Каждый дом по своей конструкции делится на три основных элемента – фундамент, коробка и крыша. Каждый из этих элементов подразделяется, в свою очередь, на множество составляющих, которые выполняют самые разные функции.
Меньше всего таких составляющих у фундамента – он может быть как с подвальными помещениями, так и без, то есть монолитным. Больше всего их у коробки дома – это и помещения, и коммуникации, и многое другое.
Но не менее значительными элементами обладает и крыша, и во многих случаях самым главным конструкционным элементов крыши являются стропила. В данном случае можно говорить о целой стропильной системе.
Любому начинающему строителю необходимо знать, что крыша любого дома или другого малоэтажного здания опирается, как правило, на несущие элементы, самыми основными из которых являются стропила.
Система стропил должна выдерживать как вес определенного кровельного материала, так и нагрузку, вызываемую снегом и ветром. Деревянные стропила делают из хвойных пород, имеющих влажность не более 20%, и подвергают обработке специальными составами с целью защиты от огня и биологических повреждающих факторов. И хоть стропила защищены от прямого действия погодных условий кровлей, но уход за ними необходим не менее серьёзный, чем за самой кровлей.
Нагрузки, которые воспринимаются стропильными конструкциями, подразделяют на временные, особые, постоянные. Кратковременные нагрузки подразумевают вес людей, работающих на крыше, вес ремонтного и обслуживающего оборудования, снеговую, водяную и ветровую нагрузку. Особые нагрузки – это, например, сейсмическое воздействие. Постоянные же нагрузки включают вес конструкции крыши в целом.
Стропильные конструкции для двухскатной крыши могут быть разных типов, но сами стропила разделяются на два основных вида: они могут быть наслонными (не путать с «наклонными»!) и висячими. Поскольку конструкция в форме треугольника является наиболее жесткой, то неудивительно, что именно треугольник и является основой стропильной конструкции.
Так, наслонные стропила своим концами опираются непосредственно на верхние части стен здания, а своей средней частью — на специальные промежуточные опоры. Соответствующим образом они устанавливаются в коттеджах, которые имеют среднюю несущую стену, в ряде случаев используются столбчатые опоры промежуточного типа.
Наслонные стропила ставят в том случае, если между опорами расстояние составляет не более 5-7 метров. При этом дополнительная опора может дать хорошую возможность увеличить расстояние, то есть ширину, которую способны перекрыть наслонные стропила. Ширина эта может составлять до 12 метров, а две опоры могут перекрыть до 15 метров. Например, в деревянных домах, сложенных из бруса или рубленых из бревен, ноги стропил опираются непосредственно на верхние венцы, в быстровозводимых каркасных коттеджах — на верхнюю обвязку. В домах, выстроенных из кирпича, стропильные ноги имеют упор на так называемый мауэрлат, он же — опорный брус. Конструкция кровли с наслонными стропилами при равной ширине дома получается много легче.
Висячие стропила своими концами опираются в большинстве случаев на стены здания непосредственно, но также могут опираться на мауэрлат, без всяких промежуточных опор. Такие стропильные системы устраиваются обычно в домах с относительно легкими стенами, и тогда стропильные ноги таких стропил действуют на сжатие и изгиб. К тому же конструкцией создается серьезное распирающее усилие, направленное по горизонтали, и полностью передающееся стенам. Для снижения этого усилия применяется деревянная или металлическая затяжка, которая служит для жесткого соединения стропильных ног. Затяжка может находиться или у основания стропил, или выше него. При этом чем выше ее расположение, тем мощнее должна быть ее конструкция и более надежно соединение затяжки со стропилами.
Также при наличии пролётов более 8 метров приходится устанавливать специальную стойку (бабку) с подкосами. Несомненным достоинством висячих стропил является их способность легко перекрывать достаточно большие пролеты.
В случае если над несколькими пролетами требуется установка единой кровельной конструкции, то наслонные и висячие стропила могут чередоваться а разных вариантах. В местах, где нет промежуточных опор, следует применять висячие стропила. В тех местах, где есть промежуточные опоры, лучше всего использовать именно наслонные стропила.
