Шаг стропил вашей крыши

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:

Читайте также:
Чем зашить фронтон мансардной крыши

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: определение шага, таблица-памятка и примеры расчета

Стропила – это та основа, на которой базируется вся крыша. От того, насколько правильно выбрано сечение наклонных балок, как они расположены и связаны между собой и другими конструкциями здания, зависит прочность и долговечность постройки.

Таблица-памятка: через какое расстояние ставятся стропила*

*Данные таблицы ориентировочны и требуют расчетной проверки!

От чего зависит расстояние между стропилами

Данный параметр, как и любые другие в строительстве, подбирается из соображений «необходимо и достаточно». Устраивать стропила чаще, чем это необходимо, не стоит – большое их количество будет увеличивать нагрузку на несущие стены здания. Уменьшать количество по отношению к расчетному – тоже плохо, поскольку нагрузочная способность крыши снизится, она может просто провалиться под собственной тяжестью и тяжестью наваленного за зиму снега. Именно поэтому очень важно точно определить необходимое число балок с погрешностью не более чем в 3…5%.

Читайте также:
Традиционный кровельный материал – рубероид

Для расчета необходимо знать:

  • длину опорной стены (стен);
  • тип крыши – одно-, дву- или многоскатная;
  • характер кровельного материала (обязательно его удельный вес на квадратный метр);
  • толщину «кровельного пирога» (утепление, гидро- и пароизоляция, защита от шума), вес используемых материалов;
  • особенности обрешетки (сплошная, разреженная, листовая или из реек);
  • материал самих стропил и их сечение;
  • способ соединения стропил и поддерживающих (связывающих) их элементов.

В каркасных постройках шаг стропил часто увязывают с шагом стоек каркаса – гораздо более надежной и прочной является схема, в которых стропило непосредственно связано со стойкой, а не опирается на мауэрлат между стойками.

При этом значительная часть перечисленных характеристик зависит от того, в каком районе находится постройка и, соответственно, какова снеговая и ветровая нагрузка на крышу.

Если конструкция будущей крыши еще не известна, расчет начинают с определения снеговой и ветровой нагрузки и выбора примерной конструкции крыши. Далее есть два варианта действий: либо, отталкиваясь от выбранного сечения стропил, рассчитывать шаг, либо выбирать сечение после выбора расстояния между стропилами.

Влияние снеговой и ветровой нагрузки

Вес снега и воздействие ветра – существенные факторы при сборе нагрузок на стропила.

Помимо распределения снеговых масс по поверхности крыши (см. схему выше), необходимо учитывать среднестатистический снеговой покров по регионам. Выбирая известное значение, его добавляют к общей распределенной нагрузке.

При этом среднегодовое количество осадков влияет не просто на детали конструкции крыши, но и на саму ее форму. Подробнее о правилах выбора уклона крыши в зависимости от снеговой и ветровой нагрузки в нашей статье.

Для большинства регионов РФ нормальным считается угол наклона ската от 5 до 50 градусов, при этом малоуклонные (5…15 градусов) крыши предпочтительны для многоэтажных жилых домов с очень качественной гидроизоляцией, а для частных построек обычно выбирается угол 20…40 градусов.

Выбор кровельного материала

Это второй базовый компонент сборной нагрузки, поскольку при расчете обязательно следует учитывать вес квадратного метра кровли. Помимо финансовых и эстетических соображений учитывается возможность устройства кровли на скатах с уже выбранным углом уклона.

Фаворитами частного строительства являются:

  • волокнисто-цементные листы (ондулин, шифер и аналоги);
  • профнастил и фальцевая кровля;
  • металлочерепица;
  • битумная черепица;
  • сланец;
  • керамическая черепица.

Соответственно, сравнение веса проводится именно для этих материалов.

Если принимать во внимание и снеговую нагрузку (ветровая значительно меньше), и вес кровельного материала, то на один квадратный метр приходится для Подмосковья от 130 до 240 кг/м.кв, а вот для Петропавловска-Камчатского – уже 450…520 кг/м.кв.

Вес изолирующих и утепляющих материалов

Расчет изолирующей прослойки зависит от того, как будет эксплуатироваться пространство под крышей – для жилой мансарды нужно максимально эффективное утепление, для неотапливаемого чердака это не принципиально, можно вообще обойтись без утепления. Однако гидроизоляция обязательна и в этом случае.

Соответственно, вес изолирующих материалов под кровлей можно либо не считать (вес мембраны или пленки равен 1…2,5 кг), либо четко рассчитывать по применяемым материалам.

Пример: при утеплении мансарды минеральной ватой толщиной 200 мм (плотность 190…220 кг/м.куб) квадратный метр такого изолирующего слоя будет весить примерно 40 кг. Добавляя обязательную паро- и гидроизоляцию, получаем примерно 45 кг/кв.м. Итого, для Подмосковья нагрузка на стропила для утепленной мансарды составит 175…285 кг/м.кв., а для Петропавловска-Камчатского – 495…565 кг/м.кв.

Обшивка, обрешетка, контробрешетка

Здесь сложно выполнить точные расчеты, не зная заранее о планируемых вариантах работ.

Но рассчитывать лучше на максимальную нагрузку, поэтому можно принять для вычислений:

  • сплошную обрешетку из листов фанеры (толщина не менее 12 мм, вес около 6,5 кг/м.кв), OSB (та же толщина, вес примерно 7,7 кг/м.кв), гипсоволокно (толщина 12…12,5 мм, вес 12…14 кг/м.кв.);
  • обязательную контробрешетку (вариант устройства кровли из металлочерепицы) из бруса 50х50 мм. Учитывая, что бруски набиваются не в сплошную, а с шагом 300…400 мм, вес контробрешетки на квадратный метр крыши можно принять примерно равным 3…4 кг;
  • обшивка изнутри часто выполняется вагонкой, возможен вариант с обшивкой листами фанеры или OSB с последующей штукатуркой. В первом случае вес отделки будет примерно равен 6…11 кг/м.кв., во втором – 8…11 кг/м.кв. (с учетом слоя штукатурки, рассчитать вес которого можно здесь).

Сюда же следует приплюсовать вес крепежа – не менее полукилограмма на квадратный метр. Итог – 16…22 кг/м.кв.

Таким образом, для уже приведенных примеров (Подмосковье и Петропавловск-Камчатский) нагрузка на квадратный метр составит уже 195…312 кг/м.кв. и 516…592 кг/м.кв. соответственно.

Выбор сечения стропил и их материала

Для Подмосковья, учитывая уже собранную нагрузку, применимы деревянные стропила. Они могут быть выполнены в виде бруса или оцилиндрованного бревна, сечение четко коррелирует с шагом стропил и длиной стропильной ноги.

Как видно из таблицы, даже при небольшой длине ската (до 3 м) и малом расстоянии между стропилами необходимо сечение не менее 80х100 мм. Собственный вес такого бруса (или бревна диаметром 100 мм) составит около 8 кг. Необходимо проверить, насколько собственный вес стропил увеличит общий вес кровельного пирога (а соответственно, нагрузку на стропила).

Пример расчета 1 (Подмосковье)

Для этого примем длину стены 6 м, длину ската 3 м и предварительно выберем шаг 1 м. Требуется 7 штук стропил весом 56 кг, общая площадь крыши составляет 18 кв.м. Итого для Подмосковья (берем нагрузку по максимуму)

18х312+7х8=5 672 кг (на всю крышу). Вспоминая формулы сопромата, применяем стандартный метод вычисления несущей способности балки (в данном случае стропила).

Допустимый момент сопротивления бруса с сечением bxh=8х10 (высота на ширину)

W = bh 2 /6=133 см.куб.

Балка с таким моментом может выдержать прогиб (R в формуле – модуль упругости древесины, для сосны второго сорта, которая обычно идет на конструкции, R=150 кгс/см.кв.)

M = WR=133х150=20 615 кг*см = 206 кг*м

С учетом длины пролета 3 м распределенная нагрузка на погонный метр балки

Q=8M/l 2 =8х206/3 2 =183 кг/м.

Если шаг балок принят 1 м, то максимальная распределенная нагрузка на квадратный метр составляет, как уже было рассчитано выше, по максимуму 312 кг, что почти вдвое выше допустимого. Следовательно, данный шаг и/или сечение стропил не подходят.

Проводим повторную проверку, выбирая шаг стропил 600 мм. В этом случае максимальная допустимая нагрузка на погонный метр стропила будет

Читайте также:
Что делать, если течёт между бачком и унитазом

Это уже гораздо ближе к требуемой нагрузке.

Но более рационально не уменьшать шаг стропил двускатной крыши, а увеличить сечение бруса.

Если мы примем следующее по порядку сечение из предложенной выше таблицы (8х13 см), получим

W = bh 2 /6=225 см.куб.

M = WR=225х150=33 800 кг*см = 338 кг*м

Q=8M/l 2 =8х338/3 2 =300 кг/м.

Уменьшая шаг стропил до 0,9 м, получаем допустимую распределенную нагрузку 300/0,9=33 кг/м, что вполне достаточно для заданных условий.

Пример расчета 2 (Петропавловск-Камчатский)

При тех же начальных условиях – длина стены 6 м, скат трехметровый, шаг 1 м – нагрузка на крышу составляет по максимуму 592 кг без учета веса стропил. Из приведенного выше примера расчета понятно, что для такой нагрузки надо либо серьезно увеличивать сечение балки, либо сокращать шаг. Оба варианта не рациональны, поскольку за счет веса балок увеличат нагрузку на несущие конструкции здания на 12…25%, что нежелательно.

Но можно заменить материал, приняв металлические стропила.

В этом случае обрешетка будет не сплошной (как предложено в примере сбора нагрузки), а разреженной, и также металлической. Соответственно, вес конструкции уменьшиться как минимум на 15…30 кг/кв.м., а несущая способность возрастет.

Посчитать несущую способность двутавра или швеллера сложнее, чем бруса с прямоугольным сечением, для этого необходимо использовать специальные формулы.

Для примера приведена форма расчета двутавровой балки в расчетной программе.

Используем формулы расчета из примера 1, заменив рассчитываемый момент сопротивления уже известным моментом для стальной балки. Имеем в виду, что модуль упругости стали (как на сжатие, так и на растяжение) составляет 21 000 кгс/см.куб.

Для двутавра №10

M = WR=39,7х21 000 =833 700 кг*см = 8337 кг*м

Q=8M/l 2 =8х8337/3 2 =7410 кг/м.

Полученное значение намного превышает величину предельной нагрузки на крышу. Соответственно, пролет здесь можно спокойно увеличивать до 2м – это не приведет к разрушению конструкции.

Выводы

Рассчитывая шаг стропил односкатной крыши или более сложного сооружения, необходимо иметь в виду:

  • производить расчет лучше «с запасом», поскольку увеличение нагрузки на несущие конструкции все же лучше, чем обрушение крыши в результате недостаточной прочности стропильной системы;
  • принимая тяжелые кровельные материалы (керамическую черепицу, цементно-песчаную черепицу) лучше сразу брать в памятке следующее сечение стропил или уменьшать величину шага до предыдущего значения. В любом случае необходимо проверить правильность выбора прикидочным расчетом;
  • принимая утепление под профлист или под металлочерепицу, стоит помнить о необходимости не только теплоизоляции, но и защиты от шума – в противном случае стук дождя или града по крыше способен свести «на нет» весь комфорт проживания. Небольшое увеличение нагрузки на стропильную систему в этом случае оправдано.

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.
  • Читайте также:
    Теплопроводность керамзита

    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.

    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.

    Читайте также:
    Фанкойл - что это такое? Типы фанкойлов и принцип их работы

    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.

    Каким должно быть расстояние между стропилами односкатной крыши?

    Стропила отвечают за надежность кровли, поэтому важно не только подобрать балки из качественных материалов, но и верно рассчитать шаг установки.

    Если он будет слишком мал, то укладка кровельного пирога будет затруднительна.

    А если шаг будет слишком большим, зимой крыша рухнет под тяжестью снега.

    Принципы расчета стропильной системы

    • кровельного пирога (гидроизоляция, утеплитель, обрешетка);
    • кровельного материала;
    • оборудования, которое постоянно находится на крыше (печная труба, антенна);
    • снега в зимнее время года;
    • ветровых нагрузок;
    • человека с инструментами на случай необходимости ремонта.

    Первые три пункта — постоянная нагрузка. Остальные — переменная. Для строительства нужно рассчитать пиковое значение, т.е. сумму постоянной и максимальной переменной нагрузки. Найти значение снеговой и ветровой нагрузки можно с помощью СНиП 2.01.07-85.

    Выполняя расчет односкатной крыши, обычно придерживаются такой схемы:

    1. длина будущего ската кровли делится на оптимальное числовое значение шага стропильных балок;
    2. к вычисленной величине прибавляется 1, а результат округляется;
    3. длина ската делится на округленный результат.

    Расстояние не может быть предельно точным, поскольку нужно учитывать ряд дополнительных факторов, например, ширину утеплителя, нюансы монтажа обрешетки под разные типы кровельного материала и т.д.

    От чего зависит шаг?

    Шаг стропильной системы — это расстояние между балками, формирующими каркас крыши. Обычно значение варьируется от 70 см до 2 м. Конкретный шаг зависит от:

    • выбранной конструкции (наслонная, висячая стропильная система);
    • материала (бетон, дерево);
    • сечение и длина балки;
    • материал кровли;
    • длина ската.

    Могут повлиять и другие факторы. При самостоятельном строительстве рекомендуется воспользоваться калькулятором для точного расчета межстропильного расстояния или же готовым проектом односкатной крыши.

    Основные критерии выбора шага

    Существуют некоторые виды построек, где стропила несут не столько несущую, сколько декоративную функцию. Например, пергола — терраса для защиты от солнечного света. При ее строительстве не нужно рассчитывать нагрузку на крышу, поэтому расстояние между стропилами может быть любым. Главная задача стропильной системы беседки — эстетичный внешний вид.

    При выборе и расчете несущей стропильной системы необходимо обратить внимание на разные факторы:

    • длина фронтальной стены;
    • переменные нагрузки;
    • утепление;
    • необходимость дополнительных затяжек;
    • нагрузку на узлы;
    • вес крыши;
    • удобство монтажа.

    Совокупность всех этих критериев поможет найти оптимальный вариант.

    Зависимость от длины стены

    Длина фронтальной стены измеряется, когда уже известно приблизительное значение шага стропил. Необходимо измерить стену со всеми выступами и откосами, так как они тоже входят в стропильную систему, и на них распределяется нагрузка.

    Достаточно разделить длину стены на шаг, чтобы вычислить их количество. Для большей надежности рекомендуется добавить единицу к получившемуся значению.

    Не обязательно устанавливать все стропила с одинаковым шагом. Можно сделать по углам расстояние немного больше. Но в таком случае увеличенные просветы дополнительно усиливаются сплошной обрешеткой.

    Влияние снеговых и ветровых нагрузок

    Односкатная крыша обычно имеет небольшой уклон, поэтому зимой снег приходится чистить вручную. Это значительно увеличивает максимальное воздействие на стропильные ноги. Поэтому в регионах со снежной зимой рекомендуется либо устанавливать стропильную систему с расстоянием 60-80 см, либо делать более крутой уклон.

    С крыш, наклон которых более 45 градусов, снег скатывается без посторонней помощи, поэтому снеговая нагрузка не учитывается при строительстве.

    Ветровые нагрузки для пологих крыш — еще один фактор выбора малого шага между стропилами. Однако при наклоне в 45 градусов и больше лучше подойдет шаг больше метра, так как это облегчит крышу и снизит вероятность срыва крыши ветром.

    Читайте также:
    Стиль шале: загородные дома и интерьер в стиле шале

    Посмотреть значения ветровых и снеговых нагрузок можно по карте в СНиП 2.01.07-85.

    Вопрос утепления и стандартной ширины матов

    Размер утеплительного мата зависит от производителя и конкретного материала. Обычно используются следующие варианты ширины:

    • 50 см;
    • 90 см;
    • 1 м;
    • 1 м 20 см.

    Классический и самый распространенный — мат шириной 1 м, поэтому для удобства шаг подбирается примерно такой же. Просветы между стропильными балками и утеплителем приводят к повышенным теплопотерям.

    Качество и прочность пиломатериала

    Стропила обычно производятся из сосны или ели разного сорта. Чем больше сечение бруса и лучше сорт древесины, тем большее расстояние между стропильными ногами возможно. Для сосны и ели можно воспользоваться стандартной таблицей “размеров”.

    В случае использования пиломатериалов из деревьев других пород, необходимо рассчитывать нагрузку с учетом несущей способности бруса. Этот коэффициент часто указывается на самом брусе производителем.

    Особенность ферм

    Рекомендуется использовать минимальный шаг стропил (70 см), если нижняя часть фермы используется как балка перекрытия для потолка. В случае с наслонной системой учитывать расстояние между затяжками и балками перекрытия не требуется.

    Влияние узлов

    Стропильные узлы — наиболее уязвимая часть, на которую приходится большая часть нагрузок. Особенно в случае с крышей с длинным пролетом. В таких проектах рекомендуется использовать стальные стропила. В крышах созданных по стандартным проектам расстояние между стропильными узлами составляет около 1,5 м.

    Вес стропильной системы и кровельного пирога

    При расчете общего значения нагрузки обязательно учитывается вес кровельного пирога и стропильной системы. Это постоянные значения. Они зависят от типа кровельного материала. Для расчета нагрузки кровельного пирога рекомендуется брать значения у производителя кровельных материалов.

    Удобство монтажа покрытия

    На этапе строительства работать с маленьким расстоянием между стропилами неудобно. Особенно когда дело доходит до обрешетки и укладки профнастила или других материалов.

    При самостоятельном строительстве рекомендуется попробовать сделать “предварительную” раскладку.

    Это даст наглядное представление о том, будет ли удобно работать на высоте.

    Определение совокупности нагрузок

    Нагрузка на стропильную систему напрямую зависит от количества ног. Еще на этапе планирования необходимо рассчитать общую нагрузку (включая вес кровли и снежную).

    Значение совокупной нагрузки нужно разделить на предполагаемое количество стропил. Если итоговое число получается большим, то рекомендуется уменьшить расстояние между балками (проверить можно по таблице характеристик, зная материал изготовления).

    При увеличении количества стропильных ног, стоит включить их вес в совокупную нагрузку при пересчете.

    Основные положения расчета

    Для расчета шага стропил можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Также существует формула:

    • N — распределение нагрузки на стропильную ногу;
    • S — расстояние между стропилами;
    • Q — суммарная нагрузка в кг/м².

    Первично выбранное значение шага между стропилами корректируется в процессе по формуле:

    • Ls — длина ската:
    • S — шаг между стропилами.

    При этом значение Ls/S+1 округляется в большую сторону.

    Например, длина ската 30 м, выбранный шаг стропил — 1 м. После расчета по формуле 30/(30/1+1). Получаем точную длину шага — 97 см.

    Оптимальное и минимальное значение

    У каждого стройматериала, который используется для изготовления стропил и кровли, есть свое допустимое значение. Но минимальным шагом считается расстояние в 70 см. С более маленьким зазором нет смысла работать.

    Оптимальным расстоянием считается 1 м. С таким значением легче высчитать количество балок, нагрузку и другие показатели. Кроме того обычно утеплитель продается полосами шириной в 1 м, поэтому его удобно закладывать между стропилами.

    Параметры для ондулина и других материалов

    Для каждого кровельного материала есть собственное оптимальное значения шага стропил. Придерживаться его не обязательно, так как лучше принимать решение по совокупности факторов.

    Однако есть рекомендации по межстропильному расстоянию:

    • для профнастила — от 60 до 90 см;
    • для металлочерепицы — от 60 до 95 см;
    • для керамической черепицы — от 80 до 120 см;
    • для ондулина — от 60 до 90 см.

    Почти во всех случаях рекомендуемое расстояние — меньше 1 м. Даже в случае с легкими кровельными материалами упор делается на надежность всей конструкции.

    Заключение

    Если по итогам расчетов расстояние между стропильными балками получается маленькое и с ним неудобно работать, есть альтернатива — установка дополнительных опорных конструкций. Благодаря им увеличивается максимальная нагрузка на крышу, а значит и шаг между стропильными ногами. Для всех расчетов можно использовать онлайн-калькуляторы. Однако самым простым выбором при строительстве односкатной крыши станет шаг стропил в 1 м.

    Расстояние между стропилами для различных видов крыш и материалов

    О важности крыши для любого строения спорить бессмысленно. Недаром за всю историю человечества было изобретено более десятка различных видов кровель от простых до достаточно сложных в проектировании и строительстве. Важным элементом при планировании возведения крыши является шаг между стропилами – прочными брусками, являющимися основой конструкции. Об этом и пойдет речь в данной статье.

    Расстояние между основой кровельных скатов не является постоянной величиной и зависит от следующих составляющих:

    • 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.

    Читайте также:
    Умывальник с подогревом: видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности изделий с водонагревателем, бачков, цена, фото

    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.
    Читайте также:
    Частный дом из железобетонных плит

    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.

    Техника расчета шага стропил

    Автор: Igorexa · Опубликовано 20.06.2017 · Обновлено 22.09.2017

    Возведение кровли – достаточна важный этап при возведении зданий. Необходимо наиболее точно просчитать шаг стропил, поскольку именно от этого будут зависеть надежность, срок службы кровли и расход материала.

    Если не уделить внимания расчёту кровли и установить стропила, на глаз, полученный каркас будет либо слишком тяжелым и дорогостоящим, либо очень непрочным.

    Шаг стропил, подробный расчет

    Шаг стропил — это расстояние от одной стропильной ноги до другой. Это расстояние обычно задается в диапазоне от 600 до 1000 – 1200 мм(определяя оптимальную ширину, принимайте во внимание размеры утеплителя и гидроизоляционных материалов).

    Наиболее точно расчет шага стропил, под покрытие из шифера для двускатной крыши можно произвести по следующей схеме:

    • измеряем длину ската по карнизу крыши;
    • делим данные замера на определенный шаг (определили шаг 1 м – делим на 1, если шаг 0,8 м – делим на 0,8 и т. д.);
    • к полученному числу прибавляем один;
    • итог округляем (в сторону увеличения) – видим число стропил для установки на один скат двускатной крыши;
    • длину ската делим на полученное число и получаем точный шаг между стропилами.

    Например, длина ската кровли равняется 30,5 метра, учитывая ширину рулонов утеплителя и гидроизоляции, выбран шаг величиной 1 метр.

    30,5 м/1 м = 30,5 + 1 = 31,5. Округление в большую сторону дает результат 32. На каркас для ската крыши потребуется 32 стропила.

    30,5 м / 32 шт. = 0,95 см – величина расстояния (шага) между центрами стропил.

    Однако данная формула не учитывает нюансов определенных кровельных материалов, поэтому в дальнейшем в статье будет рассмотрено, как сделать расчет правильного шага стропил под наиболее востребованные покрытия.Особенно стоит выделить систему стропил при возведении вальмовой крыши (конвертной). Конструкцию такой крыши начинают сооружать именно с вальмовых ног, в которые затем врезаются остальные стропила.

    Вальма, имеющая длину свыше 6 м, часто усиливается путем ее сшивания из двух элементов. В остальном монтаж и расчет шага стропил для вальмовой крыши аналогичны монтажу и расчету двускатной.

    Система стропил под керамо- и металлочерепицу

    Использование керамо- и металлочерепицы в строительстве домов частного сектора – наиболее распространенное явление, чему способствует целый ряд ее положительных качеств.

    Во-первых, это небольшой вес металлочерепицы, что облегчает монтаж и способствует снижению нагрузок на несущие конструкции.

    Во-вторых, листами металлочерепицы можно быстро закрывать большие площади крыши, что очень удобно, в особенности если выбрать двухскатный вариант крова.

    Шаг стропил под металлочерепицу задается в диапазоне от 60 до 95 см, поскольку относительно небольшой вес кровли не требует повышенной сопротивляемости. Из-за малого веса покрытия можно уменьшить и толщину стропил.

    Что касается толщины теплоизоляционного материала, используемого для утепления крыш из металлочерепицы, специалисты считают, что при устройстве под ней мансарды для большей уверенности в надежности можно использовать теплоизоляцию 20 см, в иных случаях достаточно и 15 см.

    Особенностью крыш, покрытых металлочерепицей, является возможность скопления конденсата.

    Избежать этого можно, организовав при монтаже стропил вентиляцию: для этого на небольшом расстоянии от верха в стропилах нужно просверлить несколько отверстий (около10 мм в диаметре).

    Что касается монтажа каркаса из стропил под такое покрытие, как натуральная (керамическая) черепица, необходимо помнить о его большом весе.

    В сравнении с другими современными материалами черепица тяжелее в 10 и более раз. Учитывая такую особенность, специалисты рекомендуют использовать под нее исключительно сухую древесину, дабы избежать провисания после высыхания.

    Для стропил в этом случае нужно использовать брус с сечением 50 – 60 мм * 150 – 180 мм; ширина шага стропильных ног задается в диапазоне 80 – 130 см, при этом чем больше градус уклона крыши, тем больше расстояние между осями стропил.

    Шаг стропил является зависимым и от их длины: наибольшая длина потребует наименьшего расстояния, и наоборот. В противном случае каркас крыши потеряет необходимую устойчивость.

    Учитывая размер черепицы (как правило, ее длина не превышает 40 см), необходимо верно рассчитать и ширину шага обрешетки, набиваемой на стропила.

    От длины ската нужно отнять длину нижнего ряда и количество сантиметров между обрешеткой и последним бруском.

    Каркас под ондулин, профнастил и мягкую кровлю

    Относительно новыми на рынке материалов являются такие виды кровли, как профнастил и ондулин. При этом они с успехом используются как при устройстве двускатной, так и вальмовой крыши.

    Вес этих материалов практически равен весу металлочерепицы, поэтому расчет ширины шага стропил будет подобным расчету при укладке металлических листов. Шаг стропил под профнастил определяется из диапазона 60 – 90 см, под ондулин – 60 – 100 см.

    Достаточная толщина самих стропил при покрытии крыши ондулином и профнастилом – 50*200 мм.

    Если необходимо увеличить расстояние между центрами стропил, то можно увеличить прочность поперечной обрешеткой.

    Правило установки обрешетки под профнастил аналогично установке обрешетки под металлочерепицу: последнюю доску необходимо брать более широкую, чем остальные (как правило, на 15 см толще).

    Обрешетку под ондулин необходимо делать сплошной для увеличения сопротивляемости материала различным погодным условиям.

    Говоря об устройстве стропильной системы под мягкую кровлю, стоит вспомнить о представленных на рынках видах такого материала: это рулонный тип кровли и битумная черепица.

    Читайте также:
    Традиционный кровельный материал – рубероид

    Само название говорит о том, что для мягкой кровли необходимо очень прочное основание, которое позволит выдержать тяжелый снежный покров, порывы ветра и проливные дожди.

    Главные требования, предъявляемые каркасам крыш под мягкую кровлю, – они должны быть прочными и ровными.

    Прочность должна быть рассчитана на толщину снега, характерного для региона, в котором возводится строение, и на средний вес взрослого мужчины, чтобы была возможность устранения неполадок.

    Ровной крыша должна быть по той причине, чтобы исключить возможность провисания под воздействием вышеописанных погодных явлений.

    Между осями стропил для каркаса крыши с мягкой кровлей шаг должен быть небольшим, не более 50 см.

    Если шаг все же больше, потребуется сделать черновую обрешетку, на которую будет смонтирована уже основная, сплошная.

    Контробрешетка не даст мягкой кровле прогнуться и увеличит срок службы. Для сплошной обрешетки чаще используют доску 30 мм либо плиту ОСБ 20 мм.

    Если мягкая кровля предусмотрена как покрытие для вальмовой крыши с организацией мансардного пространства, то необходимо подумать о ее утеплении, продумав подшивку для прокладки утеплителя, гидро- и пароизоляции.

    Это все тонкости устройства каркаса крыши под мягкую кровлю.

    Стропила для шиферной крыши

    Несмотря на богатство и многообразие современных материалов, старый-добрый шифер остается довольно популярным. Далеко не всегда применение дорогих кровельных покрытий является оправданным, и именно тогда на помощь приходит асбестоцементный лист.

    Вес шифера довольно внушителен, при этом его укладка не требует какой-то грандиозной обрешетки. Все потому, что такая кровля сама по себе является достаточно прочной.

    Для возведения кровельного каркаса в этом случае требуются стропила с сечением 150 х 40 мм и брус с сечением 35 х 35 мм для обрешетки.

    Пиломатериалы для возведения каркаса стоит штабелировать и выдержать какое-то время для придания одинакового уровня влажности.

    После завершения процесса сушки необходимо определить изгиб. Стропильные ноги рекомендуют устанавливать вогнутой частью (лотком) вверх – так вода в случае попадания на стропила скатится вниз, минуя чердачное пространство.

    Перед началом установки брусья проверяют на содержание в них сучков и отбраковывают, поскольку сучковатый материал может не выдержать тяжести кровли.

    Шаг стропил, рекомендуемый под покрытие из шифера, – большой, составляет от 1 до 1,5 метра. Оптимальное расстояние подбирается по величине конька крыши.

    Стропильный крепеж в таком случае производят гвоздями, оптимальная длина которых – 150 – 200 мм.

    Гвозди должны прошивать брус насквозь, однако выглядывающие концы никогда нельзя загибать, поскольку требуется соблюсти подвижность конструкции.

    При усыхании и деформации дерева такой прием позволит не допустить растрескивания листов шифера.

    Обрешетка для устройства шиферной кровли может быть сплошной либо разреженной. Сплошную делают из листа ОСБ или фанеры и чаще применяют при настиле плоского шифера.

    Разреженная характерна для укладки на нее волнового шифера. Для листа со стандартным размером 1,75 м шаг обрешетки составляет около 800 мм. Делать обрешетку более частой нет смысла, поскольку шифер имеет достаточный запас прочности.

    Проанализировав материалы статьи, можно самостоятельно заняться возведением каркаса двускатной или вальмовой крыши, определив для себя их особенности и материалы кровли.

    Не лишним будет напомнить, что расчет стропильного шага – очень ответственное занятие, и необходимо подойти к его разметке ответственно, поскольку это позволит избежать ошибок и ускорит ход работ в дальнейшем.

    Когда снимают опалубку с фундамента?

    Как оформить и зарегистрировать частный дом в собственность

    Постройка дома с нуля: с чего начать и как построить своими руками, пошаговая инструкция

    Идеи планировки частных домов: схема расположения комнат, примеры, фото

    Опалубка – фиксирующий каркас блочного типа, который определяет границы строительной конструкции в процессе работ по заливке бетонной смеси. Конструкция применяется для возведения фундаментов, монолитных элементов, перекрытий. Успешность работ по заливке зависит от того, насколько правильно установлена опалубочная система. Также важно выждать определенное время перед демонтажом опалубки, до набора бетоном максимальной прочности.

    На деле, это не всегда возможно, так как элементы для фиксации задействуются для обустройства следующего участка, а поверхность нуждается в уходе и обработке. Нужно знать, когда можно снимать опалубку после заливки фундамента, и при каких условиях. Часто ждать рекомендуемые 28 дней в сфере индивидуального строительства нецелесообразно, но при нарушении норм, могут возникнуть деформации, снизиться прочность конструкций.

    Какие факторы нужно учесть?

    На сроки демонтажа влияют разные факторы. Строители советуют уделять внимание количеству воды, добавляемой в бетонную смесь, марке цемента, температуре окружающей среды. В состав цемента входит несколько химических веществ, которые при взаимодействии с водой вступают в химическую реакцию.

    Например, двухкальцевый и трехкальцевый силикат сказывается на прочности раствора, трехкальцевый и четырехкальцевый алюминт обеспечивает высокую скорость схватывания. На протяжении всего химического процесса выделяется тепло.

    Есть две стадии, на протяжении которых созревает бетон:

    1. Раствор схватывается. Время схватывания – от 6 до 24 часов (в отдельных случаях – больше).
    2. Бетон созревает. Согласно нормам, чтобы бетон набрал максимальную прочность нужно 28 дней. Но этот период актуален только в условиях температуры 20-25 градусов Цельсия.

    Возвращаясь к вопросу о том, через сколько снимать опалубку с фундамента, важно отметить, что важным фактором здесь является температура. Именно от нее зависит скорость схватывания.

    Нужно ли снимать опалубку с фундамента?

    Опалубочные конструкции, применяемые в строительной сфере, бывают съемными и несъемными. На выбор системы влияют конструкционные особенности. Опалубки съемного типа производятся из дерева или металла, несъемные – из пенополистирола. Полимеры применяются для создания готовых, заводских блоков для опалубочных конструкций. Их сборка осуществляется по принципу конструктора «Лего».

    Нормативы на снятие опалубочных систем

    Согласно нормам СНиП, демонтаж конструкции производится тогда, когда бетон наберет необходимую прочность. На этот показатель влияет тип заливаемой монолитной конструкции:

    • 2 МПа – можно снимать вертикальные конструкции.
    • 5 МПа (50%) – производится распалубка ленточных фундаментов.
    • 70% прочности – происходит демонтаж опалубки перекрытий длиной до 6 метров.
    • 80% прочности – осуществляется демонтаж опалубки перекрытий длиной более 6 метров.
    Читайте также:
    Что делать, если течёт между бачком и унитазом

    Соответствие этим требованиям – гарантия того, что после распалубки сохранится целостность монолита под нагрузкой собственного веса или при случайных механических воздействиях. Бетон становится более прочным даже после снятия опалубочной конструкции.

    Если бетонная смесь высыхает слишком быстро, то раствор схватывается неравномерно, из-за чего могут возникать трещины, снижаться жесткость. Чтобы предотвратить подобные ситуации, бетон регулярно поливается. Сроки застывания смеси с распалубки не зависят от размера монолита. На эти факторы в большей степени влияют среднесуточные показатели температуры.

    Когда можно снимать опалубку с ленточного фундамента?

    Иногда чтобы определить степень застывания, параллельно с заливкой, строители изготавливают небольшой блок из той же смеси. Это своеобразный контрольный элемент, по степени затвердевания которого можно определить, успела ли схватиться основная конструкция, а следовательно, можно ли производить распалубку.

    В ходе многочисленных наблюдений было выявлено, что бетон высыхает:

    • На 30% – за 1 сутки.
    • На 50% – за 3 суток.
    • На 70% – за неделю.
    • На 95-98% – за 28 дней.

    Эти сроки являются характерными для температуры и влажности согласно СНиП. Ввиду изменения этих показателей, может меняться скорость высыхания и созревания бетона. В результате похолодания, при дожде, процессы затвердевания замедляются. В сильную жару – ускоряются. Также на процесс затвердевания бетонной смеси влияют и другие факторы, к примеру, низкокачественный цемент, наличие в составе шлака или других наполнителей, проведение работ по уплотнению. Если в состав включается цемент высокого сорта, качественный песок, гравий и различные добавки – отвердевание ускоряется.

    Чтобы понять, когда проводить распалубку, нужно учитывать эталонные сроки, но помнить, что они могут смещаться исходя из различных воздействий. В этом деле не нужно спешить. Строители советуют не проводить распалубку как можно дольше, но при этом слишком не тянуть с демонтажными работами, так как после набора максимальной прочности, бетон уже не нуждается в дополнительной поддержке. Не рекомендуется оставлять опалубку на зиму, так как деревянные элементы могут негативно влиять на свежую бетонную поверхность.

    На какой день снимать опалубку с фундамента при разной температуре?

    Как уже отмечалось, запоздание с распалубкой не является критичным. Доски не сгниют, а металлические конструкции не проржавеют за 2-3 месяца. Однако часто ускорить процесс демонтажа нужно по причине необходимости вторичного использования опалубочных элементов. Производится разборка щитов на одном месте и сборка на другом с последующей заливкой бетонной смеси. Раствор схватывается уже спустя 10 минут после проведения работ по заливке, но далее важен набор прочности, на который уходит до 1 месяца и более.

    На сроки влияют такие факторы:

    • Марка бетона.
    • Размер будущего фундамента.
    • Время года.
    • Погодные условия.

    При проведении бетонных работ в летнее время, демонтаж можно производить уже спустя 72 часа. При этом проведение дальнейших работ возможно только спустя 3 недели. Зимой, сроки увеличиваются из-за низкой температуры и высокой влажности. Чтобы ускорить процесс, используются разные технологии прогрева бетонной смеси.

    На деле, строители применяют в работе специальные справочные материалы, где указаны сроки кристаллизации исходя из температуры воздуха. К примеру, если применяется марка М200-300, бетон набирает прочность в 80% за такое время:

    • 1 градус – 15 дней;
    • 5 градусов – 10 дней;
    • 10 градусов – 7 дней;
    • 15 градусов – 5 дней;
    • 20 градусов – 4 дня;
    • 25 градусов – 3 дня;
    • 30 градусов – 2,5 дня;
    • 35 градусов – 2 дня.

    Демонтаж опалубочной системы производится с углов. Извлечение опор и стоек выполняется в самом конце.

    Распалубка летом

    Чтобы будущее основание дома набрало хотя бы 50% прочности, требуется температура в диапазоне от 20 до 30°C. При российских климатических условиях, к приведенным данным приближены показатели температуры летом. Поэтому, демонтировать опалубку в таких условиях можно спустя 3 дня после проведения бетонных работ, что требуют СНиПы.

    Важно учесть, что норма температуры – это среднесуточное значение. В ситуациях, когда действительные показатели выше, нужно своевременно увлажнять бетон или предпринимать другие меры для замедления процессов затвердевания. Игнорирование этих мер приводит к ухудшению качества монолитной конструкции.

    Распалубка зимой, весной и осенью

    Далее рассмотрим сроки, которые применимы к другим временам года. В сравнении с летом, в более холодное время сроки демонтажа увеличиваются ввиду снижения температуры и замедления застывания смеси. При температуре от 16 до 19°C демонтаж опалубочной системы после заливки осуществляется через 6 дней. При 11-15°C – через 9 дней. При 6-10°C – спустя 15 дней и более. Если температура воздуха 1°C, то распалубку можно проводить только спустя 28 дней. Исходя из этой информации, можно понять, когда демонтируется опалубка в весеннее и осеннее время.

    В зимнее время бетонные работы зачастую не проводятся из-за низкой температуры воздуха, при которой гидратация прекращается. Исключение – ситуации, которая приостанавливать работы по возведению объекта нельзя. В таком случае для приготовления бетона применяются присадки ускоряющие твердение, а также используется технология прогрева. Для определения сроков распалубки в таких случаях, можно брать за основу сроки для весны и осени, а также температуру, которая воздействует на фундамент при застывании.

    Как происходит демонтаж опалубочных конструкций?

    Строители с большим опытом предусматривают конструкционные решения, которые облегчают процесс распалубки. Речь идет о смазывании щитов и досок специальными составами. В отдельных случаях, они покрываются ПВХ-пленкой. Проще всего демонтировать каркас из металла или пластика. В малоэтажном частном строительстве применение такой опалубки невыгодно. Распалубка деревянной конструкции производится аккуратно, начиная с верха. Изначально снимаются стягивающие элементы, начиная болтами, заканчивая скрутками. Далее демонтируются угловые части, не попадающие под высокую нагрузку. На следующем этапе снимаются щиты и стойки, схватывающие ребра, отделяются от поверхности фанерные листы.

    При демонтаже опалубочной конструкции нельзя забывать о закладных элементах, установленных для инженерных коммуникаций. В этом вопросе нужно быть особенно осторожными. Для распалубки нельзя применять ударные инструменты или подъемные механизмы, так как структура бетона может нарушиться.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: