Одним из важнейших элементов дома является его крыша, которая защищает дом от различных атмосферных явлений природы и сохраняет в нем тепло. Поэтому крыша дома должна быть надежной и прочной. Основой прочной крыши является ее каркас – . От грамотно спроектированной и правильно собранной конструкции стропильного каркаса зависит прочность крыши, а в конечном итоге долговечность самого здания.
Устройство стропильного каркаса зависит от типа кровельного покрытия и нагрузок на кровлю. Нагрузки на стропила бывают постоянные и временные.
Постоянные нагрузки – это:
Во время проектирования каркаса в первую очередь определяют его тип (зависит от ). Стропила могут быть висячими, наслонными или комбинированными. Количество стропил, расстояние между ними и их сечение, зависит от типа чердака. Он может быть мансардным или нежилым.
Для изготовления стропил обычно применяется древесина хвойных пород. Влажность материала должна быть не выше 20%. Пиломатериалы, применяемые для строительства стропильной системы, не должны иметь гнили и синевы.
Материал стропил, обрешетки и контробрешетки обрабатывается антисептиком и антипиренами.
Создание крыши начинается с выбора типа крыши и материала кровли. В индивидуальном домостроении наиболее популярна кровля из металлочерепицы. Такой тип кровли легок, долговечен, прочен, имеет привлекательный внешний вид, достаточно прост в монтаже и недорог. Металлочерепица намного легче керамической черепицы (1 кв.м керамики примерно на 35 кг тяжелее металлочерепицы).
Пример расчета: пусть длина ската равняется 18 метрам, а размер шага будет 0,8. Значит, 18:0,8 + 1=23,5 = 24 стропила требуется для устройства каркаса крыши.
Стропильные системы под различные виды кровли имеют небольшие различия. В основном они зависят от веса и размеров листов покрытия. Для устройства стропильной системы понадобятся следующие инструменты и материалы:
Произведя необходимые расчеты, подготовив требующийся материал и инструмент, приступают к сборке стропильной системы под металлочерепицу. Порядок выполнения работ следующий:
На этом процесс монтажа каркаса крыши окончен, затем его требуется подготовить для укладки кровли.
Стропильная система, на которую укладывается металлочерепица, готовится следующим образом:
Монтаж стропильной системы подготовлен к укладке покрытия из металлочерепицы.
При наличии определенных строительных навыков и двух помощников прочный каркас для кровли можно выполнить самостоятельно.
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
- С наибольшей точностью измерить длину ската по карнизу крыши.
- Длина ската делится на длину выбранного шага (промежутка между стропильными ногами).
- 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.
- 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!
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:
Ошибки, допущенные при расчетах могут привести к целому ряду негативных последствий:
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:
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.
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:
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:
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.
Стропильная система под металлочерепицу является одной из самых экономичных конструкций современных крыш. Это обусловлено небольшим весом стальных профильных листов покрытия, отсутствием сплошных оснований типа ОСП или фанеры. Процессу правильного монтажа элементов кровли посвящено множество литературы и инструкций, видеороликов. Процесс выбора стропильной системы индивидуальному застройщику менее понятен. В этой статье предпринята попытка проинформировать обычного читателя как правильно выбрать стропила под металлочерепицу.
Конструктивное решение стропильной системы зависит от формы крыши, формы и размеров здания. Существуют две основные конструктивные схемы стропильных систем:
Наслонные стропила - простая и надежная нераспорная система стропил, в которой стропильные балки опираются (наслоняются) вверху и внизу на стены или балочные элементы
. Эта система стропил наиболее популярна в индивидуальном строительстве. Наслонная система состоит из стропильных ног, опирающихся внизу на мауэрлат, а вверху на прогон, стоек, опирающихся на лежни и подкладки, а также подкосов, распорок и шпренгелей.
Висячие стропила - более сложная система, применяется при отсутствии внутренних стен, как правило, при больших расстояниях между опорами
. Эта конструкция является распорной, в которой распорное усилие гасится затяжками.
Конструктивными элементами системы являются различного вида стропильные фермы. Преимущество этой системы в том, что все элементы можно изготовить и собрать как на месте, так и в заводских условиях. В последнем случае остается выполнить лишь укрупнительную сборку и монтаж. Применение такой системы оправдано для объектов со сжатыми сроками строительства.
Другое преимущество в том, что готовые элементы, как правило, подвергаются огнебиозащитной пропитке в заводских условиях. Кроме того, у предприятий есть большой выбор готовых проектных решений для разных типов крыш.
Для изготовления несущих конструкций крыши должна применяться древесина с влажностью не более 25%. Составные элементы могут быть из бревна, бруса и обрезной доски.Общая массивность элементов стропильной крыши зависит от расстояния между несущими стенами здания, климатического района строительства и уклона крыши. Чем больше пролет, количество снега и тяжелее конструкция кровли, тем массивнее несущий каркас крыши.
Итак, среди известных величин есть длина крыши, пролет здания (расстояние между опорами C), высота подъема крыши, и, как минимум, общее представление о снеговой нагрузке. Среди неизвестных есть шаг стропил (B), сечение стропил (a×b). Избавляясь от неизвестных, назначим шаг стропил под металлочерепицу. Рациональное расстояние варьируется в диапазоне между 0,6 и 1,2 м. Если крыша со стропилами из бревен, то шаг стропил можно увеличить до 1,8 м. В ситуации с металлочерепицей это не нужно, так как придется выполнять утолщенную обрешетку.
Шаг стропил от 0,6 до 0,9 м используется в основном при крышах с холодным чердаком и одинарных стропилах. Следует отметить, что минимальный шаг применяется редко, а установку ведут с шагом не менее 0,7 м. Если мансардного этажа не предвидится, для холодного чердака можно принимать любой шаг стропил. Сечения стропильных ног для простых кровель при нормальных условиях в климатической зоне средней полосы России можно предварительно определить по следующей таблице.
Уклон крыши, град | Шаг стропильных ног, м | Сечение доски |
|||
Расстояние между опорами, м |
|||||
| 20 - 30 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | |
| 0,7 | 50×120 | 50×150 | 50×175 | 50×175 | |
| 0,9 | 50×150 | 50×175 | 50×175 | 50×200 | |
| 1,2 | 50×175 | 50×200 | 2×50×150 | 2×50×200 | |
Таблица 2
Уклон крыши, град | Шаг стропильных ног, м | Сечение стропильной ноги |
||||
Расстояние между опорами, м |
||||||
| 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | ||
| 20 - 25 | 1,2 | 2×50×150 | 2×50×175 | 2×50×175 | 2×50×200 | 2×50×200 |
Соединять две доски нужно через прокладки с шагом не более 1 метр. Стропильная система, выполненная из парных досок более надёжна чем одинарная система
. А чтобы спать под новой крышей совершенно спокойно, нужно обратиться к проектировщикам за расчётом элементов крыши.
Рекомендую к просмотру следующее видео:
