Топовая баня
Назад

Стропильная система без мауэрлата

Опубликовано: 26.03.2020
0
0

Обустройство армированного пояса

На торчащие из арматуры пруты после застывания бетона надевают брус. Даже на самой короткой стене в армопоясе для крепления мауэрлата должно быть минимум четыре 12-миллиметровых прута. При выборе шпилек или проволоки, пояс также нужно делать с арматурой.

Толщина бетона при обустройстве армопояса не может составлять менее 5 сантиметров. Как только смесь залита, необходимо следить за тем, чтобы в ней не образовались воздушные полости, которые можно увидеть по появившимся пузырькам.

Этот процесс нарушает однородность и прочностные показатели армопояса, а ведь на нем нужно уложить мауэрлат, по факту являющийся фундаментом крыши. Воздушные пузырьки исчезнут, если проткнуть еще не застывший бетон арматурным прутком. Через 10 – 12 дней опалубку убирают после того, как смесь застынет и станет прочной.

Далее нужно сделать гидроизоляцию. В качестве изоляционного материала на готовый армопояс укладывают рубероид.

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.

Стропильная система без мауэрлата

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.

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.

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.

мурлаты крепления крыши

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.

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.

Рисунок 6

Высота бруска, который мы наложили на вынос для разметки нижнего запила, равна глубине верхнего запила. Мы её сделали 5 см.

Рисунок 7

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.

Рисунок 9

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.

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.

Мауэрлат для крыши: что это такое и как сделать

К основным элементам стропильной системы кровли вальмового типа можно отнести:

  • мауэрлат/балки перекрытия (опора для стропильных ног);
  • коньковый прогон (элемент, который вместе с накосными стропилами определяет конфигурацию крыши);
  • рядовые боковые стропила (соединяют конек и несущие стены);
  • диагональные (угловые, накосные) стропила (направлены от углов стен к коньку);
  • центральное стропило вальма;
  • нарожники (укороченные стропильные ноги, соединяющие накосные стропила с мауэрлатом);
  • подкосы и стойки (применяются в качестве дополнительных опор);
  • ригели (обеспечивают жесткую связь стропильных ног между собой попарно);
  • шпренгель (выполняет функцию дополнительной опоры диагонального стропила).

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.

Вальмовая крыша с висячими стропилами

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Стропильная система без мауэрлата

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

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.

https://www.youtube.com/watch?v=p0_55k3VHpI

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».

Суммируя информацию, получаем, что в сооружении стропильного каркаса для вальмовой крыши будут задействованы:

  • Рядовые стропильные ноги, опирающиеся нижней частью на мауэрлат или на балки перекрытия. В соответствии с типом опоры они могут быть висячими или наслонными.
  • Диагональные стропилины, соединяющие углы крыши и края конькового прогона. Отметим, что используют их не только в обустройстве выпуклых углов вальмовых крыш, но и в сооружении вогнутых углов ендов.
  • Нарожники, формирующие плоскости вальм и примыкающих к накосным стропилам частей больших скатов.
Предлагаем ознакомиться  Крепление для изоляции стен

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:

  • Позволяет без риска увеличить нагрузку за счет удвоенного сечения несущего элемента.
  • Предоставляет возможность получить диагональный элемент конструкции любой длины без ослабленных наращиванием участков.
  • Устраняет необходимость в целенаправленной покупке бруса для накосных стропил.

Из-за своей длины диагональные стропилины нуждаются в дополнительных опорах, количество которых зависит от длины стропильной ноги.

Опоры для диагональных стропилин

Мауэрлат

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:

  • Стойка, устанавливаемая вертикально прямо на перекрытие. Между ней и перекрытием прокладывается кусок гидроизоляции, если стойке предстоит упираться в железобетонную плиту.
  • Подкос. Устанавливается, как и положено подкосным стропилинам, под углом, размеру которого позволено варьировать в пределах от 45º до 53º. Особого значения величина наклона не играет. Важно, чтобы сам подкос поддерживал стропилину на наиболее нагруженном участке. Нижнюю пятку подкоса упирают в лежень.
  • Шпренгель. Представляет собой Т-образную короткую балку из бруса, перевернутую низом вверх. Используется в устройстве больших пролетов, нуждающихся в двух и более усиливающих опорах. Устанавливается шпренгель так, чтобы его основание было перпендикулярно накосной стропилине. Располагают его в нижней части большого пролета ближе к углу крыши. Вместо шпренгеля может быть использована обычная короткая стойка.

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:

  • В стропильных конструкциях с одним прогоном вдоль центральной оси крыши диагональные стропильные ноги опирают непосредственно на консоли прогона.
  • В стропильных системах с двумя прогонами и дощатыми стропильными ногами диагональные стропилины опирают на шпренгель, который в свою очередь опирается на оба прогона.
  • В стропильных каркасах с двумя прогонами и стропилинами из бруса кроме шпренгеля применяется прибоина – дощатый коротыш, сшивающий рядовые стропильные ноги в зоне конька. Толщина усиливающего коротыша от 5 и более см.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=9k3rj-x2YuM

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.

Стропильная система без мауэрлата

Монтаж нарожников может производиться:

  • Посредством врубки. В накосах выбирают гнезда так, чтобы полуноги смежных скатов не располагались друг против друга. Рекомендовано, чтобы между врубками расстояние было минимум 20см. Поэтому в шаге установки нарожникам позволено смещаться, чтобы не вырубать гнезда в одной точке.
  • Путем установки черепных брусков, служащих опорами для полуног. Бруски 50×50мм наращиваются вдоль нижних граней с обеих сторон диагональной стропилины. Их наличие позволяет отказаться от врубок, ощутимо ослабляющих несущий элемент.

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.

Этап 1: Моделирование и проектирование

Стропильная система без мауэрлата

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:

  • Измеряем ширину/высоту/длину строения. Согласно данным вычерчиваем профиль и анфас строения на листе бумаги в масштабе, например 1:50. Это значит, что все размеры необходимо будет поделить на 50. Т.е. стена домика с размерами 5×2,5м на самодельном чертеже будет изображена в виде прямоугольника со сторонами 10×5см. Если мелковато выходит, масштаб можно выбрать покрупней — 1:40, 1:25 и т.д. Готовый эскиз желательно продублировать пару раз в запас.
  • Выбираем оптимальную высоту крыши и угол ее крутизны. Для этого на одном из дублей эскиза рисуем несколько вариантов абриса крыши. Определяем наиболее удачный и измеряем транспортиром угол наклона будущих скатов.
  • Отмечаем на дубле эскиза точки установки наслонных стропилин, это шаг. Обе стенки нам необходимо разделить на равные отрезки. Необязательно, чтобы шаг установки под вальмовым и пятиугольным скатом был одинаковым. В примере расстояние между стропильными ногами на обеих стенках строения равно 20 дюймам, это 50,8 см. По факту шаг установки может варьировать от 0,4 до 2,1м. Однако отметим, что слишком часто установленные стропила увеличат в разы расход материала, а слишком редко заставят усиливать конструкцию дополнительной контробрешеткой.
  • Определимся с длиной конька. Нарисуем его на дубликате шаблона, учитывая, что коньковый брус должен связывать цельное количество пар стропилин. Отложим от обоих краев длинных стен равные расстояния.
  • Все результаты переносим на основной лист и подсчитываем, сколько понадобится материала. Длину стропилин считаем по внешним сторонам с учетом длины карнизных свесов по 40-50см. Расход фанеры рассчитываем по количеству цельных панелей, приходящихся на каждую плоскость четырехскатной крыши.

Порядок крепления мауэрлата для двускатной крыши

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стропильная система без мауэрлата

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

После того, как принято решение, какой должен быть мауэрлат, начинают его изготовление. Также нужно определиться с необходимостью обустройства армированного пояса. Делают его на стенах, прочность которых вызывает сомнения, чтобы у будущей крыши была надежная опора.

Существует 2 варианта укладки мауэрлата:

  • без армопояса;
  • монтаж на армированный пояс.

Стропильная система без мауэрлата

Чтобы установить мауэрлат на каркасные или выложенные из бруса стены применяют шурупы, саморезы или гвозди. Для обеспечения дополнительной прочности задействуют перфорированные соединительные детали.

Если дом имеет большую площадь, а крыша будет иметь размер около 250 «квадратов», тогда для крепления мауэрлата пользуются шпильками – металлическими штырями с резьбой. Их устанавливают каждые 2 метра и по краям элемента.

В первую очередь для армопояса заливают бетонную стяжку по периметру стен, а потом последовательно вмуровывают штыри так, чтобы высота каждого из них была больше толщины мауэрлата минимум на3 сантиметра. Только после этого можно накрепко зафиксировать мауэрлат при помощи гаек с шайбами.

Кроме них, удобны в применении металлические скобы, отличающиеся прочностью. Не следует забывать о возможности применения анкеров и скрученной проволоки, которые превосходно функционируют на растяжение.

Самым простым способом крепления строители считают использование проволоки-катанки:

  1. За несколько рядов до самой верхней из кладок между кирпичными рядами выкладывают куски проволоки так, чтобы их длины было достаточно для обвязки мауэрлата после того, как стены закончат возводить.
  2. Оставшиеся концы после завершения монтажа связывающего элемента прячут между кирпичами в толще стены.

Крепление можно осуществить иначе:

  1. В армопояс вмуровывают штыри арматуры – они должны располагаться ниже высоты мауэрлата.
  2. К ним приваривают 4 – 5 сантиметровые шпильки или длинные болты со срезанными головками.

Существует еще один метод, который заключается в том, что шпильки или штыри во время кладки стен вмуровывают в них. Но данный вариант подходит только для небольших кровель.

Существует определенный порядок, как правильно класть мауэрлат. При строительстве двускатной крыши его монтируют на готовый каркас здания параллельно коньку вдоль всего периметра стен. При установке главной задачей для домашнего мастера является проверка горизонтальности при помощи уровня.

Когда обнаружена даже малейшая неровность, ее нужно устранить: выступающие участки срезают, а те, что ниже положенного уровня, следует приподнять, используя подкладки.

Потом приступают к подготовке бруса, который станет мауэрлатом. Дерево обрабатывают дезинфицирующим составом, антипиреном и хорошо просушивают. Брус прикладывают к месту фиксации и делают отметки, где будут просверлены отверстия. Отдельные участки мауэрлата соединяют в общую конструкцию прямым замком и дополнительно скрепляют гвоздями. По углам брус скрепляют косым прирубом или при помощи прямого замка.

После укладки мауэрлата начинают сооружать «скамью», для этого:

  1. Измеряют расстояние между противолежащими частями мауэрлата.
  2. Полученную величину делят пополам и отмечают середину пролета.
  3. Отметки соединяют так, чтобы образовалась ось «скамьи».

Ориентируясь на нее, приступают к строительству нижнего прогона. Удобнее будет полностью сделать «скамью» с нижним прогоном в горизонтальном положении, а потом поднять и закрепить вертикально согласно оси перекрытия.

Ранее в статье уже пояснялось, что такое мауэрлат кровли и зачем он нужен. Поскольку он распределяет нагрузки на кровлю, надо уделить внимание процессу крепления стропил к нему. От него зависит целостность крыши, которую при некачественном монтаже может со временем повести, она начнет проседать или оказывать на одну из стен повышенную нагрузку.

Сложные крыши

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

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

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

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

Особенности монтажа мауэрлата

Для этого есть несколько причин:

  • Аэродинамика вальмовой крыши лучше, чем у двускатной. Поэтому она стойко сопротивляется сильным ветрам.
  • Треугольные скаты делают кровлю жесткой и надежной.
  • Вальмовая конструкция дает возможность установить по периметру здания широкие карнизные свесы, защищающие фасад здания от дождя.
  • Эстетика внешнего вида у такой крыши лучше, чем двускатной.

Процесс расчета вальмовой крыши можно разбить на три этапа:

  • Выбор угла наклона скатов в зависимости от вида кровельного материала.
  • Определение длин конструктивных элементов крыши, исходя из чертежей поперечного разреза здания и плана перекрываемого этажа.
  • Подбор поперечного сечения и шага стропил по их длине с учетом сорта используемой древесины и нормативной снеговой нагрузки региона строительства.

Угол наклона скатов зависит от материала кровли. Поэтому делая схему стропильной конструкции, нужно учитывать рекомендуемое нормами его минимальное значение (в градусах):

  • для шифера — 22;
  • мягкой черепицы — 11;
  • металлочерепицы — 14;
  • профнастила — 12;

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.

Стропильная система без мауэрлата

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.

Предлагаем ознакомиться  Как крепить стропила к мауэрлату двухскатной крыши

Тем не менее, новичкам мы не советуем начинать первый опыт с кровли жилого дома. Лучше попробовать свои силы, построив вальмовую крышу на беседке или на небольшой бане.

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).

Стропильная система без мауэрлата

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).

Стропильная система без мауэрлата

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.

Двускатная крыша наиболее популярный вид кровли. Установка мауэрлата на нее – процесс дорогостоящий и трудоемкий. Но его монтаж обеспечит долговечность и стойкость кровельной конструкции.

S – сечение бруса;

L – длина или периметр;

V – объем;

M – масса;

R – плотность дерева.

В большинстве случаев подходят следующие параметры мауэрлата:

  • ширина минимум 10 сантиметров;
  • отступ бруса от края стены – минимум 5 сантиметров;
  • оптимальное сечение брусьев 10×10 или 15×15 сантиметров;
  • расстояние между брусьями должно быть равномерным на всем протяжении конструкции.
Расположение наслонных стропил для двухскатных крыш

Расположение наслонных стропил для двухскатных крыш

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.

Стропильная система двускатной крыши

Стропильная система двускатной крыши

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.

В идеале мауэрлатная балка должна состоять из цельного бруса, но поскольку размеры дома не всегда позволяют это сделать, в некоторых случаях мауэрлат можно нарастить

В идеале мауэрлатная балка должна состоять из цельного бруса, но поскольку размеры дома не всегда позволяют это сделать, в некоторых случаях мауэрлат можно нарастить

Расчет мауэрлата

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.

Как рассчитать мауэрлат

Как рассчитать мауэрлат

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.

Заключение

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

Материалы для изготовления мауэрлата

Данный кровельный элемент создают из:

  • деревянного бруса;
  • двутавровой балки;
  • металлических изделий или швеллера.

Выбор материала зависит от веса возводимой кровли:

  1. Брус может иметь сечение размером 10х10, 10х15, 15х15, 8х18 или 20х20 сантиметров. Его подкладывают под стропильные ноги вдоль периметра крыши и таким образом равномерно распределяют нагрузку на каждую точку стен дома. При выборе древесного материала для мауэрлата обращают внимание, чтобы длина сучков на нем не превышала 2/3 толщины бруса. Эти места на древесине будут плохо отвечать на растяжение и в результате появятся трещины.
  2. Скрепленные доски, из которых делают мурлаты – крепления крыши, задействуют при строительстве легких каркасных домов, когда на их кровлю не будут оказываться большие нагрузки. Чтобы сэкономить, специалисты рекомендуют вместо цельного бруса, отличающегося большим весом, использовать доски, соединенные между собой.
  3. Иногда вместо бруса для изготовления мауэрлата для двускатной крыши задействуют балки из стальной трубной продукции. В таком случае деревянная часть мауэрлата за периметр постройки не выходит. К его концам прикрепляют трубки, которые становятся главной опорой кровельной конструкции. Трубы должны соответствовать определенным требованиям: сечение небольшого размера; высокая прочность и качественный стальной сплав.

В последнем случае отверстия в стропилах создают строго по оси, их диаметр должен быть на 10 сантиметров меньше, чем высота стропильной ноги. Если этого не получается, тогда следует дополнительно прикрепить стальные элементы. Основное преимущество такой конструкции в том, что деревянная часть мауэрлата находится под защитой крыши.

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

Деревянный брус

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

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

Стальной профиль

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

Размеры сечения мауэрлата СНИП

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

Есть несколько требований к сечению:

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

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

Подготовка к созданию армированного пояса

Его толщину рассчитывают с учетом проектируемых нагрузок, воздействующих на крышу здания. Они бывают постоянными (вес стропильной конструкции и кровельного пирога) и временными (ветер и снег). Ширина армированного пояса в любом случае не может быть меньше, чем этот параметр у стен.

Чтобы получился прочный пояс, нужно задействовать цемент марки М400 и выше. Заливать его следует за один заход. Для приготовления смеси берут цемент, предварительно промытый песок и щебень в пропорции 1:3:3. В качестве добавок используют пластификаторы, чтобы понизить содержание воды в растворе и в результате увеличить прочность армопояса.

Важно, чтобы этот элемент был уложен непрерывно по обе стороны внешних стен постройки. Опалубкой для него могут стать строительные блоки, имеющие U-образную форму. Также для завершения внешнего ряда применяют распиленные блоки, имеющие ширину до 10 сантиметров. Можно построить опалубку из плит ОСП и даже использовать стандартные деревянные доски.

Жесткий вариант фиксации стропил к мауэрлату

Обычно при обустройстве крыш монтируют деревянные стропила, так как они самые доступные по стоимости и просты в обработке. Но у древесины имеется существенный недостаток – она впитывает влагу и набухает. Правда, после высыхания обретает свои прежние размеры.

Важно правильно выполнить установку стропил на мауэрлат двухскатной крыши и закрепить их так, чтобы при повышенной влажности не образовалась так называемая распорная сила, которая приведет к существенному снижению долговечности конструкции.

Задача такой технологии – исключить малейшую возможность смещения стропил. Поэтому седло выреза упирают жестко в мауэрлат и закрепляют гвоздями, вбивая их под угол. Важно, чтобы эти вырезы имели одинаковую форму и не превышали третью часть ширины стропил.

Иногда под стропила подшивают метровый брус, одновременно служащий упором, а для фиксации используют металлический уголок.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector