Расстояние между стропилами: учимся правильно подбирать

Проектная разработка односкатной или двухскатной кровли начинается с подбора типа системы стропил, угла наклона скатов (высоты кровли) и материалов для строительства системы. Расчет расстояния между стропильными ногами создается с учитыванием нагрузок, какие будет испытывать кровля во время эксплуатации. В число постоянных нагрузок входит:

• вес материалов, из каких сделана система стропил;
• вес покрытия для кровли;
• вес материалов кровельного пирога (гидрозащита, пароизоляция, материал для утепления);
• вес компонентов облицовки жилищного чердака или мансарды.

Кроме многократных нагрузок кровля испытует и не постоянные, к каким относятся:

• ветровая нагрузка;
• вес снежного покрова;
• человеческий вес при обслужевании и ремонте крыши.

Чтоб правильно высчитать шаг установки, нужно учитывать присутствие утепления кровли, сечение компонентов системы, вид обрешётки и кровельного материала. Расчет создается на основе СНиП 2.01.85 «Нагрузки и влияния».

Под шагом имеется в виду расстояние между стропилинами одного ската. Создавая расчет односкатной, щипцовой или трудной кровли, в большинстве случаев держатся следущей схемы:

• измеряется длина грядущего ската крыши;
• полученное значение разделяется на идеальное числовое значение шага стропилин;
• к получившейся величине добавляется единица, эффект округляется;
• длина ската крыши разделяется на округленный эффект.

Итоговый эффект позволит найти, через какое расстояние следует ставить стропильные ноги. Определение шага не может быть предельно конкретным, потому что требуется предусматривать большой ряд добавочных моментов, включая ширину утеплителя, специфики монтажных работ обрешетки под разные варианты материала для кровельных работ. Если проектируется кровля с дымоотводом, шаг можно откорректировать с учитыванием его месторасположения, чтоб не понадобилось в будущем убирать часть стропилины и ставить опорную систему, данную, как специализированная система стропил.

Расстояние между стропилинами под шифер

Шифер – классический материал для кровли. К его плюсам относятся такие свойства, как стойкость к воздействиям внешней среды (исключая механичные) и низкая цена. Шифер дает возможность создать покрытие для кровли, ремонт какого можно свести к замене индивидуальных элементов. Шифер имеет огромный вес и просит монтажа достаточно сильной системы стропил. Расчет расстояния, на каком нужно ставить стропилины под шифер, ведется с учитыванием сечения бруска для производства стропильных ног.

прекрасным решением – монтаж конструкции под шифер, в какой зазор между стропилинами обязан быть не меньше 800 мм. Чтоб система под шифер держала не только вес материала, но и высокие внешние нагрузки, каркасная рама создается из бруска или дощечки сечением не меньше 30 мм. Создавая расчет системы стропил под шифер, следует читывать, что этот материал имеет довольно большие противопоказания по подбору угла наклона скатов.

Расчет шага между стропилами

Промежуток между стропильными ногами принято называть шагом стропил или шагом стропильных ног.

Обычно в конструкции крыши это расстояние не должно быть больше одного метра, допустимый минимум – 60 сантиметров.

Чтобы для заданной длины крыши произвести расчет необходимого количества стропил, соответственно, определить шаг стропил, действовать надо следующим образом:

1. По карнизу крыши измеряется длина ската.
2. Полученное значение делится на единицу измерения, в данном случае на выбранный шаг стропил. Например, при шаге стропил в 1 метр длина делится на 1, если шаг – 80 см, то на 0,8 и т.д.
3. На следующем этапе расчетов к полученному результату добавляется единица, затем это значение округляют в большую сторону. Так выясняется нужное количество стропил, которые предполагается установить на один скат крыши.
4. Общую длину ската потребуется разделить на полученное количество стропил – в результате получаем значение межосевого промежутка между стропилами, которое и называют шагом стропил.

Таблица расчета длины стропил, шага между ними и сечения бруса

Например, при длине кровельного ската 27,5 м и стропильного шага длиной 1 м вычисление будет таким:

27,5м / 1м = 1 + 27,5 = 28,5

Далее полученный итог округляют до ближайшего целого числа в большую сторону:

Соответственно, 29 стропил понадобится для ската кровли.

Итак, 95 см – это и есть промежуток между осями стропил, устанавливаемых на скате крыши.

Однако в общей методике расчетов не учитываются особенности определенных материалов для кровли.

Наиболее часто встречающиеся виды покрытий можно рассмотреть подробно – как, согласно рекомендациям профессионалов, следует подбирать шаг стропил при сооружении стропильной системы в зависимости от выбранной разновидности кровельного материала.

Шаг стропил под покрытие из металлочерепицы

При постройке загородных домов наиболее частым материалом для кровли становится металлочерепица.

Кровля из металлочерепицы внешне выглядит как настил из глиняной черепицы, но в сравнении с глиняным покрытием обладает множественными преимуществами .

• что касается выполнения монтажа, листовая металлическая черепица намного более технологична, и время, затрачиваемое на сооружение кровли, при этом значительно сокращается.
• такой кровельный материал по весу намного легче, чем черепица из натуральной глины: различие в массе 1 кв.м. составит около 35 кг – в зависимости от толщины натуральной черепицы.

При таком снижении веса настила кровли возможно существенно снизить требования ко многим параметрам, когда рассчитывается стропильная система под металлочерепицу. Например, можно увеличить шаг установки стропил, уменьшить их толщину, снизить показатель сечения брусков обрешетки под металлочерепицу.

Оптимальный шаг и сечение стропил под металлочерепицу

Для покрытия крыши металлочерепицей промежуток между стропильными ногами определяют в районе 60-95 см при сечении конструктивного элемента 150 на 50 мм.

По утверждениям специалистов, для размещаемого между стропилами утеплителя будет вполне достаточно толщины в 15 см, и этой толщины хватит для хорошей теплоизоляции кровли. Но для надежности лучше выбрать утеплитель толщиной 20 см. При этом показателе и сечение стропильной ноги также увеличивается до 20 см.

Для улучшения вентиляции пространства, которое предназначено для заполнения утеплителем, при выполнении монтажа стропил, в них (стропилах) просверливают ряд отверстий диаметром 10 мм около верхней кромки.

В общих же чертах стропильная конструкция для металлочерепицы принципиально ничем не отличается от любой другой. Единственная, пожалуй, особенность ее в том, что верхняя опора стропил устраивается не на коньковый брус, то есть сбоку, а на коньковый прогон – сверху.

Между состыкованными деревянными частями наверху получается свободная зона, благодаря которой обеспечивается циркуляция воздуха, что позволяет снизить риск образования конденсата под кровельным настилом – это немаловажно для металлической поверхности материала.

При монтаже кровли деревянного дома, при котором предусматривается замена мауэрлата верхним бревенчатым венцом, неверно произведенный расчет шага стропил сделает практически невозможными какие-либо изменения, поскольку в венце обычно выполняются врубки с целью увеличения надежности крепления.

Элементы укрепления системы стропил

Расположение затяжки в стропильной системе

Такой элемент крепления, как затяжка стропил, используют, когда кровля возводится с применением висячих стропильных элементов.

Для затяжки стропил используется горизонтальный брус или бревно, прикрепляемое к основанию стропильных ног – это позволяет существенно сократить горизонтальные распирающие силы, которые действуют на стены постройки.

Выше основания стропил также может быть устроена затяжка, но при таком способе она устраивается несколько более мощной, что благотворно сказывается впоследствии на долговечности кровли.

Кобылка – это продолжение стропильной ноги, которое прикрепляется к ноге обычными гвоздями. Кобылка стропила изготавливается из доски высотой и толщиной вполовину меньшей, чем стропильная нога. При этом длина ее примерно 1-1,2 метра, из которых одна половина образовывает свес, вторая – обеспечивает крепление к стропилу.

Когда выполняется монтаж стропильной системы под металлочерепицу, да и под любой другой кровельный материал, для фиксации ее элементов применяют специальные уголки для крепления стропил. Преимущества такого элемента – обеспечение высокой несущей способности, а также возможность осуществлять крепление без применения специальных инструментов. Деревянные конструкции стропильной системы и уголки соединяются при помощи шурупов или гвоздей.

Обработка стропил

Существуют две основные проблемы, для решения которых стропилам необходима пропитка:

1. Защита от грибка и насекомых. Если обработка стропил антисептиками своевременно не была осуществлена, велик риск появления в древесине жуков-точильщиков, которые постепенно изгрызут деревянные части кровли.
   Грибок и плесень представляют не меньшую опасность для стропил. Неправильный монтаж кровельных материалов может привести к такому нежелательному результату, как заплесневелости и колонии грибков, а эти факторы разрушают стропила даже быстрей, чем насекомые.

1. Огнезащита стропил осуществляется с помощью специальных пропиток. Благодаря такой обработке сопротивляемость пожарам у дерева существенно повысится.
   Обрабатывать стропила огнезащитными средствами не обязательно, но крайне желательно. Устанавливая стропила под металлочерепицу, можно обработать их практически любой из пропиток, которые в большом количестве предлагаются на рынке.

   Средство для защиты стропил от возгораний

   Правильно рассчитав все необходимые параметры будущей стропильной системы, можно браться за ее возведение, сохраняя уверенность в ее будущей надежности и долговечности.

   Методика вычисления расстояния между стропилами

   Расчет точного расстояния между стропилами основывается на результатах предварительного вычисления максимально допустимого шага. Чтобы произвести это вычисление, учитывают общую нагрузку, конструкцию крыши и используемый на стропильные ноги материал.

   Методика расчета шага каркаса крыши:

   1. Замерить длину крыши от торца до торца.
   2. Полученное расстояние поделить на максимальный размер шага.
   3. Полученное значение округлить до большего целого. Это количество межстропильных пролетов.
   4. Общую длину крыши поделить на количество пролетов. Это искомый размер шага стропил.
   5. К количеству пролетов добавить единицу.Это необходимое количество стропил.

   Для некоторых видов кровельного материала желательно применять фиксированные расстояния между стропилами, в таком случае на одном из торцов крыши устанавливается дополнительное стропило с нестандартным шагом.

   Особенность размера между стропильными балками у односкатной и двускатной крыши

   От того, какой формы крыша, зависит нужен ли при монтаже запас прочности. А от этого напрямую зависит расстояние между балками стропил.

   Односкатная стропильная система

   Односкатная кровля более прочная и простая в сборке. Толщину стропил подбирают в зависимости от вида древесины, ее прочности и специфики, которую имеет та или иная конструкция. Шаг между ними может быть 60-140 см. Так же при расстоянии учитывается, будет ли утепляться конструкция. Если да, то шаг должен соответствовать ширине утеплителя.

   Двускатная стропильная система

   Двускатную крышу утепляют практически всегда. Поэтому ширина шага стропильных балок делается с учетом ширины утеплителя. От того каким будет шаг, зависти регулировка свеса будущей кровли. Стандартно шаг равен 1-1,2 м. Подробнее о конструкции стропильной системы двускатной крыши мы уже говорили тут.

   Если выполнить расчет шага ноги каркаса односкатной или другого вида крыши неправильно, то крышу может увести, а от тяжести конструкции балки провиснут и погнутся. В таком случае простым ремонтом не обойтись, придется переделывать всю конструкцию. Поэтому так важно правильно рассчитать расстояние между ногами стропила, в зависимости от используемого материла кровли: профнастил, керамическая или металл черепица, ондулин или шифер и т.д.

   Как различаются шаги стропил двускатной и односкатной крыш

   Каждый тип крыши имеет свою прочность. От того какой запас прочности следует закладывать при монтаже того или иного типа крыши зависит шаг стропильных балок.

   Односкатные конструкции крыш, которые характерны для простых построек хозяйственного назначения, делают из брусьев, укрепленных на стены. Расстояние между стропилами крыши напрямую зависит от их длины. Важно также учитывать сечение используемого бруса исходя из того, что чем длиннее промежуток, тем больше нагрузка.

   Длина (м)	Шаг (см)	Сечение (см)
   около 3м	120	8 х10
   3м	180	9 х10
   около 4м	100	8 х16
   4м	140	8 х18
   около 6м	100	8 х20
   6м	140	10х20

   Как правило, для односкатной крыши гаража или иных технических построек используют шаг от 60 до 140 см. Обязательно учитывать использование утеплителя, его ширина это и есть шаг. Читайте также: устройство стропильной системы односкатной крыши.

   Двускатная система, к которой относятся щипцовая, шатровая, вальмовая и прочие конструкции всегда монтируют с теплоизоляцией. Стандартный шаг для подобных крыш равен 1- 1,2 метра. В каждом конкретном случае расчет выполняется с учетом, как уже говорилось веса кровельного материала и прочего, за основу берется СНиП 2.01.85, в котором рассматриваются все виды нагрузок и воздействий. Шаг вычисляется по обычной схеме, приведенной выше. Обязательно учитывается угол наклона. Угол в 45° позволяет использование всех видов кровли. При одинаковых скосах крыши вычисляют шаг одной стороны.

   Определение нагрузок на крышу в целом и стропила в отдельности

   Итак, мы определили, что, помимо других конструктивных факторов, на стропильную систему крыши одновременно действует целая совокупность нагрузок: вес обрешетки, шапка из снега, давление ветра. После того, как вы сложите все нагрузки вместе, обязательно умножьте их на коэффициент 1,1. Необходимо делать расчет на разрушение, т.е. на полную нагрузку, которая действует на крыше, плюс небольшой запас. Так вы сможете заложить дополнительную 10% прочность на случай непредвиденных обстоятельств.

   Теперь остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и выяснить, 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.

   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 всю крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка: общая, но поделенная на количество стропильных ног. Поэтому изменением шага стропил вы изменяете площадь и силу нагрузки – уменьшая ее или увеличивая. Если же менять шаг стропил вам неудобно, 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 – наращивайте их по длине. Для чего это нужно? 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. Если результат превышает норму, тогда стропила увеличивают по высоте и делают новый расчет.

   А вот на крыше с уклоном скатов более 30 градусов такие стропила будут считаться «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть, 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 прошла быстро и четко.

   Установка стропил под металлочерепицу

   Так как монтажные работы осуществляются на большой высоте, то при необходимости собрать каркас для несущей стропильной системы можно на земле, после чего поднять и зафиксировать ее на крыше. Для этих целей оптимальнее всего создать специальный шаблон либо схему стропильной системы под металлочерепицу из досок, согласно которой будет выполняться монтаж.

   Весь процесс осуществляется поэтапно:

   1. Первым делом доски поднимают над стеной строения, выравнивают и фиксируют при помощи гвоздей.
      
   2. Согласно проекту должно быть осуществлено выравнивание досок под определенным углом наклона, после чего происходит надежная фиксация всех элементов.
      
   3. В конечном итоге должна быть получена конструкция, которая по внешнему виду и форме напоминает стропильную систему. Изготовление обязательно должно выполняться с учетом произведенных расчетов.
      
   4. Затем необходимо опустить шаблон на землю и установить все чистовые элементы.

   Не стоит также забывать про установку опорных элементов, а именно, мауэрлата. Укладка выполняется на несущие стены в продольном положении. В качестве крепежных элементов используют специальные шпильки либо катанки.

   Следующим этапом является монтаж конькового прогона, который используется в качестве опорной части для всех кровли. Для работ потребуется использовать брус либо отесанное бревно. В тех случаях, когда длина ската не превышает 6 м, то можно обойтись без дополнительных опорных элементов.

   Когда установка всех элементов подошла к концу, можно приступать к монтажу и дальнейшим монтажным работам по обустройству стропильной системы согласно прилагаемому шаблону.

   Мауэрлат можно закрепить несколькими способами:

   • жестким соединением – в данном случае должен быть использован брус либо уголки, намного реже используют гвозди и скобы, особенностью является тот факт, что потребуется дополнительно привязывать стропила к стене, используя для этих целей анкера;
   • скользящий способ – в таких случаях должно быть создано шарнирное соединение, выполнить его можно благодаря стыковке элементов с запилами.

   Во время работы должно соблюдаться расстояние шага стропильной системы.

   Расчет шага в зависимости от кровельного материала

   Для каждого покрытия разрабатываются собственные нормы и размеры, предъявляемые к стропильной системе. Основными факторами являются прочность материала, его вес и устойчивость к внешним нагрузкам. Рассмотрим основные виды покрытий.

   Профнастил

   Шаг стропил под профнастил может колебаться от 0,6 до 0,9 м. Конечный результат зависит от дополнительных условий, о которых поговорим ниже. Если по каким-то причинам шаг должен быть больше, добавляют поперечную доску с большим сечением. При этом обычно сами стропила выбирают размерами 50х100 или 50х150 мм.

   Помимо стропилин, применяют обрешетку 30х100 миллиметров. Промежуток между досками должен быть около 0,5 метра. Он может быть и больше, все зависит от типа профнастила и высоты волны. Доски обрешетки, выступающие за границы карниза, должны иметь толщину на 1,5 см больше обычного. Это делается из расчета необходимости крепления вентиляции, дымохода или водостока.

   Керамическая черепица

   Главной сложность проектирования стропильного каркаса под керамическую черепицу является большой вес материала ля крыши. Он тяжелее профнастила в 10 раз и на квадратный метр приходится от 40 до 60 кг.

   Под такое покрытие используют сухие балки, с влажностью всего 15%. Их сечение должно быть либо 50х150, либо 60х180 мм. При таких показателях максимально допустимое расстояние между стропилами может быть 1,3 метра. Минимальный допустимый шаг, через который можно ставить стропила, составляет 0,8 м. На окончательное решение влияет уклон кровли: при 15° шаг делают 0,8 м, при 75° — 1,3 м.

   В расчет также принимается длина стропильной ноги, чем она короче, тем больший промежуток, и наоборот. Кроме того, если уклон меньше 45°, и планируется передвижение по поверхности, балки ставятся с шагом не больше 0,85 м.

   Расстояние между досками обрешетки подбирается так, чтобы каждое пересечение черепицы имело собственное основание. Стандартная длина материала равна 400 мм, а величина нахлеста при монтаже колеблется между 55 и 90 мм. Получается что расстояние между центральными осями обрешетки может быть либо 310, либо 345 миллиметров.

   Металлочерепица

   В последние годы особо остро стоит вопрос: как определить расстояние между стропилами под металлочерепицу?. Она имитирует более дорогой керамический материал, но при этом имеет положительные свойства профнастила. Монтаж такого покрытия прост и не требует больших финансовых затрат. Все это делает материал привлекательным для крыш частных домов.

   Масса металлочерепицы меньше керамической, поэтому требуется более простой каркас. Уменьшается сечение балок до 50х150 мм и увеличивается шаг между обрешеткой. Шаг стропил под металлочерепицу колеблется между 0,6 и 0,95 м.

   Для металлочерепицы специалисты рекомендуют использовать утеплитель толщиной 0.15 метра. Все же, если планируете сделать жилую мансарду установите маты или плиты толщиной 0,2 м.

   Ондулин

   Допустимый шаг для покрытия из ондулина составляет 0,6—0,9 метра. Стандартное сечение стропил — 50х200 миллиметров. Такие размеры позволят выдержать создаваемую нагрузку кровельного пирога на двускатную крышу.

   Поверх контробрешетки крепят обрешетку из брусков размерами 40х50 миллиметров. Шаг между центральной осью составляет 600 мм.

   Стропильная система под профнастил и ондулин

   Отличительная особенность профнастила – это легкость и жесткость, поэтому, как и в случае металлочерепицы, требования к стропильной системе не столь высоки.

   Расстояние между стропилами под профнастил должно быть в диапазоне от 60 см до 120 см. Оптимальное сечение стропильной ноги зависит от пролета между опорами.

   Так, для пролета в 3 м выбирают брус размером 40 мм на 150 мм, для пролета в 5 м – размером 50 мм на 180 мм.

   Какое расстояние допустимо между стропильными ногами, зависит напрямую от сечения брусьев: чем больше стропильный шаг, тем более прочный материал необходимо использовать для стропил. При выборе шага более 80 см увеличьте толщину брусьев на 20 – 25 %.

   Не забывайте учитывать вес обрешетки под профнастил. Расстояние между стропилами односкатной крыши в 60 см потребует обрешетки с минимальным сечением брусьев 25 мм на 100 мм.

   При стропильном шаге, равном 80 см, – 30 мм на 100 мм и т. д. Важную роль играет и угол наклона крыши: при скате менее 15 градусов под профнастил рекомендовано укладывать сплошную обрешетку, которая значительно тяжелее разреженной.

   Общие рекомендации для стропильной системы под ондулин во многом схожи с требованиями, предъявляемые к системе под профнастил.

   Поскольку оба обладают относительно малым весом, опорная конструкция может быть достаточно легкой, что снижает нагрузку на несущие стены и фундамент здания.

   Ондулин рекомендовано устанавливать на крышах со скатом в 5 – 50 градусов. Среднее расстояние между стропилами при таком склоне составляет 600 – 900 мм.

   Чем выше градус наклона, тем большее расстояние между стропилами допускается.

   На двускатную крышу с уклоном менее 10 градусов рекомендуется устанавливать сплошную обрешетку, что повышает нагрузку кровельную конструкцию.

   В таком случае лучше использовать более толстый брус размером 40 мм на 50 мм, а стропильный шаг свести к минимуму (60 см).