Стропильная система двухскатной крыши: расчёт стропил для различных покрытий

Силовые элементы стропильной системы: конфигурация и назначение

Огромная значимость качественной сборки кровельной конструкции ни у кого не вызывает сомнений. Но иногда будущие домовладельцы (и даже практикующие строители) самое пристальное внимание уделяют монтажу финишного покрытия, упуская из виду важные нюансы обустройства несущего скелета крыши.

А стропильная система, работающая ненадлежащим образом, не прощает ошибок. Тут даже незначительные деформации обычно приводят к разгерметизации ковра и появлению протечек. В лучшем случае, страдает внешний вид дома. Для ремонта стропильной конструкции крышу придётся перебирать практически полностью.

Требования, предъявляемые к стропильной системе

Крыши большинства частных домов выполняются в виде сложного пространственного каркаса. Сборка кровли из штучных элементов позволяет добиться:

• Снижения веса всей конструкции и соответственно – снижения нагрузок на несущие стены дома и на фундамент.
• Каркасная технология позволяет утеплять крышу, закладывая изоляционный материал в имеющиеся между стропилами полости.
• Благодаря явному преобладанию сухих работ, скатная кровельная конструкция монтируются в любое время года.
• Используя «стандартные» общедоступные доски и брусья можно на месте собирать самые разные крыши по форме и по рабочим качествам.

Задачи, которые ставятся перед хорошей стропильной системой – всегда будут одни и те же:

• Сформировать проектную конфигурацию крыши (общая геометрия по периметру, углы наклона…).
• Обеспечить всестороннюю стойкость кровли к любым оказываемым нагрузкам (снег, ветер, вес кровельного покрытия и прочих рабочих прослоек).
• Хорошо перераспределять нагрузки на стены и вообще снижать вес, который давит на несущие стены.
• Обеспечить минимум необходимого ухода во время эксплуатации, способствовать экономии средств, сил и времени во время строительства.

Стропильная система кровли

Как выбирается форма кровли

В подавляющем большинстве случаев крыши частных домов «в разрезе» имеют вид треугольника (в том числе с ломаным профилем – мансарда вместо нежилого чердака). Данная форма с двумя, тремя или четырьмя скатами – показывает себя как наиболее выгодный вариант с точки зрения организации пространства. Треугольник, без преувеличения, можно назвать самой стабильной фигурой, конструкции в виде треугольника лучше всего выдерживают «складывающие» поперечные нагрузки (ветер) и любой вид вертикального давления (например, вес снега). 

Плоские скатные кровли, конечно же, имеют право на существование. Крыша, где стропила лежат параллельно друг другу в одной единственной плоскости, довольно часто собирается, когда нужно перекрыть небольшое строение типа гаража, хозяйственной постройки и тому подобное. Такая конструкция получается наиболее дешёвой, она очень просто, быстро монтируется.

Если сделать под односкатную стропильную систему правильную подготовку, то можно таким образом обстроить крышу и полноценного крупного коттеджа. Причём на выходе удастся добиться при этом весьма необычного современного внешнего вида.

Форма и конфигурация стропильной системы

Обратной стороной медали для плоских крыш является некоторое ограничение по габаритам перекрываемого дома. Ведь в данном случае расстояние между несущими стенами будет являться размером висячего пролёта для стропил. А учитывая относительно небольшие углы наклона односкатных крыш, пролёт в 5-6 метров уже может быть на грани допустимого. Поэтому для обеспечения дополнительной линии опоры, в таких домах заранее проектируется внутренняя несущая стена, расположенная посреди коробки или близко к центральной оси здания. От неё вверх выставляют подпирающие колоны-стойки, прогоны, подстропильные ноги…

При реализации крыши с несколькими скатами, стропила которых сходятся в коньке – проблем с габаритами практически не стоит. В данном варианте пространство разделяется на несколько отдельных плоскостей, причём углы наклона многоскатных крыш обычно достаточно велики, чтобы снег не оказывал слишком большого давления.    

Проект стропильной системы

Делать крышу вальмовой или создавать конструкцию двухскатную с фронтонами, зависит скорее от эстетических предпочтений хозяев, чем от технических условий. Единственное, где двухскатные (как и ломаные крыши) конструкции выигрывают явно – это когда нужно сделать мансарду. Тогда во фронтоне можно без проблем расположить окно или сформировать выход на балкон. Но, в свою очередь, трёх- и четырёхскатные варианты лучше работают в местности, где наблюдаются довольно интенсивные ветра.

Работа элементов стропильной системы

Стропила

Главным элементом любой скатной крыши является «стропильная нога». По сути, стропило представляет собой наклоненную балку, которая в основном работает в крыше на изгиб, а вот стропильная пара – ещё и на растяжение двух её элементов относительно друг друга.

Стропила смежных скатов редко собираются в пары без использования дополнительных усиливающих и стабилизирующих элементов. Поэтому мы имеем такое понятие как «стропильная система», а сама стропильная пара обычно имеет вид сложной рамы – «фермы». 

Стропила в основном собираются в ферму по месту, но иногда фермы по одному, разработанному заранее шаблону, делаются где-то на земле (в цеху) и уже в готовом виде поднимаются, выставляются, закрепляются в проектном положении. Соединение всех деталей стропильной системы производится при помощи различного типа врубок или с использованием метизов (пластины гвоздевые, стальные скобы из прута, резьбовые шпильки, перфорированные крепежи, деревянные накладки…). Чаще всего данные способы комбинируются.

Шаг расстановки стропил и сечение стропил выбирается по прогнозируемым нагрузкам (снег, вес кровельного покрытия…) с обязательным учётом размера неподкреплённых пролётов, которые стропилами должны перекрываться. Шаг монтажа и сечение стропильных ног являются параметрами взаимосвязанными, то есть при желании можно увеличить сечение стропил, одновременно увеличивая дистанцию между ними, и наоборот – можно использовать менее массивные пиломатериалы для создания каркаса крыши, если шаг расстановки стропил уменьшить.

Интересно, что стропила не обязательно должны быть одного размера, например, при создании вальмовой конструкции помимо основного поля из однообразных стропил на преобладающих скатах ещё монтируются более длинные «коньковые» («диагональные» стропильные ноги), а также используются так называемые «нарожники» (укороченные стропила). Кстати, в некоторых более нагруженных местах (допустим, возле дымоходов или кровельных окон) стропила используют с увеличением по толщине – например, в виде сдвоенной доски. 

Затяжка (схватка)

Именно такой элемент как затяжка формирует из пары стропил – замкнутый треугольник. Она представляет собой горизонтальную балку, которая чаще всего соединяет нижние края стропильных ног. Затяжка не даёт стропилам «разъезжаться» под нагрузкой и, соответственно, устраняет возможность поперечного приложения сил, действующих на наружные стены. Стропила, соединённые затяжкой, давят на стены только сверху вниз.

Именно через затяжку вес стропильной системы (если реализована конструкция наслоненная) переносится на промежуточную несущую стену.

Заметим, что затяжки не обязательно монтируются только в самом низу стропильной системы (кстати, роль затяжек могут играть как узкоспециализированные дополнительные детали, так и балки чердачного перекрытия), но она может стоять также ближе к средине стропильной ноги или ближе к коньку крыши. Такой элемент часто называют ригелем, он помимо стягивающей функции, которая, к слову, тут будет слегка купированная – ещё работает на распор, то есть увеличивает несущие способности стропил, не даёт им прогибаться.

Прогоны

Прогонами называют элементы каркасной кровельной системы, которые располагаются перпендикулярно направлению стропильных ног. Прогоны работают как соединяющие и распределяющие нагрузки детали деревянной крыши, они служат принимающей основой, на которую опирают стропила. Прогоны ставят либо в самом верху фермы (коньковый прогон), либо в районе их середины (например, когда под крышей делается мансарда).

Разновидностью прогона можно считать «коньковую балку». Этот элемент часто используется при строительстве коттеджей-каркасников по канадской технологии. Коньковая балка – это длинный прогон, выполненный из мощной доски, на котором стыкуются стропила смежных скатов.

Стойки

Стойки – это вертикальные элементы, что являются опорой для всех видов прогонов. Посредством стоек, расставленных по центральной оси дома, исключается прогиб конькового прогона или коньковой балки, через них более точно передаётся вес на затяжку висячей кровельной системы или на промежуточную несущую стену, когда кровля реализована наслонной.

Если под крышей делается мансарда, то боковые стойки, подпирающие промежуточные прогоны, одновременно могут выступать ключевыми элементами каркаса для обустройства стен. 

Подкосы

Основная функция подкосов – устранить возможность прогиба стропил. В большинстве случаев, подкосы закрепляются к низу центральных стоек и под углом (в идеале близком к 45-ти градусам) расходятся к стропильным ногам.

Мауэрлат

Лишь с некоторой натяжкой мауэрлат можно отнести к элементам стропильной системы. Между тем, без него крайне сложно выполнять выставление и фиксацию стропильных ног на своих местах и практически невозможно равномерно перераспределить нагрузки от крыши на несущие стены.

В домах, сложенных из бревна или массивного бруса функции мауэрлата выполняет верхние венцы. А в случае с каркасным домостроением эту же роль играют доски верхней обвязки. Мауэрлат применяют, если дом у нас каменный, даже если стены увенчаны монолитным поясом. Он, как правило, представляет собой обрезной брус со сторонами от 75 до 150 мм, который (с использованием гидроизолирующей прокладки) анкерами закрепляется на стене по периметру дома. Затем врубкой, скобами или кронштейнами стропильные ноги закрепляют к мауэрлату. В некоторых случаях, когда строится сруб, и нужно компенсировать существенную усадку стен по высоте – для крепления стропил к мауэрлату используют скользящие опоры.   

Отдельным подвидом мауэрлата можно считать так называемый «лежень». Этот элемент делают из аналогичного пиломатериала, но закрепляют его на внутренней несущей стене. Лежень тоже принимает/распределяет нагрузку, но он служит опорным элементом для стоек, затяжек и подкосов.

Обрешётка

Через обрешётку на стропила передаётся вес кровельного материала и прочие нагрузки, действующие извне. Разряжённая обрешётка в виде обрезной доски или обрезного бруска крепится к стропилам перпендикулярно. Шаг расстановки разряжённой обрешётки в основном выбирается в соответствие с требованиями производителей финишного кровельного покрытия. Нередко обрешётка выполняется из крупнолистовых материалов (OSB-3 или фанера марки ФСФ), что необходимо, например, под битумную черепицу. В обоих случаях обрешётка стабилизирует крышу, связывая стропила каждого ската в единое целое. 

Стропильная система – вид изнутри Стропильная система – вид снаружи Прогоны Мауэрлат Обрешетка Схема

Вряд ли среди читателей нашего блога найдутся те, кому нравится возить материал для каркаса крыши от поставщика по одной доске или, наоборот, после окончания строительства  дома своими руками думать, куда деть лишних 2 кубометра  пиломатериалов.

Предлагаем вспомнить детство, уроки математики и решить простейшую задачу, ответом на которую станет расчет пиломатериалов для строительства вашей крыши.

Условия задачи

Предположим, что у вас   есть дом, на который необходимо водрузить крышу. Будет  она двускатной,  ширина  одного ската 6м, а высота – 5 м.

Задача – рассчитать количество пиломатериалов, потребных для строительства каркаса крышиi, а именно : для стропил, обрешетки, ветровой доски,  усиления обрешетки  для конька и шипца.

Для упрощения задачи расчет будет вестись для одного ската. Ну и, конечно же, будем рассчитывать потребность в материалах для дальнейшего покрытия  кровли ондулином.

Последнее условие крайне важно – размеры сечения  элементов крыши напрямую зависят от веса кровельного материала.  Игнорирование  этого показателя может привести к разрушению не только крыши, но и стен  дома. Не стоит рисковать.

Варианты решения задачи

Казалось бы, самый простой вариант решения – найти в интернете программу для расчета, заложить в нее данные, попить чайку, получить готовый расчет и радостно побежать покупать необходимые пиломатериалы.

Вариант, безусловно,  хорош. Но программа не учитывает особенностей  конкретной крыши:

– формы (крыша может быть, например вальмовой);

– необходимости  устройства  дополнительной обрешетки (например, для монтажа ендовы);

– необходимости оформления мест прохождения труб через кровлю.

В связи с  этим  наиболее рациональным вариантом  остается самостоятельный расчет.

Итак.

Рассчитываем количество пиломатериала для стропил

Поскольку мы решили класть на кровлю самый легкий и удобный в монтаже материал – ондулин – можно выставлять стропила с шагом в 600 мм по центрам. Берем калькулятор, делим ширину крыши на шаг, получаем цифру десять. Добавляем еще одно стропило на край крыши. Следовательно, нам необходимо 11 стропил длиной 6 мм.

Рассчитываем количество пиломатериала для обрешетки

Если крыша, на которой выполняется монтаж ондулина, имеет уклон более 15 градусов, обрешетка монтируется с шагом  600 мм по осям. Путем простейших математических расчетов, прибавив одну полосу обрешетки для крепления конька, получаем, что нам необходимо 54 погонных метра бруса.

Рассчитываем количество пиломатериала для  ветровой доски

Тут все просто. Длина ската 6 метров.  Необходим напуск не менее 70 мм внизу  и примерно 100 мм вверху для зарезания  и аккуратного стыка с ветровой доской  второго ската. Итого  не оба края ската  необходимо  12.4 погонных метра ветровой доски.

Рассчитываем объем  необходимых  пиломатериалов

Для начала определимся с сечением  необходимых пиломатериалов. Поскольку мы взяли самый легкий кровельный материал – ондулин –  для стропил достаточно будет бруса сечением 150х150мм. Для обрешетки возьмем наиболее распространенный в России брус сечением 50х50мм. Ветровую доску сделаем сечением 25х150 мм.

Дабы наш уважаемый читатель при расчетах не нервничал, путаясь в знаках до и после запятой, размещаем две таблицы. Они помогут вычислить  необходимый объем.

Небольшое отступление. В настоящее время большинство пиломатериалов производящихся в России имеют длину 6 м. Пилят, конечно, и другие размеры. Но в основном на заказ. Поэтому мы предположим, что на ближайшей лесопилке есть только шестиметровый пиломатериал. Именно его объемы приводятся в таблицах.

Таблица количества бруса в кубическом метре пиломатериалов.

Размер бруса (мм)	количество брусов при длине 6 м в кубометре пиломатериалов	объем одного бруса длиной 6 м (м3)
100 х 100	16,6	0,06
100 х 150	11,1	0,09
100 х 200	8,3	0,12
150 x 150	7,4	0,135
150 х 200	5,5	0,18
150 х 300	3,7	0,27
200 х 200	4,1	0,24

Количество обрезных досок из сосны, ели, лиственницы, кедра в кубе пиломатериалов.

размер доски (мм)	количество досок при длине 6 м в кубометре пиломатериалов	объем одной доски длиной 6 м (м3)
25 х 100	66,6	0,015
25 х 150	44,4	0,022
25 х 200	33,3	0,03
40 х 100	41,6	0,024
40 х 150	27,7	0,036
40 х 200	20,8	0,048
50 х 50	66,6	0,015
50 х 100	33,3	0,03
50 х 150	22,2	0,045
50 х 200	16,6	0,06
50 х 250	13,3	0,075

Ответ для нашей задачи

Со стропилами все просто. Их длина 6 метров. Значит для одного ската крыши нам необходимо 0,945 куб.м. бруса сечением 150х150мм.

С обрешеткой тоже проблем нет. На обрешетку нам необходимо 0,165 куб.м бруса сечением 50х50мм.

А вот с ветровой доской чуть сложнее.  Несмотря на то, что длина  торца кровли чуть больше 6 метров рекомендуем взять 3 доски длиной 6 метров и сделать стыковку на торце в соотношении 1:2. Это позволит получить более прочную составную ветровую доску, чем в случае наращивания  200миллиметровго куска к  шести метровой доске.  В  этом случае нам понадобиться 0,066 куб.м. доски сечением 25х150мм.

Для второго ската крыши необходимо столько же  пиломатериалов.

Возведение кровли – ответственный и сложный процесс, требующий от строителя не только определенных навыков, но и качественных пиломатериалов. Используя хороший лес, можно быть уверенным, что будущая конструкция будет надежной и прослужит немалое время. В этой статье мы подробно расскажем, какие пиломатериалы нужны для крыши.

Какие есть элементы кровли и за что они отвечают

Кровля состоит из таких элементов, для создания которых потребуется древесина:

• Стропила – несущий каркас, принимающий на себя не только вес всего кровельного покрытия, но и вес снега, а также ветер. Пиломатериалы для стропил изготавливаются только из древесины первого сорта.
• Мауэрлат – это крайняя нижняя опора для стропил. Он выполняется из бревна или бруса и укладывается по периметру наружной стены сверху.
• Обрешетка – это перпендикулярно уложенные брусья, устанавливаемые на стропильные ноги.

Какие пиломатериалы нужны для элементов крыши

Пиломатериалы для кровли бывают следующих видов:

• Брус – представляет собой цельное бревно. Оно отесанное с четырех сторон. Его толщина от 100 мм и более. Из такого пиломатериала для кровли создаются мауэрлаты, стропильная система, черновая подшивка и другие элементы.
• Обрезная доска – это пиломатериал, который вырезается из бруса и обтачивается по бокам. Она не имеет на боковых кромках коры. Ширина такого материала больше двойной толщины. Используется обрезная доска для создания обрешетки, черновой подшивки.
• Необрезная доска – боковые кромки такой доски опилены полностью либо частично. Из такого пиломатериала создают элементы кровли, внешний вид которых не имеет большого значения.

Из какой древесины должны быть пиломатериалы для кровли

Разберемся, какими должны быть пиломатериалы для создания крыши, чтобы дом простоял не один год. Наиболее подходящими породами древесины для создания пиломатериалов для кровли считаются:

• лиственница;
• ель;
• сосна. 

Такие породы легки в обработке, имеют высокую прочность и мягкость. Помимо прочего, хвойные породы имеют наименьшее количество сучков по сравнению с другой древесиной.

Какие пиломатериалы должны быть для стропил крыши

К качеству пиломатериалов для кровли выдвигаются серьезные требования. Особенно это касается леса для создания стропил. Наиболее подходящими породами древесины для стропильной системы считаются хвойные и лиственные. Такой пиломатериал должен в точности соответствовать требованиям ГОСТ 2695-83 и ГОСТ 8486-86. Доска для крыши жилого сооружения должна иметь минимальное сечение 50х150мм. Это касается пиломатериала размером до 6-ти метром. В доске для стропильных ног существуют следующие требования:

• На каждый погонный метр не должно быть более трех сучков. Максимальный диаметр сучка – 30мм.
• Несквозные трещины, длиной не более половины доски.
• Влажность должна быть не более 18%.

Доску для стропил не стоит выбирать с  высокими показателями влажности. Стропильная система будет непрочной, а это, в свою очередь, будет небезопасно для проживающих в здании людей. Через малый отрезок времени из-за влажных стропильных досок может быть нарушена геометрия всей конструкции.

Какие пиломатериалы нужны для обрешетки крыши

Для монтажа обрешетки используют обрезную и необрезную доску. Оптимальным вариантом для создания обрешетки считают доски, имеющие сечение 150х40мм. Такой материал прочный и довольно устойчивый к влаге. Укладывать доски необходимо с промежутками 15-20 см.

Перед созданием обрешетки следует правильно обработать доски специальными антисептическими веществами. Особенно качественно нужно обработать необрезной пиломатериал. Его желательно острогать, чтобы не повредить мягкие и гибкие покрытия, которые будут уложены сверху.

На что следует обратить внимание при выборе пиломатериала

Перед приобретением досок для возведения кровли следует обратить внимание на такие параметры:

• не залежавшийся материал будет иметь светлый цвет и запах древесины;
• обрезная доска первого сорта не должна быть со сколами, сучками и обзолом;
• на второсортном пиломатериале может присутствовать небольшое количество дефектов. Он хорошо подходит для отделочных работ, имея малый показатель влажности – 12%.

Как подготовить доски перед возведением кровли

Так как пиломатериалы для кровли изготавливаются из древесины, которая по своей природе, подвержена горению и различному биологическому разрушению, древесину нужно обработать специальными защитными средствами. Это необходимая процедура, чтобы будущая кровля была надежной и долговечной. Есть химические вещества для защиты пиломатериала для кровли от огня и разрушительных биологических факторов.

Уже собранную стропильную конструкцию обрабатывать малоэффективно. Со временем места стыков, не защищенные средствами, начнут гнить. Доски нужно обрабатывать непосредственно перед сбором стропильной системы.

Несмотря на то, что хвойные породы дерева, отлично подходящие для создания стропил, имеют много смолы в составе, которая препятствует гниению, такие породы древесины все равно нуждаются в качественной обработке. Это поможет уберечь крышу от преждевременного разрушения.

Наносить средства на доски можно при помощи валика, кисти, распылителя и т.д. Иногда применяется метод окунания. Однако неважно, какой способ нанесения выбран, стропильный пиломатериал должен быть сухим и чистым. На досках не должно присутствовать лакокрасочных покрытий. Антисептические и противопожарные средства следует наносить дважды. Первый слой должен хорошо просохнуть перед нанесением второго.

Если следовать всем вышеуказанными рекомендациями по обработке и выбору пиломатериала, то будущая кровля дома будет надежной и долговечной.

Если вы сомневаетесь, какие пиломатериалы нужны для крыши в вашем случае, обратитесь к специалистам интернет-магазина «Ваш Зеленый Дом». В каталоге представлен широкий выбор пиломатериалов, необходимых для строительства, в том числе для кровли: обрезные и строганные пиломатериалы, брусья, вагонка и многое другое. Менеджеры сайта сделают расчет стоимости необходимых материалов и помогут с выбором. Собственное производство и цех, где следят за правильным хранением всех товаров, позволяет доставлять клиентам качественный продукт.

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

Стропильная система 1-скатной кровли должна выдержать вес:

• 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.

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:

• 50 см;
• 90 см;
• 1 м;
• 1 м 20 см.

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=SxQ, где:

• 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/(Ls/S+1), где:

• 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.

Любая стропильная система формируется из многочисленных стропил, для создания которых используется брус или доски. Наиболее часто выбираются именно доски за счет доступной стоимости, но их прочность считается не слишком высокой по сравнению с брусом.

Важно! От качественно выбранного пиломатериала зависит долговечность крыши и безопасность проживания в доме.

Содержание статьи: Требования к стропильным доскам Какими размерами должны обладать стропила? Грамотное определение габаритов стропил Основные правила выбора досок Как наращиваются стропила? Как защитить стропила?

Требования к стропильным доскам

Важно! Во время формирования стропил учитывается не только правильный выбор их размера и сечения, но и материал, используемый для создания.

Оптимально считается выбирать брус для стропил, но этот материал обладает высокой стоимостью, поэтому для снижения затрат нередко покупаются доски. Выбирается только качественная древесина, причем нередко выбор падает на хвою или лиственницу.

При поиске досок, используемых для создания стропил, учитываются основные требования к ним:

• на 1 м не допускается наличие больше трех сучков, причем их диаметр не должен превышать 30 мм;
• нельзя, чтобы присутствовали сквозные трещины, а несквозные не могут обладать значительной длиной, превышающей половину длины доски;
• стропила для крыши изготавливаются из древесины, влажность которой не превышает 18%, причем желательно во время выбора пользоваться влагомером, чтобы убедиться, что информация, имеющаяся в сопроводительной документации к доскам, соответствует действительности.

Приобретаются доски только у проверенных продавцов, предоставляющих покупателям информация о товаре. Для этого должна иметься специальная сопроводительная документация, причем в ней содержится информация:

• сорт древесины, используемой для изготовления досок;
• название и номер стандарта изделия;
• наименование производственной организации, занимающейся его изготовлением;
• число единиц в одной упаковке;
• дата выпуска досок;
• размеры пиломатериала, а также его влажность.

Важно! Древесина является натуральным материалом, поэтому разные биологические воздействия приводят к его разрушению, поэтому важно грамотно выбрать доски, а также защитить их специальными защитными составами.

Доска для стропил перед использованием должна обрабатываться разными составами:

• обработка качественными антисептиками, которые не допустят гниения материала;
• пропитка антипиренами, защищающими древесину от возгорания;
• обработка средствами, отпугивающими вредителей и насекомых.

Только при грамотном выборе досок и после их качественной обработки имеется возможность сделать стропила, обладающие не только высоким качеством, но и стойкостью перед разными воздействиями.

Какими размерами должны обладать стропила?

После того, как будет выбрана оптимальная доска для стропил, можно приступать к формированию специального чертежа и схемы будущей стропильной системы. Для этого определяется сечение, длина, ширина и иные параметра стропил, которые после изготовления будут соединяться друг с другом в правильной последовательности.

Размер стропил может значительно отличаться, так как на этот параметр оказывает влияние много факторов. К ним относятся габариты дома и крыши, выбранная конструкция стропильной системы, возможные нагрузки от ветра и другие аналогичные воздействия. Оптимальным будет использование рекомендаций:

• минимальный размер равен 50х150 мм;
• если создаются значительные пролеты, то выбирается размер 150х150 или же 250х100;
• нередко используются более значительные по размерам стропила, если планируется возведение существенного по габаритам торгового павильона или иного крупного строения.

Важно! Чтобы точно знать оптимальные размеры стропил для крыши, требуется правильно рассчитывать данный показатель.

Для расчета важно определить, какая нагрузка будет воздействовать максимально на крышу, что позволяет выбрать сечение и иные параметры стропил. Дополнительно имеется возможность воспользоваться специальными нормативными значениями, но они не учитывают определенные климатические условия различных регионов, поэтому специалисты предпочитают проводить правильные расчеты.

Грамотное определение габаритов стропил

При определении оптимальных размеров стропил, важно учитывать, какой толщиной должна обладать доска, применяемая для создания стропил.

Важно! Толщина доски оказывает непосредственное воздействие на прочность созданных изделий из нее.

Желательно пользоваться для этих целей доской, толщина которой варьируется от 4 до 6 см. Если же возводится стропильная система не небольших строениях, предназначенных для хозяйственного применения, то для снижения затрат допускается пользоваться досками толщиной в 3,5 см. Для жилого дома рекомендуется выбирать изделия, толщина которых не будет меньше, чем 5 см.

При выборе ширины доски непременно учитывается, какой длиной обладает проем, перекрывающийся стропилами. Чем длиннее должны быть стропила, тем шире используется для их создания доска:

• если длина стропила равна примерно 6 м, то желательно пользоваться доской, ширина которой равна примерно 15 см;
• если длина ног превышает 6 м, то ширина доски вовсе должна составлять 18 см;
• если требуется получить еще более длинную стропильную ногу, то используется наращивание элементов, а места, где имеется нахлест, должны находиться рядом с коньковой частью крыши.

Сечение стропил рассчитывается в зависимости от определенного оптимального расстояния между ними, а также учитывается длина элементов. Во время работы надо решить, какие постоянные нагрузки будут воздействовать на крышу от ветра и снега. Берется в расчет масса созданной стропильной конструкции, угол наклона, имеющийся у ската, а также, какой длиной обладает проем, нуждающийся в перекрытии. При расчете дополнительно учитывается, какой шириной обладает строение.

Важно! Для облегчения расчетов рекомендуется пользоваться специальными компьютерными программами, имеющимися в свободном доступе в интернете, причем с их помощью не только обеспечивается быстрое получение результата, но и гарантируется точность значений.

После определения сечения стропил, надо решать, на каком расстоянии друг от друга они будут устанавливаться. Шаг стропил непосредственно связан с их сечением, поэтому если эти параметры не будут правильно определены, то это может негативно сказаться на надежности и долговечности крыши.

Важно! Допускается снижать сечение стропил, если применяются специальные подкосы.

Основные правила выбора досок

Стропильная доска должна отвечать многочисленным требованиям и условиям, описанным выше. Чтобы выбрать действительно качественный материал, рекомендуется пользоваться определенными советами специалистов. К ним относится:

• отсутствие больших по размеру сучков и трещин;
• оптимальная влажность, причем не желательно доверять информации, содержащейся в документации к доскам, поэтому рекомендуется вовсе взять с собой специальный инструмент – влагомер, позволяющий быстро определить влажность древесины;

• отсутствие существенных дефектов, подгнивших участков или иных значимых недостатков, так как все они негативно будут сказываться на качестве сделанной конструкции из досок.

Важно! Если будет приобретен материал с высоким показателем влажности, то не допускается пользоваться им для возведения стропильной системы, так как она будет непрочной, а также вовсе имеется опасность для проживания в доме с такой крышей, поскольку через небольшой промежуток времени будет нарушена геометрия конструкции.

Если обнаруживаются в одной партии досок несколько неподходящих элементов, не рекомендуется пользоваться ими для создания важных частей крыши, поэтому они применяются для дополнительных элементов.

Как наращиваются стропила?

Во время создания качественной и большой по размеру крыши нередко требуется значительные по длине стропила. Чтобы их получить, требуется наращивать несколько элементов. Для этого используются разные способы:

• обычно выбирается метод, предполагающий сплотить доски, для чего они складываются друг с другом, причем именно широкими сторонами, после чего сшиваются, для чего используются гвозди;
• укладка досок с небольшим сдвигом, причем обычно он делается в половину длины, что позволяет сделать действительно длинные стропила, обладающие хорошей прочностью;
• создание косого среза, располагающегося на торцах элементов, но до создания среза надо делать противоскользящий упор по вертикали, после чего формируется сквозное отверстие, позволяющие осуществить стяжку элементов болтами.

Таким образом, грамотное наращивание стропил дает возможность получить оптимальную по размерам стропильную ногу, используемую для формирования надежной и прочной стропильной конструкции.

Как защитить стропила?

Для создания стропил используется натуральная древесина, подвергающаяся негативному воздействию грызунов, влажности, огня и плесени. Чтобы элементы прослужили долгое время, требуется обязательно защищать их разными растворами.

Поэтому перед применением любой доски важно убедиться, что она была покрыта антипиренами, антисептиками и особыми средствами, отпугивающими насекомых и грызунов. Если этого не было выполнено в заводских условиях, сами покупатели обязаны позаботиться о такой защите основных частей крыши.

Таким образом, стропила являются основными элементами для создания любой крыши. Для их создания может использоваться брус или доски. Требуется выбирать для этого только качественную древесину, не обладающую какими-либо существенными недостатками и дефектами. При грамотном выборе материала гарантируется получение долговечной и надежной конструкции на крыше.

Смотрите также: Как делают базальтовый утеплитель? Какие есть утеплители для стен? Характеристики, а также основные свойства цемента Строительная арматура Сэндвич панели: назначение Из чего состоит стекловата?