Как обойтись без мауэрлата при монтаже кровли

Крепление стропильных ног без мауэрлата

Прежде чем разбираться, как выполняется крепление стропил к мауэрлату, необходимо уточнить, что понимается под этими терминами.

Мауэрлат – это опорный брус по всему периметру здания. В бревенчатых и брусовых конструкциях мауэрлатом может быть крайний верхний венец сруба или отдельно закрепленный брус (бревно) меньшего сечения. В постройках из природного или искусственного камня опорный брус укладывается поверх кладки или монолитной стены и крепится к ней.

В зависимости от выбранного для крыши в целом материала мауэрлат может быть деревянным или металлическим. В обоих случаях брус обязательно защищают от действия влаги – конденсата – с помощью гидроизоляционных материалов. На иллюстрации ниже мауэрлат показан коричневым цветом. Этот конструктивный элемент может быть сплошным (по всей линии стены) или состоять из отдельных кусков бруса, подкладываемых под стропильные ноги.

Стропила– несущие элементы конструкции скатной крыши. Фактически это комплекс деталей, состоящий из стропильных ног – наклонных балок, опирающихся на мауэрлат, вертикальных стоек и подкосов. Дополнительно в комплекс могут включаться подстропильные балки, которые связывают стропильные ноги внизу, и кобылки – накладные элементы на стропильные ноги для увеличения свеса крыши.

В верхней части стропила связываются коньком – горизонтальной балкой увеличенного сечения, которая держится на вертикальных стойках и разделяют крышу на отдельные скаты. Соответственно, стропила крепятся одним концом к коньку, а вторым «ложатся» на стены здания, передавая нагрузку через мауэрлат.

В зависимости от того, как передается нагрузка от стропил – только на конек и мауэрлат или же дополнительно на промежуточные опоры – различают стропила висячие и наслонные.

В первом случае опора каждой стропильной ноги идет на две точки – в местах крепления к коньку и к мауэрлату. Такой способ хорош при небольших пролетах (до 4,5 метров) и при отсутствии внутренних несущих стен.

Если же несущие стены есть и на них можно смонтировать промежуточные опоры, получается второй тип стропил – наслонные. В зависимости от того, сколько промежуточных опор используется (одна, две или больше) пролет между коньком и внешней стеной дома может составлять 6 и более метров.

Для начала отметим, что может быть два основных типа крепления к мауэрлату: скользящие и жёсткие.

В скользящих само крепление состоит из пары индивидуальных элементов, один из них способен свободно передвигаться в отношении к иному.

По собственной конструкции они могут быть закрытыми и открытыми.

Закрытое крепление

Это уголок, с одной стороны которого выполнена специализированная проушина в виде щели, а иной поверхностью его крепят к мауэрлату. В щелевидной проушине крепится петля из металла, оборудованная дырочками, благодаря которым она крепится к стропилу. Незакрепленная, свободная вертикальная сторона уголка позволяет стропилу немножко смещаться если понадобится, не нагружая и не деформируя собственным влиянием стены.

Открытое крепление

Принцип устройства открытого крепления в общем такой же. Разница заключается в том, что никакая петля в проушину не ставится. После монтажных работ верхняя часть полки уголка загибается вниз для фиксирования соединения.

Жёсткие крепления

Жёстких креплений есть значительно приличное количество видов. Самый оптимальный подбирают исходя из разных факторов: тяжести и громоздкости древесных составляющих, подобранного способа установки стропильных ног.

Сюда относятся самые разные разноразмерные металлические уголки, LK крепления, держащие установленные при помощи запила стропильные системы.При этом последние не повреждаются гвоздками или крепежными шурупами.

Крепления LK делаются в разнообразных размерах, и под любую толщину доски или бруска без труда можно выбрать подходящий. Это не зависит от размеров подобных креплений чтобы их сделать всегда применяется металл одной толщины – 2 мм. Разобраться в них очень просто – разнообразные размеры крепежа обозначаются по-разному.

Необходимо отметить, что подобные крепления комфортны не только для фиксации мауэрлата и стропильных ног. Также они подходят для фиксирования мауэрлата с перекрывающими балками. Важное достоинство подобного крепежа – самая большая надежность и жесткость соединения частей из дерева.

Фиксация на мауэрлате стропильных ног с запилом при помощи уголков должна выполняться с обеих сторон. Именно так можно обеспечивать требуемую жесткость.

Также выпускаются уголки, которые служат для фиксирования стропильных ног без запилов. Они имеют существенную высоту полок, для их крепления необходимо больше шурупов. Делаются они из металла в 2; 2,5 либо даже 3 мм толщиной.

Еще 1 хороший вариант крепления стропильных ног. Они ставятся между 2-мя досками, спиленными под заданным углом, а внизу дополнительно крепятся LK-креплениями или уголками из металла. Подобная фиксация обеспечивает хорошую жесткость и большую надежность. Этот способ прекрасен, когда потребуется зафиксировать стропило под конкретным углом, немножко приподняв его над плоскостью мауэрлата, при этом зафиксировав его на внешнюю вертикальную сторону.

Еще 1 метод применяется, когда мауэрлат создан из не огромного бруса. Такой брусок можно улучшить при помощи древесных подкладок разной толщины. Отрезки досок подсоединяются гвоздками или при помощи саморезов к мауэрлату там, где встанут стропила.

Тогда в стропильных системах проделываются специализированные вырезы нужной глубины и формы. Можно надежно закрепить стропила к стенке при помощи прочной проволки из стали, которая хорошо крепится на стальной палку, надежно вбитый.

Стропильные системы можно скобками закрепить к мауэрлату. Данный метод применяется уже давно, и считается очень популярным. Если все сделать правильно, подобная стропильная ферма прослужит очень долго. Скобы бывают различной величины, также они могут вбиваться в разных местах.

Макет несущей системы крыши

Перфоленту TM можно считать дополнительным элементом крепежа. Её используют, если нужна добавочная фиксация крепежного узла, для его усиления. В некоторых случаях она оказывается незаменяемой.

Вид системы стропил подбирают учитывая то, как размещены несущие стенки сооружения. Каждая подобная система подразумевает свои добавочные детали, стягивающие или подпорные.

Предлагаем ознакомиться  Как правильно сделать стропила для односкатной крыши

Какими отличиями владеет система с говоря иначе наклонными стропилинами? Помимо ключевых стен несущих, она владеет еще одной (либо даже не одной) опорной точкой. За счёт этого, значительная часть нагрузки со стен снимается.

В качестве добавочных подпорных креплений применяют боковые «бабки» и стойки, которые крепятся на перекрывающие балки и подпирают конек. Сами балки при этом также считаются для конструкции затяжками, облегчая стенам несущего типа вес нагрузки системы стропил.

К мауэрлату такие стропильные системы фиксируются в большинстве случаев соединениями скользящими, способными при деформации стен или усадке сдвигаться, оберегая от повреждения крышную конструкцию.Очень важно это для только возведенных зданий, так как любое новое здание под воздействием колебаний температуры и грунтовых подвижек обязательно оседает.

Какие стропильные системы получили наименование висячие?Те, что помимо 2-ух боковых стен, не имеют иных опор. Иначе говоря над внутренним пространством самой постройки они как бы нависают.

Мауэрлат для крыши: что это такое и как сделать

Ясно, что в таком случае главная нагрузка от всей конструкции кровли приходится собственно на мауэрлат.

Висячие стропильные системы прикрепляют к мауэрлату только при помощи жёстких соединений, полноценно лимитирующих возможность движения: ведь конструкция каркаса владеет всего-навсего парой точек опоры. По собственному строению система висячих стропильных ног считается распорной – собственно поэтому на стенки приходится такое большое давление.

Дабы снять со стен какую-то часть нагрузки, применяются специализированные дополнительные детали (затяжки-ригели, подкосы и «бабки»). Они подтягивают всю систему к коньковому бруску, распределяя нагрузку на стенки одинаково. Параллельно перекрывающим балкам устанавливают ригели, благодаря которым стропильные системы стягиваются меж собой.

Подобные добавочные устройства дают конструкции высокую надежность.

Дабы соединения подобных значимых элементов были очень надежными, важно исполнять разработанные именно для этого правила:

  • На случай, когда в качестве креплений используются метизы, их нужно чрезвычайно надежно и жестко фиксировать к элементам из дерева хорошими шурупами.
  • Если планируется разместить стропильные системы в запилы, изготовленные на мауэрлате, следует внимательно проверять все размеры. Собственно тогда стропило жестко и плотно поднимется в подготовленный запил, глубина которого не меньше трети толщины маэурлата. Это правило применяется только в том случае, когда для производства мауэрлата употреблялся толстый брус не меньше 150 на 150 мм в сечении.
  • Нередко запилы под требуемым углом выполняют конкретно в стропильной ноге, а узел дополнительно фиксируют уголками: это дает возможность не ослаблять мауэрлат. Если работа проводится таким образом, то запил размером не должен составлять больше четверти стропильные системы. Это жёсткий вариант крепежа, и он может быть применен для висячих стропильных ног.
  • Если для соединений откосов (и иных элементов из дерева) и стропильных ног используют болты, наверняка понадобится шайба для болта, или специализированная металлическая пластина. Это нужно для устранения подтопления гайки в дерево, от чего может ослабнуть вся система.
  • Применение для соединений стропильных ног и мауэрлата одних только гвоздей или шурупов считается очень ненадежным: необходимо обязательно применять элементы крепежа из металла разных комбинаций, к примеру, уголки стальные.
  • Во время установки на стены из дерева стропильных ног, не имеет значения, какой системы: наклонной или висячей, будет лучше к мауэрлату крепить их скользящим соединением, тем более если материалы для кровли имеют довольно большую массу.

Мауэрлат

Если мауэрлат не применяется, а стропильные системы фиксируются прямо к перекрывающим балкам, происходит точечное распределение нагрузки от веса всей крыши.

Чтобы это сделать применяют продолговатые балки, которые на 40 см должны выступал за линию стен. Поперек балок натягивается струна – так выполняется равный угол при крепеже. Эта струна будет служить ориентиром, когда под подошвы стропильных ног начнут выпиливать пазы. Как происходит крепление балки и стропильных ног? Известно три распространенных способа:

  • упор в торец балки;
  • зуб настойчивый;
  • зуб шипованный.

Из каких материалов его можно сделать

Конструкцию зачастую изготавливают из дерева, для этого используют деревянный брус или доски, скрепленные между собой. Нередко применяется стальной профиль. Выбор зависит от веса кровли.

Деревянный брус

Брус подкладывают под стропильные балки вдоль периметра крыши. При таком расположении нагрузка равномерно распределяется на каждую точку стен дома. На брусе не должно быть сучков, а если они есть, то их размер не должен превышать 2/3 толщины деревянного изделия. При обустройстве мауэрлата сучки будут мешать основной конструкции, поэтому их лучше избегать. Если на брусе имеется много сучков, то в местах их образования может произойти разлом.

При каркасном строительстве, когда крыша имеет небольшой вес, могут использоваться доски, скрепленные между собой. Такая конструкция не подойдет для тяжелой конструкции — доски не выдержат высокую нагрузку. Этот материал подойдет для кровли без утеплителя и дополнительных элементов, увеличивающих вес.

Стальной профиль

Вместо деревянных изделий нередко применяют стальные конструкции. Такой материал более долговечен, так как способен выдержать повышенные нагрузки. Стальной профиль представлен квадратным сечением или круглыми металлическими трубами. Использование стали в качестве опоры для кровли подразумевает наличие металлической обвязки по периметру наружных стен.

Способы крепления стропил к мауэрлату с одной и двумя степенями свободы

В зависимости от типа крыши — двускатная, трех или четырехскатная, а также вальмовая или односкатная, мауэрлат будет иметь нюансы крепления.

Система креплений стропил к мауэрлату

Опорный брус для стропильной системы этого вида крыши требует увеличить высоту одной стены, так как здесь отсутствует скат. Для этого применяется формула расчета прямоугольного треугольника. Толщина мауэрлата зависит от угла односкатной крыши. Сначала верхний слой стены застилается рубероидом, затем брус фиксируется к стене анкерами. Уровнем измеряется горизонтальное расположение, затем болты затягиваются.

В этом случае приспособление фиксируется всегда на две противоположные стены — на них будет опираться крыша. При строительстве дома из бруса или бревен такое приспособление не понадобится. Если в доме имеется по центру несущая стена, то мауэрлат захватывает 3 точки опоры — параллельные и несущую. Расстояние от внешнего края стены должно быть не менее 5 см.

Опорный брус в такой конструкции также устанавливается по периметру с опорой на несущую стену. Устройство предполагает распределение нагрузки крыши на стены. Здесь подойдет брус с сечением 100х100 мм или 150х150 мм. В качестве бруса используется хвойный пиломатериал. Перед укладкой он обрабатывают антисептиком. Сверху мауэрлата устанавливаются балки перекрытия.

Четырехскатная крыша имеет конструкцию прямоугольного конверта или 4 одинаковых треугольников. Основная цель — предотвратить смещение крыши от осей мауэрлата. Элементы конструкции фиксируются по 4 сторонам стен. Это делают шпильками, анкерами или проволокой, иногда используют деревянные пробки — в зависимости от материала стен. Четырехскатная крыша считается самой устойчивой к воздействию ветра, но при этом ее конструкция все равно требует обустройства опорного бруса.

Предлагаем ознакомиться  Чем крепить стропила гвоздями или саморезами

Брус для опоры крыши устанавливается по периметру стен, а также на несущих элементах перегородок, если они присутствуют. Чтобы снять нагрузку на стены и увеличить жесткость, между двумя соседними элементами мауэрлата устанавливают диагональную перемычку. Опорный брус должен иметь сечение 100х150 мм.

После обустройства и фиксации опорного бруса происходит установка и крепление стропил. Для этого есть несколько правил:

  • Формирование запилов, обеспечивающих плотное прилегание элементов друг к другу.
  • В местах соединения со стропильными ногами нельзя использовать подкладки — со временем они истончаются и деформируются.
  • Для фиксации стропил используют металлические углы, пластины, кронштейны, болты, гвозди, шпильки с резьбой.

Чтобы обеспечить скольжение стропильных ног к мауэрлату используют «салазки».

Поскольку стропильные системы из дерева наиболее популярны в частном и малоэтажном строительстве, в основном мы будем рассматривать способы соединения элементов именно для деревянных конструкций.

Различают два основных вида соединений: методом врубки без дополнительных соединительных деталей и соединение с помощью крепежа. Также используются комбинированные способы – врубка с дополнительным крепежом.

Схема скользящего крепления стропил к мауэрлату

Еще одно существенное различие: узлы соединений могут быть жесткими и скользящими. В первом случае стропильная нога не может смещаться относительно мауэрлата даже на несколько миллиметров, что, с учетом температурной и влажностной деформации дерева, может привести к повреждению стропильной системы в целом. Скользящие узлы креплений допускают небольшие смещения для компенсации этих деформаций.

Ниже представлены два варианта крепления – только с врубкой (запилом) и с дополнительным крепежом.

В обоих случаях обеспечивает жесткое, неподвижное положение балки. Следует заметить, что при врубке (запиле) без металлических соединительных деталей небольшая свобода перемещений все же остается – это связано с тем, что и стропило, и мауэрлат изготовлены из дерева и деформируются под действием влажности и температуры одинаково. Металлические скрепы лишают их такой возможности.

Крепление стропил к мауэрлату при использовании металлических скреп может осуществляться с одной степенью свободы или двумя.

Как видно из приведенной схемы, для одной степени свободы (то есть незначительного поворота стропильной ноги под действием нагрузок на кровельное покрытие) используется жесткое крепление в виде запила и уголка, а для двух степеней применяется ползун или уголок с креплением на один гвоздь. В этом случае стропильная нога может не только поворачиваться, но и немного смещаться вдоль своей оси.

При этом, в зависимости от того, какие элементы соединяются, используется разное количество гвоздей и способ их забивки – под прямым углом или на косую.

Скрепляемые детали Минимальное количество гвоздей Минимальная допустимая длина, мм Как забивать
Стропила к коньку 3…4 60…80 Через конек в торец стропильной ноги или на косую
Балки чердачного перекрытия или стропила к мауэрлату (обвязке) 2…3 На косую
Затяжки и связи к стропилам 3 Под прямым углом

Важно: при забивании гвоздей с обоих сторон они должны идти навстречу друг другу, фактически перекрещиваться внутри балки или мауэрлата.

Металлические крепления

Ниже представлены варианты с запилом или без, но с использование металлических пластин и уголков, а также болтов, хомутов и других металлических крепежных деталей.

В зависимости от того, сколько гвоздей используется для крепежа и как они забиваются, можно при одном и том же варианте узла крепления получить одну или две степени свободы.

Вариант соединительного узла Для одной степени свободы Для двух степеней свободы
А Три гвоздя с каждой стороны в стальной уголок По одному гвоздю в стальной уголок или вовсе без прибивания
Б Деревянные накладки фиксируются к мауэрлату с помощью стального уголка тремя гвоздями. Другой вариант – пробой через деревянный брусок Деревянные накладки прибиваются без уголка, по одному гвоздю с каждой стороны
В Стальной уголок креплением на три гвоздя По одному гвоздю в уголок или без прибивания
Г По три гвоздя через стальной уголок или напрямую стропило к мауэрлату Смещение невозможно из-за треугольного запила
Д Смещение возможно при отсутствии опорного деревянного бруска
Е Смещение возможно при отсутствии запила

Размеры запила на стропильных ногах и продольных балках чердачного перекрытия определяются международными строительными правилами для одно- и двухэтажных жилых домов (International Residential Code for One- and Two- Family Dwellings 2012).

Вот так будет выглядеть та же схема при переводе на отечественные единицы измерения.

Фактически запил стропил к мауэрлату выполняется не больше чем на четверть высоты сечения балки. Частично его можно заменить использованием опорного деревянного бруска (крайнее фото справа).

Чтобы установка прошла максимально быстро и просто, без ошибок, стоит придерживаться определенного порядка действий.

  1. Уложить стропильную ногу на конек и мауэрлат для определения угла подрезки балки.
  2. Наметить линию обрезки.
  3. Отпилить фрагмент стропильной ноги.
  4. Уложить стропило на место с подшивкой опорного бруска при необходимости.
  5. Выполнить соединение стропил над коньком. Это можно сделать со смещением балок так, чтобы они соединялись внахлест, или скрепить балки встык, наложив дополнительную связь.

Если установка производится так, чтобы вверху стропильные ноги не просто опирались на конек, а имели запил, последовательность работ немного меняется. После обрезки первого стропила под упор на мауэрлат и выполнения запила под конек эта деталь используется как шаблон для всех последующих. Стропила при этом заходят друг за друга, обрезаются после закрепления всех балок.

Предлагаем ознакомиться  Стропильная система односкатной крыши схема

Жесткое крепление стропил к мауэрлату

При выполнении запила на нижнем конце стропила поступают аналогично – подгоняют одну балку и используют ее как шаблон для других.

После первичной установки каждая стропильная нога дополнительно закрепляется металлическими фиксирующими элементами – гвоздями, шурупами (обязательно с использованием металлических шайб!), скобами, хомутами и так далее.

При односкатной крыше конек как таковой отсутствует, стропила с двух сторон опираются на мауэрлаты, расположенные на разной высоте для получения нужного угла ската.

При этом пролет стропил часто оказывается больше, чем допустимо из условий прочности балок. Соответственно, в односкатных крышах монтируются дополнительные опоры и/или раскосы (подстропильные ноги).

Крепить стропила к стойкам и мауэрлату можно любым из описанных выше способов, учитывая необходимость создания жестких связей – максимум с двумя степенями свободы. Скользящие фиксаторы здесь применяются редко, в основном опирание стропил на мауэрлат закрепляется уголками и пластинами так, чтобы получилась только одна степень свободы.

Чем больше скатов и, соответственно, их пересечений имеет крыша, тем больше усложняется стропильная система. Так, в многощипцовых конструкциях часть стропил опирается не на конек (прогон), а на балку ендовы. Такие балки называются накосными стропилами ендовы, их необходимо подгонять по месту и жестко скреплять для предотвращения перекоса конструкции в целом.

Для вальмовой крыши используются не только прямые (расположенные под прямым углом к коньку и мауэрлату), но и диагональные стропила – по линиям пересечения скатов. На них опирается часть прямых стропил. Здесь также оптимален жесткий узел крепления.

В шатровых крышах большая часть стропил является именно диагональными, и все прямые (нарожники) опираются на них. За счет этого особенно важна точная подгонка запилов и усиленные крепления.

В арочных крышах вместо прямых балок стропил применяются изогнутые шпангоуты, собранные из отдельных ламелей. Количество вертикальных стоек при такой конструкции заметно возрастает, поскольку необходимо более равномерно распределить нагрузку по изогнутому составному элементу. Опирание таких арочных стропил только жесткое, с запилом.

Для начала отметим, что возможно два основных типа крепления к мауэрлату: скользящие и жесткие.

В скользящих само крепление состоит из пары отдельных элементов, один из которых способен свободно перемещаться по отношению к другому.

По своей конструкции они бывают закрытыми и открытыми.

Закрытое крепление

Это уголок, с одной стороны которого сделана специальная проушина в виде щели, а другой поверхностью его прикрепляют к мауэрлату. В щелевидной проушине фиксируется петля из металла, оснащенная отверстиями, с помощью которых она крепится к стропилу. Незакрепленная, свободная вертикальная сторона уголка позволяет стропилу слегка смещаться при необходимости, не нагружая и не деформируя своим воздействием стены.

Если мауэрлат не используется, а стропила крепятся прямо к балкам перекрытия, происходит точечное распределение нагрузки от веса всей

крыши

.

Размеры сечения мауэрлата СНИП

Рекомендуемые параметры в соответствии с правилами СНИП должны составлять не менее 100х100 мм для деревянного бруса. Именно такие показатели считаются средними, позволяющими надежно удержать крышу на стенах. Строители рекомендуют увеличивать размеры до 150х150 или 100х150 мм, чтобы повысить надежность конструкции.

Есть несколько требований к сечению:

  • древесина должна быть обработана антисептиком не только на срезе, но и по всей длине;
  • крепление отдельных элементов происходит за счет прямого замка;
  • брусья укладывают по всей площади стен.

Если уменьшить сечение бруса или досок, то конструкция будет не надежной: крыша может быть неустойчива к неблагоприятным погодным условиям.

Чем крепить мауэрлат

Основное требование при обустройстве опоры — неподвижность и точная фиксация элементов конструкции. Для этого используют шпильки, анкерные болты, проволочный способ и деревянные пробки.

Специальные металлические шпильки вмуровывают в каменную кладку стен, затем используют их для фиксации мауэрлата. Такой способ идеален для легких по весу конструкций. Шпилька выглядит как металлический болт в форме буквы «Г», а также бывают приваренными к квадрату из металла. Шпильки погружаются в кирпичную кладку на глубину 45 см.

Для усиления надежности мауэрлат крепят на армопояс с помощью анкерных болтов. Изготовление армированного пояса обязательно в случае использования газобетона. Такие блоки отличаются мягкостью, поэтому вкрутить в них болты невозможно.

Когда армопояс установлен в опалубку, к нему привязывают анкера с резьбой. Они должны быть выставлены ровно по линии — это обеспечит прочную фиксацию. Сами крепежи должны стоять строго по вертикали, чтобы процесс скрепления прошел точно. Анкерных креплений должно быть столько же, сколько стропил или больше. Анкера не должны располагаться в местах крепления стропильных ног.

Классический способ — использование проволочного крепления. Для этого придерживаются определенной последовательности работ:

  1. За 4-5 рядов до конца каменной кладки размещают куски проволоки.
  2. Расстояние между кусочками соблюдается от 60 см.
  3. Концы проволоки поднимаются вверх на 20-30 см.
  4. Окончания проволочного материала прячут в растворе.
  5. Другой конец проволоки используется для привязывания бруса или досок к стене.

Этот вариант используется в строительстве повсеместно. Он подойдет для домов из кирпича или другого камня, а также там, где для стен используется раствор.

Для небольших сооружений, например, для дачных домиков, используются в качестве креплений деревянные пробки. Они также надежно фиксируют мауэрлат. Пробки имеют размер с традиционный кирпич, каждый элемент обрабатывается антисептиком и покрывается толем. Иногда пробки производят из бруса, пропитанного битумом для укрепления. Пробка закладывается ниже уровня стропил или на том же уровне на расстоянии 50-70 см друг от друга.

Заключение

Любая стропильная конструкция – от простейшей до самых сложных – требует внимательного отношения к расчетам балок на прочность, соблюдения правил подготовки материала и точного выдерживания размеров элементов. Только в этом случае крыша приобретает необходимую нагрузочную способность, сопротивляемость ветровым и снеговым нагрузкам, прочность и долговечность.

You May Also Like

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector