Стропильная система является довольно тяжелой конструкцией, которой нужна прочная основа, и мауэрлат – это единственное, что может выдержать подобную нагрузку, однако далеко не все знают, что это такое. Давайте рассмотрим разновидности и функции данного архитектурного элемента.
Что собой представляет мауэрлат и для чего он нужен?
Сколько весит кровля загородного дома? Довольно сложно ответить на этот вопрос, не зная площади скатов и материала покрытия, но одно можно сказать точно – немало. Любые конструкции, имеющие конек, будь то двускатная, вальмовая или многощипцовая крыша, имеют стропильный каркас, ноги которого опираются на стены дома. Причем здесь можно отметить сразу несколько прилагаемых векторов силы, в том числе вертикальное давление от массы конструкции и горизонтальные – давление на точку соединения стропил (конек) создает распирающие силы. В зимние месяцы снег увеличивает нагрузку, что может стать для стен испытанием на прочность.
Чтобы стропильная система не разрушила стены, используется обвязка их верхней кромки брусом большого сечения, который называется мауэрлат. Материалом может послужить как древесина, так и сталь, как правило, выбирают вариант, идентичный тому, из которого сделана стропильная система. Единственное условие при укладке – неразрывность обвязки, либо наличие прочных, надежных соединений в местах стыков. Что же такое мауэрлат в строительстве крыши? Именно он обеспечивает распределение нагрузки от каждой стропильной ноги на большой отрезок стены. Также он нужен для укрепления кровли при ее большой парусности. Необходимость в мауэрлате отсутствует только в бревенчатых срубах или каркасных домах, там эту роль выполняет верхний венец.
Как сделать основание для стропил – главные правила
По большей части основным показателем при подготовке мауэрлата для крыши являются его размеры. В идеале это должна быть непрерывная балка, как уже говорилось ранее, но если стык нескольких частей все же неизбежен, они должны быть одинаковой длины. То есть, когда стена 10 метров, недопустимо укладывать брус 7 метров и крепить к нему отрезок в 300 сантиметров. Нужно соединить в центре 2 части по 5 метров. Иными словами, в сборном мауэрлате каждая его деталь должна быть максимально длинной. Укладывать надо вдоль внутренней кромки стены или в середине, но ни в коем случае не вдоль внешнего края.
Далее внимание нужно уделить сечению балки, которая должна выдерживать очень большой вес стропил и кровельного пирога в течение весьма продолжительного времени. Как правило, достаточно взять деревянный брус, толщина которого соответствует третьей части от толщины кладки несущей стены. Соответственно, металлическая балка может быть несколько тоньше. Оптимальна для мауэрлата из древесины ширина стенки около 15-20 сантиметров. Если меньше, брус может не выдержать тяжесть стропильной системы, а больше – нежелательно, поскольку это будет лишняя нагрузка на несущую стену. Впрочем, в небольших домах допускается использовать балки 10х10 сантиметров.
В крайнем случае для легких построек можно использовать несколько уложенных друг на друга досок, соединенных жестко болтами, причем толщина пиломатериалов не должна быть менее 3 сантиметров, а ширина – 10.
Главное, чтобы балка была абсолютно ровной и, по возможности, без сучков. Тем более не должно быть трещин и рассохшихся участков. Подобные дефекты могут повлиять на надежность крепления к стене мауэрлата, либо стропильных ног к этому брусу, поскольку соединение может совпасть с сучком или полостью. От сырости надо пропитать ее специальными составами, в крайнем случае, обить рубероидом и обмазать смолой либо дегтем. Если нет возможности выбрать качественные пиломатериалы, можно усилить их металлической трубой или уголком, расположив сверху с подложкой из деревянных вкладышей и закрепив хомутами. На такую опору стропила устанавливаются только на скользящих креплениях.
Использование армированного пояса – зачем он нужен?
Далеко не всегда кирпичная кладка способна выдержать нагрузку крыши, особенно, если вы хотите ее утеплить, а значит, сделать толще и тяжелее кровельный пирог. Чтобы под нагрузкой не появились трещины в стене, делают специальное армирование из бетона и металлической сетки. Для этого готовят строительный раствор, который обычно используется для заливки фундамента, обычно: 1 доля цемента к 1,5 частям песка и 3 частям щебня. Развести водой надо до густой, но достаточно текучей консистенции, обычно берут 1 часть воды в дополнение к указанной пропорции.
Далее нужно установить на кромку несущей стены опалубку, высота которой должна быть около 20–25 сантиметров, а ширина – соответствовать толщине кладки. Из узких полос нарезанной сетки заранее делается каркас для закладки внутрь, таким образом, чтобы каждый слой был закреплен на перемычках на расстоянии 2–3 сантиметра от другого. Шаг между перемычками должен составлять не менее 25 сантиметров, чтобы не было провисаний сетки. Также через такие же равные промежутки прямо к каркасу крепятся анкерные болты при помощи вязальной проволоки.
Теперь заливаем в опалубку раствор бетона таким образом, чтобы верхняя часть армирования была погружена не менее чем на 3 сантиметра. Внимательно следим, чтобы при заполнении короба не оставалось пустот, поскольку они в значительной степени ослабят армирующий пояс и могут в дальнейшем привести к возникновению на нем трещин. Очень важно подготовить достаточное количество бетона, чтобы залить сразу всю опалубку, не должно быть никаких отдельных слоев. Если стены из газобетона, можно просто вырубить перемычки у верхнего ряда блоков, чтобы получить достаточно удобный для заливки желоб.
Преимущества армирования несомненны. Во-первых, становится прочнее сама стена, что немаловажно при сейсмической активности и просто в случае неожиданной осадки грунта. Во-вторых, при помощи бетонной обвязки по верхней кромке можно, используя уровень, выровнять стены по горизонту, что положительно отразится на монтаже и дальнейшей эксплуатации стропильной системы. Такое основание для мауэрлата является наиболее надежным, обеспечивающим жесткую привязку к несущим стенам. И, наконец, наиболее равномерно при этом распределяется нагрузка от каждой стропильной ноги на кирпичную кладку.
Самые эффективные способы крепежа обвязки под стропила
Мауэрлат мало поднять на стену и правильно уложить, нужно еще и прочно закрепить, для чего существует несколько распространенных методов. Самый простой – вмонтировать заранее в кладку вязальную проволоку не менее чем на уровне 4 шва сверху, оптимально – сквозь 5 шов, закрепить можно к армирующей сетке, тонкая полоса которой погружается в цементный раствор. Два конца достаточной длины выводят наружу по обе стороны стены или прямо сквозь ряды вверх, их обязательно должно хватить, чтобы скрутить поверх мауэрлата и обрезать лишнее. В самой балке просверливаются отверстия под проволоку, с шагом около 30 сантиметров.
Еще один способ – анкерные болты, но для их использования обязательно нужен армирующий пояс. Собственно, выше мы уже упоминали, что подобные крепежи можно просто укрепить на арматуре или специальной сетке и затем залить бетоном, чтобы вверх торчали концы с резьбой, обязательно достаточной длины. После высыхания раствора прикладывается брус мауэрлата, и делается разметка под сверление отверстий. Очень важно, чтобы места крепежей не совпадали с расположением стропильных ног в конструкции крыши.
И, конечно, весьма популярен такой тип крепежей, как строительные шпильки. Собственно, это согнутые буквой Г металлические прутки, имеющие на конце длинной части резьбу. Бывают разновидности, у которых вместо короткой части просто наварена небольшая стальная пластина, приблизительно 5х5 сантиметров. Этой пластиной или загнутым отрезком шпилька закладывается в шов кладки на глубину нескольких рядов. Длинный конец прутка остается торчать ровно настолько, чтобы после укладки мауэрлата свободными оставались 2–3 сантиметра резьбы. Далее после укладки балки насаживается шайба и закручивается гайка. Шаг между шпильками, как и в случае с вязальной проволокой, должен составлять около 30 сантиметров.
И еще один, наименее надежный способ – просто прибить строительными скобами к специально укрепленным в кладке отрезкам бруса. Собственно, в верхнем слое некоторые кирпичи замещаются по внутренней стороне отрезками бруса, равными целому строительному блоку или его половине (в комбинации с половинкой кирпича). Когда раствор застынет, древесина удерживается бетоном достаточно надежно. Далее выполняется разметка мауэрлата, в нем сверлятся отверстия под скобы, которые затем, после укладки балки, вставляются и несколькими ударами забиваются в деревянные закладки в стене. Однако такие пробки при некоторых обстоятельствах могут сдвинуться в кладке или даже полностью выпасть из нее.
Монтаж мауэрлата на стену – как это сделать?
В первую очередь следует правильно спланировать конструкцию основания для подстропильной балки. Как правило, это кладка из строительных блоков, поэтому она должна возвышаться, по меньшей мере, на 3 ряда над брусом чердачного или мансардного перекрытия. Также можно просто сделать армирующий пояс, как это описано выше, причем прежде, чем укладывать мауэрлат, должно пройти около 15 дней, чтобы бетон набрал прочность.
Допускается и монтаж мауэрлата вровень с запланированной высотой чердачного перекрытия, но тогда кладку завершают, не закончив ее на 3 ряда, после чего кладут только наружный ряд кирпичей. По внутреннему чередуют через равные промежутки строительные камни с деревянными закладками, либо вставляют между блоками шпильки, закрепляя основания в растворе шва. Далее снова выкладывается только внешний ряд, кирпичи ставятся в шахматном порядке по отношению к нижнему. Внутри устанавливается мауэрлат и закрепляется на шпильках гайками, либо прибивается скобами к деревянным закладкам. Завершается монтаж укладкой последнего ряда.
Обязательно нужно позаботиться о гидроизоляции, для чего, независимо от способы укладки балки, на основание под нее, будь то кирпичная кладка или армирующий пояс, стелется специальная прослойка, не проводящая влагу. Дело в том, что, как строительные блоки, так и бетон очень хорошо вбирает в себя влагу, и затем она долго испаряется из толщи строительного материала. Чтобы древесина не контактировала с сыростью, и нужна гидроизоляция. По большей части для этого применяют специальные пленки, кроме того, деревянный брус обязательно нужно несколько раз пропитать грунтующим составом, который закроет все полости между волокнами.
Чтобы даже под изолирующей прослойкой не было щели, она плотно крепится на основании при помощи битумной мастики.
После укладки мауэрлата нужно закрепить на нем кровельную конструкцию. Стропильные ноги могут монтироваться как жестко, так и скользящим крепежом. Первый вариант подходит только в том случае, если коньковая балка в средней части чердачного или мансардного помещения имеет дополнительные стойки опор, либо там расположена перегородка. Закрепить стропила в данном случае можно просто уголками или же с дополнительным вырубанием пазов в основаниях ног, размеры которых не должны быть больше 1 трети длины стропильного опорного торца. Также пазы могут быть сделаны в мауэрлате, тогда жесткая фиксация осуществляется строительными скобами.
Что касается скользящего способа, он обязательно делается для висящей кровельной системы, что исключает возникновение напряжения в стропилах при усадке дома. Такое соединение представляет собой шарнирный крепеж из двух пластин, одна из которых крепится на стропила, а вторая – на мауэрлат. Чаще всего применяется в срубах.
