Стропила для односкатной и двускатной кровли
Какое расстояние стропил для односкатной кровли? Односкатная крыша не требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.
Отсутствие дополнительных ребер жесткости устанавливает максимальный угол уклона – 30 градусов и допустимую длину пролета – менее 6 м (для деревянных стропил). Оптимальный угол – 15 – 20 градусов.
Такие крыши обычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши “по ветру” способна привести к самоочищению кровли.
Двухскатная крыша представляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам – стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.
Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра
Прочность жесткого треугольника возрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла ската до 60 градусов можно расширять шаг между стропилами.
Однако, это также приведет к увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов – 45 градусов, для ветреных – 20 градусов.
Расстояние между стропилами крыши мансардного типа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектировании вальмовой кровли шаг стропил должен составлять от 60 см до 1 м.
Размеры стропил
Минимальный размер стропила для крыши дома должен быть 50х150 мм (40х150 мм), обычно применяют стропила 50х200 мм. При больших пролетах кровли могут использоваться стропила 50х250 мм или же сдвоенные, то есть две доски соединяются вместе с помощью гвоздей. Также возможен вариант использования брусков с размерами 100х150 мм. Чтобы точно знать какой размер стропил нужно выполнить расчет. Для этого собирается вся нагрузка (см. выше), которая воздействует на стропило и вычисляется нужное сечение.
Если же делать расчет нет желания, то можно воспользоваться табличными значениями, по крайней мере это лучше, чем принимать размеры наугад.
Задавшись шагом стропил и зная длину можно определить размер сечения стропилы. Данный вариант является не точным и желательно его подтвердить расчетом!
Если Вы собираетесь в ближайшее время заняться перекрытием крыши, тогда Вы должны знать все о стропилах – как их выбрать и на что стоит обратить внимание. Эти несущие конструкции нужны затем, чтобы защитить дом от порывов ветра, дождя и если они подобраны неправильно – они просто не справятся со своей основной функцией
Прежде всего, нужно правильно подобрать вид в зависимости от уклона вашей кровли. Они бывают наклонными и висячими. Наклонные конструкции обычно имеют 2-3 опоры, для зданий с небольшими пролетами применяют односкатный тип конструкции. Для общественных и жилых зданий, где есть колонны, несущие стены внутри или перегородки больше подходят опор.
Обычно на крышу устанавливают стропила из дерева, но иногда целесообразно использовать конструкцию из металлического .
Зависимость шага стропил от кровельного материала
Кроме снеговых и ветровых нагрузок, относящихся к переменным, на кровлю действует и постоянная (статическая), усилие которой, зависит от используемого кровельного материала. Не секрет, что различные виды кровли обладают собственной массой, которая может отличаться в 10 и более раз.
Правильный выбор материала оказывает влияние не только на верхнюю, но и на все остальные части конструкции жилого дома и других строений. Недаром, при проектировании фундамента необходимо заранее определиться с выбором кровли.
Кровля из профлиста
В настоящее время, одним из наиболее распространенных кровельных материалов, является профилированный лист, выпускающийся оцинкованным или с последующим полимерным покрытием. К отличительным особенностям профлиста отнесят следующие параметры:
- Высокая коррозионная стойкость;
- Как следствие, продолжительный (более 15 лет) срок эксплуатации;
- Легкий монтаж даже без необходимой квалификации;
- Малая масса листа (вес 1 м2 составляет 4-5 кг).
Так как данный кровельный материал не оказывает высокой нагрузки на стропильную систему, расстояние между элементами выбирается максимально возможным для того или иного угла наклона. Кроме этого профлист не требует высоких прочностных характеристик от обрешетки крыши. Все это вкупе позволяет минимизировать общую нагрузку на фундамент и стены.
Кровля из металлочерепицы
Вторым распространенным видом стальных кровельных материалов является металлочерепица. Этот вид профлиста, удачно имитирующий натуральный глиняный материал, но с меньшей массой (в 10 и более). Особенностью стропил под металлочерепицу является меньший размер сечения.
Выбирая, на каком расстоянии устанавливать стропила, в первую очередь следует руководствоваться динамической нагрузкой. Как и профлист, металлочерепица не требовательна к размерам стропильных ног и хорошо монтируется на обрешетку из дюймовой доски хвойных пород. Все это делает металлическую кровлю малозатратной.
Стропильная система под ондулин
В 21 веке на смену волнистых листовых материалов пришел более долговечный и легкий аналог – ондулин. Среди прочих — самый легковесных материал. Масса листа не превышает 6 кг.
Малая толщина листов ондулина при углах скатов менее 15о требует обустройства сплошной обрешетки из листов фанеры, например, что потребует соответствующего шага стропил
На это следует обратить внимание при расчетах
Шиферная кровля
Не так давно, широкое распространение имел волнистый материал из асбесто-цементной смеси, называемый шифером. Высокая масса и хрупкость – основные недостатки, однако и поныне он находит своих поклонников при строительстве различных хозяйственных построек.
Высокая масса, сравнимая с весом глиняной черепицы не позволит применить ту же стропильную систему, что и под металлочерепицу. Строительными нормами определен минимальный угол уклона крыши из шифера в 22о и более. В противном случае нагрузка от самого материала и стропильной системы с обрешеткой превышает допустимые параметры. Шаг наклонных брусьев, как и их сечение выбираются индивидуально в каждом конкретном случае.
Поликарбонат на крыше
В последние годы все чаще на крышах веранд и беседок стал использоваться искусственный полимерный материал – поликарбонат. Выпускаемый в двух исполнениях – монолитный и сотовый. Первый по своим свойствам схож с обыкновенным кварцевым стеклом, но значительно превосходит его по прочности. Второй обладает меньшими механическими свойствами, но высокой теплоизоляцией и светопропускной способностью.
Сотовый поликарбонат стандартно значительно легче монолитного собрата. Его используют в качестве кровли без использования обрешетки при условии шага, не превышающего ½ ширины листа материала. Высокая прочность монолитного аналога также позволяет избегать поперечных стропилам элементов. Достаточная гибкость позволяет крыть полукруглые крыши на металлическом каркасе, шаг которого не превышает 0,9 метра.
Тематический материал:
Стропила под мягкую кровлю
Оригинальный узор можно получить благодаря использованию мягких кровельных материалов, стелящихся при помощи клеевого слоя. Устанавливаются которые на сплошную обрешетку из фанеры или ОСП. Шаг стропил должен позволять закрепить листы, поэтому его выбирают кратным ½ ширины. При условии стандартных размеров фанеры 1520х1520 мм, межосевое расстояние между стропилами будет равно: 1520:3=506 мм.
Шаг стропил под утеплитель
Монтаж жилых подкровельных пространств часто совмещают с укладкой листов утеплителя в стропильном промежутке. Наиболее распространены плиты с размерами 600х1000мм. Эти параметры и используем в качестве отправных.
Справка
- Ширина стропил с подпорками либо прогонами 100–150 мм, а без опор 200 мм. Длина зависит от угла наклона, но не должна превышать 5 метров, ибо возможно провисание.
- Для обрешётки кровли из металлочерепицы подойдёт доска 30×100 мм. Гибкая кровля или металлическая, может быть с большим шагом, поэтому используем доску 30×100–150 мм.
- Шаг по осям для металлочерепицы 350 мм. Для других материалов это значение можно увеличить.
- Стандартные размеры ОСП 250×125 сантиметров.
- Рабочая ширина листа металлочерепицы 110 см (общая 118 см). Длина зависит от условий заказа, минимальная 1 метр.
- Для мауэрлата используем доску 50×150 мм, а если нужно равномерно распределить нагрузку, то брус 150х150 мм.
- Для теплых помещений обязательно нужно использовать контробрешётку толщиной не менее 30 мм, гидроизоляция
- Толщину утеплителя для нашего региона нужно рассматривать от 100мм до 250мм
Общая методика расчета шага для разных видов покрытия
Расстояние между двумя ногами называют шагом стропил. Исходя из большого опыта возведения крыш принято считать, что в конструкции крыши стропила располагают на расстоянии более 1 м, при этом минимальное достаточное расстояние колеблется в пределах 60 см.
Рассчитываем сами, на каком расстоянии необходимо устанавливать стропила.
- Измеряем длину ската по карнизу строения L;
- Далее следует разделить полученную длину на единицу измерения (выбранный шаг стропил). То есть при шаге в 1 м длину необходимо будет разделить на 1 м, при шаге 0,6 м — разделить на 0,6 и т. д. Какой шаг выбрать предварительно, узнаем ниже;
- После этого к результату прибавляется единица, и полученное значение округляется в большую сторону. Таким способом выясняется точное количество стропил, предполагаемых к установке на один скат вашей крыши;
- Затем общая длина ската делится на полученное количество стропил, в итоге получается значение межосевого расстояния между ними, другими словами — шаг стропил.
Таблица расчета длины стропил, шага между ними и сечения бруса.
К примеру, если длина кровельного ската составляет 12 м, а предварительно выбранный шаг длиной в 0.8 м, то вычисление будет иметь следующий вид:
12м/0.8м= 15+1= 16. В случае нецелого числа проводится округление до ближайшего большего целого числа. В данном случае 16 стропил потребуется на скат крыши.
12 м / 16 шт = 0,75 м — расстояние между осями устанавливаемых на скате крыши стропил.
Тем не менее, общая расчетная методика не учитывает особенности конкретного кровельного материала, поэтому мы рассмотрим, какой шаг установки стропил профессионалы рекомендуют подбирать при монтаже стропильной системы под наиболее популярные виды покрытия крыши.
Расчёт нагрузки на стропильную систему двускатной кровли
Стропильная система испытывает определённые нагрузки, которые можно разделить на два вида.
- Постоянные нагрузки, действующие независимо от любых других факторов. Их величина определяется конструкцией кровельного пирога и состоит из веса гидроизолирующих и парозащитных плёнок, утеплителя, доборных элементов, крепежа и любых других элементов кровельного покрытия, включая финишное. На практике средний вес всех составляющих кровли дома составляет порядка 40–45 кг/м2. Более точно эту величину можно вычислить, просуммировав значения удельной нагрузки каждого используемого материала, которые можно взять из справочных таблиц. Рассчитывая вес кровли, рекомендуется заложить запас прочности величиной в 10%.
- Переменные нагрузки. К таковым относятся воздействия ветра и снега в зависимости от их интенсивности. По сути, кровля дома представляет собой парус, воспринимающие нагрузку от ветра. Сила непосредственного воздействия на кровлю по нормали зависит от угла наклона ската — чем он меньше, тем ниже нагрузка. Одновременно на подветренном скате возникают завихрения, и появляется нагрузка на крышу с обратным вектором воздействия. При ураганных ветрах усилие на отрыв может достигать 630 кг/м2. К переменным нагрузкам относятся и снеговые воздействия. Нужно заметить, что они также имеют чётко выраженные региональные показатели.
Очевидно, что тщательный расчёт нагрузок от снега и ветра с учётом местных климатических условий жизненно необходим при выборе конструкции и материалов кровли. Эти нагрузки можно определить по карте, составленной на основании СНиП 2.01.07–85.
По карте можно определить величину ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства
Отмеченные на картах значения снеговой и ветровой нагрузки для каждого района называются нормативным. Для того чтобы получить расчётную снеговую нагрузку, нормативную величину нужно умножить на специальный коэффициент, который учитывает угол наклона крыши. Этот коэффициент равен:
- 1 при уклоне менее 25o;
- 0,7 при угле наклона от 25 до 60o;
- 0 для более крутых скатов.
Расчётная ветровая нагрузка определяется умножением нормативного значения на коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности, в которой ведётся строительство.
| Высота здания, м | |||
| Зона | 5 | 5–10 | 10–20 |
| А (побережья водоёмов и другие открытые участки, территории без лесных массивов (степи, тундра и пр.) | 0,75 | 1 | 1,25 |
| B (участки с лесом, городскими домами и другими препятствиями для ветра (в том числе рельефными складками) высотой от 10 м) | 0,5 | 0,65 | 0,85 |
| C (плотно застроенный городской массив, в котором средняя высота зданий составляет 25 м) | 0,4 | 0,4 | 0,55 |
Удельную нагрузку наиболее популярных кровельных материалов можно взять из следующей таблицы.
Таблица: весовые показатели некоторых материалов для крыши
| Наименование кровельного материала | Масса 1 м2, кг |
| Пролимерно-битумная мягкая черепица | 7–8 |
| Рулонно-битумные полимерные кровли | 4–8 |
| Металлочерепица | 4–6 |
| Ондулин | 3–4 |
| Лист профилированный, фальцевая кровля | 4–6 |
| Черепица цементно-песчаная | 40–50 |
| Черепица керамическая | 35–40 |
| Шифер | 10–14 |
| Сланцевые материалы | 40–50 |
| Медные листовые материалы | 8 |
Советуем изучить — Спальня в стиле прованс: особенности оформления, цвета, декор, мебель, текстиль
Учитывать особенности воздействия разных видов нагрузок можно только в совокупности, поэтому расчёты подобного характера нужно доверить опытному специалисту.
Особенности установки стропил под покрытие из керамической черепицы
Стропильная конструкция под укладку керамической черепицы обладает своей спецификой главным образом по причине того, что изготовлена керамическая черепица из глины – достаточно тяжелого кровельного материала, чей вес в 10 раз превышает вес металлочерепицы.
Отсюда следует, что нагрузка на несущую конструкцию составляет приблизительно 40-60кг на каждый квадратный метр кровли.
Поэтому стропила под данную каркасную систему должны подбираться из сухой древесины влажностью не выше 15%. В качестве стропил используют брус 50*150 мм сечением (для большей надежности лучше выбрать 60*180 мм).
Шаг стропильных ног при этом должен колебаться в пределах 80 – 130 см, причем, чем круче уклон кровли, тем больше будет шаг стропил.
При величине угла наклона в 15 градусов расстояние от одного стропила до другого составит 800 мм, если же угол равен 75 градусам – шаг будет равняться 1300 мм.
Кроме того, рассчитывая расстояние между стропилами, необходимо учесть также длину стропил. Максимальная длина стропил потребует устройства минимального расстояния между ними, тогда как при коротких стропилах шаг между ними может быть большим.
Еще одной особенностью устройства керамической кровли является шаг обрешетки, с которым она набивается на стропила. Размер шага зависит от типа выбранной черепицы и, кроме того, он должен обеспечивать возможность расположения на скате целого числа рядов.
Чтобы рассчитать шаг обрешетки под керамическую кровлю, необходимо от общей длины ската вычесть длину ее нижнего шага и расстояние от нижнего края последнего бруска обрешетки, после чего разделить полученный результат на предполагаемый шаг обрешетки.
Самым простым методом расчета орудуют исходя из того, что основная масса видов черепицы обладает длиной в 400 мм, при этом нахлест при ее укладке составляет около 55-90 мм.
Соответственно, шаг обрешетки в данном случае будет равняться длине черепицы за вычетом величины нахлеста, другими словами шаг будет варьироваться в пределах 310-345 мм.
Для крыш с несколькими скатами число черепичных рядов и шаг обрешетки необходимо рассчитывать по отдельности для каждого шага.
Разметка рядов наносится при помощи шнура, который закрепляется на контробрешетке, располагаемой с противоположных сторон ската крыши.
Установка под покрытие из керамической черепицы
Конструкция под укладку керамической черепицы обладает своей спецификой. Керамическая черепица — достаточно тяжелый материал. Ее вес в 10 раз превышает вес металлочерепицы.
Отсюда следует, что нагрузка на несущую конструкцию составляет приблизительно 40-60 кг на каждый кв. м кровли.
Структура кровельного покрытия из натуральной черепицы.
Поэтому стропила под данную каркасную систему должны подбираться из сухой древесины влажностью не выше 15 %. Материал каркаса крыши изготавливают из бруса сечением 50*150 мм (для большей надежности лучше выбрать 60*180 мм).
Шаг при этом должен колебаться в пределах 60-80 см, причем чем круче уклон кровли, тем больше будет расстояние между ними.
При величине угла наклона до 45 градусов расстояние увеличивается 80 см, если же угол равен 75 градусам — шаг будет равняться 100 см.
Кроме того, рассчитывая расстояние, необходимо учесть длину стропил. Максимальная длина потребует устройства минимального расстояния между ними, если длина короткая, шаг между ними может быть большим.
Еще одной особенностью устройства керамической кровли является шаг обрешетки, с которым она набивается на стропила. Размер шага зависит от типа выбранной черепицы, и, кроме того, он должен обеспечивать возможность расположения на скате целого числа рядов.
Каков шаг в зависимости от материала кровли
Ондулин
Если в качестве кровельного материала будет использоваться ондулин, то стропильная система сооружается из сосновых досок сечением 50 х 200 мм, а стропила должны располагаться на расстоянии не менее 60 см и не более 90 см друг от друга.
Сверху настилается обрешетка из бруса сечением 40 х 50 мм.
Металлочерепица
Кровля из металлочерепицы при строительстве загородных домов используется чаще всего.
Потому, что этот материал намного легче керамической или цементной черепицы.
Хотя по внешнему виду очень на нее похож.
Небольшой вес металлочерепицы дает возможность использовать при создании стропильной системы доски меньшего сечения, а для обрешетки использовать более тонкие бруски.
Снижение размеров элементов системы стропильных ног, в свою очередь, снижает нагрузку на стены здания и его фундамент.
При строительстве стропильной системы под металлочерепицу стропила монтируют с шагом 60 – 95 см.
Сечение материала составляет 50 х 150 мм.
По мнению экспертов, если в промежуток между стропилами поместить утеплитель, имеющий толщину 150 мм, то в чердачном помещении будут созданы наиболее комфортные условия для проживания.
Технология изготовления стропильной системы под металлочерепицу от технологии изготовления каркаса под другие кровельные материалы существенно не отличается.
Единственное ее отличие — это монтаж в верхней части.
Монтирование верхней опоры производят не на коньковый брус сбоку, а на коньковый прогон.
Наличие свободной зоны между стропилами позволяет воздуху полноценно циркулировать под настилом, что способствует предохранению от образования конденсата.
Керамическая черепица
Конструкция системы под керамическую черепицу имеет свои особенности.
Ведь для изготовления такого кровельного материала используют глину.
А это очень тяжелый материал.
Если сравнить металлочерепицу и черепицу керамическую, то последняя весит в 10 раз больше.
Соответственно, и стропильная система существенно отличается.
На 1 квадратный метр поверхности кровли приходится нагрузка в размере 40 — 60 кг в зависимости от производителя и марки изделия.
Стропила для такой каркасной системы изготавливают из древесины, которая прошла длительную сушку.
Такая древесина должна иметь влажность не больше 15%.
Используется брус, имеющий сечение 50 х 150 или 60 х 180 мм.
Так надежнее.
А расстояние между стропильными ногами может составлять 80 — 130 см.
Точно значение можно назвать, если известен угол наклона скатов.
Если угол наклона будет равен 15 градусов, то шаг стропил будет равняться 80 см.
А если угол наклона, например, будет составлять 75 градусов, то шаг может быть больше – 130 см.
Больше 130 см интервал между стропилами не делают.
Также при вычислении шага стропил учитывается их длина.
Чем больше дина, тем меньше расстояние между ними.
Чем короче стропильные ноги, тем больше можно делать расстояние.
Если угол наклона составляет 45 градусов, то кровельщик может безопасно по крыше передвигаться, если шаг стропил составляет 80 см.
Профнастил
При создании стропильной системы под профнастил минимальное расстояние между стропильными ногами составляет 60 см.
Максимальная величина – 90 см.
Если по каким-либо причинам шаг стропил составил больше 90 см, то возникает необходимость в установке поперечных досок большого сечения.
Сами стропильные ноги могут иметь сечение 50 х 100 или 50 х 150 мм.
Шифер
Несмотря на появление большого количества новых кровельных материалов, асбоцементный шифер остается одним из самых популярных.
Если на крышу планируется укладывать шифер, то стропила должны иметь сечение 50 х 100 либо 50 х 150 мм.
Расстояние между ними делают не меньше 60 и не больше 80 см.
Обрешетку изготавливают из бруса, имеющего сечение 50 х 50 мм или доски сечением 25 х 100 мм.
При устройстве любой строительной конструкции следует помнить, что существуют еще непредвиденные ситуации.
И, поэтому, при расчете сечений стропил и расстояния между ними необходимо предусматривать запас прочности.
Видео о монтаже стропильной системы.
Что еще почитать по теме?
Методика вычисления расстояния между стропилами
Расчет точного расстояния между стропилами основывается на результатах предварительного вычисления максимально допустимого шага. Чтобы произвести это вычисление, учитывают общую нагрузку, конструкцию крыши и используемый на стропильные ноги материал.
Методика расчета шага каркаса крыши:
- Замерить длину крыши от торца до торца.
- Полученное расстояние поделить на максимальный размер шага.
- Полученное значение округлить до большего целого. Это количество межстропильных пролетов.
- Общую длину крыши поделить на количество пролетов. Это искомый размер шага стропил.
- К количеству пролетов добавить единицу.Это необходимое количество стропил.
Для некоторых видов кровельного материала желательно применять фиксированные расстояния между стропилами, в таком случае на одном из торцов крыши устанавливается дополнительное стропило с нестандартным шагом.
