Выбор шага стропил под металлочерепицу

Выбор шага стропил под металлочерепицу

Чем вернее будет найден шаг стропил под металлочерепицу, тем, более надежной будет конструкция будущей крыши.

Если нагрузку на стропильную систему определить неправильно, в дальнейшем эти погрешности могут вызвать нарушение кровельного покрытия либо изменения формы стропил. Все это способно вызвать обрушение основания из стропил.

При расчетах каркаса крыши нужно также вычислять расстояние между соседними стропилами. Определить эти параметры не трудно, если грамотно использовать общие методики расчета данного расстояния.

Шаг стропил двускатной крыши

Наибольшее распространение в нашей стране получили двускатные крыши. Они представляют собой конструкцию, имеющую две параллельных плоскости, с углом наклона относительно горизонта от 20 до 50 градусов.

При недостаточном уклоне кровли двускатной крыши в заснеженных районах есть опасность скопления больших снежных масс, что может привести к разрушению конструкции. Увеличение угла скатов в регионах с преобладанием сильных ветров также чревато высокой нагрузкой и опасностью разлома не только кровли, но и всего строения в целом.

Схема расчета расстояния между стропилами

Все подсчеты ведутся еще на стадии проектирования здания. Они выполняются инженерами-проектировщиками той организации, где заказывался проект дома.

Если же проект не был составлен и человек полагается только на опыт мастеров, которым доверено возведение кровли, то в таком случае нужно ознакомится с соответствующей документацией. Это СНиП 2.01.85 «Нагрузки и воздействия» и «Изменения с СНиП 2.01.85».

Там имеется подробная схема ведения подсчетов и карта климатических зон страны.

Далее определяются с типом кровельной системы и предназначением чердачного помещения. Ведь в зависимости от того, будет ли это неотапливаемый чердак или жилая комната, то и нагрузки на стропила будут разными, а, следовательно, меняется и ход вычислений.

Итак, шаг стропил – это расстояние между стропильными ногами. Оно может варьировать в пределах 0,6 м – 1,0 м.

Ход расчетов:

1. сначала измеряется длина ската крыши. Далее эта величина делиться на длину шага стропил выбранного материала. Этот показатель берется из СНИПа и для каждого стройматериала он уникален и зависит также от используемого сечения балки;
2. к результату предыдущих расчетов добавляют единицу и округляют в сторону большего числа. Таким образом, получается целая величина и она указывает на необходимое количество балок;
3. длина ската крыши делится на полученное целое число. Результат покажет, сколько балок нужно для возведения качественной и долговечной крыши.

Специалисты указывают на следующую особенность крыш с крутым скатом. При их возведении можно уменьшить расстояние между стропилами. Это обуславливается перенесением нагрузки с балок на стену дома.

Физические характеристики используемых материалов

Стропилу, несущему на себе всю конструкцию крыши, отводится центральная роль. Основной материал выполнения остова ─ деревянный брус соответствующего диаметра, способного выдержать вес выбранного профилированного покрытия. Основные показатели сечения увеличиваются на несколько процентов, создавая запас прочности. Неправильно закрепленный на стропиле профлист со временем может деформироваться под воздействием разницы температур, ветра. Расстояние между «ногами», установленными под профилированный металл, необходимо рассчитать, учитывая все необходимые показатели, сопровождающие установку и эксплуатацию кровельного материала. В противном случае, менять покрытие придется в скором времени.

Лучше всего под профнастил подходит стропило из дерева хвойных пород, предпочтительно сосны, адекватно реагирующее на воздействие атмосферных изменений, сезонное повышение влаги. Лиственная древесина подвержена гниению, растрескиванию, пересыханию, деформации, отчего материал приходит в непригодность очень быстро. Влажность «правильного» бруса, способного обеспечить наилучшие показатели эксплуатации, составляет пять-пятнадцать процентов. Сухая древесина ломается под тяжестью покрытия, влажная ─ деформируется сама, приводит к деформации кровли, облицованной профнастилом.

Штанга с сечением менее пяти сантиметров может применяться под профильные полосы высотой менее двух сантиметров, то есть стеновые. Профиль используют, строя крыши хозяйственных построек односкатного типа, не требующие утепления и усиления остова.

Стропила для односкатной и двускатной кровли

Какое расстояние стропил для односкатной кровли? Односкатная крыша не требует сложной стропильной конструкции. Стропила укладываются от стены к стене, чаще всего без использования мауэрлата, прямо на венец.

Отсутствие дополнительных ребер жесткости устанавливает максимальный угол уклона – 30 градусов и допустимую длину пролета – менее 6 м (для деревянных стропил). Оптимальный угол – 15 – 20 градусов.

Такие крыши обычно не подвержены ветровым нагрузкам, но требуют защиты от осадков. В регионах, где давление ветра сравнимо со снеговой нагрузкой, правильная установка односкатной крыши “по ветру” способна привести к самоочищению кровли.

Двухскатная крыша представляет собой систему параллельных треугольников, соединенных между собой мауэрлатом и коньком. Существует множество элементов для прочного скрепления сторон треугольника между собой и передачи нагрузок от стропильных ног стенам – стойки, стяжки, укосины, опорные балки и так далее.

Шаг между стропилами двускатной крыши делают с учетом размера теплоизолятора, который укладывают между ними. Примерный шаг между стропильными ногами 1-1,2 метра

Прочность жесткого треугольника возрастает по мере приближения его формы к равнобедренному, поэтому при повышении угла ската до 60 градусов можно расширять шаг между стропилами.

Однако, это также приведет к увеличению расхода материала и к многократному усилению парусности крыши. Оптимальный угол уклона для снежных регионов – 45 градусов, для ветреных – 20 градусов.

Расстояние между стропилами крыши мансардного типа определяет, какая часть нагрузки приходится на каждый элемент. При проектировании вальмовой кровли шаг стропил должен составлять от 60 см до 1 м.

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.

Методика расчета шага каркаса крыши

Еще на этапе проектирования дома из дерева нужно произвести все расчеты нагрузок. Это относится и к стропильной системе. Особенно важно это в деревянном домостроении, так как зачастую вместо мауэрлата используется верхнее звено. Исправить ошибки в такой конструкции впоследствии сложно. Для правильного расчета расстояния между балками существует методика.

Пролет каркаса крыши под строительство дома из бруса стандартно превышает 1 м, а самое маленькое допустимое значение — это 60 см, такие показатели указаны в ГОСТах (см.рис.). Правильно рассчитать длину стропил и их шаг можно следующим вариантом:

• С помощью рулетки замеряется длина ската крыши, результат делят на размер шага каркаса крыши. Например, если расстояние между стропилами 1 м, значит делить нужно на 1, если 70 см, то на 0,7.
• Полученную цифру суммируют с 1 и округляют до ближайшего большего числа. Так можно определить количество балок для одного ската крыши.
• На полученный результат нужно разделить длину будущего ската. В результате получится расстояние между каждым стропилом.

Для примера рассмотрим крышу, скат которой равен 25,5 м и шагом в 0,6 м. Высчитывать нужно следующие показатели: 25,5:0,6=42,5, к 42,5+1=43,5. Эту цифру округляем до ближайшего большего целого, получаем 44. Это количество стропильных балок на 1 скат будущей крыши.

Теперь высчитываем пролет между стропилами: 25,5:44=0,58 м. Получается, ставить ноги каркаса нужно через 58 см. Так можно легко рассчитать шаг любого каркаса крыши односкатной или сложной, без учета кровли. Но профессионалы рекомендуют свои расчеты под определенный вид кровли.

Делаем обрешетку под металлочерепицу

Основание состоит из деревянных брусьев и досок. Стальной и алюминиевый профиль почти не применяется. Он легче, проще в обработке. Металл не боится пламени и не деформируется при изменении влажности и температуры, однако ширина профиля делает монтаж отделки довольно затруднительным. Опора для деталей должна иметь большую площадь. Для соединения используется сварка либо болты, под которые придется вымерять и сверлить отверстия.

Проще и дешевле сконструировать систему опор из древесины. Ее поверхность обрабатывают антисептиками, препятствующими распространению плесени, и пропитывают антипиренами — добавками, повышающими устойчивость к воздействию открытого пламени. Защитой от влаги служит лак или краска. Без них влага при замерзании будет расширяться в порах и разрушать их, вызывая появление трещин.

Перед тем как сделать обрешетку под металлочерепицу, необходимо рассчитать нагрузку на нее. Она зависит от массы обшивки, угла и площади кровельного ската, а также силы ветра и толщины снегового покрова.

Один из важных параметров — площадь поверхности крыши. Чем она больше, тем толще должны быть сборные элементы. Объем нужен для обеспечения циркуляции воздуха между облицовкой и слоем гидроизоляции, расположенным под ней. Без вентиляции даже обработанное деревянные детали будут постепенно разрушаться.

Черновое покрытие сколачивают из досок толщиной 2,5-5 см и шириной 10 см. Чаще применяют обрезные доски-дюймовки 25 мм. Более толстые нужны для широких скатов с небольшим углом наклона. Для создания каркаса подходят хвойные породы, бук, ольха.

Толщина должна соответствовать заявленной. Максимальное отклонение — 3 мм. Не допускаются дефекты поверхности — следы плесени, трещины и другие повреждения. Перед обработкой защитными составами партию тщательно просушивают, собирая в штабеля с прокладками, обеспечивающими циркуляцию воздуха. Сверху необходимо сделать навес, защищающий от осадков и солнечных лучей. При слишком быстром и неравномерном высыхании волокнистая структура может треснуть или изменить свою форму. При укладке в штабеля их следует выравнивать — иначе при установке на стропила поверхность сложно будет выпрямить.

Особенности металлочерепицы

Кровельное покрытие из металла, идентичное по форме с натуральной черепицей, пользуется большой популярностью у потребителей благодаря своим высоким эксплуатационным качествам. Кроме того, такое изделие выгодно отличается по цене от своей прародительницы. Главные преимущественные характеристики металлочерепицы заключаются в следующем:

Разумеется, не стоит забывать и о недостатках металлочерепицы. Речь идет о том, что металл довольно шумный материал, и если не позаботиться о дополнительной звукоизоляции кровли, то многие погодные явления, такие как дождь, град или ветер отчетливо будут слышны в помещениях. Также стоит сказать, что при монтаже черепицы из металла на кровли сложной конфигурации возможно образование большого количества отходов, что в результате может не просто исключить экономию бюджета, но и даже значительно его превысить по сравнению с монтажом других видов покрытий. Конечно, если грамотно подойти к установке металлочерепицы, то перечисленных минусов вполне можно избежать. Что еще следует знать о выборе листовой кровельной черепицы?

Прежде всего, внимание стоит обратить на толщину изделия. Так как от этой характеристики будут зависеть не только прочностные качества, но и вес материала. В частности, чем больше вес изделия, тем прочнее должна быть стропильная система под металлочерепицу. Оптимально работать с продуктом, в котором слой металла имеет толщину 0,4-0,5 мм. Более тонкая продукция не показывает необходимой надежности и долговечности, а изделия с большей толщиной требуют усиленного каркаса для установки, читайте подробнее: виды металлочерепицы для крыши. Также внимания заслуживает и верхнее декоративно-защитное покрытие. Наибольшей популярностью пользуются 5 типов полимеров:

• пурал;
• акрил;
• пластизоль;
• полиэстер;
• поливинилдифторид.

Каждая разновидность полимерного покрытия наносится на основание металлочерепицы слоем различной толщины. Например, полиэстер и акрил имеют толщину до 35 мкм, соответственно и вес изделия в этом случае будет составлять 3-3,5 кг на 1 м2. Пурал наносится слоем в 50 мкм и его вес составляет до 5 кг на 1 м2. Наиболее толстым слоем наносится покрытие на основе пластизоля – до 200 мкм. При этом можно приобрести металлочерепицу, на которой имеется декоративный слой, как снизу, так и сверху, толщина слоя каждой из сторон в этом случае составляет 100 мкм. Вес такого изделия варьируется от 5,5 до 6 кг на 1 м2, читайте подробнее: вес металлочерепицы.

Покупка конкретного вида черепицы зависит от личных предпочтений, финансовых возможностей и климатических особенностей региона, читайте рекомендацию: как выбрать металлочерепицу для крыши. На этапе планирования дома в целом либо отдельно кровельной системы стоит уже решить, какой материал будет применяться, чтобы установить стропильную систему и обрешетку подходящих характеристик. Еще один важный вопрос, с которым необходимо определиться заранее – это шаг стропил под металлочерепицу, читайте также: расстояние между стропилами. Рассмотрим от чего зависит данное значение.

Обрешетка под металлочерепицу: правильный шаг и расчет количества

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»
• Виды обрешетки
• Шаг обрешетки для Монтеррей и других видов металлочерепицы
• Схема обрешетки под металлочерепицу от производителей
• Средства для обработки деревянной конструкции крыши
• Рекомендации по монтажу обрешетки

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:

• вокруг мансардных окон, кровельных люков, в местах внешних и внутренних изломов скатов крыши;
• в месте крепления элементов безопасности кровли (снегозадержатели, кровельные ограждения, мостики и лестницы);
• в верхней части крыши дополнительно устанавливаются две доски на расстоянии 2-3 см для надежного крепления металлической планки конька.

Правильная обрешетка в районе конька

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.

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:

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.

Согласно рекомендациям завода Grand Line, в карнизной области следует установить две доски, на первую прибить небольшой брусок той же высоты, что и основная обрешетка.

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.

Рекомендации по монтажу обрешетки

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.