Какое расстояние между стропилами, методика вычисления

Шаг стропил для разных типов крыш и кровельных материалов

Стропильная конструкция является основополагающим элементом скатной крыши. Неправильно высчитанное расстояние между стропилами, неверный учет нагрузки на возведенную систему балок, их неправильная установка, скорее всего, приведут к деформации и обрушению. Устойчивость стропильной системы зависит:

обоснованности чертежа опоры для стропил с учетом длины пролета;
качества древесины;
шага стропил.

Очевидно, что главным условием надежности конструкции крыши является грамотно высчитанное расстояние между стропилами. Как определить эту величину для односкатной, двускатной, вальмовой крыши, разобраться можно.

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.

Тип кровельного материала	Вес 1 кв.м. поверхности, кг
Ондулин	Примерно 3
Металлочерепица	3,5…4,5
Битумная черепица	6…8
Профнастил	6…15
Шифер	10…14
Цементно-песчаная черепица	20…30
Сланец	45…60
Керамическая черепица	40…60

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

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Перед тем, как начинать устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками необходимо определиться с ее типом и рассчитать потребность в материалах. Висячую систему устраивают в тех случаях, когда в конструкции здания не предусмотрена внутренняя несущая стена, или если необходимо просторное чердачное пространство, например для строительства мансарды. Количество пиломатериала рассчитывают, исходя из площади перекрытия и высоты крыши.

Монтаж стропильной системы своими руками

Порядок проведения работ при сооружении стропильной конструкции может быть следующий:

• установка и крепление мауэрлата на наружные стены. Он укладывается с той стороны, куда планируется делать наклон крыши. Предпочтительно, чтобы эти стены были параллельны внутренней несущей стене здания. Под брус необходимо положить слой гидроизоляции любого типа;
• укладка лежня производится аналогично сооружению мауэрлата;

Устройство стропил для сруба

• на лежень вертикально устанавливаются стойки. Закрепить их можно в паз или металлическими уголками. От высоты стоек напрямую зависит угол, под которым наклонена кровля, поэтому если требуется сделать крышу с заданным углом, то вычислить высоту стоек можно с использованием простейших тригонометрических формул. К примеру, для угла в 45 градусов, необходимо, чтобы высота стоек была равна расстоянию между мауэрлатом и лежнем. Расстояние между стойками должно соответствовать желаемому расстоянию между стропилами двускатной крыши;
• все стойки соединяются между собой коньком, который должен лечь строго горизонтально.

На этом устройство основных несущих элементов можно считать законченным. Следующим этапом в устройстве стропильной системы двухскатной крыши своими руками является установка стропил.

Стропильная система для двухскатной крыши

Установка стропил двухскатной крыши своими руками

Как уже было сказано ранее, стропильные ноги можно скреплять между собой внизу на земле. Для этого изготавливается шаблон из небольших брусков с заданным углом и длиной. Затем по нему делается необходимое количество стропильных ног. Если система висячая, то они еще соединяются затяжками. После этого производится установка стропил двухскатной крыши своими руками на место и закрепление их на коньке.

В случае устройства стропильных ног «по месту», они просто укладываются на конек в местах, где находятся стойки и соединяются между собой в верхней своей части. В нижней части они крепятся к мауэрлату. После этого стропилам можно придать жесткость с помощью подкосов. Выполняя установку стропил двухскатной крыши своими руками, необходимо учитывать, что на эти конструктивные элементы приходится самая большая нагрузка.

Схема строения стропил для двухскатной крыши

Крепление стропил к мауэрлату

Обеспечить надежность всей конструкции можно, только если все соединения и крепления выполнены грамотно и качественно. Одним из самых ответственных мест во всей конструкции является точка, где стропильная нога контактирует с мауэрлатом. В этом месте равнодействующая всех сил, действующих на кровлю, направлена в направлении стропильной ноги, «смотрящей» под углом вниз. Поэтому стропила со временем могут разъехаться. Задача стоит такая, чтобы эту равнодействующую направить перпендикулярно стен, то есть в направлении действия силы тяжести.

Сделать это можно двумя способами:

Упереть стропильную ногу под углом в мауэрлат и прибить гвоздями. В этом случае нужно будет делать кобылки, так как свес не образуется. Сделать прямоугольный вырез в стропильной ноге, которым она будет упираться в мауэрлат. Такая конструкция более надежная.

Удлинение стропильных ног с помощью кобылок

Крепление стропил к мауэрлату любым из этих способов позволит избежать деформации стропильной конструкции.

Устройство обрешетки и мелких элементов

Когда вся основная конструкция уже установлена и нет сомнений в ее надежности, можно приступить к монтажу остальных элементов. Вначале можно закрыть фронтоны досками. Это позволит обрезать пиломатериал «по месту» более ровно. Если требуется монтаж кобылок для устройства свеса, то производятся и эти работы. К кобылкам крепят карнизную доску и подшивают карниз.

Обрешетку делают из досок с необходимым шагом или сплошную. Начиная с нижней, прибивают доски на нужном расстоянии друг от друга. Первая доска должна быть прибита строго параллельно карнизу.

Стропильная система двускатной крыши — вид изнутри

Монтаж стропил двускатной крыши дело ответственное, так как от этого зависит прочность и долговечность всей сооруженной конструкции. Выполнить эту работу нужно качественно.

Несущая стропильная конструкция для мансардной крыши

Таблица расстояний между стропилами.

Для таких крыш несущие конструкции для кровли обычно выполняются из деревянного бруса. Шаг стропил для ската длиной не более 15 м может быть выбран в пределах от 800 до 1000 мм. Для мансард со скатами длиной более 15 м рекомендуется применять стропила-фермы из металла.

Необходимо заметить, что для всех видов крыш при определении шага стропил следует учитывать наличие существующих вертикальных конструктивных элементов здания, проходящих через чердак и кровлю. К таким элементам относятся печные трубы и воздуховоды. При совпадении расчетной точки установки фермы с местом прохождения существующей трубы или других элементов здания, перенос которых на другую часть чердака невозможен, следует соответственно изменить план размещения стропил.

Если изменение указанного плана по какой-то причине нецелесообразно, рекомендуется стропилину, совпавшую по месту с элементом здания, устроить так, чтобы она прерывалась в месте прохождения трубы. Причем концы этой фермы, обрезанные перед пропускаемой трубой и после нее, должны опираться на соответствующие перемычки, соединяющие соседние стропилины.

Схема стропильной системы с обрешёткой.

Нужно иметь в виду, что узлы такого «перехвата» фермы следует выполнить с необходимой надежностью и качеством, позволяющим соответствовать расчетной надежности несущей конструкции кровельного покрытия.

Следует отметить, что установка стропил — это часть целого комплекса весьма серьезных и очень важных строительных работ по устройству крыши здания. Являясь конструктивным элементом несущей системы кровельного покрытия здания, стропила указываются в плане проекта крыши, который отражает результаты расчетов различных возможных нагрузок.

Такие расчеты должны учитывать всевозможные факторы, оказывающие влияние на проектируемое строение в комплексе:

• необходимую и достаточную высоту и наклон крыши;оптимальный материал для устройства кровельного покрытия;параметры его размещения на требуемой обрешетке и общий вес кровельного покрытия;необходимую несущую способность стропильной конструкции в целом и соответствующие параметры стропилин в частности;способ крепления кровли к стенам здания и состояние стен.

И другие столь же важные данные, без учета которых построенное здание и его крыша могут не выдержать разнообразных нагрузок.

Поэтому, чтобы не иметь в результате неумелых действий огорчительных последствий, лучше доверить вопросы, связанные с проектированием и строительством зданий, специалистам-профессионалам, имеющим необходимые опыт и знания. Хотя бы в той части, которая касается расчетов нагрузки на стропильные конструкции.

https://youtube.com/watch?v=Y9FkEsP7sewrel%3D0%26amp%3Bcontrols%3D0%26amp%3Bshowinfo%3D0

• krovlya777.ru
• o-bruse.ru
• 1poderevu.ru

Принципы расчета обрешетки под профнастил

Как и большинство кровельных покрытий, профилированный лист крепится к обрешетке. Шаг обрешетки под профнастил оговорен в строительных нормах. В СНиПе указаны требования к данному параметру, исходя из угла наклона ската крыши :

• при минимальном уклоне кровли для монтажа профнастила необходима сплошная обрешетка, либо обрешетка с шагом, не превышающим 400 мм (выбор зависит от толщины металла и марки используемого материала);
• при среднем уклоне деревянное основание может монтироваться с шагом 300 – 650 мм;
• если кровля имеет большой угол уклона, шаг может составлять до 1000 мм;
• отдельные марки профнастила, обладающие высокой жесткостью, могут монтироваться с шагом обрешетки до 3000 или 4000 мм, если угол наклона ската составляет более 8 градусов.

Более подробно с зависимостью шага обрешетки от марки профиля можно ознакомиться благодаря таблице :

Угол наклона кровли, град

Таблица. Зависимость шага обрешётки от марки профнастила

При проектировании кровельной системы следует заранее определиться с материалом финишного покрытия. Производители профнастила в сопроводительной документации указывают требования к укладке конкретного материала. Рекомендуется выполнять расчет обрешетки под профнастил, в соответствии с параметрами, указанными производителем (они не выходят за пределы требований СНиП).

В частном строительстве нередко выбирают профнастил с профилем высотой 35 мм из стального листа толщиной 0,6-0,7 мм. Такой материал может монтироваться на обрешетину с шагом до 1,5 метров, при этом кровля рассчитана на нагрузку до 600 кг на квадратный метр. По такой крыше можно безбоязненно перемещаться при очистке или ремонте, но следует отметить, что данная конструкции повышенной прочности несколько дороже, чем кровля из профнастила меньшей жесткости.

Если предполагается использовать профнастил с высотой профиля 21 мм и менее, шаг обрешетки под профнастил должен быть минимальным, либо монтируется сплошная обрешетина. Данный кровельный материал не рассчитан на высокие нагрузки, для него требуется прочная основа, чтобы избежать деформации листов.

Профилированный лист с высотой профиля от 44 мм в частном строительстве практически не используется, так как этот материал предназначен для обустройства кровли промышленных сооружений .

Подготовка материала для обрешетки

Чтобы рассчитать количество требуемого пиломатериала, необходимо знать длину и ширину ската, а также выполнить расчет шага. Кроме того, следует учесть, что у конька и карниза следует монтировать по две доски, чтобы обеспечить необходимую прочность кровельного настила. Усиления требуют и места примыкания к печным трубам, слуховым окнам, вентиляционным коробам и т.д. К результату вычислений следует добавить еще 10%. так как в процессе монтажа пиломатериал придется подрезать до необходимых размеров и часть уйдет в отходы.

Сечение бруска должно составлять не менее 50×50 мм. Также обрешетка может выполняться из обрезной или необрезной доски толщиной 50 мм. Требуется использовать хорошо просушенный пиломатериал. Рекомендуется использовать брусья и доски из ели, сосны, бука, ольхи

Материал может быть не фугованным, но следует обратить внимание на прямолинейность его поверхностей

Доски и брус не должны быть покороблены, при необходимости поверхность элементов следует подправить.

Обрешетка под профнастил эксплуатируется в условиях повышенной влажности, поэтому велик риск повреждения деревянных элементов грибком и микроорганизмами. Чтобы предупредить гниение древесины, пиломатериал требуется обработать антисептиками. Также необходима противопожарная обработка элементов кровли. Сегодня выпускаются специальные составы для огнебиозащиты, которые позволяют проводить оба вида обработки за один раз.

Допускается обрабатывать уже готовую обрешетку, но конструкция кровли будет значительно эффективнее защищена, если она монтируется из элементов, заранее качественно пропитанных огнебиозащитным составом.

Расстояние между стропил под мягкую кровлю

К этому виду относятся все битумно-полимерные, а также битумные кровельные мембраны, рулонные материалы и мягкая черепица. Мягкую кровлю характеризует низкий вес, а также отсутствие необходимости обустройства достаточно массивной несущей системы.

Для того чтобы сформировать качественную мягкую кровлю следует правильно подобрать тип обрешетки и стропильный шаг. Мягкую кровлю обустраивают с минимальной шириной стропильного шага 600 мм и максимальной – 1500 мм.

При установке опорной конструкции под мягкую кровлю не менее важно учесть угол наклона крыши: чем меньше угол, тем меньшим должен быть расстояние между опорными элементами, между опорами, предназначенными для установки сплошной обрешетки. Расстояние между стропилами – это важный параметр, при расчете которого учитывается множество различных факторов

И только правильный расчет этого параметра способен обеспечить кровле высокие эксплуатационные и технические характеристики

Расстояние между стропилами – это важный параметр, при расчете которого учитывается множество различных факторов. И только правильный расчет этого параметра способен обеспечить кровле высокие эксплуатационные и технические характеристики.

Рекомендуем почитать еще:

• Теплосчетчик ВИС от НПО Тепловизор
• Конек крыши
• Навес своими руками

Стропильная конструкция под покрытие из шифера

Шифер относится к одному из наиболее популярных кровельных материалов. Для его монтажа выбирают стропила сечением 50х100 или 50х150 миллиметров. При решении вопроса, через какое расстояние ставить стропила, надо исходить из того, что минимальное значение не может быть менее 600 миллиметров, а максимальное – 800 миллиметров (подробнее: «Как ставить стропила на дом»). 

Для изготовления обрешетки используют деревянный брус сечением 50х50 миллиметров или доску 25х100 миллиметров. Шаг обрешетки подбирается в зависимости от угла уклона ската кровли. Если он незначителен, тогда достаточно, чтобы лист материала опирался на 4 бруска с шагом 45 сантиметров, а при большом уклоне хватит 3-х брусков с шагом от 630 до 650 миллиметров. 

Как сделать монтаж кровли из профнастила своими руками, подробная видеоинструкция:

Постоянные нагрузки

Первым видом называются такие нагрузки, которые действуют на кровлю всегда (в любой сезон, время суток и так далее). К ним относится вес кровельного пирога и различного оборудования, установленного на крыше. Например, вес спутниковой антенны или аэратора. Необходимо вычислить вес всей стропильной конструкции вместе с крепежами и различными элементами. Профессионалы для выполнения этой задачи используют компьютерные программы, а также специальные калькуляторы.

Расчет двухскатной кровли основывается на вычислении нагрузок на стропильные ноги. В первую очередь нужно определить вес кровельного пирога. Задача довольно простая, необходимо просто знать используемые материалы, а также размеры крыши.

В качестве примера вычислим вес кровельного пирога с материалом ондулин. Все значения берутся приблизительно, высокая точность здесь не требуется. Обычно строители выполняют расчеты веса квадратного метра кровли. А потом данный показатель умножается на общую площадь крыши.

Кровельный пирог состоит из ондулина, слоя гидроизоляции (в данном случае — изоляции на полимерно-битумной основе), слоя теплоизоляции (будет вестись расчет веса базальтовой ваты) и обрешетки (толщина досок составляет 25 мм). Вычислим вес каждого элемента по отдельности, а потом сложим все значения.

Расчет кровли двухскатной крыши:

1. Квадратный метр кровельного материала весит 3.5 кг.
2. Квадратный метр гидроизоляционного слоя весит 5 кг.
3. Квадратный метр утеплителя весит 10 кг.
4. Квадратный метр обрешетки весит 14 кг.

Теперь вычислим общий вес:

3.5 + 5 + 10 + 14 = 32.5

Полученное значение нужно умножить на коэффициент поправки (в данном случае он равен 1.1).

32.5 * 1.1 = 35.75 кг

Получается, что квадратный метр кровельного пирога весит 35.75 кг. Остается умножить данный параметр на площадь крыши, тогда получится рассчитать двухскатную крышу.

Как сделать лаги для пола

Лаги делают из длинных и ровных деревянных брусьев прямоугольного сечения с соотношением сторон два к трем или один к двум, т. е. высота лага должна быть в полтора – два раза больше его ширины. Наиболее распространенное сечение бруса, используемого для изготовления лагов – 100 на 180 мм. Для того, чтобы из брусьев сделать лаги, их нужно всего лишь распилить на куски необходимой длины.

Для лагов обычно берут древесину второго или третьего сорта недорогих пород хвойных деревьев, таких как ель, сосна или пихта, главное чтобы доски эти были хорошо просушены и не имели явных дефектов.

Для того, чтобы обезопасить брусья от поражения грибками и плесенью, а также от порчи их древесными жучками, древесину лагов перед их укладкой следует тщательно обработать специальными антисептическими растворами, причем для более полной защиты такую обработку лучше совершать дважды.

Как правильно положить лаги

Сначала следует определить направление, в котором нужно укладывать лаги. При выборе направления руководствуются следующими несложными правилами.

• В комнатах, имеющих окна, половые доски укладывают вдоль основного потока естественного освещения.
• В коридорах доски укладывают по ходу движения от дверей к дверям.
• Лаги всегда укладывают в направлении, перпендикулярном направлению настилаемых на них досок.

Далее нужно рассчитать шаг, с которым вы будете укладывать лаги. От правильно выбранного шага зависит прочность деревянных полов. Слишком большой шаг приведет к прогибу досок, которые будут скрипеть и «играть» под ногами. Существенное уменьшение расстояния между лагами упрочнит покрытие, но и приведет к удорожанию работ по укладке пола.

Выбирая оптимальный вариант, в первую очередь следует учитывать толщину досок настила – чем тоньше доски, тем меньше должно быть расстояние между лагами.

При толщине половых досок 20 – 25 мм лаги нужно устанавливать с шагом в 30 – 40 см. Доски толщиной 50 мм позволяют увеличить это расстояние до одного метра. Чаще всего в квартирах делают полы из четырехсантиметровых досок. В этом случае шаг установки лагов составляет 70 сантиметров.

Как укладывать лаги

Лаги можно укладывать непосредственно по земляному основанию, на деревянные балки межэтажных перекрытий и на основание из железобетонных плит. Каждый из этих способов имеет свои особенности.

Укладка по земляному основанию

В этом случае лаги укладывают на построенные из кирпича невысокие столбики, которые сооружаются на фундаменте из цементного раствора, залитого в опалубку, погруженную в предварительно утрамбованный грунт.

Фундамент делают либо для каждого отдельного столбика, либо заливают длинные ряды, расположенные друг от друга на расстоянии шага укладки лагов. Размер фундамента под один столбик – сорок на сорок сантиметров. Глубина погружения бетонной опоры в почву – минимум двадцать сантиметров. Над поверхностью грунта должно выступать пять сантиметров фундамента.

На фундамент укладывают кусок гидроизоляционного материала, сверху складывают столбик из кирпича, покрывают его еще одним куском гидроизоляции и поверх него уже укладывают сами лаги.

Укладка на деревянные балки

При этом способе лаги крепятся непосредственно к балкам. Удобнее крепить лаги к боковым сторонам балок. Это позволяет сразу же регулировать уровень лагов, не используя для этого никаких прокладок.

Уклон лагов контролируется строительным уровнем. Найдя нужное положение, лаги фиксируют в нем и прикрепляют их длинными шурупами к боковинам балок перекрытия.

Если балки уложены слишком редко, поверх первого слоя лагов в перпендикулярном направлении укладывают их второй слой уже с нужным шагом.

Укладка лагов на основание из бетонных плит

Для того чтобы не иметь хлопот с выравниванием уровня лагов, на плиты перекрытия наносят гидроизоляционный слой и поверх него по всем правилам делают цементную стяжку. После того как стяжка полностью высохнет, прямо на нее укладывают лаги.

Раньше лаги крепили к основанию обыкновенными длинными гвоздями. Сейчас наибольшее распространение получил способ крепления при помощи металлических уголков. Одна часть оцинкованного уголка длинными саморезами крепится к боковой стороне лага. Втора часть крепится саморезами к деревянному основанию пола. Если основание у вас бетонное крепить к нему лаг надо при помощи саморезов и пластиковых дюбелей. Помимо уголков можно использовать специальные П- образные кронштейны, продающиеся в магазине. Они так же, как и уголки крепятся к лагам и полу при помощи саморезов.

Теплые крыши из профнастила

Сегодня основное требование к элементам зданий и сооружений – снижение тепловых потерь, а значит, теплые крыши – веление времени. Отметим, что утепленные кровельные конструкции в основном сооружают, если под ними будут организованы жилые помещения (мансарды). Если там будет просто чердак, то утепляют перекрытие дома, а крышу оставляют холодной.

Кратко, как утеплить мансардную крышу, покрытую профнастилом:

• Снизу по стропильным ногам укладывают пароизоляционную пленку

  , которую к ним и крепят с помощьюметаллических скоб и степлера . Укладку проводятполосами , начиная снизу. Сами полосы раскладываютвнахлест относительно друг другасо смещением в пределах 10-20 см. Чем меньше угол наклона крыши, тем больше нахлест. Стыки полос обязательнозакрывают самоклеящейся лентой .

• Между установленными стропильными ногами закладывают утеплитель
• Сверху теплоизоляционныйпирог закрываютгидроизоляционной мембраной по технологии установки пароизоляционного слоя.
• Закрывают стропильную систему плитным или листовымматериалом : гипсокартон, фанера, ОСП плиты и прочие.

Общий порядок расчета шага стропил

1. Задаемся приблизительным шагом стропил, который можно выбирать из диапазона от 600 до 1200 мм. Делая это, следует учитывать ширину рулонов утеплителя и гидроизоляции, а также выбранный кровельный материал (каким шагом следует задаваться при монтаже профнастила или металлочерепицы, расскажем ниже).
2. Длину ската (по карнизу) делим на шаг стропил, который мы выбрали в предыдущем пункте, округляя полученное значение до целого числа (в большую сторону).
3. К вычисленному вышеописанным способом числу прибавляем единицу, получая таким образом количество стропил на одном скате.
4. Длину ската делим на количество стропильных ног, определенное в п. 3. В результате получаем уточненное значение шага, с которым будут устанавливаться стропила.

Упрощенная таблица расчета для крыш из металлочерепицы и профнастила

Как учитывать вид кровельного материала при расчете шага стропил?

Если в качестве покрытия кровли выбраны такие материалы, как профнастил или металлочерепица, приблизительный шаг стропил в п. 1 вышеизложенной методике расчета следует выбирать из рекомендованного производителем диапазона. Его границы для каждого из этих кровельных материалов мы опишем в следующих пунктах:

А) Расстояние между стропилами крыши под Профнастил

В инструкциях по монтажу большинства популярных марок профнастила в качестве минимального шага стропил указывается значение в 600 мм, максимально же допустимый шаг не превышает 900 мм. При установке стропил с большим, чем указано, шагом всю стропильную систему придется усиливать монтируемыми в поперечном направлении мощными досками. Стропильные ноги изготавливают из бруса, ширина которого составляет 50 мм, а высота – 100 или 150 мм. Материалом для обрешетки служит доска с размерами сечения 30х100 мм. Шаг ее укладки определяется толщиной и высотой трапеции профнастила, а его минимальное значение составляет 500 мм. Первая доска обрешетки, лежащая на уровне карниза, должна быть толще последующих на 10 – 15 мм. Конструкция и параметры обрешетки должны обеспечивать возможность монтажа дымохода, вентиляционных каналов, чердачных фонарей и прочих элементов.

Б) Расстояние между стропилами кровли под Металлочерепицу

На сегодняшний день металлочерепица является самым популярным в индивидуальном строительстве кровельным материалом. Внешне она похожа на классическую черепицу из глины, но отличается от нее меньшим весом, что позволяет применять менее громоздкую стропильную систему. Рекомендуемый шаг стропил при устройстве металлочерепичной кровли лежит в пределах от 600 до 950 мм. Ширина и высота сечения стропильной ноги при этом равны 50 и 150 мм соответственно. Изготавливать стропила из брусьев с меньшим сечением не рекомендуют, поскольку технология монтажа металлочерепичной кровли предусматривает сверление в верхней части стропил отверстий диаметром от 10 до 12 мм с целью вентиляции подкровельного пространства.

Способы соединения стропил по длине и в коньке

Основой любой крыши с несколькими скатами является стропильная система. Стропильная система представляет собой конструкцию,

Что такое стропильная система?

Это сборная каркасная конструкция крыши, состоящая из множества деревянных или металлических деталей. Она опирается на несущие стены, являющиеся надежным основанием для всех вышележащих элементов. Стропильная система служит своеобразным скелетом, на основании которого производится утепление, паро— и гидроизоляция крыши, а также укладка кровельного финишного кровельного слоя.

Стропильная система

Составные элементы стропильной крыши, и их основные характеристики:

• Мауэрлат. Брус из хвойной породы, который является связующим элементом между стропилами и нижележащими конструкциями. Имеет квадратное поперечное сечение со стороной 100 или 150 мм. Мауэрлат укладывается вдоль несущей стены по всей ее длине. При помощи мауэрлата нагрузки от кровли равномерно распределяются по всему зданию.
• Лежень. Брус, имеющий квадратное сечение аналогичное мауэрлату. Он укладывается поперечно несущим стенам, так как служит для перераспределения нагружения от кровельных стоек.
• Стропильная нога. Из этих элементов создается основная треугольная конструкция кровли, испытывающая всю тяжесть внешних атмосферных воздействий (дождь, ветер, снег, град и т.д.).
• Стойка. Вертикальные связующие элементы, распределяющие сжимающие нагрузки от конькового узла по всей площади несущих стен. Выполняются из квадратных брусьев, длина ребра которых определяется расчетом.
• Затяжка. Является завершающим горизонтальным элементом треугольника из стропильных ног, не позволяющий им расползтись под давлением внешних нагрузок и собственного веса крыши. Используется в системах с висячими стропилами.
• Подкосы. Воспринимают и перераспределяют изгибающие нагрузки от конькового узла.
• Обрешетка. Состоит из досок, брусков или фанерных листов (в случае последующей укладки битумной черепицы), которые располагаются относительно стропильных ног под прямым углом, являясь при этом дополнительным жетсткостным элементом.
• Конек. Место стыка двух скатов крыши.
• Свес. Кровельный элемент, выступающий за несущие стеновые конструкции на расстояние около 0,4 м. Его назначение – ограничить проникновение влаги к стенам.
• Кобылки. Эти элементы присоединяются к концам стропил в случае, если они имеют недостаточную длину для организации свеса.

Общий порядок расчета шага стропил

1. Задаемся приблизительным шагом стропил, который можно выбирать из диапазона от 600 до 1200 мм. Делая это, следует учитывать ширину рулонов утеплителя и гидроизоляции, а также выбранный кровельный материал (каким шагом следует задаваться при монтаже профнастила или металлочерепицы, расскажем ниже).
2. Длину ската (по карнизу) делим на шаг стропил, который мы выбрали в предыдущем пункте, округляя полученное значение до целого числа (в большую сторону).
3. К вычисленному вышеописанным способом числу прибавляем единицу, получая таким образом количество стропил на одном скате.
4. Длину ската делим на количество стропильных ног, определенное в п. 3. В результате получаем уточненное значение шага, с которым будут устанавливаться стропила.

Упрощенная таблица расчета для крыш из металлочерепицы и профнастила

Как учитывать вид кровельного материала при расчете шага стропил?

Если в качестве покрытия кровли выбраны такие материалы, как профнастил или металлочерепица, приблизительный шаг стропил в п. 1 вышеизложенной методике расчета следует выбирать из рекомендованного производителем диапазона. Его границы для каждого из этих кровельных материалов мы опишем в следующих пунктах:

А) Расстояние между стропилами крыши под Профнастил

В инструкциях по монтажу большинства популярных марок профнастила в качестве минимального шага стропил указывается значение в 600 мм, максимально же допустимый шаг не превышает 900 мм. При установке стропил с большим, чем указано, шагом всю стропильную систему придется усиливать монтируемыми в поперечном направлении мощными досками. Стропильные ноги изготавливают из бруса, ширина которого составляет 50 мм, а высота – 100 или 150 мм. Материалом для обрешетки служит доска с размерами сечения 30х100 мм. Шаг ее укладки определяется толщиной и высотой трапеции профнастила, а его минимальное значение составляет 500 мм. Первая доска обрешетки, лежащая на уровне карниза, должна быть толще последующих на 10 – 15 мм. Конструкция и параметры обрешетки должны обеспечивать возможность монтажа дымохода, вентиляционных каналов, чердачных фонарей и прочих элементов.

Б) Расстояние между стропилами кровли под Металлочерепицу

На сегодняшний день металлочерепица является самым популярным в индивидуальном строительстве кровельным материалом. Внешне она похожа на классическую черепицу из глины, но отличается от нее меньшим весом, что позволяет применять менее громоздкую стропильную систему. Рекомендуемый шаг стропил при устройстве металлочерепичной кровли лежит в пределах от 600 до 950 мм. Ширина и высота сечения стропильной ноги при этом равны 50 и 150 мм соответственно. Изготавливать стропила из брусьев с меньшим сечением не рекомендуют, поскольку технология монтажа металлочерепичной кровли предусматривает сверление в верхней части стропил отверстий диаметром от 10 до 12 мм с целью вентиляции подкровельного пространства.

На чем основываются расчеты?

При проведении расчетов учитываются четыре главных показателя:

• нагрузка на квадратный метр крыши;
• конструктивные особенности кровельного материала;
• длина пролета между опорами;
• угол монтажа стропильной ноги.

Наиболее важным является расчет максимальной нагрузки на крышу, состоящей из:

• веса стропил,
• веса обрешетки,
• веса кровельного материала и утеплителя,
• снеговой нагрузки (справочная информация, уникальная для каждого региона),
• ветровой нагрузки (тоже справочная информация),
• веса человека (при необходимости ремонта или чистки, 175 кг/кв.м).

Для проведения точных расчетов специалисты используют особые формулы из сопромата, но при постройке частного можно воспользоваться приблизительными рекомендациями.

Устройство односкатной крыши

Организовывают требуемый уклон односкатной крыши за счет перепада высот противоположных стен. Одна стена здания получается значительно выше другой. Это ведет к увеличенному расходу материалов для стен, но стропильная система получается очень простой, особенно для построек небольшой ширины.

Односкатная крыша для сарая

При достаточной несущей способности стен стропильная система односкатной крыши опирается на мауэрлат, закрепленный к стене. Чтобы распределение нагрузки было более равномерным, верхний ряд кладки стены армируется продольной арматурой (для кирпичных стен, из бетонных блоков) или поверх последнего ряда заливается армопояс (для стен из легких бетонов, известняка, ракушечника). В случае с деревянным или каркасным строением роль мауэрлата обычно выполняет последний венец или верхняя обвязка.

При недостаточной прочности строительного материала стен большую часть нагрузки можно перенести на перекрытие. Для этого устанавливают стойки (шаг — порядка 1 метра), на которые укладываются прогоны — длинные бруски, идущие вдоль здания. На них и опираются тогда стропильные ноги.

Как перенести нагрузку со стен на перекрытие

При заливке армопояса или кладке последнего ряда, в него, с шагом в 80-100 см устанавливаются шпильки, при помощи которых затем мауэрлат крепится к стенам здания. В деревянных домах, если не делать армопояс, заложить шпильки невозможно. В этом случае допускается установка на штифты с шестигранной головкой. Под штифт, через мауэрлат сверлится отверстие, на пару миллиметров меньше диаметра штифта. В него забивается металлический стержень, который притягивает деревянный брус к стене. Соединение затягивается при помощи шестигранного ключа требуемого размера.