Стропила

Стропильные фермы
Рис. 1. Стропильные фермы
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.

Стропила (стропильные фермы) являются основными несущими конструкциями крыши, воспринимающими нагрузки от кровли, снега и ветра и передающими их на несущие стены.

В основе стропильной фермы лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из двух 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 конструкция, состоящая лишь из верхнего и нижнего поясов, способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Более тяжелые крoвельные материалы нуждаются в основательной опоре. Поэтому большинство ферм снабжены дополнительными внутренними подпорками (подкосами, стойками, схватками).

Стропила различают наклонные и висячие. Выбор вида стропил зависит от уклона кровли, снеговой и ветровой нагрузок, а также от применяемых кровельных материалов.

Наклонные стропила имеют две или три опоры (рис. 1, г) и 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 и упираются в коньковый прогон, который, в свою очередь, опирается на среднюю стойку, устанавливаемую на нижний прогон. Нижние концы стропил крепятся к опорным брускам (мауэрлатам) размером 100×100 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. Соединяют элементы стропил на врубках и крепят скобами и хомутами.

Висячие стропила представляют собой систему элементов, соединенных на врубках, болтах, гвоздях. Самую простую конструкцию висячих стропильных ферм используют для установки на однопролетных домах (то есть на домах без средней несущей стены (рис. 1,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. 1, 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. 1, в).

Стропильные системы, состоящие из ряда установленных стропил, в зависимости от способа крепления фермы к стенам дома различают симметричные и несимметричные.

Оптимальным сечением для стропил любой конструкции является сечение 50×150 мм. Оптимальным размером обрешетки для большинства кровельных покрытий являются бруски размером 50×50 мм (60×60 мм) или жерди диаметром 70 мм. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет около 1 м. На крышах с уклоном более 45° это расстояние увеличивается до 1,2…1,4 м, а на крышах домов, расположенных в снежных районах, уменьшается до 0,8…0,6 м.

Стропильную систему устанавливают на подстропильные брусья (мауэрлат). Детали стропил - стропильные ноги, подносы, ригели и др. изготовляют преимущественно из древесины хвойных пород из досок, брусьев, а в лесоизбыточных районах из круглого леса, без гнили и червоточины. Влажность древесины для изготовления элементов стропил должна быть не более 12%.

Для мансардных крыш изготавливают фермы особой конструкции (рис. 1, 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.