Порядок устройства стропильных систем кровли

Изготовление стропил

Древесину для стропил берут только первого сорта, с наименьшим количеством сучков. Толщина бревна, бруска, толстой доски, пластины, используемых на стропила, зависит от длины стропильной ноги, расстояния между стропилами, веса кровли, ветровых нагрузок и т. д. При подборе стропил под наиболее тяжелые кровли (черепичные, глиносоломенные, глинокамышовые) можно пользоваться таблицей 1.

Таблица 1

Подбор сечений стропильных ног

Наибольшая длина стропильной ноги (м)	Расстояние между стропилами (см)
Толщина стропильной ноги (см)
Из брусков	Из бревен	Из брусков	Из бревен	Из брусков	Из бревен	Из брусков	Из бревен
До 3 До 3,6 До 4,3 До 5 До 5,8 До 6,5	8х10 8х13 8х16 8х18 8х20 10х20	10 13 16 18 20 20	8х10 8х16 8х18 8х20 10х20 10х22	13 16 18 20 22 24	9х10 8х18 9х18 10х20 - -	15 18 18 20 - -	9х16 9х18 10х20 - - -	16 18 20 - - -

Когда приходится брать материал меньше допустимой толщины, то под стропильные ноги ставят подкосы из бревен толщиной 13—15 см.

Для равномерной передачи нагрузки от стропил на наружные стены здания для мауэрлата отбирают бревна толщиной не менее 18 см.

У каждого скоса крыши должны быть одинаковые стропильные ноги с отесанной верхней стороной и установленные строго на одной горизонтали. Этого можно добиться, используя специальный шаблон. Делают его так. Берут тесину, равную по длине затяжке, и к ее середине строго перпендикулярно прибивают вторую тесину. По уклону крыши отмеряют на ней вершину конька и прибивают две стропильные ноги из теса.

На нижнем конце шаблона и на затяжке отмечают места нужных врубок, расчерчивают их.

Затяжки и стропила делают на ровной площадке. Бревна (бруски) для стропильных ног по размеру должны быть чуть длиннее шаблона на случай, если соединение окажется неудачным.

Прежде всего делают врубку на нижних концах стропил, соединяют их с затяжкой или мауэрлатом; затем врубают верхнюю часть, отрезая излишки древесины, метят и разбирают.

Устанавливаются готовые стропильные фермы так. При наличии затяжек их поднимают на сруб, расставляют по местам и врубают в бревна. Затем на затяжках делают настил из досок, поднимают на него стропила, устанавливают их на место и временно закрепляют досками или жердями за бревна сруба.

Если стропила своими нижними концами крепятся к мауэрлатам, то поступают следующим образом. На потолочных балках устраивают временный настил из досок, вытесывают целые бревна или отдельные куски для мауэрлатов. Лучше стесать верхнюю и нижнюю плоскости: нижней плоскостью (кантом) мауэрлат ложится устойчиво на стену, а на верхней делаются врубки для соединения со стропильными ногами. Сделав врубки на нижних концах стропильных ног и на мауэрлатах, стропильные ноги поднимают, соединяют их верхние концы и закрепляют. Таким образом устанавливают сначала две крайние фермы, затем по их коньку натягивают шнур или прибивают доску и устанавливают промежуточные фермы, тщательно выравнивая их (срезая лишние концы).

В четырехскатной (шатровой) крыше довольно сложным делом является устройство так называемой накосной фермы, необходимой для образования вальмового ската. К стропильным ногам в этом случае приходится крепить «нарожники» — недлинные полуноги (рис. 1).

Рис. 1. Сопряжение отдельных частей стропильных ног.

СОЕДИНЕНИЕ СТРОПИЛ

От действия различных сил на стропила зависят и способы их соединения (рис. 1).

Рис. 1. Сопряжения (врубка) стропил:

А — одинарным зубом; Б — двойным зубом; В — соединение стропил в конец затяжки; Г — дополнительное соединение сопряжений с помощью болтов и хомутов; Д — соединение подкоса с бабкой; Е — соединение сковороднем вполдерева; Ж — соединение подкосов, бабок и затяжек скобами, болтами и хомутами; 3 — устройство свеса с помощью балки и затяжки; И — крепление стропилы к бревнам сруба и мауэрлату; К — примыкание концов стропил к мауэрлату; Л — выравнивание прогиба кровли с помощью «кобылки» и обрешетки.

Стропильная нога, врубленная в затяжку (В), с силой давит на конец затяжки АБ (рис. 1,А). Это может вызвать откол крайнего верхнего куска затяжки (заштрихован).

Чтобы конец стропильной ноги не скользил по затяжке, не скалывал ее, ногу врубают зубом, шипом или одновременно и тем и другим.

Концы затяжки не скалываются, если врубка выполнена на расстоянии не менее 25—30 см. Делается это так. На расстоянии ¼ высоты затяжки проводят пунктиром линию, параллельную грани затяжки. Образованный угол АБВ делят пополам и проводят линию деления через вершину угла Б до пересечения с пунктирной линией затяжки. Точку пересечения обозначают буквой Г. Соединяют ее с точкой Д (нижняя сторона стропила) и получают очертание зуба. В затяжке выдалбливают гнездо, а в стропильной ноге вырубают шип.
атяжкажк
Площадь опоры стропильной ноги увеличивается, если ее врубают в затяжку двойным зубом (рис. 1,Б). Обычно высота первого зуба составляет 1/5 толщины затяжки, второго — 1/3 ее толщины, но они могут быть и одинаковыми по величине.

Для первого зуба на затяжке делают и упор и шип, а на стропиле — проушину; для второго зуба делают только упор.

Врубая стропила в конец затяжки, зуб отодвигают как можно дальше (рис. 1, В). Высота зуба при этом должна равняться 1/3 высоты затяжки.

Для прочности стропильные ноги дополнительно скрепляют болтами или хомутами (рис. 1, Г). Поскольку болты несколько ослабляют сечение стропильных ног и затяжек, то предпочтение обычно отдается хомутам.

Соединяя подкосы с бабкой, в ней долбят гнездо, а в подкосе вырубают шип (рис. 1, Д).

Ригель в стропильные ноги врезается сковороднем в полдерева и крепится болтом или нагелем. Для большей прочности этот узел можно скреплять дополнительно скобой (рис. 1, Е).

Бабки и подкосы висячих стропил соединяются врубкой, а для большей прочности еще и скобами, хомутами. Составная затяжкасращивается зубом, металлическими накладками и болтами. Скрепляется затяжка с бабкой хомутом (рис. 1, Ж).

Чтобы крыши зданий имели свес, необходимый для отвода воды от стен, затяжки или стропильные ноги выпускают за линию стены. У деревянных зданий свес должен составлять не менее 55 см (рис. 1, З).

Стропильные ноги могут опираться не только на затяжки и потолочные балки, но и на бревна сруба. В этом случае в бруске (бревне) делают гнездо или шип (рис. 1,И).

В каменных, кирпичных, бетонных и подобных им зданиях по всему периметру наружных стен укладывают балки или брусья — мауэрлаты, на которых с помощью шипов и гнезд крепят стропила. Для экономии древесины вместо сплошных мауэрлатов можно использовать и отдельные бруски (рис. 1, К).

Когда стены толстые и свес большой, а балки укладывают по внутреннему краю стены, возможен прогиб в кровле. Чтобы этого не было, мауэрлат следует положить с отступом от внутреннего края стены. Место прогиба выравнивают, прибивая к концам стропильных ног «кобылку» — доску на ребро.

Чтобы крышу не подняло ветром, стропила обязательно скрепляют со стеной. Если стены из камня, кирпича и т. д., на стропила надевают хомут из проволоки толщиной 4—6 мм или вьют из тонкой проволоки тросики и закрепляют концы за штырь или ерш, вбитый в стену. В деревянных рубленых стенах стропила скрепляют скобами со вторым венцом сруба(рис. 1, Л).

ПОРЯДОК УСТРОЙСТВА СТРОПИЛЬНЫХ СИСТЕМ КРОВЛИ

Главные составляющие стропильной системы крыши - стропильные фермы и обрешетка.

Кровля - всего лишь наружная часть крыши, которая укладывается на несущую конструкцию, состоящую из стропильных систем и обрешетки. В основе стропильной ситемы лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из 2-х стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым прогоном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса крепятся на наружных стенах дома. Такая стропильная конструкция, состоящая лишь из верхнего и нижнего поясов, способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Более тяжелые кровельные материалы нуждаются в основательной опоре. Поэтому большинство стропильных систем снабжены дополнительными внутренними подпорками (подкосами, стойками, схватками).

	А - висячая ферма однопролетного дома;
	Б - ферма с подкосами;
	В - ферма для однопролетного дома шириной более 8 м;
	Г - наклонная стропильная ферма;
	Д - ферма для мансардной крыши.

Фермы двухскатных коттеджей могут быть висячими или наклонными (в зависимости от способа крепления фермы к стенам дома). Самую простую конструкцию висячих стропильных ферм используют для установки на однопролетных домах (то есть на домах без средней несущей стены (рис. А). Такие дома имеют внутреннюю свободную планировку и их ширина не превышает 6 метров. Стропильная ферма в этом случае опирается своими концами лишь на стены здания без промежуточных опор. Ее конструкция проста: две стропильные ноги, затяжка и пара подкосов. Стропильные ноги между собой и с затяжкой соединяются шурупами или гвоздями с помощью двухсторонних угловых накладок (дощечек толщиной 25 мм).

Если ширина однопролетного дома превышает 6 м (рис. Б), тогда необходима ферма с большим количеством подкосов. То же требование относится и к крышам, на которые приходится большая снежная нагрузка. Такая стропильная ферма имеет спаренные верхние и нижние пояса.

При пролетах больше 8 м между вершиной верхнего пояса и затяжкой устанавливают "бабку" (рис. В).

Наклонные стропильные фермы (рис. Г) устанавливаются для двухпролетных домиков со средней несущей стеной. Они опираются своими концами на наружные стены дома, а средней частью - на внутреннюю стену. Если ширина здания составляет 10 м, достаточно одной дополнительной опоры, а если она доходит до 15 м, тогда желательно наличие двух опор. Верхние концы стропильных ног соединяются внахлест при помощи угловых накладок. Нижние концы стропил крепятся к опорным брускам (мауэрлатам) размером 100х100 мм. Мауэрлаты в большинстве случаев заготавливаются из целых бревен, обтесанных на два канта, но иногда в целях экономии их делают из обрезков длиной 0,6-0,7 метра. В середине фермы устанавливается средняя стойка, на которую опирается вершина верхнего пояса фермы.

Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции (рис. Д). Они также могут устанавливаться с креплением на внутреннюю стену (для двухпролетных домов) или без него (для однопролетных домов). Особенностью мансардных ферм является наличие междуэтажного перекрытия вместо затяжки. Это обусловлено тем, что нижний пояс служит основой для пола мансардного помещения. Верхние и нижние пояса, а также вертикальные стойки и горизонтальные схватки должны быть спаренными, выполненными из двойных брусьев. Для двухпролетной мансардной конструкции удвоение необязательно, так как она имеет дополнительную опору в центре.

В вершине стропильной конструкции крыши укладывается прогон, служащий основой будущему коньку крыши. Коньковый прогон либо делается из бревен с широким сечением, либо сколачивается из двух досок толщиной 50 мм.

Обрешетка (опалубка) - это совокупность брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги. Она непосредственно воспринимает нагрузку кровельного материала и в свою очередь давит на стропила, а стропила передают тяжесть крыши несущим стенам. Обрешетка может быть сплошной, когда зазор между брусьями не превышает 1 см, или разреженной с шагом в 3-4 см. Сплошная опалубка как правило устраивается из двух слоев: первого - разряженного и второго - сплошного из досок, уложенных под углом в 45 градусов по отношению к доскам нижнего слоя. Сплошная обрешетка устраивается под мягкую кровлю, плоский асбестоцементный и безасбестовый шифер, металлочерепицу и мягкую черепицу. Разреженная обрешетка вполне подходит для стальной кровли, кровли из глиняной или цементно-песчаной черепицы, а также для кровли из волнистых асбестоцементных листов. Обрешеточные брусья прибивают к стропилам гвоздями, длина которых равна толщине двух брусьев. В местах стыков и пересечений скатов (на коньке, ребрах, ендовах, разжелобках), а также по карнизным свесам всегда делают сплошную обрешетку.

Обычно несущая конструкция выполняется из лесоматериалов (досок, брусьев, жердей) из древесины хвойных пород. В кирпичных и блочных домах стропила и обрешетка могут быть сделаны из иных материалов (например, из железобетона или металла). Что касается древесной конструкции крыши, то для различных элементов выбирают древесину определенного сорта. Затяжки заготавливаются из древесины только 1 сорта; стропильные ноги и стойки - из древесины 1 или 2 сорта. Подкосы выполняются из древесины 2-3 сорта. В общем и целом картина заготовок для деталей стропильной системы выглядит следующим образом: вам понадобится 3/4 объема древесины 1 и 3 сорта и 1/4 объема древесины 2 сорта.

Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50х150 мм. Оптимальным размером обрешетки для большинства кровельных покрытий являются бруски размером 50х50 мм (60х60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 1 метра. На крышах с уклоном более 45њ это расстояние увеличивается до 1,2-1,4 м и на крышах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8-0,6 метра. Более точно шаг между стропильными ногами можно определить по таблице , исходя из сечения стропил и расстояния между опорами стропильной системы (стойками, подкосами, коньковым прогоном).
Шаг между брусьями обрешетки зависит от того, какой она должна быть: сплошной или разреженной. План расположения стропильных ног имеет свои особенности в зависимости от конструкции крыши и наличия промежуточных опор (стен или колонн).