После возведения несущих стен деревянного дома приступают к изготовлению и монтажу стропильной системы. В целом ряде случаев стропильная система деревянного рубленого дома принципиально отличается от стропильной системы домов кирпичных, из пено-, газобетонных блоков и даже деревянных каркасных и панельных домов, даже если они полностью идентичны по форме, типу и виду кровли.
Различия в конструкциях вызваны необходимостью компенсировать усадочные явления. В первую очередь, это касается деревянных домов с рублеными фронтонами и рублеными стенами второго этажа. Типовым решением является устройство так называемой «скользящей» стропильной системы с коньковой балкой и «прогонами». Стропила в такой конструкции скреплены только в коньке и скользят по опорным стенам в специальных устройствах — «скользунах». Таким образом, коньковая балка и прогоны равномерно передают вертикальные усилия от веса стропильной системы, обрешетки и кровли на фронтоны и несущие стены сруба, обеспечивая плотное примыкание венцов друг к другу. Кроме того, консоль коньковой балки позволяет установить крайнюю стропильную пару на некотором удалении от фронтона и удлинить выпуски кровли, что обеспечивает дому дополнительную защиту от атмосферных осадков. Если в таких конструкциях стропила жестко крепить к несущим стенам (к примеру, «на зуб»), то по мере усадки бревна на фронтонах и стенах второго этажа, оставшись без нагрузки, начнут «терять ориентацию в пространстве» со всеми вытекающими последствиями — потерей вертикальности и увеличением зазоров в пазах.
Все вышеперечисленное относится к деревянным домам, изготовленных из бруса, строганного бревна или лафета, оцилиндрованного бревна, в тех случаях, когда они имеют рубленые стены второго этажа. Если конструкция мансардного этажа каркасная (безусадочная) — применяется «жесткая» стропильная система с подкосами и ригелями (затяжками). Стропила могут быть «висячими» или «наклонными», выбор зависит от конкретных условий. Соединение деревянных элементов в таких случаях выполняется либо классическими плотницкими приемами, либо с применением металлических перфорированных крепежных деталей, так называемых гвоздевых пластин.
Важнейшими факторами, определяющими конструкцию стропильной системы, являются размеры пролетов, углы наклона крыши, планировка мансардного этажа и тип кровельного покрытия. Оптимальным решением служит применение стропильных ферм, типовые конструкции которых позволяют удовлетворить самые жесткие требования по нагрузкам. Однако в реальных деревянных домах чаще всего имеется жилая мансарда, поэтому на практике стропильные фермы в «чистом» виде используются редко. Обеспечить необходимую прочность и сохранить полезный объем мансарды обычно удается увеличением сечения стропил и сокращением из шага. Сечение стропил и их шаг определяются либо расчетным, либо эмпирическим путем. Следует учитывать вес обрешетки, кровельного материала, ветровую и снеговую нагрузку. Очевидно, что последняя будет принципиально отличаться для Архангельска и Ташкента. В Северо-Западном регионе суммарную ветровую и снеговую нагрузку можно принимать в пределах 160–180 кг/кв. м. Кстати, одна из самых тяжелых кровель, натуральная цементно-песчаная черепица, весит «всего» 40 кг/кв. м. Из этого сравнения следует, что предубеждение многих Заказчиков против таких относительно тяжелых кровель является напрасным. Наоборот, усиление стропильной системы в таких случаях не так обременительно для сметы, как многие думают, а долговечность такой кровли и прекрасный внешний вид сторицей окупят лишний кубометр-другой пиломатериала. Немаловажно и то, что тяжелая кровля дает несколько большую нагрузку на стены, что заставляет бревна в рубленых домах прилегать друг к другу плотнее.
Помимо прочностных характеристик, принципиально важна точность изготовления стропильной системы — в дальнейшем она определит качество монтажа обрешетки и кровельного материала, а от этого, в значительной мере, зависит внешний вид дома. Обязательным является антисептирование элементов стропильной системы и их антиперирование — это необходимо для биологической защиты и для повышения предела огнестойкости конструкции.
По материалам строительных фирм «ПТС» и «Венец»