Мауэрлатный пояс – основа для стропил. От того, насколько прочным вы его сделаете, чем закрепите и продумаете соединение со стропильной системой, зависит срок жизни всей крыши. Так что собой представляет мауэрлат для двускатной крыши, из чего его сделать, как смонтировать на кирпичной, каркасной стене и стене из гидрофобных газоблоков? Какие могут быть подводные камни и каких ошибок желательно избежать? Вот как раз с целью ответа на все эти вопросы мы и подготовили для вас эту полезную статью.
Кстати, если вы услышали от строителей или знакомого прораба такое слово, как мурлат – это тот же мауэрлат, только в простонародье. О нем как раз и пойдет речь.
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?
Этот кровельный элемент делают из деревянного бруса, двутавровой балки, швеллера или металла.
Итак, в зависимости от будущего веса вашей кровли, в качестве материала для изготовления мауэрлата используйте брус с таким сечением: 10х10, 10х15, 8х18, 15х15 или 20х20 см. Его просто нужно подложить под стропильные ноги по всему периметру крыши, чтобы равномерно распределить нагрузку на стены дома.
Итак, если вы уже выбрали древесину для мауэрлата, обратите внимание, чтобы сучки на ней ни в коем случае не превышали своей длиной двух третей толщины. В чем подвох? Дело в том, что сучки опасны вовсе не выделением смолы, как многие думают. Просто этим места на брусе будут в итоге плохо работать на растяжение, а ведь мауэрлат как раз и испытывает самые большие нагрузки из всех других элементов крыши. Чем чреват плохой выбор древесины для этой цели? Трещинами!
Но, если вы строите легкий каркасный дом и на крышу никаких особых нагрузок не планируется, тогда экономьте и вместо тяжелого цельного бруса в качестве мауэрлата кладите скрепленные доски.
Нередко дополнительно при устройстве мауэрлата используют балки из стальных труб. Выглядит это так: деревянный мауэрлат уже не выступает за периметр здания, но к его концам крепятся трубы, которые и служат главной опорой для двускатной крыши. Причем к трубам есть ряд серьезных требований:
Отверстия в стропилах делайте строго по оси, диаметром на 10 см меньше, чем высота стропильной ноги. Если не получается – крепите дополнительные стальные элементы. Стальные трубы хорошо работают на изгиб, и то, что для них нужны небольшие отверстия круглой формы – тоже хорошо. Такие «повреждения» почти не сказываются на прочности самих стропил.
Главный плюс такой конструкции в том, что здесь деревянный мауэрлат спрятан под крышу, и уже более защищен от подтеков и тающего снега.
Итак, материал мы подобрали, мауэрлат изготовили. А теперь давайте определимся, нужен ли на ему армированный пояс. Сооружают таковой обычно на недостаточно прочных стенах, чтобы будущей крыше было на что опереться:
Но, даже для прочной габаритной постройки армированный пояс лишним не будет, т.к. через него удобно делать специальные крепления мауэрлата.
Сложнее всего делать мауэрлат на газобетоне – самом хрупком материале стен. Мы советуем вам изготовить на нем для этого конструкцию из более прочного кирпича или бетона, т.к. мауэрлату необходимо твердое основание. Но подойдет и просто армопояс. Тем более, что вы легко справитесь с этой ответственной строительной задачей:
Толщину армированного пояса рассчитывайте исходя из того, какие нагрузки будут воздействовать на вашу крышу: как постоянные, в виде веса стропильной системы и кровельного покрытия, так и временные, в виде ветров и снега. Но в любом случае ширина армопояса не должна быть меньше, чем у несущей стены. Минимальный предел – 25х25 см. И не забывайте о том, что на капитальные стены дома оказывают давление не только мауэрлат, но и те стойки и коньковые лежни, которые опираются на внутренние перекрытия. И для них тоже нужно соорудить армопояс.
Чтобы армопояс получился прочным, марку бетона берите не менее М400, и заливайте весь пояс за один заход. Конечно, для этого желательно использовать бетономешалку с насосом. Для приготовления смеси возьмите цемент, промытый песок и щебень в соотношении 1:3:3. Дополнительно добавьте современные пластификаторы, чтобы снизить количество использования воды в смеси и тем самым повысить прочность будущего пояса.
Дополнительно вам во всем поможет разобраться это небольшое видео:
Важно, чтобы армопояс был непрерывным по обеим сторонам внешних стен дома. А своеобразной опалубкой для устройства армопояса могут послужить особые U-образные блоки. Также внешний ряд вы можете завершить распиленными блоками шириной до 10 см, либо соорудить опалубку из плит ОСП. В помощь будут даже обычные деревянные доски. Но, какую бы опалубку вы не сделали, обязательно проверяйте верхний ее край водяным уровнем.
Если же в виду какой-то особенности конструкции здания армированный пояс вам все-таки придется прерывать, тогда сделайте это по такому же удачному принципу, как в этом проекте:
На каркасные стены и стены из сруба или бруса мауэрлат крепят шурупами, саморезами и даже обычными гвоздями. Для большей прочности используют специальные перфорированные соединители.
Также если площадь вашего дома большая, и крыша выйдет не мене 250 м2, тогда крепить мауэрлат на стены вам нужно шпильками. Шпильки – это длинные металлические штыри с резьбой, которые распределяют по месту крепления мауэрлата так, чтобы получилось не реже, чем через каждые 2 метра, плюс обязательно у концов.
Сначала по периметру стен заливают армопояс – бетонную стяжку, а затем вертикально вмуровывают шпильки, одну за другой. Высота каждой должна остаться больше, чем толщина мауэрлата, и оставаться выше не менее, чем на 3 см. Только так вы сможете крепко притянуть мауэрлат гайками с шайбой.
Как видите, ничего сложного:
И еще такой способ:
Удобны в какой-то мере также прочные металлические скобы для крепления мауэрлата:
А также не забывайте об анкерах и скрученной проволоки, которая замечательно работает на растяжение:
Использование катанки – толстой проволоки – это самый простой способ из всех. Так, между рядами кирпичей за 3-4 ряда до верхней кладки кладут на середину кусок проволоки так, чтобы кончиков хватило после окончания кладки для обвязки всего мауэрлата. Потом оставшиеся кончики прячут в толще стены между кирпичами.
Делают и по-другому. Вертикально вмуровывают в армопояс не шпильки, а штыри самой арматуры так, чтобы они оказались ниже высоты мауэрлата. А к ним уже приваривают шпильки всего 4-5 см либо длинные болты с предварительно срезанными головками.
Еще один популярный способ состоит в том, что штыри или шпильки вмуровываются еще в процессе кладки в кирпичную стену. Но такая методика подходит только для небольших крыш, а для большей надежности берите шпильки более длинные.
Итак, если ничего из предложенного вы использовать для крепления мауэрлата не будете, тогда просто оставьте из арматуры торчащие пруты, и наденьте после застывания бетона на них сам брус. Так, даже на самую короткую стену в армопоясе должно быть не менее четырех металлических прутьев по 12 мм диаметром – для крепления мауэрлата. Причем такие прутьями можно не только нанизывать мауэрлат, но и закреплять его с внешней стороны:
Но в любом случае, даже если вы выбрали шпильки или проволоку, арматура в поясе должна быть.
Толщину бетона при изготовлении такого армопояса делайте не менее 5 см. Как только бетон будет уложен, следит за тем, чтобы в армопоясе не образовывались воздушные полости – вы их заметите по пузырям. Чем это плохо? Все это снижает прочность и однородность конструкции, а ведь на поясе еще придется устраивать мауэрлат – фундамент крыши. А потому просто проткните бетон арматурным прутком по всей длине, и воздушные линзы исчезнут.
Снять опалубку нужно на 10-12 день, когда бетон уже наберет свою прочность.
А вот этот пункт обязателен!
Положите на готовый армопояс слой рубероида в качестве изоляции или другой подобный ему гидроизоляционный материал. Дерево есть дерево, и лучше ему не соприкасаться с влажной древесиной.
Ваша самая ответственная задача при установке мауэрлата – постоянно проверять горизонтальность строительным уровнем. Если обнаружили неровность, даже небольшую, сразу ее исправляйте: срежьте выступающие части, а те, что ниже уровня, поднимите при помощи подкладок.
Теперь подготовьте брус, который будет служить мауэрлатом. Обработайте его дезинфицирующим средством и антипирентом (против пожара), хорошо просушите. Приложите брус к будущему месту закрепления с сделайте отметки там, где будут потом сверлиться отверстия. Отдельные части мауэрлата соединяйте прямым замком и дополнительно фиксируйте гвоздями в местах таких соединений.
Брус крепите по углам прямым замком или косым прирубом – это уже как вам удобнее. Закрепляйте мауэрлат к этим доскам при помощи уголков, нагелей или металлических скоб. Но только не используйте ради экономии ту доску, что была закреплена заранее в верхнем пазу СИП-панелей (если вы строитесь как раз из этого материала) – это совершенно ненадежно и чревато будущим перекосом крыши, разрушением самих панелей под весом кровли и прочим плачевным результатам.
И, наконец, все соединения на мауэрлате подстрахуйте контргайками, а все торчащие шпильки – срежьте болгаркой.
Как только мауэрлат будет уложен, переходим к сооружению так называемой «скамьи»:
Вот по этой оси вы и будете укладывать нижний прогон. Самый удобный вариант – делать «скамью» с нижним прогоном сразу целой, в горизонтальном положении, а потом поднимать и закреплять вертикально по оси перекрытия.
Т.к. главная задача мауэралата распределить нагрузки от кровли, обязательно уделите особое внимание креплению к нему стропил. Дело в том, что от этого зависит то, не поведет ли со временем крышу, не станет ли она проседать или создавать более сильные нагрузки на одну из стен. Это серьезно!
Существуют две технологии привязки стропил к мауэрлату:
А теперь обо всем более подробно.
Чаще всего при строении крыши используются именно деревянные стропила, как наиболее доступные по цене и легко поддающиеся обработке. Но древесина плоха тем, что быстро впитывает влагу и так же быстро разбухает, хотя и возвращается к своим прежним размерам после высыхания. И особенно важно правильно закрепить деревянные стропила на мауэрлате, чтобы предотвратить образование во время сырой походы так называемой распорной силы. Которая, в свою очередь, способна значительно снизить долговечность и надежность всей конструкции.
Главная задача жесткого крепления – полностью исключить возможность смещения стропил в любую сторону. Здесь седло выреза на стропиле упирают в мауэрлат и крепко фиксируют гвоздями, забитыми под угол. Но крайне важно, чтобы все такие вырезы на стропилах были одинаковыми, по одному шаблону и не больше 1/3 ширины стропила.
Второй способ – одинарное крепление специальной крепежной пластиной. Дополнительно под стропило в некоторых случаях подшивают метровый брус, который еще и служит упором, а крепление выполняется металлическим уголком.
Скользящее крепление еще называют шарнирным, и неспроста. Имейте ввиду, что разные деревянные дома дают усадку по-разному. Так, меньше всего проседает со временем клееный брус, а больше всего – свежий сруб, который всего за год опускается до 15%! Причем сама усадка всегда происходит неравномерно, что еще больше оказывает влияния на перекос всей стропильной системы – если вы не установили скользящее крепление.
Перекос крыш случается также в процессе самой эксплуатации дома. Так, в продолжительные дожди древесина сильно разбухает, а зимой теряет большой процент влаги и заметно усыхает. Причем совершенно по-разному оседают:
За все это время геометрические параметры сруба постоянно меняются. Причем меняет свои параметры даже центральная стена дома, на которую опираются стойки и балки стропильной системы. Особенно в период зимнего отопления, когда она заметно усыхает. Поэтому, если стропила на мауэрлате или верхнем венце сруба закрепить жестко, то зимой снеговая нагрузка заставит стропильную систему выгнуться.
А потому узлу необходимо быть немного свободным, для чего вам понадобится такой крепежный элемент, как «салазка» или «скользячка», как его любят называть в народе. Это особая деталь из металла, похожая на петлю. При естественном изменении геометрии сруба она смещается по направляющей, и стропила немного оседают без какого-либо вреда для всей системы.
Вот более подробно о самом процессе:
К слову, некоторые кровельщики и до сегодняшнего времени выполняют скользящий угол более традиционными способами. Для этого в стропильной ноге они делают запил, ставят балку срезом на верхний венец и закрепляют такими способами:
Также в качестве неплохой альтернативы современной скользящей опоры используйте прочную кованную проволоку, скрученную в два раза (мы говорили о ней в пункте о креплении мауэрлата к стене). Она отлично работает на растяжение и дает определенную степень свободы всем элементам конструкции крыши.
Как видите, со всем можно разобраться!
Двухскатная крыша – один из часто встречающихся вариантов кровли в индивидуальном строительстве. Она отличается надежностью, а оформить ее можно самыми разными материалами. Пирог кровли представляет собой сложную систему стропил, слоев различных материалов, но при желании разобраться, как соорудить все это, можно. Одной из деталей, входящих в данную конструкцию практически всегда и являющихся незаменимыми, является мауэрлат для двухскатной крыши. Что это такое и как его изготовить?
Мауэрлат – это особый связующий элемент между стенами дома и непосредственно самой кровлей. От того, насколько правильно он изготовлен и закреплен, будет во многом зависеть прочность и надежность всей конструкции. Именно поэтому мауэрлату и его созданию стоит уделить особое внимание.
Мауэрлат представляет собой так называемый пояс, который монтируется по всему периметру верхней части стен прямо на их торец. На нем происходит фиксация стропил во время строения кровли. Его предназначение – надежная связь стен постройки и элементов кровли, и именно этот элемент позволит равномерно распределить нагрузку всего кровельного пирога на стены и фундамент. Также мауэрлат позволяет значительно снизить парусность кровли и не позволит ветру сорвать ее с дома, то есть устойчивость крыши к ветровым нагрузкам благодаря мауэрлату значительно увеличивается .
На заметку! Иногда кровли монтируются и без установки мауэрлата, то есть стропила фиксируются просто на балках перекрытия. Но в этом случае вся нагрузка от них приходится именно на места опоры, а не на всю стену. Из-за этого возникает риск быстрого износа и последующего разрушения строения.
При строительстве крыши, имеющей два ската, мауэрлат устанавливается всегда на две параллельных стены, на которые будет опираться кровля, а не по всем торцам периметра стен. Если же дом построен из бруса или бревен, то эта деталь не всегда обязательна – с основными задачами мауэрлата отлично справится верхняя часть стены.
Тип и технические характеристики материала, используемого для сооружения мауэрлата, будут зависеть от нескольких факторов, среди которых отмечают тип крыши, необходимость обустройства мансарды, размеры дома и качества стен, материал, используемый для изготовления всего строения, климатические условия и т. д. Для создания этого элемента могут использоваться дерево, швеллер, балки двутавровые, металл.
Самый привычный материал для создания этого элемента – обычное дерево. Это простой в обработке и доступный вариант, но при этом отличающийся долговечностью эксплуатации и прочностью. Работать с деревом гораздо проще, чем с другими, так как его можно легко подогнать к нужным размерам, даже если были допущены ошибки в предварительных расчетах.
Таблица. Каким бывает деревянный мауэрлат.
| Тип древесины | Особенности |
|---|---|
| Это – самый простой и удобный вариант. Брус уже заранее напилен, является достаточно прочным, толстым, надежным. В отличие от бревен, он не сможет скатиться с торца стен и упасть. Обычно для создания мауэрлата используется брус толщиной 15-20 см. Основные параметры сечений: 10х10 см, 15х15 см, 10х15 см, 8х18 см, 20х20 см. |
| Вместо бруса иногда в качестве мауэрлата используются и доски. Однако из-за небольшой толщины они будут иметь минимальную надежность. Для повышения этого качества несколько досок скрепляются между собой в единую конструкцию. Этот метод позволяет сэкономить некоторое количество денег, затрачиваемых на строительство. Вариант пригоден для обустройства кровель на небольших дачных домиках, но при капитальной стройке останавливаться на нем не рекомендуется. |
Внимание! При покупке древесины важно очень внимательно оценить ее качество, в том числе осмотреть на наличие сучков, особенно при приобретении бруса. Сучки не должны занимать более 2/3 толщины материала, так как они не позволят дереву растягиваться и на стенах строения из-за неправильно распределенной нагрузки могут в будущем появиться трещины.
Деревянный мауэрлат может использоваться при строительстве кровли как на деревянном доме (в этом случае элемент устанавливается крайне редко), так и на построенном из газобетона или пенобетона. В последних случаях рекомендуется озаботиться сооружением армированного бетонного пояса по периметру строения. Фиксация деревянного мауэрлата производится анкерными болтами.
Доски строительные
Это своеобразный комбинированный вариант. Здесь для изготовления используются металлические трубы, которые протягиваются в предварительно изготовленные отверстия в стропилах.
Этот вариант будет оптимальным, если стропильная система кровли также изготовлена из металла. Работать с металлическим элементом сложнее, чем с деревянным, но зато такая конструкция получится гораздо надежнее. Использовать лучше качественные стальные трубы с небольшим сечением.
Труба стальная
Фиксация мауэрлата на стенах может производиться по-разному. Прежде всего, с обустройством армопояса и без него. Этот элемент необходим в том случае, если прочность материала, из которого изготовлены стены, вызывает определенные сомнения – то есть имеется риск постепенного разрушения строения в результате нагрузки, которую осуществляет кровля.
Крепление мауэрлата к стенам производят несколькими основными способами:
Мауэрлат при монтаже двухскатной кровли устанавливается на две параллельные друг другу стены, на которые будет опираться кровля. Если стропила монтируются по наслонной системе с коньковым прогоном, имеющим опоры, то мауэрлат может быть установлен также и на несущую стену, расположенную посередине конструкции.
Если дом полностью построен из дерева, то в обустройстве мауэрлата он не нуждается. Но без него не обойтись при строительстве кровли на кирпичных, пенобетонных и других типов домов.
На заметку! Чем скромнее дом, тем меньше требований предъявляется к надежности его фиксации.
Сам мауэрлат может фиксироваться так, чтобы быть уложенным вдоль внутреннего или внешнего края торца стены или посередине торца. Но расстояние от внешнего края стены в любом случае должно составлять не менее 5 см.
Если производится монтаж висячих стропил, то мауэрлат не устанавливается. Стропила крепятся к балкам перекрытия, уложенным поперек стен. Именно балка здесь и будет обеспечивать жесткость стропильной системы. Однако вариант висячих стропил может применяться лишь в случае постройки зданий с небольшой шириной пролетов между стенами. При этом обычно стены изготовлены из бревен или бруса.
Правильный расчет материалов, необходимых для обустройства мауэрлата, позволит не купить лишнего и не потратить чрезмерное количество денег. А знание определенных его параметров (таких как вес, объем) позволит определиться с типом крепления, чтобы вся система была надежной. Для произведения расчетов используются определенные формулы и параметры материала. В первую очередь, определяются длина и периметр будущего элемента. Затем вычисляется вес используемого материала по формуле M = R х V , где R – плотность используемого дерева, V – объем всего материала. Объем можно вычислить по формуле V = S х L , где S – сечение (не менее 10х10 см), а L – это длина бруса.
Толщину армирующего пояса следует высчитывать, исходя из показателей нагрузки, которые он будет испытывать под воздействием стропильной системы, ветра и осадков. Его ширина не может быть меньше, чем ширина торца стены.
Для работы потребуется приобрести цемент марки М400. Он заливается в один заход, чтобы конструкция получилась надежной и монолитной. Бетонная смесь изготавливается из щебня, песка, цемента в соотношении 3:3:1. Для улучшения свойств смеси можно добавить в нее пластификаторы. Для опалубки можно использовать доски или строительные блоки, плиты OSB и другие материалы.
Армопояс изготавливается так – в верхней части стены создается опалубка из дерева, укладываются арматурные прутья (параллельно, один над другим). К этим прутьям проволокой фиксируются анкерные болты, шпильки, скобы (диаметр – около 14 мм). Шаг между отдельными крепежными элементами не должен превышать 100 см. Располагаются они строго вертикально. Созданная опалубка заливается бетонной смесью толщиной не менее 5 см. Снять опалубку можно не ранее, чем через 10-12 дней после заливки.
Между мауэрлатом и стеной дома либо армопоясом важно обязательно проложить гидроизоляционный материал, а также озаботиться дополнительным утеплением или герметизацией зазоров. В противном случае именно в этом месте могут сформироваться мостики холода. Для гидроизоляции используется обычно полоска рубероида.
Длина и сечение шпилек или анкеров определяются в зависимости от того, какой толщины мауэрлат используется, какой толщины укладываются гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы. Высота установленной шпильки должна превышать высоту мауэрлатного бруса минимум на 3 см – это необходимо для возможности накручивания гаек и фиксации самого опорного элемента.
Совет! Место монтажа креплений для мауэрлата требуется определять заранее.
Рассмотрим, как происходит процесс установки мауэрлата без обустройства армирующего пояса на стены, изготовленные из газобетонных блоков.
Шаг 1. Первым делом торец стены, который будет выступать в качестве основания для мауэрлата, выравнивается. Для этого используется цементный клей, который применялся при укладке газоблоков. Он наносится на торец стены при помощи мастерка, а затем выравнивается широким шпателем.
Шаг 2. Слой цемента, которым выравнивался торец стены, подсушивается. Его ровность проверяется при помощи строительного уровня.
Шаг 3. Далее производится укладка гидроизоляционного материала. В этом случае его роль выполнит рубероид. Материал нарезается на полоски, имеющие такую же ширину, как и торец стены. Они ровно укладываются на основание и расправляются. Отдельные полосы укладываются внахлест.
Шаг 4 . Брус, используемый в качестве мауэрлата, укладывается на торец стены поверх рубероида. Выравнивается он по внутренней стороне стены.
Важно! Брус перед укладкой обрабатывается антисептиком, а также составом, защищающим его от воздействия влаги. Перед укладкой элемент должен быть хорошо просушен.
Шаг 5. Чтобы при монтаже стропильной системы стропила не были установлены на анкерные болты, производится нанесение разметки в местах, где будут крепиться сами стропила. В этом случае шаг между стропилами составляет 833 мм.
Шаг 6. В мауэрлате делаются отверстия под анкеры при помощи дрели. Размеры используемых анкеров – 12х150 мм. В соответствии с ними выбираются длина и диаметр сверла.
Шаг 7. Перфоратором делаются отверстия в бетоне. Изготавливаются они прямо через ранее выполненные отверстия в мауэрлате.
Шаг 8. На все анкеры надеваются гайки под шайбу – они увеличат площадь головки фиксирующего элемента и позволят лучше прижать мауэрлат к торцу стены.
Шаг 9. Анкеры вбиваются в ранее подготовленные отверстия молотком.
Шаг 10. Чтобы они сидели надежно, дополнительно заворачиваются гаечным ключом.
Шаг 11. Щели между мауэрлатом и стенами дома герметизируются акриловым герметиком.
Мауэрлат должен обязательно использоваться при строительстве двухскатной кровли, если стены дома выполнены из таких материалов как кирпич, газобетон и т. п. Его не так сложно изготовить, но зато наличие мауэрлата позволит не беспокоиться о состоянии стен и надежности кровли на протяжении всего времени эксплуатации.
Крыша является одним из основных элементов дома, наряду со стенами и фундаментом. Без её правильного устройства дом не будет достаточно прочным и комфортным для проживания. Результатом плохой крыши станут сырость, мокрые стены, всевозможные заболевания и дополнительные траты на отопление.
Предпочтительный тип крыши зависит от климата местности, преобладающих погодных условий. Наиболее распространёнными в наших условиях являются двухскатные, достаточно простые в возведении и обслуживании, и снижающие нагрузку от снега или другой небесной влаги. Немаловажную роль в выборе именно их служит эстетика.
Двухскатная крыша представляет собой довольно простую конструкцию, состоящую из двух скатов, соединённых между собой под углом. Они формируют что-то вроде треугольника. Но при всей простоте этой фигуры и треугольники бывают разными. Отличаются между собой и двухскатные крыши.
Основным отличием их конструкций является угол наклона. В зависимости от типа строения и других необходимых условий он может разниться. Кроме того, углы, под которыми устанавливаются скаты, могут отличаться и между собой. В результате возводят один из видов:
У каждого из типов есть свои положительные и отрицательные стороны, заставляющие выбирать строителей тот или другой в зависимости от обстоятельств.
Простая симметричная крыша
Этот тип конструкции несомненно является наиболее распространённым. Он является самым простым вариантом для изготовления своими руками. Его внешний вид всегда хорошо смотрится. В конце концов он хорош и тем, что под такой крышей остаётся немало полезного чердачного пространства.
По названию конструкции видно, что является её отличительной чертой: скаты формируют собой равнобедренный треугольник. Симметричность этой фигуры позволяет ей выглядеть пропорционально на любом доме.
Простая ассиметричная крыша
Основное отличие от предыдущего варианта также прямо отражено в названии. Конёк крыши такого типа смещён в сторону и в результате треугольник, формируемый ею, превращается из равнобедренного в разносторонний. Данная конструкция выглядит современно, поэтому хорошо подходит для домов в модерном стиле.
У асимметричной крыши есть две важных особенности:
В результате, такой тип конструкции хорош для тех, кому нужно дополнительное место для комнат, которые можно довести прямо до самой крыши. Но она требует правильных расчётов.
Ломаная крыша
Этот тип конструкции наиболее сложен, поэтому его своими руками решаются делать не все. Хотя, на самом деле, это вполне возможно. Просто важно провести изначально правильные расчёты. Ведь основной особенностью является неправильная форма, где нагрузки распределяются крайне неравномерно.
Основным достоинством ломаной крыши, помимо её разнообразного внешнего вида, является то, что она даёт максимум свободной площади под ней. В результате, можно обустроить полноценный жилой второй этаж, мансарду. Благодаря этой особенности её ещё называют мансардной.
Стропильная система - является основой крыши. Существует два основных конструктивных решения для стропил двухскатной крыши:
Конструкция стропильной системы двухскатной крыши
Первый из них применяется тогда, когда дом имеет внутренние опоры, например - несущие стены. В случае их отсутствия предпочтительнее висячий тип.
Но, независимо от того, какой тип стропильной системы решено построить, каждый кто хочет знать, как построить крышу своими руками, должен разбираться в главных элементах конструкции. А именно:
Общее представление о значении каждого элемента конструкции существенно облегчит задачу строительства двухскатной крыши своими руками.
Расчёт нагрузки на различные элементы крыши является важнейшим этапом, поскольку от него зависит прочность и безопасность конструкции. Нужно помнить, что именно треугольник является её самой жёсткой частью.
Нагрузки на стропила могут быть трёх видов:
При расчёте нагрузки, оказываемой снегом, его вес множится на установленный коэффициент поправки, учитывающий давление ветра. Также вводится коэффициент зависимости от угла наклона крыши - чем он ниже, тем больше нагрузка. При угле превышающем 60 градусов он не учитывается.
Правильный расчёт угла наклона зависит от некоторых особенностей. Во-первых, многое зависит от выбранного материала. Так, ондулин, профнастил, металлочерепица, шифер требуют угла в 20–45 градусов. А мягкая кровля - до 20 градусов.
Во-вторых, угол наклона зависит от климата в котором возводится крыша. Если мало осадков, то можно сделать его и незначительным. А при большом количестве - наоборот. Но, стоит помнить, что большие углы подвержены большим ветровым нагрузкам.
Расчёт длины стропил не представляет особой трудности. Он производится на основе теоремы Пифагора. Длина стропила принимается за гипотенузу треугольника. А роль катетов исполняют - высота крыши и половина ширины дома. К полученному значению стоит добавить несколько десятков сантиметров для запила.
Их выбор зависит от используемого для покрытия кровли веса конструкции и использованного материала. Обычно он варьируется в пределах 60-100 см.
Расчёт правильного необходимого сечения стропил - один из самых важных моментов, поскольку этот показатель сильно влияет на надёжность конструкции. При этом учитываются:
Чем выше шаг стропильных ног - тем выше и сечение.
На видео подробоное описание расчёта стропильной системы.
Существует два основных вида стропильных систем, из которых выбирают возводя двухскатную крышу. Речь идёт о висячих и наслонных и стропилах. Каждый из видов предназначен для различных сооружений.
Висячая стропильная система
Висячие предназначены для небольших домов, чья ширина не превышает 6–6,5 погонных метров. Они не подходят для домов с широкой крышей. Также их не используют там, где есть средняя несущая стена.
Особенностью конструкции висячих стропил является то, что они опираются на две крайних несущих стены. В результате система находится под сильным воздействием распирающего усилия. В случае необходимости его снижают с помощью крепящейся внизу затяжки-ригеля.
Особенность конструкции висячих стропил диктует и то, как они крепятся к «фундаменту» всей системы - мауерлату. Единственным вариантом крепления является применение узла с нулевой степенью свободы. Шарниры, например, использовать нельзя.
Наслонная система стропил
Наслонные стропила являются безальтернативным вариантом, когда речь идёт о большой крыше. Но для них нужно или наличие внутренней несущей стены, или же специально установленных промежуточных опор. Параллельно мауэрлату укладывается лежень, который принимает на себя часть нагрузки от конструкции.
Висячие стропила не требуют наличия промежуточных опор или внутренней несущей стены, но их распирающее усилие сильно влияет на конструкцию. В то же время, благодаря тому, что они опираются также на лежень посредине, наслонные стропила легче, в том числе и в сборке. Они лучше подходят для больших крыш.
Как уже отмечалось, двухскатная крыша пользуется особой популярностью благодаря тому, что её конструкция позволяет возвести её своими руками. Что естественно довольно привлекательно для тех, кто любит строить сам или хочет существенно сэкономить.
Возведение конструкции двухскатной крыши состоит из нескольких больших этапов, каждый из которых важно выполнить правильно. В таком случае крыша будет стоять долго и не завалится.
Формально двухскатную крышу можно сделать без мауэрлата. В таком случае стропила будут опираться на балки перекрытия. Но так не рекомендуют делать по одной простой, но важной причине - балкам придётся принять на себя дополнительную нагрузку от крыши.
Устанавливается мауэрлат вдоль стены на которую будут опираться стропила, параллельно коньку дома, как это показано на фото.
Мауэрлат
Концы брусьев, которые будут соединяться, запиливаются под углом в 90 градусов. После того, как концы прикладывают друг к другу, их скрепляют болтами и только ими. Важно не использовать вместо болтов какой-то другой материал, по типу гвоздей или проволоки.
Способы крепления мауэрлата исходят из того, что он устанавливается поверху стены. При этом, он может располагаться как строго по центру стены, так и со смещением к одному из краёв. Но важно соблюсти расстояние в пять сантиметров до наружного края.
Между стеной и брусом кладётся слой гидроизоляции. Для этого подойдёт вполне и простой рубероид.
Это защитит дерево от влияния влаги, которая может попадать на стены. Само крепление должно быть максимально прочным, ведь ему придётся выдерживать ветровую нагрузку.
Существует несколько способов фиксации мауэрлата к стене.
Способы крепления мауэрлата к стенам во многом зависят от того, из какого материала строится дом.
Правильный выбор крепления даст возможность пережить крыше удары даже самого сильного ветра.
Существует два варианта сборки стропильных ног. Их можно собрать или сверху, на крыше, или внизу, на земле. Второй вариант проще делать своими руками, но он занимает больше времени. Второй потребует использования механизмов, поскольку вручную конструкцию стропильной системы наверх поднять сложно.
Но, так или иначе, изготовление стропил нужно делать строго по разметке. Для этого хорошо подходят специальные шаблоны, которые делаются из фанеры после того, как были произведены все расчёты.
Схема крепления стропил
Перед креплением стропильных ног к мауэрлату в них надо сделать запил. Пилить можно только стропила, поскольку такие процедуры над мауэрлатом ослабляют его. Для крепления используют три гвоздя. Два из них забиваются по краям, а третий нужно вбить через верхнюю плоскость конструкции по центру. Благодаря использованию трёх вбитых таким образом гвоздей стропильная нога хорошо притягивается к мауэрлату и не двигается.
Что касается верхнего крепления стропил между собой, то существует три основных способа сделать это.
Опора конька монтируется после того, как установлены две крайние стропильные ноги. Потом происходит крепление стоек. А потом, оставшихся стропил. Увидеть это всё можно на фото или видео.
Правильные утепление и гидроизоляция очень важны в отечественном климате. Особенно, когда дело касается крыши, на которую постоянно и сильно воздействует окружающая среда. Да и влага, которая скапливается в самом доме, тоже поднимается на чердак в виде пара.
Исходя из вышесказанного, важно выбрать утеплитель, имеющий функцию пароизоляции. В остальном же его тип не имеет значения. А вот, что касается гидроизоляции, то и наиболее подходящими считаются рулонные её виды. Например, специальная плёнка. Её можно легко уложить прямо на стропила. Как это делается можно увидеть на видео.
Обрешётка монтируется последней, но она играет не последнюю роль.
Без неё неудобно перемещаться по крыше, а кровельный материал излишне давит на стропила.Кроме того, она даёт возможность появиться воздушной подушке между кровельным материалом и утеплением.
Конструкция обрешётки и её шаг зависят от того, какой материал будет укладываться на кровлю.
Установка обрешётки
Делают её из бруса или доски, а если речь идёт о мягкой - из фанеры, листов ОСБ или той же доски. Укладывают на брус расположенный вдоль стропил, как это показано на фото и видео.
Двухскатная крыша зачастую имеет простую форму, поэтому рассчитать её площадь не составит особого труда. А ведь это крайне важно сделать точно, ведь от знания площади зависит расход материалов.
Расчёт площади крыши
Рассчитывая площадь крыши, для этого, чтобы не путаться не стоит обращать внимание на параметры всевозможных вентиляционных отверстий, мансардных окон или дымоходов. Достаточно лишь узнать высоту от перекрытия потолка до конька и длину конькового прогона. Эти параметры перемножаются. Если площадь крыши разделить на синус угла наклона стропила, то можно узнать площадь одного ската.
Особенностью конструкции, которой отличается двухскатная крыша, является то, что её можно разбить на отдельные типовые части. Посчитав площадь каждого такого элемента, отдельно и сложив всё вместе можно получить искомую величину количества материалов.
Поскольку крыша делается с наклоном, то нужно знать его угол.
Косинус угла нужен для определения точного показателя площади почти всех элементов.
Типовыми элементами являются ноги стропил, формирующие основу ферм. Кроме них присутствуют раскосы, подкосы, опоры, прогоны.
Монтаж кровли из металлочерепицы
Монтаж кровельного покрытия является завершающим этапом работ. Но ему предшествует выбор подходящего материала. В наше время производители предлагают огромный выбор кровельных материалов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Выбор всегда за потребителем и зависит от его эстетических предпочтений, денежных возможностей и климата.
Монтаж каждого из видов материалов производится по-своему и для них используются разные крепления. Информацию можно узнать из видео или у производителя. После монтируются карнизные свесы.
Умение правильно закрепить малейшие детали является важнейшим в деле изготовления крыши своими руками. Есть несколько основных методов соединения и крепления частей конструкции кровли.
Так, пазовое соединение используют, скрепляя диагональные части. Если же идёт речь о соединении перпендикулярных элементов, то оно годится только для тех из них, где не так важна прочность.
Металлические уголки и пластины также довольно популярны. Их отличает хорошая прочность. Но недостатком является опасность того, что некоторые шурупы вывернутся от нагрузок. Для минимизации рисков применяют комбинированный метод крепления.
Стоимость сильно разниться от того, делается ли крыша своими руками или с помощью мастеров. В последнем случае она выйдет существенно дороже и цена может достигать нескольких сотен тысяч. В первом же случае основные расходы уйдут на материалы.
В общую цену конструкции входят:
Выполнение любого из этих элементов собственноручно удешевляет строительство.
Отделка фронтона сайдингом
Фронтон является заметной частью дома. Поэтому для его обшивки принято использовать привлекательные материалы. Это может быть доска в тон крыше, фанера или сайдинг. В случае деревянных домов фронтон может вырезаться заранее. Подробнее об этом рассказано на видео.
Двухскатная крыша благодаря простоте и доступности конструкции, позволяющей её устроить в том числе и своими руками, стала по-настоящему универсальным решением. Знание отдельных особенностей позволит легко избежать главных проблем при её возведении.
О вальмовой крыше мы уже говорили в одной из прошлых статей на сайте. Там была описана конструкция крыши с опиранием стропил на мауэрлат. После опубликования статьи, я получил много просьб показать, как сделать вальмовую крышу с опиранием стропил на балки перекрытия, а также ответить на вопрос, можно ли сделать вальмовую крышу с разными углами наклона скатов.
Таким образом захотелось одним примером ʺубить сразу двух зайцевʺ. Сейчас мы рассмотрим конструкцию вальмовой крыши с опиранием стропил на балки перекрытия и с разными углами наклона скатов.
Итак, допустим мы имеем коробку дома из теплоблоков (полиблоков) 8,4х10,8 метров.
ШАГ 1: Устанавливаем мауэрлат (см. рис.1):
Рисунок 1
ШАГ 2: Устанавливаем длинные балки перекрытия сечением 100х200 см с шагом 0,6 метров (см.рис.2). На расчёте балок я больше останавливаться не буду.
Рисунок 2
Самыми первыми ставим балки, которые проходят строго посередине дома. По ним мы будем ориентироваться, устанавливая коньковый брус. Затем ставим остальные с определённым шагом. Например, у нас шаг 0,6 метра, но мы видим, что до стены осталось 0,9 метра, и могла бы поместиться ещё одна балка, а её нет. Такой пролёт оставляем специально для «выносо́в». Ширину его не стоит делать меньше 80-100 см.
ШАГ 3: Устанавливаем выноса́. Шаг их определяется при расчёте стропил, о котором чуть позже (см. рис.3):
Рисунок 3
Пока ставим только выноса, соответствующие длине конька, которая будет равна 5 метрам. Длина конька у нас больше разницы между длиной и шириной дома, которая составляет 2,4 метра. К чему это приводит? Приводит это к тому, что угловое стропило не будет расположено под углом 45° в плане (на виде сверху), а угол наклона скатов и вальм будет отличаться. У скатов уклон будет более пологий.
Выноса на мауэрлате достаточно закрепить гвоздями. К длинной балке перекрытия их крепим, например, так (рис.4):
Рисунок 4
Никаких запилов в этом узле делать не надо. Любой запил ослабит балку перекрытия. Здесь мы используем два металлических стропильных крепления типа LK по бокам и один большой гвоздь (250 мм), забитый насквозь через балку в торец выноса. Гвоздь забиваем самым последним, когда вынос уже скреплён с мауэрлатом.
ШАГ 4: Устанавливаем коньковый брус (см. рис.5):
Рисунок 5
Все элементы этой конструкции кроме подкосов выполнены из бруса 100х150 мм. Подкосы из доски 50х150 мм. Угол между ними и перекрытием не менее 45°. Мы видим, что под крайними стойками лежат брусья опирающиеся сразу на пять балок перекрытия. Делаем это для распределения нагрузки. Также для снижения нагрузки на балки перекрытия и передачи части её на несущую перегородку, установлены подкосы.
Высоту установки конькового бруса и его длину мы определяем для своего дома сами, делая предварительный эскиз на бумаге.
ШАГ 5: Изготавливаем и устанавливаем стропила.
В первую очередь делаем шаблон стропил скатов. Для этого берём подходящую по длине доску нужного сечения, прикладываем её, как показано на рисунке 6 и делаем разметку с помощью небольшого уровня (линии синего цвета):
Рисунок 6
Высота бруска, который мы наложили на вынос для разметки нижнего запила, равна глубине верхнего запила. Мы её сделали 5 см.
По полученному шаблону делаем все стропила скатов, опирающиеся на коньковый брус, и закрепляем их (см. рис.7):
Рисунок 7
В подобных конструкциях, где стропила опираются не на длинные балки перекрытия, а на короткие выноса, мы всегда ставим под стропила над мауэрлатом небольшие подпорки, формируя как бы небольшой треугольник и разгружая узел крепления выноса к балке (см. рис.8):
Рисунок 8
Заносить эти подпорки дальше внутрь крыши и уж тем более ставить их на стык выноса с балкой не нужно. Через них передаётся большая часть нагрузки с кровли (это можно будет увидеть в расчётной программе) и балка перекрытия может просто не выдержать.
Сейчас немного о расчётах. Выбирая сечение стропил для данной крыши, мы рассчитываем только одно стропило – это стропило ската. Оно здесь самое длинное и угол наклона его меньше, чем угол наклона стропил вальм (пояснение – скатом мы называем скат крыши в форме трапеции, вальмой – скат крыши в форме треугольника) Расчёты производим во вкладке ʺСтроп.3ʺ. Пример результатов на рисунке 9:
Рисунок 9
Да, забыл сказать. Кто уже скачивал данную расчётную программу с моего сайта до 1 декабря 2013г. Там вкладки ʺСтроп.3ʺ нет. Для скачивания обновлённой версии программы снова зайдите на статью по ссылке: http://stroyu-dom-sam.ru/stropilnaya-sistema/
Данная статья также была немного откорректирована благодаря отзывам некоторых читателей, за что им отдельное спасибо.
ШАГ 6: Добавляем выноса и крепим ветровые доски (см. рис.10). Выносов добавляем столько, чтобы осталось место для крепления углового выноса. Ветровые доски на углах пока просто сшиваем между собой, контролируя их прямолинейность. Проверьте визуально, не провисли ли углы. Если да, поставьте под них прямо с земли временные подпорки. После установки угловых выносов, эти подпорки убираем.
Рисунок 10
ШАГ 7: Размечаем и устанавливаем угловые выноса.
Для начала нам необходимо натянуть шнурку по верху балок перекрытия, как показано на рис.11
Рисунок 11
Теперь берём брус подходящей длины (сечение такое же как у всех выносов) и кладём его сверху на угол, чтобы шнурка была посередине него. Снизу на этом брусе карандашом отмечаем линии запилов. (см. рис.12):
Рисунок 12
Убираем шнурку и устанавливаем отпиленный по отмеченным линиям брус (см. рис.13):
Рисунок 13
Угловой вынос крепим к мауэрлату с помощью двух кровельных уголков. К балке перекрытия крепим его уголком на 135° и большим гвоздём (250-300 мм). Уголок 135° при необходимости подгибаем молотком.
Таким образом ставим все четыре угловые выноса.
ШАГ 8 : Изготавливаем и устанавливаем угловые стропила.
У вальмовой крыши, которую я описывал ранее, углы наклона скатов и вальм были одинаковые. Здесь эти углы разные и поэтому угловое стропило будет иметь свои особенности. Мы также делаем его из двух досок такого же сечения, что и стропила. Но доски эти сшиваем между собой не совсем обычно. Одна будет чуть ниже другой (примерно около 1 см, в зависимости от разницы углов наклона скатов и вальм).
Итак, в первую очередь на каждую сторону крыши натягиваем по 3 шнурки. Две по угловым стропилам, одну по среднему стропилу вальмы (см. рис.14):
Измеряем угол между шнуркой и угловым выносом – нижний запил. Назовём его «α» (см. рис.15):
Рисунок 15
Также отмечаем точку «В»
Высчитываем угол верхнего запила β = 90°- α
В нашем примере α = 22° и β = 68° .
Теперь берём небольшой обрезок доски с сечением стропила и запиливаем на нём один конец под углом β. Получившуюся заготовку прикладываем к коньку, совмещая одно ребро со шнуркой, как показано на рис.16:
Рисунок 16
На заготовке провели линию параллельную боковой плоскости соседнего стропила ската. По ней мы сделаем ещё один запил и получим шаблон верхнего запила нашего углового стропила.
Также когда мы прикладываем заготовку, нужно отметить на стропиле ската точку «А» (см. рис.17):
Рисунок 17
Теперь изготавливаем первую половинку углового стропила. Для этого берём доску подходящей длины. Если одной доски не хватает, сшиваем две доски. Сшить можно временно обрезком дюймовки длиной около метра на саморезы. Делаем по шаблону верхний запил. Измеряем расстояние между точками «А» и «В». Переносим его на стропило и делаем нижний запил под углом «α».
Устанавливаем полученное стропило и закрепляем (см. рис.18):
Рисунок 18
Скорее всего из-за своей длины первая половинка углового стропила будет прогибаться. Нужно примерно посередине поставить под него временную стойку. На моих рисунках она не показана.
Теперь изготавливаем вторую половинку углового стропила. Для этого измеряем размер между точками «С» и «Д» (см. рис.19):
Рисунок 19
Берём доску подходящей длины, делаем верхний запил под углом β, отмеряем расстояние «С-Д», делаем нижний запил под углом α. Устанавливаем вторую половинку углового стропила и сшиваем её с первой гвоздями (100 мм). Гвозди вбиваем в разбежку примерно через 40-50 см. Результат показан на рис.20:
Рисунок 20
Верхний конец второй половинки углового стропила нужно запилить ещё раз. Делаем это бензопилой прямо по месту (рис.21):
Рисунок 21
Таким же образом мы изготавливаем и устанавливаем три оставшиеся угловые стропила.
ШАГ 9: Устанавливаем стойки под угловые стропила. В первую очередь обязательно нужно поставить стойку упирающуюся в место соединения углового выноса с балкой перекрытия (см. рис. 22):
Рисунок 22
Если длина пролёта перекрываемого угловым стропилом (его горизонтальная проекция) больше 7,5 метров, ставим ещё стойки примерно на расстоянии ¼ величины пролёта от верхней точки углового стропила. Если пролёт больше 9 метров, добавляем стойки посередине углового стропила. В нашем примере этот пролёт равен 5,2 метра.
ШАГ 10: Устанавливаем два центральных стропила вальм. В начале 8-го шага мы уже натянули шнурки для их замера.
Делаем стропила таким образом – измеряем малкой угол нижнего запила «γ», вычисляем угол верхнего запила «δ»:
Замеряем расстояние между точками «К-Л» и делаем по нему стропило. Концы запиливаем по определённым нами углам. После этого верхний конец нужно ещё раз запилить (заострить его) с учётом угла «φ», который так же замеряем с помощью малки (см. рис.23):
Рисунок 23
ШАГ 11: Добавляем выноса на углы. Самые крайние выноса, которые не достают до мауэрлата, делаем облегчёнными, из доски 50х200 мм (см. рис.24):
Рисунок 24
ШАГ 12: Устанавливаем нарожники. Как изготавливать нарожники, я подробно описывал в первой статье про вальмовую крышу. Здесь принцип абсолютно такой же, поэтому повторяться не буду (см. рис.25):
Рисунок 25
К угловому стропилу нарожники крепим с помощью металлического уголка 135°, при необходимости подгибая его.
После установки всех нарожников, нам остаётся подшить карнизы снизу и сделать обрешётку. Об этом мы уже много раз говорили.
Конструкции с висячими стропилами востребованы при возведении крыши с опорой только на наружные стены дома. Данный принцип строительства применим как для двухскатных, так и для вальмовых крыш.
Расчет и строительство вальмовой крыши существенно сложнее возведения односкатных и двухскатных конструкций. Четырехскатная вальмовая крыша имеет два ската в форме трапеции, и два треугольных ската (вальма). Такая конфигурация позволяет противостоять высоким ветровым нагрузкам, надежно защитить строительные конструкции от внешних воздействий. Кроме того, получившееся просторное мансардное помещение может использоваться в качестве жилого (окна для естественного освещения монтируются на скатах кровли).
Четырехскатная крыша с коньковым прогоном может возводиться двумя способами: с наслонными или висячими стропилами. Использование наслонных позволяет сделать крышу более легкой, упрощает расчет и монтаж. Но в этом случае требуется, чтобы у строения имелась несущая средняя стена. Висячие стропила при строительстве вальмовой крыши могут применяться при небольшой ширине здания и отсутствии внутренних стен. Эксплуатационная нагрузка передается на наружные стены постройки.
Угол наклона скатов четырехскатной крыши с висячими стропилами должен составлять более 40°.
Висячие стропила крыши вальмового типа опираются либо на балки перекрытия, либо на мауэрлат. Проектирование стропильной системы требует точных расчетов и составления подробных чертежей с указанием принципов монтажа крепежных узлов. Для небольших зданий правильной геометрической формы расчеты можно выполнить самостоятельно, в других случаях рекомендуется обратиться к профессионалам, так как погрешности проекта станут причиной существенного снижения надежности крыши при эксплуатации.
На первом этапе расчетов необходимо выбрать угол наклона вальмовой крыши, что напрямую влияет на ее высоту. Для системы с висячими стропилами оптимальный угол наклона составляет 40 – 60° . Чем выше будет расположен конек, тем больше материала потребуется для возведения крыши. При этом высокая крыша – лучший вариант для регионов, для которых характерно большое количество осадков. Более пологая кровля имеет меньшую парусность и лучше противостоит ветровым нагрузкам.
При выборе угла наклона вальмовой крыши рекомендуется придерживаться правила «золотой середины» и исходить из эстетических соображений . Можно выбрать угол наклона скатов, и исходя из этого, рассчитать высоту расположения конька. Либо наоборот, определить желаемую высоту крыши, а затем вычислить угол ее наклона.
Выполняя расчет вальмовой крыши, требуется обеспечить правильное позиционирование конькового прогона. Он должен располагаться строго параллельно несущим боковым стенам, точно по центральной оси здания и равноудалено от торцевых стен. В противном случае центр тяжести крыши будет смещен, что приведет к неравномерному распределению нагрузки на стропильную конструкцию и несущие стены, что чревато деформацией и разрушением крыши.
Чертежи, подготовленные в рамках разработки проекта, должны содержать информацию о расположении, сечении, форме и размерах всех элементов стропильной системы. Учитывается их вид и конструктивные особенности, особенности крепления, ширина пролета, длина конька, высота крыши.
К основным элементам стропильной системы кровли вальмового типа можно отнести :
При строительстве вальмовой крыши с применением висячих стропил коньковый прогон не устанавливается. Вместо этого монтируются центральные фермы – стропильные ноги, соединенные ригелями для жесткости. Стропильная система в центральной части будущей вальмовой крыши выполняется точно так же, как и при строительстве двухскатной. Стропильные фермы рекомендуется изготавливать на земле по заранее подготовленному шаблону, чтобы точно соблюсти все размеры. При монтаже ферм необходимо проверять вертикальность каждой конструкции. Важно, чтобы крайние стропильные фермы находились на одинаковом удалении от соответствующих торцевых стен здания: это обеспечит правильную геометрию и симметричность вальм .
После монтажа ряда из ферм в коньковой части получившейся системы (на обоих скатах) монтируются бруски или доски, связывающие фермы между собой. Затем к крайним фермам пристыковываются накосные стропила, опирающиеся на углы здания. На следующем этапе монтируется центральное стропило вальма (на каждом треугольном скате) и нарожники.
Стропильные фермы могут опираться на мауэрлат либо балки перекрытия. При разработке проекта следует учитывать, что во втором случае шаг укладки балок должен соответствовать шагу стропил. Если стропильная система предусматривает монтаж ферм на мауэрлат, то затяжки, расположенные в нижней части ферм, не только обеспечат жесткость конструкции, но и могут служить балками перекрытия.
Нижняя затяжка может применяться, если длина пролета не превышает 6 метров. Если висячие стропила монтируются в пролет от 6 до 7,5 метра, необходимо использование ригелей в верхней части. При длине пролета 7,5 – 9 метров верхнюю часть стропил следует связать с затяжкой с помощью бабки (стойки). Если длина пролета составляет от 9 до 10 метров, предыдущий вид конструкции следует усилить подкосами.
Перед тем, как приступить к монтажу стропильной системы, необходимо проверить геометрию стен постройки. Верхняя часть стен (мауэрлат, балки перекрытия) должны располагаться строго горизонтально.
Принципы изготовления и монтажа накосных стропил
Установка диагональных стропил – ключевой этап строительства вальмовой крыши. Важно обеспечить правильную геометрию конструкции, чтобы стропильная система равномерно распределяла эксплуатационные нагрузки кровли.
Диагональные стропила длиннее боковых, они опираются на углы коробки здания, а в верхней части соединяются с коньковым элементом крыши. На накосные, в свою очередь, опираются стропильные полуноги (укороченные) – нарожники. К накосным стропилам предъявляются повышенные требования по прочности, так как они несут повышенную нагрузку, выступая в качестве опорных элементов системы. Суммарная нагрузка на диагональные стропила вдвое больше, чем на обычные стропильные ноги. Нижняя часть накосных стропил упирается в мауэрлат или в уложенную на угол стены балку, либо опирается на них, в зависимости от принципа конструкции – распорной или безраспорной.
Накосные стропила могут изготавливаться из прочного клееного бруса необходимой длины. Но, чаще всего, применяются сдвоенные доски, срощенные с соблюдением определенных требований. Сращивание диагональной стропильной ноги позволяет :
Унификация позволяет применять для изготовления диагональных элементов тот же материал, что и для стандартных стропильных ног – применение досок одного типоразмера упрощает конструктивные решения при проектировании и монтаже узлов стропильной системы .
Под диагональное стропило устанавливаются одна или две опоры. Доски по длине сращиваются таким образом, чтобы стыки располагались на расстоянии 0,15L от центра опоры. Соответственно, длина досок для изготовления накосных стропилин подбирается в зависимости от длины пролета и количества требуемых опор. В частности, если для вальмовой крыши требуется диагональное стропило длиной 10 метров, рекомендуется использовать доски длиной 7 и 3 метра, чтобы расположить стойку на расстоянии 1/4 длины пролета от верхнего конца стропилины. В этом случае конструкция будет способна выдержать расчетные нагрузки – под средней частью стропилины опоры ставить не рекомендуется .
В роли опоры под диагональное стропило выступает подкос или стойка, выполненная из бруса или спаренных досок. Угол установки принципиального значения не имеет, если подкос упирается в прочное железобетонное перекрытие (с укладкой гидроизоляционного слоя). Если стойка упирается в лежень, угол установки обычно составляет 35 – 45° к горизонтальной плоскости.
Дополнительные опоры устанавливаются по следующему принципу. Длина пролета до 7,5 метров требует использования одного подкоса. Если длина пролета составляет 7,5-9 метров, устанавливается опора в нижней части стропилины, либо монтируется шпренгельная ферма. При увеличении длины пролета устанавливается дополнительная опора. При недостаточно прочном перекрытии необходимо уложить дополнительную промежуточную балку для упора стоек .
Шпренгель – балка, пересекающая угол, образованный двумя стенами, примыкающими друг к другу. Шпренгельная ферма представляет собой конструкцию, в которой накосные стропилины подпираются опорами, которые лежат на шпренгелях. Вся система при этом усиливается двумя подкосами. Для изготовления шпренгельной фермы используется брус 100×150 мм для балок, 100×100 для стоек и 50×100 для подкосов.
Монтаж верхней части диагональных стропил
Верхний конец накосных стропил крепится к коньковой части крайней стропильной фермы при монтаже системы с висячими стропилами. Для этого может потребоваться использование шпренгеля или прибоины (короткой доски толщиной от 50 мм), к которой крепятся запиленные под необходимым углом концы диагональных стропил. Если прибоину расположить с отступом от конька, получится датская полувальмовая четырехскатная крыша. Для крепления накосных стропил в верхней части могут использоваться следующие виды крепежа :
Нарожники к накосным стропилам крепятся методом врубки либо с устройством черепных брусков (второй вариант позволяет получить более жесткую конструкцию). Сечение брусков, которые нашиваются на стропило с обеих сторон, составляет 50×50 мм. Нарожники следует опирать на стропила со сдвигом, чтобы не образовывались стыки брусков в одной точке.
Вальмовые крыши привлекают внушительным списком убедительных преимуществ. В их числе эффектная форма, равномерность прогрева и надежная защита дома от осадков. Благодаря отсутствию фронтонов вальмовым конструкциям не страшны существенные ветровые нагрузки. По сравнению с двухскатными вариантами намного меньше причин опасаться деформаций. Перечень плюсов можно продолжить, но их поток притормаживает весьма веское обстоятельство: стропильная система вальмовой крыши не радует простотой устройства. Однако сложность не остановит самостоятельного строителя, если он знаком с нюансами сооружения четырехскатного каркаса.
Вальмовые крыши от двухскатных собратьев отличаются тем, что вертикальных стенок фронтонов в их конструкции нет. Место фронтонов заняли расположенные в торцах треугольные скаты, ощутимо сокращающие реальный и визуальный объем крыши. Экономический эффект от уменьшения объема – вопрос спорный. При раскрое крупнолистового материала на вальмовые скаты расходы напротив увеличиваются. К примеру, укладка профлиста или монтаж металлочерепицы заставят раскошелиться на покупку покрытия раза в полтора больше, чем на обустройство стандартного скатного сооружения. Приобретение материала из разряда штучных позволит уменьшить бюджет строительства, ведь на обшивку торцов крыши тратиться не придется.
По аналогии с любой из строительных конструкций вальмовую крышу можно условно разделить на простые геометрические формы. В простейшем варианте без сопряжений и ендов у нее есть две пары симметричных скатов: два треугольника и две трапеции. На этом основании вальмовая крыша получила параллельное название «четырехскатная».
В анфас ее разрез напоминает обычную треугольную двухскатную крышу. В профиль у сооружения трапециевидная конфигурация, которую также можно разделить на прямоугольник с двумя зеркально развернутыми треугольниками по бокам. Форма трапеции зависит от архитектурных предпочтений хозяина. Определяется она соотношением длины карнизного свеса к длине конька. Часть конструкции, ограниченная прямоугольником, сооружается в соответствии с висячими или наслонными технологическими кровельными стандартами.
Заменившие фронтоны вальмы устанавливаются под некоторым углом к горизонту, т.к. примыкать они обязаны к наклонным сторонам трапеции. Вот в их устройстве и заключается основная загвоздка вальмовой стропильной системы, потому что обычным скатным методом устроить ее не получится. Ведь коньковый прогон не перекрывает полностью скат. Потому стропильным ногам вальм и сопряженных с ними треугольных частей больших скатов буквально не на что опереться верхними пятками.
Опорой для них станут особые накосные стропильные ноги, соединяющие коньковый прогон с углами конструкции. Если на вальмовую стропильную конструкцию взглянуть сверху, то накосные стропилины будут похожи на диагонали. Направление установки стало причиной получения второго технологического названия - «диагональные». Естественно, опираться на диагонали будут разновеликие по длине стропильные ноги, т.к. устанавливаются они перпендикулярно свесам крыши. У них есть собственное наименование – нарожники.
Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:
Установка висячих и наслонных стропильных ног выполняется по правилам, согласно которым сооружается стропильная система двухскатной крыши. Разбираться будем с их диагональными собратьями и со стропильными полуногами-нарожниками.
Диагональные стропильные ноги
Принимая во внимание диагональное расположение, несложно догадаться, что длина накосов больше, чем длина обычных стропильных ног. К тому же они служат опорами для нарожников. Ввиду чего нагружены накосные стропила в полтора раза больше, чем рядовые аналоги. Потому их принято делать спаренными из двух досок сечением, равным аналогичному размеру материала для рядовых стропильных ног.
Спаривание накосных стропилин одновременно решает три технические задачи:
Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.
Опоры для диагональных стропилин
Независимо от масштабов строительства любая схема стропильной системы вальмовой крыши включает опоры для усиления диагональных стропильных ног. Если проектный размер накоса более 9м, т.е. он перекрывает равнозначный по метрам пролет, его непоколебимость обеспечивают двумя дополнительными опорами. Для пролетов поменьше достаточно одной опоры, расположенной в верхней зоне пролета.
В качестве опоры диагональной стропилины могут использоваться:
Делают дополнительные опоры опять же из сдвоенной доски или бруска, устанавливают в наиболее нагруженных точках.
Нюансы опирания накосных стропилин
Верхняя пятка диагональной стропилины опирается на коньковый прогон различными способами. Выбор способа зависит от конструктивных особенностей стропильной системы:
Пятка диагональных стропилин для посадки на один из перечисленных верхних упоров подрубается по факту. Крепление производится гвоздями. Усилить при необходимости фиксацию можно скрутками из проволоки или металлическими хомутами.
Нижние пятки накосов можно упереть в угол мауэрлата или специально установленной угловой балки. Можно просто опереть на них. Крепят диагональные стропильные ноги металлическими скобами, гвоздовым боем поверх деревянной накладки или уголками.
Нарожники и способы их устройства
Нарожники формируют вальмы и треугольные части больших скатов. Верх полуноги опирается на накосную стропилину, нижняя пятка на мауэрлат, врезной брус или балку деревянного перекрытия.
Монтаж нарожников может производиться:
Второй вариант проще в работе и предпочтительней из-за увеличения жесткости конструкции. К тому же он абсолютно не обязывает менять шаг установки полустропил: они могут быть расположены друг против друга. К мауэрлату или балкам нарожники крепят тем же методом, что использовали для установки рядовых стропилин.
Самый простой способ увенчать загородную собственность четырехскатной конструкцией заключается в покупке и установке готовых стропильных ферм. Однако значительно интересней, полезней, дешевле собственноручно заняться устройством вальмовой крыши и подходящей ей по типу стропильной системы. Тем более если ее запланировано возвести над небольшой хозяйственной постройкой, беседкой или летней кухней. На простых конструкциях очень даже стоит потренироваться перед приложением усилий к более ответственным объектам.
Отметим, что в приведенном ниже примере отсутствует перекрытие, не огорожен чердак и нет утепления. На скатах практически не задерживается снег, т.е. на накосные стропильные ноги действует минимальная по их стандартным меркам нагрузка. Не сохранен принцип разбежки между нарожниками. Все узловые соединения выполняются гвоздовым прибоем и металлическими уголками. Исполнителю потребуется доска 5×25см для изготовления стропильных ног и прогона, а также влагостойкая фанера для сооружения сплошной обрешетки, потому что постройку планируется покрыть битумной черепицей.
Этап 1: Моделирование и проектирование
Независимо от архитектурной сложности строительной конструкции ей нужен проект. Он поможет определиться с оптимальной формой и избавит от покупки лишних материалов. Для простой вальмовой крыши со стандартной стропильной системой не потребуются суперсложные чертежи, но сделать хотя бы простенький эскиз необходимо.
Инструкция для упрощенного проектирования:
По числу стропилин вычисляем количество крепежа. Гвозди нам потребуются буквально во всех узловых креплениях. Уголков на каждую стропильную ногу должно приходиться по паре. Не забываем купить доску с небольшим запасом на случай огрехов в собственной работе. Для устройства вальмовой крыши по кирпичным и пенобетонным стенам потребуется брусок для сооружения мауэрлата. Он не нужен, если установка стропильной системы выполняется по деревянным стенам.
Этап 2: Устройство основной части вальмовой крыши
Первым делом соорудим вспомогательные леса из расчета, что между плоскостью самодельной подставки типа высокой скамьи и коньковым прогоном должен помещаться домашний мастер в полный рост.
Стартом монтажа стропильной системы для будущей вальмовой кровли является устройство коньковой части конструкции:
Вспомогательные доски демонтируем, они нам более не понадобятся.
Этап 3: Сооружение вальмовых скатов
Вальмовую часть стропильной системы крепим аналогичным образом: нижние пятки уголками к мауэрлату или к верхнему венцу, верхние закрепляем гвоздями. Работу производим в следующей последовательности:
По окончании работ стропила через одну прикручиваются проволочными скрутками к заложенным в стены деревянным пробкам или ко второму венцу, чтобы сильным порывом ветра конструкцию не сорвало. Есть способ закладки скруток из отожженной проволоки в кладку еще в процессе строительства для последующего фиксирования стропильной системы. Поверх проволочной скрутки должно быть еще три ряда кирпичной кладки или два ряда пеноблоков.
По готовой стропильной системе укладывается обрешетка. В случае применения мягкой кровли, как в приведенном случае, в качестве покрытия обрешетку делают сплошной из дюймовки, фанеры или подобных плит. Между плитами или досками оставляют зазор в 3 мм. Под жесткие материалы обрешетку сооружают из бруска с рекомендованным инструкцией шагом.
Принцип устройства каркасов вальмовых крыш с более сложной архитектурой немногим отличается от приведенного примера. Последовательность работ точно такая же. Правда наслонные стропильные ноги все же разумней и надежней фиксировать с помощью врубок. Крайне желательно использование опор под диагональные стропилины. И перед монтажом коньковой части устанавливаются опорные рамы с лежнем внизу и коньковым прогоном вверху. Еще изменение угла наклона скатов при опирании врубкой следует учесть на этапе проектирования.
Четырехскатная кровля знакома большинству застройщиков. А вот второе ее название - вальмовая может привести в недоумение даже бывалого строителя. Все дело в треугольных торцевых скатах (вальмах), заменивших вертикальные фронтоны.
Зачем создателям такой крыши понадобилось усложнять конструкцию двускатной кровли, спросите вы?
Для этого есть несколько причин:
Для того, чтобы понять, как устроена вальмовая четырехскатная кровля, рассмотрим ее основные элементы.
Как видно из схемы основные элементы этой крыши такие же, как и у двускатной. Здесь присутствует коньковый прогон, стропила и мауэрлат для их крепления к стене, стойки, поддерживающие конек и подкосы, разгружающие среднюю часть стропильных ног.
Ветровая балка скрепляет стропила во время монтажа крыши, а кобылки удлиняют их, образуя кровельные свесы. Различия начинаются с диагональных стропил, образующих вальмовые скаты. Короткие стропильные ноги, примыкающие к диагональным стропилам, называются нарожниками. Для уменьшения прогиба длинных вальмовых балок под ними ставят шпренгели. Так называют короткие Т-образные стойки-подставки, врезанные торцами в мауэрлат.
В зависимости от ширины здания и наличия в нем внутренних стен на вальмовых крышах применяются два вида стропильных конструкций:
Название каждой говорит само за себя. Висячие стропила опираются только на наружные стены. В верхней и нижней частях они соединяются горизонтальными балками-затяжками, обеспечивающими жесткость конструкции. Наслонные стропила в коньковом стыке опираются на вертикальные стойки, в средней части - на подкосы, а торцами ставятся на наружные стены.
Кроме классической вальмовой крыши существует несколько ее разновидностей, созданных из соображений эстетической привлекательности:
Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:
Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):
Для кровли из водонепроницаемой мембраны угол наклона скатов может быть любым. Отталкиваясь от минимально допустимого значения уклона, его фактическую величину выбирают в зависимости от назначения чердачного пространства.
Если под вальмовой крышей будет обустроено жилое помещение, то ее скаты должны иметь угол наклона, обеспечивающий возможность комфортного передвижения в пределах «жилой зоны».
Фактическую длину конструктивных элементов крыши проще всего определить, начертив стропильную систему в удобном для измерений масштабе.
Зная длину стропил, их шаг и поперечное сечение можно найти в таблице. Здесь указана зависимость геометрических размеров стропил от сорта древесины и величины снеговой нагрузки региона строительства.
Данной таблицей можно успешно пользоваться и в «обратном порядке». Выбрав шаг и сечение стропильных балок, сорт древесины и величину снеговой нагрузки, вы легко найдете максимально допустимую нормами длину стропил.
Поперечное сечение балки мауэрлата должно быть не меньше сечения стропильной ноги. Чаще всего оно составляет 10х15 см, 15х15 см или 15х20 см. Сечение конькового бруса, как правило, равно сечению стропильных ног.
Для обрешетки используют доску толщиной 25 мм, набивая ее с интервалом, рекомендованным для выбранного кровельного покрытия. Для монтажа сплошного настила по каркасу крыши используют плиту OSB толщиной 12-15 мм.
В интернете циркулируют суждения о том, что монтаж вальмовой крыши очень сложен и трудоемок. В этом есть доля истины, но, по своей сути, сборка этой конструкции мало чем отличается от строительства обычной двускатной кровли.
Процесс устройства стропильной системы вальмовой крыши включает несколько этапов:
1. По периметру стен укладывается мауэрлат. В данном случае его ставят на стальные шпильки с резьбой, заделанные в кладке, и затягивают гайками. На участках стыковки (на углах дома и в местах сращивания) на мауэрлате выбирают посадочные плоскости, срезая половину балки.
2. Дальнейшая последовательность работ зависит от ширины перекрываемого пролета (площади крыши). Этот момент нужно учесть на этапе составления чертежа или схемы крыши.
Без стоек, поддерживающих коньковый брус можно обойтись в том случае, если ширина здания (пролет) меньше 7,5 метров. При ширине дома от 6 до 7,5 метров висячие стропила в верхней части нужно связать ригелем (балкой сечением 50х100 мм).
Если ширина строения невелика (до 6 метров), то для обеспечения жесткости стропильной системы будет достаточно нижних затяжек (балок перекрытия).
Уложив мауэрлат, на торцевых стенах отмечают центральную ось. По ней выставляют две крайние стойки и крепят их временными подкосами к балкам перекрытия. Если здание перекрыто панелями, то по ним укладывают центральную балку (сечение такое же, как у мауэрлата). На ней фиксируют нижние концы крайних стоек.
Промежуточные стойки расставляют с шагом 1-2 метра. Если дом перекрыт балками, то стойки можно монтировать на них, фиксируя скобами или саморезами.
3. На стойки укладывают коньковый брус, отмечают на мауэрлате места установки стропильных ног и монтируют их. Для крепления стропил к мауэрлату используют врубку (делают вырез на стропильной ноге для более плотного контакта).
4. Вальмовые (накосные, диагональные) стропила нижним концом фиксируют к мауэрлату, а другим - к месту стыковки конькового бруса и крайних рядовых стропил.
После этого к ним крепят короткие стропильные ноги (нарожники).
Тот, кто хочет сделать вальмовую крышу своими руками, должен помнить, что главное внимание здесь уделяется качеству сборки узлов. Очень ответственно нужно подойти к установке конькового бруса, стыковке диагональных стропил с коньком и с нарожниками.
На больших крышах стандартной длины бруса (6 метров) не хватает для изготовления цельного диагонального стропила. Поэтому его собирают из двух частей, надежно фиксируя их между собой.
Свесы вальмовой кровли делают, набивая на стропильные ноги обрезки бруса или толстой доски (кобылки), выходящие за периметр стен на 50-100 см.
Закончив монтаж стропильной системы, к ней прибивают обрешетку и настилают кровельный материал.
Мауэрлат – это специальный пояс, укладываемый по периметру верхнего торца внешней несущей стены строения и предназначенный для крепления стропильных ног. Древесина считается традиционным материалом для изготовления этого элемента стропильной системы, но если устанавливается металлический каркас под кровлю, то в качестве мауэрлата может укладываться и металлический прокат - двутавр, швеллер или профили.
Мауэрлат для своими руками установить относительно несложно – для этого существуют несколько различных технологий. Но при этом следует помнить, что чем надежнее он будет закреплен на стене, тем длительнее станет срок эксплуатации всей конструкции стропильной системы.
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».
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.
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 – 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.
Мауэрлат может быть изготовлен из деревянного бруса, доски, бревна, а также из металлических профилей - швеллера, трубы, двутавровой балки.
Однако, учитывая то, что мауэрлат должен прочно укладываться по торцу стены, распределяя нагрузку, скрывающие или изгибающие напряжения в нем невелики, а с нагрузкой на сжатие древесина справляется неплохо. Поэтому сложных расчётов сечения мауэрлат в большинстве случаев не требует, и обычно используются брусья со сторонами, кратными 50, начиная от 100×100.
В таблице ниже приведены размеры сечений пиломатериалов, наиболее часто использующихся при возведении конструкций крыш в индивидуальном строительстве.
Таблица размеров деревянных элементов стропильной системы:
| Элементы стропильной системы | Сечение пиломатериала, мм |
|---|---|
| Мауэрлат | Брус 100×100, 100×150, 150×150, а иногда и более. |
| Стропильные ноги | Доска или брус 60×150, 80×150, 100×200 – по результатам расчетов |
| Прогоны | Брус 100×100, 100×150, 100×200. |
| Затяжки (ригели) | Доска 50×100, 50×150. |
| Стойки | Брус 100×100, 150×150. |
| Подкосы, кобылки, доска карнизного короба | Доска 50×100. |
| Ветровые торцевые и подшивные доски | Доска 20×100, 25×150. |
Брус для мауэрлата необходимо выбирать тщательно, обращая внимание на его ровность и целостность. Поведенный, деформированный пиломатериал приобретать не стоит даже в целях экономии, так как его сложнее будет установить на ровные поверхности стены, не создавая в нем внутренних напряжений. На древесине не должно быть глубоких и широких трещин и сучков.
Сучки опасны не только тем, что отличаются от всей древесины своей плотностью и выделением из них смолы, как думают многие, но еще и тем, что значительно ослабляют брус. Кроме того, если на сучок попадает крепление стропила, то в него сложнее будет вкрутить крепежный элемент или забить скобу, и к тому же они будут плохо держаться в такой структуре древесины.
При использовании такого варианта нагрузка от стропил распределяется не только на древесину, но и на трубу, уложенную поверх бруса через деревянные вкладыши и притянутую к мауэрлату хомутами. При выборе труб для усиления мауэрлата необходимо придерживаться некоторых критериев их выбора:
— так как трубы будут пропущены в сквозные отверстия в нижней части стропил, они не должны иметь слишком большого диаметра – достаточно 40÷50 мм.
— необходимо брать только новую трубу, причем перед установкой ее обязательно нужно покрыть антикоррозийной краской.
Отверстия в стропилах для прохождения трубы необходимо делать, отступив от их нижнего обреза примерно 100÷120 мм.
В деревянном мауэрлате делаются вырезы, в дно которых будет упираться торцевая сторона стропильной ноги. Иногда на доске мауэрлата отверстия для установки стропил формируются с помощью закрепления на определенном расстоянии друг от друга отрезков бруса высотой в 80÷100 мм. Ширина между устанавливаемыми отрезками брусков должна превышать толщину стропилины, примерно на 8÷10 мм, чтобы она свободно входила в подготовленный зазор.
Благодаря тому, что стропила не будут жестко закреплены на мауэрлате, а установлены на скользящие крепления, система получит возможность небольших смещений при усадке строения.
На данной схеме представлен вариант с использованием комбинированного варианта мауэрлата, состоящего из деревянного и трубы, выходящей за пределы несущих стен по их длине. Эта конструктивная особенность позволяет сразу же сделать основу для защитного козырька на фронтонной части крыши.
Выбрав материал для изготовления основы под стропила, нужно определиться, будет ли заливаться по верхней части стены армирующий пояс. Этот элемент конструкции является укрепляющим и предусматривается, как правило, на блочных, кирпичных или засыпных стенах, давая крыше надежную основу. Если же стены – монолитные, или кладка кирпича выполнена в несколько рядов в толщину, то от армирующего пояса отказываются с целью упрощения работ, экономии средств и облегчения всей конструкции дома.
Таким образом, существует два типа обустройства основы под мауэрлат - с заливкой армирующего пояса и без него.
Чтобы обеспечить качественную вентиляцию чердачного пространства и избежать загнивания деревянных элементов конструкции, специалистами рекомендовано закреплять мауэрлат на 300÷500 мм выше балок чердачного перекрытия.
Крепление мауэрлата к стенам может быть произведено различными способами, в зависимости от имеющейся основы:
Угловые узлы рамы скрепляются металлическими пластинами или скобами. Рама может дополнительно фиксироваться скобами и к стене. Одна сторона этого элемента вбивается в мауэрлат, а вторая в стену. В представленной схеме крепления мауэрлата такой вариант фиксации показан с левой стороны.
Соединение в полдерева можно производить на шпильку, вмурованную в стену заранее, или же анкерными креплениями вбиваемыми в сквозные отверстия совмещенных частей бруса.
Такой вид фиксации мауэрлата на стены возможен без армирующего пояса.
Этот способ монтажа применяется для легких засыпных стен или для возведенных из пенобетонных и газосиликатных блоков. В подобной конструкции основная нагрузка от стропильной системы выпадает на армирующий пояс, а равномерно ее распределяет по всему периметру.
Рассмотрим оба случая – с армирующим поясом и без него, более подробно
Существует четыре варианта установки мауэрлата на кирпичную стену без армирующего пояса Самый простой и поэтому распространенный, когда брус закрепляется сверху стены на гидроизоляционный материал:
— На всю толщину поверхности стены, когда стены имеют толщину в один кирпич.
— На уровне внутренней поверхности стены, в которую ниже верхнего торца вмурована деревянная пробка глубиной ¼ кирпича. В этом случае скоба вбивается в мауэрлат и пробку.
— На уровне внутренней поверхности стены, на верхней грани которой перед мауэрлатом с внешней его стороны закрепляется деревянный брус-пробка меньшего размера в сечении, обработанный битумным праймером.
— На уровне внутренней поверхности стены, поверх заранее зафиксированной на ней доски-пробки, имеющую высоту кирпича.
Монтаж деревянного мауэрлата на стену продумывается заранее, с учетом подготовительного этапа, который осуществляется еще при проведении кладки стен:
Затем сверху производится кладка еще одного кирпичного ряда, перекрывающего вспомогательный деревянный элемент.
Далее, по внутреннему краю стены настилается гидроизоляционный материал, сверху которого укладывается брус мауэрлата. На остальную поверхность ширины стены, рядом с мауэрлатом, производится кладка еще одного ряда кирпича – это защитит деревянную деталь от внешней влаги. С этой горизонтальной стороны брус также должен быть отделен от кирпича слоем гидроизоляции
После того как раствор в кладке полностью отвердеет, в мауэрлат и вспомогательный брус-пробку вбивается скоба, фиксирующая деревянную основу на стене.
крепление для стропил
Кладка производится со сдвигом кирпичей наружу на 30÷50 мм, при этом формируется ступенчатый уступ. Благодаря тому, что внешний кирпичный ряд поднимается выше уровня закрепления мауэрлата, обеспечивается дополнительная теплоизоляция конструкции, чего не наблюдается в простейшем варианте закрепления, когда деревянный брус попросту устанавливается на гидроизолированный верхний торец стены.
Стоит заострить внимание на гидроизоляции. Этот материал укладывается так, чтобы он отделял необработанную древесину от кирпича или другого материала кладки. Для гидроизоляции может быть использован не только рубероид, но и линокром, технониколь или гидроизол.
Мауэрлат может быть окончательно зафиксирован на стене различными способами – скобами, проволокой, резьбовыми шпильками или анкерными болтами. Как это делается – будет рассмотрено ниже.
Если планируется закрепление мауэрлата на проволочную скрутку, то его укладывают по внутреннему краю стены, а по наружному производится кирпичная кладка.
Для работы потребуется стальная проволока — «катанка», имеющая диаметр 5÷6 мм. Ее укладывают на этапе возведения стены за 4÷5 рядов кладки до верха, обычно складывая вдвое. Свободной длины концов проволоки с двух сторон стены должно быть оставлено столько, чтобы ее хватило для скрутки на внутреннем ребре установленного мауэрлата.
Сама скрутка осуществляется с помощью монтировки или лома.
Другой вариант закрепления мауэрлата скруткой – концы вмурованной заранее проволоки пропускаются через просверленные в брусе сквозные отверстия.
В этом случае проволоку с двух сторон поднимают до края стены, затем ее сгибают и пропускают через сквозные отверстия мауэрлата снизу, а затем скручивают так, чтобы брус плотно был прижат к верхней поверхности стены. Крепление с помощью скрутки производится с шагом, равным шагу установки стропил – соединительные узлы оказываются между соседними стропильными ногами.
Как уже говорилось выше, в некоторых случаях в кирпичную кладку вмуровываются деревянные пробки, которые имеют ширину и высоту, равную размеру кирпича. Иногда практикуют пробку из бруса, идущую вдоль всей стены параллельно мауэрлату.
Пробки обязательно должны быть самым тщательным образом обработаны (пропитаны) битумным праймером, во избежание впитывания древесиной атмосферной влаги. Вкладка деревянных пробок была уже описана выше, и остается только рассмотреть крепление к ним мауэрлата с помощью скоб.
Для того чтобы скоба аккуратно вошла в древесину, не расколов ее надвое, рекомендовано по разметкам высверлить отверстия, равные по диаметру концам скобы. Затем скоба устанавливается в намеченные отверстия и забивается в них молотком.
Еще один вариант крепления мауэрлата – это установка его на металлические резьбовые шпильки или на пруты арматуры, вмурованные в кладку. Этот способ закрепления используется в том случае, если на стены строения будет приходиться высокая нагрузка. Шпильки обычно располагают между стропил на расстоянии равном шагу установки стропильных ног. Это расстояние иногда может быть увеличено, но в любом случае оно не должно превышать 1500 мм.
Закрепление выполняется в следующем порядке:
Этот вид крепления подходит для мауэрлата, на который будет приходиться как небольшая, так и высокая нагрузка. Главное отличие анкерного крепления бруса к стене в том, что оно не требует никаких предварительных закладных элементов.
Анкерное крепление состоит из двух элементов – самого распорного анкера, устанавливаемого в просверленное для него в стене и брусе отверстие, и винта, который вставлен в него, и на котором сверху накручена гайка. При закручивании гайки винт поступательно перемещается вверх, вместе с конической головкой, которая раздвигает «лепестки» и обеспечивает надежную фиксацию крепежного элемента.
Монтажные работы по установке мауэрлата этим способом производятся в следующем порядке:
Армирующий пояс под стропильную систему никогда не будет лишним, даже в том случае, если стены строения достаточно прочные, так как крепление на него мауэрлата максимально надежным и прочным. Для некоторых построек армирующий пояс просто необходим, например, это касается засыпных или выстроенных из газобетонных блоков стен. Газобетон достаточно хрупок и очень плохо самостоятельно держит крепежные элементы.
Армирующий пояс под установку мауэрлата вполне можно сделать без помощников. Конечно, если работу будет проводить один человек, она пойдет намного медленнее, но главное в этом случае - это возможность сэкономить.
Армирующий пояс представляет собой ленту из бетона, внутри которой проходит металлический каркас из арматуры. Ширина пояса должна соответствовать ширине стены, высота его составляет 200÷250 мм, и он проходит по всему периметру строения. Очень важно предусмотреть то, что количество крепежных элементов должно быть равно количеству стропильных ног. Поэтому, рассчитав в конструкции крыши, вычисляется шаг месторасположения крепежных закладных деталей.
Для того чтобы пояс был прочным и не крошился, для приготовления раствора берут цемент М400÷500, а готовый бетон из него заливается в опалубку за один заход.
Раствор для заливки армирующего пояса изготавливается из цемента, щебня и песка, в пропорциях 1:3:3. Иногда в смесь добавляются пластификаторы, которые позволяют залитому раствору просыхать равномерно, сокращают количество использования воды при его замешивании.
Вкратце процесс заливки бетонного пояса показан в размещенной ниже таблице:
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
 | Первым шагом для заливки армирующего пояса устанавливается опалубка. Она может быть изготовлена из разных материалов. Чаще всего для монтажа этой коробки используются доски, а для их скрепления – бруски. Это самый доступный по цене материал, который после застывания пояса может быть снят и использован вторично. Вполне можно использовать пиломатериалы третьего сорта. Для того чтобы залитый раствор не просачивался в зазоры между досок и в стыки между ними и стеной, необходимо изнутри на деревянных стенках закрепить плотный полиэтилен, который может быть снят после застывания бетона. |
 | Другой вариант опалубки состоит из двух слоев - это фанера, имеющая толщину не менее 10 мм, закрепляемая к стене с наружной стороны, и утеплительный материал, устанавливаемый изнутри конструкции и прижимаемый к бортам из фанеры. |
 | Желательно установить утеплитель на гидроизоляционный герметик, а также склеить с помощью его угловые стыки материала, а затем дождаться его просыхания. Тогда залитый в опалубку раствор, полностью останется внутри опалубки. |
 | Еще один вариант – это несъемная опалубка из пенополистирола. Она представляет собой пустотелые блоки, которые собираются в единую конструкцию, и их также желательно закрепить на стене с помощью водостойкого герметика. Такая конструкция одновременно является опалубкой и термоизоляционным слоем, который снизит воздействие мощного моста холода через бетонный пояс, будет сохранять тепло в чердачном помещении. Однако, использовать пенопластовые блоки или внутренний слой термоизоляции на опалубке есть смысл в том случае, если кровельная система сама по себе будет полностью утепленной. Из какого бы материала ни возводилась опалубка, верхний ее край должен быть тщательно выверен по горизонтали с помощью уровня. |
 | Следующим шагом собирается армирующая конструкция. Вдоль внутренних стенок опалубки, по верхнему и нижнему краю, с отступом от верха и низа по 15÷20 мм, устанавливается арматура. |
 | Арматура увязывается более тонкой проволокой, и форма каркаса должна в целом повторять форму внутреннего пространства опалубки. |
 | Между собой отдельные части арматуры скрепляются проволочной скруткой. |
 | Для того чтобы между внутренними стенками и арматурной системой образовался необходимый просвет, и в тоже время конструкция была зафиксирована в одном положении, на пруты арматуры устанавливаются специальные фиксаторы. |
 | Фиксатор «звездочка» чаще всего применяется для создания зазора между стеной опалубки и арматурой, который должен быть обязательно заполнен слоем бетонного раствора. Фиксаторы производятся под разными номерами, которые определяют толщину слоя бетона, который разделит арматуру и, в данном случае, утеплитель, а в других вариантах – внешний край заливаемой стены или опалубки. То есть арматурная конструкция - полностью спрятана внутри бетона и будет там в полной безопасности от коррозии. Расстояние может составлять от 15 до 75 мм. Устанавливаются фиксаторы с шагом в 500÷750 мм. |
 | Закончив армирование опалубки, на расстоянии, равном шагу между стропилами, устанавливают шпильки, так как в этом варианте их вмуровывают в армирующий здание пояс. В нижней части шпилька должна иметь Г-образную форму. На этот загиб она устанавливается на дно опалубки, в средней части арматурной конструкции, и жестко фиксируется проволочными скрутками в двух местах - на горизонтальной нижней и верхней перемычке. Шпильки должны стоять строго вертикально и на одной линии, и подниматься над будущим поясом на толщину мауэрлата, плюс 50÷80 мм. |
 | Следующим шагом опалубку заполняют бетонным раствором, поверхность которого выравнивают по стенам коробки. Выравнивание поверхности армированного пояса производится с помощью правила или же ровной доски. |
После того как армирующий пояс застынет (на этот процесс следует отвести не менее 15–18 дней, а то и больше в зависимости от его толщины), можно переходить к монтажу мауэрлата. Этот процесс уже ничем не будет отличаться от аналогичной операции, когда шпильки вмуровывались в кирпичную кладку.
Кроме упомянутого выше, существуют и другие способы закрепления шпилек в бетон армированного пояса для установки мауэрлата.
скобы для бревен
А. Опалубка устанавливается по по тому же принципу – из досок, фанеры или пенопластовых несъемных блоков. Кроме этого, стенки опалубки могут быть даже выполнены из обычного или же газобетонного кирпича.
Если таким образом шпильки будут устанавливаться в опалубку, выложенную из кирпича или газобетона, то деревянные накладки с отверстием для шпильки можно просто установить, даже не закрепляя их к стенкам.
Бетонный раствор в опалубке должен застывать и набирать прочность также не менее 15 дней. Проводить распалубку разрешается только после того, как бетон наберет не менее 70÷75% марочной прочности.
Б. Мауэрлат может быть закреплен анкерами к армирующему поясу таким же образом, как и к стенам, выстроенным из других материалов.
В. Если решено фиксировать деревянный брус с помощью проволоки, то ее прикручивают к арматуре, предусмотрительно установленной внутри опалубки и выступающей с обеих сторон пояса.
Гидроизоляция на торцевую часть стены или на бетонный пояс настилается для сохранения бруса мауэрлата от проникновения в древесину капиллярной от строительных конструкций и, соответственно, предупреждения процессов разложения. Гидроизоляцию рекомендовано укладывать на всю ширину стены, а для лучшего прилегания материала к стеновому материалу, его закрепляют на битумную мастику, которая сама по себе является хорошим гидроизолятором.
В гидроизоляционном материале прорезаются отверстия в том случае, если он монтируется сверху вмурованных шпилек. Материал обязательно растягивается, так как на нем не должно быть складок или зазоров между ним и бетонным поясом.
С мастикой нужно работать аккуратно, чтобы не испортить внешнюю сторону стен, особенно если она не будет покрываться отделочным материалом.
Как уже говорилось выше, предназначение мауэрлата состоит в равномерном распределении нагрузки от стропильной системы по всей поверхности стены. И от того, как он будет выполнять свою функцию, будет зависеть, как поведет себя вся конструкция крыши при воздействии на нее дополнительных нагрузок в виде ветра или снежных наносов.
Существует два способа закрепления стропил к мауэрлату - жесткий и скользящий, и какой из них выбрать – в первую очередь зависит от того, какая выбрана для монтажа крыши - наслонная или висячая.
Жесткое крепление предполагает полное исключение смещений любых деталей системы. Оно чаще всего применяется для двускатной наслонной системы стропил, которая имеет дополнительную опору в виде капитальной перегородки внутри строения.
Для монтажа жесткой конструкции используется несколько видов крепления:
— Опорный брус и металлические уголки.
— Врубка стропильной ноги в мауэрлат и дополнительное крепление уголками. Вырез в стропиле не должен быть больше, чем ⅓ его ширины.
— Фиксация стропильной ноги с помощью затяжек и металлического уголка.
— Врубка с помощью выреза в мауэрлате и скоб, вбиваемых в стропила и мауэрлат.
— Дополнительно, упертый в мауэрлат заруб на стропиле достаточно часто закрепляют гвоздями, вбитыми под углом.
Здесь необходимо отметить, что, если дом возводится из бревна или бруса, роль мауэрлата чаще всего выполняет верхнее бревно, на которое и закрепляются стропильные ноги.
Скользящее крепление чаще всего применяется в двускатной висячей системе, где стропила опираются только на внешние несущие стены и не имеют дополнительной промежуточной поддержки. Скользящие элементы, закрепляемые на стропила и мауэрлат, дают возможность конструкции смещаться при усадке дома или же при возрастании действия на нее внешних нагрузок.
Особенно такая конструкция важна для деревянных срубов, так как после постройки неизбежна усадка, доходящая порой до 15%, причем, проходит она, как правило, неравномерно.
Деформационные процессы элементов стропильной системы могут сказаться и в период ее эксплуатации. Так, в дождливое время древесина может разбухнуть от влаги, так как достаточно гигроскопична, а в зимние морозы и в сильную жару – усохнуть.
крепление для стропил
Кроме скользящих креплений стропильных ног на мауэрлат, шарнир из подвижных пластин может быть установлен и в качестве конькового соединения. Этот вид скрепления элементов также помогает конструкции крыши оставаться целой при изменении ее геометрии в периоды усадки или других колебаний.
Чтобы крыша была надежной в любых ситуациях, перед началом монтажа необходимо составить ее чертеж и просчитать все параметры. Если процесс возведения производится впервые, то лучшим вариантом будет все же обратиться за помощью к специалистам, так как прочность этой конструкции зависит от многих нюансов, которые новичку по неопытности просто неизвестны.
В завершение публикации – еще один интересный видеосюжет – домашний мастер делится опытом установки мауэрлата на монолитную стену.
