Крыша. Часть 2

В зданиях, имеющих значительную ширину, используются стропильные фермы. Они бывают сегментные, треугольные и полигональные (многоугольные). Стропильная ферма представляет собой решетчатую плоскую систему балок, концы которых соединены между собой. Внутренние вертикальные балки в такой конструкции называются стойками, наклонные стержни - раскосами. Балки плоской фермы, которые расположены по верхнему контуру, называются верхним поясом, а те, что расположены по нижнему контуру, соответственно, нижним поясом. Простейший вид стропильной фермы - висячие стропила. Они образуются из наклонных стропильных ног, которые передают распор на нижний пояс фермы. Такими стропилами можно перекрывать пролеты шириной до 12 м.

Чаще всего опоры несущей системы построены треугольником. Стороны треугольника образуют две стропильные ноги - это верхний пояс фермы. Нижние концы ног упираются в горизонтальный брус, называемый затяжкой. Нижние части стропил и затяжки закреплены на внешних стенах. Для большей надежности фермы дополняют добавочные подпорки - подкосы, стойки, схватки. Среднее расстояние между стропильными ногами составляет 1 м, но оно может меняться в зависимости от климата региона строительства и выбранного кровельного материала. Стропильные фермы сначала собираются на земле по шаблону, так как все они должны иметь одинаковый профиль. В качестве шаблона используется первая ферма. На нижнем конце шаблона и на затяжке отмечают и расчерчивают места нужных врубок. Бруски для стропильных ног должны быть чуть длиннее шаблона на случай, если расчет был неточным. Прежде всего делают врубку на нижних концах стропил, соединяют их с мауэрлатом, затем врубают верхнюю часть, отрезая излишки древесины. На собранном по шаблону соединении делают отметки, а затем разбирают, чтобы впоследствии собрать его на месте.

Существует еще один альтернативный способ сбора стропильной фермы, менее трудоемкий, но не менее надежный. Современный рынок строительных материалов предлагает целую серию накладных металлических элементов, при помощи которых стропильная ферма собирается с высоким качеством сопряжения элементов. Примером таких соединителей являются зубчатые пластины с выштампованными зубьями, которые забивают с двух сторон в узлах фермы, соединяя все сходящиеся элементы. Обычно таким технологическим приемом пользуются при изготовлении ферм в заводских условиях для домиков каркасно-щитовой конструкции.
В условиях строительной площадки при сопряжении деталей ферм чаще пользуются металлическими накладками с отверстиями, через которые заворачивают шурупы или забивают гвозди. При этом в каждую деталь фермы должно заворачиваться как минимум два шурупа или забиваться два гвоздя на глубину не менее 2/3 толщины деревянного бруска.

Чтобы крышу не подняло ветром, стропила скрепляют с мауэрлатом. К рубленым стенам концы стропил прикрепляются специальными скобами. К каменным стенам мауэрлат крепится с помощью металлического ерша, который вбивается в четвертый ряд кладки. От него отходят две петли из скрученной проволоки, которыми крепятся балки. Для различных элементов стропильных ферм используются разные сорта древесины. Так, для стропил подходят только пиломатериалы I сорта с наименьшим количеством сучков. Толщина бревна или бруска зависит от длины стропильной ноги, расстояния между стропилами, массы кровли, ветровых нагрузок и т. д. Если толщина применяемого материала меньше рекомендованной, то под стропильные ноги ставят подкосы. Для мауэрлата используются балки толщиной не менее 150 мм. Обычным сечением материала стропил является 50 х 150 мм. Для обрешетки используются бруски сечением 40 х 40, 50 х 50 или 60 х 60 мм. Обрешетка бывает сплошной или разреженной в зависимости от того, какой кровельный материал будет на нее укладываться.

Особенности стропильной системы для дома с мансардой. Мансарда увеличивает жилую площадь дома и уменьшает теплопотери здания. Но при устройстве крыши в доме с мансардой обязательно следует учитывать увеличенную нагрузку на несущие деревянные конструкции крыши. Компенсируют увеличенную нагрузку за счет применения балок большего сечения и уменьшения шага стропил. Чтобы сохранить жилой объем мансарды, в стропильных фермах обходятся без нижнего пояса, а нижние концы стропил упираются в мауэрлат. Вертикальные стойки укрепляются подкосами, которые зарезаются в стойки. Места соединений укрепляются болтами и скобами.

Стропильные ноги соединяются вверху вполдерева на болтах. Поскольку отсутствует затяжка (нижний опорный брус для стропил), возрастает значение ригеля. Он делается более прочным, большего сечения, крепится на болтах и чаще всего даже не зарезается, чтобы не снижать прочности несущей системы. Центр ригеля подтягивается к верхнему соединению стропил стойкой, которая также крепится на болтах. Соединение укрепляется стальными пластинами на саморезах или болтах. Осуществляя стыковку концов бревен или брусьев (вязка стропильных ног, углов срубов, углов оконных и дверных коробок), прибегают к способу соединения «вязка вполдерева», что препятствует сдвигу брусьев. Готовые стропильные фермы получаются жесткими, прочными и в то же время достаточно легкими, чтобы их можно было довольно легко подать снизу наверх к месту установки несущей конструкции.