Стропила принимают на себя вес кровли, а также разного рода динамические нагрузки – ветер, осадки. Сечение этого элемента рассчитывается в зависимости от пролета, итогового угла наклона, климата и нескольких других факторов.
Обрешетка рассчитана на поддержку кровли. Подбирают ее сечение в зависимости от кровельных материалов и их массы. Обычно ее сооружают из брусков и кладут на стропила под прямым углом с небольшим шагом, причем размер шага напрямую зависит от сечения брусьев и общей конструкции кровли. Стоит отметить, что для рулонной кровли необходимо изготавливать двойную обрешетку. Кровля является верхним покровом крыши и предназначена для защиты всей конструкции от атмосферных осадков и низких температур.
При строительстве крыши в первую очередь устанавливают мауэрлат, который предварительно обрабатывают антисептическими веществами. При их отсутствии брусья покрывают слоем смолы или битума, оборачивают рубероидом. Это очень ответственное дело, так как мауэрлат следует укладывать строго по уровню, чтобы данный элемент конструкции находился в горизонтальной плоскости. В длину брусья, из которых состоит мауэрлат, соединяют между собой вполдерева, а стык дополнительно укрепляют промышленными скобами.
Все соединения стропил пригоняют друг к другу максимально плотно, чтобы между элементами не оставалось щелей или зазоров. Висячие дощатые стропила, которые будут располагаться на небольшом пролете, собирают непосредственно на земле и устанавливают на место в собранном виде.
Стойку плотно соединяют со стропилами, после окончания прирезки их накрепко закрепляют скобами. Когда подкосы подводят к стойке, их также первоначально прирезают, подгоняют к месту, а потом дополнительно устанавливают еще одну скобу. Стропильную ногу вместе с затяжкой объединяют в общую конструкцию при помощи специального стяжного хомута. Подкосы после окончания прирезки и подгонки плотно крепят к нижнему прогону и стропильным ногам. Делают это с помощью гвоздей или скоб.
Если конструкция предусматривает установку наслонной стропильной системы, то ее делают по той же самой технологии, что и в домах, выполненных по каркасной технологии. Обрешетку делают из брусьев подходящего сечения, настил – по сплошной, разреженной или иной методике. Обычно его сооружают из досок, которые соединяют со стропилами гвоздями. Под мягкой кровлей из рубероида обрешетка будет находиться в виде сплошного настила из двух слоев. Верхний слой называется защитным, а нижний – рабочим. Одинарный настил допустим как сплошной, так и немного разреженный, однако разрез может быть не больше нескольких сантиметров. Его возможно использовать в качестве основания для кровли, выполненной из плоских листов асбестоцемента.
Под черепицу основание необходимо делать гораздо более прочным – в этом случае наиболее подходящими будут бруски сечением 50 × 50 мм. Такая же конструкция подойдет для настилки волнистых листов, выполненных из стеклопластика, или для асбестоцементных волнистых листов.
При сооружении настила и обрешетки нужно учитывать несколько немаловажных моментов. Например, не доводить эти элементы кровельной конструкции до дымовых труб примерно на 10 см. На свесах карниза настил в обязательном порядке делают сплошным, в разжелобках ширина составляет 800 мм.
Чтобы получить качественный и долговечный настил, рекомендуется использовать древесину хвойных пород, осину, тополь или ольху.
В конструкции крыши основная нагрузка ложится на стропила, которым приходится выдерживать не только свою массу, но и такие переменные нагрузки, как снег, дождь и ветер. Помимо стропил, определенная часть нагрузки ложится на составные балки и фермы. Стропила бывают двух видов – висячие и наклонные. Тип конструкции зависит от наклона кровли, вида кровельных материалов и целого ряда других факторов.
Стропила наклонного типа оснащены двумя или тремя опорами. Если конструкция имеет незначительный пролет, то используют обычно наклонные односкатные стропила. Двускатные наклонные конструкции рекомендуется устанавливать как в жилых, так и в общественных зданиях, которые внутри имеют несущие стены, колонны или укрепленные перегородки.
На каменные стены деревянные стропила не ставят – из-за постоянно образующегося конденсата дерево гниет. Проблема решается хорошей гидроизоляцией мауэрлата, а также изолированием (рубероидом и т. п.) любых мест соприкосновения дерева и камня или металла.
В нижней части стропила устанавливают на мауэрлат, вверху их крепят в коньковом прогоне, который дополнительно крепят к стойкам, размещаемым на нижнем прогоне. Все элементы соединяют друг с другом с помощью врубок (как правило, способом «вполдерева»), дополнительно закрепляют скобами, болтами или гвоздями.
Висячие стропила – это система, где все элементы конструкции закреплены с помощью хомутов либо скоб и дополнительно усилены при помощи саморезов. Любая стропильная система бывает симметричной или несимметричной. Все установленные конструкции изготавливают из древесины, влажность которой не превышает 12 %, без гнили и червоточин. Доски и брусья раскраивают по необходимому размеру на специальных станках. Перед началом сборки конструкции все элементы размечают при помощи специальных шаблонов.
Детали, из которых будет собираться вся система, устанавливают таким образом, чтобы они были под рукой. Перед тем как приступить к сборке, наносят схему на объекте при помощи мела.
Усиленную стропильную конструкцию делают из бревен. Для нее подойдут круглые и ровные бревна, диаметр которых не превышает 18 см. Если на их поверхности имеются незначительные неровности, то их снимают топором или рубанком по шнуру. Все затяжки, которые крепят друг к другу стропильные ноги, делают из самой хорошей древесины.
Максимальная длина круглого леса не превышает 6,5 м. Если требуется затяжка для изготовления более длинного пролета, то ее собирают минимум из двух бревен, соединяя их друг с другом по длине. После этого подбирают бревна, подходящие для производства стропильных ног. Подкосы и стойки гораздо более короткие, поэтому для них подойдут обрезки или бревна меньшей длины. В отобранном материале обязательно отесывают конец и размечают местонахождение врубок по шаблону, который изготавливают заранее из фанеры или же тонкой листовой стали. Участки врубок после разметки аккуратно выпиливают и зачищают острым топором.
В перекрытиях можно использовать составные балки, которые соединены друг с другом в одну конструкцию при помощи пластинчатых нагелей. Они выполняются в виде пластин из металла или другого подходящего по прочности материала. В них просверливают отверстия и закрепляют на элементах составной балки. В результате получается довольно прочная конструкция, которая способна выдержать значительную нагрузку. Кроме того, они подходят для сооружения верхнего пояса стропильной фермы. Балки собирают из брусьев на деревянных нагелях. Нагели в балках лучше всего устанавливать по всей длине, за исключением средней части, где сдвигающие усилия не слишком большие.
Балки допустимо изготавливать из древесины, влажность которой не превышает 20 %. Дерево для пластинчатых нагелей должно быть влажностью не выше 10 %. Балки следует собирать на специальной конструкции, которая включает в себя 2 опоры. Между ними должен располагаться вал, вращающийся на паре втулок. С обеих сторон вала на козлах находятся брусья. Балки соединяют друг с другом на концах специальными хомутами-стяжками. Чтобы получился нужный строительный подъем в конструкции, к валу крепят 2 распорки, чья толщина должна соответствовать подъему.
За счет того, что концы балок стянуты, а центральная часть согнута из-за закрепленных распорок, балки изгибаются на величину подъем. В ходе выполнения этой работы необходимо внимательно следить за тем, чтобы плоскости брусьев, которые соединяются между собой, были максимально плотно пригнаны друг к другу. При этом обязательно смотреть за тем, чтобы строительный подъем везде был одинаковым.
Если это удается соблюсти, то крыша получится с хорошим и правильным скатом. После этого по шаблону отмечают места, где будут располагаться нагели, и выбирают гнезда. В них размещают пластинчатые нагели. Когда эти операции с одной стороны будут завершены, из-под конструкции убирают козелки, а вал разворачивают на 180°. Козелки возвращают на место, из балок снова выбирают гнезда и нагели размещают уже в них.
Когда все нагели будут на своих местах, стяжки убирают. Балки придется слегка выпрямить, что приведет к незначительному уменьшению строительного подъема, а нагели надежно будут закреплены в гнездах. Выполняя такие работы самостоятельно, следует помнить о том, что сборка стропильной фермы представляет собой очень трудоемкий процесс. Он предусматривает расположение и закрепление длинномерных и тяжелых систем. Есть 2 основные технологии, с помощью которых можно сделать данную конструкцию быстро и качественно.
