Расчет стропильной системы двухскатной крыши под металлочерепицу. Расстояние между стропилами под металлочерепицу

Каждый из индивидуальных застройщиков знает, что крыша любого дома является одним из его важнейших конструктивных элементов. Крыша защищает строение от воздействия различных неблагоприятных атмосферных явлений, таких как снег, дождь, палящие солнечные лучи, а также способствует сохранению в жилище тепла. Следовательно, чтобы кровля эффективно справлялась с возложенными на нее функциями, она должна обладать адекватной надежностью и высокой прочностью.
Как известно, основой любой прочной крыши является ее каркас или стропильная система. От того, как грамотно будет спроектирована и впоследствии правильно собрана стропильная система строения, зависит надежность и прочность кровли, а также срок эксплуатации всего здания.
Стоит лишний раз напомнить, что от тщательности предварительно выполняемых расчетов, а точнее, от правильности выбора шага между стропилами крыши, которая впоследствии будет укрыта металлочерепицей, зависит надежность кровельной конструкции.
Если в ходе предварительно выполняемых расчетов неверно определить воздействующие на крышу нагрузки, неправильно оценить параметры стропил, в ходе последующей эксплуатации возможна деформация кровли или даже полное ее разрушение.
В ходе расчета конструкции стропильной системы необходимо выполнить правильный расчет расстояния между стропилами. Эта часть расчета не представляет особой трудности в том случае, если для этой цели использовать стандартные методики расчета, используемые специалистами.
Особенности конструкции стропильной системы зависят от разновидности кровельного покрытия (в нашем случае это металлочерепица), а также от воздействующих на кровлю нагрузок. Эти нагрузки могут носить как временный, так и постоянный характер.

К категории временных нагрузок относятся следующие воздействия:

• создаваемое потоками ветра давление;
• масса лежащего на крыше снега;
• масса влаги, выпадающей в виде дождя;
• нагрузки, возникающие в ходе выполнения тех или иных ремонтных работ.

К разряду постоянных нагрузок относятся следующие факторы:

• масса кровельного покрытия;
• масса материалов, предназначенных для утепления кровли;
• масса отделочных и облицовочных материалов (при наличии мансарды);
• масса обрешетки и стропильной конструкции.

В ходе проектирования конструкции каркаса, прежде всего, нужно определиться с его типом, который напрямую зависит от способа установки стропил. Стропила могут быть наклонными, висячими или комбинированными. Количество проектируемых стропил, их сечение и расстояние между ними выбирают в зависимости от типа чердака. Чердак может быть либо мансардным, либо нежилым.
Для изготовления конструкции стропильной системы используют древесину хвойных пород, обладающей влажностью не более 20%. Выбираемая для стропил древесина не должна иметь синевы и гнили. Выбранный для изготовления пиломатериал тщательно обрабатывают антипиренами и антисептиками.

Подготовительный этап

Создание крыши любого строения начинается с выбора типа и материала, используемого в качестве кровельного покрытия. В настоящее время большинство индивидуальных застройщиков выбирают в качестве кровельного покрытия для своего жилища металлочерепицу. Крыша, созданная с использованием этого материала, прочна, долговечна, характеризуется высокой привлекательностью внешнего вида, сам материал не дорог и прост в монтаже. При этом, металлочерепица гораздо легче своего аналога – керамической черепицы.
Внешне, крыша, созданная с использованием металлочерепицы, имеет такой же привлекательный вид, как и кровля, в которой использована черепица из глины. Однако, если сравнивать металлическую и глиняную черепицу, необходимо отметить преимущества которыми обладает металочерепица в сравнении со своим глиняным аналогом:

• листовая черепица из металла является более технологичным материалом, в результате чего создание кровельного покрытия не занимает много времени и прочих ресурсов;
• металлочерепица обладает меньшим, в сравнении с ее глиняным аналогом, весом, числовое значение которого можно определить из соотношения: (масса 1 м² глиняной черепицы) – (масса 1 м² металлочерепицы) = 35 кг.

Расчет количества стропил и шага их установки

Таблица зависимости длины стропил от шага между ними и сечения используемого бруса

Длина стропил, м	Расстояние между стропилами, см	Размер сечения бруса стропила, см
до 3	120	8 х 10
до 3	180	9 х 10
до 4	100	8 х 16
до 4	140	8 х 18
до 4	180	9 х 18
до 6	100	8 х 20
до 6	140	10 х 20

Для расчета требуемого количества стропил нужно последовательно выполнить следующие операции:

1. Выполнить измерение длины ската крыши. Затем полученную величину разделить на значение длины шага между соседними стропилами.
2. Добавить единицу к величине, полученной в ходе расчетов по пункту № 1. Округлить полученное значение до целого числа. По аналогичной методике выполнить расчет количества стропильных ног для ската крыши.
3. Далее, величину длины ската следует разделить на численное значение количества стропил, после чего определить оси их установки.
4. Шаг стропил находится в прямой зависимости от разновидности кровельного покрытия, а также от угла наклона ската крыши.

Например. Значение длины ската равно 18 метров. Размер шага между стропилами имеет значение 0,8 м. Следовательно, 18/0,8+1=23,5≈24. Итак, для создания каркаса крыши потребуется 24 стропила.

Установка стропил

Необходимо отметить, что стропильные системы, создаваемые для различных видов кровли, имеют незначительные отличия. Разница зависит от размеров листов используемого материала, а также от их собственной массы. Для создания конструкции стропильной системы потребуется подготовить следующие материалы и инструменты:

• ножовка для работы с древесиной;
• бензопила;
• стамеска;
• плотницкий топор;
• строительный степлер;
• отвес и строительный уровень;
• шуруповерт;
• электрическая дрель;
• молоток;
• саморезы;
• гвозди;
• металлические элементы, предназначенные для крепления стропил;
• доска 50х150 мм, предназначенная для стропил;
• брус 150х150 мм, используемый для создания мауэрлата;
• доска 25х100 мм, предназначенная для возведения обрешетки;
• брус 30х50 мм, используемый в ходе постройки контробрешетки.

После того как выполнены все требуемые расчеты, подготовлены соответствующие инструменты и материалы, можно приступать к сборке конструкции стропильной системы, на которую в дальнейшем будет уложена металлочерепица.

Порядок возведения конструкции стропильной системы:

1. Прежде всего, из бруса соответствующего сечения необходимо установить мауэрлат. Мауэрлатом называют основание конструкции крыши, которое принимает на себя нагрузку от стропильных ног. Выбранный для этой цели брус необходимо уложить по периметру стен, в пределах заранее подготовленного арматурного пояса, после чего закрепить посредством анкерных болтов. Под брус следует обязательно уложить слой гидроизоляции в виде полосы рубероида необходимого размера.
2. На горизонтальной ровной поверхности, в соответствии с данными предварительно подготовленных эскизов, необходимо создать шаблон, используя для этого ровные доски. Шаблон служит для последующего изготовления стропильных ферм. В коньке они должны крепиться гвоздями или пластинами из металла.
3. В брусе, из которого ранее был сделан мауэрлат, на предварительно рассчитанных расстояниях, выполняют выемки соответствующего размера, предназначенные для последующего монтажа стропильных ног.
4. Изготовленные ранее фермы поднимают на крышу и устанавливают на брус. При этом, первыми необходимо крепить крайние блоки. Вертикальность их установки необходимо проверять, используя отвес.
5. Далее, между двумя крайними фермами следует натянуть шнур, по которому будут установлены оставшиеся элементы. К брусу мауэрлата стропильные ноги нужно крепить посредством саморезов и металлических уголков.
6. В верхней части ферм следует установить горизонтальные деревянные перемычки.
7. В нижней области стропильных ног необходимо обустроить карнизный свес, вылет которого от вертикальной плоскости стены дома должен быть не менее 50 см. Для этой цели в соответствующем месте стены, на уровне концов нижней части стропил, следует установить доску или брус соответствующего размера. Конец стропильной ноги должен быть закреплен с одной стороны короткой доской, которую называют «кобылкой», а с другой стороны его крепят к стене.

Обработка конструктивных элементов стропильной системы

В ходе своей последующей эксплуатации стропильная система кровли будет подвержена воздействию ряда неблагоприятных факторов, поэтому в ходе ее возведения необходимо обеспечить пропитку деревянных частей конструкции, создавая, подобным образом, следующие разновидности защиты:

Подготовка каркаса для укладки кровли

Для последующей укладки металлочерепицы, стропильную конструкцию необходимо подготовить. С этой целью следует выполнить в указанном порядке следующие мероприятия:

1. На поверхности деревянных стропил, на которых впоследствии будет уложена металлическая черепица, необходимо развернуть предназначенную для защиты от влаги специальную пленку и закрепить ее к брускам конструкции посредством степлера. В ходе монтажа пленки необходимо обеспечить нахлест между рядом укладываемыми полосами не менее 150 мм, стыки между соседними полосами необходимо проклеивать клейкой лентой. Провес пленки должен быть около 20 мм.
2. Поверх смонтированной гидроизоляционной пленки необходимо обустроить контробрешетку. Для этой цели используются деревянные бруски сечением 30х50 мм. Контробрешетка будет обеспечивать кровле необходимый вентиляционный зазор.
3. Далее, на смонтированную контробрешетку необходимо закрепить доски сечением 100х25 мм. При этом, их необходимо укладывать так, чтобы первая снизу доска имела в два раза большую толщину в сравнении со следующими досками. Шаг обрешетки должен находиться в пределах 350 – 450 мм.
4. На подготовленный подобным образом каркас следует установить арматуру системы водоотвода кровли.
5. По окончании описанных выше работ стропильную систему кровли можно считать полностью подготовленной к последующей укладке металлочерепицы.

Стропильная система под металлочерепицу стала самым распространенным и экономически выгодным вариантом для устройства кровли.

Крыша является одним из важнейших элементов в доме, защищая его от погодных воздействий, поэтому необходимо позаботиться о надежности и прочности каркаса.

Чтобы правильно спроектировать и смонтировать крышу, кровельным материалом которой является металлочерепица, необходимо ознакомиться с информацией, которая поможет правильно выполнить все этапы процесса возведения стропильной системы.

Что нужно знать о металлочерепице?

Металлочерепица – это легкий и прочный материал для кровли из стали с защитными цветными полимерными слоями, выполняющими украшающую и защитную функции.

Для ее производства применяется современное оборудование, позволяющее создавать на листе стали профиль, имитирующий ряды натуральной керамической черепицы.

В отличие от натурального прародителя, металлическая черепица отличается прочностью, легкостью и устойчивостью к механическим воздействиям.

Укладка таких листов производится гораздо быстрее, нежели единичные аналоги. Такой материал не требует мощной основы.

Преимущества металлочерепицы:

• доступность. Материал можно найти практически в любом специализированном строительном магазине, и его стоимость будет относительно небольшой;
• долговечность. Металлочерепица высокого качества при грамотном монтаже способна прослужить не менее 30 лет;
• малый вес материала. Покрытие площадью в один квадратный метр весит около 5 килограммов, благодаря чему не нужно задумываться о дополнительном усилении каркаса и привлечении к монтажу спецтехники;
• легкость установки. За счет легкости материала и больших готовых листов крышу дома можно оформить за минимальное время;
• приятный внешний вид. Разнообразие расцветок и фактур поможет сделать крышу красивой и эффектной.

Помимо положительных сторон, справедливым будет отметить и минусы такого материала:

• тонкие листы быстро нагреваются под солнцем и быстро отдают тепло при понижении температуры;
• практически нулевая тепло- и звукоизоляция. Тепло и звуковые волны спокойно проходят через стальные листы внутрь и наружу;
• металлическая черепица легко скапливает под своей поверхностью конденсат, особенно в местах соприкосновения с каркасом.

С недостатками можно бороться, если учесть при монтаже несколько моментов, в основном касающихся правильной установки стропильной системы.

При ее монтаже нужно учесть слои паро-, гидро-, тепло- и звукоизоляции, а между изоляцией и кровельным покрытием обязательно учесть зазоры для циркуляции воздуха.

Также важно учесть, что все элементы стропильной системы должны находиться строго в одной плоскости.

Особенности стропильной системы двускатной крыши

Двускатные крыши со стропильными системами под металлочерепицу, которые рассматриваются в статье, имеют свои преимущества. Прямые формы скатов отлично подходят для укладки больших листов материала.

Форма и угол кровли зависят от формы и размера дома, но важно заметить, что оптимальный угол крыши под металлическую черепицу составляет около 20 градусов.

Если угол будет острее, то для монтажа обрешетки и кровли понадобится больше расходного материала, чтобы стропило смогло удержать их на себе.

Для более пологой крыши потребуется больше гидроизоляции, так как на ней будут задерживаться выпавшие осадки.

Каркас двускатной крыши состоит из:

• мауэрлата – это брус, уложенный на несущие стены для опоры стропил снизу;
• стропила – деревянного бруса, призванного в совокупности с такими же брусьями поддерживать крышу и уберегать от внешних воздействий;
• стойки, либо ригеля (в зависимости от выбранного типа стропильной системы) – нужны для дополнительной поддержки каркаса;
• обрешетки – досок, устилаемых на стропильные брусья по всей поверхности крыши для крепления к ним кровельного покрытия.

Теперь стоит разобраться с разнообразием каркасов крыш.

Стропильные системы двускатных конструкций бывают двух типов:

• наслонная система.
• висячая система.

Наслонная система применяется в домах, у которых, помимо стен по периметру, есть внутренняя несущая перегородка. Внутренняя стена нужна для установки на ней лежня, на котором будут закреплены стойки.

Стойки используются, чтобы подпирать коньковый прогон в месте стыковки его и верхних частей стропильных брусьев.

Висячая система используется в домах, где всего две несущие стены. Такой вариант каркаса применяется именно тогда, когда между несущими стенами соблюдается расстояние не более 7 метров, иначе без дополнительной опоры на большем расстоянии каркас может стать потенциальной угрозой жизни.

В такой системе применяются затяжки и ригели для разгрузки стропил и стен.

Помимо висячей и наслонной систем, применяются варианты, в которых комбинируются некоторые элементы обоих типов каркаса – все они отлично подходят для устройства крыши под металлочерепицу.

Расчеты и монтаж каркаса двускатной крыши

После определения варианта стропильной системы нужно произвести предварительный расчет материала.

Для этого составляется точный чертеж с нанесенными параметрами и размерами. Этот план позволит правильно выполнить монтаж каркаса.

Расчет стропильной системы

Расчет потребности материала и нагрузки на него – необходимый этап для грамотного монтажа.

• статические нагрузки – включают вес кровельного покрытия, обрешетки, дополнительных элементов, расходных и изоляционных материалов. В случае с металлочерепицей вес на 1 кв. м не более 5 кг;
• динамические нагрузки, к которым относят ветровую, снеговую нагрузку и интенсивность осадков. Расчет показателей производится в зависимости от региона постройки. Более подробно о них можно узнать в СНиПе «Нагрузки и воздействия». Стоит отметить, что при наклоне ската свыше 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается, так как осадки достаточно быстро сходят с крыши;
• особые нагрузки. Расчет этого вида нагрузок актуален для регионов с наличием землетрясений, торнадо и штормовыми воздействиями.

Расчет шага стропил двухскатной крыши производится с учетом веса кровельного материала и необходимого веса конструкции в целом. Для металлочерепицы самым оптимальным будет шаг в 1 метр.

Расчет сечения стропил производится с учетом нескольких параметров:

• возможные нагрузки;
• вид используемого материала;
• длина стропила;
• вид древесины;
• шаг между стропилами.

Например, для укладки металлочерепицы на каркас из стропил, шаг которых составляет 0,9 м, а длина стропила равна 4 м, идеальное сечение будет 50х200 мм.

Перед монтажом древесные элементы каркаса обрабатываются антисептическим, влагозащитным и огнеупорным растворами для обеспечения длительного и безопасного срока службы.

Такие растворы позволят в дальнейшем избежать появления в дереве жуков, плесени и грибков.

При расчете необходимых показателей стропильной системы ко всем полученным данным рекомендуется прибавлять 10 %.

Этот запас способен в дальнейшем скорректировать возможные неточности и улучшить качество стропильной системы.

Максимальная длина бруса для стропил и мауэрлата – 6 метров. При ее недостатке можно прибегнуть к увеличению длины с помощью наращивания, стыковки или соединения.

Для выполнения каркаса нужно выбирать древесину с влажностью не более 25 %. Возможны используемые элементы из бревен, брусьев и досок.

Чтобы исключить попадание воды на стены, предусматривается свес. Для этого стропила делают свисающими на 30 см или прикрепляют дополнительные доски-«кобылки».

Этапы монтажа

После выполнения расчета необходимых параметров и закупки материалов приступают к монтажу.

К верху несущих стен крепится мауэрлат. Его установка выполняется на анкера, вмурованные в верхний ряд кладки. Их длина должна на 2-3 сантиметра превышать высоту мауэрлата для фиксации гайки.

Под брус укладываются 2 слоя гидроизоляции из рубероида. При наличии внутренней несущей стены укладывается лежень. Между стенами устанавливается затяжка для взятия продольных нагрузок.

Готовятся стропила необходимой длины с запилами под мауэрлат и коньковый брус. Первые стропила ставятся на фронтонах.

Крепление их к мауэрлату производится с помощью уголков или скоб. Начальные стропила кладутся точно по уровню, между ними закрепляется леска, по которой будут устанавливаться остальные брусья.

Для придания прочности к каждой стропильной паре крепятся ригель и коньковый брус при помощи болтов.

При наличии внутренней несущей стены до монтажа конькового прогона к лежню под прямым углом крепятся вертикальные стойки.

После установки стропил делается обрешетка. Укладывается она снизу ската вверх при помощи гвоздей, толщина первой доски должна быть не менее 2 см.

Расстояние между последующими планками для металлочерепицы составляет 35 см. Верхние планки ставятся на 5-6 см ниже, чем будущая кровля. При необходимости в теплой крыше укладываются все слои изоляции.

Листы кровельного покрытия устанавливаются снизу вверх с помощью саморезов. Последними устанавливаются водостоки и декоративные элементы для стыков металлочерепицы.

Теперь, вооружившись всей необходимой информацией о материалах, расчетах и процессе монтажа, можно быть точно уверенным, что дом будет надежным.

При этом важно не забывать о правилах безопасности. Монтаж стропильной системы можно выполнить своими руками, но для большей надежности рекомендуется доверить этот процесс профессионалам.

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:

• вес кровельного материала;
• вес ендова и обрешетки;
• вес монтажников, выполняющих работу;

Ошибки, допущенные при расчетах могут привести к целому ряду негативных последствий:

• изменению и деформации стропильных ног;
• разрушению кровельного покрытия;
• деформации несущего основания.

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:

• меряется длина ската, сделать это можно по карнизу крыши;
• полученную длину делят на среднее расстояние между стропилами, которое принимают от 600 мм до 1000 мм. Пример: получили длину ската 20 м, выбрали расстояние между стропил 800 мм, разделили 20 на 0,8, получили 25 штук;
• к полученному числу добавляется 1 и округляется в большую сторону в случае дробных результатов. В нашем примере: 25+1=26 стропил понадобится на одну сторону ската;
• теперь длину ската крыши опять делим на полученное ранее число стропил и получаем шаг стропил под металлочерепицу. В нашем примере: 20 делим на 26, получаем 0,77 м расстояние между стропилами.

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.

Виды конструкций

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:

1. висячие;
2. наклонные.

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:

• воздействие насекомых и грибков. При несвоевременной обработке материала стропил возможно развитие в древесине жуков-точильщиков, которые могут довольно быстро нанести серьезный урон стропилам. Неправильный монтаж или отсутствие обработки могут привести к еще одному негативному воздействию- развитию грибков или плесени. Такое воздействие на древесину может иметь еще более серьезные последствия для древесины, чем воздействие насекомых;
• воздействие высоких температур. Речь идет о защите древесины от воспламенения и воздействия огня. Для этих целей применяют специальные огнезащитные пропитки, которые значительно усиливают сопротивляемость огню у древесины.

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.

Размеры и сечения элементов стропильной системы

В идеале, все элементы дома, включая крышу, подробно разрабатываются проектной организацией. Если проекта нет или речь идет о реконструкции, тогда пригодится следующая информация.

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.

Геометрия наслонных стропил

Хотя сечение практически всех элементов стропильной системы является расчетной величиной, в строительной литературе определено минимальное сечение стропильных ног как 50×100 мм, мауэрлата 150×100 мм, а минимальная высота лежней и прокладок – 150 мм. Следует отметить, что сечение стропил 50×100 мм смотрится на крыше как каминные спички, и зачастую его увеличивают для визуального комфорта. Наслонные стропила работают как изгибаемые элементы и рассчитываются в зависимости от пролета здания и действующей нагрузки. 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

Сечение обрешётки при шаге стропил до 0,7 м рекомендуется принимать 25×50 мм, при межстропильном расстоянии от 0,7 до 0,9 м размер брусков 35×50 мм, а шаг стропил от 0,9 м до 1,2 м требует сечения обрешётки 50×80 мм.

Мансардная крыша

С мансардной крышей дело обстоит иначе. Со времен всесоюзной унификации и типизации (строители со стажем поймут), модульные размеры плит утеплителя остались прежними: лист 600×1200 мм (Технониколь дополнительно выпускает плиты утеплителя размером 500×1000 мм). Если в пространстве чердака планируется разместить жилое помещение, выполнив мансардную крышу, зачастую используется вариант с максимальным шагом стропил. Тем более что при толщине утеплителя от 150 мм и необходимости сделать воздушную прослойку 50 мм для вентиляции подкровельного пространства, требуется высота сечения стропильной доски 200 мм. А при более массивом слое утепления (от 200 мм), что в нашей стране не редкость, приходится набивать еще дополнительные рейки. Таким образом, при наличии утеплителя между стропилами, шаг 1200 мм принимается из условия удобства установки утеплителя без дополнительной обрезки, возможности установки различных видов мансардных окон и технологичностью устройства вентиляции подкровельного пространства. При расстоянии между стропилами 1,2 м и снеговой нагрузке для 4 снегового района и выше (все, что севернее Сергиева Посада, Санкт-Петербурга, все Поволжье до Сызрани, и далее через Уральский хребет), требуется устройство спаренных стропильных ног. Сечения элементов можно предварительно определить по таблице ниже.

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:

С помощью металлочерепицы уже давно решаются задачи строительства малоэтажных домов. Сочетание стальной выносливости с легкостью и эффектностью дают большое преимущество материалу перед соперниками. Крупногабаритные листы укладываются намного быстрее, а срок службы - продолжительнее, чем другие материалы аналогичного назначения. Перекрыть крышу и выполнить монтаж стропильной системы под металлочерепицу можно самостоятельно, если знать устройство двускатной крыши, особенности стропильной системы и способы укладки кровельного материала с учетом его характеристик.

Описание металлочерепицы

Металлическую черепицу можно назвать одним из продуктов сталепроката. В целом материал представляет собой листовую сталь, профилирование которой выполнено как по горизонтали, так и по вертикали. В результате этого процесса на поверхности образуются поперечные и продольные волны, делающие материал похожим на керамическую черепицу. С наружной стороны листа имеется цветная полимерная пленка, предназначенная для выполнения защитной и декоративной функции.

Недостатки и их устранение

Несмотря на визуальное сходство с керамической черепицей, стандартные недостатки материала остались без изменения. Металл очень быстро нагревается под воздействием солнечных лучей и легко остывает при снижении температуры воздуха. Коэффициент звукоизоляции сравнительно низок, так как металлические поверхности свободно пропускают звуковые волны. Кроме этого металл способен собирать капли конденсата из-за разных теплотехнических свойств с контактирующими элементами каркаса.

Это достаточно весомые недостатки, но проблема их существования легко решается при правильной сборке стропильной системы и кровельного пирога. Если монтаж стропильной системы выполнен по всем правилам с соблюдением технологических предписаний, то укладка кровельного материала пройдет без осложнений.

Чтобы снизить воздействие недостатков металла на конструкцию крышу и предотвратить преждевременный износ кровли, необходимо правильно составить кровельный пирог.

Вся ответственность в этом плане ложится на стропильную систему, на которую возлагаются следующие функции:

• Удержание слоев кровельного пирога, располагающихся сверху стропилин, внизу этих элементов и между ними.
• Создание условий для лучшей вентиляции, препятствие образованию конденсата и создание каналов для вывода влаги.
• Формирование опор, расположенных в одной плоскости, для укладки кровельного материала.

Другими словами, стропильная система является своеобразным скелетом, который необходим для нормального функционирования крыши. Следовательно, устранить недостатки металлического покрытия можно при правильном выборе схемы установки «скелета» под металлочерепицу.

Стропильная система под металлочерепицу - шаг стропил

Металлочерепицу можно увидеть на любых строениях: и жилых, и нежилых. Металлическая «чешуя» хорошо смотрится на беседках, верандах и банях.

По функциональному назначению строения определяется наличие утеплителя, причем от этого во многом зависит строение стропильной системы:

• Каркас утепленной крыши содержит три различных слоя изоляции и обязательный вентиляционный контур.
• Холодная крыша состоит из вентиляционного контура и одного слоя изоляции.

Двускатная крыша под металлочерепицу с утеплителем необходима в том случае, если на чердаке будет обустроено жилое помещение. При расчете такой стропильной системы во внимание принимается размер утеплителя, чтобы он плотно входил в промежутки между стропильными ногами.

Крыша без утеплителя возводится над строениями, пребывание в которых не занимает много времени.

Также каркас крыши под металлочерепицу без утеплителя возводится при утеплении потолочного перекрытия. В качестве примера можно привести крышу над баней или жилым домом, чердак которого не предназначен для эксплуатации. В этом случае укладка утеплителя между потолочными балками будет более эффективной.

Каркас кровли под металлочерепицу может быть изготовлена из металлопроката или пиломатериалов. Первый вариант имеет схожие характеристики с металлическим покрытием, но для частных домов рекомендуется использовать древесину. Этот материал удобнее в работе для частного застройщика, который решил самостоятельно возвести стропильную систему под металлочерепицу. Во-первых, из дерева проще изготовить элементы каркаса и собрать из них единую конструкцию. Во-вторых, деревянные изделия более теплые и соответствуют экологическим требованиям и нормам.

Преимущество двускатной крыши

Самый простой вариант стропильной системы под металлочерепицу - двухскатная конструкция. Благодаря сходству форм скатов и листов кровельного материала создаются идеальные условия для монтажа. Вальмовая конструкция или любая сложная крыша в этом плане требуют больших затрат сил и времени. Кроме того сложные конструкции требуют повышенного расхода кровельного материала из-за сложности кроя.

В инструкции производителя по укладке металлочерепицы указываются оптимальные параметры крыши. В частности речь идет о наклоне скатов, который должен составлять 12-15 градусов. Меньшее значение угла наклона требует усиленной гидроизоляции, на более крутых скатах необходимо увеличение крепежных элементов. Обе ситуации приводят к увеличению бюджета на строительство крыши.

Количество укладываемых рядов металлочерепицы напрямую зависит от размеров листа и перекрываемой площади. В большинстве случаев материал монтируют в один ряд, чтобы в поперечные швы не протекала вода. На крышах частных домов чаще всего используются листы длиной 4-4,5 метра, хотя многие производители предлагают услуги по нарезке листа на соответствующие элементы. Это значительно упрощает укладку металлочерепицы на скатах индивидуального размера. Чтобы определить необходимую длину листа, суммируют длину ската и длину карнизного свеса, который составляет 40-60 см.

Укладывают металлочерепицу на обрешетку, прикрепленную к стропильной системе. Двухскатная крыша имеет только вертикальные и горизонтальные линии, поэтому укладка листов с аналогичными кромками выполняется без особых трудностей. Правильно построенная стропильная система позволяет выполнить установку обрешетки и укладку кровельного материала быстро и без проблем.

Варианты каркаса и стропильных ног

Схема устройства стропильной системы определяется количеством слоев кровельного пирога. Следовательно, для более сложного утепленного варианта требуются элементы, без которых вполне обходится холодная кровля.

Для стропильной системы двухскатной крыши из металлочерепицы необходимо установить ряд из нескольких пар стропилин, конструкция которых определяется особенностями основного строения.

Для изготовления стропильного каркаса двускатной крыши применяются следующие способы:

• По наслонной технологии. В этом случае для стропильных ног необходимо обеспечить прочные опоры в верхней и в нижней части. Ее использование допускается только при наличии внутренней несущей стены или мощных колонн, заменяющих ее. Наслонная стропильная система может устанавливаться только в тех случаях, когда стойки под коньковым прогоном установлены на достаточно прочных потолочных балках или железобетонных плитах.
• По висячей технологии. Стропилины такой системы требуют обязательной опоры для нижней пятки. Верхние пятки попарно упираются друг на друга. Висячая стропильная система устанавливается при отсутствии внутренней несущей перегородки.

Устройство каркаса для утепленной кровли

Наличие утеплителя в составе кровельного пирога требует правильно выбрать шаг стропил под металлочерепицу, и устроить стропильную конструкцию так, чтобы теплоизоляционный слой не потерял свои качества. Это может произойти в результате намокания утеплителя, так как вода служит хорошим проводником тепловых волн.

Намокание теплоизоляционного материала происходит в следующих случаях:

• Бытовые испарения, поднимающиеся вверх, проникают в теплоизоляцию с внутренней стороны.
• Разница температур на улице и на чердаке способствует образованию конденсата.
• Несоблюдение технологии монтажа кровли приводит к образованию протечек, которые наблюдаются при снеготаянии и обильных осадках.

Чтобы предотвратить появление неприятных ситуаций, нужно правильно уложить кровельный пирог, распределить его по кровле и надежно зафиксировать на стропилинах. Помимо этого стропильная система под металлочерепицу должна формировать вентиляционные каналы, которые позволяют потоку воздуха омывать теплоизоляционный слой и внутренний слой металлочерепицы.

Установка обрешетки и контробрешетки позволяет создать каналы, которые способствуют регулярному проветриванию и выведению конденсата из-под кровельного пространства. Это продлевает эксплуатационный срок и кровли, и стропильной системы.

В разрезе утепленная кровля со стороны отделанного помещения выглядит следующим образом:

• Материал, используемый для отделочных работ внутри чердачного помещения.
• Внутренняя обрешетка, на которую крепится слой пароизоляции.
• Непосредственно пароизоляционный слой, являющийся препятствием на пути бытовых испарений.
• Стропильные ноги, в промежутках которого располагают плиты теплоизоляционного материала. Причем для образования вентиляционного зазора нужно, чтобы теплоизоляция была немного тоньше ширины стропилины. Если утеплитель ложится на одном уровне со стропилинами, то следует прибить дополнительную обрешетку для создания необходимого зазора.
• Гидроизоляционный слой укладывается непосредственно на стропилины или на контробрешетку, если была необходимость в ее установке. Дело в том, что гидроизоляции в виде полиэтиленовой пленки нельзя контактировать с утеплителем, в целях предотвращения образования влаги. В случае использования диффузной мембраны контробрешетка не нужна, так как этот гидроизоляционный материал пропускает влагу наружу, но не впускает ее обратно.
• Наружная обрешетка, необходимый элемент для фиксации гидроизоляционного материала, создания вентиляционного канала и укладки металлической черепицы.
• Непосредственно кровельный материал - металлочерепица.

Не рекомендуется использовать рулонные материалы на битумной основе в качестве гидроизоляционного слоя. Нагревание такого материала и кровли сопровождается выделением веществ, благодаря которым происходит взаимное разрушение обоих материалов.

Исходя из выше сказанного, напрашивается вывод, устройство двухскатной крыши из металлочерепицы с утеплителем предполагает использование трехслойного пирога и двух вентиляционных контуров при использовании классического варианта гидроизоляции. Входящая в состав кровельного пирога диффузная мембрана позволяет укладывать три слоя изоляции и один вентиляционный канал. Основой для крепления всех слоев служит стропильная система, на которую возлагается функция удержания кровельного материала и снеговой нагрузки.

В большинстве случаев стропилины под металлическую черепицу делают из досок сечением 5*10 см или 5*15 см при соблюдении стандартного шага стропильных ног при устройстве кровли.

Монтаж стропильной системы для холодной крыши

Холодная крыша подразумевает отсутствие утеплителя, следовательно, отпадает потребность в использовании материалов для его защиты. Но нельзя пренебрегать гидроизоляцией, она защитит от протечек деревянную стропильную систему. Кроме того вентиляция между гидроизоляционным слоем и металлочерепицей должна быть в любом случае.

В разрезе холодный кровельный пирог имеет следующий состав:

• Стропилины.
• Гидроизоляция.
• Обрешетка.
• Кровельный материал.

Независимо от наличия утеплителя укладка обрешетки ведется особым образом. Расстояние между элементами определяется промежутком между поперечными ступеньками металлочерепицы.

Первый элемент обрешетки должен иметь немного больший размер, чем рядовые решетины.

Приведенные примеры холодной и утепленной кровли являются общей рекомендацией. На практике каждый индивидуальный случай требует определенных расчетов с конкретными данными.