Расстояние стропил крыши бани

Расстояние между стропилами: принципы и примеры расчетов шага стропильной системы

Задача правильно рассчитать расстояние между стропилами – очень ответственная. От того, насколько серьезно вы приступите к ее решению, будет зависеть не только надежность и долговечность крыши, но и все последующие работы на ней: укладка утеплителя, монтаж кровельного покрытия, установка доборных элементов. Если просто подогнать шаг стропил под листы кровли, как это многие делают, то не факт, что между стропилами потом войдет утеплитель.

Если же ориентироваться только на утеплитель – первая же зима с ее обильным русским снегом сокрушит стропильную систему. Вот почему важно подобрать оптимальный шаг стропил для всех скатов, и как это сделать мы сейчас расскажем.

Содержание

Вот хороший видео-урок, как самостоятельно рассчитать расстояние между стропилами:

От чего зависит шаг между стропилами?

Итак, расстояние между стропилами определяется такими важными факторами, как:

1. Форма крыши (двускатная, односкатная или многоскатная).
2. Угол наклона крыши.
3. Параметры бруса, который используется для изготовления стропил (ширина, толщина).
4. Конструкция стропильной системы (наслонная, висячая или скользящая).
5. Совокупность всех нагрузок на крышу (вес покрытия, атмосферные осадки и др.).
6. Материал обрешетки (доска 20х100 или брус 50х50) и ее параметры (сплошная из дерева, с пробелами 10 см, 20 см или сплошная из фанеры).

Каждый из этих параметров нужно непременно принимать во внимание.

Онлайн-калькуляторы vs блокнот и карандаш

Для правильного расчета сечения стропил и шага их установки сегодня существует много сложных формул. Но помните, что такие формулы были в свое время разработаны больше для того, чтобы была возможность не столько идеально рассчитать конструктив крыши, сколько изучить работу таких элементов.

Например, сегодня пользуются популярностью несложные онлайн-программы, которые неплохо рассчитывают параметры стропил. Но идеально, если вы сможете самостоятельно поставить конкретные задачи и вычислить все, что вам нужно. Важно понять до мелочей, что именно происходит в стропильной системе во время эксплуатации, какие именно силы на нее воздействует и какие нагрузки. А компьютерная программа не всегда может учитывать все, то что замечает человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам произвести расчеты все-таки вручную.

Декоративные стропила: 0% нагрузки

Первым делом определитесь с самым главным пунктом: типом крыши и ее назначением. Дело в том, что крыша жилого дома зимой выдерживает большую шапку снега, постоянный ветер на высоте, ее нередко утепляют изнутри, а вот к стропильной системе небольшой беседки, спрятанной под кронами деревьев, предъявляют совсем другие требования.

Например, если вы строите перголу в ее классическом понимании, то совершенно не важно, какое именно будет у нее расстояние между стропилами – это уже чисто эстетический фактор:

В приведенной иллюстрации видно, что даже в такой постройке есть свой шаг стропил. Ведь здесь он обеспечивает и эстетический фактор, и жесткость самой конструкции. Но выбирают шаг произвольным путем.

Функциональные стропила: подробный расчет

Подходим к главному вопросу: какое расстояние должно быть между стропилами крыши жилого дома? Вот здесь запаситесь терпением и внимательно изучите все нюансы.

Пункт 1. Длина стены и выбор шага стропил

Первым делом шаг установки стропил на крыше жилой постройки обычно выбирают конструктивно размеру здания, хотя и с учетом многих других факторов.

Например, проще всего устанавливать стропила с шагом 1 метр, поэтому для стены длиной 6 метров ставится стандартно 7 стропил. В тоже время можно сэкономить, поставив их с расстоянием 1 и 2 метра, и получится ровно 5 стропил. Можно поставить также с расстоянием 2 и 3 метра, но зато усилить обрешеткой. Но крайне нежелательно делать шаг стропил более 2 метров.

Пункт 2. Влияние снеговых и ветровых нагрузок на форму крыши

Итак, мы остановились на том, что среднее расстояние между стропилами обычной крыши – 1 метр. Но, если в местности значительная снеговая или ветровая нагрузка, крыша пологая или просто тяжелая (например, покрыта глиняной черепицей), тогда такое расстояние необходимо уменьшить до 60-80 см. А вот на крыше с уклоном более 45 градусов его можно даже увеличить на расстояние 1,2 м-1,4 м.

Почему это так важно? Давайте разберемся. Дело в том, что воздушный поток сталкивается на своем пути со стеной под крышей здания, и там происходят завихрения, после чего ветер ударяет в карнизный свес крыши. Получается, что ветровой поток как бы огибает скат крыши, но при этом стремясь ее приподнять. И в крыше в этот момент возникают силы, которые готовы ее сорвать или опрокинуть – это две наветренные стороны и одна подъемная.

Есть еще одна сила, которая возникает от давления ветра и действует перпендикулярно склону, стараясь словно вдавить скат крыши вовнутрь. И чем больше угол наклона ската кровли, тем больше имеют значение безопасные силы ветра и меньше касательные. А чем больше угол ската, тем реже нужно ставить стропила.

Понять, делать вам высокую крышу или пологую, поможет эта карта среднего значения ветровой нагрузки:

В российском климате на стандартную крышу дома значительную часть года воздействует такое атмосферное явление, как снег. И здесь тоже нужно учитывать, что снеговой мешок обычно скапливается больше на какой-то одной стороне крыши.

Вот почему в таких местах, где возможен снеговой мешок, нужно ставить спаренные стропильные ноги либо делать сплошную обрешетку. Проще всего определить такие места по розе ветров: с наветренной стороны ставят одиночные стропила, а с подветренной – спаренные.

Если вы впервые строите дом, тогда не найдетесь на собственную интуицию, а определите среднестатистическую снеговую нагрузку для своей местности по официальным данным:

Пункт 3. Вопрос утепления и стандартной ширины матов

Если вы планируете утеплять кровлю, тогда шаг стропил целесообразно ставить под стандартные размеры плит теплоизоляции, а это 60, 80 или 120 см.

Если потом подгонять утеплитель под уже существующие параметры крыши, будет много отходов, щелей, мостиков холода и прочих проблем.

Пункт 4. Качество и прочность используемого пиломатериала

Огромное значение также имеет то, какой именно материал вы используете для строительства стропильной системы. Так, для каждой породы древесины существует своя нормативная документация, которая касается ее несущей способности:

Т.к. для изготовления стропильной системы крыши в России чаще всего используется сосна и ель, их прочность на изгиб и особенности использования уже давно прописаны. Если же вы будете использовать древесину других пород, то нужно будет выводить поправочный коэффициент.

Кроме того, если на стропилах будут сечения, врубки или отверстия под болты, в этих местах нужно рассчитывать несущую способность бруска с коэффициентом 0,80.

Пункт 5. Расстояние между затяжками и балками перекрытия

Если крыша строится со связанными между собой стропильными фермами, и их нижний пояс используется одновременно в качестве балок перекрытия, тогда расстояние между фермами нужно делать в пределах 60-75 см, чтобы учитывать конструкцию будущего пола.

Пункт 6. Нагрузки на стропильные узлы

Итак, вот основные нагрузки, которые действуют на стропильную систему крыши:

1. Статические, куда входит вес самой стропильной системы, вес кровли, лежащего на крыше снега и доборных элементов.
2. Динамические, куда входит сила ветра, неожиданные повреждения кровли, вес человека и техники для ремонта и им подобные факторы.

И все они способны в определенный момент воздействовать на крышу одновременно, а поэтому и существует такое понятие, как критическое значение. Это именно то значение нагрузок, при котором крыша не выдерживает и деформируется.

Поэтому, если здание строится со значительными пролетами, то обязательно применяются стальные стропильные фермы. Дело в том, что напряжение в таких стержнях отсутствует, и вся нагрузка приходится на узлы – на них воздействуют сжимающие и растягивающие силы. А расстояние между такими фермами рассчитывается в зависимости от типа кровли и конструкции самой крыши.

Обычно унифицированную ферму ставят с пролетом, кратным шести, и поэтому между узлами фермы делается расстояние, кратное полутора метрам.

Пункт 7. Вес стропильной системы и кровельного пирога

Не забывайте, что главное предназначение стропил – удерживать на себе всю крышу, и ее вес при этом имеет немаловажное значение:

Пункт 8. Удобство монтажа кровельного покрытия

Влияет на расстояние между стропилами также такой фактор, как выбранное кровельное покрытие. Чем выше уклон крыши, тем больше кровельных материалов при этом будет использовано. А чем они тяжелее, тем чаще придется ставить под них стропила. И сплошная обрешетка также имеет свой вес:

У каждого вида кровли – свой оптимальный шаг стропил. Ведь многие стандартные листы по краям нужно крепить прямо в стропила или обрешетку, и важно, чтобы они совпадали. Иначе работа по покрытию кровли легко превратится в сущий ад на высоте, поверьте.

Вот почему даже перед началом монтажа нужно обязательно сделать раскладку, все несколько раз проверить. И знать некоторые важные тонкости по каждому из видов покрытий.

Определение нагрузок на крышу в целом и стропила в отдельности

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

Теперь остается только разделить общую нагрузку на планируемое количество стропил и выяснить, справится ли каждое из них со своей задачей. Если кажется, что конструкция будет хилой – смело добавьте 1-2 стропила в общее количество, и вы будете спокойны за свой дом.

Стандартная конструкция крыши – это стропила, решетчатые прогоны, и каждый из этих элементов срабатывает только на ту нагрузку, которая давит именно на него, а не на всю крышу в целом. Т.е. на каждое отдельно взятое стропило действует своя нагрузка: общая, но поделенная на количество стропильных ног. Поэтому изменением шага стропил вы изменяете площадь и силу нагрузки – уменьшая ее или увеличивая. Если же менять шаг стропил вам неудобно, поработайте с параметрами сечения стропильных ног, и общая несущая способность крыши увеличится в разы:

При этом расчете старайтесь добиться, чтобы самое длинное стропило было у вас в проекте не более шести с половиной метров, в противном случае – наращивайте их по длине. Для чего это нужно? На крышах с уклоном скатов до 30 градусов стропила — так называемые «сгибаемые элементы». Т.е. они работают именно на изгиб, и к ним есть определенные требования. А возможность прогиба стропил рассчитывают по специальной формуле. Если результат превышает норму, тогда стропила увеличивают по высоте и делают новый расчет.

А вот на крыше с уклоном скатов более 30 градусов такие стропила будут считаться «сгибаемо-сжатыми» элементами. То есть, стропила не только немного прогибаются под весом крыши, но и сдавливаются от конька к мауэрлату. Кроме того, на растяжение необходимо проверить и ригель, который обычно сдерживает две стропильные ноги.

Как видите, с подобными расчетами справится даже далекий от строительства человек. Главное – все учесть, быть внимательным и готовым потратить немного больше времени на проектирование, чтобы потом вся работа прошла быстро и четко.

Источник статьи: http://krovgid.com/proekt/rasstoyanie-mezhdu-stropilami.html

Стропила на баню: основа крепкой крыши

Стропила на баню всегда были основой качественной и нерушимой крыши. Как здесь не вспомнить бессмертное произведение Ильфа и Петрова «Двенадцать стульев», помните знаменитое газетное опровержение инженера Треухова: «И потом я хотел бы заметить т. Маховику, что стропила гудят только тогда, когда постройка собирается развалиться. Говорить так о стропилах — все равно, что утверждать, будто бы виолончель рожает детей». Сильно сказано. Сегодня рассмотрим, как надо собирать стропильную систему нашей бани, чтобы ничего не гудело и не разваливалось.

Определяем тип будущей крыши

Оценке различных видов крыш для банного строительства, в свое время мы посвятили отдельную статью. Сегодня вкратце напомним основные критерии осознанного выбора.

Односкатная крыша применяется когда:

• Бюджет стройки сильно ограничен;
• Простота конструкции и скорость возведения имеют прерогативу над функциональностью и внешним видом. Очень часто так поступают в тех случаях, когда баня возводится самостоятельно, без привлечения специалистов со стороны;
• Регион, где производится строительство объекта, отличает небольшое количество дождевых осадков, невысокая снеговая нагрузка в зимний период, но ему присущи очень сильные и устойчивые ветра;
• Нет необходимости в обустройстве объемного чердачного помещения, для широкого использования его в разнообразных хозяйственных целях.

Двускатная крыша имеет более широкое применение, поскольку:

• Отличается традиционным и привлекательным внешним видом;
• Обладает значительно лучшими теплоизоляционными характеристиками;
• Предоставляет возможность обустройства чердачного помещения;
• В лучшей степени отводит дождевые осадки и противостоит снеговой нагрузке.

В то же время сооружение такой крыши сопряжено со значительно большими затратами и материалов и труда, да и требует наличия определенных знаний и навыков.

Возведение крыши начинается после окончания сооружения несущих стен конструкции.

Рассчитываем конструкцию

Как мы знаем, бани возводятся из разнообразных материалов, порою, существенно отличающихся по своим функциональным свойствам. В зависимости от того, из какого материала сделаны несущие стены, можно прояснить для себя каким образом будут опираться и раскрепляться в пространстве стропильные ноги.

Основными строительными материалами при строительстве банной коробки выступают:

1. Древесина, в виде неокоренного бревна, оцилиндрованного, классического и профилированного бруса.
2. Строительного кирпича различных разновидностей.
3. Строительных блоков, включая изделия из ячеистого бетона.
4. С применением технологии монолитного строительства, что особенно актуально при применении деревобетона.

Стропильная система в месте сопряжения с несущей стеной закрепляется на мауэрлате либо, если баня возводиться из бруса — на верхнем венце. Вторым вариантом крепления выступают балки перекрытия, лежащие на несущих стенах.

Важно! Мауэрлат — прочный брус, посредством которого равномерно распределяется нагрузка, обусловленная весом конструкции крыши, на несущие стены. Для объемных сооружений, типа бани 9×9 м, возводимых из минеральных строительных материалов, подложкой для мауэрлата выступает армированный бетонный пояс, оснащенный шпильками, для надежного удержания бруса. При этом, попутно создается надежная гидроизоляционная подложка между бетоном и древесиной. В большинстве случае, вполне достаточно рубероида на основе модифицированного битума.

Балки перекрытия могут позиционироваться вровень с несущей стеной, а могут иметь вынос, обуславливающий выступление крыши за периметр контура стен. Это качество, в первую очередь, предохраняет цоколь бани от воздействия атмосферной влаги.

Односкатная крыша

В зависимости от конкретных климатических условий скат крыши проектируется с углом наклона от 15 до 40 градусов, с тем расчетом, что чем больше угол ската — тем эффективнее водоотведение и ниже ветровая устойчивость в горизонтальной проекции.

Угол уклона задается либо формированием несущих стен различной высоты, либо обустройством дополнительных разновысотных опорных конструкций. В первом случае удобно применение с использованием для постройки стен штучных материалов, таких, к примеру, как строительный блок или кирпич.

Внимание! Для односкатных крыш определено правило, что стропила имеющие длину свыше 4200 мм в обязательном порядке в середине своей длины оснащаются подпорками. Шаг формирования стропильного набора, в большинстве случаев, стоит принять равный 600 мм.

Стропила односкатной крыши закрепляются в опорном брусе методом врубки, то есть в нем формируется постель — паз, близкий по размерам толщине бруса, что обуславливает его более надежное удержание. Тип соединения при этом — болтовой.

Двускатная крыша

Ее основу будут составлять стропильные элементы, в основе которых лежит качественная обрезная доска, сечением 150×50 мм. Ее длину будет обуславливать несколько факторов:

1. Угол ската крыши, заданный высотой конька.
2. Напуск на козырек, для уверенного отведения атмосферной влаги от несущих стен и цоколя. В большинстве случаев, минимальный напуск составляет значение 350 мм.
3. В меньшей мере — способ крепления элементов в коньке, с помощью врубки или методом стыкования и последующего закрепления с помощью накладных металлических пластин.

Двускатная крыша подразумевает использование стропильной несущей системы нескольких типов.

Любая из них состоит из наклонных стропильных ног, также наклонных подкосов, вертикальных стоек. В отдельных случаях набор дополняется горизонтально ориентированными подстропильными балками.

По типу стропильные системы подразделяются на:

• Наслонные — опираются на несущую стену и промежуточную опору. Это требование обязательно при расстоянии между точками опоры более 4500 мм. Наличие дополнительной опоры позволяет уверенно перекрывать ширину здания до 12 м, а двух подпорок и до 15 м. Естественно, что такие габариты редко присущи баням индивидуального пользования и это прерогатива, скорее, банных комплексов;
• Висячие стропила обустраиваются при ширине здания, в проекции не превышающего 6500 мм. Элементы в этом случае не имеют дополнительной поддержки в своей длине.

Именно стропила для бани последнего типа получили наибольшее распространение в практике сооружения кровельных систем.

Основные принципы монтирования

Нередко на практике встречается технология, когда мауэрлат прокладывается не по всей длине верхнего среза стены, а только под стропильную ногу, на профессиональном сленге такой элемент имеет название «пятак». Часто такой метод применяют при возведении каркасных бань и пятаки размещают на верхней обвязке силового стенового набора. Также стоит отметить, что стропила бани каркасного типа часто имеют заниженное сечение, в частности по ширине. Такой прием позволяет несколько снизить вес крыши и упростить условия монтажа.

В то же время уменьшение сечения элементов может со временем спровоцировать их прослабление и некоторое провисание под воздействием снеговой и ветровой нагрузки. Для предотвращения такого явления нога усиливается дополнительными элементами, стойками, подкосами и ригелями. В связке они образуют силовую обрешетку, которая на порядок повышает несущую способность системы в целом. Для изготовления стоек и подкосов используется доска «дюймовка» с толщиной 25 мм и шириной 150 мм. В ряде случаев, в дело идет «пластушка» — деревянная пластина, получаемая продольным распусканием окоренного бревна диаметром 130 — 150 мм.

Еще одним элементом увеличивающим жесткость стропильной системы является затяжка. Она связывает между собой нижние концы стропильных ног. Крыша для бани, стропила для двухскатной крыши, в частности получают достаточную жесткость и в нижней своей проекции. Для предотвращения смещения, ноги ее врубают в затяжку шипом, для чего в последней формируют посадочное углубление — «гнездо». В боковой проекции ограничителями выступают перфорированные металлические уголки.

В силовом стропильном наборе также встречаются такие элементы как «кобылка» — элемент, равный сечению ноги и удлиняющий ее для формирования кровельного свеса.

В конструкциях некоторых крыш можно встретить «нарожник», представляющий собой стропильную ногу меньшей длины, нежели в основном наборе и поддерживающий скат крыши на участке между накосной стропильной ногой и свесом крыши.

В верхней части будущей крыши стропила крепятся к коньковому прогону. Точное позиционирование которого в пространстве обеспечивается двумя мощными вертикальными стойками, которые тщательно выставляются по высоте. Для визуального контроля отклонений в решении такого вопроса, как поставить стропила на баню, полезно натянуть шнурок.

Кстати! Имея точные линейные размеры и горизонтальную привязку к коньку можно основные элементы стропильной системы собирать на земле.

При монтаже стропильные ноги соединяют попарно, с закреплением в коньке методом стыкования, с применением деревянных или металлических накладок и гвоздей необходимой длины. Иными способами являются врубывание и соединение внахлест с помощью сквозного болтового соединения.

Мы уже рассказывали о таком неприятном явлении, как усадка бани. Несколько снизить период ожидания и минимизировать линейные и радиальные деформации возможно с помощью шарнирного примыкания стропилы к коньку и скользящей посадки ее ноги на опорную поверхность. В частности, сквозное болтовое крепление в районе конька будет выступать своеобразным шарниром и поможет сгладить возникающие перемещения и колебания стропильного набора по мере его высыхания, если лес не выстоянный. Будет полезным это качество и в процессе эксплуатации, когда сооружение бани будет циклично изменять свой режим и по температуре и по влажности внутреннего объема.

Заключение

В сегодняшнем материале мы рассказали об устройстве стропильной системы и об основных правилах и принципах работ при решении вопроса, как сделать стропила на баню. Немаловажным фактором успеха является не только правильная последовательность действий, но и осознанный выбор качественного сырья для изготовления отдельных элементов. Деловой лес не должен иметь явных признаков повреждений вредителями или заражения грибками. Сквозные дефекты массива, такие, как сучки ,также необходимо исключить, поскольку элементы системы являются силовыми и выполняют несущую функцию. Отнюдь не лишним будет использование анодированного или фосфатного покрытия крепежных метизов. Такой защитный слой обеспечит определенную защиту от коррозии в непростых условиях эксплуатации банного помещения.

Источник статьи: http://obane.info/pojetapnye-raboty/krysha/stropila-na-banju.html