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

Шаг укладки стропил в каркасе односкатной кровли относится к ключевым факторам влияния на ее надежность и смету строительства.

Данный параметр напрямую зависит от условий эксплуатации крыши и определяется при проектировании системы в числе первых.

При планировании покрытия ската легким и достаточно жестким профнастилом он варьируется в пределах 0,6-1,2 м, но точное значение всегда обосновывается расчетом.

Стропильная система под профлист

Стропильный каркас односкатной крыши имеет простую конструкцию и усиливается дополнительными элементами лишь при чрезмерной ширине ската. В остальных случаях плоскость ската формируют стропильные ноги одинакового сечения, уложенные по бокам крыши и далее – с равномерным интервалом, определяемым расчетом. О том, как сделать стропила на односкатную крышу, читайте тут.

Эти же элементы выполняют функции основания под обрешетку и при необходимости удерживают изоляционные прослойки пирога.

Факторы влияния на шаг укладки

Основным ориентиром служит величина ожидаемых нагрузок. Чем они меньше, тем разряженней можно укладывать стропильные ноги и наоборот.

Учету подлежат как постоянные факторы влияния (собственный вес кровли), так и переменные и особые нагрузки (атмосферные воздействия, вес людей при необходимости перемещения по скату, сейсмическая активность, риски ураганов). Помимо нагрузок, на шаг стропильных ног оказывает влияние:

• Уклон ската крыши, определяющий степень воздействия на стропильную систему и парусность односкатной кровли.
• Тип и размеры утеплителя (при наличии). Данный критерий не является определяющим, при необходимости плиты утеплителя подрезаются или укладываются со смещением.

  Но при совпадении или кратной величине размеров плит и межстропильного расстояния работы по утеплению кровли упрощаются и обходятся дешевле.

• Рекомендации производителей кровельных материалов (в случае с профнастилом – с учетом марки жесткости листа).
• Потребность в размещении проходных элементов. Особое внимание уделяется дымоходам, по нормам отступающих от деревянных стропильных конструкций как минимум на 40 см.
• Длина и сечение самой ноги (взаимосвязь отражена в таблице ниже), порода и качество используемых пиломатериалов.
• Другие конструктивные особенности. Примером влияния служат системы односкатных крыш, собранные из треугольных ферм.

  В отличие от обычных наслонных ног, укладываемым с шагом оптимальным по нагрузке, весу пирога и стоимости, при их расчете учитывается потребность в удержании перекрытия, зачастую приводящая к сокращению расстояния до 60—70 см.

Больше о том, каким должно быть расстояние между стропилами односкатной крыши, мы рассказывали в отдельной статье.

Определение совокупности нагрузок

При определении и расчете нагрузок основным ориентиром служит СНиП 2.01.85, справочные климатические карты и технические характеристики используемых материалов, указанные производителем. В случае односкатной крыши обязательно суммируются:

• Общий вес кровельного пирога, рассчитываемый после получения точной площади ската и выборе типа утеплителя и других материалов. Вес стропильной конструкции рассчитывается по приблизительному плану.

  В среднем нагрузка от наслонных стропильных ног составляет 5-10 кг/м², сложных ферм – 10-15. Полученное значение умножается на коэффициент запаса по прочности (как минимум на 1,1).

• Снеговая нагрузка, умноженная на поправочный коэффициент, зависящий от уклона кровли.

  При уклоне свыше 45° данный параметр не учитывается, в остальных случаях общую снеговую нагрузку также умножают на 10%.

• Ветровая нагрузка, определяемая исходя из региона проживания и условий на участке по климатическим картам.

  При строительстве домов с односкатными крышами влияние ветра учитывается при составлении проекта, а именно – при выборе стороны более высокой несущей стены.

  При правильном подходе она противостоит сильным постоянным потокам, что позволяет снизить влияние ветровой нагрузки на скат и стропильную конструкцию.

• Другие особые нагрузки (при наличии). Так, при необходимости перемещения людей по поверхности ската величина нагрузок увеличивается на 175 кг/м² как минимум.

Полученная сумма делится на площадь ската для нахождения нагрузки на 1 м² или на ориентировочное число стропил. Последняя величина используется при проверке соответствия сечения ноги ожидаемым нагрузкам. При сомнениях в надежности число или сечение стропил увеличивается.

Основные положения расчета

Простейший алгоритм включает:

• Определение длины ската кровли.
• Выбор ориентировочного шага ног с учетом перечисленных выше требований и деление длины крыши на эту величину.
• Добавления еще одного (крайнего) стропила и округление полученного значения в большую сторону.
• Уточнение расстояния между стропильными ногами (повторное деление длины ската).

Общих правил немного: число опор всегда округлятся до целого, по возможности большего числа, а сами элементы укладываются с равномерным шагом. Исключение делают лишь для конструкций с крутым уклоном, переносящих львиную долю нагрузок на стены.

Каркасы таких крыш могут быть более разряженными, но требования к армопоясу и мауэрлату у них ужесточаются.

Требование к равномерности шага не всегда соблюдается при заложении утепленных односкатных кровель.

В частности, иногда выгоднее подогнать шаг под размеры утеплителя и добавить стропилину с любого торцового края, чем кроить теплоизоляционный материал или укладывать его с зазорами.

Также каркас может усиливаться дополнительной доской или брусом в местах размещения лестниц или аналогичных нагружаемых участках.

Приведенный алгоритм не учитывает сечение самих стропильных ног, но этот параметр корректируется за счет увеличения результата в большую сторону. В целом он используется при составлении ориентировочной схемы расположения стропил и расчета веса всей системы. В ходе строительства длина ската и межстропильный шаг обязательно уточняются.

Оптимальное и минимальное значение

При покрытии односкатных крыш профнастилом рекомендуемый производителями шаг варьируется в пределах 60-90 см, при уклоне более 45° и исключении влияния снеговой нагрузки его разрешают поднимать до 120-140 см.

Соответственно, при повышенных нагрузках и малом уклоне шаг сокращают до минимума в 60 см, а оптимальное по смете значение варьируется в пределах 80-90 см. В домах с односкатными утепленными крышами этот параметр подбирается одновременно с выбором размеров плит минваты или пенополистирола.

Важно! Cокращать шаг меньше 60 см при покрытии односкатных конструкций профлистом нет смысла.

При повышенных снеговых нагрузках и необходимости перемещения по поверхности кровли застройщики рекомендуют усиливать обрешетку, при высоких рисках срыва ската ветром – удваивать стропила. Подробно о том, как делается набивка обрешетки на односкатную крышу под профнастил, читайте здесь.

Не менее важное значение на оптимальный шаг оказывает назначение постройки. В жилых домах рекомендуемый диапазон варьируется в пределах 60-100 см при условии достаточного сечения ног и использования качественных пиломатериалах. При заложении временных и декоративных построек интервал можно смело увеличивать до 1,2-1,4 м и более.

Как высчитывается?

В качестве примера приведен расчет шага и расстояния между стропилами односкатной крыши с длиной в 7 м. Выбранный ориентировочный шаг укладки стропил для него составляет 65 см.

• Общее число ног находится так: 7/0,65=10,76+1=11,76?12 ног.
• Расстояние между элементами составляет: 7/12=58 см.

Схожий алгоритм расчета используются кровельными онлайн-калькуляторами, позволяющими подобрать расстояние и шаг с высокой точностью. Эти же приложения помогают выбрать или проверить оптимальный шаг стропил в соответствии с выбранным уклоном крыши и климатическими условиями в регионе (каким должен быть уклон односкатной крыши из профнастила?).

Заключение

Подводя итог стоит отметить, что незначительное отклонение шага укладки стропил в большую сторону для односкатных конструкций не считается критичным, в отличие от интервала обрешетки. Последняя обязательно учащается при риске чрезмерного давления снежного покрова, малом уклоне ската или сомнении в марке профнастила.

В остальных случаях легкий вес материала позволяет сокращать число стропильных ног до минимально допустимого. Приемлемые требования выдвигаются и к сечению стропил – в большинстве случаев ноги в таких конструкциях набиваются из доски 50x100 мм.