Допустимая длина стропил для односкатной крыши

Каким должно быть расстояние между стропилами односкатной крыши?

Стропила отвечают за надежность кровли, поэтому важно не только подобрать балки из качественных материалов, но и верно рассчитать шаг установки.

Если он будет слишком мал, то укладка кровельного пирога будет затруднительна.

А если шаг будет слишком большим, зимой крыша рухнет под тяжестью снега.

Принципы расчета стропильной системы

• кровельного пирога (гидроизоляция, утеплитель, обрешетка);
• кровельного материала;
• оборудования, которое постоянно находится на крыше (печная труба, антенна);
• снега в зимнее время года;
• ветровых нагрузок;
• человека с инструментами на случай необходимости ремонта.

Первые три пункта — постоянная нагрузка. Остальные — переменная. Для строительства нужно рассчитать пиковое значение, т.е. сумму постоянной и максимальной переменной нагрузки. Найти значение снеговой и ветровой нагрузки можно с помощью СНиП 2.01.07-85.

Выполняя расчет односкатной крыши, обычно придерживаются такой схемы:

1. длина будущего ската кровли делится на оптимальное числовое значение шага стропильных балок;
2. к вычисленной величине прибавляется 1, а результат округляется;
3. длина ската делится на округленный результат.

Расстояние не может быть предельно точным, поскольку нужно учитывать ряд дополнительных факторов, например, ширину утеплителя, нюансы монтажа обрешетки под разные типы кровельного материала и т.д.

От чего зависит шаг?

Шаг стропильной системы — это расстояние между балками, формирующими каркас крыши. Обычно значение варьируется от 70 см до 2 м. Конкретный шаг зависит от:

• выбранной конструкции (наслонная, висячая стропильная система);
• материала (бетон, дерево);
• сечение и длина балки;
• материал кровли;
• длина ската.

Могут повлиять и другие факторы. При самостоятельном строительстве рекомендуется воспользоваться калькулятором для точного расчета межстропильного расстояния или же готовым проектом односкатной крыши.

Основные критерии выбора шага

Существуют некоторые виды построек, где стропила несут не столько несущую, сколько декоративную функцию. Например, пергола — терраса для защиты от солнечного света. При ее строительстве не нужно рассчитывать нагрузку на крышу, поэтому расстояние между стропилами может быть любым. Главная задача стропильной системы беседки — эстетичный внешний вид.

При выборе и расчете несущей стропильной системы необходимо обратить внимание на разные факторы:

• длина фронтальной стены;
• переменные нагрузки;
• утепление;
• необходимость дополнительных затяжек;
• нагрузку на узлы;
• вес крыши;
• удобство монтажа.

Совокупность всех этих критериев поможет найти оптимальный вариант.

Зависимость от длины стены

Длина фронтальной стены измеряется, когда уже известно приблизительное значение шага стропил. Необходимо измерить стену со всеми выступами и откосами, так как они тоже входят в стропильную систему, и на них распределяется нагрузка.

Достаточно разделить длину стены на шаг, чтобы вычислить их количество. Для большей надежности рекомендуется добавить единицу к получившемуся значению.

Не обязательно устанавливать все стропила с одинаковым шагом. Можно сделать по углам расстояние немного больше. Но в таком случае увеличенные просветы дополнительно усиливаются сплошной обрешеткой.

Влияние снеговых и ветровых нагрузок

Односкатная крыша обычно имеет небольшой уклон, поэтому зимой снег приходится чистить вручную. Это значительно увеличивает максимальное воздействие на стропильные ноги. Поэтому в регионах со снежной зимой рекомендуется либо устанавливать стропильную систему с расстоянием 60-80 см, либо делать более крутой уклон.

С крыш, наклон которых более 45 градусов, снег скатывается без посторонней помощи, поэтому снеговая нагрузка не учитывается при строительстве.

Ветровые нагрузки для пологих крыш — еще один фактор выбора малого шага между стропилами. Однако при наклоне в 45 градусов и больше лучше подойдет шаг больше метра, так как это облегчит крышу и снизит вероятность срыва крыши ветром.

Посмотреть значения ветровых и снеговых нагрузок можно по карте в СНиП 2.01.07-85.

Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Размер утеплительного мата зависит от производителя и конкретного материала. Обычно используются следующие варианты ширины:

Классический и самый распространенный — мат шириной 1 м, поэтому для удобства шаг подбирается примерно такой же. Просветы между стропильными балками и утеплителем приводят к повышенным теплопотерям.

Качество и прочность пиломатериала

Стропила обычно производятся из сосны или ели разного сорта. Чем больше сечение бруса и лучше сорт древесины, тем большее расстояние между стропильными ногами возможно. Для сосны и ели можно воспользоваться стандартной таблицей “размеров”.

В случае использования пиломатериалов из деревьев других пород, необходимо рассчитывать нагрузку с учетом несущей способности бруса. Этот коэффициент часто указывается на самом брусе производителем.

Особенность ферм

Рекомендуется использовать минимальный шаг стропил (70 см), если нижняя часть фермы используется как балка перекрытия для потолка. В случае с наслонной системой учитывать расстояние между затяжками и балками перекрытия не требуется.

Влияние узлов

Стропильные узлы — наиболее уязвимая часть, на которую приходится большая часть нагрузок. Особенно в случае с крышей с длинным пролетом. В таких проектах рекомендуется использовать стальные стропила. В крышах созданных по стандартным проектам расстояние между стропильными узлами составляет около 1,5 м.

Вес стропильной системы и кровельного пирога

При расчете общего значения нагрузки обязательно учитывается вес кровельного пирога и стропильной системы. Это постоянные значения. Они зависят от типа кровельного материала. Для расчета нагрузки кровельного пирога рекомендуется брать значения у производителя кровельных материалов.

Удобство монтажа покрытия

На этапе строительства работать с маленьким расстоянием между стропилами неудобно. Особенно когда дело доходит до обрешетки и укладки профнастила или других материалов.

При самостоятельном строительстве рекомендуется попробовать сделать “предварительную” раскладку.

Это даст наглядное представление о том, будет ли удобно работать на высоте.

Определение совокупности нагрузок

Нагрузка на стропильную систему напрямую зависит от количества ног. Еще на этапе планирования необходимо рассчитать общую нагрузку (включая вес кровли и снежную).

Значение совокупной нагрузки нужно разделить на предполагаемое количество стропил. Если итоговое число получается большим, то рекомендуется уменьшить расстояние между балками (проверить можно по таблице характеристик, зная материал изготовления).

При увеличении количества стропильных ног, стоит включить их вес в совокупную нагрузку при пересчете.

Основные положения расчета

Для расчета шага стропил можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Также существует формула:

• N — распределение нагрузки на стропильную ногу;
• S — расстояние между стропилами;
• Q — суммарная нагрузка в кг/м².

Первично выбранное значение шага между стропилами корректируется в процессе по формуле:

• Ls — длина ската:
• S — шаг между стропилами.

При этом значение Ls/S+1 округляется в большую сторону.

Например, длина ската 30 м, выбранный шаг стропил — 1 м. После расчета по формуле 30/(30/1+1). Получаем точную длину шага — 97 см.

Оптимальное и минимальное значение

У каждого стройматериала, который используется для изготовления стропил и кровли, есть свое допустимое значение. Но минимальным шагом считается расстояние в 70 см. С более маленьким зазором нет смысла работать.

Оптимальным расстоянием считается 1 м. С таким значением легче высчитать количество балок, нагрузку и другие показатели. Кроме того обычно утеплитель продается полосами шириной в 1 м, поэтому его удобно закладывать между стропилами.

Параметры для ондулина и других материалов

Для каждого кровельного материала есть собственное оптимальное значения шага стропил. Придерживаться его не обязательно, так как лучше принимать решение по совокупности факторов.

Однако есть рекомендации по межстропильному расстоянию:

• для профнастила — от 60 до 90 см;
• для металлочерепицы — от 60 до 95 см;
• для керамической черепицы — от 80 до 120 см;
• для ондулина — от 60 до 90 см.

Почти во всех случаях рекомендуемое расстояние — меньше 1 м. Даже в случае с легкими кровельными материалами упор делается на надежность всей конструкции.

Заключение

Если по итогам расчетов расстояние между стропильными балками получается маленькое и с ним неудобно работать, есть альтернатива — установка дополнительных опорных конструкций. Благодаря им увеличивается максимальная нагрузка на крышу, а значит и шаг между стропильными ногами. Для всех расчетов можно использовать онлайн-калькуляторы. Однако самым простым выбором при строительстве односкатной крыши станет шаг стропил в 1 м.

Источник

Как рассчитать расстояние между стропилами односкатной крыши из профнастила, каков шаг укладки?

Шаг укладки стропил в каркасе односкатной кровли относится к ключевым факторам влияния на ее надежность и смету строительства.

Данный параметр напрямую зависит от условий эксплуатации крыши и определяется при проектировании системы в числе первых.

При планировании покрытия ската легким и достаточно жестким профнастилом он варьируется в пределах 0,6-1,2 м, но точное значение всегда обосновывается расчетом.

Стропильная система под профлист

Стропильный каркас односкатной крыши имеет простую конструкцию и усиливается дополнительными элементами лишь при чрезмерной ширине ската. В остальных случаях плоскость ската формируют стропильные ноги одинакового сечения, уложенные по бокам крыши и далее – с равномерным интервалом, определяемым расчетом. О том, как сделать стропила на односкатную крышу, читайте тут.

Эти же элементы выполняют функции основания под обрешетку и при необходимости удерживают изоляционные прослойки пирога.

Факторы влияния на шаг укладки

Основным ориентиром служит величина ожидаемых нагрузок. Чем они меньше, тем разряженней можно укладывать стропильные ноги и наоборот.

Учету подлежат как постоянные факторы влияния (собственный вес кровли), так и переменные и особые нагрузки (атмосферные воздействия, вес людей при необходимости перемещения по скату, сейсмическая активность, риски ураганов). Помимо нагрузок, на шаг стропильных ног оказывает влияние:

• Уклон ската крыши, определяющий степень воздействия на стропильную систему и парусность односкатной кровли.
• Тип и размеры утеплителя (при наличии). Данный критерий не является определяющим, при необходимости плиты утеплителя подрезаются или укладываются со смещением.

Но при совпадении или кратной величине размеров плит и межстропильного расстояния работы по утеплению кровли упрощаются и обходятся дешевле.

Рекомендации производителей кровельных материалов (в случае с профнастилом – с учетом марки жесткости листа).

Потребность в размещении проходных элементов. Особое внимание уделяется дымоходам, по нормам отступающих от деревянных стропильных конструкций как минимум на 40 см.

Длина и сечение самой ноги (взаимосвязь отражена в таблице ниже), порода и качество используемых пиломатериалов.

Другие конструктивные особенности. Примером влияния служат системы односкатных крыш, собранные из треугольных ферм.

В отличие от обычных наслонных ног, укладываемым с шагом оптимальным по нагрузке, весу пирога и стоимости, при их расчете учитывается потребность в удержании перекрытия, зачастую приводящая к сокращению расстояния до 60—70 см.

Больше о том, каким должно быть расстояние между стропилами односкатной крыши, мы рассказывали в отдельной статье.

Определение совокупности нагрузок

При определении и расчете нагрузок основным ориентиром служит СНиП 2.01.85, справочные климатические карты и технические характеристики используемых материалов, указанные производителем. В случае односкатной крыши обязательно суммируются:

Общий вес кровельного пирога, рассчитываемый после получения точной площади ската и выборе типа утеплителя и других материалов. Вес стропильной конструкции рассчитывается по приблизительному плану.

В среднем нагрузка от наслонных стропильных ног составляет 5-10 кг/м², сложных ферм – 10-15. Полученное значение умножается на коэффициент запаса по прочности (как минимум на 1,1).
Снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, зависящий от уклона кровли.

При уклоне свыше 45° данный параметр не учитывается, в остальных случаях общую снеговую нагрузку также умножают на 10%.
Ветровая нагрузка, определяемая исходя из региона проживания и условий на участке по климатическим картам.

При строительстве домов с односкатными крышами влияние ветра учитывается при составлении проекта, а именно – при выборе стороны более высокой несущей стены.

При правильном подходе она противостоит сильным постоянным потокам, что позволяет снизить влияние ветровой нагрузки на скат и стропильную конструкцию.

Другие особые нагрузки (при наличии). Так, при необходимости перемещения людей по поверхности ската величина нагрузок увеличивается на 175 кг/м² как минимум.

Полученная сумма делится на площадь ската для нахождения нагрузки на 1 м² или на ориентировочное число стропил. Последняя величина используется при проверке соответствия сечения ноги ожидаемым нагрузкам. При сомнениях в надежности число или сечение стропил увеличивается.

Основные положения расчета

Простейший алгоритм включает:

• Определение длины ската кровли.
• Выбор ориентировочного шага ног с учетом перечисленных выше требований и деление длины крыши на эту величину.
• Добавления еще одного (крайнего) стропила и округление полученного значения в большую сторону.
• Уточнение расстояния между стропильными ногами (повторное деление длины ската).

Общих правил немного: число опор всегда округлятся до целого, по возможности большего числа, а сами элементы укладываются с равномерным шагом. Исключение делают лишь для конструкций с крутым уклоном, переносящих львиную долю нагрузок на стены.

Каркасы таких крыш могут быть более разряженными, но требования к армопоясу и мауэрлату у них ужесточаются.

Требование к равномерности шага не всегда соблюдается при заложении утепленных односкатных кровель.

В частности, иногда выгоднее подогнать шаг под размеры утеплителя и добавить стропилину с любого торцового края, чем кроить теплоизоляционный материал или укладывать его с зазорами.

Также каркас может усиливаться дополнительной доской или брусом в местах размещения лестниц или аналогичных нагружаемых участках.

Приведенный алгоритм не учитывает сечение самих стропильных ног, но этот параметр корректируется за счет увеличения результата в большую сторону. В целом он используется при составлении ориентировочной схемы расположения стропил и расчета веса всей системы. В ходе строительства длина ската и межстропильный шаг обязательно уточняются.

Оптимальное и минимальное значение

При покрытии односкатных крыш профнастилом рекомендуемый производителями шаг варьируется в пределах 60-90 см, при уклоне более 45° и исключении влияния снеговой нагрузки его разрешают поднимать до 120-140 см.

Соответственно, при повышенных нагрузках и малом уклоне шаг сокращают до минимума в 60 см, а оптимальное по смете значение варьируется в пределах 80-90 см. В домах с односкатными утепленными крышами этот параметр подбирается одновременно с выбором размеров плит минваты или пенополистирола.

Важно! Cокращать шаг меньше 60 см при покрытии односкатных конструкций профлистом нет смысла.

При повышенных снеговых нагрузках и необходимости перемещения по поверхности кровли застройщики рекомендуют усиливать обрешетку, при высоких рисках срыва ската ветром – удваивать стропила. Подробно о том, как делается набивка обрешетки на односкатную крышу под профнастил, читайте здесь.

Не менее важное значение на оптимальный шаг оказывает назначение постройки. В жилых домах рекомендуемый диапазон варьируется в пределах 60-100 см при условии достаточного сечения ног и использования качественных пиломатериалах. При заложении временных и декоративных построек интервал можно смело увеличивать до 1,2-1,4 м и более.

Как высчитывается?

В качестве примера приведен расчет шага и расстояния между стропилами односкатной крыши с длиной в 7 м. Выбранный ориентировочный шаг укладки стропил для него составляет 65 см.

• Общее число ног находится так: 7/0,65=10,76+1=11,76≈12 ног.
• Расстояние между элементами составляет: 7/12=58 см.

Схожий алгоритм расчета используются кровельными онлайн-калькуляторами, позволяющими подобрать расстояние и шаг с высокой точностью. Эти же приложения помогают выбрать или проверить оптимальный шаг стропил в соответствии с выбранным уклоном крыши и климатическими условиями в регионе (каким должен быть уклон односкатной крыши из профнастила?).

Заключение

Подводя итог стоит отметить, что незначительное отклонение шага укладки стропил в большую сторону для односкатных конструкций не считается критичным, в отличие от интервала обрешетки. Последняя обязательно учащается при риске чрезмерного давления снежного покрова, малом уклоне ската или сомнении в марке профнастила.

В остальных случаях легкий вес материала позволяет сокращать число стропильных ног до минимально допустимого. Приемлемые требования выдвигаются и к сечению стропил – в большинстве случаев ноги в таких конструкциях набиваются из доски 50×100 мм.

Источник