на показателе преломления воздуха.

Эффект преломления светового луча

Каждый в своей жизни сталкивался сотни раз с проявлением этого эффекта, когда смотрел на дно водоема или на стакан с водой с помещенным в него каким-нибудь предметом. При этом водоем казался не таким глубоким, каким он являлся на самом деле, а предметы в стакане с водой выглядели деформированными или изломанными.

Явление преломления светового луча заключается в изломе его прямолинейной траектории, когда он пересекает поверхность раздела двух прозрачных материалов. Обобщая большое количество данных экспериментов, в начале XVII века голландец Виллеброрд Снелл получил математическое выражение, которое точно описывало это явление. Это выражение принято записывать в следующем виде:

Здесь n1, n2 – абсолютные показатели преломления света в соответствующем материале, θ1 и θ2 – углы между падающим и преломленным лучами и перпендикуляром к плоскости раздела сред, который проведен через точку пересечения луча и этой плоскости.

Эта формула носит название закона Снелла или Снелла-Декарта (именно француз записал ее в представленном виде, голландец же использовал не синусы, а единицы длины).

Помимо этой формулы, явление преломления описывается еще одним законом, который носит геометрический характер. Он заключается в том, что отмеченный перпендикуляр к плоскости и два луча (преломленный и падающий) лежат в одной плоскости.

Абсолютный показатель преломления

Эта величина входит в формулу Снелла, и ее значение играет важную роль. Математически показателю преломления n соответствует формула:

Символ c – это скорость электромагнитных волн в вакууме. Она составляет приблизительно 3*10 8 м/с. Величина v – это скорость движения света в среде. Таким образом, показатель преломления отражает величину замедления света в среде по отношению к безвоздушному пространству.

Из формулы выше следует два важных вывода:

  • величина n всегда больше 1 (для вакуума она равна единице);
  • это безразмерная величина.

Например, показатель преломления воздуха равен 1,00029, а для воды он составляет 1,33.

Показатель преломления не является величиной постоянной для конкретной среды. Он зависит от температуры. Более того, для каждой частоты электромагнитной волны он имеет свое значение. Так, приведенные выше цифры соответствуют температуре 20 o C и желтой части видимого спектра (длина волны – около 580-590 нм).

Зависимость величины n от частоты света проявляется в разложении белого света призмой на ряд цветов, а также в образовании радуги на небе во время проливного дождя.

Показатель преломления света в воздухе

Выше уже было приведено его значение (1,00029). Поскольку показатель преломления воздуха отличается лишь в четвертом знаке после запятой от нуля, то для решения практических задач его можно считать равным единице. Небольшое отличие n для воздуха от единицы говорит о том, что свет практически не замедляется молекулами воздуха, что связано с его относительно невысокой плотностью. Так, среднее значение плотности воздуха 1,225 кг/м 3 , то есть он в более чем 800 раз легче пресной воды.

Читайте также:  Несколько сложных элементов

Воздух – это оптически неплотная среда. Сам процесс замедления скорости света в материале носит квантовый характер и связан с актами поглощения и испускания фотонов атомами вещества.

Изменение состава воздуха (например, повышение содержания в нем водяного пара) и изменение температуры приводят к существенным изменениям показателя преломления. Ярким примером является эффект миража в пустыне, который возникает из-за различия показателей преломления воздушных слоев с разными температурами.

Граница раздела стекло – воздух

Стекло является гораздо более плотной средой, чем воздух. Его абсолютный показатель преломления лежит в пределах от 1,5 до 1,66 в зависимости от сорта стекла. Если взять среднее значение 1,55, тогда преломление луча на границе воздух – стекло можно рассчитать по формуле:

Величина n21 называется относительным показателем преломления воздух – стекло. Если же луч выходит из стекла в воздух, тогда следует пользоваться следующей формулой:

Если угол преломленного луча в последнем случае будет равен 90 o , тогда угол падения, ему соответствующий, называется критическим. Для границы стекло – воздух он равен:

Если луч будет падать на границу стекло – воздух с большими углами, чем 40,17 o , то он отразится полностью назад в стекло. Это явление так и называется “полное внутреннее отражение”.

Критический угол существует только при движении луча из плотной среды (из стекла в воздух, но не наоборот).

Какой бывает крепеж для кровли – крепление стропильной системы

Основой любой крыши, от которой зависит ее надежность и прочность, является стропильный каркас. От того, насколько качественно будут соединены все его конструкционные элементы, будет зависеть долговечность и эффективность кровли. В статье далее мы рассмотрим, какие бывают крепления стропильной системы кровли, и в каких случаях они применяются.

Схема стропильной системы

Создавая каркасную конструкцию, всегда нужно помнить, что в процессе эксплуатации она будет подвергаться ветровым, снеговым и температурным нагрузкам. А ведь еще она должна удерживать на себе обрешетку и кровельный пирог, которые имеют существенную массу. Поэтому важно правильно определиться, какой крепеж для кровли необходим в том или ином случае.

В конструкцию стропильного каркаса входят такие детали:

  • брус мауэрлата;
  • стропила;
  • конек;
  • прогоны;
  • ендовы;
  • рейки обрешетки.

Примечательно, что в процессе сборки каркасные конструкции применяются как деревянные, так и металлические крепежи. Каждый из них будет актуален в том или ином случае. Чтобы разобраться, когда и какое крепление стоит использовать, рассмотрим основные узлы, из которых состоит стропильная система.

Узловые соединения каркаса кровли

Основной узловой элемент всего каркаса – это мауэрлат. Он делается из толстой балки сечением 15×15 см и укладывается параллельно коньку на осях стен. Впоследствии на него будут опираться стропильные ноги. Главная задача мауэрлата заключается в перераспределении массы деревянных конструкций (стропильных ног и обрешетки), кровельного пирога и финишного покрытия на несущие стены и фундамент основного здания. Кроме того, на него будет приходиться основная нагрузка от ветра и атмосферных осадков. В связи с этим, крепление мауэрлата к несущим стенам должно быть максимально прочным.

Существует 2 способа фиксации мауэрлата на стенах:

  1. По периметру здания большой площади в верхней части стен заливают армирующий пояс. В него через каждые 2 метра устанавливают металлические шпильки с резьбой М12. Впоследствии мауэрлат будут насаживать на эти шпильки, и затягивать шайбами с гайками. Если же дом будет небольшим, то балку мауэрлата можно не укладывать вовсе. Стропильные ноги будут крепиться непосредственно на вмурованные в стену шпильки.
  2. Достаточно надежное соединение можно получить, если использовать стальную проволоку. Середину проволоки заводят под кирпичи за 3 ряда до окончания кладки. Длины проволоки должно хватить, чтобы прочно притянуть мауэрлат к стене. Как и в первом случае, таким способом можно закрепить стропила и без укладки мауэрлатной балки. Однако это создаст точечную нагрузку на стены, что может пагубно сказаться на их целостности.

Схема крепления стропил к балке мауэрлата бывает скользящей и жесткой. При этом все будет зависеть от типа стропильной конструкции (висячие или наслонные), а также формы крыши.

Стыковка стропил с мауэрлатом – крепеж пластинами, уголками

Узловые элементы при стыковке стропила с мауэрлатом выполняются из древесины, и могут быть такими:

  1. Упор прямо в мауэрлат.
  2. Зуб с упором и шипом.
  3. Зуб только с упором.

Одинарный зуб для врубки выполняется при обустройстве крыши с крутыми склонами (более 35º). Тогда в мауэрлате вырезают гнездо, а в стропиле – зуб и шип, который предотвратит горизонтальное смещение ноги. Если у крыши уклон более пологий, то вырезают двойной зуб для врубки, однако, делают это очень редко.

Для облегчения работы в последнее время все чаще выполняется крепление стропил металлическими уголками, что еще и существенно ускоряет процесс. Кроме того, могут применять болты, скобы, пластины, хомуты и петли.

Зачастую выполняют крепление стропил жестким способом, забивая в мауэрлат гвозди под углом с обеих сторон. При этом гвозди скрещиваются внутри балки. Чтобы окончательно закрепить элемент, по центру вбивают третий гвоздь. Для жесткой фиксации стропильной ноги и предотвращения ее сдвигов в горизонтальной плоскости, используются металлические уголки для крыши, которые закрепляют по бокам.

При строительстве дома из бруса или оцилиндрованных бревен используется метод плавающего крепления. Это нужно, чтобы в процессе усадки деревянного здания каркас немного смещался и не повредил несущие стены. Следовательно, используются специальные уголки для крепления стропил, которые могут обеспечить подвижность. В них один из элементов закреплен жестко, а второй – может несколько смещаться.

Коньковый узел – крепление соединений

В верхней части стропилины могут стыковаться либо на коньковую балку, встык или с нахлестом.

Установка встык предполагает, что концы стропил обрезают под углом, совпадающим с уклоном крыши. На противоположном элементе выполняют точно такой же срез, но в обратном направлении. На месте стыковки в стропила забивают длинный гвоздь, который должен пройти насквозь через обе балки. Дополнительно при этом используются пластины для стропильной системы, которые придают стыку большую прочность. Это могут быть как деревянные, так и металлические накладки. Фиксация перфорированной пластины для стропил производится болтами или гвоздями.

При фиксации внахлест стропила будут соприкасаться своими боковыми ребрами. Принцип крепления при этом останется аналогичным первому варианту. Если же правильные ноги упираются в коньковый прогон, для их закрепления используются болты или шпильки на резьбе с шайбами.

В некоторых случаях стропильный каркас собирается из цельных ферм, обеспечивающих максимальную жесткость конструкции. При этом чтобы крыша могла выдерживать усиленную ветровую нагрузку, понадобится монтаж достаточного количества диагональных элементов. Раскосы и подстропильные ноги, которые входят в конструкцию каркаса, как раз и обеспечивают устойчивость фронтона. При монтаже раскоса нижняя его часть опирается на перекрытие, а верхняя – стыкуется с углом фронтона. Что касается подкоса, то его основная задача состоит в минимизации нагрузки на центральную часть стропил. Устанавливают подкос под углом 45º. Для его фиксации могут использоваться крепежные уголки для стропил, а также пластины или хомуты.

Разновидности металлических креплений и их характеристики

В старину для сборки каркаса крыши строители пользовались всевозможными деревянными креплениями – клиньями, нагелями, брусками и деревянными штырями, накладками, скобами. Однако в настоящее время при строительстве предпочтение отдают все-таки металлическим крепежам. На рынке стройматериалов можно подобрать самые разнообразные крепежные уголки для стропил, а также прочие детали, которые в значительной степени ускорят процесс монтажа каркаса, а также сделают его намного удобнее.

Для производства крепежных элементов обычно используется металл толщиной 1,5-3 мм, что придает изделиям достаточную прочность и выгодно выделяет его среди других материалов. Можно найти расходники самых разных размеров для любых целей.

Среди разновидностей держателя стропила можно назвать такие приспособления:

  • перфорированная монтажная лента;
  • опора для балок;
  • пластины и накладки;
  • опоры для бруса;
  • уголок для стропильных соединений;
  • крепления LK;
  • уголки KP;
  • кронштейны WB;
  • саморезы;
  • стропильная скоба;
  • болты с гайками;
  • вязальная проволока.

Стоит отметить, что приобретение крепежей с перфорированием гарантирует вам надежность фиксации любых стропильных элементов, под каким бы уклоном они не находились, а также обеспечит жесткость всей конструкции в целом. Такие крепления оборудованы специальными отверстиями для закручивания саморезов, шурупов и болтов, посредством которых и производится фиксация деревянных элементов между собой. Причем такие изделия можно обрезать под нужный размер.

Фиксацию крепежных деталей можно выполнять и гвоздями. Но их применяют только в условиях промышленного производства, когда есть возможность отогнуть конусовидную часть крепежа. Для таких работ используется оборудование, которое выполняет эту процедуру под давлением.

Угловые элементы KP производятся в большом количестве модификаций. Они позволяют минимизировать возможность срыва резьбы на болтах и деформации соединений во время естественной усадки каркаса. Такие детали можно закрепить на гвоздях или шурупах своими руками, никакие специальные станки не потребуются.

Зафиксировать несущую балку во время сборки перекрытий деревянного дома из бруса или оцилиндрованных бревен можно с помощью кронштейнов WB. В таком случае не нужно будет делать врезку на стропильной ноге, при этом ее несущая способность не снижается. Для фиксации крепежного элемента применяются анкеры, шурупы и гвозди.

Для того чтобы соединить балки со стропилами в подстропильной системе, предназначено крепление LK. По характеристикам оно практически не отличается от кронштейнов WB, однако, зафиксировать его можно только гвоздями или саморезами. Они широко применяются во время строительства бревенчатых срубов.

Подводя итоги, отметим, что крепежные элементы являются неотъемлемой частью строительства любой каркасной конструкции, в том числе крыши бревенчатого дома. От качества таких расходных материалов зависит устойчивость всей конструкции и продолжительность службы кровельного покрытия и пирога. В связи с этим, рекомендуем очень внимательно отнестись к процессу выбора креплений для стропил, чтобы избежать многих проблем в будущем.

Монтаж фальцевой кровли: обустройство кровельного пирога и установка фальцевых панелей

О том, как выбрать материал для фальцевой кровли, а также о том, какие разновидности фальцевых соединений считаются самыми надежными, мы писали в первой части настоящей статьи. Сегодня мы поговорим о конструктивных особенностях металлической кровли и о технологии ее монтажа.

Гарантированно защитить фальцевую кровлю от конденсата, деформации и разгерметизации поможет соблюдение определенных правил, касающихся обустройства кровельного пирога, особенностей укладки самого кровельного покрытия и последовательности его монтажа.

В этой статье рассмотрим следующие вопросы:

  • Из каких элементов состоит пирог фальцевой кровли.
  • Как обустроить карнизный свес фальцевой кровли.
  • Последовательность и технология монтажа фальцевых панелей.
  • Обустройство ендов и примыканий фальцевой кровли.
Читайте также:  Схема кладки стен из керамзитобетонных блоков

Если строительство дома начинается с основания, то обустройство фальцевой кровли начинается с создания кровельного пирога, который защищает чердачное помещение от конденсата и холода. При этом кровельный пирог служит надежной защитой от шума, возникающего при выпадении осадков.

Если утепление крыши 250-300 мм (у меня 300), то никакого шума не слышно (если, конечно, не пойдет град размером с яйцо). Единственное, где слышно дождь у меня (и то слабо), так это в ванной комнате, в которой установлен натяжной потолок.

Чтобы теплоизоляция получилась требуемой толщины, утеплитель можно укладывать в несколько слоев (между стропилами и под ними).

Кровельный пирог фальцевой кровли состоит из нескольких слоев:

Рассмотрим их подробнее.

Поддерживающая обрешетка – нижние деревянные рейки, на которые ложатся пароизоляционная пленка и утеплитель.

Пароизоляционная пленка – специальный материал, который не позволяет проникать влаге из помещения внутрь утеплителя.

Стропила – деревянные балки сечением 200х50 мм. Расстояние между стропилами – 1,2…2 м.

В качестве утеплителя чаще всего используется минеральная вата. Утеплитель укладывается между стропилами прямо на пароизоляционную пленку, которая, в свою очередь, поддерживается нижней обрешеткой.

Гидроизоляция – специальная пленка, которая пропускает влагу только в одном направлении (снизу-вверх). Гидроизоляция не дает подкровельному конденсату проникать в утеплитель, но пропускает влажный воздух, скапливающийся в слое минеральной ваты. Гидроизоляционная пленка представляет собой диффузионную (дышащую) мембрану, которая продается в строительных магазинах.

Можно расстелить диффузионную мембрану, можно использовать специальную объемную мембрану (только стоит она прилично). К общему мнению не пришли в этом вопросе.

Гидроизоляция стелется поперек стропил в направлении – снизу-вверх (начиная с карнизной планки, по направлению к коньку). К деревянным стропилам пленка крепится скобами (с помощью степлера). Отдельные полосы гидроизоляционной мембраны укладываются внахлест (ширина перехлеста – не менее 100 мм). На фронтонных свесах необходимо обеспечить свес пленки (ширина свеса – примерно 150 мм).

Пленка не должна находиться в натянутом состоянии, а допускаемое провисание мембраны между двумя соседними лагами составляет 35 мм.

Контробрешетка – брус 50х50, который прибивается к стропилам поверх гидроизоляционной пленки. Контробрешетка позволяет создать воздушную прослойку между гидроизоляцией и фальцевым покрытием.

Под контрбрусья подкладывается специальная уплотнительная лента, которая обеспечивает герметичность в местах гвоздевых соединений и уберегает утеплитель от попадания влаги.

Обрешетка – поперечные планки, прибитые к контробрешетке через определенное расстояние.

Брусок 50х50 (контробрешетка) прибивается вдоль стропил, а на них (поперек) – планки 100х25 с разбежкой (обрешетка).

Контробрешетка обеспечивает вентиляцию подкровельного пространства, что избавляет от образующегося там конденсата. Для того чтобы контробрешетка гарантированно выполняла свои функции, карнизный свес фальцевой кровли должен быть выполнен по следующей схеме:

Эффективную вентиляцию подкровельного пространства обеспечивает вентилируемый конек.

А также вентиляционная сетчатая лента из ПВХ, которая натягивается между обрешеткой и лобовой доской карнизного свеса.

Благодаря этим двум элементам обеспечивается постоянный продув подкровельного пространства.

Особого внимания заслуживает шаг обрешетки – расстояние, через которое прибиваются поперечные планки. В соответствии со сводом правил по обустройству металлической фальцевой кровли (СП 17.13330.2011) расстояние между отдельными планками обрешетки не должно превышать 200 мм. Это позволяет ноге человека, ступающего по кровельному покрытию, опираться сразу на две доски, что защищает металл от деформации.

По краям кровли (в местах кровельных свесов), а также в желобах создается сплошной дощатый настил шириной не менее 700 мм.

Некоторые пользователи нашего портала рекомендуют делать сплошную обрешетку по всей площади фальцевой кровли, что, в целом, ошибкой не является (особенно, если это совпадает с рекомендациями производителей фальцевых картин). Например, в соответствии с технологическими требованиями сплошная обрешетка в обязательном порядке «стелется» под цинк-титановую кровлю.

Более подробно о кровельном пироге и о материалах, из которых он создается, можно узнать, посетив соответствующий раздел FORUMHOUSE.

Заготовка материалов

Если вы решили изготавливать фальцевые картины из рулонного или листового проката, то без использования листогибочных и фальцепрокатных станков не обойтись. Приобретать подобное оборудование для личного строительства – нецелесообразно. Но это не значит, что гнуть металл следует вручную.

Лучше воспользоваться услугой бригады, у которой есть станок для прокатки картин. Качество кровли в этом случае будет лучше, чем если гнуть прокат руками. Существует даже отдельная услуга – «Прокат картин». Фактически каждая кровельная компания, у которой есть необходимое оборудование, предлагают её своим клиентам. Попробуйте поискать в вашем регионе.

Также с помощью листогибочного оборудования можно изготовить необходимые доборные элементы. Какие именно доборы понадобятся для строительства – это зависит от конструктивных особенностей кровли.

На фото представлены типовые профили, геометрия и размеры которых могут отличаться в зависимости от особенностей той или иной кровли.

Устройство и монтаж карнизного узла

Монтаж фальцевой кровли начинают с обустройства карнизных свесов. Сразу обращаем внимание на то, что карнизные свесы имеют различное исполнение. Оно напрямую зависит от конструкции водосточной системы. Водосточные системы, в свою очередь, могут иметь подвесные или же настенные водостоки.

Карнизный свес с подвесным желобом не имеет поперечных фальцев, благодаря чему кровля получается более герметичной и простой в обустройстве. Учитывая, что снег и наледь могут легко повредить подвесной водосток, поверхность кровли с длинными скатами приходится оснащать дополнительными элементами для снегозадержания.

Система с настенными водостоками и плоскими верхними отливами имеет более сложную конструкцию, а ее монтаж лучше доверять опытным жестянщикам. Жесткость системы с настенными водостоками на порядок выше, чем у ее аналога с подвесными желобами.

По поводу желобов: если они выполнены правильно, то хороши любые. Настенный – надежнее в плане жесткости, и за его сохранность я могу ручаться. Но есть слабое место – подводка картин (особенно если фальц одинарный). Подвесной лишен этого минуса, но его жесткость при определенных условиях эксплуатации может быть поставлена под сомнение.

Единого мнения по поводу того, какой водосток следует монтировать в комплекте с фальцевой кровлей, нет. Но какой бы вариант ни приглянулся лично вам, карнизный узел придется обустраивать по одним и тем же принципам.

Монтаж карнизного узла начинается с установки капельников и вентиляционной ленты.

Нижний карнизный профиль – «капельник» (по которому будет стекать конденсат, образующийся в подкровельном пространстве) – монтируется на стропила и накрывается гидроизоляционной мембраной. Делается это еще на этапе обустройства кровельного пирога.

Иногда нижний капельник не используется вовсе: например, если подкровельное пространство хорошо проветривается (с помощью вентилируемого конька – сверху и вентиляционной ленты – снизу). Но лучше, если он, все-таки, установлен.

Первым делом смонтировали пластиковую сетку на зазор между обрешёткой и лобовой доской. Поверх сетки набили карнизные планки, которые крепили к обрешётке кровельными оцинкованными гвоздями, забивая их в шахматном порядке. Планки монтировались по натянутому вдоль карнизного свеса шнуру, а сетка просто крепилась вплотную по краю.

Сетка ПВХ защищает подкровельное пространство от насекомых и мусора. Расстояние между карнизной планкой и вентиляционной сеткой должно быть не менее 2…3 см.

Если в составе кровли планируется использовать подвесные водостоки, необходимо заранее продумать способ установки карнизных крюков для водосточной системы. Так, длинные карнизные крюки, которые крепятся к верхней обрешетке, заводятся непосредственно под карнизную планку. Под каждый крюк необходимо сделать углубление в поверхности обрешетки. В противном случае фальцевые картины по краю свеса пойдут волнами.

Для придания карнизному свесу дополнительной жесткости, под карнизную планку устанавливаются металлические кровельные костыли.

Костыли врезаются в настил заподлицо с поверхностью обрешетки (по аналогии с водосточными крюками) и крепятся к ней саморезами.

Расстояние между двумя соседними костылями составляет 60…70 см.

Стандартные костыли имеются в продаже, при этом их вполне можно изготовить самостоятельно. Для изготовления костылей чаще всего используется стальная полоса – 40х4 мм. Заготовки требуемого размера свариваются между собой, после чего сверлятся и подвергаются антикоррозийной обработке (обрабатываются грунтовкой).

Стандартный Т-образный костыль для карнизного свеса имеет ширину от 100 до 200 мм, а его длина зависит от конструктивных особенностей кровли.

Костыли используются для усиления карнизных свесов, а также других элементов кровли. Поэтому они могут иметь разную геометрию, которая зависит от прямого предназначения изделия.

Фальцевые соединения сами по себе уже являются ребрами жесткости. Поэтому на кровлях с подвесными водосточными желобами кровельные костыли могут не использоваться, а могут быть заменены полосами из оцинкованного или окрашенного металла. Они устанавливаются вдоль свеса. Стальные полосы располагаются поверх карнизной планки или подкладываются под нее – в зависимости от геометрии карнизного профиля.

Перед монтажом фальцевых картин потребовалась установить дополнительные полосы металла, усиливающие жесткость свеса и формирующие выступ (50мм), за который потом крепили и обжимали загнутые края.

Завершив обустройство карнизного узла, можно переходить к следующему этапу работ. Но вначале немного расскажем о строительном инструменте.

Инструменты и приспособления для монтажа фальцевых картин

Киянка (пластиковая, деревянная или резиновая) и молоток – инструменты для формирования загибов и других элементов фальцевой кровли.

Шлязен (оправка, оправка-лопатка) – приспособление, которое служит для формирования гребней и обустройства замков в местах примыканий (ендовы, обходы вентиляционных каналов и дымоходов и т. д.).

Устройство примыканий к кровле

Кровельные материалы как и все остальное на свете – не вечны. Заводы изготовители дают гарантии на эксплуатацию тех или иных кровельных материалов, только при условии их правильного устройства. Так, чтобы избежать вздутий рулонной кровли необходимо провести грамотное устройство примыканий со стеной, фартуком, трубой, парапетом и т.д.

На фото показано примыкание кровли к бетонной поверхности

Устройство примыкания кровли к стене

Перед тем как сформировать примыкание кровли к стене необходимо:

  • Оштукатурить поверхность кровли по всей высоте примыкания. При этом высота не должна составлять меньше 30-ти см;
  • Затем прибить деревянные рейки, имеющие треугольное сечение не меньше, чем 5х5 см. Именно на данные рейки и будет заведен подкладочный ковер и черепица;
  • Далее на слой битумной мастики клеится ендовый ковер, который должен прикрепляться к стене в верхней ее части с помощью планок примыкания и дюбелей.

При этом, ендовый ковер заходит на стену не меньше, чем на 30 см, а скат составит не менее 15 см.

Устройство примыканий кровли с фартуком может быть выполнено несколькими вариантами:

  1. При условии использовании металлочерепицы, либо любого другого профилированного материала, примыкание вокруг дымохода должно выполняться 2-мя металлическими фартуками – верхним и нижним. Дымоход изолируется от кровли асбестом, обрешетка будет сплошной, однако необходимо сохранить отступ от кладки не менее 13 см. Именно на нее и будет устанавливаться нижний фартук, который крепится на кровельный герметик, сверху чего монтируется верхний обвод трубы, либо дымохода.
  2. При монтаже кровли из мягкого материала, установка 2-х фартуков невозможна. В данном случае, монтаж примыкания должен выполняться по наружному обводу. При этом, верхняя планка предусматривается на 30-40 см длиннее, чем труба, а остальные планки монтируются прямо на покрытие.
Читайте также:  Стеновая панель пвх unique ирис

Планки подобного типа могут быть установлены так же и на металлической фальцевой крыше. Однако более надежным вариантом можно назвать тот, при котором лист и труба, образующие фартук, подгоняются заранее и скрепляются между собой. Штробу делать не нужно, так как трубы уплотняются асбестом, а сверху запечатываются цементным раствором. О видах кровли и кровельных материалах читайте на этой странице.

Устройство примыкания мягкой кровли

На картинке изображена схема устройства примыкания мягкой кровли

Устройство примыкания мягкой кровли проходит в несколько этапов:

  • Штробу на стене нужно сделать на 20-50 см выше поверхности покрытия;
  • По всему периметру примыкания крепится брус, с треугольным сечением;
  • Места сопряжения на кровле очищаются от мусора и обрабатываются праймером;
  • Мягкое покрытие укладывается на брус;
  • Полоса для ендовы крепится на битумную мастику или герметик;
  • Рулонный материал разглаживают и прижимают, а крупную крошку счищают в местах склейки;
  • В конце работ узлы примыканий фиксируют металлической планкой, имеющей отбортовку, и крепят к стене при помощи дюбелей.

Существует 2 способа устройства примыкания кровли из наплавляемых материалов:

  1. Внахлест. В данном случае, рулонный материал монтируется таким образом, чтобы его окончание находилось на вертикальной плоскости. Затем, поверх кровельного полотна и на вертикальную стену укладывается полотно примыкания, которое крепится толевыми гвоздями к деревянной рейке, заранее подготовленной и укрепленной на стене. Верх полотна должен укрываться металлическим фартуком;
  2. Вилка. При выборе такого способа монтажа примыканий, полотна покрытия и примыкания крепятся к рейке, которая заранее устанавливается в основание стены и кровли. Место соединения полотен укрывается при помощи металлического фартука.

Устройство примыкания кровли к трубе

На фотографии представлена схема устройства примыкания кровли к трубе

Для устройства примыкания кровли к трубе необходимо:

  • подготовить поверхность;
  • валиком или кистью нанести мастику;
  • уложить геотекстиль;
  • Поверх геотекстиля второй слой мастики.

В состав мастики входит полиуретан – материал, стойкий к перепаду температуры (от -40 до +75 градусов). Срок эксплуатации мастики гидроизоляционной составит не меньше 20-ти лет. Читайте о кровельной мастике и технологии покрытия мастикой кровли.

Примыкание кровли к дымоходу проходит несколько иначе:

  • Обрешетка около трубы в верхней части должна укладываться горизонтально;
  • Затем кладется гидроизоляция, причем, один край должен зайти на трубу, а другой – под кровельное покрытие;
  • В местах примыкания доски или бруса к трубе, необходимо уложить под гидроизоляционный слой деревянный треугольный брус;
  • В тех местах, где гидроизоляция заходит на трубу, ее края нужно промазать герметиком, после чего – закрыть при помощи металлической планки;
  • Данная настенная планка крепится дюбелями к трубе, либо заходит прямо в штрабу и заливается герметиком.

Устройство примыкания кровли к парапету

На изображении показано, как выглядит примыкание кровли к парапету

При устройстве примыкания кровли к парапету возникает необходимость проведения дополнительной (усиленной) гидроизоляции, которое проводится в несколько этапов:

  • Изначально между парапетом и кровлей нужно устроить борт, угол которого должен составить 45 градусов. Такой борт лучше сделать из раствора цемента и песка, так как это позволит легче наклеивать рулоны гидроизоляции;
  • Если для проведения гидроизоляции применяется рубероид, то клеить его необходимо прямо на основание кровли, к стенке парапета при помощи битумной мастики (горячей).
  • Далее обязательно важно дать мастике полностью остыть.
  • После того, как мастика полностью остынет, можно приклеивать следующий гидроизоляционный слой. Причем, край материала, находящийся вверху, должен быть заведен либо в канавку кирпичной кладки, либо крепиться металлической планкой, к которой, впоследствии будет монтироваться фартук (верхний);
  • Прикрепленную планку необходимо прикрепить к стене дюбелями, обработать герметиком и покрасить.

Устройство примыкания кровли к парапету согласно СНиП:

  • В месте примыкания кровли к парапету слои ковра необходимо укладывать при помощи 3-х слоев кровельного материала, верхний слой которого имеет чешуйчатую, либо крупнозернистую посыпку;
  • Каждый из слоев водоизоляционного ковра должен предусмотривать использование мастики, обладающей высокой теплостойкостью;
  • В кровлях мастичных необходимо применять 3 слоя мастики, армированной при помощи стекломатериала;
  • Защитой для верхних слоев водоизоляционного ковра будет служить оцинкованная сталь, либо парапетная плита;
  • Швы нужно заполнить герметиком.

Устройство примыкания кровли из профнастила

Существует несколько основных рекомендаций по устройству примыканий кровли из профнастила:

    В тех местах, где листы профнастила примыкают к вертикальной поверхности, должна быть установлена планка примыкания;

Устройство примыкания кровли из металлочерепицы включает в себя:

  • Внутренний фартук, состоящий из нескольких планок примыкания, которые монтируются, начиная с нижних стен трубы;
  • Пробивается штроба, в которую вставляются края планок. Их необходимо загерметизировать и прикрепить к обрешетке с помощью саморезов;
  • Под фартук заводится галстук, необходимый для улучшения стока воды;
  • Монтаж металлочерепицы, планки которой должны быть скреплены между собой с использованием заклепок, либо так же – саморезов.

Ознакомиться с ркуоводством по порытию крыши метеллпрофилем можно на этой странице.

Стоимость устройства примыкания кровли

В стоимость кровельных работ данного типа включены:

  • Кровельные работы;
  • Количество необходимых примыканий.

В среднем, стоимость одного примыкания будет варьироваться от 250 до 550 рублей. Проводить такой вид работ самостоятельно может оказаться довольно не просто, именно по этой причине лучше прибегнуть к помощи специалистов, которые составят смету, выполнят работы любого уровня сложности и предоставят гарантию на дальнейшую эксплуатацию.

Видео

На видео ниже рассказывается, как происходит устройство примыкания кровли к вертикальным поверхностям и трубам.

Устройство кровельного покрытия лучше доверить профессионалам, так как проведение данных работ имеет ряд нюансов, хорошо известных только специалистам узкого профиля. Проблемные участки кровли, герметизация и т.д. могут оказаться «не по зубам» обычному человеку. Иными словами, чтобы наслаждаться собственным домом во всех его отношениях, стоит один раз сделать все правильно. Помните, «скупой платит дважды». Читайте о технологии строительства мансардной крыши.

Чем крепить гибкую черепицу

Чем крепится битумная черепица.

Возможно, что Вы не знаете чем можно крепить битумную черепицу. Есть несколько вариантов для её крепления.

В зависимости от подкровельного основания можно применить разные методы крепления мягкой черепицы.

Методов для крепления немного, но о всём по порядку.

Кровельные гвозди

Это самый распространённый вид крепления.

Кровельные гвозди используют тогда, когда основанием для кровли служат влагостойкие плиты ОSB, фанера хвойных пород или сплошная обрешётка из деревянной доски.

Кровельный гвоздь применяется в тех крышах, где с внутренней стороны будет производится облицовка и утепление, а так же в малолюдных местах (как пример, чердачные крыши) – там, где многочисленные острые жала кончиков гвоздей не несут постоянную угрозу.

Гвоздями крепятся рядовая, стартовая и коньковая черепицы, подкладочный ковёр, капельники, ендовые ковры, кровельные проходки и кровельные вентили ktv.

Размер гвоздей

Кровельными гвоздями для гибкой черепицы называют гвозди с большими шляпками Ø 8-12 мм. Так же, для этих гвоздей применимо название “толевые гвозди”. Длина их достигает от 25 до 40 мм. Стержни гвоздей в диаметре имеют размер до 3,2 мм.

Для монтажа битумной черепицы лучше всего применять оцинкованные гвозди. В отличии от обычных стальных гвоздей, срок эксплуатации у оцинкованных значительно больше, так как они меньше подвержены процессам коррозии.

Самый доступный монтаж мягкой кровли на гвозди осуществляется при помощи молотка. Чтоб уберечь пальцы от рваных ран, лучше пользоваться молотком с круглым концом ударной части.

Гвоздь должен быть забит так, чтобы шляпка гвоздя прилегала к поверхности гибкой черепицы. Забивается гвоздь перпендикулярно (под углом 90º) плоскости подкровельного основания.

Не до конца забитые гвозди препятствуют максимальному склеиванию мягкой черепицы и могут спустя некоторое время “вылазить” из подкровельного основания.

Слишком глубоко забитые гвозди оставляют впадину в гонте, пробивая его своей шляпкой могут образовывать дырку вокруг шляпки гвоздя. Это негативно сказывается непосредственно на надёжности самого крепления.

Расход гвоздей

Расход гвоздей для битумной черепицы: на 100 м.кв. готовой кровли – 10 кг гвоздей. В это количество учитывается полный монтаж вместе с комплектующими для кровли.

Крепление гибкой черепицы нейлером

Так же можно крепить черепицу при помощи такого инструмента как Нейлер, он же гвоздезабивной пневмомолоток.

Бывают реечный и барабанный нейлер.

Гвозди для нейлера изготавливают из углеродистой стали. На них нанесено никелированное покрытие. Для крепления гибкой черепицы гвозди для нейлера должны быть с большой шляпкой.

Саморезы с прессшайбой

Крепление на саморезы с прессшайбой менее распространено, но в некоторых случаях ему нет альтернативы.

Самый распространённый материал для основания кровли, где применяются саморезы с прессшайбой – это ламинированная фанера. Обычно она применяется для беседок и навесов, открытых вальеров и в других случаях, когда подкровельное основание так же является облицовкой с внутренней стороны крыши.

Гвозди в ламинированную фанеру забивать сложно, а сама фанера при этом подвергается разрушению.

Поэтому, в таких случаях, для крепления гибкой черепицы корректно применять саморезы с прессшайбой. Важно, чтоб длина саморезов была меньше толщины фанеры, чтоб их кончики не выглядывали в большом количестве с внутренней стороны крыши.

Так же, саморезы можно применять когда подкровельным основанием и отделкой крыши снизу служит тонкая деревянная вагонка или доска, смонтированная поверх каркаса крыши или стропил. От забитых гвоздей вагонка может колоться, давая трещины. Ну и для того, чтоб гвозди не вылазили и не портили вид снизу, их можно заменить на саморезы с прессшайбой короткой длины. Если, к примеру, толщина вагонки 20 мм – можно применять саморезы длинною 16 мм.

Правила крепления саморезами такие же как и для гвоздей.

Скобы

Крепление битумной черепицы скобами актуально и применимо для случаев аналогичных с креплением саморезами, с единственным исключением – в ламинированную фанеру скобы плохо забиваются и гнутся. А вот в вагонку, ОСБ и фанеру, когда они используются одновременно как отделка нижней стороны крыши и подкровельным основанием – можно применять.

К таким строениям можно отнести беседки, навесы, козырьки, колодцы, собачьи будки и вальеры.

Не стоит крепить скобами гибкую черепицу на крышах основных строений (дома, мансарды, гаражи, бани и т.д.), так как это весьма ненадёжный вид механического крепления.

Пропановой горелкой

И последний вариант – крепление битумной черепицы пропановой горелкой.

Применяется тогда, когда нужно, чтобы не было гвоздей.

Как правило, это “кованные козырьки” с металлическим каркасом, к которому приварен металлический лист или прикручена тонкая фанера или плиты OSB-3.

Крепление горелкой применимо только для видов черепиц с самоклеющейся основой. Это так называемые однослойные виды.

Крепление, и от части, наплавление битумной черепицы горелкой – это самый сложный и трудоёмкий способ крепления, требующий профессиональных навыков по работе не только с горелкой, но и с мягкой черепицей.

Ссылка на основную публикацию