Выбор размеров и сечения мауэрлата при строительстве крыши

Мауэрлат – часть кровельной конструкции, представляет собой силовой брус или бревно, монтируется на верхний срез окончания стены.

Крепление стропил к мауэрлату

Так как на мауэрлат выпадает самая большая нагрузка, его изготавливают из мощного бруса. Его сечение определяется массивностью всей стропильной системы, но в основном размер составляет от 150 × 150 до 200 × 200 мм. Этот несущий элемент предназначен для равномерного распределения нагрузки от всей конструкции крыши и кровли на несущие стены строения. Крепление стропил к мауэрлату осуществляется различными способами. Они выбираются по месту в зависимости от типа стропильной системы (которая может быть наслонной или висячей), ее сложности и массивности, от величины суммарных нагрузок, которым будет подвергаться вся конструкция крыши.

Разновидности соединительных узлов «стропила — мауэрлат»

Прежде всего, существуют скользящие и жесткие крепления стропил к мауэрлату.

Крепление стропил к мауэрлату

1. Скользящие крепления состоят из двух отдельных элементов, один из которых имеет возможность перемещаться относительно другого.

Эти крепления могут быть разными по конструкции — закрытыми и съемными.

Мауэрлат для разных типов кровель

Конструкция основания кровли не предполагает существенных отличий при сооружении разных видов кровель. Для простых двускатных кровель мауэрлат всегда размещается на стенах, так как служит опорой и слоем соединения стропильной системы и несущих элементов.

В зависимости от варианта соединения кровли определяется тип крепления мауэрлата

Если в строящемся доме планируется обустройство жилой мансарды, то сооружение мауэрлата проводится по обычной технологии. При этом не используются сложные методы, а брус крепят к стенам анкерами. Особым моментом является тщательное утепление, а также гидроизоляция, поскольку мансарда должна быть комфортной.

Мауэрлат для мансардной крыши имеет стандартную конструкцию

Вальмовые кровли имеют довольно сложную конструкцию и поэтому система мауэрлата должна быть максимальной прочной. Основа для вальмовой кровли создаётся по общим принципам, но нагрузка на неё немного больше, чем при наличии простой двускатной кровли. Для этого лучше всего крепить основу на армопояс.

Вальмовая кровля имеет четыре ската

Для сооружения крыши, имеющей два ската, требуется мауэрлат, надёжно прикреплённый к стенам. Основная нагрузка осуществляется на две стены, на которые опираются скаты кровли. В этом случае подходит закрепление как с армопоясом, так и без него.

Для двускатной крыши мауэрлат можно крепить любым методом

Основы и принципы крепления

Как для односкатной, так и для двухскатной крыши, существуют различные способы крепления стропил к мауэрлату, при этом могут быть использованы разные крепежные элементы.

Так, схема крепления стропил с мауэрлатом может предполагать использование проволочной стяжки, пластин, уголков и специальных кронштейнов.

Для фиксации к стенам дома могут быть использованы специальные металлические уголки, а также некоторые другие элементы.

Непосредственно само соединение осуществляется с помощью гвоздей, а также болтов, шпилек. В некоторых случаях используется монтажная перфорированная лента.

Если монтаж стропил осуществляется с помощью кронштейнов, то в этом случае нет необходимости в обустройстве запила, а значит, элемент каркаса крыши не подвергается ослаблению.

Сам кронштейн представляет собой металлический элемент, выполненный в определенной конфигурации. Крепление с использованием этого элемента осуществляется на саморезы.

При необходимости значительно усилить узловое соединение между балкой и стропилами, рекомендуется использовать специальную монтажную ленту перфорированного типа.

Основы и принципы крепления

Данный элемент позволяет получить более прочное соединение внутри каркаса, при том, что абсолютно никак не ослабляет несущие конструкции крыши.

Он не нарушает общей целостности всего каркаса, делает его цельным, максимально жестким.

Если в качестве крепежного элемента применяют монтажную ленту, непосредственно само соединение осуществляют через саморезы или строительные гвозди.

Также для фиксации кровельной конструкции могут быть применены специальные металлические уголки.

Этот способ крепления является одним из наиболее часто используемых. Позволяет максимально надежно и жестко скрепить между собой балку и стропильные ноги.

Кроме этого, данный универсальный элемент значительно повышает общие несущие способности каркаса кровли, полностью исключает смещение под различными воздействиями стропильной системы.

Пояснения к монтажу

Технологические пояснения к монтажу опорной части крыши состоят из:

  • соединения мауэрлата;
  • крепление стропил к мауэрлату;
  • размеры балки, толщина, сечение;
  • армопояс под силовую опору.

Соединение мауэрлата

Соединение, а, точнее, крепление балок к стене осуществляется несколькими способами:

  1. Установка на резьбовые шпильки. Это способ также подразделяется на несколько подвидов:
      • Вариант 1. В свежий бетон, в процессе устройства стяжки на верхнем срезе стены, замуровываются металлические стержни с нанесённой резьбой (резьбовые шпильки). Далее, они пропускаются через выполненные в силовом каркасе отверстия, закрепляются гайкой. Разновидность этого способа – установка шпилек в процессе выкладки последних верхних рядов стены из кирпича.
      • Вариант 2. В жёсткой основе стены выполняются отверстия, в которые вбиваются пластиковые дюбели, – пробки. В них вкручивается резьбовая шпилька, причём нижняя часть резьбы выполнена с широким шагом, как у саморезов по дереву. Дальнейшие шаги – по варианту
  2. Монтаж посредством анкеров. Установка деревянного изделия осуществляется на рамные анкера или болты, – для этого отверстия выполняются заодно, сквозь балку и стену одновременно.
  3. Фиксация посредством скоб. Крепление каркаса осуществляется металлическими скобами, выполненными в виде растянутой по ширине заглавной буквы «П». Одна острая часть вбивается в предварительно замурованный при кладке стены, деревянный брусок, другая – в мауэрлат.
  4. Крепление проволокой. Балка фиксируется к стене проволокой, предварительно вмонтированной в армопояс или кладку стены.
  5. Метод расклинивания. Один из наиболее простых недорогих методов. Сквозь выполненные отверстия в силовой конструкции и стене забивается арматура того же диаметра. Далее, между арматурой и деревянной балкой вбивается металлический клин, или, например, можно вкрутить с противоположных сторон два самореза диаметром 4…6 мм. Глубина отверстия в стене должна быть равна и или быть больше на 25…50% толщины бруса. Метод подходит для небольших домов, размерами по сечению не более 10 х 10 метров.
Пояснения к монтажу

Крепление стропил

При соединении деревянных деталей больших размеров, следует помнить, что древесина от воздействия перепадов температуры и влажности меняет свои поперечные и линейные размеры, – «дышит».

Читайте также:  Дымоход коаксиальный для газового котла

Отсюда произошло два основных вида соединения стропил:

  1. «Жёсткое», предполагает прочную взаимосвязь соединённых деталей с ограничением перемещения в нескольких плоскостях. Выполняется двумя способами:
    • применением подшивного бруска с фиксацией металлическими уголками;
    • созданием на стропиле опорного «седла», с дальнейшей фиксацией гвоздями, проволокой или скобами.
  2. Скользящая фиксация, допускает движение в двух плоскостях. В последнее время наиболее распространены способы:
    • Вариант 1. Выполнение запила с последующей установкой на мауэрлат. Закрепление осуществляется гвоздями либо скобами, либо посредством крепёжных пластин.
    • Вариант 2. Протягивание стропил за пределы стены с фиксацией единичными пластинами.
    • Вариант 3. Крепёж производится металлическим крепежом под общим просторечным названием «салазки», – обеспечивает надёжную связь «балка – стропила» и придаёт свободу перемещения.

Составляющие кровельной конструкции

Вам будет интересно:Металлочерепица — это… Характеристика материала для кровли

Но собственно, какими именно элементами представлена вся эта система? В ее основе множество составляющих, каждая из которых служит для выполнения сугубо своей цели:

  • мауэрлат;
  • стропильные ноги;
  • прогоны;
  • стойки;
  • подкосы.

Строительство любого жилого дома или сооружения начинается именно с возведения основания. У крыши тоже есть свой «фундамент», коим как раз и является мауэрлат. Это массивный брус или балка, имеющие сечение 150×150 мм либо 200×200 мм, которые укладываются вдоль несущих конструкций дома или постройки (бани, летней кухни и т. д.). Зачастую крепление деревянных стропил производится именно к нему. Благодаря такому основанию нагрузка распределяется равномерно, а сама конструкция защищена от опрокидывания.

Благодаря наличию стропильных ног удерживается вес всей кровельной конструкции. Все пространство между ними обычно заполняется теплоизоляционным материалом, а сверху укладывается обрешетка.

Составляющие кровельной конструкции

Но что представляют собой прогоны? Это горизонтально ориентированные брусья, которые располагаются вдоль кровли. Они служат надежной опорой в системе крепления стропил двухскатной крыши. Всего их два типа. Один из них — это коньковый (его локализация приходится на самую верхнюю часть крыши для удержания стропил). Другая разновидность – это боковой прогон, который крепится к центру стропильных ног.

Стойки – это дополнительные опорные элементы для поддержания конька и стропил, которые частично воспринимают нагрузку всей кровельной конструкции.

Что до подкосов, то в этом случае речь идет о наклонных брусьях, которые подпирают стропила и тем самым способствуют увеличению прочности, а также жесткости всего сооружения.

Вам будет интересно:Теплицы из поликарбоната

Установка и сборка конструкции

Для возможности вентиляции воздуха в кровельном пространстве, и предотвращении загнивания элементов кровли, верх мауэрлата кладётся на стену с отступом в 300 миллиметров от края перекрытия.

Всего имеется два основных способа установки и сборки этой конструкции:

  • Брусья мауэрлата соединяются в единую коробку по всей длине наружных стен здания. Соединяются косым прирубом, закрепляясь болтами, гвоздями или саморезами. А углы дополнительно прижимаются пластинами или металлическими уголками. В итоге такая жёсткая рама, проходящая по всему периметру дома, принимает распор и компенсирует растяжения и изгибы стропильной системы.
  • По всему периметру стены, заливается бетонный пояс с выступом под анкер. Такой метод актуален только для стен из пенобетонных блоков и аналогичных материалов. Брусья, притянутые анкерами, распределяют вертикальную нагрузку и спускают распор на основание здания.

Монтаж без армированного пояса

При использовании этого метода стропила крепятся прямо к балкам перекрытия. Только в том случае если стены и балки имеют достаточный уровень надёжности. Работы производятся в следующем порядке:

  1. Для возведения кровли потребуется брус и обрезная доска.
  2. Раскладывается брус под балки по периметру кровли. Брус выбирают сечением 50×150 миллиметров.
  3. Для защиты дерева от влаги производится гидроизоляция рубероидом.
  4. Рубероид загибается на требуемую длину и разрезается.
  5. Устанавливаются балки на требуемое расстояние от края стены.
  6. Укладывается рубероид вокруг балки и закрепляется мебельным степлером.
Читайте также:  Для чего применяется обратный клапан в системе водоснабжения

Создание армированного пояса

Самое сложное в самостоятельном изготовлении это возведение мауэрлата на стенах из газобетона. Рекомендуется делать поверх пенобетона конструкцию из кирпича или бетона, так как мауэрлат требует плотное основание.

Для создания твёрдого основания для избежания продавливания и разрушения стен брусом сооружается железобетонный обвязочный пояс. Он состоит из бетонной ленты размером 200 на 150 миллиметров. Основным фактором правильной установки является расчёт количества и расположения мест установки шпилек, при этом число стропил и крепёжных элементов должно быть равнозначным.

Толщина пояса рассчитывается на основе оказываемой нагрузки от крыши, веса стропильной системы и кровельного материала.

Основным материалом ленты используют цемент марки М400, заливка производится в один слой. Состав раствора должен быть в пропорциях 1:3:3, цемента, песка и щебня. Дополнительно можно добавить в раствор различные пластификаторы, для снижения процента воды в составе.

Сборка и выбор материала для опалубки

Главное, на этом этапе, чтобы армопояс был цельным. Опалубку можно соорудить из плит ОСП и обрезных досок. На всём процессе работы контролируется горизонтальность установки опалубки.

Выбор крепёжных элементов

На каркасные стены, из бревна, мауэрлат крепится саморезами, или обычными гвоздями. Для более качественного контакта применяются перфорированные ленты.

Если кровля получается площадью более 250 квадратных метров, то мауэрлат крепится только на шпильки, с шагом в 150 сантиметров по периметру стены. Сначала заливается бетонная стяжка, а затем в неё устанавливаются шпильки. При этом их высота должна быть больше высоты бруса, с запасом в 30 миллиметров.

Работы по заливке бетона

Толщина заливки бетона должна быть не менее 50 миллиметров. Как только слой будет залит, следите за тем, чтобы не образовывались воздушные полости, обнаружить их можно по выходящим пузырям. Такие полости опасны снижением прочности конструкции.

Опалубку демонтировать можно на 12 сутки после заливки, когда раствор окончательно схватится.

Укладка гидроизоляционных материалов

Мауэрлат без гидроизоляции не прослужит долго, со временем он отсыреет и начнёт гнить. Для предотвращения этого процесса нужно произвести гидроизоляцию рубероидом. Укладка производится лентой чуть шире бруса, главное — в процессе работы в местах отверстий для шпилек не допустить разрыва материала.

Предназначение мауэрлата

Мауэрлат служит для того чтобы надежно связать между собой коробку дома и конструкцию крыши и кровли. Кроме того, он предназначен для равномерного распределения по всему периметру строения статических нагрузок от веса крыши, состоящей из массивной стропильной системы и кровельного «пирога».

Мауэрлат одновременно выполняет сразу несколько функций

Еще одной задачей, которую призван выполнить этот элемент стропильной системы является противодействие нагрузке от парусности крыши, которая может способствовать повреждению конструкции или даже ее срыва во время сильного ветра. Одним словом, крыша «привязывается» к стенам.

Предназначение мауэрлата

Можно встретить крыши, стропила которых уложены на верхнюю часть стен или закреплены к балкам перекрытия без установки мауэрлата. В этом случае нагрузка от стропильных ног будет сконцентрирована в местах их опоры без распределения на всю стену, что может со временем привести к повреждениям стеновой конструкции.

Так как мауэрлат – это связующее звено между конструкциями, изготовленными из разных по характеристикам материалов, и на него выпадают высокие нагрузки, к его монтажу нужно подойти с особой ответственностью.

Соединение с усиливающей подкладкой

В некоторых случаях используют соединение с помощью усиливающей подкладки. Подкладка представляет собой брусок, укладываемый поверх мауэрлата в местах крепления стропил и надежно закрепляющийся к нему. При этом в стропильной ноге делается выпил по форме подкладки для надежного соединения с ней.

Соединение с усиливающей подкладкой

Стропила при соединении с использованием подкладки могут крепиться с помощью натянутой стальной проволоки, закрепленной к стальному костылю, вбитому в стену. Также нередко крепление стропил к мауэрлату осуществляется с помощью стальных скоб. Усиление стропильной системы показано в следующем видео:

Правила выполнения работ

При использовании любой технологии строит помнить общие требования к установке стропил:

  • нельзя запиливать элементы более чем на 1/3 сечения;
  • для фиксации стоит одновременно использовать два способа;
  • детали должны плотно прилегать друг к другу;
  • важно контролировать расположение элементов крыши по натянутой веревке;
  • шпильки и болты обязательно дополняют шайбами, которые предотвратят затопление гаек в дерево.
  • Заготовку стропильной ноги необходимо положить верхним краем на коньковый брус, а нижний ее угол совместить с внутренним ребром бруса мауэрлата.
Правила выполнения работ
  • Приложив кусок доски, служащий шаблоном, отчертить на стропилине линию, параллельную верхней грани мауэрлата.
  • Если необходимо, разметить с наружной или внутренней стороны упорный зуб‑запил.
  • Отрезать по линиям разметки.

При выполнении запилов необходимо строго соблюдать отмеренные и размеченные углы для плотного прилегания всех плоскостей деревянных элементов конструкции.

  • Установить стропило на свое место, точно совместив все запилы.

Зафиксировать его выбранным методом крепления. Каждый из приемов крепления имеет свои особенности для правильного исполнения:

Правила выполнения работ
  • Гвозди забиваются под углом сквозь стропильную доску в мауэрлат по два с каждой стороны.

    Забиваем гвозди

  • Скоба забивается с внутренней стороны мауэрлата примерно в его середину. Другой ее конец разворачивается на 90° в сторону стропилины и забивается в нее.

    Забиваем скобой

  • Из проволоки‑катанки сложенной в 4 ряда делается хомут, которым снаружи вовнутрь стропилина надежно прикручивается к брусу. Часто стяжка проволокой или скобами комбинируется с другими видами соединений, выполняя роль резервного. Вместо проволоки можно взять специальную перфорированную монтажную ленту.

    Крепление проволкой-катанкой

  • Уголки, прикручиваются шурупами к верхней грани бруса с двух сторон от стропила и прикрепляются к нему. Для большей надежности уголки следует брать с двумя рядами отверстий и ребром жесткости.

    Крепление уголками

  • Вместо уголков можно использовать специальные пластины с разворотом концов на 90°.

    Крепление «уголками-салазками»

Правила выполнения работ

Сейчас специально для стропил в продаже появились уголки‑«салазки» со скользящей пластиной. Они обеспечивают надежное соединение с полной компенсацией деформаций.

Читайте также:  Греющий водопроводный кабель: как выбрать и смонтировать

Выполнив монтаж нижнего узла стропильной ноги, можно приступить к сопряжению ее с коньковым брусом.

Возведение кровли занимает едва ли не половину всего времени строительства дома. Да и материальные затраты на нее примерно такие же. При этом мельчайшие ошибки, допущенные при проектировании и строительстве крыши, могут стать источником значительных проблем при ее эксплуатации.

Приступая к этому ответственному и сложному этапу в строительных работах, необходимо тщательно и неоднократно проверить все наметки и расчеты. Совсем неплохо при этом посоветоваться со специалистами или обратиться к справочным изданиям.

Подробнее о технологи крепления своими руками смотрите в видео.

Правила выполнения работ

При выполнении запилов необходимо строго соблюдать отмеренные и размеченные углы для плотного прилегания всех плоскостей деревянных элементов конструкции .

  • Гвозди забиваются под углом сквозь стропильную доску в мауэрлат по два с каждой стороны.

Забиваем гвозди

Для изготовления мауэрлата необходимы следующие инструменты:

  • Ножовка;
  • Болгарка с насадками для резки металла и дерева;
  • Шуруповерт или дрель;
  • Уровень;
  • Рулетка;
  • Плоскогубцы и молоток;
  • Битки под саморезы и сверла.
Правила выполнения работ

Также может понадобиться сварочный аппарат, если закрепление мауэрлата будет осуществляться посредством вмурованных в армопояс анкерных болтов.

При изготовлении мауэрлата следует запастись следующими материалами:

  • Гвозди;
  • «Г» образные шпильки или анкерные болты.
  • Саморезы;
  • Деревянный брус;
  • Шайбы и гайки;
  • Гидроизоляционный материал (рубероид либо аналогичный материал);
  • Болты и металлические пластины.
  • Стальная проволока (в случае, если крепление будет осуществляться посредством проволоки).

Количество материалов, необходимых для сооружения мауэрлата напрямую зависит от размеров постройки.

Правила выполнения работ

С наслонными стропилами

В двускатных крышах с наслонными стропилами, концами они опираются на стены, а средней частью опираются на несущие стены или колонны. Некоторые схемы распирают стены, некоторые нет. В любом случае наличие мауэрлата обязательно.

Простейший вариант наслонных стропил

Безраспорные схемы и узлы врубок

Дома, сложенные из бревен или бруса плохо реагируют на распорные нагрузки. Для них они критичны: стена может развалиться. Для деревянных домов стропильная система двухскатной крыши должна быть безраспорной. О видах таких систем поговорим подробнее.

Простая безраспорная система двускатной крыши с наслонными стропилами

Обратите внимание на варианты крепления стропильных ног к мауэрлату. В первом, площадку опирания обычно скашивают, ее длина при этом — не более сечения балки. Глубина врубки — не более 0,25 ее высоты.

Верх стропильных ног укладывается на коньковый брус, не скрепляя его с противоположным стропилом. Получаются по строению две односкатные крыши, которые в верхней части примыкают (но не соединяются) одна с другой.

Такую схему без наличия опыта делать не рекомендуется: при малейшей неточности выполнения появляются распорные силы и конструкция становится нестабильной.

Намного проще в сборке вариант со скрепленными в коньковой части стропильными ногами. Они практически никогда не дают распора на стены.

Вариант крепления стропил без распора на стены

Усиление конькового узла под тяжелый кровельный материал или при значительных снеговых нагрузках

Все приведенные выше схемы двускатных крыш стабильны при наличии равномерных нагрузок. Но на практике такого практически не бывает. Предотвратить сползание крыши в сторону большей нагрузки можно двумя способами: установкой на высоте около 2 метров схватки или подкосами.

Варианты стропильных систем со схватками

Установка схваток повышает надежность конструкции. Чтобы она нормально работала, в местах ее пересечения со стоками крепить нужно к ним гвоздями. Сечение бруса для схватки используют такое же, как и для стропил.

Схемы стропильных систем двускатных крыш со схватками

К стропильным ногам крепятся ботами или гвоздями. Могут устанавливаться с одной или двух сторон. Узел крепления схватки к стропилам и коньковому прогону смотрите на рисунке ниже.

Крепление схватки к стропильным ногам и коньковому брусу

Чтобы система была жесткой и не «поползла» даже при аварийных нагрузках достаточно в таком варианте обеспечить жесткое крепление конькового бруса. При отсутствии возможности его смещения в горизонтали, крыша выдержит даже значительные нагрузки.

Как сделать двухскатную крышу (фотоотчет) читайте тут.