Шаг стропильной системы — какой должен быть шаг стропил

От чего зависит шаг между стропилами

Стропильная система может выдержать любые нагрузки при правильном ее проектировании и расчетах. Когда речь идет об определении шага между несущими опорами, всегда внимание акцентируется на следующие факторы:

• Форма крыши (одна-, двух-, четырехскатная, сложная).
• Уклон скатов.
• Вид древесины, ее габариты.
• Тип несущей системы (висячая, наслонная).
• Тип финишного покрытия.
• Ветровое давление и снеговой покров в местности.

Каждый из этих показателей должен браться в расчет.

Нагрузки на стропила

Чем уже пролет между опорами, тем меньшее усилие действует на стропило. Действующие нагрузки подразделяются на несколько видов:

1. Постоянные (статические) – вес кровельного материала, утеплителя, обрешетки, стропильных ног, всех остальных конструкций.
2. Временные (динамические) – снега, ветра, вес человека во время ремонтных работ, масса оборудования и т.д.

Первый вид рассчитывается на всю площадь кровли или на 1 м². Усилия суммируются и умножаются на поправочный коэффициент, равный 1,1. Полученная величина делится на площадь кровли и умножается на площадь грузовой нагрузки. Таким образом определяется постоянная нагрузка на 1 стропило. Что касается динамических усилий, то здесь требуется пользоваться справочными величинами и проводить сложные вычисления. Подробнее об этом указано в ТКП 45-5.05-146-2009 и в СНиП 2.01.85 «Нагрузки и воздействия».

Материал стропил

Несущая система скатной крыши состоит из:

• Наклонных стропильных ног;
• Вертикальных стоек;
• Наклонных подкосов;
• Затяжек, кобылок, нарожников.

Для ее устройства лучшими пиломатериалами считаются хвойные породы древесины – сосна, ель, лиственница.

Для стропил, мауэрлата, стоек, прогонов применяют дерево не ниже 2 сорта, обрешетка может изготавливаться из 2 и 3 сортов. Ригели, затяжки выполняют из 1 сорта, а для накладок и подкладок можно применять 3 сорт. У каждой породы имеются свои прочностные характеристики: показатели сжатия и растяжения волокон, изгиба, скалывания.

В готовом виде для стропильных систем используют брусы, бревна, доски с влажностью не более 12%. Сечение пиломатериалов и отношение их высоты к ширине – одни из важных факторов, они определяют сопротивление опоры к изгибу.

Большой пролет увеличивает изгибающий момент балок, в связи с чем требуется выбирать их с увеличенным сечением, такое правило относится только к длинным стропилам. Чтобы снизить вероятность изгиба, монтируются промежуточные опоры – стойки и подкосы с небольшим сечением.

Погодные условия и уклон крыши

Погодные условия по-разному влияют на крышу, во многом это определяется высотой и углом наклона скатов. Чем круче последний, тем больше площадь кровли, которая попадает под воздушный поток, в следствие чего появляется высокая парусность, ветер стремится опрокинуть конструкцию. Когда уклон маленький, давление ветра идет на нижнюю часть ската, она может приподняться.

Что касается снега, то распределяется он на поверхности или равномерно, или локально на конкретном участке, с перекосом в определенную сторону. Снеговой покров имеет вес, под его действием снег стремится вниз, в итоге вся тяжесть ложится на свесы и водосток.

Ранее в статье «угол наклона крыши» мы уже описывали правила расчета этих нагрузок. Стоит отметить, что, если дом построен с плоской кровлей и располагается в регионах с высокими ветровым давлением и снеговыми осадками, шаг стропил лучше сделать небольшим – 0,6-0,8 м, а если же уклон достигает 45⁰, то его стоит увеличить до 1,2-1,4 м.

Влияние формы крыши

Односкатные конструкции обычно ограничены по уклону, в связи с чем на стропилины действуют большие усилия. Поэтому шаг должен стремиться к минимальному значению – 0,6-0,7 м. Для таких крыш стараются делать выбор в пользу легкого покрытия и сплошной обрешетки под него.

На двускатную кровлю влияет ее угол, от него зависит длина наклонных подкосов. Здесь шаг обычно в пределах 1-1,2 м, он зависит от кровельного материала, способа монтажа обрешетки и длины пролета.

Для сложных крыш характерно наличие сразу нескольких стропильных конструкций, например, в мансардной устанавливают нижнюю часть с большей крутизной, чем верхнюю, поэтому для последней расстояние между стропилами составляет 0,65-0,75 м, а для нижней – 0,9 м.

Если рассматривать вальмовую крышу, то здесь скаты имеют разную длину и крутизну, поэтому следует проводить более сложные и точные расчеты.

Шаг стропил в зависимости от материала кровли

Любая стропильная конструкция проектируется исходя из выбранного финишного материала, и во многом завист от его массы.

Шифер. Пролет между стропильными ногами при монтаже шифера может быть в пределах 0,8-1,3 м, древесина подбирается с размерами сечения 75х150 мм, 100х200 мм. Размеры обрешетки зависят от расстояния между стропилами:

• <1,2 м – 50х50 мм;
• >1,2 м – 60х60 мм.

Пролет между обрешеточными брусками выбирается таким образом, чтобы лист шифера опирался как минимум на три из них и обеспечивал нахлест в 15 см.

Профнастил. Этот материал обладает хорошей жесткостью и редко прогибается, однако сечение стропилин зависит от пролета между опорами:

• 3 м – 40х150 мм;
• 4 м – 50х150 мм;
• 5 м – 50х180 мм;
• 6 м – 60х200 мм.

Если шаг составляет более 0,8 м, то сечение увеличивают на ¼, например:

• 3 м – 50х150 мм;
• 6 м – 75х200 мм.

Монтаж обрешетки и ее вид также определяются стропильным шагом:

• 0,6 м – брусок выбирается с размерами 25х100 мм;
• 0,8 м – 30х100 мм;
• 1 м – 50х50 мм, 40х60 мм;
• 1,2 м – 40х100 мм.

Ондулин. Для этой кровли при уклоне покрытия до 15⁰ расстояние между стропилами устанавливается в 0,6 м, выше 15⁰ – 0,9 м. Благодаря невысокой массе сечение брусьев аналогично как у профнастила.

Обрешетка также выбирается исходя из наклона:

• До 10⁰ – сплошная.
• 10⁰-15⁰ – 30х100 мм, шаг 0,45 м;
• >15⁰ – 40х50 мм, шаг 0,6 м.

Металлочерепица. Более легкая в сравнении с профильным настилом, можно сказать, что требования к сечению опор у них совпадают, но расстояние между рейками обрешетки значительно ниже. Практически для всех видов металлочерепицы оно равно длине продольной волны (30 см), за счет этого снижается и расстояние между стропилами до 0,6-1 м.

Керамическая черепица. Большой вес не позволяет конструировать длинный пролет между стропилинами, готовая конструкция имеет минимальный шаг — 0,6-0,7 м. Площадь сечения брусьев сразу закладывается на ¼ больше — 50х150 мм или 60х180 мм. Угол наклона крыши для керамочерепицы варьируется от 12⁰ до 60⁰, однако выше 45⁰ кровельщики не рекомендуют закладывать в проект.

Как рассчитать шаг стропил

Самым простым способом расчета расстояния между стропильными ногами считается следующий:

• Определяется рекомендуемое значение шага между опорами для конкретных условий строительства (берется по приведенным в статье рекомендованным значениям в зависимости от уклона крыши, вида материала и т.д.).
• Длина крыши делится на рекомендуемое расстояние, прибавив единицу, этот результат равен числу стропильных ног, устанавливаемых на одном скате. Если число не целое, его округляют.
• Длина крыши делится на рассчитанное количество опор.

Согласно стандартам, как видно в статье, шаг может иметь минимальное значение в 0,6 м, максимальное может превышать 1 м. Самым нежелательным является их установка на 2 м и более.

Проще всего устанавливать стропила с шагом 1 м, если длина здания 8 м, то балок понадобится 9 шт, это количество легко сократить, уменьшив пролет, однако, чем он больше по ширине, тем вероятнее необходимость усиления системы обрешеткой.