армопояс под односкатную крышу
Назначение и особенности устройства мауэрлата при строительстве односкатной крыши
Сделать односкатную крышу не сложно даже новичку в строительстве. Стоимость материалов для такой крыши обойдётся дешевле, чем для двускатной, вальмовой и шатровой.
Если правильно рассчитать снеговые и ветровые нагрузки, подобрать качественный материал кровельного покрытия, служить она будет долго.
Важное значение имеет грамотный монтаж мауэрлата, который «привязывает» всю конструкцию крыши к зданию.
Что это такое и для чего нужен?
Опорная балка, которую закладывают по периметру фасадных стен в основании крыши, называют мауэрлатом. В классическом исполнении он выполняется из бруса и поддерживает стропильную систему крыши.
Мауэрлат объединяет и удерживает все составляющие крыши. Закрепляется сразу к стенам, если они выполнены из прочного непористого материала. В противном случае используется армопояс. Назначение:
Для расчёта толщины мауэрлата учитывают климатические условия, сопоставляют с масштабами и весом здания, материалами кровли и стен. Особое внимание этому элементу здания уделяют в регионах, где нередко бушуют ураганные ветры, а зимой увеличена снеговая нагрузка.
Особенности устройства и влияние небольшого наклона
Крыша, которая состоит из одного ската, предполагает увеличенную высоту одной из стен.
Когда строение сделано из бревна или бруса, функцию опорной балки исполняет верхняя обвязка сруба. Стропильная система выглядит как прямоугольный треугольник.
В теории стропила должны прикрепляться к мауэрлату, смонтированному на армопоясе стены. Однако на лёгких строениях с небольшим уклоном и небольшими нагрузками, его можно уложить непосредственно на стенах и закрепить анкерами либо скрутить вмурованной в раствор между кирпичами проволокой (подробно о том, каким должен быть минимальный угол наклона односкатной крыши, читайте тут).
Верхнюю плоскость стен застилают влагозащитным материалом, чтобы обеспечить опорному брусу надёжную преграду от влаги.
Используемые материалы
Чаще конструкция крыши полностью сделана из древесины, скреплённых досок или бруса. На производственных строениях и хозпостройках чаще применяют металлопрофиль.
Для тяжёлых строений доски использовать не рекомендуется. Не выдержит она и кровлю с дополняющими элементами, увеличивающими общую массу крыши, например, утеплителями. Скреплённые доски фиксируют по периметру строения.
Мауэрлат из бруса используют для кирпичных и пеноблочных домов. Перед тем, как укладывать его стены, древесину тщательно со всех сторон обрабатывают антисептиком.
Размер сечения
Минимально допустимые параметры сечения бруса по СНиП II-26-76 должны быть 10 см х 10 см. Это позволит крепко удерживать крышу.
Специалисты рекомендуют подстраховаться и увеличить сечение до 15 см х 15 см либо 10 см х 15 см. Уменьшать эти параметры нельзя, крыша будет ненадёжной и не выдержит снеговых и ветровых нагрузок.
Способы крепления
Опору для крыши необходимо неподвижно и точно зафиксировать анкерными болтами, проволокой, пробками из древесины или оцинкованными шпильками:
Для прочной фиксации их выставляют ровно по линии, сами болты должны стоять исключительно вертикально. Анкера не располагают в местах, где закрепляются стропильные ноги.
В раствор штыри погружают на 0,4-0,5 м. Из стены шпильки должны выступать на 5 см.
Без армопояса
Мауэрлат может стать связующим звеном между стенами и крышей без армопояса, всё зависит от материала стен. На пористые блоки лучше устанавливать армопояс, но даже без него, при соблюдении технологии крепления, можно добиться достаточной жесткости конструкции.
К кирпичной кладке
Кирпичную кладку внешних стен завершают горизонтальной поверхностью либо с уступом.
Первый вариант предусматривает привязку крыши на внутренней стороне, с обязательным утеплением блоков.
Выбор крепежей привязан к масштабам строения, климатическим условиям. Чтобы привязать опорный брус к стенам из кирпича используют:
Поверх кладки выстилают влагоизоляционный слой из гидроизола, линокрома, любого рулонного кровельного материала.
К керамзитоблокам
Хрупкий керамзитный блок не выдерживает жёстких крепежных элементов, которые приводят к расколу блока. В этом случае для крепления мауэрлата к стенам используют химические анкеры. Они бывают двух видов:
Сделаны такие крепежи из особенных химических веществ, которые способны быстро затвердевать, обладают долгим эксплуатационным сроком.
К газосиликату
Для газосиликатных стен подойдут металлические шпильки. Монтаж шпилек выполняют с равным шагом и вертикальным заглублением. Для точности выполнения работ подготавливают шаблон из доски с отверстием для шпильки.
Для крепежей 12 мм понадобятся отверстия Ø14 мм. В брусе просверливают отверстия по размерам диаметров шпильки. Для блоков размером 37,5 см понадобятся шпильки Ø12 мм, длиной 33 см. Концы штырей усиливают шайбами.
К шлакоблоку
Для малых построек из шлакоблока в роли крепежей используют вмурованные шпильки.
Для масштабных строений подойдут анкерные болты. Штыри монтируются с дистанцией 0, 8 м. Они должны выступать от внешней плоскости стены на 0,2 м.
Заблаговременно размечают шаг между анкерами, ввинчивают болты и фиксируют мауэрлат. Обязательно используют гидроизоляционную подложку.
К газобетону
Закрепить мауэрлат на газобетон можно стальной проволокой. Этот способ позволяет минимизировать отрицательную сторону газобетона — его мягкую структуру. Для этого между последним и предпоследним рядами в раствор утапливают отрезки проволоки.
Свисающие концы проволоки должны остаться такой длины, что её хватило для свободной обвязки опорной балки. Мауэрлат укладывают на стены и скручивают. Количество кусков проволоки зависит от периметра стен. Шаг выдерживается в границах 50-60 см.
К пенобетону
Наилучшим способом фиксации мауэрлата на пеноблок является использование проволоки. Между стенкой и брусом прокладывают влагозащитный слой.
В последних рядах стены закладывают металлическую проволоку. Центр закладывают под блоки, концы выводят. Выступающего отрезка должно хватить для того, чтобы свободно продеть проволоку сквозь балку и выполнить скрутку. Крепежей должно быть столько, сколько стропильных ног либо больше.
Справка! Также для газо- и пенобетонных строений мауэрлат к стенам можно крепить спецанкерами для этих материалов.
К армированному поясу
Для панельных строений, для домов, возведённых из пористых материалов (газоблока, пеплоблока), лучше использовать армированный пояс.
Из видео узнаете о том, как правильно крепить мауэрлат к армопоясу:
Толщина ж/б ленты
По толщине армопояс не должен быть шире стены, иначе она не обеспечит надёжность конструкции. Допускается минимум 0,15 м, но лучше делать толщину 0,2 м.
Должна выдерживаться одинаковая степень прочности конструкции по всей протяжённости. Поэтому бетонный пояс делают монолитным, заливая его без перерыва.
Согласно санитарными нормами и правилами армирующий пояс по размеру должен быть на 1⁄3 толщины стен.
Как присоединить брус?
Закрепляют опорную балку шпильками либо анкерными болтами. Делают это следующим образом:
Лишние выступающие места убирают с помощью дисковой пилы.
Монтаж стропил
Когда опорный брус уже надёжно зафиксирован по периметру стен, приступают к монтажу стропильных ног. Необходимо соблюдать следующие правила:
В месте контакта мауэрлата и стропильных ног не допускается использование подкладок, так как со временем от нагрузки они деформируются.
Защита от влаги и холода
Установка мауэрлата включает монтаж влагоизоляции под опорной балкой и утепление изнутри.
Гидроизоляция
Гидроизоляционные работы проводят на этапе укрепления опорной балки. Перед закреплением мауэрлата верхнюю плоскость стены укрывают влагозащитным материалом. Нельзя допустить того, что вода не проступила сквозь щели.
Для защиты используют рулонные материалы типа рубероида либо иные гидроизоляторы. Предпочтение отдаётся долговечным влагозащитным материалам.
Возможно, вам будет интересно узнать о надежных методах гидроизоляции кирпичной стены изнутри и снаружи, а также чем обработать газобетонные блоки снаружи от влаги.
Утепление
Утепляют мауэрлат изнутри в чердачном пространстве (о том, какой бывает утеплитель для наружных и внутренних стен кирпичного дома и как выбрать лучший, читайте тут). Под балку прокладывают пароизоляционную плёнку. Это не даст проникнуть парам из помещения. Хорошо ведут себя в качестве утеплителей:
При выборе утеплительного материала отдают предпочтение таким, которые обеспечивают повышенную влагостойкость, не выделяют токсинов, не горят и легко монтируются.
Заключение
Опорный элемент, который предотвращает парусность крыши и привязывает её к зданию называется мауэрлатом. Может быть выполнен из бруса, оцинкованного металлопрофиля, досок. В процессе монтажа мауэрлата на односкатную крышу его утепляют и гидроизолируют. Рекомендации по обустройству односкатной крыши для дома своими руками вы найдете здесь.
Крепёж производится за счёт армопояса или на стены. В качестве крепежных элементов используются проволока, анкерные болты, шпильки, пробки из древесины. Чтобы односкатная крыша была долговечной и выполняла своё предназначение, мауэрлат необходимо крепить по всем строительным нормам и правилам.
ГЛАВНАЯ
Простая односкатная крыша.
В данной статье я хочу рассказать, как возводится простая односкатная крыша. Почему я назвал её простой? Просто потому, что её стропильная ферма состоит только из стропил. Никаких стоек, подкосов, раскосов и т.п. здесь нет. Такой вид крыши чаще всего используется при строительстве небольших гаражей, иногда бань, различных пристроек к дому, каких-либо хозяйственных построек и т.д.
Вообще, когда читаешь в литературе или интернете про односкатные крыши, обычно видишь такое утверждение – якобы они самые дешёвые, простые в сооружении и надёжные.
По поводу дешевизны и простоты — абсолютно согласен, но вот на счёт надёжности — готов поспорить.
Итак, почему это происходит. Думаю тут всё просто. Часто застройщики не очень серьёзно и обдуманно подходят к сооружению односкатной крыши. В основном совершается одна из трёх ошибок, либо сразу несколько:
— делается недопустимо маленький угол наклона ската;
— в качестве стропил используются доски с неподходящим сечением;
— между стропилами делается слишком большой шаг.
Как избежать этих ошибок, мы и будем сейчас разбираться на примере строительства односкатной крыши над гаражом.
Допустим, мы имеем коробку из пенобетонных блоков с толщиной стен 30 см. Размеры её указаны на рис.1.
Рисунок 1
Начав кладку блоков, мы уже должны определиться с углом наклона ската крыши. Чем здесь необходимо руководствоваться?
Думаю, многие знают, что для каждого кровельного покрытия определён минимальный угол наклона ската, при котором его можно использовать. Эти значения представлены в таблице 1., составленной на основе СНиП II-26-76* («Кровли» — актуализированная версия 2010г.):
Таблица 1.
Уверен, некоторые из Вас, кто уже изучал подобные таблицы в интернете, немного смутятся, увидев такие цифры. Хочу им рассказать о небольшой путанице, которая образовалась на различных строительных сайтах из-за банальной невнимательности их авторов. Часто, составляя подобную табличку, они берут цифры из упомянутого выше СНиП II-26-76*, но не замечают, что в данном документе углы указаны в процентах (%), а не в градусах, как мы привыкли со школы их мерить. Я не буду сейчас объяснять, как перевести проценты в градусы. В сети эта информация есть (есть и формулы, есть и таблички). Нам в принципе это не нужно.
Теперь другое замечание. Каждый производитель любого кровельного покрытия (будь то металлочерепица, либо битумная черепица и т.д.) сам устанавливает для своей продукции минимальный угол наклона кровли. Он указывается в инструкции по монтажу. Например, у разных производителей металлочерепицы, Вы сможете увидеть цифры и в 14°, и в 16°, и др. Зачастую эти цифры выше определённых СНиПом и указанных в Таблице 1.
Но и это ещё не всё. Все цифры, приведённые выше, характеризуют угол наклона кровли, при котором у данного кровельного покрытия не будет происходить перелива воды между соседними элементами при определённых погодных условиях. А условия эти в нашей стране очень и очень разнообразные. Так снеговые нагрузки значительно отличаются в различных климатических зонах. А ветровые вообще могут отличаться и в пределах одного населённого пункта, в зависимости от расположения Вашей постройки относительно других.
Снеговые нагрузки влияют на возможный прогиб стропильной системы, при котором меняется геометрия кровельного покрытия. К тому же при большом количестве снега часто на крыше образуется так называемый «снеговой мешок» (см. рис.2):
Рисунок 2
Сильный ветер также может проталкивать дождевую воду через стыки элементов кровли.
Я в своё время проглядел множество различных источников, но нигде так и не нашёл конкретной зависимости минимального угла наклона кровельного покрытия от климатических условий в данном регионе. Я так понимаю никто её и не выводил. Все пользуются значениями, основанными на предыдущем многолетнем опыте. Могу сказать, что для односкатных крыш, в средней полосе России, обычно не рекомендуется делать угол наклона ската меньше 20°. От этого значения будем отталкиваться и мы.
Итак, пусть на нашем гараже (рис.1) мы решили сделать угол наклона ската равным 20°. Крыть будем профнастилом. Теперь нам нужно решить, какой высоты необходимо выкладывать стены. В данном случае низкую стену делаем высотой 2,4 метра. Значение это выбирается в каждом случае индивидуально, в зависимости от Ваших личных предпочтений и особенностей Вашей постройки. Высоту противоположной стены определяем по простой формуле:
где Нв – высота высокой стены;
Нн – высота низкой стены;
В – ширина постройки (гаража);
α – угол наклона ската.
В нашем случае Нв = 2,4 + 4,8×tg 20° = 4,2 м. (немного округлили в большую сторону).
Теперь можно приступать к кладке стопы гаража. Обратите внимание, что у высокой стены последний ряд не проложен. Почему, станет ясно позднее.
ШАГ 1: Строительство крыши начинаем с установки мауэрлата. В качестве мауэрлата используем брус 100х150 мм (рис.3). Он кладётся заподлицо с внутренними стенами. Обратите внимание, как выложена наклонная стена.
Рисунок 3
Также вместо бруса можно использовать две сшитые между собой гвоздями доски 50х150 мм. О таком примере я писал в статье http://stroyu-dom-sam.ru/mauerlat об установке мауэрлата. Там описывается несколько способов закрепления мауэрлата на стене. Вдобавок к ним, я хочу показать Вам ещё один, который мы иногда используем при возведении крыши на газо- и пенобетонных стенах, когда заказчику не хочется делать армопояс (Рис.4):
Рисунок 4
Здесь применяется усиленный кровельный уголок 90х90. К газобетону его крепим при помощи двух ʺGBʺ дюбелей диаметром 14 мм. Держат они замечательно. Такие уголки ставим на мауэрлат примерно через 80-100 см.
Обратите внимание, что под мауэрлат необходимо положить рубероид, чтобы не было контакта дерева с газобетоном и металлом. На всех последующих рисунках рубероид просто не показан, но наличие его обязательно.
ШАГ 2: Начинаем установку стропил. Для этого в первую очередь нам нужно определиться с их сечением и шагом между ними. В этом нам опять будет помогать программа, описанная в статье ʺСтропильная система. Расчёт стропил и балок перекрытияʺ ( http://stroyu-dom-sam.ru/stropilnaya-sistema/ ).
Хочу ещё раз уточнить. Я не являюсь автором данной программы. Но пользуюсь ей всегда, за неимением ничего другого (более или менее понятного). В прочности крыш, которые мы уже построили, я полностью уверен. Эта уверенность, приходит в процессе строительства, когда сам лазишь по стропилам и когда осматриваешь стропильную систему через несколько лет после постройки дома (такие возможности у меня бывают).
Программа конечно не идеальна и иногда самому приходится делать какие-либо допущения. Поэтому не судите строго. Главное, чтобы все эти допущения работали в сторону увеличения запаса прочности стропил и балок.
Рисунок 5
Шаг стропил мы ввели 0,5 метров. Результат расчёта (во вкладке Строп.1) показан на рисунке 6. Для стропил выбраны доски сечением 50х200 мм. Конечно шаг маловат, но куда деваться. Если взять его равным 0,6 метров, то данное сечение расчёт не проходит. Конечно, можно в качестве стропил взять, например, брус 150х100, тогда и минимальный шаг изменится. Здесь Вы уже можете импровизировать. Я привык работать с досками либо сечением 50х150, либо 50х200 мм.
Рисунок 6
Определив сечение, производим разметку запилов стропил. Берём доску 50х200 мм подходящей длины и ставим её на мауэрлат (см. рис.7). Она должна свисать со стен с запасом (у нас получилось 53 см), чтобы после окончательной подрезки, карнизы получились шириной в пределах 40-50 см.
Рисунок 7
Теперь используя либо угольник, либо рулетку с небольшим уровнем делаем разметку нижнего и верхнего запилов. В данном случае мы делаем ширину запила равной ширине мауэрлата – 150 мм. Глубина запила при этом получится 48 мм (см. рис.8). Такие точные значения мне выдаёт программа, в которой я рисую трёхмерную модель крыши (Google SketchUp). В реальной работе, такой точности до миллиметра конечно не будет, да она там особо и не нужна.
В других статьях, при рассмотрении крыш с большими углами наклона скатов, подобные запилы выполняются исходя не из ширины мауэрлата, а исходя из максимально допустимой глубины запила. Она обычно составляет 1/3 от высоты сечения стропила. Сейчас же у нас 1/3 от 200 мм – это 66 мм. Мы в это значение укладываемся. А делать ширину запила больше ширины мауэрлата смысла абсолютно нет.
Рисунок 8
Итак, мы получили шаблон, по которому делаем все последующие стропила и производим их установку (см. рис.9):
Рисунок 9
Крайние стропила не касаются наклонных стен. На рисунке выше это можно разглядеть. Зазор около 5 см.
Способы крепления стропил к мауэрлату можно посмотреть здесь>>>
ШАГ 3: Изготавливаем и устанавливаем карнизные кобылки (см. рис.10):
Рисунок 10
Изготавливаем мы их из досок того же сечения, что и стропила. На наклонную стену перед установкой кобылок раскатываем рубероид. На рисунке он не показан.
Последовательность здесь такая. Сначала ставим две крайние кобылки и натягиваем между ними шнурку (см. рис.11):
Рисунок 11
Затем с шагом около 0,8-1 м устанавливаем остальные (см. рис.12).
Рисунок 12
Закрепить кобылки достаточно 2-мя гвоздями (120 мм) забитыми в торец через стропило. Крайние кобылки можно закрепить кровельными уголками непосредственно к наклонной стене.
ШАГ 4: Устанавливаем торцевые (ветровые) доски (см. рис.13):
Рисунок 13
Используем дюймовые доски 25х200 мм.
Также, нам необходимо заложить мауэрлат на высокой стене (см. рис. 14). Сделать это можно либо газобетоном, либо обычным кирпичом. Опять же дерево должно быть отделено от другого материала слоем рубероида.
Рисунок 14
ШАГ 5: Подшиваем карнизы снизу. Делается это в зависимости от окончательной отделки крыши. Карнизы либо зашивают полностью, либо, как в нашем случае, подшиваются только пояса под последующую отделку сайдингом (см. рис.15):
Рисунок 15
В качестве поясков достаточно использовать доски 25х100 мм.
ШАГ 6: Теперь делаем обрешётку (см. рис.16):
Рисунок 16
Необходимое сечение досок обрешётки можно определить в программе, которая используется для расчёта стропил и балок (см. рис.5). В нашем примере взяты доски сечением 25х100 мм, шаг их составляет 350 мм. На рисунке мы видим надпись — ʺНесущая способность обрешётки обеспеченаʺ.
В качестве основания под профнастил, которым мы хотим покрыть данную крышу, в целях экономии можно использовать необрезные дюймовые доски. Но брать нужно только так называемую ʺвторую доскуʺ (см. рис.17):
Рисунок 17
Цена такого материала почти в 2 раза ниже, чем обрезного. Только есть одно очень важное замечание. Перед укладкой досок на крышу с них обязательно нужно счистить кору. Под ней часто живут личинки жучка (короеда), которые сначала съедают кору, а затем приступают к самой древесине. Избавиться от них впоследствии довольно трудно. Некоторые говорят, что вообще невозможно.
ШАГ 7: Ну вот, стропильная система готова. Теперь мы кроем крышу профнастилом и обшиваем карнизы сайдингом (см. рис.18):
Рисунок 18
Таким образом мы сделали не утеплённую односкатную крышу. Понятно, что такая конструкция подходит только для холодных помещений. Если мы собираемся отапливать помещение, то крышу нужно будет утеплять. Давайте посмотрим, какие дополнительные работы необходимо для этого провести.
Первые пять шагов делаем так же, как описано выше. Затем выставляем заглушки для укладки утеплителя (см. рис.19). Делаем их из дюймовки (доска толщиной 25 мм).
Рисунок 19
Теперь укладываем утеплитель. Снизу к стропилам должна быть подшита пароизоляционная плёнка. На рисунке она не показана.
Вообще утепление кровли производят двумя способами:
1-й: утеплитель закладывают до монтажа кровельного покрытия;
2-й: утеплитель закладывают после монтажа кровельного покрытия.
Первый способ с точки зрения сложности выполнения работ проще. Действительно, сначала Вы подшили к стропилам снизу пароизоляцию, затем закладываете утеплитель сверху. Недостаток этого способа заключается в том, что, если во время работы пойдёт дождь, и Вы не успеете накрыть утеплитель, он может намокнуть. Оставлять его сырым ни в коем случае нельзя. Поэтому нужно внимательно относиться к прогнозу погоды и всегда наготове держать материал, которым в случае непредвиденного дождя можно быстро покрыть утеплитель (например, простая полиэтиленовая плёнка).
При втором способе утеплитель никогда не намокнет. Но укладывать его снизу довольно неприятно. Частички летят Вам в лицо и, несмотря на все рекламные обещания производителей, кожа начинает чесаться, особенно если немного вспотеть. При закреплении пароизоляционной плёнки всё это продолжается.
Мы в своей практике по возможности стараемся использовать первый способ (см.рис.20):
Рисунок 20
Обратите внимание, на рисунке видно, что утеплитель уложен не только между стропилами, но и между карнизными кобылками над наклонными стенами.
Скорее всего Вы привыкли видеть, что карнизы на таких участках делают по-другому. Посмотрите на рис.21:
Рисунок 21
Мы видим, что здесь выпущена только обрешётка, кобылок, как у нас нет. В принципе такую схему можно использовать, если под крышей будет неотапливаемый чердак. Если же мы имеем тёплое эксплуатируемое помещение, то в месте примыкания потолка к стенам (фронтонам) мы получим серьёзный мостик холода с возможным появлением в холодное время года сырости и даже грибка.
После того как разложили утеплитель, закрываем его сверху гидро-ветрозащитной паропроницаемой мембраной и делаем контробрешётку (см. рис.22):
Рисунок 22
В завершении на контробрешётку настилаем обрешётку. Всё делается также как и в описанном выше шаге №6.
Теперь наша стропильная система готова, осталось накрыть крышу профнастилом.
В завершении статьи хочу кратко показать ещё один способ строительства односкатной крыши:
Односкатная крыша с выносом мауэрлата
С точки зрения выполнения работ, этот способ даже проще рассмотренного выше. Внешне такая крыша почти ничем не отличается от предыдущей, лишь только видны выносы мауэрлата.
Давайте рассмотрим отличия стропильной системы на той же коробке гаража.
Итак, ставим мауэрлат. Он свисает со стен на ширину будущего карниза (см. рис.23):
Рисунок 23
Мауэрлат здесь можно сделать «по-мощнее». Если в прошлом примере он имел сечение 100х150 мм, то сейчас лучше взять 150х150 мм.
Далее ставим стропила. Наши исходные данные не изменились, поэтому все размеры стропил оставляем такими же. Меняется только их количество (см. рис.24):
Рисунок 24
Теперь осталось только подшить ветровые доски и зашить карнизы снизу, либо подшить карнизные пояса под сайдинг, как в нашем примере (см. рис.25):
Рисунок 25
На рисунке видно, что для подшивки наклонных карнизов снизу, мы поставили между крайними стропилами несколько кобылок (см. рис. 26):
Рисунок 26
Все последующие работы (устройство обрешётки, утепление, кровельные работы …) выполняются так же, как уже было описано.