Стропильные системы
Прежде чем монтировать стропильную систему, нужно рассчитать необходимое количество балок, выбрать подходящий для данного строения тип конструкции, определиться с углом наклона крыши, учесть предполагаемые нагрузки на кровлю. Она должна выдерживать вес 200 кг на каждый метр площади. Много? Это только кажется! Не забывайте о том, что зимой на ней скапливается тяжелый снег. Постоянно сбрасывать его лопатой замучаешься, да и кровельное покрытие можно повредить. Специалисты рассчитывают нагрузку с учетом угла наклона скатов крыши и веса снегового покрова, характерного для данного региона.
Еще один тип воздействия – ветровой. Под его расчете во внимание принимают высоту здания, географическое положение и ветровое давление в данном районе. Плюс само кровельное покрытие постоянно давит на стропила, а время от времени на крышу поднимаются люди для обслуживания и ремонта (нередко с оборудованием).
КАМЕНЬ, НОЖНИЦЫ, БУМАГА
Соорудить стропильную систему можно из разных материалов. Традиционно для этой цели используют хорошо высушенную древесину хвойных пород. Брус, бревна и доски удобны тем, что имеют небольшой вес, а значит, не требуют наличия тяжелой техники на строительной площадке. Кроме того, с деревом удобно работать – в случае необходимости элементы можно подогнать на месте по размеру, просто отпилив лишнее. Оптимальный размер сечения бруса для среднего пролета (6-9 м) – 50х100 или 50х175 мм. Для несущих конструкций типа мауэрлата понадобятся более солидные элементы – сечением 100х100, 150х150 мм. Для конкретных случаев нужно выбирать материал, ориентируясь на вес кровельного покрытия, длину стропильных элементов, расчетных нагрузок и шага установки. Естественно, что для черепичной кровли понадобятся стропила большего сечения, чем для рулонной. Минусами деревянных элементов является небольшая длина ног, а также подверженность древесины гниению и горению. Чтобы нивелировать эти недостатки, дерево покрывают антисептиком и противопожарными составами, а балки и другие протяженные элементы просто выполняют из пары-тройки скрепленных по длине брусьев. Такая конструкция годится для малоэтажных строений, кирпичных домов, временных зданий – система получается легкой и прочной.
Если требуется перекрывать большие пролеты, устраивают стропильную систему из оцинкованной стали. Как правило, в качестве стропил используют трубы квадратного сечения и тонкостенный металлический профиль, которые соединяют с помощью сварки или болтами. Долговечные, пожаробезопасные и легкие, они обладают большой несущей способностью, их часто применяют при сооружении крупных хозяйственных построек и промышленных объектов. А возможность создавать с помощью металлических стропил сложные и жесткие архитектурные формы делает их незаменимыми при возведении больших частных домов.
Еще один вариант – стропила из железобетона. Применяют их нечасто, в основном для строительства одноэтажных складских помещений с большими пролетами. При всей своей прочности железобетонные стропила имеют существенный недостаток – они тяжелые, а значит, нуждаются в мощном фундаменте и сложны в монтаже.

Укладка кровельного покрытия производится не на стропила, а на обрешетку. Ее изготавливают в виде сплошного настила, если используется рулонный материал, и из брусьев - если черепица или шифер.
КОРОМЫСЛО НАД КРЫШЕЙ ПОВИСЛО
Существует два типа стропильных систем: наслонные и висячие. Конструкция первых отличается легкостью и экономичностью. Она позволяет увеличить полезную площадь крыши, годится для кровель с изменяющимся углом ската и устройства мансард. Однако подходит наслонная система только для построек с небольшими пролетами – когда расстояние между опорами не превышает 6,5-7 м. Если есть дополнительные опоры, стропила могут перекрывать ширину до 15-18 м. Устанавливают такие фермы в домах с центральной несущей стеной (либо промежуточными столбчатыми опорами в фундаменте): своими концами балки опираются на наружные стены, а средней частью – на внутреннюю капитальную стену или опорные столбы. Элементы наслонной стропильной конструкции работают только на изгиб.
Висячая система не подразумевает промежуточных опор: стропила опираются на стены здания (точнее, на затяжку, соединяющую стропильные ноги) только своими концами. Такая конструкция позволяет перекрывать большие пролеты. Если их ширина превышает 8 м, применяют специальные стойки с подкосами. Как правило, висячие стропила используют в постройках с легкими стенами и с одно-, двух- или четырехскатной крышей. Затяжка, которая является одним из ключевых элементов этой системы, может быть расположена как в основании ферм, так и выше. Ее главная задача – надежно связывать стропильные ноги, не давая им разъезжаться, и предохранять строение от деформации, которая может возникнуть из-за горизонтального распирающего усилия, созданного конструкцией. Стропила оказывают на основной опорный брус (мауэрлат) только вертикальное давление и работают как на изгиб, так и на сжатие, система получается достаточно надежной.
При монтаже кровли могут одновременно использоваться как наслонные, так и висячие стропила. Какой тип ферм выбрать для каждого конкретного случая, лучше всего определять вместе со специалистом.
НА ЗЕМЛЕ И В НЕБЕСАХ

Шаг стропил выбирается, исходя из уклона крыши, сечения брусьев, веса кровельного покрытия, обрешетки и предполагаемых нагрузок. Так, если уклон большой, то расстояние между стропилами составит примерно 1-1,3 м, для пологой кровли – около 0,6 м. Часто производители кровельного материала дают рекомендации относительно шага стропил.
Основными элементами висячих ферм являются стропильная нога с затяжкой, мауэрлат, при длинных пролетах – бабка и подкос. Для придания конструкции дополнительной жесткости может использоваться ригель. Сборка стропильных ферм производится на земле. Монтаж висячих систем начинают со строго вертикальной установки крайних стропильных ферм, их прикрепляют к мауэрлату, затем монтируют центральную и остальные. Между собой стропила связывают с помощью горизонтальной затяжки. Для этой цели можно использовать также обрешетку из бруса, доски или плитного материала. Стропильные конструкции усиливают подкосами.
Основные элементы наслонной конструкции: стропильная нога, ригель, чердачное перекрытие и мауэрлат. Монтаж этой системы проще, чем висячей, поскольку приходится иметь дело с отдельными элементами, которые собирают непосредственно на крыше. Установку осуществляют после того, как будет выровнена высота всех стен и перекрытий: основание должно получиться горизонтальной, имеющиеся углы – прямыми. Это позволит выполнять элементы стропил по шаблону, в противном случае придется размечать каждую стропильную ногу. На чердачное перекрытие поверх гидроизоляции укладывают мауэрлат и, если нужно, лежень с двойной гидроизоляцией. Монтируют коньковый и боковые прогоны, строго вертикально устанавливают опорные стойки. Затем выполняют разметку стропильных ног и устанавливают их с опеределенным шагом. Прибивают дощатые кобылки для монтажа карнизного свеса, монтируют обрешетку.
При монтаже стропил важен каждый этап работ, потому как любая ошибка обойдется дорого. Именно поэтому установку ферм в основном доверяют профессионалам. Стоимость работ составляет как минимум 450-500 руб./кв.м. Ошибки, чаще всего допускают при монтаже стропил, связаны с отсутствием проекта, привлечением технологии (использование неверных способов крепления, элементов недостаточного сечения, древесины неподходящего сорта).
Основные элементы стропильных систем
Бабка — расположенная параллельно затяжке укрепляющая часть системы
Затяжка — горизонтальный брус, соединяющий стропильные ноги одной пары
Кобылка — отрезок доски, используемый для удлинения стропильной ноги, применяемый при обустройстве свеса кровли
Лежень — горизонтальный брус, который служит основанием для стоек и подкосов
Мауэрлат — жестко прикрепленный к стене основной опорный брус, на который крепятся все стропила
Подкос — укрепляющий элемент, который служит в качестве подпорки основной стропильной ноги
Ригель — балка на вершине системы стропильных ферм, скрепляющая их между собой
Стропильная нога — парные элементы, на которых размещается обрешетка и кровельный материал
Фермы — основные связи, поддерживающие крышу здания