Устройство стропил двухскатной крыши под металлочерепицу. Какое расстояние между стропилами, методика вычисления. Монтаж лестницы, переходного мостика, кровельного ограждения и снегозадержателя

Крыша, сделанная из металлочерепицы - это то покрытие, которое встречается чаще всего при постройке не только загородных домов, но и городских коттеджей. Металлочерепицу называют подделкой под глиняную черепицу, она очень популярна и имеет свои преимущества перед оригиналом. Главное, вес металлочерепицы намного меньше веса глиняной черепицы. Разница в весе очень значительна, она будет составлять примерно 30 кг всего лишь на 1 кв. м. За счет легкости кровельного покрытия могут быть снижены параметры стропильной системы, к примеру, шаг стропил под металлочерепицу.

Так как металлочерепица является достаточно легким материалом по сравнению с оригинальной (глиняной черепицей), то шаг стропил может быть снижен.

Помимо того, выполнение монтажа листовой металлочерепицы намного проще по технике, что, естественно, сокращает срок работы и экономит не только время, но и деньги. К тому же это упростит и облегчит поднятие черепицы на крышу, что, конечно же, немаловажно, так как требует определенных усилий.

Основой любой хорошо и качественно выполненной работы являются заранее сделанные тщательные расчеты.

В таком важном деле, как система покрытия крыши, ошибаться не стоит, и подходить к нему нужно ответственно.

Ошибка, один неправильный шаг или расчет грозят вам нарушением всего покрытия, обрушением основания или изменением формы стропильных ног. Чем точнее будут ваши расчеты, тем надежнее будет каркас, и тем спокойнее и увереннее вы будете себя чувствовать в доме с вами же созданной крышей.

Поэтому тщательно изучите все нюансы, на которые стоит обратить внимание при расчетах.

Для того чтобы замерить расстояние шага, нужно учесть все нагрузки, которые будут действовать на кровлю. К примеру, на территории России (ее средней полосы) ветровая и снеговая нагрузка на крышу равняется примерно 200 кг на 1 кв. м.

На севере и в ближайших к нему районах это число может увеличиваться почти в три раза. Естественно, от этих расчетов будет меняться шаг стропильной ноги, для того чтобы обеспечить надежность всей конструкции.

Под рассматриваемый материал должен быть длиной до 950 мм при расчетной нагрузке в 200 кг, это при обычном сечении 150*50 мм. Увеличивая толщину утеплителя, не забывайте увеличивать и сечение стропил. Специалисты при этом уточняют, что при обрешетке 50*30 см не стоит увеличивать шаг.

Система расчета стропильной кровли

1. С наибольшей точностью измерить длину ската по карнизу крыши.
2. Длина ската делится на длину выбранного шага (промежутка между стропильными ногами).
3. К результату добавляется единица, и полученное значение округляется в большую сторону. таким образом выясняется количество стропил, которые будут нужны только для одной стороны ската крыши под металлочерепицу.
4. Затем берется общая длина ската и делится на количество стропил, которое выяснили при помощи предыдущих расчетов. Число, которое получится, будет значением промежутка между стропилами. Именно эту цифру, точнее расстояние, и называют шагом стропил.

длина стропильного элементашаг установки стропил	3,0 (м)	4,0 (м)	5,0 (м)	6,0 (м)
60 (см)	40х150	50х150	50х175	50х200
90 (см)	50х150	50х200	75х175	75х200
110 (см)	75х125	75х175	75х200	100х200
140 (см)	75х150	75х200	75х200	100х200
175 (см)	75х150	75х200	100х200	100х250
215 (см)	100х150	100х200	100х250	100х250

Примечание. Сечения стропил указаны в миллиметрах.

Длина кровельного ската - 25,5 м.

Длина стропильного шага - 1 м.

28,5/1 = 28,5+1 = 29,5, теперь проводим округление: 29,5 = 30.

То есть именно 30 стропил вам понадобится для ската кровли.

28,5/30 = 0,95, то есть 95 см - расстояние шага.

Все расчеты должны производиться с учетом формы кровли, конструктивных особенностей каркаса, а также индивидуального для каждого района микроклимата. Расчет стропильной кровли производится еще на стадии проектирования.

Также специалисты советуют для улучшения вентиляции, когда будет выполняться монтаж, в стропилах около верхней кромки высверливать отверстия диаметром 10 мм.

Обязательные предосторожности

Для обеспечения долговечности и надежности стропильную конструкцию под металлочерепицу обязательно обрабатывают специальным раствором, делать это лучше заранее, для того чтобы обработать все места, поскольку некоторые из них будут недоступны после закрепления.

Чтобы в стропилах не завелись жуки-точильщики, которые со временем могут источить всю деревянную часть крыши, нужно произвести обязательную обработку антисептиком. Своевременность обработки избавит вас не только от насекомых, но и от плесени и грибка, которые могут разрушить стропила еще быстрее, чем жуки-точильщики.

Необходимость обработки стропил специальными средствами в качестве защиты от огня не вызывает сомнения. Выбрав любую подходящую по своим свойствам пропитку и обработав стропила, вы можете быть уверены, что намного повысите их сопротивляемость к огню.

Виды существующих конструкций

Для конструктивной жесткости стропильной конструкции она непременно должна состоять из треугольников, сопряженных друг с другом и не имеющих свободы. Стропильные конструкции делятся на два вида:

• висячие;
• наклонные.

Висячая стропильная конструкция представляет собой стропильные ноги в количестве двух штук, которые соединены в самом низу затяжкой. Именно затяжка не дает основаниям увеличить расстояние, то есть разъехаться.

Если пролеты размером превышают 8 м, то для уменьшения прогиба устанавливают стойку (бабку) с подкосами. При пролетах, длина которых менее 8 м, ставится дополнительная затяжка, которая врезается между вершиной стропил и нижней затяжкой.

Для нее нужно использовать бревно или горизонтальный брус, который крепится к основанию стропильных ног, что сокращает распирающие горизонтальные силы, действующие на стены постройки.

«Кобылка» - так называют продолжение стропильной ноги, крепящееся гвоздями к стропильной ноге. Ее можно изготовить из доски, которая по размерам будет в два раза меньше самой ноги.

Наслонная стропильная конструкция опирается средней частью и концами на опоры или стены здания и устанавливается только в тех случаях, когда пролеты не превышают 6 м.

Добавление бруса, который врезается горизонтально ниже конька между двумя стропилами, разрешает увеличивать расстояние между опорами до 8 м.

Если есть дополнительная опора, то ширина может быть увеличена до 12 м, а при наличии двух опор - до 16 м. В брусчатых зданиях или в рубленых деревянных стропильные ноги опираются на верхние венцы.

• В каменных зданиях - на брус опорный, в каркасных деревянных - на верхнюю обвязку. Размеры здания и наличие в нем внутренних опор (стены, колонны) диктуют, каким будет расположение стропил.

Некоторые особенности

Между стропильной конструкцией для металлочерепицы и другими конструкциями нет принципиальных различий. Основное отличие между ними в том, что верхняя опора устанавливается сверху конькового прогона, а не на коньковый брус.

Для металлической поверхности немаловажна циркуляция воздуха, которая и образуется в виде свободной зоны между состыкованными деревянными частями. Этим снижается риск образования под кровельным настилом конденсата.

Если монтаж дома подразумевает замену мауэрлата на верхнем бревенчатом венце, то производить расчет, выясняющий шаг стропил, нужно как можно более внимательно и перепроверять дважды.

Поскольку после будет невозможно сделать даже малейшие изменения, так как в венце делаются зарубки, которые увеличивают надежность крепления.

Стропила под металлочерепицу (их монтаж) выполняются с помощью специальных уголков, которые используются для фиксации элементов конструкции.

Использование таких уголков для крепления обеспечит высокую несущую способность и, помимо этого, даст вам возможность работать без специальных инструментов. В этом случае можно будет использовать для крепления уголков обычные гвозди и шурупы.

Зная особенности расчетов, расстояние и требуемый шаг, вы без труда сможете разобраться в тонкостях этого строительного процесса. Удачи!

Правильная установка обрешетки под металлочерепицу - залог качественного монтажа кровельного материала. Выделим основные моменты по выбору вида и шага обрешетки, а также расчету необходимого количества досок и их размеру в случае монтажа металлической кровли.

Контробрешетка - важный элемент кровельного "пирога"

Перед устройством обрешетки убедитесь, правильно ли выполнен кровельный "пирог". В частности, сделан ли вентиляционный зазор между гидроизоляционной пленкой и доской, на которую будет установлена металлочерепица. После укладки гидроизоляционной мембраны вдоль стропилы прибивается брусок размером 50х50 мм (контробрешетка или контр-рейка), при помощи которого будет происходить циркуляция воздуха под кровельным материалом. Шаг контробрешетки равен ширине пролета стропильной системы, обычно 700 - 800 мм.

Кровельный "пирог" для металлочерепицы

1. Стропила
2. Гидроизоляция (диффузионная мембрана)
3. Контробрешетка (брусок 50х50 мм)
4. Обрешетка под металлочерепицу
5. Металлочерепица
6. Пароизоляция
7. Стартовая доска обрешетки
8. Карнизная планка
9. Вентиляционная лента ПВХ или алюминиевая сетка
10. Капельник
11. Держатель желоба
12. Лобовая доска

Основным назначением контробрешетки является сохранение кровельного материала и деревянной конструкции крыши за счет "выветривания" излишнего конденсата, образовавшегося под металлочерепицей. Правило действительно как для холодной крыши, так и для мансардной.

Виды обрешетки

В качестве основания под металлочерепицу используется доска, размеры которой 25(30)х100 мм. Ее толщина не имеет принципиального значения (25 или 30 мм), поскольку вес металлической кровли не превышает 7 кг/м2. Материал также без труда выдержит снеговые нагрузки в зимний период эксплуатации. Главное - толщина каждой доски должна быть одинаковой или с незначительным отклонением в 2-3 мм. Это условие позволит в конечном итоге получить ровную плоскость ската.

Для металлочерепицы можно выделить три вида обрешетки: разреженная (или шаговая), сплошная и комбинированная . Первый тип самый распространенный, поскольку применяется на разных формах крыши с уклоном более 20 градусов. Расстояния между центрами досок в данном случае равно длине волны металлочерепицы.

Разреженная обрешетка

Для пологих конструкций (14-20°) используется сплошная обрешетка. Напомним, что минимально допустимый уклон крыши для металлочерепицы - 14 градусов. Обратите внимание, несмотря на название "сплошная", укладывать доски вплотную не рекомендуется: необходимо оставить технологичный зазор в 2-3 см.

Сплошная обрешетка

Комбинированная схема укладки для металлочерепицы включает в себя первые два вида. Шаговая выполняется на всей площади крыши кроме дополнительных узлов крыши: примыкание кровли к трубе или стене, ендовы. В этих местах крыши рекомендуется установить сплошную обрешетку.

Сплошная обрешетка: слева - узел ендовы, справа - примыкание металлочерепицы к трубе

Сплошную обрешетку также необходимо монтировать:

Шаг обрешетки для Монтеррей и других видов металлочерепицы

Для определения шага разреженной (не сплошной) обрешетки необходимо знать длину волны металлочерепицы. Для профиля Монтеррей расстояние между соседними досками будет равно 350 мм.

Шаг обрешетки рассчитывается от центра (оси) до центра доски. Шаг между стартовой и второй доской принято считать от нижнего края стартовой до центра второй.

Шаг обрешетки под металлочерепицу Монтеррей

Расстояние между стартовой доской обрешетки и второй доской равно 300 мм, в то время как последующий шаг обрешетки металлочерепицы Монтеррей равен 350 мм. Это связано с необходимостью выпуска кровли на 50 мм (см. изображение).

Вынос кровли относительно первой доски обрешетки для большинства видов металлической черепицы равен 5 см.

Приведем данные наиболее популярных видов профилированной кровли для определения шага доски под металлочерепицу:

Профили металлочерепицы	Шаг обрешетки, мм
	от низа 1-ой до центра 2-ой доски	от центра до центра последующих досок
Монтеррей	300	350
СуперМонтеррей	300	350
Макси	350	400
Каскад	300	350
МаксиКаскад	350	400
Classic	300	350
Kvinta (Kvinta plus)	300	350
Country (Квинта)	300	350
Quadro profi	300	350
Kamea (Камея)	300	350
Finnera	300	350
Adamante	300	350
Decorrey	300	350
Испанская Дюна	300	350
Андалузия	350	400
Джокер	350	400

Как видно, большинство профилей сводится к двум типам размеров между соседними досками: 350 и 400 мм, которые актуальны в том числе и для модульной металлочерепицы со скрытым креплением (например, Андалузия или Испанская Дюна).

Нельзя увеличивать промежуток между обрешеткой (например, делать расстояние через волну), т.к. возможна деформация кровельного профиля от снежной массы или других механических воздействий.

Схема обрешетки под металлочерепицу от производителей

При устройстве кровли очень важно иметь достоверную и авторитетную информацию по техническим моментам монтажа каждого элемента конструкции. Производители металлочерепицы, как правило, предлагают свою инструкцию с описанием правильного устройства своей продукции. Приведем примеры со схемами обрешетки наиболее известных брендов металлической кровли, представленной на отечественном рынке.

Стартовая обрешетка и установка торцевой планки от Grand Line

Обратите внимание, что для надежного крепления торцевой планки следует установить опорную доску выше уровня рядовой обрешетки. Ее высота должна быть примерно равна высоте профиля черепицы.

Аналогичные схемы предлагает Металл Профиль , особенно акцентируя внимание в своей инструкции на монтаж обрешетки в местах ендовы, кровельного ограждения и элементов снегозадержания. Во всех перечисленных случаях сплошная обрешетка обязательна.

Сплошная обрешетка в месте ендовы

Производственная и торговая компания Уникма в своей инструкции по установке металлического профиля обращает особое внимание на крепление кровельных саморезов при неправильной схеме обрешетки (см. изображение ниже).

Крепеж при сплошной обрешетке и обрешетке с неточным шагом

Таким образом можно сделать вывод, что сплошной настил под металлическую кровлю нежелателен. Также следует внимательно соблюдать расстояние между досками.

Средства для обработки деревянной конструкции крыши

Важным этапом перед монтажом стропильной системы и обрешетки является обработка деревянного сырья специальными средствами, придающими дополнительной стойкости отдельным узлам и крыши в целом. Важным моментом перед выбором антисептика является не только порода дерева, но и общие климатические условия месторасположения строительного объекта. Опытные строители знают, что в жарком климате дерево необходимо защитить от воспламенения, а во влажном - от воды.

К основным видам таких средств можно отнести:

• огнезащитные (антипирены);
• биозащитные;
• водоотталкивающие;
• защищающие от плесени и грибка;
• универсальные средства.

Одним из самых популярных и универсальных антисептических средств является "Сенеж" , который благодаря своим химическим свойствам глубоко проникает в слои древесины, защищая стропила и обрешетку от преждевременного гниения, вреда насекомых и других факторов, разрушающих дерево.

Деревянные элементы крыши можно обрабатывать, пропитывая поверхность обычной кисточкой. Более эффективным и распространенным способом обработки древесины является нанесение антисептика при помощи распылительных устройств механического или автоматического принципа действия.

Перед началом процесса обработки предварительно дерево необходимо очистить от мусора и просушить.

Для крепления доски обрешетки к контр-рейке чаще всего используются оцинкованные гвозди, реже - саморезы по дереву. Из гвоздей лучше использовать винтовой или ершеный тип. Оптимальная длина гвоздя - 70 мм.

Каждая доска в месте пересечения с контробрешеткой соединяется с ней двумя гвоздями в верхней и нижней части на расстоянии около 20 мм от края доски.

Крепление доски обрешетки под металлочерепицу

Если стандартной длины доски (обычно 6 метров) недостаточно, место стыка досок для наращивания обрешетки лучше предусмотреть по центру бруска контр-рейки (см. рисунок). Зная размеры досок, расстояние между ними, ширину и высоту ската крыши можно без труда рассчитать количество материала для обрешетки под кровлю из металлочерепицы.

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

Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему вся суть в том, чтобы подобрать оптимальный шаг стропил на для всех скатов, и вот этому умению мы вас сейчас научим.

От чего зависит шаг расположения стропил?

Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами:

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

И каждый из этих параметров нужно брать во внимание, о чем как раз эта статья.

Онлайн-калькуляторы vs. блокнот и карандаш

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

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

Декоративные стропила: 0% нагрузки

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

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

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

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

Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил

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

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

Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши

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

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

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

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

Второй момент: в российском регионе на стандартную крышу дома постоянно воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже вам нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то стороне крыши, чем на другой.

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

Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственное мировоззрение, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности согласно официальным данным:

Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Если крышу вы будете утеплять, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит утеплителя, а это 60, 80 см и 120 см.

Современные утеплители сегодня продают стандартной ширины, обычно по такому же стандартный шаг стропил. Если потом брать их и подгонять под уже существующие параметры, тогда будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.

Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала

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

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

Кроме того, если на стропиле будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этом месте нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.

Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия

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

Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы

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

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

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

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

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

Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога

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

Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия

Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. А как же сплошная обрешетка? В том-то и дело, что и она имеет свой вес:

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

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

Определение совокупности нагрузок на крышу в целом и стропило в отдельности

Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес стропильной системы, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Так вы все рассчитаете на неожиданные благоприятные условия, то есть заложить дополнительную 10%-ную процентную прочность.

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

Вам необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше. Все эти нагрузки определяются по техническим характеристикам материалов и СНиПам.

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

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

А вот на крыше с уклоном складов более 30 градусов какие стропила уже считается «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть на них воздействует не только равномерно распределенная нагрузка, которая вызывает изгиб стропил, но и усилия, которые уже действуют вдоль оси стропила. Говоря простым языком, здесь стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.

Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа пошла как по маслу!

Стропильная система является основой любой кровли и от ее конструкции напрямую зависит надежность всей крыши. Расчет стропил под металлочерепицу имеет некоторые особенности, связано это с тем, что материал довольно легкий. Выполнять монтаж металлочерепицы довольно просто, это экономит не только время на возведение кровли, но и деньги.

Перед монтажом стропильной системы необходимо тщательно провести все расчеты. Особое внимание следует уделить расчету нагрузки, в которую входят следующие параметры:

• вес кровельного материала;
• вес ендова и обрешетки;
• вес монтажников, выполняющих работу;

Ошибки, допущенные при расчетах могут привести к целому ряду негативных последствий:

• изменению и деформации стропильных ног;
• разрушению кровельного покрытия;
• деформации несущего основания.

Расчет конструкции кровли прежде всего требует правильного вычисления расстояния между стропилами - так называемого шага стропил. Методика расчета, представленная ниже позволит сделать это с высокой точностью.

Порядок действий для правильного расчета необходимого шага между стропилами такой:

• меряется длина ската, сделать это можно по карнизу крыши;
• полученную длину делят на среднее расстояние между стропилами, которое принимают от 600 мм до 1000 мм. Пример: получили длину ската 20 м, выбрали расстояние между стропил 800 мм, разделили 20 на 0,8, получили 25 штук;
• к полученному числу добавляется 1 и округляется в большую сторону в случае дробных результатов. В нашем примере: 25+1=26 стропил понадобится на одну сторону ската;
• теперь длину ската крыши опять делим на полученное ранее число стропил и получаем шаг стропил под металлочерепицу. В нашем примере: 20 делим на 26, получаем 0,77 м расстояние между стропилами.

Чаще всего для выполнения стропильной системы принимают шаг 60-95 см при сечении деревянного бруса 150 на 50 мм, при условии использования металлочерепицы в качестве кровельного материала.

Такая толщина бруса позволяет разместить внутри кровли слой утеплителя достаточной для хорошей теплоизоляции толщины. Некоторые методики рекомендуют использовать стропила толщиной 200 мм, что позволит значительно улучшить теплоизоляционные свойства кровли.

Для обеспечения необходимой вентиляции слоя утеплителя в верхних кромках стропил обычно высверливают 10 мм отверстия. Стропила под устанавливаются не сбоку на коньковый брус, а сверху, что позволяет получить свободный промежуток между ними.

Эта зона служит дополнительным вентиляционным каналом и снижает образование конденсата, что очень важно при организации металлической кровли.

Монтаж стропил принято выполнять на специальные металлические уголки с отверстиями, которые позволяют использовать при монтаже минимум инструмента, для крепежа нужен только шуруповерт с саморезами или молоток с гвоздями.

Виды конструкций

Конструктивная жесткость стропильной системы под металлочерепицу должна быть довольно высокой. Достичь хорошего результата можно путем применения конструкций в виде треугольников жестко закрепленных между собой. Существует 2 вида стропильных систем:

1. висячие;
2. наклонные.

Такая стропильная система представляет собой 2 ноги, которые соединяются внизу затяжкой. Благодаря этой затяжке ноги не разъезжаются. При наличии пролетов более 8 м прогиб стропил устраняют путем установки специальной стойки с подкосами, называемой «бабкой».

На пролетах до 8 м возможна установка дополнительной затяжки, монтируемой в промежутке между серединой и верхом стропил. Такую затяжку выполняют обычно из бревна или бруса, располагают ее горизонтально. Эта затяжка позволяет снизить воздействие на стены помещения распирающих горизонтальных сил.

Такая конструкция подразумевает опору стропилы средней частью и своими концами на стены здания или опоры. Обычно применяется при длине пролета не более 6 м. В случае усиления конструкции путем добавления бруса, монтируемого горизонтально между двумя стропилами, можно увеличить расстояние между опор до 8 м.

При наличии дополнительной опоры расстояние по ширине можно увеличить до 12 м, а при наличии двух опор - расстояние увеличивают до 16 м.

Учитывая тот факт, что чаще всего стропильная система под металлочерепицу выполняется из дерева, необходимо основательно подойти к вопросу защиты древесины от следующих факторов:

• воздействие насекомых и грибков. При несвоевременной обработке материала стропил возможно развитие в древесине жуков-точильщиков, которые могут довольно быстро нанести серьезный урон стропилам. Неправильный монтаж или отсутствие обработки могут привести к еще одному негативному воздействию- развитию грибков или плесени. Такое воздействие на древесину может иметь еще более серьезные последствия для древесины, чем воздействие насекомых;
• воздействие высоких температур. Речь идет о защите древесины от воспламенения и воздействия огня. Для этих целей применяют специальные огнезащитные пропитки, которые значительно усиливают сопротивляемость огню у древесины.

Система стропил должна обеспечить надежное основание для монтажа обрешетки, изоляционных слоев и кровельного покрытия. Соблюдение инструкции по выполнению расчетов и монтажу позволит получить отличные результаты и уверенность в надежности и долговечности кровли.