Назначение и особенности устройства мауэрлата при строительстве односкатной крыши

Технология строительства односкатной крыши

Односкатная кровля – наиболее простой тип крыши. Она подходит как для хозяйственных построек, так и для жилых домов.

Одними из преимуществ односкатной кровли являются небольшое количество расходуемого стройматериала и минимум требуемых для этого знаний и опыта.

При выборе угла монтажа односкатной крыши необходимо учитывать особенности климатической зоны и тип кровельного материала.

При рулонном материале угол может составлять 5 градусов, в случае фальцевой крыши угол должен быть 18–35 градусов, металлочерепица требует величины угла в 25 градусов, а профнастил – от 8 градусов.

В качестве основного строительного материала используют древесину. Из нее делаются балки, стропила, детали обрешетки, контробрешетки. Кровельным материалом могут быть металлочерепица, шифер, ондулин и т. д.

Создание проекта крыши лучше доверить специалисту.

Из каких материалов его можно сделать?

Этот кровельный элемент делают из деревянного бруса, двутавровой балки, швеллера или металла.

Вариант #1 — прочный брус

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!

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!

Вариант #2 — скрепленные доски

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.

Вариант #3 — стальные трубы

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:

Небольшое сечение. Трубы проходят сквозь отверстия в стропилах. Исключительная прочность. На них – вся крыша! Качественная сталь

Важно, чтобы такой опорный элемент не деформировался со временем. 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

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.

Кровельное покрытие

Выбор типа кровли происходит на основании экономических и индивидуальных (эстетических) соображений, а также зависит от угла ската крыши. Например, для мягких кровель не гарантируется устойчивость при уклонах свыше 45°.

На сегодняшний день на рынке строительных материалов наиболее распространенными являются:

• керамическая черепица;
• металлическая черепица;
• профнастил;
• битумный шифер (ондулин);
• фальцевые листы;
• рулонная битумная кровля.

Методы монтажа различаются в зависимости от выбранного материала, однако практически во всех случаях укладка кровли происходит от карниза к коньку, чтобы обеспечить достаточный нахлест и защиту от затекания осадков. Также используемый крепеж обязательно должен быть сделан из оцинкованных или нержавеющих материалов и оснащен эластичной уплотняющей шайбой.

Важность параметров уклона скатов

Расчет

Ключевой параметр при определении объема необходимых для создания основания кровли бруса, досок или же металлического профиля – это протяженность стен сооружения, над которым возводится крыша. На практике пользуются обычной формулой, по которой находят периметр: Р = 2* (а + b). В данном случае «а» и «b» представляют собой длины стен.

Длина стандартных пиломатериалов составляет 6 м. Получается, что, к примеру, для сооружения с размерами 6х4 м потребуется 4 мауэрлатных бруса. В то же время при необходимости можно стыковать отдельные элементы

В таких случаях важно правильно и в соответствующем месте установить замок

Помимо всего уже изложенного, необходимо акцентировать внимание на следующих вычислениях

• Определение объема необходимых материалов по простой формулы: V = S*L, где «V», «S» и «L» соответствуют искомой величине, пощади и длине.
• Определение плотности. Здесь ключевой момент заключается в процентном содержании влаги. Чем выше будет этот показатель, тем плотнее и, соответственно, увесистее окажется материал.
• Расчет веса, который можно найти с учетом объема материала и его плотности. Формула при этом используется хорошо всем знакомая, а именно: m = V*r, где «m» – масса бруса или досок для мауэрлата, «V» – их объем и «r», соответственно, плотность материалов.

Выбирая материалы для основания крыши, следует акцентировать внимание на сечении бруса или же досок, в зависимости от выбранного вида конструктивного элемента будущей кровли. Определяя требуемые объемы, стоит учесть, что чаще всего для описываемых целей используют брус, изготовленный из лиственных пород дерева сечением 150х100 мм

Если речь идет о хвойных породах, то, как правило, размеры увеличиваются до 150х150 мм.

В некоторых случаях, учитывая конструктивные особенности, вес кровли, а также наличие дополнительных элементов, устанавливают и более массивный брус. Однако выбирая материал того или иного размера и рассчитывая его расход, следует помнить, что основа, то есть, мауэрлат располагается минимум в 6 см от наружной стороны стены строения.

Что такое мауэрлат и зачем он нужен в стропильной системе

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

Мауэрлат – это опорный брус по всему периметру здания. В бревенчатых и брусовых конструкциях мауэрлатом может быть крайний верхний венец сруба или отдельно закрепленный брус (бревно) меньшего сечения. В постройках из природного или искусственного камня опорный брус укладывается поверх кладки или монолитной стены и крепится к ней. В зависимости от выбранного для крыши в целом материала мауэрлат может быть деревянным или металлическим. В обоих случаях брус обязательно защищают от действия влаги – конденсата – с помощью гидроизоляционных материалов. На иллюстрации ниже мауэрлат показан коричневым цветом. Этот конструктивный элемент может быть сплошным (по всей линии стены) или состоять из отдельных кусков бруса, подкладываемых под стропильные ноги.

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

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

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

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

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

Монтаж

Установка мауэрлата считается обязательной для строений, несущие конструкции которых возводятся из мелкоразмерных деталей: кирпича, бетонных и газобетонных блоков, природного и искусственного (керамического) камня. Монтаж ведут непосредственно на стену или на армопояс.

Установка на армопояс

Армированный сейсмопояс или армопояс – ленточная монолитная бетонная конструкция, которая укладывается по всей верхней части стеновых несущих конструкций здания для придания монолитности. Чаще всего используется на стенах из бетонных или газобетонных блоков, на кирпичной кладке заливается крайне редко.

При организации армопояса крепеж для монтажа мауэрлата закладывают на этапе укладки арматуры. В качестве крепежных элементов используют анкеры диаметром 12-14 мм, длина которых должна быть на 30-40 мм больше, чем суммарная высота армопояса и мауэрлата.

Точки крепежа закладывают на расстоянии, равном шагу между стропилами, обязательно смещают расположение точек на половину этого шага.

Работы ведут в следующем порядке:

1. Монтируют опалубку и укладывают армирующий каркас.

2. К его деталям привязывают или приваривают анкеры.

3. Выполняют заливку и трамбовку бетонной смеси. При этом контролируют отклонение анкеров от вертикали отвесом или уровнем.

4. На 7-8 день снимают опалубку. Монтаж мауэрлата рекомендуется начинать не ранее 28 дней после заливки, после набора бетоном марочной прочности.

5. Укладывают гидроизоляционный слой.

6. Размечают на брусе/профиле точки крепления, высверливают сквозные отверстия диаметром на 1-2 мм больше диаметра анкеров.

7. Монтируют мауэрлат, крепят его гайками с широкой шайбой.

Использование гидроизоляционного слоя между бетонным армопоясом и деревянным или металлическим мауэрлатом обязательно! В противном случае из-за разницы в теплопроводности материалов в зоне контакта неизбежно образование конденсата и, соответственно, коррозия металла или гниение древесины мауэрлата.

Укладка на кирпичную стену

Для монтажа мауэрлата на кирпичную стену используют несколько способов.

Установка на анкеры

Этот способ практически не отличается от монтажа на армированный бетонный пояс. Анкеры вмуровываются в кирпичную кладку на уровне 3-4 ряда от верхнего края стены.

Используют, как правило, Г-образные шпильки, их короткий конец обязательно закладывают под кирпич. Во время укладки рядов контролируют отклонение шпильки от вертикали.

Укладку мауэрлата проводят после высыхания кладочного раствора. Для этого высверливают сквозные отверстия чуть больше диаметра шпилек, усаживают брус или профиль и притягивают гайками с широкой шайбой. Между стеной и мауэрлатом обязательно прокладывают слой гидроизоляционного материала.

Крепление проволокой

Вместо анкеров для монтажа мауэрлата можно использовать стальную проволоку. Ее, как и анкеры, закладывают под третий-четвертый ряд кирпича от верхнего среза стены так, чтобы концы проволоки оставались и с наружной, и с внутренней стороны. Длина их должна быть больше суммарной высоты кирпичной кладки (3-4 кирпича) и мауэрлата.

После полного высыхания кладочного раствора укладывают мауэрлат, обвязывают его проволокой, скручивают концы и плотно утягивают. Гидроизоляционный слой между стеной и брусом также обязателен.

Нередко используют альтернативный способ крепления поволокой. В стену горизонтально закладывают шпильки на уровне 4-6 рядов кирпича от уровня монтажа мауэрлата. После высыхания раствора на шпильку накручивают проволоку (3-4 кольца) и зажимают ее гайкой с шайбой. Свободным концом притягивают к стене мауэрлат.

В этом случае зачастую обвязывают проволокой не сам брус, а стропильные ноги после крепления к нему.

Установка с деревянными пробками

Для крепления мауэрлата из деревянного бруса используют также деревянные пробки.

Их закладывают в:

Притягивают брус к пробкам гвоздями или, чаще, скобами. Обязательное условие – для пробок выбирается высококачественная сухая древесина с пропитками, предотвращающими гниение и поражение плесенью.

Аналогичным образом крепят мауэрлат на стенах из бревна или бруса. Кстати, монтировать его на таких несущих конструкциях не обязательно – его функции может выполнять верхний ряд. Необходимо только обеспечить его монолитность.

Оптимальные размеры стропильной системы

При их изготовлении применяется второсортный лес. Подходит как брус, так и бревна, обтесанные с обеих сторон. Данные можно заложить в любую понравившуюся программу для проведения конкретных расчетов.

Усредненные значения для средней полосы следующие:

• Для возведения каркаса более чем в четыре с половиной метра – бревна сто восемьдесят на двести миллиметров. Брус сто на сто пятьдесят;
• Размер сто двадцать на сто восемьдесят оптимальный для пролета менее четырех с половиной метров. Брус сто на сто.

Значения мауэрлата соответствуют сто восемьдесят на двести. Для подкосов идет брус восемьдесят на восемьдесят.

Для больших пролетов – брус сто восемьдесят на сто восемьдесят.

Общие сведения

Чтобы лучше ориентироваться в данной теме, нужно знать, что такое стропила, какими они бывают, к чему крепятся, в каких случаях выбирают тот или иной вид стропильной системы.

Стропилами называют несущие конструкции скатных крыш, которые принимают на себя всю нагрузку от кровли и снегового покрова на ней, передавая её на стены здания. В частном домостроении они чаще всего изготавливаются из бруса или досок большого сечения, поставленных на ребро. Гораздо реже используют металлические конструкции в виде сборных элементов или готовых ферм. Из чего и как делать стропила, решается исходя из расчётной нагрузки на них и предпочтений заказчика.

Металлическая стропильная система Источник dawaihati.com

Конструктивно стропила подразделяются на висячие и наслонные:

Висячие стропила устанавливают на небольшие дома, гаражи и прочие хозпостройки, у которых пролёт между стенами составляет не более 5-6 метров. Верхними концами они соединяются друг с другом без дополнительной опоры, а нижние, опирающиеся на стены, стягивают горизонтальными элементами – затяжками. Затяжки уменьшают распирающие нагрузки от стропил на стены, принимая их на себя.

Дополнительная затяжка увеличивает пролёт до 8 метров, а упирающиеся в затяжку подкосы – до 10 метров Источник obustroeno.com

Наслонные стропила устанавливают на здания с большими пролётами свыше 10-12 метров со средней несущей стеной или опорными колоннами. Верхними концами они опираются на коньковый прогон, который в свою очередь поддерживается стойками, упирающимися в лежень – горизонтальная балка, лежащая на колоннах или внутренней стене. Если решается задача, как установить стропила на односкатную крышу, то также выбирается наслонная конструкция, так как в ней роль конькового прогона исполняет более высокая стена.

В этом случае затяжка не нужна вследствие отсутствия растягивающих нагрузок Источник remoskop.ru

Подготовительный этап

Для начала требуется определиться с размером крыши и углом её наклона. Для этого требуется учесть: количество выпадаемых осадков, снеговую и ветровую нагрузку вашего региона, а так же тип кровельного материала, который будет использоваться.

На заметку! Чем угол наклона крыши будет меньше, тем лучше конструкция будет выдерживать эти нагрузки. Однако слишком маленький угол наклона не позволит в полном объёме использовать мансардное помещение, поэтому необходимо найти золотую середину.

Перед тем как приступить к строительству крыши необходимо ознакомиться с тем, что такое стропильная система и из чего она состоит. В соответствии с проектом плана дома, разрабатывается будущая конструкция и форма крыши.

Двухскатная крыша состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), расположенные под углом друг к другу, соединённые в районе конька. В торцах крыши образуются треугольные фронтоны.

Особенности конструкции крыши с одним скатом

В составе конструкции есть одна плоскость ската, которая формируется самостоятельной системой стропил. Крайние части стропильных ног сооружаются на надёжных опорах, поэтому их относят к категории наслонных. Система стропил состоит из отдельных элементов, которые опираются концами на противоположные стенки постройки.

Стропильная система односкатной крыши обычно имеет несколько вертикальных опор

В качестве опорных деталей можно использовать 1 или 2 ряда столбов. Обязательным условием монтажа стропильных ног является наличие опоры под коньковым концом стропила.

Детали следует монтировать по отдельности. Они устанавливаются на разные по высоте стены, с которыми скрепляются через мауэрлат. Последний отличается от обыкновенной деревянной рамы. Конструкция состоит из двух брусьев, которые укладываются параллельно на стенки из камней, последний венец сруба или на обвязку каркасного строения.

Вышележащую часть мауэрлата принято называть брусом конька. Однако конструкция не будет создавать коньковый перелом, она используется в качестве опоры. Опоры для крыши подобного типа можно выполнить:

1. Из кирпича, бетона или деревянных реек.
2. С помощью ряда подпорок, которые предназначаются для дальнейшей отделки.

Разновидности односкатных кровель

Конструкция односкатной кровли является простой, однако возводиться она может по-разному.

1. Крыша может быть утеплённой или холодной.
2. Под кровлей можно устроить чердачное помещение. В чистом виде чердаки встречаются довольно редко, так как противопожарные нормы не допускают делать чердак высотой менее 1,6 м. Для односкатной крыши чердачное помещение целесообразно делать лишь в случае, если между конструкцией кровли и верхним перекрытием устраивается жилая мансарда или небольшое помещение для бытовых целей.
3. Односкатные кровли в большинстве случаев делаются пологими. В основном встречаются конструкции с уклоном 5–15°. Хотя бывают и более крутые крыши с наклоном до 60°. Всё зависит от ветровой и снеговой нагрузки в регионе строительства.

Односкатную крышу можно соорудить:

• над отдельно размещённой бытовой или жилой постройкой;
• над пристроенной к главному зданию террасой, баней, входной группой, гаражом и т. д.

Отвод осадков со ската будет происходить автоматически. Достигается это благодаря разнице в высоте стен, которые используются в качестве опор. Соответственно, не понадобится устраивать внутренний сток. К низкой стороне довольно часто фиксируют жёлоб водостока, который отлично справляется с задачей отведения воды в летнее время. В зимний период на пологом скате иногда собирается снег

В этом случае крышу можно почистить, соблюдая необходимые меры предосторожности

Водосточные системы на односкатных кровлях

Односкатная кровля обязательно должна быть с уклоном. Водосток для такой постройки может быть:

• организованным;
• неорганизованным.

Организованный водосток предполагает наличие желобов и труб, отводящих осадки в специально выделенные места

Водосточную систему в таких домах делают наружной, устраивать внутреннюю нет надобности. Сливные желоба следует устанавливать со стороны низкой стенки «в крест» по направлению к стоку.

Жёлоб надо монтировать со стороны низкой стенки перпендикулярно направлению стока

Сточные воды следует выводить в систему дренажа.

Наклон постройки можно обеспечить:

• отличающимися по высоте перегородками или рядами подпорок;
• зафиксированными к стенке главной постройки опорными деталями, которые располагаются выше уровня противоположной стенки;
• половинчатой фермой, которая устанавливается на стены или опоры одинаковой высоты.

Материалы для покрытия кровель с одним скатом

Покрывать односкатное строение можно одним из следующих материалов:

• жесть для кровли;
• рулонные материалы;
• шифер;
• профнастил;
• металлочерепица.

Если требуется сделать красивую постройку под общий стиль остальных строений, можно применить пластик, плитку из сланца или черепицу.

Монтаж искусственной кровли выполняется лишь в случае значения угла наклона, допускаемого изготовителями материала. Скатные конструкции с маленьким уклоном нельзя покрывать соломой и другими подобными материалами, так как они могут быстро сгнить.

Устройство стропильной системы двухскатной крыши своими руками

Сечение и крепеж мауэрлата в ГОСТ не определены

Чтобы определиться с параметрами или проверить, достаточно ли выбранного сечения для ваших целей, можно обратиться к стандартам, определяющим размеры пиломатериалов из разных пород дерева для сфер народного хозяйствования. Однако, допуски для мауэрлата в ГОСТ не определены, использовать можно любые, исходя из опыта строительства.

Иными словами выбор сечения, древесины и крепления осуществляется из практических соображений, месторасположения дома, а также другого сырья, например, доски для обрешетки. Если в вашем регионе относительно низкая ветровая нагрузка, где нет требований к прочности на разрыв можно полагаться на естественную жесткость и крепить раму без замка. Именно так выполняют работы многие строительные бригады.

Гидроизоляция под мауэрлат

Если предполагается довольно тяжелая мансардная конструкция, обшитая доской с утеплением, крепить надежно поможет укладка арматурного пояса под 5 рядами кирпича и фиксация бруса рельсовыми анкерными болтами. Рекомендуется для больших домов твердая древесина высшего сорта типа 200*200. Такая конструкция используется в регионах, где частые порывистые ветры, применима в горных и северных районах.

Утепление крыши

Обойдемся без контробрешетки

Теплоизоляция мансарды будет выполняться в два этапа. На первом все пространство между стропилами заполняется минераловатным утеплителем. Часто застройщик предлагает изнутри набить контробрешетку, чтобы сделать этот слой толще, но в случае с основательно утепленной мансардой это не имеет смысла. Суть в том, что подкровельная изоляция не учитывается в схеме утепления, она установлена лишь для исключения границ со слишком высокой разницей температур, где обычно и образуется конденсированная влага.

Слой подкровельной изоляции выполняется толщиной 100–150 мм со смещением внутрь. Обычно толщина стропил составляет 200–250 мм, поэтому оставшегося пространства с лихвой хватит для вентиляции. Толщина вентиляционного слоя должна соблюдаться непременно, даже в ущерб теплоизоляции.

На практике это реализовать несложно: по углам между стропилами и обрешеткой кровли прибиваются дистанционные рейки, толщина которых равна вентиляционному зазору. На этих рейках монтируется ограничивающая плоскость, используйте для этого пластиковую садовую сетку, дранку или растяжки из тонкой проволоки. Утеплитель не нужно крепить основательно, гораздо важнее дистанцировать его от гидроизоляции под кровельным покрытием.

Стропильная система

Как надежно зафиксировать мауэрлат – проверенные способы крепления стропил

При сооружении опорной конструкции для крепления кровли важно обеспечить надежность крепления брусьев. Анкерный болт является распространенным крепежом

Анкерный болт является распространенным крепежом

Используются следующие методы крепления стропил:

стальными уголками. Металлические элементы Г-образного сечения крепятся с противоположных плоскостей стропильных балок с помощью саморезов, обеспечивая надежное крепление с несущей рамой;вязальной проволокой. После выполнения отжига проволока становится более мягкой и легко поддается деформации.

При диаметре вязальной проволоки 0,5-0,6 мм обеспечивается надежность соединений элементов стропильной фермы;выгнутыми скобами. Использование крепежных элементов П-образной формы позволяет надежно закрепить стропильные балки к опорному брусу. Скобы забиваются молотком и охватывают поверхность бруса;металлическими пластинами.

Стальной крепеж применяется при сборке стропильной конструкции, изготовленной из металлических профилей. Крепление осуществляется резьбовыми шпильками или саморезами по металлу;металлическими кронштейнами. Применяются самостоятельно изготовленные кронштейны или покупные изделия.

При толщине кронштейна не менее 2 мм обеспечивается надежность анкерного и саморезного крепления;монтажной лентой. Это проверенный метод крепления, обеспечивающий необходимую жесткость фиксации. Данный способ не вызывает ослабления несущей конструкции в точках фиксации.

Выбор метода крепления осуществляется индивидуально. При этом необходимо учитывать конструктивные особенности здания, а также материалы, из которых изготовлены стены и стропильная ферма.

Для крепления мауэрлата к коробке строения используются следующие технологические приемы:

• крепление отожженной проволокой;монтаж с помощью резьбовых шпилек;фиксация с использованием химических анкеров.

Некоторые мастера предпочитают осуществлять крепление мауэрлата к армопоясу с помощью шпилек

Выбирая оптимальный способ крепления, следует учитывать ряд факторов:

• габаритные размеры коробки здания;конструкцию кровельной фермы;массу стропильной конструкции;материал стропильных балок.