Как рассчитать расстояние между стропилами односкатной крыши из профнастила, каков шаг укладки?

Крепление мауэрлата

Мауэрлат относится элементу кровли, который устанавливается на несущую стену или устанавливается между балками перекрытия. Мауэрлат является опорой стропильных ног и передает нагрузку от конструкции кровли на стены здания.

Для односкатной крыши мауэрлат изготавливается из брусьев, которые крепят анкерными болтами. При заливке стены необходимо заранее ввинтить анкера для монтажа мауэрлата. Перед укладкой брусьев необходимо уложить слой гидроизоляции.

Следует учесть, что мауэрлат может быть изготовлен из разных материалов, в зависимости от того, из чего сделаны стены. Так, для деревянной конструкции подходят анкерные болты, для пеноблоков — арматура, а для кирпичной стены — отожженная проволока.

Мауэрлат

Контробрешётка под профлист

В качестве брусьев контробрешётки в кровельном пироге под профилированный лист используют пиломатериал, который немного у́же стропильных ног и имеет толщину от 5 до 7 см. Предпочтительная длина элементов дополнительного деревянного настила — 1–1,2 м.

Брусья контробрешётки желательно закреплять через небольшие промежутки, чтобы слои кровли могли проветриваться

Детали контробрешётки монтируют поверх гидроизоляционной плёнки, зафиксированной на скобы, позволяя ей провисать на 2 см. Чрезмерное натяжение водонепроницаемого материала приведёт к появлению разрывов.

Обрешётка поможет профилированным листам прочно закрепиться на крыше дома, если будет установлена с учётом правил выбора шага между досками, сечения и толщины материала. В эту конструкцию следует включать не только рядовые элементы, монтируемые на специальной контробрешётке, но и карнизные, коньковые и ветровые доски.

Варианты установки стропильной системы для односкатной крыши

Чтобы опора была надежной можно воспользоваться:

  • Двумя несущими стенами из бетона, кирпича или дерева. Их высота должна различаться. Мауэрлат выступает в качестве опоры. Его укладывают двумя полосами, несвязанными между собой;
  • Бетонным поясом с арматурой. Его проектируют отдельно и строят, когда возводят стены. Одна несущая из подходящего материала плюс опоры напротив. Для навесов или пристроек. Применяются кронштейны из стали. Они прикручиваются к стене;
  • Парой рядов опор из дерева, бетона или кирпича. Пятки должны устанавливаться на часть обвязки. Они могут одновременно стать элементами для обшивки и стен каркаса.

Как рассчитать нагрузки

Нагрузки могут быть постоянными или временными:

  • Постоянные — это собственный вес кровли, всех ее конструкций, покрытий, изоляции и т.д.
  • Временные — от переносного оборудования, людей, ремонтных материалов, снега, ветра.

При расчете учитывается также действие особых нагрузок — сейсмических, взрывных, в результате пожара или природных катаклизмов. Постоянные, временные и особые нагрузки могут сочетаться, поэтому их суммируют, применяя коэффициенты сочетания. Нагрузки и воздействия, в том числе связанные с климатическими явлениями, определяются по СП 20.13330.2016.

Постоянная

Нагрузка рассчитывается целиком на всю кровлю или на 1 кв.м. К постоянным относятся:

Вес кровельного покрытия, который можно найти в техническом описании или узнать у производителя. Она указывается в кг/м².

Вес обрешетки, который для разных кровельных материалов может быть в пределах 15-25 кг/м². Это зависит, сплошной будет настил или разреженный.
Утеплитель с изоляцией весит приблизительно 10-20 кг/м². Если теплоизоляция не предусматривается, то ее не учитывают.
Вес самих стропильных ног. Поэтому сразу задаются их параметры, которые определяются из геометрических характеристик кровли и рекомендуемого соотношения поперечного сечения к длине.

Чтобы найти вес всех стропил, плотность древесины умножается на объем одной балки, а затем на их количество. Предварительно нужно знать площадь сечения одного стропила и его длину, а также породу конкретного дерева.

Просуммировав все постоянные нагрузки, необходимо скорректировать полученное значение с повышающим коэффициентом надежности 1,1. Затем эту величину нужно поделить на общую площадь кровли и умножить на грузовую площадь. Это и есть постоянная нагрузка на 1 стропило.

Снеговая нагрузка

Для определения снеговой нагрузки нужно найти нормативный вес снежного покрова по СП 20.13330.2016 для своего региона. Как почистить крышу от снега мы писали тут.

Он указан для горизонтальной поверхности земли. Для перехода на наклонную проекцию нужно учитывать коэффициент µ, который определяется в зависимости от угла ската:

  • если наклон меньше или равен 30°, то µ=1;
  • при значениях угла от 30 до 60° µ находится в пределах от 0 до 1 (определяется интерполяцией);
  • для крутого уклона более 60° µ=0, т.е. снеговая нагрузка не учитывается совсем.


Схемы нормативных снеговых нагрузок Далее снеговая нагрузка корректируется с учетом коэффициента надежности, который составляет не менее 1,4. Повышение на 40% позволяет сделать запас по прочности на случай экстремального накопления снега.

Ветровая

Воздействие ветра на кровлю зависит от факторов:

  • формы и высоты здания;
  • угла наклона скатов;
  • региона;
  • характера окружающей застройки.

Ветровая нагрузка согласно СП классифицируется на основную, пиковую, резонансную и аэродинамическую. При проектировании частных домов можно упростить достаточно сложные расчеты применением коэффициента k, учитывающего изменение давления ветра по высоте и аэродинамического коэффициента с, который принимается по максимуму как 0,8.

Для определения нормативной нагрузки необходимо узнать свой ветровой регион, который может быть от I до VII.

Нормативная нагрузка в зависимости от типа местности и высоты сооружения корректируется коэффициентом k, а также аэродинамическим коэффициентом с.

Коэффициент k может быть как понижающим, так и повышающим. В открытом поле при высоте дома более 10 м он максимальный и составляет 1,25, а в плотной городской застройке для зданий до 10 м он минимальный — всего 0,4.

Аэродинамический коэффициент с определяется в зависимости от угла наклона ската и направления средней скорости ветра. По таблицам приложения СП находится значение для каждого участка кровли как с наветренной, так и подветренной стороны. Далее в расчет включается его максимальное значение коэффициента.


Значения аэродинамических коэффициентов ветровой нагрузки

После умножения нормативного давления ветра на все коэффициенты используется повышающий коэффициент надежности 1,4. Он увеличивает расчетную нагрузку для заложения необходимого запаса прочности.

Сочетание нагрузок

Постоянные и временные нагрузки никогда не действуют одновременно. Нужно найти наиболее вероятное их сочетание. Как правило, используются понижающие коэффициенты от 0,3 до 0,8.

Но в случае расчета стропил такими условностями можно пренебречь и просуммировать постоянную нагрузку с временной. После умножения на грузовую площадь можно приступать к проверке правильности назначенного шага и сечения.

Как рассчитать стропильные промежутки

Точное расстояние между стропильными ногами вычисляют с применением сложных математических формул, сопромата, однако многие умельцы справляются с этой задачей по-своему. После того как проведен расчет максимальной нагрузки, следует произвести такие действия:

  • измерить длину крыши;
  • полученный результат поделить на пролет каркаса крыши или приблизительный шаг для установки стропил, (шаг стропил это расстояние от одной до другой ноги стропильной системы, обычно в расчет принимается стандартная величина, приблизительно выбранная);
  • добавить к полученному результату единицу, округлить полученное значение;

После этого длину кровельного ската следует поделить на полученное значение (число стропильных ферм) – получится искомый шаг стропил.

Пример расчета. Скат имеет в длину 27м, выбранный шаг составляет 0,8м.

27:0,8=33,7533,75+1= 34,75округляем = 35, Цифра 35 означает, что нужно ставить 35 стропил.

Определяем расстояние между стропилами: 27: 35= 0,8. То есть нога устанавливается одна от другой на расстоянии 80 см.

Общепринятым стандартом является значение равное 1 метру, также оптимальным может быть шаг в восемьдесят, семьдесят, девяносто см. Очевидно, что порядок расчета нельзя назвать точным, потому, что не учтен тип кровельного материала.

От проекта – к реализации

Итак, первым делом нужно вычислить угол наклона будущей крыши, толщину стропил и шаг будущей обрешетки.

Согласно современным Строительным Нормам и Правилам II-26-76 для каждого кровельного материала определен свой минимальный угол наклона

Но все же есть смысл также обращать внимание на то, какой именно угол указал производитель той или иной марки профнастила – обычно минимальное значение больше

Но что вообще сам по себе значит минимальный угол наклона? Это тот уклон, при котором перелива воды между гофрами не произойдет, а, значит, не станут образовываться лужи. Правда, и в этом случае также не учитываются снеговые нагрузки, и то, что сильный ветер способен заталкивать воду и снег в отдельные элементы кровли.

Вот хороший пример достаточно плотной обрешетки под профнастил:

Еще примите во внимание, что чем выше ребро, тем лучше для самой крыши, и тем реже можно делать обрешетку. При выборе угла наклона крыши из профнастила обязательно учитываются погодные условия конкретной местности

Так, профнастил как кровельный материал отличается особо высокой парусностью, а потому в ветреных регионах крыши с таким покрытием нельзя делать слишком крутыми

При выборе угла наклона крыши из профнастила обязательно учитываются погодные условия конкретной местности. Так, профнастил как кровельный материал отличается особо высокой парусностью, а потому в ветреных регионах крыши с таким покрытием нельзя делать слишком крутыми.

С другой стороны, прогнуть такой достаточно тонкий материал способны и 1,5 метра снега на доме, а потому с этой стороны профнастил тоже хрупок. Вот почему вычислять угол вам придется тщательно, со всеми расчетами и ответственностью. Но чем ниже скат односкатной крыши, тем качественнее должна быть гидроизоляция и тем плотнее должны быть стыки.

Кроме ветровой нагрузки, односкатные крыши подвергаются целому ряду природных и физических сил, которые родом как из внешней среды, так и из самой постройки. Это влажность, атмосферные осадки и водяной пар, ветер, солнце, перепады температур и агрессивные химические вещества, которые находятся в воздухе. Причем тут воздух? Скажем, есть огромная разница для кровельного покрытия, которое находится на доме в тихом регионе и возле моря.

А теперь давайте разберемся с вопросом вентиляции. Односкатные крыши без чердака, которые называют совмещенными, строят тогда, когда уклон минимален. Их вентиляция происходит за счет наружного воздуха, который проходит через воздушные прослойки в кровельном пироге или через специальные каналы в верхних панелях. Только так на крыше не будет собираться конденсат:

При более близком рассмотрении эти же процессы выглядят так:

Еще одна задача при строительстве односкатной крыши под профнастил состоит в том, чтобы защитить подкровельное пространство от жары. Дело в том, что любое кровельное покрытие, сделанное из металла, под прямыми солнечными лучами в летние дни сильно нагревается. А современные гидроизоляционные пленки с металлизированным напылением на внешней стороне хорошо защищают от такой жары, ведь работают как отражатели невидимых тепловых лучей.

Односкатные крыши можно строить как с чердаком, так и без него. Если наличие чердака на планируется, тогда и кровля, и перекрытие объединяются в одно целое. Т.е. попросту само пространство чердака исчезает, превращаясь в небольшой вентиляционный проем, или и вовсе без него. Невентилируемые односкатные крыши строятся из многослойных или сплошных панелей, либо в очень простых проектах:

Сращивание внахлест

Это соединение делать проще, но при одном условии – позволяет суммарная длина двух досок, она должна быть больше длины стропильной ноги на величину нахлеста.

Сращивание стропил внахлест

Если у вас пиломатериалы низкого качества, то перед началом работ рекомендуется их разложить на ровной поверхности и сделать ревизию. Для длинных участков сращенных стропил выбирать ровные, а для отрезков использовать кривые. Хотя для стропильной системы настоятельно рекомендуется покупать только качественные материалы, это не тот архитектурный элемент здания, на котором можно экономить.

Ревизия пиломатериалов

Шаг 1. Выберите доски и положите их на возвышенность из брусьев. Если есть желание, то можно выровнять торцы при помощи циркулярной пилы, нет желания – не ровняйте. Состояние торцов никак не влияет на прочность сращивания внахлест.

Обрезаются торцы досок

Шаг 2. Положите доски друг на друга, подгоните длину стыка и общий размер стропилины.

Доски укладываются друг на друга

Шаг 3. Выровняйте доски по одной из граней и саморезами временно скрепите их. Высверлите отверстия, ставьте шпильки, шайбы и затяните гайки.

Забиваются шпильки

Доски соединяются шпильками

Результат проделанной работы

Калькулятор стройматериалов для строительства дома с вальмовой крышей

Укажите кровельный материал:

—— Выберите материал из списка ——Шифер (волнистые асбоцементные листы): Средний профиль (11 кг/м2)Шифер (волнистые асбоцементные листы): Усиленный профиль (13 кг/м2)Волнистые целлюлозно-битумные листы (6 кг/м2)Битумная (мягкая, гибкая) черепица (15 кг/м2)Из оцинкованной жести (6,5 кг/м2)Листовая сталь (8 кг/м2)Керамическая черепица (50 кг/м2)Цементно-песчаная черепица (70 кг/м2)Металлочерепица, профнастил (5 кг/м2)Керамопласт (5,5 кг/м2)Фальцевая кровля (6 кг/м2)Полимер-песчаная черепица (25 кг/м2)Ондулин (еврошифер) (4 кг/м2)Композитная черепица (7 кг/м2)Натуральный сланец (40 кг/м2)Указать вес 1 кв метра покрытия (? кг/м2)
кг/м2

Введите параметры крыши:

Ширина основания A (см)

Длина основания B (см)

Угол наклона крыши α (град)

Длина боковых свесов C (см)

Длина торцевых свесов D (см)

Стропила:

Шаг стропил (см)

Сорт древесины для стропил (см)

123

Расчёт обрешётки:

Ширина доски обрешётки (см)

Толщина доски обрешётки (см)

Расстояние между досками обрешётки (см)

Расчёт снеговой нагрузки:

Выберите ваш регион, используя карту ниже

1 (80/56 кг/м2)2 (120/84 кг/м2)3 (180/126 кг/м2)4 (240/168 кг/м2)5 (320/224 кг/м2)6 (400/280 кг/м2)7 (480/336 кг/м2)8 (560/392 кг/м2)

Расчёт ветровой нагрузки:

Регион

IaIIIIIIIVVVIVII

Высота до конька здания

5 мот 5 м до 10 мот 10 м

Тип местности

Открытая местностьЗакрытая местностьГородские районы

Рассчитать

Результаты расчетов

Крыша:

Угол наклона подходит для данного материала.
Угол наклона для данного материала желательно увеличить!
Угол наклона для данного материала желательно уменьшить!

Высота подъёма: см.
Длина конькового бруса: см.
Площадь поверхности крыши: м.
Примерный вес кровельного материала: кг.
Количество рулонов изоляционного материала с нахлестом 10% (1×15 м): рулонов.

Стропила:

Нагрузка на стропильную систему: кг/м2.
Длина боковых стропил: см.
Длина диагональных стропил: см.
Количество вальмовых стропил: шт.
Уменьшите шаг стропил!
Количество боковых стропил: шт.

Обрешетка:

Количество рядов обрешетки (для всей крыши): рядов.
Равномерное расстояние между досками обрешетки: см.
Количество досок обрешетки стандартной длиной 6 метров: шт.
Объем досок обрешетки: м3.
Примерный вес досок обрешетки: кг.

После расчетов видно, что инструмент выдал почти все нужные данные для строительства. Какие конкретно?

  1. Высоту подъема.
  2. Длину (уточненную) конькового бруса.
  3. Площадь рассчитываемой вальмовой крыши.
  4. Ориентировочный вес материала кровли.
  5. Количество рулонов кровли.
  6. Нагрузку на проектируемую стропильную систему дома.
  7. Длину, а также количество всех стропил (как боковых и вальмовых, так и диагональных).
  8. Сечение, найденный вес стропил с указанием необходимого объема бруса.
  9. Количество рядов, досок и, кроме того, объем досок с указанием суммарного веса.

Вальмовая четырехскатная крыша — хорошее архитектурное решение при строительстве. Но ее сложная конструкция немого нивелирует отличные эксплуатационные характеристики. Не всякий ее рассчитает.

Данный онлайн калькулятор для расчета вальмовой крыши дома прост и удобен, им может воспользоваться даже не специалист-строитель.

Нужно только знать некоторые правила и нюансы, делая расчет в онлайн калькуляторе. Они следующие.

При вводе исходных данных в представленный калькулятор некоторые параметры (например, ширину досок) следует выбирать, учитывая снеговую и ветровую нагрузку в конкретном климатическом регионе.

Если планируется построить теплую вальмовую четырехскатную крышу, то в расстояние между стропилами при расчетах в калькуляторе необходимо заложить нужный геометрический размер утеплителя.

Сложная конфигурация вальмовой крыши диктует некоторые действия, которые просто необходимо выполнить застройщику еще на стадии проектирования дома. Сложность в том, вальмовые скаты в форме треугольника и трапеции весьма своеобразны. В результате могут получиться большие отходы кровельного материала.

Чтобы этого не случилось, необходим тщательный предварительный раскрой материала (кстати, для начала его можно прикинуть на чертеже).

Подбор шага балок

Шаг стропильных ног зависит от следующих факторов:

Таблица сечения стропил в зависимости от их длины и шага

  • нагрузка на кровлю и пролет;
  • тип теплоизоляционного материала;
  • наличие мансардных окон.

В первом случае зависимость обратно пропорциональная. Конструкция односкатной крыши предполагает уменьшение шага стропиловки при увеличении пролета или нагрузки. Для типа утеплителя можно привести следующие рекомендуемые значения расстояния между стропилами в свету (в чистоте):

  • пенопласт и экструдированный пенополистирол – 0,6 м;
  • минеральная вата – 0,58м;
  • пенополиуретан – шаг не зависит от утеплителя.

При проектировании мансарды и использовании в качестве источников света мансардных окон потребуется в местах их установки обеспечить шаг стропил на 4-6 см больше ширины окна.

Особенности кровли

Односкатная крыша проста в установке, что обеспечило ей популярность при возведении загородных домов и построек технического назначения. Поскольку этот тип кровли восприимчив к тяжелым пластам снега, ее возведение при строительстве дома распространено в южных регионах с большим количеством солнечных дней в году. Если проект реализуется в областях с обильными осадками, угол наклона должен быть увеличен, а стропильная система отвечать повышенным нагрузкам.

Наклон односкатной крыши варьируется от 10° до 60°. При разработке проекта помимо снеговой нагрузки учитывается и ветровая, а также вид кровельного материала. Расчет плоской кровли производится исходя из высоты стен, на которые она опирается. Поверхность большой площади с малым углом уклона при обильных снегопадах потребует регулярной уборки. Кровельный материал, имеющий свойство деформироваться под весом тела человека, в этом случае не подойдет.

Итак, расчет угла наклона производится при учете нагрузок:

  • постоянных (антенны, трубы дымоходов);
  • переменных (порывы ветра, количество осадков).

Расчет угла наклона кровли производится при учете нагрузок Источник ko.decorexpro.com Простой пример: при сильных снегопадах на односкатную кровлю с углом наклона в 30° будет оказываться серьезное давление, 50-80 килограмм на 1 м², но увеличение угла до 45° приведет к тому, что пласт снега не будет удерживаться на поверхности за счет силы тяжести. Однако, односкатная крыша считается парусной, и при сильных порывах ветра велика вероятность, что ее сорвет

Вот почему так важно найти в этом вопросе золотую середину

Еще один нюанс – устойчивость стропильной системы. Случается так, что во время обильных снегопадов владельцу дома приходится лезть с лопатой на крышу для уборки. Толщина стропил односкатной крыши должна выдерживать одновременное сочетание неблагоприятных нагрузок.

Делаем крышу своими руками

Пошагово рассмотрим процесс создания кровли пристройки, имеющей один скат, самостоятельно.

Шаг 1. Определившись с проектом и решив, какой будет создаваться односкатная кровля, можно приступать к ее монтажу. Первым делом требуется уложить мауэрлат, на который и будет опираться система стропил. В данном случае мауэрлат нужно закрепить на несущей стене пристройки и на параллельной ей несущей стене. Для начала следует в тело стены установить болты.

Вначале устанавливаются болты

Шаг 2. Далее нужно просверлить в брусе, подобранном для мауэрлата, отверстия под болты. Чтобы нанести отметки на брус, по которым будут выполняться отверстия, можно уложить его поверх болтов и постучать в области них молотком. На дереве останутся отпечатки. Вот по ним и изготавливаются отверстия нужного диаметра.

В брусе сверлятся отверстия

Шаг 3. После этого мауэрлат нужно установить на его законное место, надев отверстиями на болты. А в области верхней части отверстий нужно сделать выемки для гаек, которыми мауэрлат будет притягиваться к торцу стены.

Установлен мауэрлат

Проделываются выемки для гаек

Шаг 4. Требуется закрутить все гайки на болтах, держащих мауэрлат.

Закручиваются гайки

Шаг 5. На мауэрлате нужно сделать разметку по местам крепления стропил в соответствии с выбранным шагом. Для этого используются карандаш и угольник.

Нанесение разметки

Шаг 6. Также на стене дома, противоположной предыдущей, крепится второй брус на болты, только закрепляется он выше в соответствии с выбранным углом ската. И на него также наносится разметка для установки стропильных ног.

Крепление второго бруса

Шаг 7. Стропильные ноги нужно подготовить к установке – обработать деревозащитными составами, а затем – сделать необходимые спилы, которые позволят их установить.

Создание спилов на стропильных ногах

Шаг 8. В соответствии с нанесенной разметкой стропильные ноги нужно установить. Один край упирается на мауэрлат, а второй – на доску, закрепленную на стене

Доски важно зафиксировать при помощи крепежного элемента

Установка стропильных ног

Процесс установки стропил

Шаг 9. Далее останется только сделать обрешетку – перпендикулярно стропильным ногам. И закрепить на ней выбранный кровельный материал.

В данном случае отмечается значительная экономия материалов, так как не нужно отдельно изготавливать фронтон – его заменит стена дома. В противном случае понадобится сделать подъем стены до требуемого уровня крыши или же создать фронтона кровли. Но и расход материалов будет больше.

Схема сооружения стропильной системы односкатной крыши над пристройкой

Также монтаж односкатной крыши, если она слишком большая, подразумевает установку дополнительных опор – подстропильных ног. Они одним концом должны упираться в балки перекрытия, давая опору стропилам. Это позволит избежать прогиба кровли под своим собственным весом. Если этой мерой пренебречь, то брус, использованный для создания стропил, со временем начнет провисать и может деформироваться, что отрицательно скажется и на состоянии остальных элементов кровли, в том числе и самого кровельного покрытия.

Если нужно укладывать теплоизоляционные материалы, а также гидроизоляцию, то они монтируются на этапе, следующим за созданием обрешетки. К ней сначала фиксируется гидроизоляционный материал (для крепления можно использовать строительный степлер), после чего укладывается слой утеплителя. Но понадобится смонтировать и уровень контробрешетки, к которой непосредственно будет прикрепляться сам кровельный материал.

Утепление односкатной крыши

Процесс укладки кровельного покрытия будет зависеть от того, какой материал был выбран

Важно максимально придерживаться технологии укладки того типа материала, который используется. Обычно инструкции по монтажу предоставляет производитель покрытия

Видео – Создание односкатной кровли

Односкатная крыша – прекрасный вариант простой кровли, который позволит сэкономить деньги и время. С задачей ее возведения справиться сможет любой, даже начинающий строитель. Это – наилучший вариант для обустройства беседок, пристроек и простых сооружений на приусадебном участке или возле частного дома.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий