Расстояние между стропилами рядовыми 1 1: шаг, какая затяжка, расчет, максимальная длина, сечение

Расстояние между стропилами: принципы и примеры расчетов шага стропильной системы

Задача правильно рассчитать расстояние между стропилами – очень ответственная. От того, насколько серьезно вы приступите к ее решению, будет зависеть не только надежность и долговечность крыши, но и все последующие работы на ней: укладка утеплителя, монтаж кровельного покрытия, установка доборных элементов. Если просто подогнать шаг стропил под листы кровли, как это многие делают, то не факт, что между стропилами потом войдет утеплитель.

Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему важно подобрать оптимальный шаг стропил для всех скатов, и как это сделать мы сейчас расскажем.

Содержание

Вот хороший видео-урок, как самостоятельно рассчитать расстояние между стропилами:

От чего зависит шаг между стропилами?

Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами, как:

  1. Форма крыши (двускатная, односкатная или многоскатная).
  2. Угол наклона крыши.
  3. Параметры бруса, который используется для изготовления стропил (ширина, толщина).
  4. Конструкция стропильной системы (наслонная, висячая или скользящая).
  5. Совокупность всех нагрузок на крышу (вес покрытия, атмосферные осадки и др.).
  6. Материал обрешетки (доска 20х100 или брус 50х50) и ее параметры (сплошная из дерева, с пробелами 10 см, 20 см или сплошная из фанеры).

Каждый из этих параметров нужно непременно принимать во внимание.

Онлайн-калькуляторы vs блокнот и карандаш

Для правильного расчета сечения стропил и шага их установки сегодня существует много сложных формул. Но помните, что такие формулы были в свое время разработаны больше для того, чтобы была возможность не столько идеально рассчитать конструктив крыши, сколько изучить работу таких элементов.

Например, сегодня пользуются популярностью несложные онлайн-программы, которые неплохо рассчитывают параметры стропил. Но идеально, если вы сможете самостоятельно поставить конкретные задачи и вычислить все, что вам нужно. Важно понять до мелочей, что именно происходит в стропильной системе во время эксплуатации, какие именно силы на нее воздействует и какие нагрузки. А компьютерная программа не всегда может учитывать все, то что замечает человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам произвести расчеты все-таки вручную.

Декоративные стропила: 0% нагрузки

Первым делом определитесь с самым главным пунктом: типом крыши и ее назначением. Дело в том, что крыша жилого дома зимой выдерживает большую шапку снега, постоянный ветер на высоте, ее нередко утепляют изнутри, а вот к стропильной системе небольшой беседки, спрятанной под кронами деревьев, предъявляют совсем другие требования.

Например, если вы строите перголу в ее классическом понимании, то совершенно не важно, какое именно будет у нее расстояние между стропилами – это уже чисто эстетический фактор:

В приведенной иллюстрации видно, что даже в такой постройке есть свой шаг стропил. Ведь здесь он обеспечивает и эстетический фактор, и жесткость самой конструкции. Но выбирают шаг произвольным путем.

Функциональные стропила: подробный расчет

Подходим к главному вопросу: какое расстояние должно быть между стропилами крыши жилого дома? Вот здесь запаситесь терпением и внимательно изучите все нюансы.

Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил

Первым делом шаг установки стропил на крыше жилой постройки обычно выбирают конструктивно размеру здания, хотя и с учетом многих других факторов.

Например, проще всего устанавливать стропила с шагом 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров ставится стандартно 7 стропил. В тоже время можно сэкономить, поставив их с расстоянием 1 и 2 метра, и получится ровно 5 стропил. Можно поставить также с расстоянием 2 и 3 метра, но зато усилить обрешеткой. Но крайне нежелательно делать шаг стропил более 2 метров.

Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши

Итак, мы остановились на том, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши – 1 метр. Но, если в местности значительная снеговая или ветровая нагрузка, крыша пологая или просто тяжелая (например, покрыта глиняной черепицей), тогда такое расстояние необходимо уменьшить до 60-80 см. А вот на крыше с уклоном более 45 градусов его можно даже увеличить на расстояние 1,2 м-1,4 м.

Почему это так важно? Давайте разберемся. Дело в том, что воздушный поток сталкивается на своем пути со стеной под крышей здания, и там происходят завихрения, после чего ветер ударяет в карнизный свес крыши. Получается, что ветровой поток как бы огибает скат крыши, но при этом стремясь ее приподнять. И в крыше в этот момент возникают силы, которые готовы ее сорвать или опрокинуть – это две наветренные стороны и одна подъемная.

Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, стараясь словно вдавить скат крыши вовнутрь. И чем больше угол наклона ската кровли, тем больше имеют значение безопасные силы ветра и меньше касательные. А чем больше угол ската, тем реже нужно ставить стропила.

Понять, делать вам высокую крышу или пологую, поможет эта карта среднего значения ветровой нагрузки:

В российском климате на стандартную крышу дома значительную часть года воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то одной стороне крыши.

Вот почему в таких местах, где возможен снеговой мешок, нужно ставить спаренные стропильные ноги либо делать сплошную обрешетку. Проще всего определить такие места по розе ветров: с наветренной стороны ставят одиночные стропила, а с подветренной – спаренные.

Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственную интуицию, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности по официальным данным:

Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Если вы планируете утеплять кровлю, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит теплоизоляции, а это 60, 80 или 120 см.

Если потом подгонять утеплитель под уже существующие параметры крыши, будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.

Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала

Огромное значение также имеет то, какой именно материал вы используете для строительства стропильной системы. Так, для каждой породы древесины существует своя нормативная документация, которая касается ее несущей способности:

Т.к. для изготовления стропильной системы крыши в России чаще всего используется сосна и ель, их прочность на изгиб и особенности использования уже давно прописаны. Если же вы будете использовать древесину других пород, то нужно будет выводить поправочный коэффициент.

Кроме того, если на стропилах будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этих местах нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.

Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия

Если крыша строится со связанными между собой стропильными фермами, и их нижний пояс используется одновременно в качестве балок перекрытия, тогда расстояние между фермами нужно делать в пределах 60-75 см, чтобы учитывать конструкцию будущего пола.

Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы

Итак, вот основные нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши:

  1. Статические, куда входит вес самой стропильной системы, вес кровли, лежащего на крыше снега и доборных элементов.
  2. Динамические, куда входит сила ветра, неожиданные повреждения кровли, вес человека и техники для ремонта и им подобные факторы.

И все они способны в определенный момент воздействовать на крышу одновременно, а поэтому и существует такое понятие, как критическое значение. Это именно то значение нагрузок, при котором крыша не выдерживает и деформируется.

Поэтому, если здание строится со значительными пролетами, то обязательно применяются стальные стропильные фермы. Дело в том, что напряжение в таких стержнях отсутствует, и вся нагрузка приходится на узлы – на них воздействуют сжимающие и растягивающие силы. А расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа кровли и конструкции самой крыши.

Обычно унифицированную ферму ставят с пролетом, кратным шести, и поэтому между узлами фермы делается расстояние, кратное полутора метрам.

Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога

Не забывайте, что главное предназначение стропил – удерживать на себе всю крышу, и ее вес при этом имеет немаловажное значение:

Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия

Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. И сплошная обрешетка также имеет свой вес:

У каждого вида кровли – свой оптимальный шаг стропил. Ведь многие стандартные листы по краям нужно крепить прямо в стропила или обрешетку, и важно, чтобы они совпадали. Иначе работа по покрытию кровли легко превратится в сущий ад на высоте, поверьте.

Вот почему даже перед началом монтажа нужно обязательно сделать раскладку, все несколько раз проверить. И знать некоторые важные тонкости по каждому из видов покрытий.

Определение нагрузок на крышу в целом и стропила в отдельности

Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес обрешетки, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше, плюс небольшой запас. Так вы сможете заложить дополнительную 10% прочность на случай непредвиденных обстоятельств.

Теперь остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и выяснить, справится ли каждое из них со своей задачей. Если кажется, что конструкция будет хилой – смело добавьте 1-2 стропила в общее количество, и вы будете спокойны за свой дом.

Стандартная конструкция крыши – это стропила, решетчатые прогоны, и каждый из этих элементов срабатывает только на ту нагрузку, которая давит именно на него, а не на всю крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка: общая, но поделенная на количество стропильных ног. Поэтому изменением шага стропил вы изменяете площадь и силу нагрузки – уменьшая ее или увеличивая. Если же менять шаг стропил вам неудобно, поработайте с параметрами сечения стропильных ног, и общая несущая способность крыши увеличится в разы:

При этом расчете старайтесь добиться, чтобы самое длинное стропило было у вас в проекте не более шести с половиной метров, в противном случае – наращивайте их по длине. Для чего это нужно? На крышах с уклоном скатов до 30 градусов стропила — так называемые «сгибаемые элементы». Т.е. они работают именно на изгиб, и к ним есть определенные требования. А возможность прогиба стропил рассчитывают по специальной формуле. Если результат превышает норму, тогда стропила увеличивают по высоте и делают новый расчет.

А вот на крыше с уклоном скатов более 30 градусов такие стропила будут считаться «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть, стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.

Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа прошла быстро и четко.

Расстояние между стропилами: как рассчитать

Надежность каркаса крыши напрямую зависит от грамотности его расчетов, в том числе и от того, какое расстояние между стропилами будет выбрано. Неверное определение либо недооценка при проведении расчетов нагрузок на стропильную конструкцию, параметров стропил, могут стать причиной не только деформации стропильных ног и нарушения покрытия кровли, но и привести к обрушению стропильного основания.

В обязательный перечень расчетов конструкции крыши входит расчет расстояния между стропилами.

Метод определения данного параметра, а также другие аспекты и особенности, влияющие на его значение, мы постараемся разобрать в нашей статье.

  1. Общая методика расчета расстояния между стропилами
  2. Особенности установки стропил под покрытие из керамической черепицы
  3. Шаг стропил под металлочерепичное покрытие
  4. Шаг стропил под покрытие из профнастила
  5. Шаг стропил под покрытие из ондулина
  6. Шаг стропил по шиферное покрытие

Общая методика расчета расстояния между стропилами

Расстояние между двумя стропильными ногами называют шагом стропильных ног или попросту – шагом стропил. Принято считать, что в конструкции крыши шаг стропил не должен быть более одного метра, при этом минимальное достаточное расстояние колеблется в пределах 60см.

Точно рассчитать необходимое количество стропил для крыши заданной длины и, соответственно, шаг стропил можно рассчитать следующим образом:

  • Необходимо измерить по карнизу крыши длину ската.
  • Далее следует разделить полученную длину на единицу измерения (выбранный шаг стропил). То есть при шаге в 1м, длину необходимо будет разделить на 1, при шаге 0,6м – на 0,6 и т.д.
  • 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 крыши.
  • Затем общая длина ската делится на полученное количество стропил, в итоге чего получается значение межосевого расстояния между стропилами, другими словами – их шаг.

К примеру, если длина кровельного ската составляет 27,5м, а шаг выбран длиной в 1м, то вычисление будет иметь следующий вид:

27,5 м / 1м = 27,5 + 1 = 28,5 (проводится округление до ближайшего большего целого числа) = 29 стропил потребуется на скат крыши

27,5 м / 29шт = 0,95м составит 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 между стропилами профессионалы рекомендуют подбирать при монтаже стропильной системы под наиболее популярные виды покрытий

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.

Совет! Чтобы без опасений совершать передвижение по крыше, рекомендуется при угле наклона кровли меньше 45 градусов устраивать стропильный шаг не более чем в 800-850 мм.

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.

Читайте также:  Французский стиль в интерьере: как правильно создать

Самым простым методом расчета шага обрешетки крыши 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.

Шаг стропил под металлочерепичное покрытие

Металлочерепичная кровля является, пожалуй, самым часто встречающимся покрытием, что касается строительства загородных домов.

Данный кровельный материал, идеально имитирующий настил из глиняной черепицы, обладает целым рядом преимуществ перед своим глиняным аналогом:

  • Листовая металлическая черепица является намного более технологичной, касательно выполнения ее монтажа, благодаря чему сроки возведения крыши могут существенно сократиться.
  • Кровельный материал подобного типа значительно легче черепицы из натуральной глины, причем различие в массе 1м2 покрытия составляет до 35кг в зависимости от того, какой толщины натуральная черепица.

Существенное понижение веса кровельного настила позволяет значительно снизить многие параметры стропильной конструкции, к примеру, уменьшить толщину стропил, увеличить шаг их установки, понизить сечение брусков обрешетки.

Шаг установки стропильных ног под металлочерепичное покрытие устраивают в районе 600-950 мм при величине сечения элемента конструкции в 150*50 мм.

Специалисты утверждают, что толщина утеплителя в 150 мм, размещаемого между стропилами, будет вполне достаточной для приличной теплоизоляции мансардной крыши. Однако для пущей надежности, все же рекомендуется выбрать утеплитель толщиной в 200 мм.

При этом увеличению также подлежит сечение стропильной ноги до величины в 200 мм. Увеличение шага стропил здесь не рекомендуется при использовании все того же сечения обрешетки в 30*50 мм.

При выполнении монтажа стропил своими руками, с целью обеспечения лучшей вентиляции заполненного утеплителем пространства, в стропилах поблизости верхней кромки просверливают ряд отверстий 10-12мм в диаметре.

В общем же стропильная конструкция под металлочерепицу не имеет принципиальных отличий от любой другой конструкции. Пожалуй, единственным, что делает ее особенной, является то, что верхняя опора стропил должна производиться не сбоку на коньковый брус, а сверху на коньковый прогон.

Свободная зона между состыкованными стропилами способствует циркуляции воздуха под кровельным настилом, что при учете его металлической поверхности снизит риск образования конденсата.

Если осуществляется монтаж кровли деревянного дома, предусматривающий замену традиционного мауэрлата верхним венцом, в котором выполняют необходимые врубки с целью надежного крепления, при неверном расчете шаг стропил изменить будет уже очень сложно.

Шаг стропил под покрытие из профнастила

Что касается профнастила, то рекомендованное расстояние между рядовыми стропилами в данном случае колеблется в пределах 600-900 мм.

Если же расстояние будет больше указанного, то возникнет необходимость использования поперечных досок (обрешетки) с большим сечением. Здесь сечение стропил обычно выбирают равным 50*100 мм либо 50*150 мм.

В качестве обрешетки для укладки профнастила могут быть использованы доски 30*100 мм. Они монтируются с шагом в 500 мм и более в зависимости от высоты трапеции и толщины материала.

При устройстве обрешетки под металлочерепицу не нужно забывать, что доска, выходящая на карниз, должна быть толще остальных на 10-15 мм.

Совет! Помимо прочего, обрешетка должна предусматривать возможность прохода и крепления вертикальных элементов (дымоходы, вентиляционные трубы и прочее).

Шаг стропил под покрытие из ондулина

Для данного типа покрытия допустимым является расстояние между стропилами в переделах 600-900 мм. Под стропила выбирают доски 50*200 мм, что предполагает наличие некоторого запаса прочности с учетом использования стропильных прогонов.

Поверх стропильной конструкции и контробрешетки стелется обрешетка из бруса 40*50 мм и шагом между осями в 60 см.

Шаг стропил по шиферное покрытие

Шифер, как и прежде, является достаточно популярным кровельным материалом. А чтобы его смонтировать, выбирают стропила сечением 50*100-150 мм и монтируют их на расстоянии в 600-800 мм друг от друга.

При изготовлении обрешетки применяют деревянный брус 50*50 мм в сечении либо доску 25*100 мм. Шаг обрешетки под шифер выбирают в зависимости от уклона ската кровли.

При небольшом уклоне достаточно опереть лист материала на 4 бруска (шаг 45 см), при большем уклоне будет достаточно 3-х брусков, уложенных с шагом 630-650 мм.

Помните, что при устройстве стропильной системы всегда рекомендуется предусмотреть некоторый запас прочности на случай непредвиденных ситуаций, в том числе и при расчете шага стропил.

Сечение стропил и обрешетки: оптимальные размеры для кровли

Вы можете выполнить расчет сечения стропил с помощью онлайн-калькуляторов на нашем сайте – перейдите на страницу соответствующего инструмента и заполните поля.

В качестве исходных величин необходимо ввести данные некоторых параметров стропильной системы:

  • шаг стропил (расстояние между ними) – шагом регулируют нагрузку на систему стропил;
  • размеры стропил (сечение стропил) – толщина × ширина доски/бруса.

Стоит отметить, что доска – более доступный вариант для устройства системы кровли, так как она выдерживает значительные нагрузки, и что немаловажно – стоит в разы бюджетнее.

В таблицах ниже, мы собрали оптимальные размеры сечения стропильных ног и обрешетки, в зависимости от типа кровельного покрытия, угла наклона крыши и расстояния между ними элементами. Все параметры приведены согласно СНИП.

Таблица сечения стропил

Тип кровли

Оптимальный уклон кровли, градусов

Шаг стропил, см

Сечение стропил, см

Асбестоцементные листы обыкновенного профиля

Асбестоцементные листы унифицированного профиля

Следующая таблица содержит данные по обрешетке, контробрешетке и материалу кровли:

Тип кровлиПараметры кровельного материала, ммУклон кровли, градусовШаг обрешетки, смСечение обрешетки, смКонтробрешетка, смНахлест кровли, см
Профнастил:20-30соответственно углу уклонадоска 3×102,5-410-20
НС-20толщина 0,5530-4540, 60
толщина 0,7530-4550, 70
НС-35толщина 0,5530-45100, 100
толщина 0,7530-45120, 130
С-44толщина 0,5530-4590, 150
толщина 0,7530-45110, 140
Цементно-песчаная черепица и керамическая черепицазависит от производителя и типа22-3031,2-33,53×5, 4×5, 4×6, 5×5> 3×58,5-10,8
30-9032,1-34,55×15, 6×187,5-10,8
Мягкая кровля (рулонная, битумная черепица)зависит от производителя> 71. рулонная – на сплошной обрешетке 3-5 мм зазор;
2. мягкая черепица – 30 см шаг досок обрешетки под ОСБ
1.сплошная
2.обрешетка из доски 2.5×10-15 + ОСБ 9 мм
> 3×5для рулонная 15-30
для мягкая > 15
Металлочерепица4500×1160-1190×0,5> 2080-100 (от волны)доска 5×20; брус 4×6> 3×5в зависимости от марки 6-9
Шифер3600х1500х8-10
3000х1500х8-10
2500х1200х6-8-10
25-45лист должен опираться на 2 бруса обрешетки> 3×512-30
Асбестоцементные листы обыкновенного профиля50-54доска 5-6×10
брус > 5×5
должна перекрывать волну
Асбестоцементные листы унифицированного профиля60-75доска 5-6×10
брус > 7,5×7,5
Ондулин2000x950x35-105сплошная (зазор до 5 см)> 3×53; боковой – 2 волны
10-1545доска 5×20; брус 4×5, 5×52; боковой – 1 волна
> 1560доска 5×20; брус 4×5, 5×51,7; боковой – 1 волна

Чтобы самостоятельно определить размерность всей системы стропил необходимо произвести расчеты основного влияния ветра, снеговых масс, а также веса кровельных материалов и конструктивных несущих элементов крыши в совокупности.

Ознакомиться с порядком расчета нагрузок можно в статье «Расчет нагрузки на стропильную систему».

Опять же напоминаем, что расчет приведен для ознакомления в значительно упрощенном формате, так как для точного расчета необходимо учитывать вертикальные и горизонтальные нагрузки на стропильные ноги, рассчитывать дополнительно сопротивление стропил изгибу, сжатию и растяжению, проверить конструкции на способность противостоять скалыванию и смятию.

Если у вас не сложная архитектурная конструкция, вы вполне сможете построить крышу самостоятельно, опираясь на оптимальные размеры бруса или доски, на стандартизированные параметры конструкции крыши.

На рисунке и в таблице ниже указаны стандартные сечения элементов стропильной конструкции:

Сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки балок, на примере случая с полной нагрузкой 400кг/м 2 :

Расстояние между стропилами, определение шага

Расстояние между стропилами — важный параметр, определяющий прочность и долговечность всей кровли. Он подбирается исходя из постоянных и временных нагрузок, конструктивных особенностей здания, характеристик материалов. Наиболее точные расчеты — по нормативной методике, но она достаточно сложная. Можно использовать онлайн калькуляторы или упрощенные таблицы, которые также дают надежные результаты.

От чего зависит шаг между стропилами

Ошибки в строительстве приводят к печальным последствиям. Обрушение крыши — одно из них. Чтобы избежать подобного, на стадии проектирования проводится расчет с учетом всех действующих нагрузок.

Схема распределения нагрузок стропильной системы на дом

Стропила представляют собой наклонные балки, свободно лежащие на двух опорах — мауэрлате и коньке. Они воспринимают нагрузку с грузовой площади, расположенной между двумя стропильными ногами. Как правило, они укладываются с шагом 0,7-1,5 м. Сверху монтируется настил (обрешетка), к которому крепится кровельное покрытие.

Чем уже шаг, тем меньше грузовая площадь, соответственно и нагрузка на одно стропило, и наоборот. При расчете нужно добиться соотношения, при котором обеспечивается оптимальное нагружение конструкций, но отсутствуют недопустимые деформации.

Расстояние между стропилами двускатной крыши: особенности расчета

Подробная методика определения параметров стропильной системы описывается в СП 17.13330.2011. Каждый несущий элемент рассчитывается по двум критериям: прочности и прогибам.

Нагрузка на наклонную балку раскладывается на 2 составляющие — перпендикулярную к оси стропильной ноги и параллельную скату. Это позволяет рассчитать прочность стропил на изгиб и осевое растяжение. Если угол наклона кровли меньше 30°, проекция нагрузки на плоскость ската приравнивается к 0.

Методика расчета заключается в следующем:

  1. Производится сбор нагрузок на 1 кв.м кровли. Необходимо найти вес кровельного материала, обрешетки, утеплителя, снеговую и ветровую нагрузку для своего региона.
  2. Чтобы определить погонную нагрузку на стропила, задается сечение и шаг между ними в пределах 0,7-1,5 м. Теперь можно найти грузовую площадь как произведение ширины ската и расстояния между стропилами.

  • Нагрузка из равномерно распределенной переводится на погонную умножением на грузовую площадь.
  • Проводится проверка по предельным состояниям, окончательно определяется нужный шаг.
  • Расстояние между стропилами зависит от их несущей способности и устойчивости к изгибу. А эти характеристики определяются видом древесины, параметрами сечения и длиной стропильной ноги между опорами.

    Как рассчитать нагрузки

    Нагрузки могут быть постоянными или временными:

    • Постоянные — это собственный вес кровли, всех ее конструкций, покрытий, изоляции и т.д.
    • Временные — от переносного оборудования, людей, ремонтных материалов, снега, ветра.

    При расчете учитывается также действие особых нагрузок — сейсмических, взрывных, в результате пожара или природных катаклизмов. Постоянные, временные и особые нагрузки могут сочетаться, поэтому их суммируют, применяя коэффициенты сочетания. Нагрузки и воздействия, в том числе связанные с климатическими явлениями, определяются по СП 20.13330.2016.

    Постоянная

    Нагрузка рассчитывается целиком на всю кровлю или на 1 кв.м. К постоянным относятся:

      Вес кровельного покрытия, который можно найти в техническом описании или узнать у производителя. Она указывается в кг/м².

  • Вес обрешетки, который для разных кровельных материалов может быть в пределах 15-25 кг/м². Это зависит, сплошной будет настил или разреженный.
  • Утеплитель с изоляцией весит приблизительно 10-20 кг/м². Если теплоизоляция не предусматривается, то ее не учитывают.
  • Вес самих стропильных ног. Поэтому сразу задаются их параметры, которые определяются из геометрических характеристик кровли и рекомендуемого соотношения поперечного сечения к длине.
  • Чтобы найти вес всех стропил, плотность древесины умножается на объем одной балки, а затем на их количество. Предварительно нужно знать площадь сечения одного стропила и его длину, а также породу конкретного дерева.

    Просуммировав все постоянные нагрузки, необходимо скорректировать полученное значение с повышающим коэффициентом надежности 1,1. Затем эту величину нужно поделить на общую площадь кровли и умножить на грузовую площадь. Это и есть постоянная нагрузка на 1 стропило.

    Снеговая нагрузка

    Для определения снеговой нагрузки нужно найти нормативный вес снежного покрова по СП 20.13330.2016 для своего региона. Как почистить крышу от снега мы писали тут.

    Он указан для горизонтальной поверхности земли. Для перехода на наклонную проекцию нужно учитывать коэффициент µ, который определяется в зависимости от угла ската:

    • если наклон меньше или равен 30°, то µ=1;
    • при значениях угла от 30 до 60° µ находится в пределах от 0 до 1 (определяется интерполяцией);
    • для крутого уклона более 60° µ=0, т.е. снеговая нагрузка не учитывается совсем.

    Схемы нормативных снеговых нагрузок

    Далее снеговая нагрузка корректируется с учетом коэффициента надежности, который составляет не менее 1,4. Повышение на 40% позволяет сделать запас по прочности на случай экстремального накопления снега.

    Ветровая

    Воздействие ветра на кровлю зависит от факторов:

    • формы и высоты здания;
    • угла наклона скатов;
    • региона;
    • характера окружающей застройки.

    Ветровая нагрузка согласно СП классифицируется на основную, пиковую, резонансную и аэродинамическую. При проектировании частных домов можно упростить достаточно сложные расчеты применением коэффициента k, учитывающего изменение давления ветра по высоте и аэродинамического коэффициента с, который принимается по максимуму как 0,8.

    Для определения нормативной нагрузки необходимо узнать свой ветровой регион, который может быть от I до VII.

    Нормативная нагрузка в зависимости от типа местности и высоты сооружения корректируется коэффициентом k, а также аэродинамическим коэффициентом с.

    Коэффициент k может быть как понижающим, так и повышающим. В открытом поле при высоте дома более 10 м он максимальный и составляет 1,25, а в плотной городской застройке для зданий до 10 м он минимальный — всего 0,4.

    Аэродинамический коэффициент с определяется в зависимости от угла наклона ската и направления средней скорости ветра. По таблицам приложения СП находится значение для каждого участка кровли как с наветренной, так и подветренной стороны. Далее в расчет включается его максимальное значение коэффициента.

    Значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки

    После умножения нормативного давления ветра на все коэффициенты используется повышающий коэффициент надежности 1,4. Он увеличивает расчетную нагрузку для заложения необходимого запаса прочности.

    Сочетание нагрузок

    Постоянные и временные нагрузки никогда не действуют одновременно. Нужно найти наиболее вероятное их сочетание. Как правило, используются понижающие коэффициенты от 0,3 до 0,8.

    Но в случае расчета стропил такими условностями можно пренебречь и просуммировать постоянную нагрузку с временной. После умножения на грузовую площадь можно приступать к проверке правильности назначенного шага и сечения.

    От чего еще зависит шаг стропил

    Разные породы деревьев различаются по прочности:

    • на сжатие вдоль волокон;
    • растяжении вдоль и поперек волокон в радиальном или тангенциальном направлении;
    • статическом изгибе;
    • скалывании.

    Высокой прочностью обладают дуб, лиственница и бук, но из-за дороговизны или сложности обработки они в стропильных системах практически не применяются. Оптимальные сочетания характеристик и цены у хвойных пород деревьев.

    Для изготовления несущих элементов каркаса крыши используются пиломатериалы не ниже 2 сорта с влажностью не более 15%. Чем ниже сортность, тем больше в древесине пороков и, соответственно, меньше прочность.

    Высокая влажность помимо того, что увеличивает вес конструкций, может стать причиной нарушения геометрии уже смонтированной стропильной системы. При усушке часто возникает кручение, растрескивание и другие нежелательные деформации.

    Важная характеристика сжато-изгибаемых конструкций, к которым относятся стропильные балки, — сопротивление к изгибу. Оно зависит от размера сечения, а также соотношения его высоты и ширины.

    Еще один важный фактор — длина самой стропильной ноги. При большом пролете изгибающий момент возрастает, следовательно, требуется балка более мощного сечения, чем для короткого элемента.

    Чтобы уменьшить изгибающую нагрузку при широких скатах, устраиваются промежуточные опоры — стойки, подкосы и т.д. Они разгружают систему и, как следствие, позволяют использовать экономичные пиломатериалы не очень большого сечения.

    Читайте также:  Как визуально увеличить высоту потолка

    Расчет по прочности и деформациям

    Для стропила как свободно опертой балки длиной, равной пролету между опорами, находится максимальный изгибающий момент от равномерно распределенной нагрузки. Далее определяется действующее напряжение в самом нагруженном сечении. Оно должно быть меньше расчетного сопротивления изгибу для дерева применяемой породы.

    Если это условие выполняется, проверяются деформации. Они не должны превышать 1/200 длины пролета. В этом случае шаг и сечение стропил удовлетворяет всем заданным требованиям.

    Если какое-либо условие не соблюдается, нужно уменьшить шаг, увеличить сечение балки или применить сразу оба действия. Можно отталкиваясь от необходимого расстояния между стропилами, например под укладку утеплителя, обратным вычислением найти требуемые геометрические параметры сечения.

    Для теплых кровель высота сечения стропильной ноги должна быть не менее толщины теплоизолятора, требуемой по теплотехническому расчету для конкретной местности. В умеренных широтах она составляет 200 мм (для минеральной ваты). Даже если по расчету требуется меньшая высота сечения стропил, ее не изменяют. Это позволит избежать установки дополнительных конструкций для закрепления утеплителя. Плиты минеральной ваты просто вставляются между балками, где они удерживаются силами упругого распора.

    Рекомендации для различных кровельных материалов

    Современные кровельные материалы достаточно легкие, за исключением керамической или цементно-песчаной черепицы. Нагрузку они создают небольшую, поэтому их вес не влияет напрямую на выбор шага между стропилами.

    Гораздо важнее угол наклона ската крыши, а также конструкция обрешетки, которые рекомендуются для этих покрытий. Вопрос, какое расстояние между стропилами больше всего соответствует выбранному материалу, нужно решать в комплексе, рассматривая все значимые факторы.

    Профнастил

    Легкий кровельный материал средней жесткости. Масса 1 кв.метра от 4 до 7 кг. Изготовитель рекомендует применять это покрытие для крыш с углом наклона не менее 7°. Укладывается по сплошной или разреженной обрешетке в зависимости уклона, от марки профнастила, определяющей прочность и жесткость листа.

    Шаг между стропилами задается в пределах 0,6-1,2 м. Сечение рассчитывается по нагрузкам или подбирается из таблицы для упрощенного расчета исходя из длины стропил. Как правило, это брус толщиной 40-100 мм и высотой 150-200 мм. Расстояние должно быть одинаковым между всеми стропилами. В конструктивных элементах, не попадающих в плоскость ската — эркерах, вальмах — оно может быть другим.

    Металлочерепица

    Материал похож по свойствам на профнастил, но с меньшей продольной и поперечной жесткостью. Угол уклона кровли не должен быть меньше 12°. Обрешетка в соответствии с технологией монтажа укладывается с шагом, равным длине волны — 300-400 мм.

    Стропила устанавливаются с расстоянием 0,6-1,2 м. Сечение подбирается исходя из длины балки по упрощенной таблице. При таком шаге их несущая способность соответствует требованиям по прочности и допустимым прогибам. Если условия нестандартные, производятся дополнительные расчеты и проверки.

    Керамическая черепица

    Такое покрытие одно из самых тяжелых, поэтому его весом нельзя пренебречь. Масса 1 кв.м около 50 кг. Чтобы выдержать нагрузку от кровли, требуется устройство мощной стропильной системы.

    Обрешетка под черепицу укладывается с шагом, равным длине одного штучного элемента (30-35 см). Она тоже создает довольно высокую нагрузку, но сравнимую с весом обрешетки под металлочерепицу.

    При прочих равных условиях — снеговой нагрузке, весе утеплителя, отделки и пиломатериалов, — черепичная крыша тяжелее металлической на 17-20%. Чтобы стропила выдержали этот вес, они часто изготавливаются сдвоенными. Конструкция представляет собой 2 доски, соединенные друг с другом через вкладыши-бобышки. При этом сопротивление поперечного сечения увеличивается так же, как если бы брус был цельный, а затраты на пиломатериалы и вес самих стропильных ног снижаются.

    Ондулин

    Этот материал внешне похож на шифер, но изготавливается из строительного картона с пропиткой битумом. Вес 1 кв.м от 2 до 6 кг.

    Ондулин достаточно жесткий. Он укладывается на обрешетку, конструкция которой определяется углом наклона:

    • 5-10° — сплошная из деревянных брусков или листовых материалов;
    • 10-15° — с интервалом 450 мм по осям;
    • свыше 15° — минимальный промежуток может составлять 600 мм.

    Стропильные ноги устанавливаются с шагом 0,6-1,2 м. Он подбирается с учетом не только нагрузок, но и возможности крепления листовой обрешетки. Так наиболее распространенные размеры листов OSB составляют 1220х2440 или 1250х2500 мм.

    Асбоцементный шифер

    Это достаточно тяжелый материал. Его вес — 10-18 кг/м². Угол наклона не должен быть менее 15°, поскольку на пологих шиферных кровлях возможны протечки из-за того, что в конструкции листа отсутствует замок. Герметичность покрытия обеспечивается только нахлестами.

    Благодаря жесткости шифера обрешетка крепится с разрежением. В зависимости от угла наклона и марки материала шаг между отдельными досками может достигать 760 мм.

    Стропила укладываются с одинаковыми промежутками, равными 0,8-1,5 м. При монтаже утепленной кровли допускается уменьшать шаг до стандартной ширины утеплителя. Для минеральной ваты он составляет 60 см.

    Заключение

    Стропила — основной элемент каркаса крыши, который передает нагрузку от кровли на несущие конструкции. Чтобы обеспечить прочность и жесткость системы, производится расчет. Расстояние между стропилами определяется с учетом различных факторов по специальной методике.

    Расстояние между стропилами

    1. Шаг с учётом материала
    2. Какое должно быть у разных видов крыш?
    3. Как правильно рассчитать?

    Наряду с допустимой нагрузкой на отдельно взятые элементы – мауэрлат, горизонтальные, диагональные и вертикальные прогоны, одним из наиболее важных параметров является шаг (пролёт) между стропилами. Сочетание оптимальных значений всей конструкции – залог её долговечности и прочности.

    Шаг с учётом материала

    Каждый из видов (или каждая из разновидностей) стройматериалов, применяемых в качестве основы и покрытия для кровли, обладает рядом характеристик и примечаний. К наиболее ведущим относят следующие.

    1. У профнастила толщина и форма варьируется в широких пределах. Изгиб напоминает трапецию, у которой отрезали нижнюю или верхнюю сторону.
    2. Керамочерепица обладает богатым выбором формы и текстуры. Чаще всего выполняется в 12 цветовых вариантах.
    3. Металлическая черепица – по сравнению с керамической этот стройматериал дешевле вдвое. Достоинства аналогичные.
    4. Мягкая кровля типа ондулина служит шумовым изолятором от дождя. По данному параметру близка к шиферу.
    5. Шиферные листы обладают круглой волной, шумовой изоляцией от дождя. Они дёшевы, но при интенсивном воздействии могут разрушиться. Не рекомендуется ходить по ним, нельзя на шиферную крышу ставить лестницу и иные острые приспособления.

    Для профнастила (листового металлопрофиля) шаг стропил определяется габаритами листа стали. Балки каркаса крыши для профильного настила, по стандартам и согласно СНиП, ГОСТ варьируются в пределах 6-9 дм. При увеличении данного расстояния пролёт между стропилами может содержать вставки в виде доски с увеличенным сечением. Для профнастила сечение доски или бруса составляет от 50*100 до 150*150 мм. Обрешётка строится из досок с сечением порядка 3*10 см, а пролёт составляет примерно полметра. Окончательные значения определяются маркой и толщиной, которой обладает листовой металлопрофиль, углом наклона крыши (по отношению к горизонту).

    Например, крыша, наклонённая на 15º и выстланная профнастилом марки С-10, устанавливается на обрешётке без просветов. Для профилированного настила зазоры обрешётки равны 3 дм. Наиболее крупноволновой профнастил – С-44 – устанавливается на обрешётке с шагом в 50-100 см. Если дом предусматривает сооружение дымохода с печью, вытяжки, то зазор под него увеличивается – для противопожарной обкладки дымохода негорючими материалами.

    Для керамической черепицы важны определённые особенности, например, вес данной кровли. Керамочерепица сделана преимущественно из обожжённой при особо высокой температуре глины, благодаря чему материал тяжелее маталлочерепицы до 10 раз.

    Вес такой черепицы обладает высокой удельной нагрузкой – до 60 кг/м2. Материал балок – древесина – должен быть тщательно высушен. Сечение стропилин – от 50*150 до 60*180 мм.

    Если крыша наклонена к земному горизонту на 15º, то продольный зазор между стропилами колеблется в пределах 80-130 см. Определяя шаг, учитывайте длину балки. При предельно высокой длине зазор между стропилами минимален. Уменьшенная длина стропилин повышает упругость – пролёт достигает максимальной отметки, в зависимости от конкретного значения. Если по крыше регулярно проходит обслуживающий её персонал, то нельзя раздвигать пролёт между стропилинами более чем до 8 дм.

    Габариты элементов керамочерепицы играют важную роль при расчёте пролёта обрешётки. Лист керамочерепицы обладает длиной в 4 дм. Монтаж осуществляется внахлёст на 5-9 см. При подсчёте шага обрешётки вычитается нахлёстовая полоса. Оставшийся шаг укладки занимает расстояние в 30,5-34,5 см.

    В случае выстилания крыши с единственным скатом на доме, стены которого построены из профбруса, рассчитать пролёты между стропилами и элементами обрешётки просто. На крыше с несколькими скатами дистанция между стропилинами подсчитывается отдельно на каждый шаг обрешёточных элементов. С использованием шнура на противоположной стороне ската разметка зазоров между стропилинами упрощена.

    Методика работ не зависит от типа помещения – спальни, кухни, зала или веранды; планировка дома ненесущими перегородками значения для расчёта стропилин не имеет.

    Если крыша выстилается металлочерепицей, то монтаж её упрощается – в техническом плане. Металлочерепица обладает весом до 40 кг/м2. Открывается возможность облегчить вес стропилин, применяя балки с меньшим сечением. Шаг между стропилами варьируется при этом в пределах 6-9 дм. Сечение бруса или доски – от 5*15 см. При утеплении чердака минватой толщиной в 15 см чердак используется в качестве мансарды. Большая надёжность утепления достигается с применением минваты от 200 мм. Минвата также обладает собственным весом – запаса прочности стропил и других элементов должно хватить и на неё.

    Каркас крыши под металлочерепицу по параметрам не сильно отличается от каркаса под профильный настил. Отличие лишь в том, что подпирающие элементы закрепляются на коньковый прогон в верхней части, а не с боков, как в иных случаях.

    Если мастера применяют в качестве покрытия крыши ондулин, то дом должен быть выстроен из клееного бруса или схожих с ним материалов. Ондулин похож на перекрашенный шифер, но отличается более лёгким весом. Этажность дома, здания значения не имеет.

    Стропилины под ондулин устанавливаются на расстоянии в 6-9 дм. Стропила могут быть изготовлены из хвойного бруса, габариты в разрезе – от 5*15 до 5*20 см. Меньшую площадь поперечного среза применять не рекомендуется. Стропильная обрешётка устанавливается преимущественно из материала сечением в 4*5 см. Шаг – 6 дм. Ондулин крепят с нахлёстом в 3 дм. Закрепление ондулина производят спецгвоздями, идущими в комплекте к данному стройматериалу. Что касается поликарбоната, то его непревзойдённая лёгкость поможет уменьшить сечение стропилин примерно в 1,2 раза – по сравнению с ондулином.

    Шиферное покрытие применяется для частных (дачных) строений. Его достоинство – пониженная стоимость и облегчённый монтаж. Сечение стропилин – от 5*10 до 5*15 см, величина пролёта – 6-8 дм. Элементы обрешётки обладают сечением от 5*5 до 3*10 см. Шаг установки элементов – в зависимости от угла наклона ската. Односкатное покрытие повышенной крутизны – по отношению к земному горизонту – порядка 45 см.

    На один лист шиферного покрытия – 4 элемента. Односкатная крыша уменьшенной крутизны потребует пролёта порядка 63-65 см, при этом расходуется не более 4 элементов на лист шифера.

    Пролёт стропилин под шиферное покрытие зависит главным образом от кровельной конструкции. Нежилые постройки используют преимущественно односкатное покрытие.

    Какое должно быть у разных видов крыш?

    Форма крыши обуславливает требуемый запас по прочности. Этот запас определяет, какое расстояние применяется между стропильными ногами.

    Односкатные

    У односкатной кровли прочность и простота в монтаже находятся на более высоком уровне. Толщина стропильной системы рассчитывается в зависимости от породы дерева, его прочностных и специфических параметров, присущих конкретному техническому решению. Пролёт между стропильными ногами колеблется в пределах между 6 и 14 дециметрами. Использование утеплителей определяет, как этот пролёт сопоставим с шириной утеплителя.

    Малейшее несоответствие ширины утеплителя и пролёта сразу же заметно ухудшит теплоизоляционные свойства утеплительного слоя.

    Толщина стропилин считается по параметрам ската. Уклон в 15-20º требует площади поперечного среза в 50х100 мм. Скат на 45º потребует значительно более толстых перекладин стропильной системы – порядка 50х150 мм.

    Двускатные

    У двускатной крыши без утепления не обходится. Ширина пролёта подгоняется под ширину минваты. От величины шага зависит настройка свеса будущей кровли. Стандартный шаг варьируется в пределах от 1 до 1,2 м.

    При выполнении подсчёта пролёта между стропилинами с помощью не соответствующих количеству скатов, крыша отойдёт в сторону, а излишний вес вызовет прогиб и ослабление всей конструкции. Если перекосы затронули всю стропильную систему, то потребуется срочная переделка чердачно-крышной конструкции.

    Неверный расчёт стропильных пролётов либо чрезмерно утяжелит крышу, либо приведёт к её преждевременному проседанию.

    У шатровой крыши пристройки расстояние между стропилами может быть неоднозначным. Если стропила сходятся в центре (конусе), то расстояние между стропильными ногами считается по основанию (мауэрлату), а не в любой точке стропилин.

    Как правильно рассчитать?

    Расчёт стропилин – как элементов, являющихся основой – делают посредством оценки воздействия на каждый из брусьев. Цель – вычисление минимально допустимого и среднего сечения. Формулы расчёта здесь следующие.

    Распределённая нагрузка на метр погонажа стропилины, равная некоторому количеству килограммов на метр, равна произведению дистанции между стропилами и суммарной нагрузки. Единица последней – килограммы на квадратный метр. Минимально допустимое сечение бруса, из которого изготовлена стропилина, определяется по нормам ГОСТа №24454–1980, отражающего габариты хвойных пиломатериалов.

    С помощью стандартных разбросов значений сечение конкретизируется для каждого определённого случая. Высота сечения равна квадратному корню из отношения распределённой нагрузки на погонный метр стропилины к произведению ширины сечения и величины сопротивления бруса на изгиб, помноженному на рабочую зону стропилины и величину в пределах 8,5-9,6. Для стропилин из сосны или еловой древесины сопротивление на изгиб достигает следующих значений:

    • 140 кг/см² (первосортная древесина);
    • 130 кг/см² (второсротная);
    • 85 кг/см² (третьесортная).

    Затем проверяется соответствие значения прогиба нормативной величине. Длина рабочего отрезка, разделённая на 200 единиц, является своеобразным ограничителем для величины прогиба. Это равенство справедливо лишь при соблюдении неравенства 3,125·Qr· (Lmax) ³/ (B·H³) ≤ 1, где:

    • Qr – распределённая нагрузка на погонный метр стропилины (измеряют в килограммах веса на метр длины);
    • Lmax — рабочая зона стропилины предельной длины;
    • B — ширина;
    • H — высота поперечного среза (в сантиметрах).

    При нарушении последнего условия параметры B и H необходимо повысить.

    В качестве примера – наклон крышного покрытия на 36°, пролёт между стропилинами – 80 см. Длина стропилины (действующий отрезок) – 280 см. Применяется первосортная сосна с сопротивлением изгиба в 140 кг/м. Цементопесчаная черепица обладает весом в 50 кг/м2. Нагрузка квадратного метра крыши в сумме равна 303 кг/м2. Толщина бруса для стропил – 5 см.

    По вышеприведённым формулам расчёт показал, что нагрузка на метр погонажа составляет 242 кг/м. Высота поперечного среза стропилины в данном случае оказалась равной 15,6 см. Ближайшее табличное значение – 17,5 см. Проверяя условия по вышеприведённому неравенству, подтвердилось его соблюдение. Верность расчётов – залог прочности крыши в течение долгих десятилетий. Практика строительства показывает, что типовое расстояние между стропилами не меньше 60 см и не больше значения, несколько превышающего 1 м.

    Чтобы доказать, что расчёт правилен, длину ската вымеряют снизу – по внешней длине стены. Узнанное значение делят на расстояние между стропилинами. К полученному значению прибавляют 1, а сумму эту округляют в большую сторону. Это позволяет вычислить численность стропилин на один скат. Протяжённость ската, делимая на количество стропилин, даст в итоге величину пролёта между стропилами.

    Так, нетрудно определить, что для 25-метровой крыши потребуется 44 стропилины. Но этот метод не позволяет прикинуть точно, какой именно кровельный материал использовать, чтобы крыша удалась достаточно прочной. Тем не менее другие расчёты, методика которых приведена выше, помогут решить полностью данный вопрос. Неоднозначность вносит лишь, к примеру, дымовая труба, нагревающаяся до сотен градусов и требующая большего пролёта, чтобы не подпалить стропила и обрешётку.

    Читайте также:  Как обустроить в обычной квартире библиотеку

    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:

    • 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:

    1. Высокая коррозионная стойкость;
    2. Как следствие, продолжительный (более 15 лет) срок эксплуатации;
    3. Легкий монтаж даже без необходимой квалификации;
    4. 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.

    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:

    1. определить, какое расстояние должно быть между стропилами для ваших конкретных условий строительства. По справочнику определяется величина ветровых и снеговых нагрузок в местности.
    2. 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.
    3. 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:

    1. 16:0,6+1=27,66;
    2. округлив результат, получим 28 стропил на один скат;
    3. 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.

    Шаг стропильных ног при устройстве кровли

    Шаг стропил под металлочерепицу: устройство и размеры

    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 обрешетка под металлочерепицу 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:

    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);
    • металлопрофиль 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.

    Водяные пары на металле конденсируются при одновременном воздействии теплого и холодного воздуха. Чтобы предотвратить коррозию, следует правильно выполнять сварные швы: в них не должны оставаться частички шлака. Каркас из металлопрофиля и, в первую очередь, места стыков элементов, обрабатывается специальной грунтовкой, поверх которой наносится два-три слоя обычной краски. Рекомендуется применять лакокрасочные материалы, предотвращающие ржавление.

  • Ссылка на основную публикацию