Устройство мауэрлата в строительстве крыши

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.

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.

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

Что такое мауэрлат и его функции

Конструкция кровли включает в себя множество функциональных элементов, так как обеспечивает защиту несущих стен здания. Одним из таких компонентов стропильной системы является мауэрлат, представляющий собой ряд или венец из бруса, уложенного на верхнюю часть стен. Мауэрлат соприкасается с верхней областью стен по всему периметру здания, что обеспечивает выполнение функций, возложенных на этот ряд бруса.

Мауэрлат имеет простую конструкцию

Простое устройство мауэрлата обеспечивает его функциональность и максимальную эффективность. Система брусьев служит для равномерного распределения веса кровли по всем стенам здания, что необходимо для предотвращения перекоса, деформации крыши. Это является первой функцией мауэрлата, а вторая заключается в удерживании и фиксации кровли на стенах.

К мауэрлату присоединяется стропильная система крыши

Размеры мауэрлата

Размеры мауэрлата – это его сечение и общая длина. Зная их, можно вычислить необходимую массу и объём древесины. Рассчитать размеры деревянного мауэрлата достаточно просто.

Длина

Для разных конструктивных систем кровли длина мауэрлата высчитывается по-разному. Для односкатной и двускатной крыши длина мауэрлата будет равняться сумме длин продольных стен здания по замеру изнутри. Для вальмовых и шатровых крыш, у которых опирание стропил происходит по всем четырём сторонам, длина бруса будет равна периметру здания по внутреннему обводу.

В общем случае нужно сложить длины всех стен, на которые будут опираться стропильные ноги.

Сечение

Минимальное сечение бруса принимается 10 на 10 сантиметров. Такие размеры подойдут для опирания стропил с небольшим пролётом и сечением. При расстоянии в плане от мауэрлата до конька более 3 – 4 метров размеры стоит увеличить.

Сечение мауэрлата может принимать размеры, указанные в сортаменте древесины. Брус может быть от 10 до 20 сантиметров с шагом размера 2,5.

Объём древесины и масса

Объём древесины на устройство мауэрлата можно найти умножив площадь сечения в метрах на длину бруса.

Чтобы найти массу, полученное число умножается на плотность материала. Для ели плотность составляет 450 килограмм на метр кубический, для сосны – 520, берёза – 650, дуб – 690.

Чаще всего, для закупки необходимого количества древесины, используют объём. По нормативным документам в расчёт следует закладывать дополнительно 3% неучтённых расходов. Для большей уверенности при самостоятельном строительстве лучше прибавить к получившемуся объёму 5%.

Как сделать мауэрлат своими силами

Для обеспечения надежности крепления важно правильно смонтировать балки и обеспечить прочное соединение элементов

Рассмотрим последовательность операций по монтажу мауэрлата, изготовленного из деревянного бруса квадратного профиля:

1. Произведите тщательную очистку верхней плоскости несущих стен от мусора и наплывов раствора.
2. Уложите двойную гидроизоляционную прослойку из полиэтиленовой пленки или рубероида.
3. Разрежьте опорный брус на заготовки, общая длина которых соответствует периметру коробки.
4. Разделайте угловые участки стыковки, а также торцевую плоскость в местах наращивания бруса.
5. Нанесите на поверхность древесины антисептический состав и обработайте противопожарной пропиткой.
6. Выполните разметку точек крепления стропил, используя рулетку или шаблон в виде обычной доски.
7. Просверлите отверстия в брусе, обеспечив их перпендикулярное расположение относительно опорной поверхности.
8. Соедините брусья опорной рамы с помощью резьбовых соединений, косого прируба или саморезов.
9. Усильте перпендикулярно расположенные балки металлическими пластинами или специальными скобами.
10. Прикрепите мауэрлат для крыши к верхнему ярусу капитальных стен, используя выбранный способ фиксации.
11. Проверьте правильность расположения опорной конструкции и отсутствие перекосов с помощью уровня.

При необходимости можно использовать подкладки для устранения небольших перекосов. К надежно закрепленному мауэрлату несложно прикрепить стропильные балки любым из понравившихся методов.

Специфика эксплуатации мауэрлата

Способы крепления стропил к балкам.

Несмотря на то что в реальности стропила имеют уклон относительно горизонта, в расчетах они присутствуют как горизонтальные балки. Поэтому угол скатов кровли не имеет значения при расчете горизонтальной нагрузки. Существуют два типа мауэрлатной обвязки верхнего пояса стен:

• не принимающая распор ввиду отсутствия такового;принимающая распор, распределяющая его на стены.

В отсутствие распорных нагрузок условия работы мауэрлата выглядят следующим образом:

• верх стропил с двумя степенями свободы, низ с одной степенью;жесткое защемление или одна степень свободы верхнего конца стропил в сочетании с двумя степенями свободы нижнего края (стандартные «ползуны»).

Конструктивно первый вариант будет выглядеть как верхняя горизонтальная врубка в коньковый прогон, нижнее упирание с запилом в мауэрлат. Если убрать верхнюю врубку, заменив ее простым опиранием, на выходе можно получить распор внизу конструкции, увеличивающий ее стабильность.

Безраспорные конструкции крепят проволочной скруткой к закладным анкерами. Наружный выступ стены резко увеличивает безопасность эксплуатации, является страховкой от подвижек мауэрлата, стропильной системы.

Мауэрлатная обвязка с распорными усилиями имеет несколько типовых вариантов:

• по периметру стен создается жесткая рама, крепящаяся в закладные пробки скобами либо анкерами, брус сращивается в прируб, элементы фиксируются саморезами;периметр заливается ж/б поясом с установленными анкерами, учитывается толщина бруса.

Первая технология чаще используется для кирпичных коттеджей, вторая применяется в стенах из пено- газобетона. В редких случаях вместо цельной конструкции по периметру стен могут использоваться периодические вкладыши мауэрлата под отдельными стропилами. Однако это повышает бюджет строительства в связи с увеличением количества крепежа (анкеры либо скобы).

Крепление мауэрлата к кирпичной стене

Укладку мауэрлата на такие стены проводят по всему периметру, с размещением ближе к внутренней стороне. Снаружи деревянный элемент защищается небольшим выступом стены. Место для укладки мауэрлата необходимо подготовить еще на этапе возведения стен. Также необходимо заранее определиться с методом крепления.

В зависимости от выбора, меняются некоторые операции подготовительных работ:

• Крепление мауэрлата проволокой. Проволоку катанку необходимо заложить между кирпичами за три ряда до края стенки. Ее вмуровывают в кладку. Длину проволоки подбирают такой, чтобы ее хватило для обвязки бруса. Количество мест закладки проволоки должно соответствовать количеству стропильных ног.
• Закладка деревянных пробок. В кирпичную кладку закладывают деревянные пробки, по размерам равные одному кирпичу. При этом эти элементы необходимо обязательно обработать антисептиками. Пробки можно закладывать непосредственно под мауэрлатом или через один ряд кирпича. Но делать это необходимо ближе к внешней плоскости стены. Мауэрлат фиксируют по заложенным пробкам с использованием металлических скоб. В этом случае количество креплений также должно соответствовать количеству стропильных ног (прочтите также: «Мауэрлат: размеры и особенности крепления»).
• Арматурные анкера для крепления мауэрлата. В кирпичную кладку вмуровывают арматуру на высоте не менее трех рядов до ее конца. Диаметр арматуры должен быть не менее 10 мм. Ее изгибают в форму буквы Г. Короткий край не должен быть меньше 25 см. Именно этот участок арматуры закладывают в кладку кирпича. Длинный край при этом вертикально торчит из стены. Размещают арматуру в места осевой разметки мауэрлата. Длина вертикального куска арматуры должна быть достаточной для того, чтобы пройти через мауэрлат и выступить из него на 25 см. В брусе высверливают отверстия, через которые его надевают на арматуру. Затем ее загибают и фиксируют гвоздем. Как и в предыдущих двух случаях, количество креплений должно быть равным количеству стропильных ног. 

Крепление мауэрлата к армопоясу

Для зданий, которые строятся из ячеистых блоков бетона или сборных панельных конструкций, монтаж мауэрлата обязательно требует установку армопояса своими руками. Укладывая арматуру в опалубку, необходимо заложить шпильки диаметром от 10 мм с нанесенной резьбой и приваренной внизу поперечиной. 

Шпильки размещают равномерно по площади армопояса. Их количество должно быть равным или большим числа стропильных ног. Из армопояса шпильки должны торчать на длину толщины мауэрлата и дополнительных 4 см для затяжки двух гаек. Нанося разметку расположения резьбовых креплений, на мауэрлате необходимо отметить места установки стропил. В идеальном случае крепление мауэрлата к керамзитобетонным блокам располагается ровно посередине между стропильным ногами

Также важно избегать совпадения крепления с местом установки опоры (прочтите также: «Как крепить мауэрлат к газобетону»). 

Крепление мауэрлата на армопояс, подробнее на видео:

Крепление стропильной системы к мауэрлату

При монтаже стропил на мауэрлат используют жесткий и плавающий методы монтажа. Второй предпочтительнее, когда несущие конструкции могут давать усадку (например, при установке на деревянный сруб).

Жесткий монтаж

При жестком монтаже:

1. В стропильной ноге делают прямоугольный вырез (пятку).
2. Надевают ее на мауэрлат.
3. Выполняют крепление уголками с обеих сторон ноги. При этом для стропильной ноги не рекомендуется использовать шурупы. Более предпочтительный вариант – ершенные гвозди.

Плавающий монтаж

При плавающей установке монтажный паз вырубают в мауэрлате, в него вкладывают стропильную ногу.

Наиболее распространенное крепление выполняют следующим образом:

1. На мауэрлат с обеих сторон от стропильной ноги монтируют уголки с проушинами.
2. В проушины вставляют пластины, которые крепят к стропилу.

В результате соединение получает некоторую свободу, которая может компенсировать деформации при усадке.

Советы

1. Совет 1. Монтаж мауэрлата удобнее производить вдвоём, – объясняется весом изделия и его габаритами, а также тем, что при выполнении замеров, придётся очень много перемещаться от одного края конструкции к другому.
2. Совет 2. Если вы никогда не выполняли такую работу, то лучше пригласить специалиста хотя бы для получения консультаций.
3. Совет 3. При выставке по горизонту балки, можно предварительно на стене прочертить горизонтальную линию – это облегчит визуальный контроль.
4. Совет 4. При выборе материала и его доставке сторонними силами, будьте внимательны при его приёмке, – по независящим от вас причинам, выбранный вами материал могут поменять на другой. Отсюда следует рекомендация, – если есть возможность, то лучше сопроводить его самостоятельно.
5. Совет 5. В качестве антисептика целесообразно применять комбинированное средство, – биозащита вкупе с противопожарной пропиткой.

Блиц-советы

1. Для того чтобы крепежные болты не утапливались в древесине, под них нужно подкладывать металлические шайбы.
2. Для соединения деталей запил выполняется на стропильных досках. Это поможет избежать деформации мауэрлата.
3. Для распила дерева используются специальные инструменты, предназначенные именно для таких работ. Использовать болгарку с пильными дисками в данном случае не рекомендуется.
4. Для монтажа арматурного пояса необходимо установить опалубку.
5. Для создания надежной конструкции кровли монтаж мауэрлата обязателен. Это обеспечит прочность конструкции кровли и всего строения, а, следовательно, гарантирует и безопасность.

Из чего сделать обвязку

На самом  деле четких  рекомендаций по виду  древесины для мауэрлата не существует, хотя  большинство и без  этого отдают  предпочтение  таким недорогим и вместе с тем надежным материалам как сосновый или еловый брус.

А вот  что  до качественных характеристик, то  они очень  даже хорошо  прописаны.

Так кровельная древесина  должна иметь   минимальное количество  дефектов (сучков, трещин, сколов). А наличие сучков, занимающих 2/3 от сечения, и вовсе недопустимо. Подобный изъян не позволяет  брусу полноценно  работать на разрыв, подвергая  этим самым риску разрушения весь стропильный скелет.

Существуют  также предписания, что  до влажности используемого пиломатериала. Так, нельзя превышать порог в 23% если имеется ввиду продуваемая конструкция. Такие кровли сооружают  над террасами, садовыми  беседками, дровниками. И 20% для закрытых кровельных систем, что используются при постройке  домов, бань, и большинства построек  хозяйственного  значения. Там из-за недостаточной вентиляции возникнет  риск загнивания очень сырого  дерева, а также его деформации.

Кстати, никто  не будет  ругать, если вы в качестве мауэрлата возьмёте добротный клееный брус. Такая обвязка,  конечно, не покажется слишком  дешевой, но  зато в плене качества к ней точно  не возникнет  никаких вопросов, главное не напортачить с монтажом.

Особенности двускатной крыши

В список основных характеристик двускатной крыши входят:

1. Опоры – это длинные крепкие столбы, цель которых укрепить внешние стены по периметру.
2. Брусья – коньковые брусья служат в качестве перекладин. Они соединяют боковые стороны в верхней части конструкции. Укладываются поверх стоек.
3. Основные стропила – с их помощью удерживается брус. Служат опорой для основных столбов.
4. Диагональные стропила – неотъемлемая часть несущей системы. По направлению идут к угловым частям сооружения.
5. Нарожники – небольшие перекладины, которые соединяют опоры со стропилами скосного типа.
6. Шпренгель – его помещают на укосину, соединяющую опоры.

Что собой представляет мауэрлат

Мауэрлат – это устойчивая конструкция, которая уложена по периметру стен и служит основой для крепления стропил. Главная задача мауэрлата состоит в том, чтобы максимально равномерно распределить нагрузки свесов крыши и прочно привязать саму крышу к общей конструкции дома. Другими словами, это то самое связующее звено между стенами и крышей, а потому к его изготовлению приступать нужно особенно ответственно.

Второстепенная задача мауэрлата – снизить до минимума так называемую парусность крыши, т.е. ее способность быть сорванной лихим ветром.

Но почему тогда, если это так важно, встречаются крыши совсем без мауэрлата? Да, такая практика существует. Стропила попросту крепят к балкам перекрытия, если те достаточно прочные. Но в этом случае все сконцентрированные нагрузки крыши приходятся на места опор стропил, тогда как мауэрлат распределил бы их по всем стенам

Что лучше и безопаснее, как вы считаете?

Но в этом случае все сконцентрированные нагрузки крыши приходятся на места опор стропил, тогда как мауэрлат распределил бы их по всем стенам. Что лучше и безопаснее, как вы считаете?

https://youtube.com/watch?v=4rJr_c0NZeM

Требования к изделию

1. Деревянные изделия должны быть тщательно просушены, желательно в сушильной камере. Делается это для того, чтобы в процессе эксплуатации, под воздействием перепадов температуры и влажности, не произошло коробление основы, – это отразится на всей кровельной конструкции.
2. Обязательна процедура обработки древесины антисептическими составами, которые предотвратят поражение насекомыми, плесенью и грибком, – в противном случае, с течением времени, произойдёт ослабление и разрушение мауэрлата.
3. Древесина должна представлять собой плотное целостное изделие, не содержащее трещин, мёртвых (чёрных) сучков, участков, поражённых биологическими заболеваниями и гнилью.
4. Металлические изделия должны быть ровными, без каверн от ржавчины, покрыты на несколько слоёв антикоррозионной краской.

Способы фиксации обвязки под стропила на крыше

Необходимо знать, как правильно положить мауэрлат, и прочно его закрепить.

Имеется несколько способов, как это сделать:

Наиболее простой вариант – это предварительно вмонтировать в кладку из кирпичей вязальную проволоку на уровне не менее 4-го шва от верха стены. Ее закрепляют на армирующей сетке. Два конца проволоки выводят наружу прямо вверх либо сквозь ряды, либо по обе стороны стены. Их длины должно хватить для скручивания поверх балки, лишнее следует отрезать. Под проволоку в мауэрлате сверлят отверстия с шагом примерно 30 сантиметров.

Другой вариант – применение анкерных болтов, но при условии наличия армирующего пояса. Эти крепежные элементы фиксируют на специальной сетке или арматуре, а потом заливают бетоном так, чтобы наружные концы с резьбой имели достаточную длину. Когда раствор высохнет, прикладывают брус и наносят разметку под отверстия

Важно, чтобы места нахождения крепежей не совпали с расположением ног стропил.

Третий способ – применение строительных шпилек, представляющих собой металлические прутки, согнутые в форме буквы Г и имеющие на конце длинной части резьбу. У некоторых изделий вместо короткой части имеется небольшая наваренная пластина размером 5х5 сантиметров. Шпильку нужно поместить в шов либо пластиной, либо загнутым отрезком на глубину, равную нескольким рядам

Длинный конец прутка должен выступать настолько, чтобы после монтажа мауэрлата свободными оставались 2–3 сантиметра резьбы. Когда балка уложена, насаживают шайбу, после чего закручивают гайку. Шаг установки шпилек – около 30 сантиметров.

Частые вопросы

Нужно ли монтировать мауэрлат, если стеновые конструкции возводятся методом литья из бетона?

В этом случае его установка не обязательна, поскольку несущие конструкции представляют собой монолит, в котором нагрузки от кровли перераспределяются автоматически без дополнительных элементов.

Обязателен ли мауэрлат для небольшого садового домика размером 5х4 м?

Специалисты-строители рекомендуют даже для таких строений использовать мауэрлат при монтаже кровли. Однако, если площадь ее невелика, можно монтировать стропильную систему непосредственно на стены или же положить под нее в качестве опоры доску толщиной 20-40 мм.

Достаточно ли крепления стропил к мауэрлату или нужно дополнительно привязывать их к стенам?

Многие строители советуют не только прикрепить стропила к мауэрлату, но и притянуть их проволокой со шпильками к стене. По их мнению, это обеспечивают дополнительную надежность и нагрузочную способность кровли. Однако, если правильно проведен расчет стропильной системы и выбор мауэрлата, соблюдены правила монтажа, в таком дополнительном креплении нет необходимости.

Какой запас при закупке материала брать от расчетного объема бруса для мауэрлата?

В справочниках для строителей рекомендуется запас по объему порядка 3%. Однако практика показывает, что при частном строительстве расход материала оказывается больше, соответственно запас в 5-10% не помешает.

Какие сорта древесины лучше использовать для мауэрлата?

Желательно брать для мауэрлата то же дерево, которое используется для стропильной системы. Чтобы облегчить и удешевить конструкцию, наиболее часто для этих целей используется древесина хвойных пород.

Когда не обойтись без перекрытия мауэрлат

Если постройка выполнена из кирпича, пеноблоков, газобетона и прочих подобных материалов, то ее стены должны быть усилены мауэрлатом. На его сооружение идет тот же материал, что и для устройства кровли.

Обычно в таком качестве используется дерево, являющееся относительно дешевым материалом, довольно доступным, экологичным и вполне удобным в работе.

Можно изготовить это устройство из металла, но такой материал больше подходит для крупных промышленных построек, в которых нагрузка на кровельную систему существенно превышает таковую в жилых строениях.

В том случае, когда стена слишком большая, и не представляется возможным подобрать материал необходимой длины, то отдельные балки должны быть соединены максимально надежно.

Необходимо, чтобы место их соединения приходилось точно на середину стены, чтобы каждая из частей данной балки была максимально длинной.

Скажем, так: если имеется брус шестиметровой длины, и четырехметровая длина стены, то потребуется два равных куска по четыре метра, а не два и шесть.