Стропила являются основной несущей частью конструкции крыши. Они призваны выдерживать не только вес кровли, но и давление снега и ветра. Стропила можно подразделить на наслонные (рис. 2) и висячие (рис. 3).
Рис. 2 и 3. Наслонные стропила и висячие стропила
1 — стропильная нога; 2 — ригель; 3 — чердачное перекрытие; 1 — мауэрлат; 2 — стропильная нога; 3 — затяжка; 4 — бабка; 5 — подкос.
Наклонные стропила концами опираются на стены здания, а средней частью — на промежуточные опоры. Висячие же стропила опираются только концами на стены здания. 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 12м, а двух опор — до 15м. В деревянных брусчатых или же рубленых зданиях стропильные ноги опираются на верхние венцы (рис. 4), в каркасных — на верхнюю обвязку (рис. 5). В каменных домах в качестве опоры для стропильных ног используется мауэрлат — брусья толщиной 140-160 мм (рис. 6).
Рис. 4. Опирание наклонных стропил в деревянных брусчатых или рубленых зданиях
1 — шип; 2 — стропильная нога.
Рис. 5. Опирание наклонных стропил в деревянных каркасных зданиях
1 — балка перекрытия; 2 — стропильная нога.
Рис. 6. Опирание наклонных стропил в каменных зданиях
1 — мауэрлат; 2 — стропильная нога; 3 — затяжка; 4 — чердачное перекрытие.
Мауэрлат может располагаться по всей длине здания или подкладываться 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 стойки, 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 (рис. 7). 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 (рис. 8).
Рис. 7. Соединение стропил зубом и шипом
1 — стропильная нога; 2 — затяжка; 3 — шип.
Рис. 8. Соединение стропил двойным зубом
1 — стропильная нога; 2 — затяжка.
Чаще всего применяют зубы разной величины: высота одного зуба составляет 1/5 толщины затяжки, а высота другого — 1/3. Предварительно на затяжке необходимо сделать упор и шип, а на стропиле — проушину (для первого зуба). Для второго зуба достаточно одного упора. В целях дополнительного крепления стропил в затяжках используются хомуты и болты (рис. 9).
Рис. 9. Соединение стропил болтом и хомутом
1 — стропильная нога; 2 — затяжка; 3 — болт; 4 — хомут.
Для того чтобы соединить подкос с бабкой, требуется в бабке продолбить гнездо, а в подкосе вырубить шип (рис. 10). Чтобы соединение было прочнее, его укрепляют дополнительно болтами или хомутами.
Рис. 10. Соединение подкоса с бабкой
1 — затяжка; 2 — болт; 3 — подкос; 4 — бабка; 5 — скоба; 6 — хомут.
Стропильные ноги соединяют с ригелем врубкой сковороднем вполдерева. Чтобы соединение было прочным, необходимо закрепить его болтом, нагелем и скобой (рис. 11). Для того чтобы соединить между собой составные части затяжки, применяются зуб, болты и накладки из металла. Бабка соединяется с затяжкой при помощи хомута.
Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 550 мм (рис. 12).
Рис. 11. Соединение ригеля и стропильной ноги
1 — стропильная нога; 2 — ригель; 3 — скоба.
Рис. 12. Скос крыши
1 — стропильная нога; 2 — затяжка; 3 — скоба.
Концы стропильных ног присоединяются к стенам здания с помощью скруток. Это необходимо для того, чтобы предохранить крышу от разрушения при сильном ветре. Скрутка — это кусок толстой проволоки, лучше оцинкованной. Один конец скрутки присоединяют к стропильной ноге, а второй — к костылю.
Костыль предварительно вбивается в шов каменной кладки на расстоянии 300-350 мм от верхнего края стены. 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.
Висячие стропила обычно устраивают в зданиях с легкими стенами, а также в зданиях, где отсутствуют внутренние несущие стены. Висячие стропила не передают на стены горизонтальных нагрузок. Выбирая материал для изготовления стропил, необходимо учитывать архитектурно-конструктивные особенности конкретного проекта (длину стропильной ноги, вес кровли и т. д.). По самой форме крыши можно разделить на плоские и скатные.
Плоские крыши принято использовать в основном при строительстве надворных построек: сарая, гаража, бани, помещения для содержания скота и птицы. При постройке жилых помещений целесообразно применять скатные крыши, которые в свою очередь делятся на чердачные и бесчердачные. Бесчердачные крыши могут быть холодными (над не отапливаемыми строениями) и утепленными (над отапливаемыми помещениями). Чердачные крыши в большинстве случаях делают холодными.
Чердак можно использовать как для хозяйственных нужд, так и для устройства в нем дополнительного жилого помещения — мансарды. Существуют следующие виды скатных крыш: — односкатная, которая опирается на две противоположные стены, имеющие разную высоту (рис. 1 а), — двускатная состоит из двух плоскостей, которые опираются на стены одинаковой высоты (рис. 1, б), — шатровая, имеющая четыре одинаковых ската треугольной формы, вершины которых сходятся в одной точке (рис. 1, в); — вальмовая, у которой боковые скаты трапециевидные, а торцевые скатные крыши имеют треугольную форму (рис. 1, г), — полувальмовая имеет срезанные вершины над торцевыми стенками в виде треугольников (рис. 1, д), — мансардная, состоящая из двух пологих скатов прямоугольной формы и двух крутопадающих, соединенных между собой под тупым углом (рис. 1, е).
а — односкатная; б — двускатная; в — шатровая; г — вальмовая; д — полувальмовая; е — мансардная.
Односкатные крыши наименее трудоемки в исполнении. Кроме этого, их применение обеспечивает максимальное использование внутренней площади помещения для хозяйственных целей. Для того, чтобы наиболее рационально использовать чердак, целесообразно устроить в нем жилое помещение — мансарду.
В этом случае крышу жилого дома делают двухскатной или мансардной. Вальмовую крышу обычно устраивают в том случае, если необходимо обеспечить дополнительную защиту здания от ветра. Но возведение такой крыши достаточно трудоемко и требует значительных материальных затрат.
Выбирая вид крыши, необходимо принимать во внимание не только ее эксплуатационные свойства, но и архитектурную выразительность.
