Важность правильного крепления стропил к мауэрлату трудно переоценить. Стропильная нога, опираясь на мауэрлат, передает всю нагрузку от кровли непосредственно на конструкцию наружной стены здания. Кроме того, это соединение должно предотвратить возможный срыв крыши от сильных ветровых нагрузок.
Крепеж
Для крепления конструкций из дерева используют крепеж, который изготавливается из листовой или профильной стали, метрический крепеж, гвозди, скобы.
Для нагельных соединений используются: болты, гвозди, стержни, когтевые шайбы.
Если диаметр гвоздя меньше 6 мм, то для мягких пород дерева их забивают без предварительного просверливания гнезда. При диаметрах больше 6 мм во избежание образования трещин в древесине под гвоздь рассверливается гнездо размером 0,9 диаметра гвоздя.
Скобы применяются только для соединения бревенчатых или брусовых элементов при отсутствии возможности раскалывания дерева. Желательно их ставить в заранее рассверленные отверстия меньшего диаметра.
Виды опор стропильной конструкции на мауэрлат
Стропила могут быть двух видов: висячие и наслонные. Это зависит от возможности их опирания на стены. Висячие стропила имеют одну точку опоры на мауэрлате, другим концом создают коньковый узел с лобовым упором двух стропил. Наслонные стропила опираются на наружную с одной стороны, а с другой — на внутреннюю стену здания. Висячие, не имея вторую точку опоры, создают распор от прогиба стропильной конструкции. Именно поэтому у них внизу делается затяжка, которая берет на себя распирающие силы.
Наслонные стропила
Наслонные стропила скрепляются непосредственно с мауэрлатом. Чаще всего для этого в стропильных ногах делается врезка. Глубина ее предусматривается менее 1/4 высоты стропил. С двух сторон они фиксируются с помощью уголков.
Наслонная стропильная система: 1 — мауэрлат; 2 — перфорированный уголок; 3 — лежень; 4 — стропильная нога; 5 — стойка; 6 — коньковый прогон; 7 — поперечный подкос; 8 — гидроизоляция; 9 — продольный подкос
Иногда такую фиксацию осуществляют с помощью скоб. Скобы вбиваются как в стропила, так и в мауэрлат.
Этот способ скрепления стропил и мауэрлата осуществляется с помощью держателей балки, прикрепляемых с двух сторон:
Часто для увеличения жесткости соединения в стропила вбиваются три гвоздя. Один вертикально и два крест-накрест. Причем длина забитой части гвоздя должна превышать 10 диаметров гвоздя и 2 толщины элемента, который гвоздь пробивает.
Важно! Ввиду того, что лиственница легко раскалывается, соединения на гвоздях и скобах для нее применять нельзя.
Висячие стропила
Висячий вид стропил используется для зданий шириной от 6 до 12 метров. При варианте висячей стропильной ноги нагрузка от стропил передается на мауэрлат через затяжку. Здесь не ослабляется прочность стропил устройством врезки.
Висячая стропильная система: 1 — мауэрлат; 2 — затяжка; 3 — перфорированный уголок; 4 — ригель; 5 — коньковый прогон; 6 — стропила; 7 — крепежные болты
Когда для создания необходимого свеса крыши не хватает длины стропильной ноги, ее обрезают на уровне мауэрлата. Свес делается с помощью небольших деревянных брусков (кобылок).
Соединение стропил с мауэрлатом в зависимости от материала и конструкции стены
Конструкция стен, как и материал, из которого они сделаны, непосредственно влияют на способ скрепления стропил с мауэрлатом.
Кирпичные стены
В кирпичных стенах крепление стропильных ног к мауэрлату происходит с помощью уголков, скоб, гвоздей и т. д.
Для защиты от срыва крыши в ветреную погоду стропильные ноги через одну закрепляются в стене с помощью скрутки (Ø 2–3 мм) из 2–3 проволок к костылю. Металлический костыль заделывается заранее в кладку на 200–300 мм ниже мауэрлата. Все детали крыши из дерева, касающиеся кирпичной кладки, следует защитить от влаги гидроизоляционными прокладками в 2 слоя (рубероид, гидроизол и т. д.).
Важно! Нельзя полностью закладывать кирпичом или заделывать раствором зазоры между деревянными элементами опор стропил и кирпичными стенами. Они должны быть открыты, но защищены от увлажнения.
Деревянные стены
Существенное отличие сопряжения стропил и мауэрлата для деревянных стен состоит в необходимости определенной подвижности стропил относительно мауэрлата. Деревянный дом непосредственно после постройки дает усадку, которая может нарушить конструкцию крыши при жестком креплении деревянных элементов.
Здесь применяется подвижный тип крепления. Он позволяет стропильной ноге иметь некоторую свободу в двух направлениях. Для таких соединений применяется крепеж заводского изготовления.
От ветровых нагрузок мауэрлат защищают путем соединения его с предпоследним венцом бревенчатой стены или стены из бруса. Для этого вбивают скобы в мауэрлат и стену. В домах из бруса или бревна часто мауэрлатом служит последний венец стены.
Стены из газобетонных блоков
Газобетонные блоки не имеют достаточной прочности для крепления крыши к стенам. Поэтому в них делается монолитный армированный пояс, в котором закладываются металлические шпильки.
На них насаживается через предварительно просверленное отверстие мауэрлат и крепится болтом к поясу. Здесь нельзя забывать о гидроизоляции между деревом и бетоном. В остальном принцип крепления мауэрлата и стропил остается тем же.
Соединение стропил с мауэрлатом в зависимости от стропильной конструкции
Стропильная система для строительства крыши здания может иметь огромное множество вариантов. Это обеспечивается достаточно легкой обработкой дерева как строительного материала. Обобщенно можно выделить несколько видов таких систем: балки, арки, фермы и даже рамы.
В любом конкретном варианте стропильной крыши есть свои отличия в устройстве сопряжения стропил с мауэрлатом. Для зданий малых размеров (сарай, гараж, небольшой дачный домик и т. д.) можно сделать это соединение самому, руководствуясь выше перечисленными способами крепежа.
Для более ответственных зданий и сооружений производится расчет всех элементов сопряжения, включая металлический крепеж. По произведенному расчету подбирается материал, размер и количество необходимых деталей конструкции. Именно поэтому в таких случаях лучше доверить расчет конструкции специалистам.
Несколько правил для выбора способа соединения стропил с мауэрлатом
1. Стандартная влажность древесины равна 12%. Свежесрубленное дерево может иметь влажность до 100%. При усушке древесины происходит ее деформация. Если применять для стропил изделия, не достигшие стандартной влажности, в жестком соединении мауэрлата и стропил может возникнуть разрушение целостности древесины. Желательно использовать изделия стандартной влажности, а также исключить возможность увлажнения деревянных деталей путем обработки влагозащитными покрытиями.
2. Если часть стропильной ноги находится в теплом помещении, а часть в холодном, разный температурно-влажностный режим эксплуатации также влияет на работу всей конструкции крыши. В данном случае необходимо сделать дополнительную защиту в местах, где проходят стены или перекрытия от биологического повреждения древесины и воздействия на нее влаги (обработка специальными веществами). При таких условиях эксплуатации применяются стропила только прямоугольного сечения.
3. При подрезке стропильной ноги следует учитывать, что длина части, которая опирается на мауэрлат, должна быть меньше высоты стропил.
4. Место сопряжения стропил и мауэрлата в каменных наружных стенах следует утеплять, защищая от промерзания.
5. Важно, чтобы на металлических деталях соединений исключалась возможность выпадения конденсата. Если это все же происходит, то деревянную часть соприкосновения с металлом нужно защитить от увлажнения (эластичные прокладки, мастики, уплотнительные ленты, рубероид, гидроизол и т. д.).
