Стропила являются несущей конструкцией, принимающей на себя вес кровли, снега и напор ветра; поэтому древесина, из которой изготавливают стропила, не должна иметь никаких изъянов: гнили, червоточин, выпадных сучков, трещин в зонах соединения, трещин вне зон соединения глубиной более 0,25 толщины бруса и длиной более 0,25 его длины. Для изготовления стропил требуются доски хвойных пород толщиной 40-60 мм или брусья. Пиломатериал должен быть хорошо просушен, без дефектов, с минимальным количеством сучков.
Можно использовать и бревна, но они значительно тяжелее. Дощатые стропила отличаются простотой сборки. В этом случае все соединения выполняют на гвоздях с использованием накладок и вкладышей или без них. Врубки, которые ослабляют бревенчатые и брусовые конструкции, здесь применяют только для соединения стоек с прогоном и лежнем в наклонных стропилах.
Сечение стропил зависит от следующих факторов: 1. Нагрузка, создаваемая весом кровли и снега; 2. Размер пролета; 3. Шаг стропил; 4. Уклон кровли.
Стропила можно закрепить прямо на мауэрлате; но если нужно перекрыть большой пролёт, одних основных элементов каркаса будет маловато, тут на помощь приходят затяжка, стойка и подкосы (как по отдельности, так и вместе взятые). Однако в любой конструкции крыши имеются две главные составляющие части: ограждающая (кровля) и несущая (стробила), которые делятся на наслонные и висячие.
Наслонныя стропила представляют собой балки, имеющие сходство с элементами перекрытия, но установленные не горизонтально, а наклйнно на опоры различной высоты. Опорами для них служат две наружные стены - у односкатной крыши, либо наружная и внутренняя стены - у двускатной.
Следует отметить еще одну особенность: стропильные ноги противоположных скатов крыши вовсе не обязательно крепятся в одной плоскости -г они Могут опираться на коньковый прогон попеременно.
Наслонные стропила концами упираются на стены здания, а средней частью - на промежуточные опоры. Наслонные стропила устраивают в том случае, если расстояние между опорами не превышает 6,5 м.
Наличие дополнительной опоры позволяет увеличить ширину, перекрываемую, наслонными стропилами до 12 м, а двух опор- до 15 м. Висячие же стропила опираются только концами на стены здания. В отличие от насланных они передают на мауэрлат только вертикальное давление. Висячие стропила используются в том случае; когда пролет крыши составляет 7-12 м и нет дополнительных опор.
Висячие стропила обычно устраивают в зданиях с легкими стенами, а также в зданиях, где отсутствуют внутренние несущие стены. Основными элементами висячих стропил являются стропильные ноги и затяжки нижнего пояса. В случае выбора конструкции крыши с висячими стропилами все элементы связываются жестко, так как представляют единую конструкцию - стропильную ферму, опирающуюся на две крайние опоры.
Стропильные ноги из-за отсутствия средней опоры упираются друг в друга в коньке. Следствием этого является создаваемое значительное горизонтальное давление, называемое распором. Если крыша сооружается неправильно, то стены могут даже опрокинуться. Задачу по гашению горизонтального давления выполняет нижний пояс стропильной фермы - затяжка.
Выбор конструкции крыши зависит от конкретных условий. Наслонные стропила просты по устройству и не требуют использования подъемных механизмов при монтаже. Фермы с висячими стропилами можно собрать на земле, но тогда появляется проблема подъема их на сооружаемое строение. Хотя можно смонтировать фермы сразу на доме, применяя дощатый настил и вспомогательные раскосы, расшивки из досок.В деревянных брусчатых или же рубленых: зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы, в каркасных- на верхнюю обвязку. В каменных домах в качестве опоры для: стропильных ног используется мауэрлат - брусья толщиной 140-160 мм.
Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подгладываться только под стропильную ногу. В том случае, если стропильные ноги в сечении имеют небольшую ширину, они могут со временем провиснуть. Чтобы избежать этого, необходимо применять специальную решетку, состоящую из стойкие, подкосов и ригеля.
Для изготовления стоек и подкосов используют доски шириной 150 мм и толщиной 25 мм или деревянные пластины, получаемые из бревна, диаметр которого должен быть не менее 130 мм. Для закрепления стропильной ноги применяется затяжка. При скольжении по затяжке стропильный конец может нарушить ее целостность, чтобы предотвратить скольжение, врубать стропильную ногу в затяжку рекомендуется зубом, шипом или тем и другим одновременно.
Кроме этого, стропила желательно устанавливать на расстоянии примерно 300-400 мм от края. В процессе врубания ноги в конец затяжки требуется максимально отодвинуть зуб. В том случае, если требуется усиленное крепление стропила, целесообразно использовать двойной зуб.
Чаще всего применяют зубы разной величины: высота одного зуба составляет 0,2 толщины затяжки, а высота другого - 0,3, Предварительно на затяжке необходимо сделать упор и шип, а на стропиле проушину (для перового зуба). Для второго зуба достаточно одного упора. В целях дополнительного крепления стропил в затяжках используются хомуты и болты.
Болты применяются реже, так как ослабляют, сечение стропильных ног и затяжек. Завершается монтаж сооружением конька каркаса крыши обшивкой карнизов (свободной части стропил, выступающей за уровень стены обычно на 40-50 см), возведением фронтонных стенок и креплением обрешетки из досок или брусков. К мауэрлату и прогону, составляющим коньковый узел, большими гвоздями крепят хомуты из стальной полосы или выполняют скрутки из проволоки диаметром 5-6 мм.
Для того чтобы в сложном коньковом узле соединить подкос со стойкой, требуется в стойке продолбить гнездо, а в подкосе вырубить шип. Чтобы соединение было прочнее, его укрепляют дополнительно болтами и хомутами. Стропильные ноги соединяют с ригелем врубкой сковороднем вполдерева. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем или скобой Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега, поэтому карнизный свес должен иметь длину не менее 550 мм.
К стене концы стропильных ног крепятся следующим образом: на узел стропила-затяжки надевают стяжку-жгут, которую вторым концом затягивают либо на балке чердачного перекрытия, либо на костыле, вбитом в кирпичную или каменную кладку на расстоянии около 30 см от верхнего края стены. Стяжку-жгут еще называют скруткой, которая представляет собой кусок толстой проволоки, лучше оцинкованной. В деревянных рубленых домах вместо скрутки целесообразно применять скобу из железа. Она призвана соединить стропила со вторым венцом сруба.
Железобетонные стропильные ноги наслонных стропил одним концом крепят к наружной стене здания, а другим к сборному железобетонному прогону. Прогон поддерживается столбиками из кирпича. Далее приведены изображения стропильной системы крыши:
1. Скользящая опора применяется в брусовых или бревенчатых домах, для компенсации естественной усадки дома из массива древесины (бруса, бревна) и сезонных изменениях влажности.
2. Жесткое крепление стропил стальной пластиной
3. Крепления стыков стропил
