расстояние между стропилами односкатной крыши под металлочерепицу
Расстояние между стропилами
Стропильная система, бесспорно, является важнейшим структурным элементом любой скатной крыши. Последствием ее неправильной установки может стать не только деформация кровли, требующая дорогостоящего ремонта, но и полное обрушение крыши на голову несостоятельного строителя.
На устойчивость стропильной системы к различным нагрузкам влияют следующие четыре основных фактора:
Темой этой статьи является выбор материала и шага между стропилами с учетом предполагаемого типа кровли.
На чем основываются расчеты?
При проведении расчетов учитываются четыре главных показателя:
Наиболее важным является расчет максимальной нагрузки на крышу, состоящей из:
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:
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.
Шаг стропильной ноги в зависимости от материала
Расстояние между стропилами можно увеличивать по мере увеличения прочности материала, из которого они изготовлены. Чаще всего к каждому кровельному материалу указывается необходимый под него шаг стропил и допустимые сечения стропильных ног с учетом нагрузки.
Эти рекомендации носят региональный характер и применимы к центральной полосе России и более южным регионам. Перед разработкой чертежа стоит обязательно проверить уровень ветрового давления и заснеженности в своем регионе, и скорректировать шаг и/или сечение стропил.
Стропильная система в частных домах чаще всего выполняется из бревен диаметром 12 – 22 см, бруса/доски толщиной 40 – 100 мм и шириной 150 – 220 мм. При расчетах можно допустить применение вместо бревен определенного диаметра брусьев аналогичной ширины, толщиной 100 мм.
Стропильная конструкция под профнастил
Стропильная конструкция под керамическую черепицу
Керамическая черепица имеет существенные отличия от других видов кровельных материалов, которые необходимо учитывать при проектировании стропильной системы под нее:
Существуют модели черепицы, предназначенные для установки под углом 12 – 60 градусов, рядовые модели рекомендуется монтировать под углом 20 – 45 градусов. Для обрешетки чаще всего используют брус 50х50 мм.
Стропильная конструкция под металлочерепицу
Металлочерепица по сути представляет собой менее жесткий и более легкий декоративный вариант профнастила, поэтому требования по стропильной системе, в частности по рекомендуемым сечениям стропильных ног, во многом совпадают.
Особенностью стропильной конструкции под металлочерепицу можно назвать значительное уменьшение шага обрешетки, который должен быть равен длине продольной волны (30 см для большинства видов). Это приводит к необходимости уменьшить расстояние между стропилами до 0,6 – 1 м, для снижения расходов пиломатериала на обрешетку. Угол ската крыши выбирается от 22 до 45 градусов.
Стропильная конструкция под ондулин
Ондулин – шифер на основе стекловолокна и битума, выпускается только одним производителем и имеет унифицированные технологические нормы по установке:
Учитывая небольшой вес материала, сечение стропильных ног подбирается исходя из тех же рекомендаций, что и для профнастила.
Стропильная конструкция под покрытие из шифера
Шифер – традиционный, достаточно жесткий и тяжелый кровельный материал, хрупкий, но устойчивый к постоянным нагрузкам. Такие свойства меняют рекомендации по оптимальному устройству стропильной системы в сторону использования более прочных элементов и увеличения шага между ними:
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.
Каким должно быть расстояние между стропилами односкатной крыши?
Стропила отвечают за надежность кровли, поэтому важно не только подобрать балки из качественных материалов, но и верно рассчитать шаг установки.
Если он будет слишком мал, то укладка кровельного пирога будет затруднительна.
А если шаг будет слишком большим, зимой крыша рухнет под тяжестью снега.
Принципы расчета стропильной системы
Первые три пункта — постоянная нагрузка. Остальные — переменная. Для строительства нужно рассчитать пиковое значение, т.е. сумму постоянной и максимальной переменной нагрузки. Найти значение снеговой и ветровой нагрузки можно с помощью СНиП 2.01.07-85.
Выполняя расчет односкатной крыши, обычно придерживаются такой схемы:
Расстояние не может быть предельно точным, поскольку нужно учитывать ряд дополнительных факторов, например, ширину утеплителя, нюансы монтажа обрешетки под разные типы кровельного материала и т.д.
От чего зависит шаг?
Шаг стропильной системы — это расстояние между балками, формирующими каркас крыши. Обычно значение варьируется от 70 см до 2 м. Конкретный шаг зависит от:
Могут повлиять и другие факторы. При самостоятельном строительстве рекомендуется воспользоваться калькулятором для точного расчета межстропильного расстояния или же готовым проектом односкатной крыши.
Основные критерии выбора шага
Существуют некоторые виды построек, где стропила несут не столько несущую, сколько декоративную функцию. Например, пергола — терраса для защиты от солнечного света. При ее строительстве не нужно рассчитывать нагрузку на крышу, поэтому расстояние между стропилами может быть любым. Главная задача стропильной системы беседки — эстетичный внешний вид.
При выборе и расчете несущей стропильной системы необходимо обратить внимание на разные факторы:
Совокупность всех этих критериев поможет найти оптимальный вариант.
Зависимость от длины стены
Длина фронтальной стены измеряется, когда уже известно приблизительное значение шага стропил. Необходимо измерить стену со всеми выступами и откосами, так как они тоже входят в стропильную систему, и на них распределяется нагрузка.
Достаточно разделить длину стены на шаг, чтобы вычислить их количество. Для большей надежности рекомендуется добавить единицу к получившемуся значению.
Не обязательно устанавливать все стропила с одинаковым шагом. Можно сделать по углам расстояние немного больше. Но в таком случае увеличенные просветы дополнительно усиливаются сплошной обрешеткой.
Влияние снеговых и ветровых нагрузок
Односкатная крыша обычно имеет небольшой уклон, поэтому зимой снег приходится чистить вручную. Это значительно увеличивает максимальное воздействие на стропильные ноги. Поэтому в регионах со снежной зимой рекомендуется либо устанавливать стропильную систему с расстоянием 60-80 см, либо делать более крутой уклон.
С крыш, наклон которых более 45 градусов, снег скатывается без посторонней помощи, поэтому снеговая нагрузка не учитывается при строительстве.
Ветровые нагрузки для пологих крыш — еще один фактор выбора малого шага между стропилами. Однако при наклоне в 45 градусов и больше лучше подойдет шаг больше метра, так как это облегчит крышу и снизит вероятность срыва крыши ветром.
Посмотреть значения ветровых и снеговых нагрузок можно по карте в СНиП 2.01.07-85.
Вопрос утепления и стандартной ширины матов
Размер утеплительного мата зависит от производителя и конкретного материала. Обычно используются следующие варианты ширины:
Классический и самый распространенный — мат шириной 1 м, поэтому для удобства шаг подбирается примерно такой же. Просветы между стропильными балками и утеплителем приводят к повышенным теплопотерям.
Качество и прочность пиломатериала
Стропила обычно производятся из сосны или ели разного сорта. Чем больше сечение бруса и лучше сорт древесины, тем большее расстояние между стропильными ногами возможно. Для сосны и ели можно воспользоваться стандартной таблицей “размеров”.
В случае использования пиломатериалов из деревьев других пород, необходимо рассчитывать нагрузку с учетом несущей способности бруса. Этот коэффициент часто указывается на самом брусе производителем.
Особенность ферм
Рекомендуется использовать минимальный шаг стропил (70 см), если нижняя часть фермы используется как балка перекрытия для потолка. В случае с наслонной системой учитывать расстояние между затяжками и балками перекрытия не требуется.
Влияние узлов
Стропильные узлы — наиболее уязвимая часть, на которую приходится большая часть нагрузок. Особенно в случае с крышей с длинным пролетом. В таких проектах рекомендуется использовать стальные стропила. В крышах созданных по стандартным проектам расстояние между стропильными узлами составляет около 1,5 м.
Вес стропильной системы и кровельного пирога
При расчете общего значения нагрузки обязательно учитывается вес кровельного пирога и стропильной системы. Это постоянные значения. Они зависят от типа кровельного материала. Для расчета нагрузки кровельного пирога рекомендуется брать значения у производителя кровельных материалов.
Удобство монтажа покрытия
На этапе строительства работать с маленьким расстоянием между стропилами неудобно. Особенно когда дело доходит до обрешетки и укладки профнастила или других материалов.
При самостоятельном строительстве рекомендуется попробовать сделать “предварительную” раскладку.
Это даст наглядное представление о том, будет ли удобно работать на высоте.
Определение совокупности нагрузок
Нагрузка на стропильную систему напрямую зависит от количества ног. Еще на этапе планирования необходимо рассчитать общую нагрузку (включая вес кровли и снежную).
Значение совокупной нагрузки нужно разделить на предполагаемое количество стропил. Если итоговое число получается большим, то рекомендуется уменьшить расстояние между балками (проверить можно по таблице характеристик, зная материал изготовления).
При увеличении количества стропильных ног, стоит включить их вес в совокупную нагрузку при пересчете.
Основные положения расчета
Для расчета шага стропил можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Также существует формула:
Первично выбранное значение шага между стропилами корректируется в процессе по формуле:
При этом значение Ls/S+1 округляется в большую сторону.
Например, длина ската 30 м, выбранный шаг стропил — 1 м. После расчета по формуле 30/(30/1+1). Получаем точную длину шага — 97 см.
Оптимальное и минимальное значение
У каждого стройматериала, который используется для изготовления стропил и кровли, есть свое допустимое значение. Но минимальным шагом считается расстояние в 70 см. С более маленьким зазором нет смысла работать.
Оптимальным расстоянием считается 1 м. С таким значением легче высчитать количество балок, нагрузку и другие показатели. Кроме того обычно утеплитель продается полосами шириной в 1 м, поэтому его удобно закладывать между стропилами.
Параметры для ондулина и других материалов
Для каждого кровельного материала есть собственное оптимальное значения шага стропил. Придерживаться его не обязательно, так как лучше принимать решение по совокупности факторов.
Однако есть рекомендации по межстропильному расстоянию:
Почти во всех случаях рекомендуемое расстояние — меньше 1 м. Даже в случае с легкими кровельными материалами упор делается на надежность всей конструкции.
Заключение
Если по итогам расчетов расстояние между стропильными балками получается маленькое и с ним неудобно работать, есть альтернатива — установка дополнительных опорных конструкций. Благодаря им увеличивается максимальная нагрузка на крышу, а значит и шаг между стропильными ногами. Для всех расчетов можно использовать онлайн-калькуляторы. Однако самым простым выбором при строительстве односкатной крыши станет шаг стропил в 1 м.
Расстояние между стропилами для различных видов крыш и материалов
О важности крыши для любого строения спорить бессмысленно. Недаром за всю историю человечества было изобретено более десятка различных видов кровель от простых до достаточно сложных в проектировании и строительстве. Важным элементом при планировании возведения крыши является шаг между стропилами – прочными брусками, являющимися основой конструкции. Об этом и пойдет речь в данной статье.
Расстояние между основой кровельных скатов не является постоянной величиной и зависит от следующих составляющих:
Прежде чем приступать к процессу возведения верхней конструкции дома следует выполнить расчет, определив оптимальное, расстояние между стропилами.
Шаг стропил двускатной крыши
Наибольшее распространение в нашей стране получили двускатные крыши. Они представляют собой конструкцию, имеющую две параллельных плоскости, с углом наклона относительно горизонта от 20 до 50 градусов.
При недостаточном уклоне кровли двускатной крыши в заснеженных районах есть опасность скопления больших снежных масс, что может привести к разрушению конструкции. Увеличение угла скатов в регионах с преобладанием сильных ветров также чревато высокой нагрузкой и опасностью разлома не только кровли, но и всего строения в целом.
Стропильная система мансардной крыши
Большинство частных домов имеет эксплуатируемое подкровельное пространство, называемое мансардой. Такая конструкция отличается увеличенной высотой ската, что вызвано необходимостью создания жилого помещения удобной высоты. Как правило, скаты мансардной крыши ломаные, имеющие изменяющийся угол уклона. Для их установки применяют двойную стропильную систему.
Крутизна нижних полускатов мансардной крыши значительно превышает наклон верхних их продолжений. Плоскостная нагрузка, воспринимаемая ими, не велика. Благодаря этому стропила в нижней части могут устанавливаться с максимальным шагом. Верхние коньковые скаты рекомендуется монтировать с уменьшенным промежутком друг от друга.
Стропила в односкатной крыше
Для хозяйственных построек и некоторых домов в частном исполнении применяются крыши, имеющие один скат. В связи с ограничением угла наклона на них оказывается высокое давление. Специалисты рекомендуют для стропил односкатной крыши использовать пиломатериал увеличенного сечения, с установкой минимального шага друг от друга.
При расчете расстояний, на которых устанавливаются балки кровли, особое внимание следует уделить величине снеговой нагрузки в конкретной местности. При малом уклоне эта характеристика имеет большое значение. Кровельный материал для подобных крыш лучше выбирать с минимальной собственной массой, что позволит снизить изгибающую нагрузку.
Стропильная система вальмовой крыши
Наиболее сложной в строительстве считается стропильная система вальмовой крыши. Данный вид называют четырехскатной, так как кровля образуется не только боковыми, но и дополнительными торцевыми скатами, где установка стропил осуществляется не на конек, а на угловые тетивы. Это предъявляет особые требования к организации кровельного каркаса.
Под вальмовой крышей мансарду устраивают не часто. Это связано с небольшим углом наклона стропил и кровли в целом. В случае увеличения угла скатов к горизонту, расстояние между стропилами увеличивают, при уменьшении — наоборот. Дополнительным аспектом расчета служит и используемый кровельный материал.
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:
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 15 о 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 22 о 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.
Пользователи часто ищут :
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.
Схема расчета шага стропил
По строительным нормам шаг стропил крыши располагается в интервале 0,6 – 1 метр. Окончательный его расчет выполняют по несложной формуле в зависимости от общей длины крыши. Для расчета необходимо выполнить следующий перечень действий:
Например, при наклоне ската в 30 градусов максимальное расстояние между стропилами двускатной крыши под металлочерепицу составляет 0,6 мера. Длина предполагается равной 16 метров. Следовательно:
Как видно, технология расчета не сложна, но это лишь примерная схема. Учет многих других указанных выше параметров может внести определенные коррективы.