Стропильная система – совокупность опорных элементов, поддерживающих геометрию крыши, каркас кровельной конструкции, придающий ей жесткость, нужный уклон. Состав, толщину сечения, расположение частей несущей системы кровли определяют с помощью расчетов, учитывающих постоянные и временные нагрузки.

Стропильный каркас выполняет следующие функции, определяющие функциональность крыши:

• Задает геометрию, уклон. Стропильные ноги каркаса придают крыше необходимый угол наклона и форму, способствующие облегченному сходу снега или атмосферных осадков с поверхности. Именно от каркаса зависит, сколько щипцов или скатов будет иметь кровля, именно этот элемент конструкции определяет ее внешний вид.
• Служит основанием для крепления гидроизоляционного материала. Обрешетка стропильного каркаса используется для фиксации финишного покрытия крыши.
• Равномерно распределяет вес крыши. Взаимосвязанные элементы стропильной системы равномерно распределяют, а затем перенаправляют нагрузку от финишного покрытия и вес снежной массы между несущими стенами сооружения, не допуская перекоса или деформации конструкции.
• Обеспечивает функционирование кровли. Строение каркаса, учитывающее особенности устройства крыши и кровельного покрытия, обеспечивает поддержку, аэрацию и защиту от конденсата.

Стропила — это довольно сложные элементы, требующие тщательной разметки и аккуратного раскроя. Нестыковки в соединениях стропильных ног с мауэрлатом, друг с другом и прочими составляющими системы приводят к изменению формы скатов, нарушению целостности покрытия и разрушению узлов.

Требования к стропильной конструкции

Устройство стропильной системы крыши должно соответствовать важным характеристикам. Среди этих требований можно выделить следующие:

• Жесткость. Каждая деталь и узел стропильной конструкции должны быть соединены жесткими распорками. Также должна обеспечиваться жесткая фиксация каждого элемента;
• Малый вес. Общий вес всей конструкции стропильной системы должен быть небольшим, чтобы не оказывалось сильное давление на стены здания. Для этой цели каркас преимущественно деревянный. За редким исключением он может быть металлическим;
• Высокое качество сырья. Для стропил необходимо приобретать древесину 1–3 сорта. На ней должно быть минимальное количество сучков, сколов и трещин. Древесина должна обрабатываться антисептиком, это исключает появление грибка и гнили.

Классификация стропильных систем

В зависимости от конструкции крыши и назначения чердачного помещения деревянный каркас может состоять из стропил нескольких типов:

Наслонные стропила. Стропила одним краем опираются на конёк, а другим связаны с мауэрлатом. Стропила этого типа чаще всего используются в простейшей двускатной или односкатной конструкции. Кроме того, наслонные стропильные ноги формируют отдельные части скатов вальмовых и ломаных мансардных крыш;

Скользящие стропила. Представляют собой модифицированные наслонные стропила. Пластинчатый шарнир в верхней части и скользящая опора на нижнем крае обеспечивают неизменность геометрии ската с течением времени. Независимая стропильная система является настоящим спасательным кругом для срубов, которые в течение нескольких лет подвергаются неравномерной усадке вследствие естественного высыхания древесины;

Висячие стропила. Используются в стропильных системах простых двухскатных крыш, а также на верхних скатах мансарды. Для соединения стропильных ног применяются ригели и затяжки, а сами фермы могут опираться лишь на мауэрлат, а также усиливаться подкосами;

Накосные стропила. Из-за того, что такие стропила используются для строительства скатов с торцевых частей крыши, по-другому их ещё называют диагональными или угловыми. Потребность в накосных фермах возникает при строительстве многоскатных и геометрически сложных крыш.

Элементы конструкции стропильной конструкции

Конструкция стропильной системы скатной крыши выполняется из металлических или деревянных балок. Металл утяжеляет всю кровельную систему, быстро охлаждается и нагревается, более сложен в монтаже и требует применения профессионального сварочного оборудования. В строительстве частных домов преимущественно используется древесина.

• Мауэрлат – главная составляющая всей системы, своеобразный фундамент, который устанавливается по периметру стен и создает оптимальный баланс нагрузки, защищая конструкцию от непроизвольного движения в момент сильных ветров или обильных осадков. Мауэрлат можно изготовить из строганного бруса, в некоторых домах его может заменить верхняя обвязка стен;
• Стропильные ноги — висячие или наслонные, на которые возложено несколько функций:
  защитная — предохраняют здание от обрушения кровли или прогибов под давлением снежного покрова;
  базисная — образуют каркасный скелет для укладки кровельного пирога;
  декоративная, когда стропильные ноги остаются открытыми и оформляются под интерьер либо экстерьер здания.
• Затяжки и прогоны — связывают стропильные ноги, не позволяя им разъезжаться;
• Стойки и подкосы — увеличивают прочность конструкции, принимая часть нагрузок на себя и защищая стропила от прогиба;
• Лежень — опорная балка, которая помогает распределить нагрузки, оказываемые на стойки, по большей площади;
• Кобылки — доски для удлинения нижней части стропил. Образуют карнизный свес кровли, защищающий стены дома от намокания во время дождя и схода талого снега;
• Ветровая балка — обеспечивает дополнительную устойчивость к воздействию снеговых, ветровых и прочих нагрузок на кровлю;
• Обрешетка — брус или доски необходимого сечения, которые крепятся к стропилам поверх гидроизоляционного материала и контробрешетки. Они расположены перпендикулярно стропильным ногам, благодаря чему являются дополнительным креплением стропил между собой, обеспечивая ещё большую прочность всему стропильному каркасу;
• Коньковый прогон — соединяет верхние части стропил, образует прямую линию, подчёркивающую форму крыши.

Общие рекомендации по монтажу стропильной системы

Затяжки для усиления стропил изготавливаются по такому принципу: чем ближе к коньку располагаются затяжки, тем массивнее они должны быть. Их надо делать из деревянного бруса большего сечения и обязательно проконтролировать надежность соединительных узлов.

При болтовом соединении стропильных элементов обязательно использование металлических пластин или шайб – они помогут не допустить «утапливания» гайки в древесину.

Во избежание попадания капель дождя в стены дома и на стропильную конструкцию необходимо предусмотреть карнизный свес. Стропила из древесины перед установкой надо обязательно обработать антисептическим, противогрибковым средством и антипиренами для обеспечения пожаробезопасности.

Профессиональный монтаж стропильной системы позволяет скорректировать некоторые ошибки в возведении коробки дома. В таких ситуациях элементы каркаса для кровельных работ изготавливают в индивидуальном порядке и скрупулезно подгоняют по факту непосредственно на объекте.