Стропила

Могут устанавливаться или отдельные наклонные стропила, или фермы разной формы и размеров (рис. 1). В нешироких по размеру домах устанавливают наклонные или висячие стропила из дерева, металла, железобетона.

Рис. 1. Типы стропил и ферм:
А — односкатная крыша с пролетом до 4,5 м; Б — односкатная крыша с пролетом до 6 м; В — стропила со шпренгельной фермой для односкатной крыши с пролетом до 7,5 м; Г — простые висячие стропила с затяжкой; Д — соединение стропил в верхней части (в коньке); Е — простые висячие стропила с ригелем; Ж — висячие стропила с бабкой; 3—висячие стропила с бабкой и подкосами; И — висячие стропила со шпалами; К — стропила для мансардной крыши.

Наслонные стропила.
На односкатных крышах стропильные ноги опираются своими концами на две наружные или на наружную и внутреннюю опоры. Пролет между опорами может достигать 4,5 м (рис. 1, Л). При пролете от 5 до 6 ж под стропила ставят подкосы (рис. 1,Б), а при еще большем пролете менаду опорами устанавливают шпренгель (рис. 1, В).

Висячие стропила.
Устанавливаются обычно в больших пролетах. Нижние концы их опираются на стены, а верхние сходятся в коньке друг с другом. Могут быть простой и более сложной конструкции. Самая простая состоит из двух стропил, упирающихся в горизонтальный брус, называемый затяжкой (рис. 1, Г). В коньке висячие стропила соединяют простым прорезным шипом или вполдерева (рис. 1, Д). Чтобы стропила не прогибались, в них врубают ригель сковороднем вполдерева. Для прочности детали скрепляют скобами (рис. 1,Е).
При ширине пролета 7,5—9 м устанавливают стропила (фермы), показанные на рисунке 1, Ж. Для прочности в ферму добавляют бабку, которая крепится в коньке и в затяжке. Стропила с бабкой и подкосами применяют обычно для перекрытия пролета шириной от 9 до 10 л (рис. 1,З). Длинную затяжку можно делать и составной, сращивая ее прямым или косым зубом и стальными накладками. Такую затяжку подвешивают к бабке и крепят хомутами, предупреждая провисание затяжки. Бабку со стропилами, подкосами, ригелями соединяют врубкой, сходной с прямым зубом (шип при этом уменьшается).

Висячие фермы со шпалами.
В этой конструкции затяжки заменены шпалами, поэтому чердачное помещение получается более свободным. Концы шпал опираются на прогоны, уложенные по балкам. Прогоны кладутся ближе к стене-опоре, т. е. к концам балок, где они меньше прогибаются. Стропила связаны с потолочными балками, что не совсем хорошо, так как па балки ложится большая нагрузка. Эти фермы перекрывают пролеты шириной до 8,5 м (рис. 1, И). Высокое чердачное помещение обычно используется под жилье (мансарда). Стропила для мансардной крыши приведены на рисунке 1, К. Чем больше расстояние от стропильных ног до дымового канала, тем лучше (наименее допустимое — 40 см).

Работа стропильной фермы
Стропила приходится соединять друг с другом или врубать их в затяжки, мауэрлаты или в стены под острым углом. Так же врубаются в стропила вспомогательные детали — бабки, подкосы и ригели (см. рис. 1). Отдельные детали стропил для большей прочности дополнительно скрепляют друг с другом скобами, болтами, хомутами и т. д. Способ выполнения в стропилах врубок зависит главным образом от характера действующих на них сил, а именно: будут ли эти соединения работать на растяжение, сжатие или изгиб. Рассмотрим работу стропильной фермы, изображенной на рисунке 2.
Рис. 2. Работа стропильной фермы.

Ферма эта состоит из двух стропильных ног АБ и АВ, затяжки БВ и ригеля ГД. На стропила давит вес стропил, обрешетки, кровли, снега, сила ветра и т. п.; обозначим их буквой Е. Эти силы стремятся раздвинуть стропила АБ и АВ в направлении, указанном стрелками Ж, однако им противодействует затяжка БВ. Если затяжка не поддается растяжению, стропила могут прогнуться. Чтобы избежать этого, ставят ригель ГД, работающий в данном случае на сжатие, или бабку и подкосы. Для усиления стропил к их нижней части (от затяжки до ригеля) крепят вторые бруски — подмогу (показаны пунктиром).

Соединение стропил
От действия различных сил на стропила зависят и способы их соединения (рис. 3). Стропильная нога, врубленная в затяжку (В), с силой давит на конец затяжки АБ (рис. 3, Л). Это может вызвать откол крайнего верхнего куска затяжки (заштрихован). Чтобы конец стропильной ноги не скользил по затяжке, не скалывал ее, ногу врубают зубом, шипом или одновременно и тем и другим. Концы затяжки не скалываются, если врубка выполнена на расстоянии не менее 25—30 см. Делается это так. На расстоянии 1/4 высоты затяжки проводят пунктиром линию, параллельную грани затяжки. Образованный угол АБВ делят пополам и проводят линию деления через вершину угла Б до пересечения с пунктирной линией затяжки.
Рис. 3. Сопряжения (врубка) стропил:
А — одинарным зубом; Б — двойным зубом; В — соединение стропил в конец затяжки; Г — дополнительное соединение сопряжений с помощью болтов и хомутов; Д —соединение подкоса с бабкой; Е — соединение сковороднем вполдерева; Ж — соединение подкосов, бабок и затяжек скобами, болтами и хомутами; З — устройство свеса с помощью балки и затяжки; И — крепление стропил к бревнам сруба и мауэрлату; К — примыкание концов стропил к мауэрлату; Л — выравнивание прогиба кровли с помощью «кобылки» и обрешетки.

Точку пересечения обозначают буквой Г. Соединяют ее с точкой Д (нижняя сторона стропила) и получают очертание зуба. В затяжке выдалбли¬вают гнездо, а в стропильной ноге вырубают шип. Площадь опоры стропильной ноги увеличивается, если ее врубают в затяжку двойным зубом (рис. 3, Б). Обычно высота первого зуба составляет 1/5 толщины затяжки, второго — 1/3 ее толщины, но они могут быть и одинаковыми по величине.
Для первого зуба на затяжке делают и упор и шип, а на стропиле — проушину; для второго зуба делают только упор. Врубая стропила в конец затяжки, зуб отодвигают как можно дальше (рис. 3, В). Высота зуба при этом должна равняться 1/3 высоты затяжки. Для прочности стропильные ноги дополнительно скрепляют болтами или хомутами (рис. 3, Г). Поскольку болты несколько ослабляют сечение стропильных ног и затяжек, то предпочтение обычно отдается хомутам.
Соединяя подкосы с бабкой, в ней долбят гнездо, а в подкосе вырубают шип (рис. 3, Д). Ригель в стропильные ноги врезается сковороднем в пол¬дерева и крепится болтом или нагелем. Для большей прочности этот узел можно скреплять дополнительно скобой (рис. 3, Е).
Бабки и подкосы висячих стропил соединяются врубкой, а для большей прочности еще и скобами, хомутами. Составная затяжка сращивается зубом, металлическими накладками и болтами. Скрепляется затяжка с бабкой хомутом (рис. 3, Ж). Чтобы крыши зданий имели свес, необходимый для отвода воды от стен, затяжки или стропильные ноги выпускают за линию стены. У деревянных зданий свес должен составлять не менее 55 см (рис. 3,3).
Стропильные ноги могут опираться не только на затяжки и потолочные балки, но и на бревна сруба. В этом случае в бруске (бревне) делают гнездо или шип (рис. 3,Я). В каменных, кирпичных, бетонных и подобных им зданиях по всему периметру наружных стен укладывают балки или брусья — мауэрлаты, на которых с помощью шипов и гнезд крепят стропила. Для экономии древесины вместо сплошных мауэрлатов можно использовать и отдельные бруски (рис. 3, С). Когда стены толстые и свес большой, а балки укладывают по внутреннему краю стены, возможен прогиб в кровле. Чтобы этого не было, мауэрлат следует положить с отступом от внутреннего края стены. Место прогиба выравнивают, прибивая к концам стропильных ног «кобылку» — доску на ребро.
Чтобы крышу не подняло ветром, стропила обязательно скрепляют со стеной. Если стены из камня, кирпича и т. д., на стропила надевают хомут из проволоки толщиной 4—6 мм или вьют из тонкой проволоки тросики и закрепляют концы за штырь или ерш, вбитый в стену. В деревянных рубленых стенах стропила скрепляют скобами со вторым венцом сруба (рис. 3, Л).

Изготовление стропил
Древесину для стропил берут только первого сорта, с наименьшим количеством сучков. Толщина бревна, бруска, толстой доски, пластины, используемых на стропила, зависит от длины стропильной ноги, расстояния между стропилами, веса кровли, ветровых нагрузок и т. д. При подборе стропил под наиболее тяжелые кровли (черепичные, глиносоломенные, глинокамышовые) можно пользоваться таблицей 23.

Когда приходится брать материал меньше допустимой толщины, то под стропильные ноги ставят подкосы из бревен толщиной 13—15 см. Для равномерной передачи нагрузки от стропил на наружные стены здания для мауэрлата отбирают бревна толщиной не менее 18 см. У каждого скоса крыши должны быть одинаковые стропильные ноги с отесанной верхней стороной и установленные строго на одной горизонтали. Этого можно добиться, используя специальный шаблон. Делают его так. Берут тесину, равную по длине затяжке, и к ее середине строго перпендикулярно прибивают вторую тесину. По уклону крыши отмеряют на ней вершину конька и прибивают две стропильные ноги из теса.
На нижнем конце шаблона и на затяжке отмечают места нужных врубок, расчерчивают их. Затяжки и стропила делают на ровной площадке. Бревна (бруски) для стропильных ног по размеру должны быть чуть длиннее шаблона на случай, если соединение окажется неудачным.

Рис. 4. Сопряжение отдельных частей стропильных ног.
Прежде всего делают врубку на нижних концах стропил, соединяют их с затяжкой или мауэрлатом; затем врубают верхнюю часть, отрезая излишки древесины, метят и разбирают. Устанавливаются готовые стропильные фермы так. При наличии затяжек их поднимают на сруб, расставляют по местам и врубают в бревна. Затем на затяжках делают настил из досок, поднимают на него стропила, устанавливают их на место и временно закрепляют досками или жердями за бревна сруба. Если стропила своими нижними концами крепятся к мауэрлатам, то поступают следующим образом. На потолочных балках устраивают временный настил из досок, вытесывают целые бревна или отдельные куски для мауэрлатов.
Лучше стесать верхнюю и нижнюю плоскости: нижней плоскостью (кантом) мауэрлат ложится устойчиво на стену, а на верхней делаются врубки для соединения со стропильными ногами. Сделав врубки на нижних концах стропильных ног и на мауэрлатах, стропильные ноги поднимают, соединяют их верхние концы и закрепляют. Таким образом устанавливают сначала две крайние фермы, затем по их коньку натягивают шнур или прибивают доску и устанавливают промежуточные фермы, тщательно выравнивая их (срезая лишние концы).
В четырехскатной (шатровой) крыше довольно сложным делом является устройство так называемой накосной фермы, необходимой для образования вальмового ската. К стропильным ногам в этом случае приходится крепить «нарожники» — недлинные полуноги (рис. 4).

^ обратно вверх ^