- Примитивный способ расчета
- Если выбран профнастил
- Керамическая черепица
- Как посчитать шаг для металлочерепицы
- Ондулиновое покрытие и шифер
Расстояние между стропилами двускатной крыши является одним из наиболее важных параметров при ее строительстве. Именно это расстояние влияет на прочность каркаса и стропильной системы, соответственно, от него зависит и прочность всей крыши. Чтобы его правильно определить, необходимо произвести достаточно сложные расчеты. При этом настоятельно рекомендуется обратиться в архитектурное ателье для их проведения. Неправильные расчеты и, как следствие, неверно выбранное расстояние между скатами может привести к серьезным негативным последствиям, таким как деформация опор стропильной системы, деформация и нарушение целостности кровельного покрытия, обрушение кровли. Поэтому в процессе проектирования двухскатной кровли крайне важно пользоваться максимально точными исходными данными, справочные величины должны браться строго в соответствии с конкретными условиями строительства, а расчет должен быть произведен по методике, которая указана ниже.
Расстояние между стропилами двускатной крыши является одним из наиболее важных параметров при ее строительстве.
Примитивный способ расчета
Обычно строители называют интервал между стропилами их шагом. Почти всегда стропила разведены максимум на 1 м (у основания), при этом минимально допустимый интервал между ними обычно находится в пределах 0,5 м. Алгоритм вычисления необходимого количество опор для возведения прочной кровли следующий:
- Сначала измеряется длина ската по карнизу кровли (фактически длина стены, параллельной скату + предполагаемые выступы).
- Значение, которое получилось при измерении, делится на выбранный интервал между «ног» стропильной системы. Далее выбирают интервал, на который будут разведены «ноги». Например, 80 см. В этом случае знаменатель дроби будет равен 0,8.
- Последний этап: к полученному частному прибавляется единица, если полученное число не целое, то его увеличивают до целого, всегда в сторону увеличения.
Столь простой расчет и позволит определить количество стропил, а также расстояния между опорами. Важно помнить, что полученные значения будут определять количество опор только одного из двух скатов. Когда подсчет закончен, то продольный размер ската делится на расчетное количество стропильных опор. Результатом этого и будет точное расстояние между опорами. Рассмотрим один пример: длина скатов двускатной крыши (не суммарная) равна 20 м. Изначально выбран шаг 0,75 м. Производим предварительный расчет: 20/0,75 = 26,7. К полученному значению прибавляем 1, получаем 27,7. Далее округляем к большему и в итоге имеем 28 шт. стропил. Именно столько «ног» будет у стропильной системы одного ската. Далее определяем точное расстояние между ними: 20/28= 0,72 м. По такой несложной методике можно определить минимальный интервал, на котором будут размещены стропила. Однако при этом важно учитывать и то, какой кровельный материал выбран.
Вернуться к оглавлению
Если выбран профнастил
Профнастил является хоть и нетяжелым, но при этом очень гибким материалом. Поэтому для него минимально допустимый шаг должен быть 0,5 м, а максимальный не должен превышать 0,9 м. При этом каркас стропильной системы должен выдерживать не только массу профлиста, но и обрешетки. Для профлиста обрешетку набивают из бруса или досок с минимальным размером 30х100, средний шаг монтажа обрешетки должен составлять 0,5 м (он зависит только от толщины листа). Доски обрешетки, которые выходят на карниз при набивке профнастила, должны быть толще основной обрешетки на 1,5-2 см. При этом важно не забыть про необходимость вентиляции конструкции.
Вернуться к оглавлению
Керамическая черепица
Главной особенностью этого материала является то, что керамическая черепица очень тяжелая. Это логично, ведь сырьем служит обычная глина, которая имеет большую удельную массу. Если сравнивать металлочерепицу и керамику, то по массе они различаются более чем в 12 раз. Средневзвешенный показатель давления такого покрытия составляет 45-70 кг на каждый квадратный метр обрешетки.
Керамическая черепица очень тяжелая, ведь сырьем служит обычная глина, которая имеет большую удельную массу.
Каркас с опорами для такого материала должен быть изготовлен из отлично высушенного бруса, с примерно 15% влажности. Для монтажа следует применять брусья примерно 50х150 мм (рекомендовано 60х180 мм). Шаг опор под керамическое покрытие будет находиться в пределах 0,8-1,25 м. Большое влияние на это значение оказывает угол наклона скатов.
Например, если угол в 15°, интервал берут минимальный – 0,8 м. При наклоне ската около 45° – все 1,25 м. Для этого типа кровельного материала специалистами рассчитывается и длина стропил (при расчете интервала между опорами).
Так, если длина максимальна для конкретной кровли, то значение шага должно быть минимальным. Короткие стропила требуют максимально большого интервала между ними. Передвигаться по крыше при этом можно, только если стропильный шаг не более 0,8-0,9 м при уклоне в 45°.Не следует также забывать и о необходимости вентиляции такой конструкции.
Для этого обычно предусматриваются отверстия в утеплителе, диаметр которых находится в пределах 9-12 мм. Процесс возведения стропильной системы под металлочерепицу аналогичен процессу строительства стропил под другие типы покрытия.
Важно помнить, что помимо тщательного подсчета необходимого количества стропил следует рассчитать и шаг для обрешетки.
Он различается в зависимости от вида керамической черепицы. Например, длина плитки керамической черепицы составляет 0,4 м, при этом стык идет внахлест 0,5-0,9 м. В данном случае шаг обрешетки будет составлять 0,31-0,35 м. Важно помнить, что для каждого ската необходимо производить отдельный расчет, поскольку нельзя построить стропильную конструкцию абсолютно одинаковую (даже если она по проекту такая): ошибки и неточности в сборке может дать погрешность в 0,2 м.
Кровельное покрытие из металлочерепицы привлекает своим внешним видом. К преимуществам материала также следует отнести небольшой вес, легкость монтажа и доступную стоимость.
Расчет каркаса крыши и шага стропил
Одним из ключевых факторов, определяющих устойчивость каркаса крыши к нагрузкам, является шаг стропил – расстояние между соседними стропильными ногами, расположенными на одном скате. Чем точнее рассчитан шаг стропил, тем долговечнее и надежнее конструкция кровли. Кроме того, следует правильно подобрать сечение стропильных ног и других элементов конструкции. Ошибки в расчетах могут привести к тому, что в процессе эксплуатации крыша деформируется под воздействием внешних нагрузок .
Стропильная нога должна быть прочной, жесткой на изгиб. Ее длина и размер сечения коррелируют между собой: чем длиннее стропило, тем больше должно быть его сечение. Длина стропильной ноги определяется исходя из угла наклона ската и высоты конька. При расчете промежутка между стропилами также следует принять во внимание угол наклона крыши – чем круче скаты, тем больше может быть шаг стропил . Но при большой длине стропильных ног расстояние между ними следует уменьшить.
Промежуток между ногами в среднем составляет 80-100 см, при этом допустимым минимумом считается шаг стропил в 60 см, а разумным максимумом – 150 см. Чтобы определить оптимальное количество стропильных ног на скате, выполняются следующие действия :
- измеряется длина стены, на которую будут опираться стропила;
- полученная величина делится на наиболее подходящий шаг;
- к результату следует прибавить единицу и полученную величину округлить в большую сторону.
Данный алгоритм позволяет вычислить требуемое количество стропил для одного ската, а чтобы узнать, с каким промежутком их предстоит устанавливать, длину стены следует разделить на полученную величину. Результат будет равен межосевому расстоянию между стропильными ногами, которое и представляет собой шаг стропил.
Следует учесть, что общая методика не учитывает такие нюансы, как выбор утеплителя. Подогнав шаг стропил к ширине теплоизолирующего рулонного или плитного материала можно упростить монтаж кровельной системы и уменьшить расходы на строительство. Корректировать величину промежутка между стропилами можно до определенных пределов – не стоит увеличивать расчетный шаг стропил при возведении стропильной системы под тяжелые кровельные материалы.
Стропильная система для кровли из металлочерепицы, напротив, не требует специального усиления. Данный материал для внешнего покрытия крыши характеризуется достаточно высокой прочностью при относительно небольшом весе. Листы металлочерепицы монтируются на разреженную обрешетку из брусков или досок, которая крепится к стропилам, расположенным с шагом от 60 до 95 см. Это усредненные значения для стропильных ног, изготовленных из стандартной доски сечением 50×150 мм, при длине до 4,5 метров.
Если предполагается использовать теплоизолятор толщиной более 150 мм, рекомендуется изготавливать стропильные ноги из доски сечением 50×200 мм, чтобы не пришлось наращивать в ширину стропила рейками со стороны чердачного помещения.
Особенности монтажа каркаса под металлочерепицу
В целом стропильная система и рассчитывается и монтируется по стандартным правилам. Принципиальной особенностью можно считать необходимость крепления верхней опоры стропильной ноги сверху конькового прогона, а не в боковой части конькового бруса. В этом случае в верхней части кровли, в коньке, остается свободное пространство, необходимое для нормальной циркуляции воздуха в кровельном пироге. Если не обеспечить правильную циркуляцию воздуха в системе, внутри кровельного пирога образуется конденсат, вызывающий коррозию металлочерепицы .
Чтобы сделать воздухообмен утепленной кровли более интенсивным, рядом с верхней кромкой стропильных ног рекомендуется просверлить отверстия, диаметр которых составляет около 10 мм.
Устройство каркаса крыши из металлочерепицы может потребовать использования элементов для усиления стропильной системы. Под элементами, придающими жесткость конструкции, обычно подразумеваются затяжки и ригели – горизонтальные перемычки между стропилами в системе висячего типа. Затяжка располагается у основания стропильных ног, ригель – ближе к коньку. Усиление наслонных стропильных ног выполняется за счет монтажа горизонтальных прогонов на стойках – это обеспечивает дополнительную точку опоры. К дополнительным элементам относятся кобылки – специальные доски, позволяющие увеличить размер стропил в длину для формирования свеса кровли из металлочерепицы.
При устройстве деревянной стропильной системы важно позаботиться о защите древесины от повреждения гнилью и огнем. Антисептическая пропитка предупредит биологическое разрушение древесных материалов, а огнезащитный состав снизит риск возгорания и скорость распространения огня. Для обработки стропильных конструкций после сборки каркаса (или отдельных элементов до его монтажа) может применяться комплексная огнебиозащитная пропитка, либо отдельные специализированные составы.
Обработка выполняется в два захода с перерывом на полное высыхание первого слоя. Состав наносится валиком или мягкой кистью.
Монтаж каркаса крыши из металла
Каркас металлочерепичной крыши частного дома чаще всего возводится из дерева – данный материал легко подгоняется в размер и монтируется без применения специализированного оборудования. Однако устройство опорной конструкции под металлочерепицу в некоторых случаях может выполняться из металлического профиля. В частности, при строительстве :
- гаражей;
- ангаров;
- павильонов;
- беседок;
- хозяйственных построек.
Стропила из металлопрофиля под металлочерепицу имеют ряд преимуществ :
- выдерживают высокие нагрузки;
- позволяют монтировать длинные балки (более 10 метров) без дополнительных опор;
- конструкция не распространяет горение;
- каркас долговечен (при правильном монтаже и защите от коррозии);
- позволяет изготовить надежную кровельную конструкцию нестандартной конфигурации.
К недостаткам полностью металлической крыши следует отнести высокую теплопроводность материала – каркас выступает в качестве мостика холода . Именно поэтому крыша из металла более всего пригодна для нежилых построек, не требующих отопления. Кроме того, применение металлопрофиля заметно удорожает строительство.
Высокая прочность металлопрофиля и его жесткость на изгиб дает возможность перекрывать пролеты, имеющие большой размер, без установки поддерживающих конструкций. Это упрощает устройство кровли.
Если предполагается использовать стропила из металла, весь каркас крыши должен быть металлическим. В качестве мауэрлата используется швеллер, к которому в дальнейшем привариваются нижние концы стропил. Каркас изготавливается по проекту самостоятельно, либо заказывается на производстве. Во втором случае выше точность геометрических размеров и качество сварки, но готовую конструкцию придется устанавливать на стены постройки при помощи подъемных механизмов. Монтаж каркаса из отдельных элементов дает возможность выполнять их подгонку на месте.
Особое внимание следует уделить защите металлоконструкций от коррозии и предотвращению образования конденсата.
Применение металлических профилированных листов в кровельном деле позволяет в бойком темпе провести обустройство. Легкий материал не требует сооружения мощного основания и усиления фундаментной конструкции. Строительство стропильной конструкции и укладка не заставит исполнителей проявлять чудеса сноровки и выносливости. Все работы с успехом можно выполнить собственноручно. Правда для удачного итога нужно знать, как устроен каркас и сама металлическая двускатная крыша — стропильная система под профнастил обязана учитывать специфику материала и его технические особенности.
Крупнолистовой гофрированный металлопрокат сравнительно недавно внедрился в сферу частного строительства. Ранее его признавали безоговорочной прерогативой многоэтажек, гаражей, коммерческих зданий.
Надежду хозяевам загородных владений подарила разработка новых марок с волнистым и средневысоким профилем. А вот желание приобрести материал простимулировало появление цветных полимерных покрытий, обеспечивающих обустроенным объектам уникальный экстерьер.
Металлические кровельные листы приобрели внешнюю привлекательность, но технические характеристики остались без изменений. Прокат, отличающийся высокой теплопроводностью, по-прежнему стремительно нагревается в жару и с равнозначной скоростью теряет тепло в морозы. Доставляет массу неудобств и неприятностей в периоды сезонных температурных колебаний. Красота цветных оболочек не прибавила звукоизоляции. Капли дождя и дефилирование голубей по металлической кровле прежними децибелами проверяют нервную систему владельцев на прочность.
Низкие изоляционные качества заставляют прибегать к старым проверенным мерам. По аналогии со всеми известными видами металлической крыш профнастил укладывают поверх грамотно устроенного кровельного пирога, включающего стандартный набор изоляционных слоев, в числе которых:
- Гидроизоляция , противостоящая атакам атмосферной воды.
- , предотвращающая перегрев внутренних помещений снаружи и утечки тепла изнутри помещений. Заодно утеплитель играет роль барьера от проникающего извне шума.
- Пароизоляция , защищающая утепляющий слой от бытовых испарений.
Кроме перечисленных слоев у правильно сооруженного кровельного пирога имеются вентиляционные зазоры, необходимые для вывода конденсата из пространства под кровлей. Вот такую многокомпонентную конструкцию удерживает стропильный каркас. Если он устроен с ошибками, то система не сможет функционировать в полную силу. Как следствие под металлической кровлей будет копиться конденсат, разрушающий стропильные ноги и обрешетку.
Заметим, что изоляционный слой требуется крышам из профилированного листа, если они сооружаются над жилыми и активно эксплуатируемыми строениями.
Если оцинкованный гофрированный прокат используется в сооружении навесов, козырьков, крыш пристроек, бытовок тепло- и звукоизоляционную защиту не используют. Однако кровельные пироги, не имеющие в составе теплоизоляции, все же содержат слои, закрепляемые и распределяемые системой стропилин и решетин.
Стропильный каркас под профлист
Стропильный каркас всех существующих типов крыш призван решать три главенствующие задачи:
- Формировать скаты в соответствии с проектным решением.
- Распределять составляющие кровельного пирога, необходимые для правильной работы и долгой жизни крыши.
- Удерживать слои кровельного пирога, вес кровли и действие атмосферных нагрузок, не огорчая деформациями и разрушением.
Грамотно сооруженная стропильная система под профнастил безукоризненно выполняет все функции. И служит долго, и с порученными обязанностями отлично справляется. Элементы каркаса определяют заданную проектировщиком конфигурацию и служат надежным вместилищем для компонентов кровельного пирога.
Двускатная конструкция под укладку профилированных листов – разумный выбор рачительных хозяев. Это наиболее простая схема, не нуждающаяся в технологических ухищрениях и в неоправданно высоком расходе материала, как . Профилированные листы укладываются поштучно в поперечном коньку направлении.
Редкие загородные объекты могут похвастаться длиной ската больше 12м. А это значит, что профнастил можно укладывать в один ряд без поперечных швов, следовательно, гидроизоляция будет наивысшей. Разбор мы учиним именно этому популярному варианту.
Рекомендованный уклон скатов под укладку гофрированного металла 12-15º, но эксперименты и вариации с крутизной не запрещены. Ограничен лишь нижний предел: не желательно обустраивать профлистом скаты с уклоном меньше 8º. При необходимости укладки на плоскую крышу уклон указанной величины необходимо создать сухой или цементно-песчаной стяжкой. Иначе осадки будут скапливаться в понижениях волн, что может привести к неисправимой порче материала.
Стропила для металлической кровли
В устройстве двускатных каркасов под металлические покрытия применяются традиционные технологии, согласно которым устанавливаются . Выбор оптимальной схемы возведения определен типом обустраиваемой коробки. Если в ее пределах есть возможность опереть верхние спилы стропильных ног, в строительстве используют наслонные стропилины, если нет – висячие.
Чаще всего над загородными малоэтажными домами возводят крыши со стропильными конструкциями наслонного типа с опиранием их верха на коньковый прогон. Висячий метод применяется реже из-за сложности монтажа и последующего ремонта.
В строительстве стропильной системы под укладку используются:
- Пиломатериалы. При возведении стропильных систем для утепленных крыш стропильные ноги чаще всего изготавливают из доски сечением 50×100мм. В регионах с суровой зимой доску берут большего сечения 50×150мм. Брус применяют только в случаях, когда участок строительства расположен в зоне с повышенной снеговой нагрузкой. Стропильные каркасы для неутепленных крыш сооружают с помощью бруска сечением 30×50 — 50×50мм.
- Металлопрокат. Швеллер, уголок, двутавр, профильную трубу применяют в основном в строительстве стропильных систем холодных крыш над пристройками, верандами, бытовками.
Грамотно устроить кровельный пирог по металлическому каркасу самостоятельный частник вряд ли сможет. Нужны точные расчеты, ведь у теплоизоляции и металла слишком большая разница в параметрах теплопроводности. К тому же для соединений потребуется сварочный аппарат в придачу со сварщиком.
Дешевле, удобней, практичней построить стропильную систему из древесины, тем более что ее можно будет самостоятельно починить при необходимости. Однако у металлических представителей есть веское преимущество – они лучше адаптируются к покрытию при устройстве холодных крыш благодаря идентичности состава.
Как деревянные, так и металлические детали двускатной стропильной системы устанавливаются по вышеописанным висячим и наслонным схемам. На практике нередко используются разнообразные комбинации. Например, пространство между двумя крайними висячими фермами из металла заполняется деревянными стропилинами. Двускатные конструкции встраиваются в более сложные объекты с многосоставной архитектурой.
Однако комбинировать, не имея четкого проекта и опыта в строительстве, крайне нежелательно. Еще нежелательнее применять деревянные и металлические детали, не предусмотрев между ними разделительной гидроизоляционной прослойки.
Стропильные конструкции под профнастил
Выяснили, что металлические профилированные листы служат финишным покрытием для утепленных и холодных крыш. Деление на виды стропильных каркасов под профлист как раз и производится на основании наличия или отсутствия теплоизоляции в кровельном пироге. Существенных технологических различий в строительстве стропильных конструкций обоих вариантов нет. Есть разница в размерах стропилин, между которыми укладываются либо не укладываются плиты теплоизоляции. Отличается алгоритм расчета сечения элементов, потому что:
- Стропильные каркасы утепленных крыш обязаны без разрушения и прогибов держать собственный вес, массу утеплителя, двойной обрешетки, внутренней обшивки и периодической снеговой нагрузки.
- Стропильные каркасы холодных крыш должны нести аналогичный груз за минусом теплоизоляции, обрешетки, удерживающей пароизоляцию, и внутренней обшивки.
Весом пароизоляционного и теплоизоляционного материала в обоих случаях разрешается пренебречь.
Кроме нагрузок при вычислении размеров стропилин для утепленных крыш необходимо учесть еще один немаловажный нюанс: между плитой утеплителя и гидроизоляцией должен остаться вентиляционный зазор в 3 см. Т.е. толщина теплоизоляционного слоя должна быть минимум на 30 мм меньше, чем толщина стропильной ноги. К примеру, если толщина теплоизоляции 120 мм, то для изготовления стропильных ног идеально подойдет поставленная на ребро доска 50×150 мм.
В холодных конструкциях размерный тон задает гидроизоляция. Ее укладывают так, чтобы материал провисал между стропилинами приблизительно на 20 мм. Провисание необходимо, чтобы гидроизоляцию не разорвало от чрезмерного натяжения при традиционных температурных подвижках древесины. Значит, даже для сверхлегких холодных крыш с водоотталкивающим слоем строить каркас следует из бруска сечением от 30×30 мм и более.
Однако предложения строительных рынков и специализированных маркетов не всегда радуют присутствием товара требующегося размера. Короче, если расчетная толщина теплоизоляции практически равна толщине предложенных продавцом пиломатериалов, расстраиваться не стоит. Каркас для двускатной крыши все равно будет построен. Просто поверх установленных стропильных ног надо будет прибить контробрешетку из бруска размером, способным устранить недостачу толщины материала. Гидроизоляцию в подобных ситуациях настилают поверх контробрешетки, а уже после монтируют решетины под укладку профнастила.
Отметим, что вентиляционный зазор между водозащитным слоем и утеплителем формируют при использовании классических видов гидроизоляции. Если водоотталкивающий слой выполнен диффузионной полимерной мембраной, нет необходимости ни в самом вентиляционном канале, ни в сооружении контробрешетки. Полимерной гидроизоляции разрешается непосредственно контактировать с утеплителем, ведь она беспрекословно выпустит наружу скопившийся конденсат.
Шаг установки стропилин
Шаг установки стропильных ног, рекомендуемый производителями гофрированной кровли, составляет от 0,6м до 0,9м, но может достигать и 1,5 м. Выбор шага ориентирован только на конструктивные особенности обустраиваемой коробки. Чтобы его найти, нужно длинную стену разделить на равные отрезки длинной, близкой к рекомендованному значению. К полученному количеству отрезков приплюсовывается 1, результат указывает на число стропильных ног в системе.
Изготовители настоятельно советуют придерживаться обозначенных ими пределов. Немного найдется охотников устанавливать стропилины чаще, чем продиктовано минимальным расстоянием в 60см. Желающих проредить стропильный каркас будет гораздо больше. Им следует помнить, что расстояние между стропильными ногами тесно связано с шагом установки решетин. Увеличивая одно, придется уменьшить второе или увеличить сечение решетин.
Обрешетка для укладки профлиста
Стропильная система только формирует плоскости скатов, но служить основой для фиксации профилированных панелей она не имеет права. Для укладки металлического кровельного покрытия к стропильным ногам крепится обрешетка. По деревянным стропилинам укладывают решетины из доски или бруска.
Металлическую систему оснащают обрешеткой из профиля, толщина стенки которого не превышает 2 мм. Профиль потолще придется заранее бурить для установки саморезов: процесс затратный и по времени, и по приложению усилий.
Под укладку металлических профилированных листов сооружают три типа обрешетки, это:
- Сплошная . Из доски сечением 30×100 или 40×100 мм, листов влагостойкой фанеры или плит ОСП-3 устраивается сплошной настил. Он относительно сплошной, потому что между элементами необходимо оставить зазоры в 2-3 мм для компенсации температурного линейного расширения.
- Разреженная . Брусок сечением 30×50, 50×50 мм и близких размеров либо доску 50×120, 50×140 мм устанавливают параллельно коньку и свесу, т.е. поперек стропильных ног через равные расстояния. Разреженный вариант дополняют сплошным в ендовах, вдоль свесов и конька. Важная деталь – первая от края карнизного свеса решетина устанавливается с учетом выноса нижнего края профнастила на 7-8 см за контур стропильной системы. К примеру, если принятый для обустройства крыши шаг решетин 50см, самый первый элемент крепится на расстоянии 42 см от линии карниза.
- Двойная . Это комбинированная разновидность, включающая два расположенных друг над дружкой слоя. Суть ее сооружения заключается в том, что поверх разреженно установленных решетин перпендикулярно либо под углом настилается контрообрешетка из доски толщиной примерно 30 мм.
В малоэтажном строительстве чаще всего используются первые две разновидности. Размеры материала, применяемого для устройства сплошного настила, определяет шаг установки стропилин. Размеры элементов разреженной разновидности зависят от крутизны крыши, несущей способности покрытия и расстояния между стропилами.
Обрешетка – важная составляющая кровельной конструкции. Она формирует вентиляционный зазор второго уровня, расположенный между металлическими листами и гидроизоляцией. Устраивают ее в любом случае, независимо от качественных и технических характеристик водоотталкивающего слоя. Несмотря на кажущуюся легкость, обрешетка имеет вес, его учитывают при расчетах стропильной системы.
Нюансы сооружения обрешетки по стропильной системе двускатной крыши и крепления к ней профнастила изобразит фото подборка и видео:
Вот и все тонкости сооружения стропильного каркаса под укладку профилированного кровельного металла. Правил немного, супер сложного ничего нет, придерживаться их необходимо как самостоятельным кровельщикам, так и нанятым для возведения крыши строителям. Зато соблюдение перечисленных технологических предписаний обеспечит долгую и безупречную работу кровли, не заставить преждевременно ремонтировать и часто устранять обнаруженные по ходу огрехи.
Стропильная система под металлочерепицу является одной из самых экономичных конструкций современных крыш. Это обусловлено небольшим весом стальных профильных листов покрытия, отсутствием сплошных оснований типа ОСП или фанеры. Процессу правильного монтажа элементов кровли посвящено множество литературы и инструкций, видеороликов. Процесс выбора стропильной системы индивидуальному застройщику менее понятен. В этой статье предпринята попытка проинформировать обычного читателя как правильно выбрать стропила под металлочерепицу.
Конструктивное решение стропильной системы зависит от формы крыши, формы и размеров здания. Существуют две основные конструктивные схемы стропильных систем:
Наслонные стропила - простая и надежная нераспорная система стропил, в которой стропильные балки опираются (наслоняются) вверху и внизу на стены или балочные элементы
. Эта система стропил наиболее популярна в индивидуальном строительстве. Наслонная система состоит из стропильных ног, опирающихся внизу на мауэрлат, а вверху на прогон, стоек, опирающихся на лежни и подкладки, а также подкосов, распорок и шпренгелей.
Висячие стропила - более сложная система, применяется при отсутствии внутренних стен, как правило, при больших расстояниях между опорами
. Эта конструкция является распорной, в которой распорное усилие гасится затяжками.
Конструктивными элементами системы являются различного вида стропильные фермы. Преимущество этой системы в том, что все элементы можно изготовить и собрать как на месте, так и в заводских условиях. В последнем случае остается выполнить лишь укрупнительную сборку и монтаж. Применение такой системы оправдано для объектов со сжатыми сроками строительства.
Другое преимущество в том, что готовые элементы, как правило, подвергаются огнебиозащитной пропитке в заводских условиях. Кроме того, у предприятий есть большой выбор готовых проектных решений для разных типов крыш.
Размеры и сечения элементов стропильной системы
В идеале, все элементы дома, включая крышу, подробно разрабатываются проектной организацией. Если проекта нет или речь идет о реконструкции, тогда пригодится следующая информация.Для изготовления несущих конструкций крыши должна применяться древесина с влажностью не более 25%. Составные элементы могут быть из бревна, бруса и обрезной доски.Общая массивность элементов стропильной крыши зависит от расстояния между несущими стенами здания, климатического района строительства и уклона крыши. Чем больше пролет, количество снега и тяжелее конструкция кровли, тем массивнее несущий каркас крыши.
Геометрия наслонных стропил
Хотя сечение практически всех элементов стропильной системы является расчетной величиной, в строительной литературе определено минимальное сечение стропильных ног как 50×100 мм, мауэрлата 150×100 мм, а минимальная высота лежней и прокладок – 150 мм. Следует отметить, что сечение стропил 50×100 мм смотрится на крыше как каминные спички, и зачастую его увеличивают для визуального комфорта. Наслонные стропила работают как изгибаемые элементы и рассчитываются в зависимости от пролета здания и действующей нагрузки. Итак, среди известных величин есть длина крыши, пролет здания (расстояние между опорами C), высота подъема крыши, и, как минимум, общее представление о снеговой нагрузке. Среди неизвестных есть шаг стропил (B), сечение стропил (a×b). Избавляясь от неизвестных, назначим шаг стропил под металлочерепицу. Рациональное расстояние варьируется в диапазоне между 0,6 и 1,2 м. Если крыша со стропилами из бревен, то шаг стропил можно увеличить до 1,8 м. В ситуации с металлочерепицей это не нужно, так как придется выполнять утолщенную обрешетку.
Шаг стропил от 0,6 до 0,9 м используется в основном при крышах с холодным чердаком и одинарных стропилах. Следует отметить, что минимальный шаг применяется редко, а установку ведут с шагом не менее 0,7 м. Если мансардного этажа не предвидится, для холодного чердака можно принимать любой шаг стропил. Сечения стропильных ног для простых кровель при нормальных условиях в климатической зоне средней полосы России можно предварительно определить по следующей таблице.
Уклон крыши, град | Шаг стропильных ног, м | Сечение доски |
|||
Расстояние между опорами, м |
|||||
| 20 - 30 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | |
| 0,7 | 50×120 | 50×150 | 50×175 | 50×175 | |
| 0,9 | 50×150 | 50×175 | 50×175 | 50×200 | |
| 1,2 | 50×175 | 50×200 | 2×50×150 | 2×50×200 | |
Мансардная крыша
С мансардной крышей дело обстоит иначе. Со времен всесоюзной унификации и типизации (строители со стажем поймут), модульные размеры плит утеплителя остались прежними: лист 600×1200 мм (Технониколь дополнительно выпускает плиты утеплителя размером 500×1000 мм). Если в пространстве чердака планируется разместить жилое помещение, выполнив мансардную крышу, зачастую используется вариант с максимальным шагом стропил. Тем более что при толщине утеплителя от 150 мм и необходимости сделать воздушную прослойку 50 мм для вентиляции подкровельного пространства, требуется высота сечения стропильной доски 200 мм. А при более массивом слое утепления (от 200 мм), что в нашей стране не редкость, приходится набивать еще дополнительные рейки. Таким образом, при наличии утеплителя между стропилами, шаг 1200 мм принимается из условия удобства установки утеплителя без дополнительной обрезки, возможности установки различных видов мансардных окон и технологичностью устройства вентиляции подкровельного пространства. При расстоянии между стропилами 1,2 м и снеговой нагрузке для 4 снегового района и выше (все, что севернее Сергиева Посада, Санкт-Петербурга, все Поволжье до Сызрани, и далее через Уральский хребет), требуется устройство спаренных стропильных ног. Сечения элементов можно предварительно определить по таблице ниже.Таблица 2
Уклон крыши, град | Шаг стропильных ног, м | Сечение стропильной ноги |
||||
Расстояние между опорами, м |
||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | ||
| 20 - 25 | 1,2 | 2×50×150 | 2×50×175 | 2×50×175 | 2×50×200 | 2×50×200 |
Соединять две доски нужно через прокладки с шагом не более 1 метр. Стропильная система, выполненная из парных досок более надёжна чем одинарная система
. А чтобы спать под новой крышей совершенно спокойно, нужно обратиться к проектировщикам за расчётом элементов крыши.
Рекомендую к просмотру следующее видео:
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:
- вида кровли;
- угла наклона ската;
- вида предполагаемого к установке кровельного материала;
- размеров сечения стропил.
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:
- Высокая коррозионная стойкость;
- Как следствие, продолжительный (более 15 лет) срок эксплуатации;
- Легкий монтаж даже без необходимой квалификации;
- Малая масса листа (вес 1 м 2 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 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.
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.
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:
- определить, какое расстояние должно быть между стропилами для ваших конкретных условий строительства. По справочнику определяется величина ветровых и снеговых нагрузок в местности.
- длина крыши делится на желаемое расстояние, прибавив единицу. Полученный результат будет равен количеству стропильных ног, которые устанавливаются на одном скате кровли. В том случае, если величина не является целым числом, её округляют.
- длина крыши делится на рассчитанное выше количество стропил, получаем окончательный шаг в метрах.
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:
- 16:0,6+1=27,66;
- округлив результат, получим 28 стропил на один скат;
- 16:28=0,57 метра – межосевой промежуток стропильных ног для данных конкретных условий.
Как видно, технология расчета не сложна, но это лишь примерная схема. Учет многих других указанных выше параметров может внести определенные коррективы.