Мауэрлат

Мауэрлат — что это: назначение, размеры, расчет

Некоторые слова из лексикона строителей вызывают недоумение у простого обывателя, например, мауэрлат. Что это известно далеко не каждому. Если говорить вкратце, то именно подобная конструкция служит опорой для всей стропильной системы крыши дома. То есть, можно сказать, что мауэрлат для крыши это тот фундамент, на котором все ее элементы объединяются в цельную конструкцию. Более того, он обеспечивает «ровность крыши», то есть отсутствие даже малейшего уклона в какую-либо сторону. Ведь на самом деле идеально подогнать все стены по высоте в процессе строительства практически невозможно.

Мауэрлат: что это такое, для чего нужен

В классическом варианте мауэрлат (фото ниже) это просушенный брус либо бревно, закрепленный сверху на наружные стены или армопояс по периметру дома.

При работе с металлическими фермами используют швеллер или двутавр. Мауэрлат брусового дома есть не что иное, как последний венец, который особенно тщательно зафиксирован на предыдущих.

Зная, что такое мауэрлат кровли, проще разобраться зачем нужен подобный «пояс».

Он необходим:

  • во-первых, чтобы по возможности равномернее распределять сосредоточенную нагрузку, оказываемую стропильными ногами на площадь верхней обвязки стен. Как уже было отмечено, это своеобразный фундамент стропиловки крыши;
  • во-вторых, он служит для привязки крыши. Это особенно актуально для регионов с сильными ветрами.

Некоторые мастера рассматривают возможность возведения крыши без мауэрлата, особенно если она небольшого размера. Стропила в этом случае они фиксируют сразу к балкам перекрытия. Но насколько это оправдано,

  • ведь матица обеспечивает дополнительную жесткость несущей конструкции;
  • хотя скат и уменьшает распирающее усилие и парусность кровли, однако, вероятность того, что ее унесет сильным ветром, тем не менее, существует.

Какие размеры оптимальные

Как правило, мауэрлат устанавливают из бруса, а не из бревна, поскольку работать с ним намного проще. Во-первых, монтаж облегчает прямоугольный профиль заготовки, во-вторых, брус можно поместить на срезах стен значительно удобнее и устойчивее.

Учитывая, насколько важную роль для крышной конструкции играет мауэрлат, размеры бруса (сечение, толщина) должны быть подобраны с особой тщательностью. Они зависят от определенных параметров:

  • площадь и периметр дома;
  • тип крыши;
  • кровельный материал;
  • материал, используемый в несущей конструкции;
  • климатические условия;
  • наличие мансарды и другие.

Однако, основным показателем, который лежит в основе расчета, является тип крыши.

  • Сечение подбирается, исходя из формы несущей конструкции и ее веса. Как правило, его размеры соответствуют классическим: 100 на 100 или 150, 150 на 150 или 200.

Если в силу каких-то причин перепад высот стен оказался значительным, то выровнять его можно не толстым слоем стяжки, а взяв брус другого сечения.

  • для расчета массы и объема бруса используют следующие формулы:

Расчет для двускатной крыши

Классическая двухскатная кровельная конструкция считается одной из самых простых. Стропильную систему в данном случае устраивают на подстропильных балках, уложенных с поперек мурлата небольшой подрезкой. В результате образуется треугольник, который, будучи самой жесткой геометрической фигурой, прекрасно противостоит нагрузкам.

Для матицы двухскатной крыши используют заготовки из бруса с сечением 10 на 10 см либо 15 на 15 см. Обязательным условием надежности конструкции является гидроизоляция под мауэрлат, причем последний должен проходить поверх изоляции на расстоянии по крайней мере в 0,4 м от верхней грани перекрытия. В качестве опор для прогонов выступают стойки. Их врубают в лежни с шагом в 300–500 см.

Подкос и стропильная нога должны быть почти взаимно перпендикулярны. В случаях, когда длина стропильной ноги достаточно велика, появляется необходимость в установке дополнительных подкосов, упирающихся на лежни.

Таким образом, очевидно, что при выполнении расчетов даже простейшей конструкции принимается во внимание множество факторов, от которых зависит выбор параметров материала для крепления.

В любом случае в основу расчета параметров мурлата заложена способность опорного бруса выполнять свое главное предназначение – обеспечивать устойчивость и надежность скатной конструкции для двухскатной крыши.

На практике было проверено, что определенные значения основных параметров подходят в большинстве случаев:

Независимо от размеров его устанавливают, отступив от внешней грани стены как минимум на 5 см.

Устройство мауэрлата

Установка мауэрлата отличается по технологии закрепления к стенам:

  • кладка из кирпичей. Конструкцию фиксируют к деревянным брускам, вмурованным в стену на 2–3 ряда ниже ее верхнего края. Для закрепления используют скобы.
  • ячеистых блоков. В этом случае под крышей потребуется прежде залить железобетонный армпояс. При этом в заливку закладывают резьбовые шпильки Ø 1,2–1,4 см с минимальным шагом 150 –200 см. В заготовках под шпильки просверливают отверстия и притягивают брусья мурлата к стене, используя гайки и шайбы.
  • при возведении стен из кирпича шпильки можно вмуровывать сразу в кладку.

    Мауэрлат — что это: назначение, размеры, расчет

    Достаточно глубины в три ряда. Расходы можно сократить, если заменить шпильки простой арматурой и приварить гайки.

  • в кладку из кирпичей, сохранив тот же отступ от верха стены в три ряда, вкладывают 3 или 4-миллиметровую стальную проволоку. Ее концы выводят как наружу, так и вовнутрь. Их длины должно хватить на обвязку брусьев мурлата.

Нередко при устройстве мурлата требуется сращивать брусья. Для этого выполняют их зарезку в полдерева и скрепляют либо при помощи болтов, либо используя гвозди.

При строительстве дома без привлечения профессиональных рабочих необходимо самостоятельно изучать все тонкости процесса. Для этого нужно знать, как залить прочный фундамент и возвести стены, знать, как сделать крепление мауэрлата к кирпичной стене и как создать прочную опору для крыши так, чтобы вся кровельная конструкция надежно держалась и не деформировалась.

Крепление мауэрлата – это очень важный этап в строительстве дома, который нельзя пропускать. От него зависит то, как будут держаться все элементы кровли, поэтому любая ошибка может привести к серьезным проблемам и даже к необходимости полностью перестраивать верхнюю часть дома и устанавливать все заново.

Что собой представляет мауэрлат?

Мауэрлат представляет собой часть стропильной системы, чаще всего выполненную из деревянных балок или бруса, которая расположена либо по периметру всех стен здания, либо только на некоторых опорных частях в зависимости от типа крыши.

Что такое мауэрлат в строительстве крыши?

Подобная стропильная система – это особый крепеж для кровли, которая необходима для того, чтобы она крепко держалась на стенах и выдерживала любые нагрузки на нее, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. Подобная стропильная система – это надежное основание, которое поможет выдержать любые сильные порывы ветра или большой вес снежной шапки зимой, что особенно важно для тех, кто ведет строительство в регионах с неблагоприятными погодными условиями.

Чаще всего такая конструкция необходима при возведении домов из кирпичной кладки, газобетона или пенобетона.

Из каких материалов его можно сделать?

В большинстве случаев стропильная основа возводится из деревянного бруса. Это наиболее удобный стройматериал, который позволяет быстро смонтировать кровлю помещения. Как правило, используются балки среднего размера с сечением от 10 на 10 до 20 на 20 сантиметров. Величина бруса зависит от толщины стены и условий, в которых ведется строительство, и которые будут воздействовать в дальнейшем на конструкцию.

Большинство профессиональных строителей выбирают материал размером примерно в треть от ширины основания, на котором он будет установлен. Это считается оптимальной величиной сечения.

Для легких крыш можно создать стропильную основу из соединенных между собой досок. Обычно используется 2-3 скрепленных доски, однако при этом следует помнить, что подобный мауэрлат не сможет выдержать сильных нагрузок, поэтому он подходит только для небольших и невысоких помещений, строящихся в регионах, где нет обильного снежного покрова зимой и сильных порывов ветра.

Для очень жестких условий или слишком больших по площади кровель, как правило, стропила делают из более прочных стальных труб, поэтому мауэрлат для таких конструкций тоже монтируется из металла. Он способен выдержать намного более сильные нагрузки и не подвергнуться деформации под собственным весом.

Как закрепить на стене?

Существует несколько методов крепления стропильных элементов и мауэрлата к стенам здания.

Они отличаются особенностями основания и внешними условиями, в которых будет находиться помещение.

Способ монтажа мауэрлата на кирпичную кладку.

Наиболее популярным является способ крепления стропильных балок на кирпич при помощи проволоки. Для этого за несколько рядов до окончания в кладку монтируется стальная проволока, которой в дальнейшем закрепляется стропильный брус.

Другой метод – с использованием специальных деревянных пробок. Они закладываются в стену примерно за один ряд до ее окончания, то есть, как можно ближе к краю. После завершения кладки стропила можно крепить к ним при помощи небольших металлических скоб.

Третий способ, как сделать крепеж для стропильной системы – это использовать арматурный прут. Он устанавливается в кладке во время ее возведения за несколько уровней до окончания так, чтобы верхний конец возвышался над завершенной стеной не менее, чем на 35 сантиметров. После этого в брусе по всей его длине просверливаются отверстия, через которые он сажается на арматуру и фиксируется при помощи загибания прутьев на 90 градусов.

Способы монтажа мауэрлата на бетонные блоки.

Для устойчивости конструкции установка на пенобетон и газобетон осуществляется при помощи армированного пояса. Заливка такой основы необходима для того, чтобы обеспечить надежное соединение со стропильными балками мауэрлата и всей остальной кровельной системой. Как правило, в процессе заливки армопояса в него устанавливаются специальные металлические шпильки. Они необходимы для того, чтобы в дальнейшем на них можно было укладывать деревянные балки и стропила, в которых заранее нужно просверлить отверстия по всей длине напротив каждой шпильки, на которые их будут садить. Высота верхней части шпильки, выступающей из армопояса, должна быть не менее 15 сантиметров: она должна выступать из установленного на нее бруса не менее, чем на 4-5 сантиметров для того, чтобы на ней можно было без проблем затянуть 2 гайки. Это позволит обеспечить более крепкое и надежное соединение стропильных элементов. Если же шпилька будет меньше, крепление может оказаться не слишком прочным.

Крепление мауэрлата к стене из дерева. Если дом полностью выполнен из бруса, крепеж мауэрлата производится при помощи тех же методов, которые применялись для фиксирования всех остальных элементов.

Крепление стропил

Чтобы крыша со временем не деформировалась и выдержала все нагрузки, необходимо не только установить надежный и прочный мауэрлат, но и грамотно присоединить стропильные балки к нему.

Существует два основных метода соединения:

  • Технология жесткой привязки стропил. Обеспечивают прочное крепление, которое исключает любое дальнейшее смещение конструкции. Подходит для установки крыши на стены из кирпича, пенобетона, газобетона и других материалов, которые не дают усадки после строительства. Для жесткой установки используются разнообразные металлические уголки различных размеров или крепления LK.

    Для чего применяется мауэрлат, как сделать его монтаж на кровле

    Это обеспечивает прочное соединение, защищающее от возможной деформации;

  • Скользящая технология. В помещениях, построенных полностью из деревянного бруса, необходимо учитывать усадку и дальнейшее просаживание основания, которое обязательно произойдет со временем. Поэтому стоит обеспечить скользящее крепление, способное сгладить все изменения. Детали для такого соединения состоят из 2 элементов, которые могут свободно перемещаться относительно друг друга. Они делятся на 2 основных типа: закрытые и съемные. Закрытый тип имеет 2 элемента, которые вставляются один в отверстие другого и прочно соединяются таким образом, в открытом типе фиксация происходит методом загиба одной из деталей над другой.

Грамотное крепление мауэрлата к стене и всей стропильной системы к самому мауэрлату – это гарантия того, что крыша будет прочно и надежно держаться и выдержит все возможные нагрузки, которые возникнут после строительства. Именно поэтому крайне важно обеспечить качественное соединение, которое не подвергнется деформации и не сломается со временем, и использовать только качественные строительные материалы.

Установка мауэрлата

Мауэрлат изготавливают из досок 50×150 или бруса 100×150 (150×150) мм. Его назначение принять нагрузку от веса крыши, равномерно распределить ее и передать на стены. Для вентилирования подкрышного пространства и профилактики загнивания стропил и мауэрлата, а также для осмотра и возможного ремонта, верх мауэрлата устанавливают на стены на высоте не менее 300 мм и не более 500 мм от перекрытия.

Сначала приведем две цитаты. В. Е. Шишкин в своем знаменитом учебнике «Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс», по которому училось не оно поколение строителей, пишет: «Наслонные стропила при правильном их конструировании и устройстве — безраспорная конструкция. Чтобы стропила не вызывали появления распора, Надо опорные плоскости врубок в местах опирания стропильных ног на мауэрлаты и прогоны делать горизонтальными и погашать распор, вызываемый продольными усилиями, которые возникают в стропильных ногах, устройством горизонтальных парных схваток или ригелей». А вот, что говорит Карл Мёлер в главе «Основы строительства с применением деревянных конструкций» в книге «Атлас деревянных конструкций». «Особенно важны условия на опорах, которые в статической системе принимаются за основу. Они должны соответствовать заданным возможностям исполнения. Как правило, встречаются неподвижно шарнирные и скользящие в продольном направлении опоры балок и брусьев, в то время как жесткое защемление деревянных конструкций на опорах из-за сминаемости древесины и гибкости соединений встречается очень редко.

Строим крышу: мауэрлат, стропила и прогон

Работающая на изгиб балка, опертая двумя концами, встречается, например, в виде стропил, прогонов, нижних поясов ферм. При этом одна опора бывает закрепленной, но свободно вращающейся, другая свободно вращающейся и подвижной в направлении оси балки».

Выделим ключевые фразы из этих двух цитат: Наслонные стропила при правильном их конструировании и устройстве — безраспорная конструкция. При этом одна опора бывает закрепленной, но свободно вращающейся, другая свободно вращающейся и подвижной.

А теперь еще одна цитата Филипова Н. А. из практического пособия для проектировщиков «Примеры расчета и проектирования деревянных конструкций». «Наслонные стропила являются распорной конструкцией; опорные реакции в наслонных стропилах направлены под углом, где горизонтальная составляющая (распор) передается на мауэрлат».

Иными словами, если наслонные стропила запроектировать, а затем установить соответствующим образом, то они не будут передавать распора на мауэрлат и стены. И наоборот, их можно запроектировать и установить, так, что на стены будет передаваться распор. Оба варианта имеют свои преимущества и недостатки. В первом варианте (без распора) мауэрлат не требует жесткого закрепления на стене, но вся стропильная система при неравномерной нагрузке становится статически неустойчивой и требуются меры по ее закреплению. Во втором варианте (с передачей распора на стены) получаем стабильную устойчивую систему (до определенных нагрузок, конечно), но требующую дополнительных работ по закреплению мауэрлата.

И еще одно пояснение с цитатой из курса лекций профессора Залесского В. Г: «Стропильные ноги в наслонной системе рассчитывают, как наклонные балки, нагруженные равномерно, причем, принимая за пролет горизонтальное расстояние между опорами, наибольший изгибающий момент выражается той же самой формулой, как и для балки, лежащей горизонтально». Перефразируя слова профессора можно сказать так: наслонное стропило, установленное под углом к горизонту, рассчитывается как обычная горизонтальная балка длиной равной горизонтальной проекции стропилине. В общем, на начальном этапе сбора вертикальных нагрузок и определения схемы узлов опирания стропил не нужно зацикливаться на угол наклона скатов крыши и делать из этого разного рода умозаключения. Следует принимать нагрузки действующими на горизонтальную поверхность, а сами стропилины считать горизонтальными балками (рис. 21).

Таким образом, из всего выше сказанного получается, что мауэрлатная обвязка стены может быть установлена двумя способами: принимающим и отдающим на стены распор и не принимающим распор ввиду его отсутствия.

Условия работы мауэрлата, не принимающего и не передающего распора:

  • если низ стропильных ног делается «ползунами» — по схемам с двумя степенями свободы (рис. 20.2), то верх стропильных ног обязательно выполняется по узловым схемам с одной степенью свободы (рис. 20.1) или жестким защемлением (рис. 20.3);
  • если низ стропил делается по узловым схемам с одной степенью свободы (рис. 20.1), то верх обязательно выполняется с двумя степенями свободы (рис. 20.2).

Иными словами, если низ стропил опираем на мауэрлат сверху без дополнительных упоров, то верхнюю часть стропил упираем друг в друга и надежно закрепляем либо вообще делаем жесткое защемление. Если же низ стропил упираем в мауэрлат запилом или пришивной опорной планкой, то вверху стропила друг в друга не упираем, а кладем горизонтальной врубкой на прогон, рядом друг с другом и конструктивно крепим к коньковому прогону. В обоих вариантах в точках опоры стропильной ноги на прогон и мауэрлат будут только вертикальные реакции опор, а распора не будет. Доказательство найдете в лекциях профессора Залесского В. Г. Обратим особое внимание на то, что если во втором варианте низ стропил упереть в мауэрлат врубкой, а верх стропил положить на прогон рядом друг с другом, но без горизонтальной врубки, как это часто бывает, то стропило покажет в нижней части распор!

При установке мауэрлатов не передающих распор на стены их крепление к стене производится конструктивно. Скобами или гвоздями к деревянным пробкам, предварительно уложенным в стены либо проволочными скрутками (рис. 22). Обязательное условие: мауэрлат укладывается ближе к внутренней стороне стены и защищается снаружи хотя бы невысоким выступом стены. Здесь при принятой безраспорной расчетной схеме хоть и нет распора, все равно желательно подстраховаться от горизонтальной подвижки низа стропил и мауэрлата (за счет сил трения) при возникновении на крыше неравномерных нагрузок. Выступ не позволит сбросить мауэрлат со стены.

Если стропила верхними концами уперты друг в друга, а нижними упираются в мауэрлат посредством врубки зубом или нашивного опорного бруска, то мауэрлат принимает и передает на стены горизонтальный распор. Иными словами если и вверху, и внизу стропильной ноги изготовить узловые соединения с одной степенью свободы (рис. 20.1) или сделать защемленные концы (вообще без степеней свободы, рис. 20.3), то мауэрлат нуждается в закреплении к стене.

Возможны два варианта устройства мауэрлатной обвязки, принимающей распор от стропил (рис. 23):

  • брусья мауэрлата связываются в единую жесткую раму по всему периметру здания. Сращивание брусьев производят косым прирубом с креплением болтами, гвоздевым боем или винтами (саморезами или глухарями), а углы рамы — скобами или пластинами. Таким образом, на стене получается жесткая рама, принимающая распор и работающая на растяжение и изгиб. Крепление такой рамы к стене производится либо скобами к антисептированным деревянным пробкам, предварительно заложенным в стену, либо анкерами. Применяться этот способ может только для небольших в плане зданий;
  • в стене по всему периметру производится заливка железобетонного пояса с выпуском анкеров для крепления мауэрлата. Такой способ рекомендуется для легких стен из газосиликатных, пенобетонных и им подобных блоков. Мауэрлатные брусья, прикрепленные анкерами, распределяют вертикальную нагрузку и передают распор на нижний монолитный железобетонный пояс. Здесь на растяжение и изгиб мауэрлат работает частично, а основное напряжение принимает армированный пояс.

Добавить комментарий

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