А если угол наклона будет слишком крутым, то зимой крыша рухнет под тяжестью снега.
Какое расстояние должно быть принято между стропилами односкатной крыши?
Стропила отвечают за надежность крыши, поэтому важно не только выбрать балки из качественных материалов, но и правильно рассчитать угол наклона.
Если шаг слишком короткий, это затруднит укладку плитки.
Если угол наклона слишком крутой, то зимой крыша рухнет под тяжестью снега.
Помимо переменных нагрузок от снега и ветра, крыша подвергается постоянным (статическим) нагрузкам, величина которых зависит от используемого кровельного материала. Не секрет, что разные типы крыш имеют свой собственный вес, который может отличаться до 10 раз.
Шаг стропил скатной крыши
Наиболее распространенными в нашей стране являются двускатные крыши. Они представляют собой структуру с двумя параллельными плоскостями, с углом наклона от 20 до 50 градусов к горизонту.
Если уклон скатной крыши недостаточен, существует риск скопления больших масс снега на заснеженных участках, что может привести к разрушению конструкции. Увеличение угла наклона в регионах, где преобладают сильные ветры, также приводит к большим нагрузкам и риску повреждения не только крыши, но и всего здания.
Стропильная система в домах на одну семью обычно изготавливается из дерева диаметром 12 – 22 см в диаметредревесина/плита толщиной 40 – 100 мм и разной ширины 150 – 220 мм. Вместо бревен определенного диаметра допускается использовать бревна аналогичной ширины, толщиной 100 мм толщина 100 мм.
Процедура расчета расстояния между стропилами
Расчет точного расстояния между стропилами Расчет точного расстояния между стропилами основывается на результатах предварительного расчета максимально допустимого расстояния между стропилами. Чтобы сделать этот расчет, учитывайте общую нагрузку, конструкцию крыши и материал стропил.
Порядок расчета шага стропильной фермы крыши:
- Измерьте длину крыши Измерьте длину крыши от торца до торца.
- Рассчитайте измеренное расстояние. Разделите на максимальный угол наклона крыши.
- Округлите результат до ближайшего целого числа.. Это количество отсеков.
- Разделите общую длину крыши на количество пролетов. Это необходимый шаг стропил.
- Добавьте единицу к количеству отсеков.Это необходимое количество стропил.
Для некоторых типов кровли В этом случае на одном конце крыши следует установить дополнительное стропило с необычным шагом.
Для увеличения расстояния между стропилами установите между ними доски большого сечения. Сечение профилированных стропил составляет 50х100 или 150 мм.
Определение размеров между стропилами в односкатных и двускатных крышах
Форма крыши определяет, требуется ли достаточный запас прочности при монтаже. Это определяет расстояние между стропилами.
Односкатная стропильная система
Односкатная крыша прочнее и проще в монтаже. Толщина стропил выбирается в зависимости от породы дерева, его прочности и особенностей конструкции. Расстояние между растениями может составлять 60-140 см. Расстояние между ними также учитывает, будет ли конструкция утеплена или нет. Если да, то расстояние между ними должно соответствовать ширине теплоизоляции.
Двускатная стропильная система
Скатная крыша почти всегда утеплена. Поэтому ширина шага стропил должна соответствовать ширине теплоизоляции. Регулировка будущего свеса крыши зависит от угла наклона. Стандартный шаг составляет 1-1,2 метра. Более подробно о конструкции стропильной системы скатной крыши мы уже рассказывали здесь.
Если вы неправильно рассчитаете угол наклона каркаса односкатной или другой крыши, крыша может провиснуть, а вес конструкции может привести к провисанию и изгибу балок. В этом случае простого ремонта будет недостаточно, придется переделывать всю конструкцию. Поэтому важно правильно рассчитать расстояние между стропилами в зависимости от материала кровли: гофрированный картон, керамическая или металлическая черепица, ондулин или шифер и т.д.
Поскольку в стропильной системе крыши в России чаще всего используются сосна и ель, их прочность на изгиб и свойства давно зарекомендовали себя. Если вы используете другие породы древесины, вам придется вычесть поправочный коэффициент.
Функциональные стропила: Подробные расчеты
Теперь возникает важный вопрос: какое расстояние должно быть между стропилами на крыше дома? Здесь нужно проявить терпение и внимание к деталям.
Пункт 1: Длина стены и выбор угла наклона стропил
Первым критерием при выборе расстояния между стропилами на крыше дома обычно является размер здания, хотя следует учитывать и многие другие факторы.
Например, проще всего устанавливать стропила с интервалом в 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров стандартным является установка 7 стропил. Однако вы можете сэкономить, расположив их на расстоянии 1 и 2 метра друг от друга, что дает ровно 5 стропил. Также можно установить стропила на расстоянии 2 и 3 метра друг от друга, а затем укрепить их обрешеткой. Однако не рекомендуется устанавливать стропила с интервалом более 2 метров.
Пункт 2: Влияние снеговой и ветровой нагрузки на форму крыши
Итак, мы выяснили, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши составляет 1 метр. Однако если участок сильно загружен снегом или ветром, крыша имеет отверстия или просто тяжелая (например, покрыта керамической плиткой), то это расстояние следует уменьшить до 60-80 см. Однако на крыше с уклоном более 45 градусов он может быть увеличен даже на 1,2-1,4 м.
Почему это так важно? Давайте узнаем. Дело в том, что воздушный поток на своем пути сталкивается со стеной под крышей здания, там создается турбулентность, после чего ветер ударяется о карниз крыши. Это означает, что поток ветра обходит скат крыши, но при этом стремится поднять его вверх. И в этот момент в крыше возникают силы, готовые обрушить или опрокинуть ее – есть две наветренные стороны и одна подъемная.
Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, пытаясь вдавить его внутрь. Чем больше угол наклона крыши, тем надежнее действуют силы ветра и тем меньше значение касательных сил. Чем больше угол наклона, тем реже нужно устанавливать стропила.
Эта карта средней ветровой нагрузки поможет вам определить, какая крыша вам нужна – высокая или скатная:
В российском климате крыша стандартного дома большую часть года подвержена влиянию погодных явлений, таких как снег. Опять же, важно учитывать, что мешок снега имеет тенденцию накапливаться больше на одной стороне крыши, чем на другой.
Поэтому в таких местах, где может скапливаться снег, необходимы двойные стропила или сплошная обрешетка. Самый простой способ найти эти места – проверить направление ветра: с наветренной стороны есть одинарные пятна, а с подветренной – двойные.
Если вы строите дом впервые, не стоит полагаться на собственную интуицию и определять статистическую среднюю снеговую нагрузку для вашего региона на основе официальных данных:
Пункт 3: Вопрос изоляции и стандартной ширины матов
Если вы планируете утеплять крышу, хорошо бы подогнать стропила под стандартные размеры теплоизоляционных плит, т.е. 60, 80 или 120 см.
Если затем подогнать изоляцию под существующие параметры крыши, возникнет много отходов, щелей, тепловых мостиков и других проблем.
Пункт 4: Качество и прочность используемых пиломатериалов
Тип материала, используемого для изготовления стропильной системы, также очень важен. Например, для каждого вида древесины существуют нормы, касающиеся ее несущей способности:
Поскольку сосна и ель наиболее часто используются в стропильной системе крыши в России, их прочность на изгиб и специфика использования давно рекомендованы. Если вы используете другие породы древесины, необходимо ввести поправочный коэффициент.
Кроме того, если стропила будут иметь сечения, вырезы или отверстия для болтов, несущая способность древесины должна быть рассчитана с коэффициентом 0,80.
Раздел 5: Расстояние между призматическими брусьями и пластинчатыми балками
Если крыша построена из соединенных между собой стропил, а их нижняя хорда также используется в качестве балки перекрытия, то расстояние между фермами должно составлять 60-75 см с учетом конструкции будущего пола.
Раздел 6: Нагрузки на стропильные узлы
Итак, вот основные нагрузки, действующие на стропильную систему крыши:
- Статический, который включает в себя вес самого стропила, вес крыши, снега на крыше и аксессуаров.
- Динамический, который включает силу ветра, неожиданные повреждения крыши, вес людей и ремонтного оборудования и подобные факторы.
И все они в какой-то момент могут повлиять на крышу одновременно, поэтому и существует такая вещь, как критическое значение. Это именно то значение нагрузки, при котором крыша не выдерживает и деформируется.
По этой причине стальные фермы являются обязательными для зданий с большими пролетами. Дело в том, что в этих брусьях нет напряжения, и вся нагрузка ложится на узлы – на них действуют сжимающие и растягивающие силы. Расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа крыши и конструкции самой крыши.
Как правило, унифицированная ферма строится с пролетом, кратным шести, поэтому расстояние между узлами фермы кратно полутора метрам.
Пункт 7: Вес стропильной системы и балки крыши
Помните, что стропила служат опорой для всей крыши, и их вес является важным фактором:
Пункт 8: Простота монтажа кровли
На расстояние между стропилами также может влиять выбранный кровельный материал. Чем больше угол наклона крыши, тем больше кровельного материала будет использовано. И чем они тяжелее, тем больше стропил приходится устанавливать под них. Непрерывная обрешетка также имеет свой собственный вес:
Для каждого типа крыши существует свой оптимальный угол наклона стропил. В конце концов, многие стандартные листы должны крепиться непосредственно к стропилам или обрешетке по краям, и важно, чтобы они подходили друг к другу. Иначе работа на крыше может легко превратиться в ад на высоте, поверьте мне.
Поэтому еще до начала установки убедитесь, что вы все разложили и несколько раз проверили. И узнайте некоторые важные подробности о каждом типе кровли.
При строительстве любого здания помните, что все равно возникают непредвиденные ситуации.
Какой уклон зависит от кровельного материала
Ондулин
Если кровельным материалом является рубероид, то стропильная система выполняется из сосновых досок 50 x 200 мм, а расстояние между стропилами должно быть не менее 60 см и не более 90 см.
Сверху устанавливается деревянная обрешетка 40 x 50 мм.
Металлическая кровельная черепица
Кровля из металлочерепицы является наиболее распространенным кровельным материалом, используемым при строительстве сельских домов.
Это объясняется тем, что материал намного легче, чем керамическая или цементная плитка.
Хотя внешне очень похож на него.
Малый вес металла позволяет использовать его для создания стропильной системы из досок меньшего сечения, а также применять тонкий коробчатый брус.
Уменьшение размеров элементов стропильной системы, в свою очередь, снижает нагрузку на стены здания и его фундамент.
При строительстве стропильной системы под черепицу стропила устанавливаются с интервалом 60 – 95 см.
Поперечное сечение материала составляет 50 x 150 мм.
По мнению экспертов, если между стропилами уложить изоляционный материал толщиной 150 мм, то чердачное пространство будет более комфортным для проживания.
Технология изготовления стропильной системы для черепичной кровли существенно не отличается от технологии для других кровельных материалов.
Единственное отличие – установка сверху.
Верхний кронштейн крепится не сбоку на коньковой балке, а на коньковой обрешетке.
Наличие зазора между стропилами позволяет воздуху циркулировать под кровельным покрытием, что предотвращает образование конденсата.
Керамическая плитка
Строительство системы для керамической плитки имеет свои особенности.
Ведь в производстве таких кровельных материалов используется глина.
А это очень тяжелый материал.
Если сравнивать металлическую и керамическую черепицу, то последняя весит в 10 раз больше.
Следовательно, стропильная система значительно различается.
Нагрузка составляет 40 – 60 кг на квадратный метр площади крыши, в зависимости от производителя и марки продукта.
Стропила в этой каркасной системе изготавливаются из древесины, прошедшей длительную сушку.
Влажность этой древесины должна составлять не более 15%.
Используется древесина с сечением 50 x 150 или 60 x 180 мм.
Расстояние между стропилами может составлять 80 – 130 см.
Точное значение можно определить, если известен угол наклона.
Если уклон составляет 15 градусов, расстояние между стропилами будет 80 см.
Если уклон составляет, например, 75 градусов, шаг может быть больше – 130 см.
Расстояние между стропилами не должно превышать 130 см.
Длина стропил также учитывается при расчете расстояния между стропилами.
Чем длиннее шаг, тем меньше расстояние между ними.
Чем короче стропила, тем дальше друг от друга они могут быть расположены.
Если угол наклона составляет 45 градусов, кровельщик может безопасно ходить по крыше с шагом стропил 80 см.
Трапециевидные листы
При создании стропильной системы для профилированных листов минимальное расстояние между стропилами составляет 60 см.
Максимальное значение – 90 см.
Если по каким-либо причинам расстояние между стропилами превышает 90 см, необходимо установить поперечные доски большего сечения.
Сами стропила могут иметь сечение 50 x 100 или 50 x 150 мм.
Шифер
Несмотря на появление множества новых кровельных материалов, асбестоцементный шифер остается одним из самых популярных.
Если на крыше будет уложен шифер, стропила должны быть 50 x 100 или 50 x 150 мм.
Расстояние между ними должно быть не менее 60 см и не более 80 см.
Фермы изготавливаются из бруса 50 x 50 мм или из досок 25 x 100 мм.
При строительстве любого здания необходимо помнить, что непредвиденные ситуации все равно существуют.
Поэтому при расчете поперечных сечений и расстояния между стропилами необходимо учитывать запас прочности.
Видеоролик о монтаже стропильной системы.
Что еще можно почитать по этой теме?
Только профессиональный проектировщик может точно выполнить все расчеты, которые включают определение длины стропил, их сечения и расстояния между ними. Расчеты основаны на нагрузках, которые будут возникать в течение срока службы конструкции крыши.
Типы кровельных балок
Начнем с сортов, потому что от выбранного сорта зависит качество всей конструкции. Существует два типа стропил: седловые и висячие. Они отличаются друг от друга тем, что висячая стропильная система обязательно имеет фронтон, на который опирается лага крыши своими верхними концами. Висячие стропила упираются своими верхними концами друг в друга.
В частном строительстве, как правило, используется многоуровневая система. Это означает, что балки опираются своими нижними концами на продольную балку, а верхними – на хребтовую балку. При необходимости, когда пролет крыши превышает 6 м, под каждую балку устанавливаются опорные балки.
Какой материал лучше всего подходит для стропил?
Используются пиломатериалы из хвойных пород, что имеет определенные преимущества:
- низкая цена;
- легко обрабатывать;
- хорошо прочностные характеристики.
Для стропил частного дома оптимально использовать брус с минимальным сечением 100х100 мм, либо доски с минимальным сечением 50х150 мм. Очень важно при выборе обратить внимание на долю деревянных элементов – она не должна превышать 20%. Дело в том, что более влажная древесина в течение срока службы будет давать усадку, что приведет к изменению конфигурации и размеров самой крыши.
Правила расчета
Только профессиональный проектировщик может точно выполнить все расчеты, которые включают определение длины стропил, их сечения и шага между ними. Расчеты основаны на нагрузках, которые будут действовать в течение срока службы конструкции крыши.
Сегодня многое упростилось. Это означает, что существуют табличные правила, которые определяют пропорции всех вышеперечисленных параметров. Например
- если покрытие крыши стропила должны быть 3 м в длину и расстояние между ними не превысит 1,2 м в длину, их оптимальное поперечное сечение поперечное сечение – 80×100 мм;
- одинаковой длины стропила, но наклон 1,8 м, составляет раздел сечение будет другим – 90х100 мм.
В таблицах учтены практически все ситуации, поэтому расчеты могут быть выполнены с достаточной точностью, чтобы гарантировать качественный конечный результат. Исходя из этих параметров, можно легко рассчитать необходимое количество балок крыши.
Есть еще один важный параметр. Это прогиб стропил, который определяет несущую способность всей конструкции. Например, если длина стропил составляет 5 м, допустимый прогиб не должен превышать 2 мм. Представляется, что это не очень большое число. Однако следует учитывать, что нагрузки, особенно от снега, могут увеличить этот параметр. А это приводит, во-первых, к прогибу всей крыши, что визуально портит внешний вид дома. Во-вторых, снижение несущей способности может привести к растрескиванию стропил и, как следствие, к разрушению всей крыши.
В этой конструкции крыши система лаг полностью отличается от всех остальных. Однако у нее есть некоторые общие элементы с другими крышами. Во-первых, шатровая крыша – это “четырехскатная” крыша. Две из наклонных плоскостей являются треугольниками, а две – трапециями. Это создает нестандартное расположение стропил.
Разнообразие конструкций крыш
Обратите внимание, что кровельные балки зависят от формы крыши. Это означает, что две пары балок не всегда образуют треугольник в конструкции крыши. По этой причине давайте рассмотрим эту позицию подробнее.
Односкатная крыша
Это самый простой тип, в котором балки опираются на стены дома. Последние имеют разную высоту, и эта разница определяет угол наклона крыши. Следует отметить, что односкатные крыши ограничены только длиной пролета. Она, в свою очередь, может быть довольно длинной, т.е. превышать длину стропил. Поэтому стропила просто удлиняются, а фермы устанавливаются на стыке.
Скатная крыша
Здесь используется треугольная стропильная система. Хотя конструкция кажется простой, следует отметить, что она не всегда устанавливается по простой технологии. Например, на фотографии ниже показан монтаж стропильной системы крыши, в которой используется множество различных компонентов. Чем больше пролет крыши, тем сложнее конструкция.
Мансардная крыша
Классическая мансардная крыша относится к категории “ломаных” кровельных конструкций, поскольку состоит из нескольких балок, расположенных в разных плоскостях. На самом деле стропила образуют ломаную конфигурацию, которая создает крышу. Это означает, что с каждой стороны скат крыши образован системой из двух стропил: одно образует верхнюю плоскость ската, а другое – нижнюю. Поэтому при строительстве мансардной крыши сначала собирается каркас, на который затем укладывается и закрепляется стропильная система. Верхние балки собираются в тип скатной крыши, в которой используются либо прислоненные модификации стропил, либо висячие.
Чтобы понять, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже. Хорошо виден каркас конструкции, а также две пары стропил, состоящих из двух балок.
Шатровая крыша
В этой конструкции крыши система лаг полностью отличается от всех остальных. Хотя она имеет некоторые общие элементы с другими крышами. Во-первых, шатровая крыша – это “вальмовая” крыша. Две из наклонных плоскостей являются треугольниками, а две – трапециями. Это создает нестандартное расположение стропил.
Листовой металл широко используется в качестве практичного и эстетически привлекательного кровельного покрытия при устройстве скатных, шатровых, шатрово-конических или фальцевых крыш. Каркас под металлическую крышу возводится по стандартным правилам. Для расчета расстояния между стропилами необходимо учитывать нагрузку и угол наклона крыши. Металлическая черепица относительно легкая и поэтому может использоваться в качестве замены старой шиферной или глиняной черепицы. Нет необходимости усиливать стропила или изменять угол их установки.
Стропильная система мягкой кровли
К мягким кровлям относятся битумные и битумно-полимерные рулонные кровли, кровельные мембраны и мягкая черепица. Мягкие кровли относительно легкие и не требуют массивной конструкции крыши.
Минимальное расстояние между стропилами составляет 600 мм, а максимальное – 1500 мм. При выборе опоры для мягкой кровли необходимо учитывать угол наклона ската: чем меньше угол, тем меньше должно быть расстояние между опорами сплошной обрешетки. На выбор угла наклона также влияет толщина материала обшивки – чем толще листы фанеры или OSB, тем больше может быть угол наклона для поддержки стропил.
Кровля: расчет стропил
Радулин (асфальтовый войлок) укладывается на сплошную, равномерно расположенную обрешетку из плитных материалов. Это позволяет кровле успешно выдерживать ветровые и снеговые нагрузки. Обрешетка из ондулина опирается на стропила, расстояние между которыми должно составлять 600 – 1000 мм, в зависимости от угла наклона двускатной или односкатной крыши.
Стропила из ондулина изготавливаются из пиломатериалов размером 200×50 мм. При выборе расстояния между стропилами для конструкции крыши из ондулина стоит учитывать ширину изоляционного материала, чтобы облегчить его монтаж. Такой расчет позволяет снизить финансовые затраты на строительство крыши.
Крыша из сэндвич-панелей
Сэндвич-крыши обычно строятся на домах из сэндвич-панелей или зданиях ангарного типа. Особенностью сэндвича является его жесткость на изгиб, что позволяет обойтись без установки традиционных стропил. Небольшие пролеты от конька скатной крыши до верха стены (или расстояние между несущими конструкциями односкатной крыши) позволяют устанавливать сэндвич без дополнительных опор.
Если длина пролета превышает 4 метра, необходимо установить дополнительные обрешетки. Традиционная стропильная система часто используется для монтажа встроенной крыши на доме, но в этом случае стропила можно расположить дальше друг от друга – они поддерживают обрешетку. Расстояние между стропилами выбирается в зависимости от длины имеющегося материала обрешетки и длины несущих стен. Технические характеристики сэндвича позволяют кровле выдерживать большие транспортные нагрузки.
Поликарбонатные панели: Несущая конструкция
В последние годы поликарбонат широко используется в качестве кровельного материала. Прежде всего, поликарбонат востребован для строительства беседок, навесов и зимних садов. Обрешетка и стропильная система для поликарбоната может быть выполнена из дерева или металла.
Вес поликарбоната варьируется в зависимости от толщины листа. Рекомендуется делать сетку для поликарбоната с шагом 600-800 мм. Обрешетка (деревянная или металлическая) устанавливается на стропила, которые могут быть прямыми или изогнутыми. Как правило, зазор между стропилами для поликарбоната варьируется от 1500 до 2300 мм.Чтобы правильно рассчитать расстояние между стропилами необходимо учесть площадь остекления, размер и толщину листов, помнить, что поликарбонат устанавливается с зазорами для теплового расширения.
Читайте далее:
