Шаг стропил двускатной крыши под металлочерепицу

Монтаж стропильной системы под металлочерепицу для двускатной крыши и расчет шага стропил

Кровельная конструкция – один из главных ограждающих элементов здания, к качественным характеристикам которого предъявляются достаточно жёсткие требования.

Одним из наиболее распространенных материалов для обшивки крыши является металлическая черепица, которая изготавливается из тонких стальных, алюминиевых или медных листов.

Сверху элементы оснащаются полимерным покрытием, которое защищает металл от агрессивных внешних воздействий.

Внешне металлочерепица похожа на керамическую, однако она более прочная. Этот материал применяется для покрытия скатных кровель, уклон которых должен быть не меньше 14 градусов.

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.

Разновидности скатных крыш

В зависимости от количества наклонных плоскостей, кровельные конструкции можно разделить на:

• Односкатные. Имеют только одну наклонную поверхность. Используются для сооружения бесчердачной кровли малых зданий, а также для укрывания крылец, пристроек и хозпостроек.
• Двухскатные. Состоят из 2-х наклонных поверхностей, соединенных между собой в коньковом узле. Торцевые треугольные поверхности, образованные в результате стыка двух скатов, называются фронтонами.
• Шатровые. Такие конструкции имеет 4 скатные поверхности, имеющие треугольную форму (вальмы). Устройство такой кровли предполагает срезание фронтонов наклонной плоскостью по всей высоте.
• Полувальмовые. Имеет также 4 ската. Однако, в отличие от шатровой конструкции, фронтоны срезаются наклонной плоскостью только частично.
• Четырехщипцовые. Имеют 8 наклонных поверхностей.
• Крыши с мансардой. В этом случае пространство между стропильной системой и коробкой здания является дополнительным жилым помещением.
• Купольные. Устраиваются для зданий, имеющих круглую форму в поперечнике. Иногда встречается такая разновидность, как конусная крыша.
• В форме пирамиды. Устраиваются для квадратных зданий. Отличаются значительной высотой.

В частном домостроении чаще всего применяется вариант двухскатной кровли, так как он имеет ряд преимуществ. К ним можно отнести:

1. Практичность. Двухскатная кровля обладает значительным углом наклона, благодаря которому дождевая вода не скапливается на ее поверхности, а снеговая и ветровая нагрузка распределяются наиболее оптимально.
2. Простота устройства и эксплуатации. Сборка и стыковка двух скатных элементов производится значительно проще, чем у сложных кровельных конструкций. К тому же, ремонт такой крыши будет также несложным.
3. Эстетичность. Кровля с двухскатной конструкцией органично пишется в окружающую инфраструктуру.
4. Надежность (если монтаж осуществлен правильно).
5. Демократичная цена составляющих материалов.

Виды скатных крыш

ВАЖНО!

Двускатная крыша — стропильная система под металлочерепицу

Каркас из стропил под двухскатную крышу из металлочерепицы не имеет существенных отличий от конструкций с другими укрывающими кровельными материалами.

Но, ввиду того, что металлические тонкие листы имеют малый удельный вес, стропила будут испытывать меньшую постоянную нагрузку.

Это позволяет уменьшить значение их поперечного сечения, за счет чего удастся значительно сэкономить на покупке деревянных материалов.

Для кровли под металлочерепицу оптимальный угол наклона должен составлять не менее 14 градусов.

Для кровли с двумя скатными элементами применяются следующие варианты обустройства каркаса:

Наслонные стропила под металлочерепицу.

В этом случае 2 несущие стропильные ноги скрепляются между собой при помощи лежня (горизонтально) и стойки (вертикально). Лежень укладывается параллельно мауэрлатному элементу, принимая при этом на себя часть силовых воздействий. Стропильная система под металлочерепицу воспринимают на себя только изгибающие нагрузки, что значительно влияет на подбор расчетного поперечного сечения. Такая система может применяться для зданий с большими и малыми пролетами.

Виды стропил

Висячие стропила.

В отличие от наслонных систем, в таком варианте две стропильные ноги скрепляются между собой только в коньковом узле. При этом возникают существенные распирающие усилия на несущие элементы, что ограничивает применение висячих стропил только для зданий с пролетом не более 6 м. В некоторых случаях встречается установка дополнительного связующего элемента – затяжки, принимающего на себя часть распорных нагружений.

Они могут быть выполнены из дерева или метала, а также устанавливаться внизу (выполняют роль несущей балки) или вверху треугольной конструкции. Стоит учесть, что чем выше располагается затяжка, тем большие усилия она будет воспринимать.

Комбинированный вариант

Используется для создания оригинальной кровельной конструкции. Включает в себя элементы как висячей, так и наслонной системы.

Как рассчитать угол наклона стропил?

Для осуществления расчета угла наклона двухскатной крыши нужно знать несколько геометрических значений здания, а именно:

• Половина ширина пролета — L;
• Расстояние от несущей стены до конька крыши (или высота опорной стойки) – H.

Угол наклона стропил

Как рассчитать нагрузку?

Для осуществления правильного подбора деталей каркаса крыши необходимо рассчитать значения временной и постоянной нагрузки, действующих на ее конструктивные элементы.

Постоянная нагрузка включает в себя вес всех элементов кровельного пирога, а также масса самих несущих элементов и обрешетки.

В состав временных вариантов нагружения входят силовые воздействия от ветра, снегового покрова, дождевых масс, а также вес человека (для учета вариантов последующего ремонта).

Расчет постоянной нагрузки

Вес кровельного пирога.

Определяется путем сложения масс всех его элементов, а именно паро-, гидро- и теплоизоляции, а также кровельного настила из металлочерепицы. При этом вес одного погонного метра (можно найти в нормативной документации) умножаются на значение его длины.

Вес стропильной системы.

Определяется путем сложения весовых значений обрешетки, чернового настила, а также несущего каркаса. Масса каждого элемента рассчитывается по формуле:

Общая постоянная нагрузка= вес стропильной системы + вес кровельного пирога.

Расчет временного нагружения

Ветровая нагрузка

Расчет ведется в соответствии с нормативной документацией (СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» или Еврокод «Воздействия на конструкции» часть 1-4).

Для определения значения ветрового воздействия конструкцию крыши условно разделяют по высоте на несколько частей. Для каждой из них рассчитывается значение ветровой нагрузки. Для получения общего ветрового давления их необходимо суммировать.

Формула для расчета:

Где Wm – значение ветровой нагрузки;

Wo – нормативное значение давления ветра, определяемое по картам районирования;

k – коэффициент давления ветра (определяется в зависимости от высоты по нормативной документации);

с – аэродинамический коэффициент (для двухскатной крыши – 0,8).

Снеговая нагрузка

Определяется по формуле:

Где So – нормативное значение снеговой нагрузки, определяемое по карте районирования.

µ — коэффициент, который определяется в зависимости от угла наклона крыши:

• Для α≤30 град. — µ=1
• Для α≥60град. — µ=0
• Для 30≤α≤60 град. — µ=0,033×(60-α)

Районы снеговой нагрузки

Как выбрать брус и рассчитать шаг стропил под металлочерепицу?

Определение значения поперечного сечения бруса стропильного элемента производится в несколько этапов.

Расчет нагрузки, распределенной на каждом погонном метре конструкции:

Значение L рассчитывается следующим образом:

Длину ската крыши делят на предполагаемый шаг конструкций (для удобства чаще всего принимают равным 1). Затем к полученному значению прибавляется 1. Полученное значение отражает количество стропил, которые нужно установить на одну скатную поверхность крыши. На последнем этапе определяется значение осевого расстояния между стропильными элементами, путем деления длины ската кровли на количество стропил.

Расстояние между стропилами под металлочерепицу — стандартный шаг составляет 0,6-0,95 м.

Шаг стропил

Затем определяемся с максимальным рабочим участком стропильной ноги (Lmax). Переходим к расчёту поперечного сечения. Для этого находим его высоту по формуле:

Где b – ширина поперечного сечения,

r – значение нормативного сопротивления древесины к изгибающим нагрузкам (определяется по нормативной документации в зависимости от сорта древесины).

Для упрощения расчетов нужно пользоваться таблицей стандартизации стропильных элементов (ГОСТ 24454-80 «Пиломатериалы хвойных пород. Размеры»).

При несоблюдении неравенства необходимо увеличить значение геометрических характеристик сечения и повторить расчет.

В чем отличие стропильной системы для холодной и теплой кровли?

Главным отличием этих двух кровель является система опирания стропильных элементов. В случае устройства теплого чердака главным опорным элементом служит мауэрлат, а также опорная балочная система. В холодной кровле стропила устанавливаются непосредственно на несущие стены.

Монтаж стропил под металлочерепицу

Все монтажные работы по устройству кровли ведутся на достаточно большой высоте. Чтобы свести к минимуму риск падений, а также значительно упростить высотные работы, можно собрать каркас несущей стропильной системы на земле.

Для этого необходимо создать шаблон из досок, по которому и будет осуществляться дальнейшая сборка.

Он изготавливается в несколько этапов:

• Доски подымаются над стенами здания, выравниваются, а затем скрепляются при помощи гвоздя.
• Выравнивают угол наклона досок в соответствии с проектом, путем их опускания и подъема. Элементы фиксируются.
• В результате должна получиться конструкция, напоминающая по форме будущую стропильную систему, выполненную в соответствии с расчетными геометрическими размерами крыши.
• Шаблон опускается на землю, в соответствии с ним чистовые элементы фиксируются между собой. Более подробно на видео ниже.

Затем следует позаботиться об установке опорного элемента – мауэрлата. Как говорилось ранее, он укладывается на несущие стены в продольном направлении. Крепление производится при помощи шпилек (на армопоясе или кладке) или с помощью катанки (для зданий с небольшой кровельной высотой).

Следующим этапом будет создание конькового прогона, служащего опорной частью для всей конструкции двухскатной кровли. Он выполняется из бруса или отесанного бревна. В случае, если пролет здания не более 6 м, его опирание может осуществляться без дополнительных опорных элементов. В противном случае для монтажа нужно использовать строительные фермы.

Монтаж. Часть 1

После установки этих элементов можно осуществлять подъем и монтаж основного стропильного элемента, собранного по шаблону. Скрепление с мауэрлатом может осуществляться 2-мя способами:

Жестким соединением. Осуществляется при помощи уголков и брусов. Реже используются скрепление посредством запила на стропильных ногах, с последующей фиксацией гвоздями или скобами.

Особенности: помимо основного соединения необходимо осуществлять привязку стропил к стене при помощи анкеров или проволочной конструкции.

Скользящим. В его основе лежит создание шарнирного соединения. Его делают при помощи стыкования элементов с использованием запилов. Элементы соединяются металлической закладной деталью с отверстиями для болтов, или 2-мя гвоздями, которые нужно забивать под углом.

Осуществлять монтаж деревянных ферм нужно в определенной последовательности. Сначала устанавливаются крайние фермы, расположенные на торцах здания. Затем между ними натягивается шнур или веревка, с помощью которых проверяется вертикальность их установки. Далее под шнуром ведется дальнейшая установка стропильных конструкций в соответствии с заданным проектным шагом.

Монтаж. Часть 2

Создание кровли из металлочерепицы – довольно трудоемкий процесс, требующий определенных навыков и набитой руки. Поэтому для осуществления правильного монтажа нужно как минимум работать под наблюдением грамотного специалиста.

Полезное видео

Видео-инструкция самостоятельной установки стропильных ног:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Дачный эксперт

Оцените статью автора:

Правильный расчет шага стропил под металлочерепицу

Важно определить шаг стропил под металлочерепицу, расчет этого параметра довольно сложен. Именно от этого параметра зависит прочность кровли. Этому следует уделить особое внимания потому, что от прочности крепления металлочерепицы к стропилам определяется долговечность всей крыши и, соответственно, здания.

Устройство стропильной системы.

Люди отдают предпочтение металлочерепице, поскольку она является долговечным, практичным и надежным материалом для кровли.

Но не все понимают то, что черепица имеет большую массу — это требует усиления конструкции стропил. При этом правильно класть металлочерепицу могут далеко не все кровельщики, а прочность кладки напрямую зависит от прочности стропильной системы. Чтобы правильно покрыть дом, следует тщательно рассчитать стропила под металлочерепицу. Ниже будут приведены расчеты того, какой должен быть шаг стропил.

Как его рассчитать

Шаг стропил — это расстояние от одной ноги стропильной системы к другой ноге, по-другому он называется шаг стропильных ног. Его подбирают в зависимости от типа покрытия крыши. В среднем для всех материалов этот размер находиться в пределах 0,6 — 1,2 метра. Однако для конкретного (выбранного) материала необходимо произвести точные вычисления этого параметра.

Пример расчета шага стропил под металлочерепичное покрытие.

Для того, чтобы произвести расчет (шаг стропил под металлочерепицу и нужного количества материалов для ног стропильной системы), а также для подбора бруса для стропильных ног, следует воспользоваться следующей методикой подсчета:

1. Первым делом следует произвести измерение длины ската. Ее замеряют по карнизу кровли.
2. Далее, выбирается произвольно шаг стропил. Пределы шага для металлочерепицы находятся в пределах 0,6 — 1 метра. Например, изначально принимается шаг равный 0,8 метра.
3. Длину ската, измеренную ранее (пункт 1) следует разделить на выбранный шаг. Например, измеренная длина ската составляет 12 метров, соответственно 12/0,8 = 15.
4. Далее, к полученному частному следует прибавить единицу. Если число получилось не целое, то его следует округлить до большего целого (не по правилам округления, а всегда в большую сторону). Таким образом: 15+1 = 16. Это и будет необходимое количество стропильных ног.
5. Затем измеренную длину (пункт 1) делят на количество стропил, частное этой дроби и будет тем расстоянием между стропилами (ногами). Так, для выбранных в качестве примера значений, итоговая длина будет равна: 12/16 = 0,75 метра.

Этот расчет является общим практически для любого типа кровли, однако следует учесть некоторые моменты именно для металлической черепицы.

Для определения шага рекомендуется обратиться к профессиональным кровельщикам или архитектурному ателье, потому что при проведении самостоятельных расчетов можно допустить ряд ошибок. Впоследствии это может привести к обрушению крыши и другим негативным последствиям.

Конструктивные элементы для металлочерепицы

Пример зависимости шага обрешетки от марки профнастила.

Поскольку в последнее время именно этот кровельный материал стал одним из популярных, то следует привести некоторые правила и советы при работе с ним. Визуально этот материал похож на обычную керамическую черепицу, однако в отличие от нее он обладает рядом достоинств. Так монтаж подобного материала более простой и занимает меньше времени, чем монтаж обычной керамической черепицы. Другой его плюс — гораздо меньшая масса (разница примерно в 12 раз!).

Меньшая масса позволяет существенно упростить конструкцию стропильной системы, а также сэкономить на брусе — потребуются брусья гораздо меньшего сечения. Также по сравнению с керамикой, металлическая черепица позволяет увеличить интервал между ногами, уменьшить сечения бруса для ног и сечения используемых материалов для обрешетки.

Если такой тип покрытия монтируется на деревянный дом, то необходимо обязательно уложить мауэрлат, который должен быть прочным. При этом следует произвести тщательный и подробный расчет при выборе мауэрлата и стропильной системы. Это связано с тем, что после строительства невозможно усилить конструкцию (при необходимости).

После определения шага стропил, следует определить сечение бруса для них. Так, стропильная система под металлочерепицу определяется по таблице в зависимости от длины стропил и расстояния между ними. По этим показателям и подбирают сечение бруса. Для выбранных параметров это значение будет составлять 90х100 мм. Приведем другой пример: длина ската 25 метров, выбранный шаг стропильной системы — 0,8 метра. Предварительное количество ног в этом случае будет равно: 25/0,8 = 31,25.

Округляем полученное значение в большую сторону: 31,25 = 32. К полученному значению прибавляем 1: 32+1 = 33. Вычисляем точное расстояние между ногами: 25/33 = 0,757 = 0,76 метра. Полученный результат в 0,76 метра и является шагом для ног стропильной системы под металлическую черепицу.

Так, оптимальным для ног стропильной системы под металлочерепицу считается брус 50х150, при шаге от 0,65 до 1 метра. Далее, исходя из опыта работ с таким покрытием, оптимальная толщина утепляющего материала равна 0,15 метрам, что полностью обеспечит изоляцию кровли. Если есть желание повысить изоляционные свойства, то толщину увеличивают до 0,2 метров, чего более чем достаточно. При этом, на столько же следует увеличить и сечение бруса для ног — до 70х150. В самих стропилах следует предусмотреть (просверлить) отверстия под вентиляцию (диаметром около 8-10 мм).

Но самым важным отличием стропильной системы под металлочерепицу является установка опор. Если для обычного материала опора крепится не сбоку конькового бруса, а над ним. При этом на стыке бруса и коньковой балки образуется свободное пространство, где свободно циркулирует воздух. Это предотвращает появление конденсата и скапливания влаги. Это очень необходимо для металлического покрытия, поскольку предотвращает коррозию и порчу металла.

Чем укрепить стропильную систему

Первым и наиболее важным элементом крепления стропильной системы является затяжка стропил. Ее применяют в случаях, когда при строительстве применяются висячие стропила. В качестве элементов для затяжки применяют брус или бревна, которые крепят к основаниям ног. Такая технология снижает силы, которые распирают ноги в горизонтальной плоскости.

На некоторой высоте от основания ног следует сделать вторую затяжку. Она делается более массивной, поскольку призвана предотвращать изгиб ног у основания. Это существенно повышает прочность и долговечность кровли. Еще одним способом укрепить стропильную систему является монтаж кобылки. Фактически это доски, которые прибиваются к ногам (у основания) стропил для его продолжения. Сечение досок должно быть в 2 раза меньше, чем сечение бруса ног, однако на каждую ногу следует набить 2 доски. Длина одной кобылки должна быть около 1,1 метра. При этом 50% от длины крепится к ноге, а оставшаяся половина свешивается с нее.

Чтобы укрепить конструкцию крыши, мастера-кровельщики рекомендуют воспользоваться специальными уголками. Они позволяют тщательно зафиксировать все элементы конструкции, повышая при этом надежность крепления. Этим обеспечивается высокая несущая способность стропил. В качестве элементов крепления следует использовать длинные саморезы.

Чем обработать деревянные конструкции

Одним Из наиболее важных этапов строительства является обеспечение защиты деревянных несущих конструкций от различных негативных факторов. Первым их них является гниение (появление грибка) и насекомые. Для этого дерево вначале обрабатывается растворами, предотвращающими накапливания влаги в дереве («Аквастоп»), после чего дереву дают высохнуть. Далее обработка проводится специальными антисептическими растворами. При этом обработку следует производить в несколько слоев. Антисептики предотвратят появление короедов и других жучков, вредящих дереву.

Еще одним важным этапом является защита от возгорания. Для этого существуют специальные пропитки которые повышают сопротивляемость дерева огню. Так же, как и в предыдущем случае, рекомендуется обработать брусья и доски двойным слоем. Важно знать, что обрабатывать дерево следует до начала строительства крыши, чтобы дерево успело пропитаться и подсохнуть.

Шаг стропил двускатной крыши: зависимость шага стропил от материала кровли

Двускатная крыша является наиболее популярной конструкцией в частном домостроении. Стропильная система двускатной крыши должна обеспечить опорную площадку для монтажа кровли. Правильно рассчитанный шаг стропил двускатной крыши позволяет обеспечить прочность и устойчивость конструкции ко всем внешним нагрузкам, создать долговечное и надежное кровельное покрытие. В этой статье рассматриваются конструкционные особенности стропильной системы, порядок расчета и монтажа. Эта информация позволит правильно понять методику создания двускатной крыши, чтобы во время строительства не задавать работникам лишних вопросов.

Расстояние между стропилами для двухскатной крыши

Среди людей, занятых строительством частного или дачного дома, постоянно ведутся дискуссии о наиболее удачной конструкции крыши и количестве опорных элементов. Чтобы разобраться в этих мнениях и принять ту или иную сторону, необходимо рассмотреть общее устройство крыши.

Существует два типа конструкции стропил:

Висячие стропила применяются на относительно небольших домах с длиной опорных элементов не более 6 м. Конструкция состоит из ряда стропильных ферм, имеющих форму равнобедренного треугольника. Фермы устанавливаются на обвязку из бруса (мауэрлат), соединяются между собой планками обрешетки. Несущая способность висячих стропил относительно невелика, но простота конструкции, экономичность и высокая скорость монтажа являются их преимуществами. Вариантов реализации висячих стропил довольно много, что объясняется распространенностью небольших построек, не нуждающихся в сложной и массивной конструкции крыши.

Конструкция наслонной стропильной системы несколько сложнее. По периметру перекрытия верхнего этажа укладывается прочный брус – мауэрлат. По продольной центральной оси устанавливаются две (или больше) вертикальные стойки, высота которых определяет угол наклона скатов. Между стойками устанавливается коньковый прогон, который проходит по всей длине крыши и служит опорной линией для стропильных ног. Каждая из них имеет две точки опоры – внизу это мауэрлат, а вверху – коньковый прогон.

Для образования дополнительной поддержки, исключающей провисание опор, используются подкосы – наклонные планки, прикрепленные к стропильным ногам под углом, близким к прямому и упирающиеся в нижней части в центральный нижний брус – лежень.

Шаг лаг для крыши – это расстояние между двумя соседними стропилами. Он определяется количеством лаг, равномерно распределенных по длине продольной оси крыши. Основными опорными конструкциями для кровли являются стропила и обрешетка, образующие наклонные поверхности с заданной геометрией и площадью. Угол наклона определяет ветровую и снеговую нагрузки, причем, с возрастанием угла увеличивается ветровая, а с уменьшением – снеговая нагрузка на кровлю.

От чего зависит шаг расположения стропил

Рассмотрим факторы, определяющие шаг между стропилами двухскатной крыши, подробнее. Необходимо сразу учесть, что количество стропил определяет несущую способность. Уменьшение их числа усложняет монтаж утеплителя, способствует провисанию планок обрешетки и кровли, установленной на них.

В то же время, слишком частое размещение стропил также создает трудности при монтаже утеплителя. Его приходится подгонять по ширине, что создает отходы, т.е. непроизводительный расход материала. Поэтому часто критерием для определения шага стропил используют размер теплоизолятора. Например, многие виды минеральной ваты имеют ширину 60 см, что вполне подходит для большинства конструкций двускатных крыш.

Кроме того, шаг стропил напрямую зависит от их количества. Это расчетная величина, которая определяется исходя из несущей способности опорных элементов. Нагрузки, воздействующие на кровельное покрытие, а также вес самого покрытия имеют достаточно большие значения, поэтому для их принятия нужна устойчивая и прочная конструкция. Необходимо учитывать, что тип стропильной системы также имеет значение, поскольку наслонные стропила значительно тяжелее висячих, они образуют заметную нагрузку на стены и фундамент дома.

Ветровая и снеговая нагрузки – это внешние факторы, влияющие на конструкцию крыши. Вес снега в зимний период способен продавить или даже сломать крышу, если ее конструкция не рассчитана должным образом. В приложениях СНиП есть специальные данные о среднегодовом количестве снега в разных регионах. В некоторых из них на каждый квадратный метр приходится до полутонны снега.

Кроме снега, серьезные нагрузки создает ветер. При этом, если снеговая нагрузка статична, то ветровые воздействия внезапны и неравномерны. Ветер может подняться в любое время года, и зимой, и летом, что заставляет относиться к нему со всей серьезностью. При выборе угла наклона следует выяснить силу и направление преобладающих ветров в регионе, узнать о возможности ураганных порывов. В приложениях СНиП имеется .

Все эти факторы определяют параметры стропильной системы и расстояние между отдельными опорами.

Зависимость шага стропил от материала кровли

Существует большое количество видов кровельного покрытия. Большинство из них заметно устарели и мало используются в современном строительстве. Наиболее популярными на сегодняшний день считаются:

• Профлист.

• Профнастил.

• Металлочерепица.

Необходимо учесть, что профлист и профнастил представляют собой одну группу профилированного покрытия. Некоторые источники считают их разными наименованиями одного и того же материала, другие разделяют их по высоте волны. У профлиста высота волны больше, а профнастил несколько более плоский. Первый вид может использоваться не только как кровельное покрытие, но и в качестве материала для строительства заборов, ограждений, металлических гаражей и т.п.

Профнастил имеет меньшую волну и предназначен для укладки в качестве кровли. Оба материала имеют общую специфическую особенность – профилирование выполнено только в продольном направлении, что расширяет их возможности и позволяет делать кровлю для круглых крыш и навесов.

Шаг стропил двускатной крыши под профнастил выбирается с учетом этой особенности материала. Если величина будет слишком завышенной, появится возможность провисания кровли между стропилами. Кроме того, появится чрезмерная нагрузка на планки обрешетки, которые могут быть не готовы к ней. Важным параметром также становится площадь ската. Шаг стропил односкатной крыши под профнастил намного меньше, чем у двускатной кровли, поскольку длина опорных элементов и величина нагрузки у нее значительно возрастают и требуют повышенного количества опор.

Металлочерепица внешне напоминает полотно из натуральной керамической черепицы. По всем своим эксплуатационным качествам она очень похожа на профнастил или профлист, но в физическом отношении она имеет важную особенность – наличие не только продольных, но и поперечных волн. Это позволяет несколько увеличить шаг между стропилами двухскатной крыши под металлочерепицу, или руководствоваться при выборе размерами теплоизолятора.

При использовании шифера или ондулина шаг стропил принимают соответственно степени жесткости этих материалов. Как вариант, увеличивают плотность укладки обрешетки, или устанавливают сплошной вариант из толстой фанеры.

Методика вычисления расстояния между стропилами

Существует два варианта расчета:

• Инженерный расчет с использованием соответствующих формул и методик.

• Использование онлайн-калькуляторов, дающих ответ после внесения собственных исходных данных.

Первый способ годится только для профессионального проектировщика кровельных систем. Для неподготовленного человека выполнить подобные вычисления крайне сложно, поскольку нужны различные специфические данные, коэффициенты, табличные значения, которые сложно найти и надо правильно использовать. Расчеты, полученные с помощью онлайн-калькуляторов, также не рекомендуется применять для реального строительства, а использовать как вариант уточнения или проверки результатов расчета, выполненного специализированными организациями.

В видео можно увидеть, какой должен быть шаг стропил:

Заключение

В заключение необходимо напомнить, что все проектные и расчетные мероприятия должны быть выполнены подготовленными и специально обученными специалистами. Шаг стропил – это важная и ответственная величина, определяющая несущую способность крыши. Разрушения, вызванные неспособностью принимать существующие нагрузки, достаточно серьезны и способны поставить под вопрос возможность проживания в доме, поэтому необходимо максимально серьезно отнестись к решению этого вопроса.

Отправим материал на почту

Двускатная крыша: стропильная система под металлочерепицу

Металлочерепица – легкий, прочный, эффектный кровельный материал, идеально решающий задачи малоэтажного строительства. Ее стальная выносливость отлично сочетается с неоспоримыми технологическими плюсами. Укладка крупногабаритных листов производится в десятки раз быстрее в сравнении со штучными соперниками. Служит долго, не требует мощной основы.

Провести монтаж кровли и соорудить простой каркас для укладки можно своими руками. Затруднений в работе не будет, если знать, как устроена двускатная крыша – стропильная система под металлочерепицу и процесс укладки обязаны учитывать технические и технологические особенности покрытия.

Металлочерепица – кровля с «железным» характером

Металлическая черепица относится к классу продуктов прокатного производства. По сути, это старая знакомая листовая сталь, профилированная в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Образованные в результате профилирования продольные и поперечные волны придают листам схожесть с керамическим кровельным прототипом. Наружную сторону оснащают цветной полимерной пленкой, выполняющей защитную и декоративную функции.

Недостатки материала и способы их устранения

Возможность имитировать кровельную керамику не избавила материал от стандартных недостатков металла. Тонкие листы стремительно нагреваются под солнечными лучами и быстро прощаются с теплом при малейшем понижении окружающей температуры. Изоляции никакой: тепловые и звуковые волны запросто проникают через стальную кровлю внутрь и беспрепятственно выходят наружу. Перечень минусов веско дополняет способность собирать конденсат из-за разницы в теплотехнических качествах самого покрытия и контактирующих с ним элементов стропильного каркаса.

Низкие изоляционные показатели и конденсат – два «бича» металлической кровли. Избавиться от них можно, вооружившись сведениями о грамотном построении каркаса с правильно уложенным кровельным пирогом. Если устройство стропильной системы под металлочерепицу проведено в соответствии со всеми технологическими предписаниями, осложнения с укладкой материала и эксплуатацией сооружения не возникнут.

Для того чтобы традиционное поведение стальной кровли не беспокоило владельцев и не стало причиной преждевременного износа, необходимо правильно распределить слои кровельного пирога. Ответственность за распределение несет стропильная система, в списке обязанностей которой:

• Удержание составляющих кровельного пирога, укладывают которые сверху, снизу и между стропильными ногами.
• Формирование воздушных каналов, устраняющих конденсат, а зачастую и возможность его появления.
• Подготовка ряда выставленных в одной плоскости опор для устройства будущих скатов путем укладки профилированных листов.

Если образно сравнить кровельную систему с живым организмом, то скажем так: жить и нормально функционировать «пациент» будет только со здоровым опорным аппаратом. В нашем случае со стропильным каркасом. Методика борьбы с недостатками стального покрытия как раз и заключается в выборе и точном соблюдении безукоризненно подходящей схемы монтажа стропильной системы под последующую укладку металлочерепицы.

Типы стропильных систем под металлическую кровлю

Крыши с металлочерепичным покрытием водружаются над объектами постоянного и временного проживания. Интересно смотрятся покрытые металлической «чешуей» беседки, веранды, бани. В зависимости от назначения сооружения и условий его эксплуатации крыши с металлочерепицей устраивают с утеплителем или без него. Наличие теплоизоляции тесно связано со структурой стропильного каркаса:

• Для утепленных крыш сооружается система, включающая три изоляционных слоя и один или два вентиляционных контура.
• Для холодных крыш устраивают систему с одним изоляционным слоем и одним вентиляционным контуром.

Утепленные кровельные конструкции возводят, если планируют круглый год активно пользоваться чердаком. Стропильные каркасы теплых крыш рассчитывают так, чтобы плиты утеплителя располагались в пространстве между стропилинами. Аналоги без утеплителя водружают на небольшие дачки и строения, предназначенные для временного пребывания.

Кровля без теплоизоляции сооружается также в случае утепления чердачного перекрытия. Например, над баней или жилым домом с невысоким, явно не предназначенным для эксплуатации чердачным пространством разумнее уложить утеплитель между потолочными балками либо над ними.

В строительстве стропильных каркасов под укладку профилированных листов применяют металлопрокат и пиломатериалы. Металлические изделия ближе по свойствам к покрытию, но под задачи частного строительства больше подходит древесина. С ней проще работать самостоятельному хозяину, принявшему решение своими руками построить и покрыть крышу.

Из пиломатериала несложно самому изготовить все элементы каркаса, собрать и соединить их в стропильную систему. Дерево теплее и привлекательней по экологическим аспектам.

Преимущества двухскатной конструкции

Самым простым вариантом строительства стропильной системы для укладки металлочерепицы по праву признана конструкция с двумя скатами. Ее прямоугольные плоскости идеальны для укладки аналогичных по форме листов. Гораздо больше усилий с усердием потребует вальмовая или ломаная мансардная крыша. Многих хозяев удручает повышенный расход крупнолистового материала на кровельные сооружения с полноценными и укороченными вальмами, не радует сложность раскроя.

Производители утверждают, что оптимальной для укладки металлочерепицы будет конструкция с углом наклона скатов от 12 до 15º. Сооружения меньшей крутизны необходимо оснащать усиленным гидроизоляционным ковром. На крышах по-круче увеличивается количество крепежа и уменьшается шаг его установки. В обеих ситуациях бюджет на обустройство будет увеличен за счет приобретения дополнительных изоляционных материалов и метизных изделий.

В зависимости от размеров металлочерепицы и габаритов обустраиваемой конструкции листы укладываются в один, два или более ряда. В приоритете укладка в один ряд, потому что поперечные швы снижают параметры изоляции и потенциально опасны на предмет протечек. Наилучшей длиной листа для обустройства крыш частных домов производители считают 4-4,5 м. Среди предложений большинства поставщиков металлочерепицы есть весьма популярная услуга по нарезке листов в размер, что невероятно удобно для укладки на скаты с индивидуальными размерами. Длина листа равняется сумме длины ската и длины свеса, составляющей 0,4-0,6 м в зависимости от архитектурного решения.

Монтируется металлическая черепица на обрешетку, которая крепится в свою очередь к стропильной системе. Линии всех конструктивных деталей двухскатной крыши строго вертикальные и горизонтальные, что ощутимо облегчает процесс укладки профилированных листов, имеющих аналогичные края. Если стропильная системы построена без изъянов, то с установкой обрешетки и кровли проблем не возникнет.

Устройство стропильной системы

Выяснили, что стропильная система работает в паре с кровельным пирогом. Схема устройства стропильного каркаса напрямую связана с количеством «пирожных» слоев. Разберем наиболее сложный утепленный вариант конструкции и выясним, какие составляющие нам не понадобятся для сооружения холодной крыши.

Стропильная конструкция двухскатной крыши представляет собой ряд поочередно установленных пар стропильных ног, конструктивные особенности которых зависят от архитектурных данных обустраиваемой коробки. Изготовление и монтаж стропильной системы двухскатной крыши производится согласно правилам, которые регламентирует:

• Наслонная технология, требующая наличия двух конкретных опор для верха и низа каждой стропилиной ноги. Применяется, если у строения есть внутренняя несущая стена или вместо нее установлены достаточно мощные колонны. Использование наслонной методики допускается, если стойки под коньковый прогон можно установить на балки перекрытия с высокой несущей способностью или если перекрытие выполнено ж/б плитами.
• Висячая технология, требующая опоры только для низа стропильных ног. Верх элементов висячей стропильной системы попарно упирается друг в дружку. Применяется, если у коробки нет внутренней несущей стены и возможности установить опоры под коньковый прогон.

Рекомендованный производителями металлочерепицы шаг установки ног стропильной системы от 60 до 90см.

Вариант #1 – стропильный каркас для теплой крыши

Использование утеплителя заставляет прибегать к технологическим ухищрениям, благодаря которым важный для конструкции слой сможет сохранить изоляционные качества. А они неизбежно сократятся при намокании, т.к. появившаяся в теле материала вода будет способствовать прохождению тепловых волн.

Вода в теплоизоляции появляется в трех ситуация, это:

• Проникновение бытовых испарений, атакующих теплоизоляцию изнутри эксплуатируемого сооружения.
• Образование конденсата из-за разницы температур за пределами строения и на чердаке.
• Протечки, наблюдающиеся в период снеготаяния и обильного выпадения осадков, появившиеся в результате несоблюдения технологии и ошибок в работе.

Исключить перечисленные напасти просто обязан грамотно уложенный кровельный пирог, правильно распределенный и надежно зафиксированный стропильной системой. Кроме того в обязанности стропильной конструкции входит формирование вентиляционных каналов, по которым воздушные потоки омывают теплоизоляцию и внутреннюю поверхность металлической черепицы.

Созданные путем установки обрешетки и контробрешетки каналы-продухи создают условия для регулярного проветривания и выведения конденсата из пространства под кровлей, тем самым продлевая жизненный цикл самой кровли и деревянных деталей стропильной системы.

Если представить себе условный срез теплого кровельного пирога со стропильной системой изнутри отделанной уже конструкции, то последовательность слоев и вентиляционных каналов будет следующей:

• Вагонка, панели гипсокартона или подобный материал, применяемый для внутренней отделки чердачного пространства.
• Внутренняя обрешетка, предназначенная для фиксации пароизоляционного слоя к стропилам.
• Пароизоляция, препятствующая проникновению в утеплитель бытовых испарений.
• Стропила, между которыми укладывается утеплитель. Ширина стропильной ноги должна быть на 3-4см больше, чем толщина теплоизоляции. Иными словами, между верхней плоскостью, образованной соседними стропилинами, и наружной поверхностью утеплителя должен остаться указанный зазор для вентиляции. Если толщина утеплителя равна ширине стропилин, т.е. теплоизоляция лежит заподлицо с условной плоскостью ската, к стропильным ногам прибивают обрешетку из бруска со стороной 30 или 40мм. Она-то создаст требующийся зазор.
• Гидроизоляция, которую стелют либо на стропильные ноги, если в установке контробрешетки не было необходимости, либо на контробрешетку. Классической полиэтиленовой гидроизоляционной пленке запрещено контактировать с утеплителем, чтобы в теле его не появилась влага. Гидроизоляционным материалам класса полимерных диффузных мембран разрешается лежать непосредственно на утеплителе, потому что они способны пропускать наружу излишек влаги, не впуская ее внутрь. Поэтому при использовании полимерных мембран создавать вентиляционный канал между гидро- и теплоизоляцией не нужно.
• Наружная обрешетка, выполняющая одновременно три значимые функции. Она применяется для крепления гидроизоляции, для формирования очередной продухи между гидроизоляцией и металлическим покрытием и служит основой для установки листов металлочерепицы.
• Финишное покрытие.

В качестве гидроизоляции кровельных систем под металлочерепицу и профнастил нельзя использовать битумные разновидности рулонных материалов. При нагревании изоляция и кровля будут выделять вещества, разрушающие структуру друг друга.

Подытожим. Стандартный кровельный пирог утепленной крыши имеет три слоя и два вентиляционных контура, если в строительстве использовалась классическая гидроизоляция. В пироге с полимерной диффузной гидроизоляцией три слоя и один вентиляционный канал. Все составляющие крепятся к стропильной системе, которая обязана стойко держать вес материалов и снеговую нагрузку. Для отечественной средней полосы величина суммарной нагрузки составляет примерно 200 кг/м².

Чаще всего стропильные ноги под металлические кровли изготавливают из доски сечением 50×100 либо 50×150мм, если рекомендованный производителем материала шаг установки стропилин был соблюден. Если расстояния между стропильными ногами больше рекомендованного значения, сечение наружной обрешетки следует увеличить.

Вариант #2 – стропильная конструкция для холодной крыши

Схема кровельной конструкции без утепления выразительно подтверждает, что именно теплоизоляционного слоя в ней нет. А это значит, что необходимость в укладке всех видов защиты утеплителя от намокания тоже отпадает. Однако гидроизоляция все же нужна в качестве защиты деревянной стропильной системы на случай протечек. И вентиляцию между водоотталкивающим материалом и металлическим покрытиям тоже следует соорудить.

Разрез холодного кровельного пирога под металлочерепицу выглядит так:

• Стропильные ноги, сечение которых рассчитывается без учета веса утеплителя и сопутствующих компонентов.
• Гидроизоляционный слой, уложенный поверх стропильных ног.
• Обрешетка, предназначенная для обеспечения вентиляционного зазора, фиксации гидроизоляции и крепления листов металлической черепицы.

Обрешетка для обоих типов стропильных систем укладывается особым образом. Шаг ее установки определен расстоянием между соседними поперечными ступеньками металлочерепичного листа. Расстояние зависит от марки кровельного покрытия, в среднем составляет 300, 350 и 400мм.

У стартовой решетины размеры должны отличаться от последующих рядовых брусков. К примеру, если все рядовые решетины сделаны из бруска сечением 30×50мм, то для изготовления самого первого от линии карниза элемента нужно взять брусок 50×50мм. Расстояние между стартовым бруском и линией карниза всегда меньше шага между рядовыми решетинами. Так надо, чтобы первая поперечная ступенька листа точно легла на основу.

Видео-инструкция по монтажным работам

С процессом возведения стропильной системы и монтажа металлочерепицы наглядно ознакомит видео:

Разобранные «по полочкам» схемы устройства стропильных систем с утепленными и холодными кровельными пирогами представляют собой общее руководство к действию самостоятельного кровельщика. На деле конструкции модернизируются и адаптируются к реальным условиям конкретного объекта. Однако основой для собственной разработки они вполне могут послужить.

Смотрите также

• 
  П образный штакетник
• 
  Кондиционер ремонт автомобильный
• 
  Шифер или ондулин
• 
  Принцип плазменной резки металла
• 
  Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха
• 
  Цветы из металла своими руками шаблоны
• 
  Объем ванной 170 см в кубах
• 
  Отделка мраморной крошкой фасада
• 
  Как считается квартал в году
• 
  Флок ткань что это такое
• 
  Акт опрессовки отопления