Наслонные и висячие стропила

Размер дома, форма крыши (односкатная или многоскатная) требуют выбора определённого типа стропил, с присущими им способами устройства и креплений.  Существует два типа стропил — наслонные и висячие.

Деревянные наслонные стропила используются в домах с односкатными или двухскатными крышами. Обычно это короткие брусы или доски, имеющие две жесткие  точки опоры — несущие стены, или три точки опоры — стены и конёк (коньковый брус  укрепляется стойками,  упирающимися в лежни). Если дом большой и требуется  длина стропил более шести метров, то создаются дополнительные конструкции — внутренние капитальные стены или столбчатые опоры. Также в данном случае вместо классических деревянных изделий могут применяться металлические фермы и балки.

Прежде чем возводить стропильную систему, необходимо рассчитать все нагрузки, которые будут воздействовать на нее. Всего существует два вида нагрузок стропильных ног  на стены — распорные и безраспорные.

Устройство наслонных стропил

Безраспорные наслонные стропила  — конструкция, при которой стропильная нога не производит горизонтального (распирающего) давления  на стену дома.

Существует три варианта установки наслонных стропил, решающих вопрос возникновения опасных нагрузок на стены:

• Стропильная нога упирается в мауэрлат или подшивается бруском, и  крепится с помощью врубки зубом,  с дополнительной страховкой проволокой или хомутами к стене. Верх стропила укладывается на коньковый прогон (в случае двухскатной крыши) и крепится по типу скользящей опоры, например, горизонтальной врубкой,  без  скрепления  со встречным стропилом.
• Низ стропила крепится посредством подвижного соединения (ползуна) к мауэрлату или штучным брускам. Вверху  стропила, уложенные на коньковый прогон,  скрепляются болтом,  гвоздями, деревянными пробоинами.
• Третий способ крепления наслонных стропил отличается от второго жёстким закреплением стропил и прогона в едином коньковом узле, путём прибивания гвоздями деревянных брусков и досок с двух сторон параллельно коньковому брусу.

Коньковый прогон с таким типом стропил является неподвижной и надёжной точкой опоры, как и все несущие конструкции.

В случае, если стропила оказались тонковаты для выбранной кровли, во избежание прогиба устраиваются  добавочные опоры — подкосы, прогоны, ригели.

Распорные наслонные стропила — это такое устройство стропильной системы, при котором,  давления, действующие  на стропильные ноги,  передаются на стены дома (для этого нужно прикрепить стропила к стенам и балкам).

Если взять все три способа устройства безраспорных стропил, и в каждом случае крепление стропильных ног заменить на жёсткое, то есть ползуны превратить в неподвижные соединения стропил с мауэрлатом или брусками -  вся система получит внутренние напряжение, которое будет выражаться в распирающем давлении на стены.

В сущности, распорные наслонные стропила — это переходная схема монтажа безраспорных наслонных стропил к висячим стропилам.

Устройство висячих стропил

Висячие стропила устанавливаются в тех случаях, когда требуется перекрыть большие пролеты длиной более семи метров. В этом случае для стропила есть всего одна точка опоры — стена. Второй конец стропильного бруса (верхушка) крепится к верхнему концу встречного стропила.  Для этого используются разные способы: прорезным шипом, соединение вполдерева или металлическими пластинами.

Ноги стропил обязательно соединяются затяжкой, не давая им разъезжаться.  Вдобавок стропильная система крепится проволочными хомутами к стенам дома. Такая конструкция создаёт распорное напряжение, но оно не опасно для постройки, на стены дома не передаётся, так как остаётся внутри созданного треугольника из пары стропил и затяжки.

• Стропильная нога крепится к мауэрлату посредством запила, и дополнительно скрепляется гвоздями, болтами или металлическими элементами крепежа. Затяжка соединяет две ноги встречных стропил. Верхние концы  стропил соединяются друг с другом встык или к коньковому прогону, установленному на бабки.
• Ноги встречных стропил соединяются затяжкой. Пятки стропил упираются в края затяжек врубкой зуба. Брусы затяжек крепятся к мауэрлату или просто к доске. Верхушки стропил в коньке соединяются встык и скрепляются дополнительными деревянными накладками.
• Вместо затяжки  используются балки перекрытия. Пятки стропил соединяются зубом с концами балок, вынесенных за край стены не менее чем на 550 мм. Вырубка гнезда в балке,  для врубания зуба стропила, производится  в 250-400 мм от края,  во избежание скалывания конца балки и соскальзывания стропила.
• Стропила в домах из брёвен крепятся на верхний венец с помощью вырезания шипа  (шип — в венце, гнездо — в стропиле) или с помощью специальных металлических элементов — «ползунков», «салазок», позволяющих стропилу двигаться в вертикальном направлении по венцу или обвязке деревянного дома.  Верхушки стропил в таких случаях скрепляются методом наложения друг на друга, с последующим соединением болтом.
• Вместо сплошных затяжек используются шпалы, которые одним концом крепятся к стропильной ноге (способы те же, что и с  обычной затяжкой), а другим концом -  к прогонам, уложенным на балки перекрытия с соответствующим соединением.

Затяжки могут быть цельными или составными. Сращивание брусов затяжек производится любым методом удлинения: косым или прямым зубом, соединением внахлёст и т.д. Установка затяжек может производиться  не только на уровне  пяток стропил, но и в любом месте по направлению к коньку.

При длине стропил более восьми метров строят конструкцию из бабки с подкосами, а также стойки и ригели, что способствует укреплению стропильной системы.

При  строительстве крыш  сложных форм  могут использоваться стропила обоих типов: в местах присутствия опор — наслонные, где их нет — висячие.