Шаг стропил двускатной крыши. Расчёт двускатной крыши

Все расчеты лучше проверить несколько раз, чтобы избежать ошибок. После завершения этого утомительного процесса подготовки можно смело приступать к покупке материала и его подготовке в соответствии с полученными размерами.

Какое расстояние между стропилами, методика вычисления

Стропильная ферма крыши должна быть прочной и устойчивой. Но без соответствующих расчетов этого трудно добиться. Расчеты используются для определения того, сколько балок необходимо разместить на крыше.

К чему может привести неправильный или неточный расчет нагрузок, которым будет подвергаться балочная конструкция? К самым разрушительным последствиям — от деформации балок до повреждения кровельного покрытия и обрушения стропильной фермы. Поэтому при проектировании здания расстояние между балками крыши должно быть включено в список расчетов. Существует специальная процедура, с помощью которой можно рассчитать эту величину.

Методика вычисления расстояния между стропилами

Расстояние между балками крыши называется расстоянием между балками. Обычно расстояние между стропилами в конструкции крыши составляет более одного метра, а минимальное расстояние — 60 см.

Необходимое количество балок для крыши определенной длины и угла наклона рассчитывается следующим образом:

до того как рассчитать длину стропил, по карнизу крыши измеряют длину ската;
полученную величину делят на выбранное расстояние между стропилами. Например, шаг составляет один метр, значит разделить надо на единицу, а если это 60 сантиметров, тогда делитель будет равен 0,6;
затем к результату прибавляют единицу, и итог округляют в большую сторону.

Таким образом, для определения количества балок, которые необходимо установить для того или иного уклона крыши, используется простой расчет. Затем длина крыши делится на определенное количество балок, в результате чего получается среднее расстояние между балками, так называемый шаг.

Например, если длина крыши составляет 25,5 м, а шаг — 0,6 м, расчет производится следующим образом

25,5: 0,6 = 42,5 + 1 = 43,5, округление до следующего целого числа дает 44 — количество балок, необходимое для уклона крыши.

Чтобы определить расстояние между осями балок, нужно 25,5: 44 = 0,58 (метров).

Этот простой способ определения расстояния между балками не учитывает свойств кровельного материала. Существуют профессиональные рекомендации по расстоянию между балками для наиболее распространенных кровельных материалов.

Стропильная конструкция под профнастил

Наклон несущей системы при строительстве крыши из этого материала должен быть не менее 600 мм, а максимальный наклон опор для профилей не должен превышать 900 мм. При больших расстояниях необходимо использовать распорки с большим сечением. Сечение самих балок должно иметь размеры в соответствии со следующей таблицей

50х100 мм или 50х150 мм (см.: «Расположение и размеры кровельных балок»).

Для монтажа волнистых листов необходим короб из листов 30х100 мм, уложенных с шагом 500 мм и более — в зависимости от толщины кровельного материала и высоты трапеции. При изготовлении обрешетки под профнастил панель у карниза должна быть на 10-15 мм толще остальных. Конструкция обрешетки должна обеспечивать проход для крепления вертикальных элементов, таких как вентиляционные трубы, дымоходы и т.д.

От чего зависит шаг между стропилами?

Таким образом, расстояние между балками определяется важными факторами.

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

Необходимо учитывать каждый из этих параметров.

Онлайн-калькуляторы vs блокнот и карандаш

Сегодня существует множество сложных формул для правильного расчета сечения балок и расстояния между ними. Однако важно помнить, что в прошлом эти формулы разрабатывались скорее для изучения функции этих элементов, чем для идеального расчета конструкции крыши.

Сегодня, например, существуют простые веб-программы, которые хорошо подходят для расчета параметров балок. Однако они идеальны, если вы ставите перед собой конкретные цели и можете самостоятельно рассчитать все необходимое. Важно детально понимать, что именно происходит с балочной системой во время эксплуатации, какие силы на нее действуют и какие нагрузки. Компьютерная программа не всегда может учесть все, что может увидеть человеческий мозг. Поэтому мы советуем вам выполнить расчеты вручную.

Декоративные стропила: 0% нагрузки

В первую очередь необходимо определиться с самым важным моментом: типом крыши и ее назначением. Дело в том, что крыша дома зимой выдерживает большой снежный капот, постоянный ветер на высоте, ее часто утепляют изнутри, а вот в стропильной системе небольшой беседки, спрятанной под кронами деревьев, предъявляются совсем другие требования.

Например, если вы строите беседку в классическом понимании, то совершенно не важно, каким будет расстояние между балками — это чисто эстетический фактор:

На рисунке выше видно, что эта конструкция также имеет свой уклон балки. Он обеспечивает как эстетический фактор, так и жесткость конструкции. Но уклон выбран произвольно.

Расчёт двускатной крыши

Скатная крыша — это сложная, масштабная строительная конструкция, которая требует профессионального планирования и выполнения работ. Самые большие затраты приходятся на строительные материалы для балок, обрешетки, изоляции, гидроизоляции и кровельного материала. Вы можете рассчитать количество материалов с помощью нашего калькулятора двускатной крыши.

Калькулятор сэкономит вам время и деньги при планировании крыши. Окончательный 2D-чертеж поможет вам в процессе проектирования, а 3D-визуализация покажет, как будет выглядеть крыша. Прежде чем вводить данные в калькулятор, необходимо иметь представление об элементах крыши.

100-150 мм при длине пролета не более 5 м, и при дополнительный подпорках.;
150-200 мм при длине пролета более 5 м, при шаге более 1 м, и если угол не большой.

Это интересно: Схема и этапы сборки точечной сварки своими руками из микроволновки. Точечная сварка из микроволновки своими руками.

Примечания: Расстояние между стропилами скатной крыши обычно составляет 1 м, но если угол наклона крыши превышает 45 градусов, расстояние между стропилами может быть увеличено до 1,4 м. Для плоских крыш расстояние составляет 0,6-0,8 м.

Стропила крепятся к каркасному брусу, который проходит по периметру дома. Для этого берется либо доска с параметрами 50х150 мм, либо брус 150х150 мм (для распределения нагрузки).

Параметры обрешетки

Для металлочерепицы разреженные тройники изготавливаются из доски шириной 100 мм и толщиной 30 мм. Доска прибивается с расстоянием, которое должно соответствовать продольной оси металла — 35 см (супермонтеррей).

Для гибкой черепицы доски делаются с большим шагом, так как сверху укладывается OSB или фанера в виде сплошного ковра.

Важно! При выборе материала обращайте внимание на влагостойкость и минимальную толщину.

Для теплых крыш контробрешетку между утеплителем и кровлей следует делать с толщиной бруса 30-50 мм.

Определение угла наклона

Этот расчет можно сделать исходя из того, какой кровельный материал будет использоваться в дальнейшем, так как каждый материал имеет свои требования:

Для шифера размер угла ската должен быть более 22 градусов. Если угол будет меньше, то это сулит попаданием воды в зазоры;
Для металлочерепицы такой параметр должен превышать 14 градусов, в ином случае листы материала могут быть сорваны веером;
Для профнастила угол может быть не меньше, чем 12 градусов;
Для битумной черепицы такой показатель должен равняться не более чем 15 градусов. Если угол будет превышать такой показатель, то есть вероятность сползания материала с кровли во время жаркой погоды, т.к. прикрепление материала проводят на мастику;
Для материалов рулонного типа, вариации значения угла могут быть в пределах от 3 до 25 градусов. Этот показатель зависит от числа слоев материала. Большее количество слоев позволяет сделать угол наклона ската большим.

Чем больше угол наклона, тем больше места остается под крышей, но и требования к материалам для такой конструкции выше, как и затраты.

Важно! Минимально допустимый угол наклона составляет 5 градусов.

Формула для расчета угла наклона крыши проста и очевидна, поскольку параметры ширины дома и высоты конька уже известны. Представив треугольник в разрезе, можно заменить данные и произвести расчеты с помощью таблиц Брадиса или механического калькулятора.

Вычислите тангенс острого угла к треугольнику. В данном случае он равен 34 градусам

Формула: tg β = Hk / (Losn/2) = 2/3 = 0,667

Расчет нагрузок на стропильную систему

Прежде чем приступить к этой части расчетов, необходимо рассмотреть все различные нагрузки на балки. Система балок может состоять из различных типов, что также влияет на нагрузку. Типы нагрузок:

Постоянный. Этот вид нагрузки ощутим стропилами постоянно, его оказывает конструкция кровли, материал, обрешетка, утеплительный материал, пленки и другие мелкие элементы системы. Средняя величина такого параметра равна 40-45 кг/м 2 .
Переменный. Этот вид нагрузки зависит от климата и зоны расположения строения, поскольку его составляют осадки в данном регионе.
Особый. Этот параметр актуален в том случае, если место расположения дома – это сейсмически активная зона. Но в большей части случаев хватает добавочной прочности.

Важно: К рассчитанному значению рекомендуется добавить запас прочности в 10%. Также стоит помнить о рекомендации, что 1 м 2 не должен выдерживать более 50 кг веса.

Очень важно учитывать нагрузку, вызванную ветром. Соответствующие значения можно найти в СНиП в разделе «Нагрузки и действия».

Для расчета нагрузки, вызванной снегом, необходимо выполнить следующие действия:

Узнать параметр веса снега. Варьирует в основном такой показатель от 80 до 320 кг/м 2 .;
Умножить на коэффициент, который необходим для учета ветрового давления и аэродинамических свойств. Данная величина указана в таблице СНиП и применяется индивидуально. Источник СНиП 2.01.07-85.

ВНИМАНИЕ: Если угол наклона больше 45 градусов, расчет снеговой нагрузки не производится, так как такой наклон обеспечивает сползание снега.

Параметр, свойство	Оптимальный диапазон
Угол наклона крыши	20-45°
Свес карнизный	50-100 см
Свес фронтонный / Выпуск	40-70 см
Размер мауэрлата	100х150 мм 150х150 мм
Размер стропил	50х150 мм 50х200 мм
Соотношение глубины запила и ширины стропил	1/4 1/3
Шаг стропил	60-100 см
Размер обрешетки	25х100 мм 40х150 мм
Шаг обрешетки в зависимости от типа кровли (мягкая, черепица, профнастил)	1-10 см 30-40 см 30-65 см
Размер контробрешетки	30х50 мм
Нахлест гидроизоляции	10-20 см
Толщина теплоизоляции	10-15 см

Расчет параметров балок.

Отправной точкой в данном случае является уклон, который подбирается индивидуально, исходя из конструкции крыши. На этот параметр влияет выбранный кровельный материал и общий вес крыши.

Измерение может варьироваться от 60 до 100 см.

Для расчета необходимого количества балок:

Узнать длину ската;
Разделить на выбранный параметр шага;
К результату прибавить 1;
Для второго ската, показатель умножить на два.

Следующим параметром, который необходимо определить, является длина балок. Для этого используется теорема Пифагора для расчета количества балок. Для формулы необходимы следующие данные:

Высота крыши. Эту величину выбирает каждый индивидуально в зависимости от необходимости обустраивать жилое помещение под крышей. Например, такая величина будет равняться 2 м.
Следующая величина – это половина от ширины дома, в данном случае – 3м.
Величина, которую необходимо узнать – это гипотенуза треугольника. Высчитав этот параметр, отталкиваясь от данных для примера, получается 3, 6 м.

Важно! Добавьте 50-70 см к длине балок для балок.

Также определите, какой ширины вы выберете балки для установки.

Балки можно соорудить своими руками, см. также, как их соорудить.

Для этого необходимо учесть этот параметр:

Нагрузку крыши;
Тип древесины, выбранной для конструкции;
Длину стропила;
Расстояние шага расположения стропил.

Расчет параметров балок.

Определение угла наклона

Более подробную информацию об оптимальном угле наклона вы можете найти на сайте

Важно! Минимально допустимый угол наклона составляет 5 градусов.

Формула для расчета угла наклона проста и очевидна, поскольку параметры ширины дома и высоты конька уже известны. После того как вы начертили треугольник в сечении, вы можете заменить данные и произвести расчеты с помощью таблиц Брадиса или механического калькулятора.

Вычислите тангенс острого угла к треугольнику. В данном случае он равен 34 градусам

Формула: tg β = Hk / (Losn/2) = 2/3 = 0,667.

Определение уклона крыши

Расчет нагрузок на стропильную систему

Прежде чем приступить к этой части расчета, необходимо учесть все различные нагрузки на балки.

Для расчета нагрузки, вызванной снегом, необходимо выполнить следующие действия:

Узнать параметр веса снега. Варьирует в основном такой показатель от 80 до 320 кг/м 2 .;
Умножить на коэффициент, который необходим для учета ветрового давления и аэродинамических свойств. Данная величина указана в таблице СНиП и применяется индивидуально. Источник СНиП 2.01.07-85.

Если угол наклона больше 45 градусов, то расчет снеговой нагрузки не производится, так как такой уклон обеспечивает сползание снега.

Заключение

Таким образом, при строительстве частных домов и для скатных крыш небольшого размера и нагрузки допустимо отклонение на 10-15% от расчетного расстояния по самой высокой стороне.

Однако при неблагоприятных условиях эксплуатации (сильный снегопад или ветер, неравномерное распределение нагрузки) это значение снижается до минимума.

Особенности устройства двускатных крыш

Пятискатные крыши состоят из двух наклонных прямоугольных поверхностей (фестонов), поддерживаемых системой опор. Боковые стороны либо пустые, либо оснащены окнами и облицовкой. Наиболее важными параметрами такой крыши являются: угол наклона и положение конька по отношению к центральной линии, проходящей через стены и перпендикулярной фронтону. Это означает, что скатная крыша не обязательно должна иметь тот же угол наклона, что и карниз, или быть симметричной.

Во многих оригинальных проектах используются асимметричные двускатные конструкции, чтобы приспособиться к определенным климатическим условиям или улучшить дизайн фасада. Такие решения очень оригинальны, но их трудно реализовать на практике. Причины этого следующие:

Возрастает нагрузка на стены и фундамент в месте смещения конька кровли. В результате расчёты могут значительно усложняться, особенно при условии применения тяжёлых кровельных материалов, таких как шифер или керамическая черепица.
Требуется изготавливать для каждого ската отдельные конструктивные элементы, что может значительно увеличить сроки строительства.
На кровлю при больших углах наклона скатов могут оказывать существенное влияние давление ветровых потоков. Поэтому потребуется учитывать преимущественное направление ветров при расчётах.

Основные элементы скатной системы крыши

Перед изготовлением балок для двускатной крыши необходимо составить план и изучить все элементы конструкции. Необходимо спланировать следующие основные элементы:

Мауэрлат. Обеспечивает передачу нагрузки кровельной конструкции на несущие стены объекта, создавая её равномерное распределение. Брус изготавливается из лиственных пород древесины, таких как лиственница, дуб, ясень. Минимально допустимое сечение составляет 100х100 мм. Допускается применение не только цельного бруса, а и клееного, но с сечением 100х150 мм.
Стропила. Основной элемент конструкции, который предназначен для формирования несущего каркаса, восприятия нагрузки кровельного материала через обрешётку и передачи нагрузки на мауэрлат. Расстояние между стропилами двухскатной крыши составляет от 0,6 до 1,2 м, в зависимости от веса кровельного материала и количества осадков в конкретной области.
Затяжка. Специальная конструкция, применяемая для фиксации двух наклонных балок скатов под заданным углом наклона, которая крепится на уровне чуть выше балок либо немного ниже конька. Применяется в наслонных типах кровель.
Стойка. Представляет собой вертикально устанавливаемый и прочно закрепляемый элемент, выполняющий несущие функции кровли. Устанавливается обычно на стены здания для частичной передачи нагрузки кровли. Придаёт дополнительную жёсткость конструкции.
Прогон. Бывает двух типов: боковой и коньковый. Боковой представляет собой брус, опирающийся на стойки и расположенный параллельно коньковой балке. Позволяет предотвратить прогибание ската под значительными нагрузками. Коньковый прогон устанавливается вдоль линии примыкания одного ската к другому и служит опорой для конька.
Подкос. Представляет собой вспомогательные опоры для стоек, которые располагаются под углом 45 0 к несущим балкам скатов в целях увеличения площади контакта со стойками и снижения риска деформации ската.
Лежень. Служит точкой опоры для подкоса и стойки.
Обрешётка. Используется для фиксации стропильной системы в поперечном направлении, передачи нагрузки кровельного материала и его крепления, а также обеспечения стойкости к нагрузкам в прогонах между несущими балками.

Подготовительные работы

Балки для скатной крыши своими руками следует устанавливать только после проведения подготовительных работ. Они заключаются в планировании строительства скатной крыши, составлении сметы и подборе необходимых материалов и инструментов. Однако основной частью работы, конечно же, является правильный расчет всех параметров.

Расчёт нагрузок на стропила для двухскатной крыши своими руками

При проведении расчетов важно правильно рассчитать нагрузку на стропильную ферму крыши. Существует три типа нагрузок:

Постоянные. В них включён вес всех используемых материалов: утеплителя, обрешётки, изоляционных плёнок, кровельного материала, доборных элементов, системы отливов и снегозадержания, отделки, мансардных элементов и т. д. Примерные нагрузки при использовании некоторых кровельных материалов указаны в Таблице 1.

Таблица 1. Таблица 1: Нагрузки на балки в зависимости от типа кровельного покрытия.

Таблица 1. Рекомендуется, чтобы нагрузка на 1 м2 стропильной фермы крыши не превышала 50 кг, иначе увеличится нагрузка на стены и придется использовать заглубленный фундамент.

Переменные. Действуют только при определённых условиях, например, при выпадении осадков, ремонте или обслуживании кровли, ветровых нагрузках и т. д. При расчётах следует использовать максимальные значения искомых величин.

Полезная информация! При укладке балок для скатной крыши своими руками необходимо учитывать ветровые нагрузки. Их расчет необходимо усреднить по площади и умножить на поправочный коэффициент, приведенный в СП 2.01.13330.2011. Кроме того, необходимо учитывать расположение здания, например, если это отдельно стоящий дом, то на него действуют максимальные нагрузки.

Согласно СП 2.01.13330.2011, снеговая нагрузка определяется как общая снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, определяющий давление ветра и воздуха. Вес снега на 1 м 2 может варьироваться от 80 до 320 кг.

Важно! Если угол наклона больше 60 0, снеговую нагрузку учитывать не следует.

Особые нагрузки. Определяются сейсмическими и/или штормовыми природными явлениями. Для средней полосы ими можно пренебречь, сделав запас по общей прочности 10-15%.

Определение угла наклона скатов

Уклон крыши в основном определяется материалом крыши. Обычно он выбирается на основе следующих критериев.

Этап установки стропил двускатной крыши своими руками: видео и фото всех этапов работ

Монтаж балок скатной крыши осуществляется только после проведения всех предварительных работ и расчетов. Следующие шаги пошагово описаны в инструкции по монтажу:

крепление мауэрлата;
подготовка конструктивных элементов;
установка стропильных ног;
монтаж обрешётки.

Способы крепления мауэрлата

Способы крепления стеновой решетки различаются в зависимости от основного материала стены. Если стены сделаны из бревен или дерева, то в качестве соединения стен можно использовать шпунт и паз. Если стены выполнены из газобетона или кирпича, то стеновая решетка крепится к специально установленным стальным опорам по периметру наружных стен со смещением к центру или середине здания. В любом случае, она должна находиться на расстоянии 50 мм от внешнего края.

В большинстве случаев необходимо удлинить балки. Наиболее удобным методом является «крепление ногами». Оно осуществляется под углом 90 0 или 180 0. Для этого необходимо отрезать половину толщины балки на расстоянии, вдвое большем стороны ее сечения, затем уложить их вместе, просверлить отверстия для нескольких шурупов подходящего диаметра, расположенных в ряд, и затем соединить шурупы.

После установки настенной решетки необходимо защитить дерево от влаги. Для этого на дерево наносится битум или герметик с нахлестом 10-15 см.

Внимание. Тем, кто укладывает балки для двускатной крыши своими руками, следует знать, что в древесине остается определенное количество влаги, которая вызывает протекание коррозийных процессов при непосредственном контакте с металлом. Чтобы избежать этого, необходимо нанести на металл защитный слой.

Крепление к стене может осуществляться с помощью анкеров, стальных креплений, деревянных дюбелей, гвоздей, штифтов или проволочных стяжек.

Процесс изготовления стропильных пар

Пары балок должны быть идеально подобраны, чтобы фронтонные балки можно было надежно соединить друг с другом. Сборку можно производить на земле или непосредственно на месте. Первый вариант предпочтительнее для небольших по площади и весу конструкций. Кровельные балки для скатной крыши изготавливаются на ровной поверхности с помощью любого подручного инструмента. Это обеспечивает высокую точность и почти идеальное соединение ферм. Фермы можно поднимать наверх с помощью подручных средств или специального подъемного оборудования.