Каков шаг в зависимости от материала кровли
Ондулин
Если в качестве кровельного материала будет использоваться ондулин, то стропильная система сооружается из сосновых досок сечением 50 х 200 мм, а стропила должны располагаться на расстоянии не менее 60 см и не более 90 см друг от друга.
Сверху настилается обрешетка из бруса сечением 40 х 50 мм.
Металлочерепица
Кровля из металлочерепицы при строительстве загородных домов используется чаще всего.
Потому, что этот материал намного легче керамической или цементной черепицы.
Хотя по внешнему виду очень на нее похож.
Небольшой вес металлочерепицы дает возможность использовать при создании стропильной системы доски меньшего сечения, а для обрешетки использовать более тонкие бруски.
Снижение размеров элементов системы стропильных ног, в свою очередь, снижает нагрузку на стены здания и его фундамент.
При строительстве стропильной системы под металлочерепицу стропила монтируют с шагом 60 – 95 см.
Сечение материала составляет 50 х 150 мм.
По мнению экспертов, если в промежуток между стропилами поместить утеплитель, имеющий толщину 150 мм, то в чердачном помещении будут созданы наиболее комфортные условия для проживания.
Технология изготовления стропильной системы под металлочерепицу от технологии изготовления каркаса под другие кровельные материалы существенно не отличается.
Единственное ее отличие — это монтаж в верхней части.
Монтирование верхней опоры производят не на коньковый брус сбоку, а на коньковый прогон.
Наличие свободной зоны между стропилами позволяет воздуху полноценно циркулировать под настилом, что способствует предохранению от образования конденсата.
Керамическая черепица
Конструкция системы под керамическую черепицу имеет свои особенности.
Ведь для изготовления такого кровельного материала используют глину.
А это очень тяжелый материал.
Если сравнить металлочерепицу и черепицу керамическую, то последняя весит в 10 раз больше.
Соответственно, и стропильная система существенно отличается.
На 1 квадратный метр поверхности кровли приходится нагрузка в размере 40 — 60 кг в зависимости от производителя и марки изделия.
Стропила для такой каркасной системы изготавливают из древесины, которая прошла длительную сушку.
Такая древесина должна иметь влажность не больше 15%.
Используется брус, имеющий сечение 50 х 150 или 60 х 180 мм.
Так надежнее.
А расстояние между стропильными ногами может составлять 80 — 130 см.
Точно значение можно назвать, если известен угол наклона скатов.
Если угол наклона будет равен 15 градусов, то шаг стропил будет равняться 80 см.
А если угол наклона, например, будет составлять 75 градусов, то шаг может быть больше – 130 см.
Больше 130 см интервал между стропилами не делают.
Также при вычислении шага стропил учитывается их длина.
Чем больше дина, тем меньше расстояние между ними.
Чем короче стропильные ноги, тем больше можно делать расстояние.
Если угол наклона составляет 45 градусов, то кровельщик может безопасно по крыше передвигаться, если шаг стропил составляет 80 см.
Профнастил
При создании стропильной системы под профнастил минимальное расстояние между стропильными ногами составляет 60 см.
Максимальная величина – 90 см.
Если по каким-либо причинам шаг стропил составил больше 90 см, то возникает необходимость в установке поперечных досок большого сечения.
Сами стропильные ноги могут иметь сечение 50 х 100 или 50 х 150 мм.
Шифер
Несмотря на появление большого количества новых кровельных материалов, асбоцементный шифер остается одним из самых популярных.
Если на крышу планируется укладывать шифер, то стропила должны иметь сечение 50 х 100 либо 50 х 150 мм.
Расстояние между ними делают не меньше 60 и не больше 80 см.
Обрешетку изготавливают из бруса, имеющего сечение 50 х 50 мм или доски сечением 25 х 100 мм.
При устройстве любой строительной конструкции следует помнить, что существуют еще непредвиденные ситуации.
И, поэтому, при расчете сечений стропил и расстояния между ними необходимо предусматривать запас прочности.
Видео о монтаже стропильной системы.
Что еще почитать по теме?
Почему именно односкатная?
Вы наверняка заметили, как быстро односкатные крыши стали входить в российскую моду частного строительства. Стильные, лаконичные, необычные. Да, сегодня уже к недостаткам односкатных крыш нельзя отнести их малопривлекательный вид, как это было сравнительно недавно.
Дело в том, что многие столетия в России были традиционно строились только двускатные крыши, которые наиболее благоприятно переносили сильные ветра и большие скопления снега. А вот односкатные почти всегда красовались на постройках хозяйственного типа, как самый простой конструктивный вариант. И со временем отношение к этому минималистичному архитектурному варианту выработалось, как к «сарайному».
Но на самом деле односкатные крыши считаются за рубежом одними из самых стильных. И их куда легче и интереснее задействовать в необычные проекты: и сводить клином прямо в землю, и делать с разворотом, и размещать на них разные электросберегающие панели, и выполнять в сумасшедшем футуристическом спектре. Причем на фоне большинства стилей ландшафтного дизайна такие крыши выглядят вполне органично. Тем более что в природе еще можно встретить отвес или плоскую часть ландшафта, а вот в виде «домика», как у двускатных крыш – никогда.
А ведь односкатная крыша, при всей парусности профнастила, – самая безопасная в плане ветровой нагрузки. Особенно, если ее правильно расположить. Но все же вред от этой погодной стихии может быть, если вы еще и живете в ветреном районе. Почему? Сейчас объясним.
Дело в том, что ветер, кроме своих неустанных попыток сорвать крышу, еще и бросает на нее снег, дождевую воду и грязь. А в сильные бури дождевые капли умудряются не только падать, но практически летать в горизонтальном направлении. И, если вы при строительстве односкатной крыши с профнастилом не продумали никакой гидроизоляции, надеясь на стыки кровельных листов, дело плохо. Вода попросту под давлением воздуха попадет прямо под нахлест, а оттуда – в помещение. Ведь это только в тихий и безветренный дождик крыша без гидроизоляции – защита, а в бурю – настоящее решето.
Да и в обустройстве такая крыша радует своей простотой:
Вес изолирующих и утепляющих материалов
Расчет изолирующей прослойки зависит от того, как будет эксплуатироваться пространство под крышей – для жилой мансарды нужно максимально эффективное утепление, для неотапливаемого чердака это не принципиально, можно вообще обойтись без утепления. Однако гидроизоляция обязательна и в этом случае.
Соответственно, вес изолирующих материалов под кровлей можно либо не считать (вес мембраны или пленки равен 1…2,5 кг), либо четко рассчитывать по применяемым материалам.
Пример: при утеплении мансарды минеральной ватой толщиной 200 мм (плотность 190…220 кг/м.куб) квадратный метр такого изолирующего слоя будет весить примерно 40 кг. Добавляя обязательную паро- и гидроизоляцию, получаем примерно 45 кг/кв.м. Итого, для Подмосковья нагрузка на стропила для утепленной мансарды составит 175…285 кг/м.кв., а для Петропавловска-Камчатского – 495…565 кг/м.кв.
Особенности кровли
Односкатная крыша проста в установке, что обеспечило ей популярность при возведении загородных домов и построек технического назначения. Поскольку этот тип кровли восприимчив к тяжелым пластам снега, ее возведение при строительстве дома распространено в южных регионах с большим количеством солнечных дней в году. Если проект реализуется в областях с обильными осадками, угол наклона должен быть увеличен, а стропильная система отвечать повышенным нагрузкам.
Наклон односкатной крыши варьируется от 10° до 60°. При разработке проекта помимо снеговой нагрузки учитывается и ветровая, а также вид кровельного материала. Расчет плоской кровли производится исходя из высоты стен, на которые она опирается. Поверхность большой площади с малым углом уклона при обильных снегопадах потребует регулярной уборки. Кровельный материал, имеющий свойство деформироваться под весом тела человека, в этом случае не подойдет.
Итак, расчет угла наклона производится при учете нагрузок:
- постоянных (антенны, трубы дымоходов);
- переменных (порывы ветра, количество осадков).
Расчет угла наклона кровли производится при учете нагрузок Источник ko.decorexpro.com Простой пример: при сильных снегопадах на односкатную кровлю с углом наклона в 30° будет оказываться серьезное давление, 50-80 килограмм на 1 м², но увеличение угла до 45° приведет к тому, что пласт снега не будет удерживаться на поверхности за счет силы тяжести. Однако, односкатная крыша считается парусной, и при сильных порывах ветра велика вероятность, что ее сорвет
Вот почему так важно найти в этом вопросе золотую середину
Еще один нюанс – устойчивость стропильной системы. Случается так, что во время обильных снегопадов владельцу дома приходится лезть с лопатой на крышу для уборки. Толщина стропил односкатной крыши должна выдерживать одновременное сочетание неблагоприятных нагрузок.
Оптимальное и минимальное значение
Шаг является расчетной единицей.
То есть «на глазок» его выставлять не рекомендуется.
Ведь он зависит, прежде всего, от нагрузки на каркас крыши и сечения стропильных ног.
Можно взять для их сооружения толстую доску и интервал между ними сделать 120 см.
А зачем?
При таком расстоянии может начать прогибаться обрешетка.
Да и утеплитель как укладывать?
Ведь у большинства материалов ширина равняется 1 метр.
Вот и принимают при расчете примерный шаг в 1 метр.
Минимальное расстояние между стропильными ногами составляет 70 см.
А для получения оптимального значения под каждый материал необходимо выполнять расчет.
Фотоотчет со стройки: односкатная крыша на доме из газобетона
Построен дом в СПб. Проекта не было, была общая идея, которая представлена на фото. Дом из газобетона, финишная отделка — штукатурка, крыша — фальцевая выбрана исходя из дешевизны, надежности, простоты монтажа.
Идея дома под односкатной крышей
Начало монтажа односкатной крыши — укладка мауэрлата
Его сначала кладут на место (лежит на шпильках, придерживаемый помощниками), проходят вдоль, стуча молотком по тем местам, где стоят шпильки. В брусе отпечатываются места, где торчат шпильки. Теперь сверлят отверстия и просто насаживают его на шпильки.
Так как пролет получается большим, поставлены подпорки из бруса (150-150 мм), на которые уложен прогон, который будет поддерживать стропильные ноги.
Установка стоек и прогона
Ширина кровли получается 12 метров. Это с учетом выноса в 1,2 метра с лицевой стороны. Поэтому брусья мауэрлата и прогон «торчат» за пределы стен именно на такое расстояние.
Для обеспечения выноса кровли мауэрлат и прогон торчат ха пределы стены
Сначала были сомнения насчет такого большого выноса — крайний правый брус висит на 2,2 метра. Если этот вынос уменьшить, плохо будет стенам, да и внешний вид ухудшится. Потому все решено оставить как есть.
Способ крепления стропил
Далее пирог односкатной крыши для данного случая такой (со стороны чердака — на улицу): пароизоляция, каменная вата 200 мм, вентзазор (обрешетка, контр-обрешетка), влагоизоляция, кровельный материал. В данном случае это пурал темно-серого цвета.
Пример кровельного пирога для односкатной крыши (он вообще-то стандартный)
Утепление изнутри будем проводить потом, а пока поверх стропил укладываем гидро-ветро- защитную мембрану «Тайвек Солид»(паропроницаемая).
Укладываем гидроизоляционную ветрозащитную паропроницаемую мембрану
Обрешетка из доски 25*150 мм
Сначала сделана обрешетка из доски 25*150 мм с шагом в 150 мм. После укладки, походив по крыше, решено усилить обрешетку. Для этого между уже уложенными досками набиваем доски 100 мм ширины. Теперь между досками остается зазор в 25 мм.
Обрешетка односкатной крыши в результате
Далее на нижнем фронтоне набили крюки для монтажа водосточной системы. Набиты они неровно, так как из-за большой длинны фронтона решено сделать две приемные воронки на расстоянии 2,8 метра от края. Для обеспечения стока в две стороны и сделан такой рельеф.
Набили крюки для водосточной системы
Далее надо заносить куски металла (картины) длиной по 12 метров. Они не тяжелые, но гнуть их нельзя, потому «салазки» отпадают. Для подъема построен временный «мостик» соединяющий землю и крышу. По нему и поднимали листы.
Подъем листов по мостику
Установка кляммеров для фальцевой кровли
Укладка фальцевой кровли из пурала
После укладки кровельного материала остается подшивка свесов, а они ничем не отличается.
Кровлю надо довести «до ума» — подшить свесы, но, в основном, она уже готова
Ну, а на фото ниже то, что получилось после отделки. Очень современно, стильно и необычно.
Дом с односкатной крышей — отделка почти закончена
Расчет вальмовой крыши
Расчет стропильной системы вальмовой крыши выполняется с учетом таких предпосылок:
ветровая нагрузка в регионе. Чем она выше, тем более пологим должен быть скат, и тем прочнее вся конструкция. Для нивелирования сильного ветра центральные и диагональные стропила делаются более толстыми;
количество осадков. Наблюдается обратная зависимость. Чем выше число осадков – тем более крутым должен быть скат, чтобы снег и дождь не создавали давления на стропильную систему;
вид кровельного материала. Каждый тип кровельный материал выдвигает свои требования к обрешетке, а также имеет определенный вес. Эти факторы нужно учитывать еще на этапе проектирования;
необходимость утепления крыши. В этом случае шаг установки стропил рассчитывают с учетом ширины теплоизоляционного материала. Кроме того, расстояние между стропилами зависит от сорта и сечения древесины.
Таблица параметров расстояния между стропилами в зависимости от сечения бруса и сорта древесины
Расчет кровельного материала выполняется по формулам с учетом угла наклона крыши. Оптимальный уклон крыши для кровельных материалов разных видов приведен в таблице:
Таблица – угол наклона крыши в зависимости от кровельного материалаТаблица – угол наклона крыши в зависимости от типа покрытия
Наклон угла ската определяет заложение стропил. В свою очередь, заложение промежуточного стропила рассчитывается следующим образом:
- сначала на верхнюю обвязку торцевой стены наносится осевая линия;
- затем вычисляется половина толщины коньковой балки, и наносится линия размещения первого из числа центральных промежуточных стропил;
- далее совмещается конец замерной рейки и линия размещения размеченного выше центрального промежуточного стропила;
- на противоположный конец замерной рейки наносится линия внутреннего контура боковой стены;
- полученная точка является заложением промежуточного стропила.
Соотношение между длиной стропил и их заложение рассчитывается с помощью поправочного коэффициента, величина которого зависит от угла наклона ската кровли. Длина стропильной ноги определяется путем умножения заложения на коэффициент.
Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Формулы для расчета вальмовой крыши
| Высота конька | Чертеж для расчета высоты конька вальмовой крыши | |
| Длина конькового бруса | Длина дома минус его ширина | Чертеж для расчета длины конькового бруса вальмовой крыши |
| Длина центральных стропил (трапеции) | Формула для расчета длины центральных стропил | Теорема Пифагора |
| Длина рядовых стропил | Рассчитывается аналогично длине центральных стропил | |
| Удлинение стропила для формирования каркасного свеса | Чертеж для расчета насколько необходимо удлинить стропила для свеса | |
| Угол наклона рядовых стропил | Формула для расчета угла наклона рядовых стропил | Чертеж для расчета угла наклона рядовых (промежуточных) стропил |
| Длина диагональных вальмовых стропил | Формула для расчета длины диагональных стропил | Схема для расчета длины диагональных стропил вальмовой крыши |
| Нарожники (короткие стропила) | Первое короткое стропило | Чертеж для расчета 1-го короткого стропила вальмовой крыши |
| Второе короткое стропило | Схема для расчета 2-го короткого стропила вальмовой крыши | |
| Площадь вальмовой крыши | Формула для расчета площади вальмовой кровли | Чертеж для расчета площади вальмовой крыши |
Как рассчитать площадь вальмовой крыши?
Чтобы знать, сколько покупать кровельного материала, необходимо знать общую площадь кровли.
Для этого нужно всю крышу разбить на составляющие простые геометрические фигуры и сделать расчет для каждой из них.
Расчет площади вальмовой крыши – формулы
Расчет площади вальмовой кровли позволяет заранее определить не только затраты на приобретение кровельных материалов и монтаж, но и определить требования к материалам, а также необходимость обустройства и точную конфигурацию обрешетки.
Общий принцип расчетов стропильной конструкции
Основу конструкции крыши составляет деревянная стропильная система, служащая каркасом для монтажа покрытия из профлиста. Точный расчет расстояния между штангами должен выполняться тщательно, во избежание провисания покрытия, деформации профнастила, влекущих внеплановую замену. Шаг стропил под профнастил определяется толщиной металла, составляющего основу материала, типом полимерного покрытия.
Рассчитать расстояние помогут замеры длины ската крыши, соответствующие длине карниза. Дальнейшие математические действия производят по алгоритму:
- Длину ската крыши разделить на величину, равную расстоянию между штангами каркаса.
(Например: длина ската ─ 30 м, размер между штангами ─ 0,7 м. 30 : 0,7 = 42,8 ); - К полученной величине добавить 1 (42,8 1 = 43,8);
- Число округлить до большего (43,8 округляется до 44);
Для определения точной величины расстояния между балками, длину ската делят на полученное число (30 : 44 = 0,68 ). Штанги будут устанавливаться на расстоянии 0,68 м.
Таков общий принцип расчетов. Установка каркаса требует более точных, серьезных вычислений, учитывающих несущие параметры остова под покрытие из профилированного листа.
Общая схема расчета стропильного шага
Стропильная система – это несущая конструкция всей крыши. Она состоит из стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов.
Каждое стропило располагается на определенном расстоянии от следующего – это расстояние называется «стропильный шаг».
Именно от него зависят прочность кровельной конструкции, максимально допустимая нагрузка на квадратный метр и материалы, которые можно использовать для кровельных работ.
По ГОСТам минимальное допустимое значение стропильного шага составляет 60 см, среднее – превышает 1 м.
Для определения приблизительного шага можно воспользоваться следующей формулой: D/(D/m+1), где D – длина крыши от конька до конька, m – приблизительный стропильный шаг.
Все полученные результаты необходимо округлять до ближайшего большего целого. Очевидно, что такая формула служит исключительно для приблизительных расчетов.
Чтобы определить точный размер шага, необходимо принимать во внимание следующие факторы:
- собственный вес стропильной системы, т. е. материалов, из которых она изготовлена;
- вес материала, которым вы планируете крыть крышу;
- вес дополнительных утеплителей, уплотнителей, системы гидро- и пароизоляции;
- вес обрешетки;
- вес отделочных материалов чердака;
- климатические нагрузки (ветер, скопление снега).
Помимо вышеперечисленных нагрузок, кровля должна выдерживать вес, по меньшей мере, одного взрослого человека, чтобы в случае ремонта или установки антенны монтажник мог без опасений взобраться на крышу.
Если вы планируете установку дымоходной трубы, то ее местоположение необходимо изначально включить в расчеты, чтобы в будущем не потребовалось снимать часть кровли и устанавливать дополнительные точки опоры.
Выбор сечения стропил и их материала
Для Подмосковья, учитывая уже собранную нагрузку, применимы деревянные стропила. Они могут быть выполнены в виде бруса или оцилиндрованного бревна, сечение четко коррелирует с шагом стропил и длиной стропильной ноги.
Как видно из таблицы, даже при небольшой длине ската (до 3 м) и малом расстоянии между стропилами необходимо сечение не менее 80х100 мм. Собственный вес такого бруса (или бревна диаметром 100 мм) составит около 8 кг. Необходимо проверить, насколько собственный вес стропил увеличит общий вес кровельного пирога (а соответственно, нагрузку на стропила).
Пример расчета 1 (Подмосковье)
Для этого примем длину стены 6 м, длину ската 3 м и предварительно выберем шаг 1 м. Требуется 7 штук стропил весом 56 кг, общая площадь крыши составляет 18 кв.м. Итого для Подмосковья (берем нагрузку по максимуму)
18х312+7х8=5 672 кг (на всю крышу). Вспоминая формулы сопромата, применяем стандартный метод вычисления несущей способности балки (в данном случае стропила).
Допустимый момент сопротивления бруса с сечением bxh=8х10 (высота на ширину)
W = bh2/6=133 см.куб.
Балка с таким моментом может выдержать прогиб (R в формуле – модуль упругости древесины, для сосны второго сорта, которая обычно идет на конструкции, R=150 кгс/см.кв.)
M = WR=133х150=20 615 кг*см = 206 кг*м
С учетом длины пролета 3 м распределенная нагрузка на погонный метр балки
Q=8M/l2=8х206/32=183 кг/м.
Если шаг балок принят 1 м, то максимальная распределенная нагрузка на квадратный метр составляет, как уже было рассчитано выше, по максимуму 312 кг, что почти вдвое выше допустимого. Следовательно, данный шаг и/или сечение стропил не подходят.
Проводим повторную проверку, выбирая шаг стропил 600 мм. В этом случае максимальная допустимая нагрузка на погонный метр стропила будет
Q=183/0,6=305 кг/м.
Это уже гораздо ближе к требуемой нагрузке.
Но более рационально не уменьшать шаг стропил , а увеличить сечение бруса.
Если мы примем следующее по порядку сечение из предложенной выше таблицы (8х13 см), получим
W = bh2/6=225 см.куб.
M = WR=225х150=33 800 кг*см = 338 кг*м
Q=8M/l2=8х338/32=300 кг/м.
Уменьшая шаг стропил до 0,9 м, получаем допустимую распределенную нагрузку 300/0,9=33 кг/м, что вполне достаточно для заданных условий.
Пример расчета 2 (Петропавловск-Камчатский)
При тех же начальных условиях – длина стены 6 м, скат трехметровый, шаг 1 м – нагрузка на крышу составляет по максимуму 592 кг без учета веса стропил. Из приведенного выше примера расчета понятно, что для такой нагрузки надо либо серьезно увеличивать сечение балки, либо сокращать шаг. Оба варианта не рациональны, поскольку за счет веса балок увеличат нагрузку на несущие конструкции здания на 12…25%, что нежелательно.
Но можно заменить материал, приняв металлические стропила.
В этом случае обрешетка будет не сплошной (как предложено в примере сбора нагрузки), а разреженной, и также металлической. Соответственно, вес конструкции уменьшиться как минимум на 15…30 кг/кв.м., а несущая способность возрастет.
Посчитать несущую способность двутавра или швеллера сложнее, чем бруса с прямоугольным сечением, для этого необходимо использовать специальные формулы.
Для примера приведена форма расчета двутавровой балки в расчетной программе.
Используем формулы расчета из примера 1, заменив рассчитываемый момент сопротивления уже известным моментом для стальной балки. Имеем в виду, что модуль упругости стали (как на сжатие, так и на растяжение) составляет 21 000 кгс/см.куб.
Для двутавра №10
W = 39,7 см.куб.
M = WR=39,7х21 000 =833 700 кг*см = 8337 кг*м
Q=8M/l2=8х8337/32=7410 кг/м.
Полученное значение намного превышает величину предельной нагрузки на крышу. Соответственно, пролет здесь можно спокойно увеличивать до 2м – это не приведет к разрушению конструкции.
Крепление мауэрлата
Мауэрлат относится элементу кровли, который устанавливается на несущую стену или устанавливается между балками перекрытия. Мауэрлат является опорой стропильных ног и передает нагрузку от конструкции кровли на стены здания.
Для односкатной крыши мауэрлат изготавливается из брусьев, которые крепят анкерными болтами. При заливке стены необходимо заранее ввинтить анкера для монтажа мауэрлата. Перед укладкой брусьев необходимо уложить слой гидроизоляции.
Следует учесть, что мауэрлат может быть изготовлен из разных материалов, в зависимости от того, из чего сделаны стены. Так, для деревянной конструкции подходят анкерные болты, для пеноблоков — арматура, а для кирпичной стены — отожженная проволока.
Мауэрлат
