Мауэрлат: что это, виды и применение
Где находится мауэрлат в стропильной системе, какие бывают опорные элементы и как они связывают крышу со стенами. Объясняем выбор материала, крепежа и защиту древесины от влаги.
Мауэрлат — опорный брус в нижней части стропильной системы, который укладывают вдоль несущей стены. Он принимает усилия от стропил, распределяет их на основание и вместе с крепежом связывает крышу со стенами. В частном доме это обычно деревянный элемент, но его материал, сечение и способ закрепления зависят от конструкции здания.
Где находится мауэрлат и для чего он нужен
В скатной крыше нижние участки стропильных ног опираются на стены. Мауэрлат располагается в этой зоне: под стропилами, вдоль верхней части стены или железобетонного пояса. Его можно увидеть при монтаже крыши, пока узел не закрыт отделкой и утеплением.
Брус создаёт протяжённую опору вместо отдельных площадок непосредственно на кладке. Однако нагрузка не распределяется идеально поровну по всей стене: на её передачу влияют жёсткость бруса, расположение стропил, стыков и анкеров. Поэтому один только мауэрлат не устраняет местное смятие и не исправляет слабое основание.
Узел работает и при нагрузках, направленных вверх. Ветер может стремиться оторвать крышу, поэтому недостаточно просто положить тяжёлый брус на стену. Должна сохраняться цепочка крепления: стропило связано с мауэрлатом, мауэрлат — с несущим основанием. Прочность одной части этой цепочки не компенсирует отсутствие другой.
Горизонтальные усилия зависят от схемы стропильной системы. Если конструкция создаёт распор, его нужно учесть при расчёте стен и связей. Мауэрлат не является универсальной заменой затяжке, которая соединяет стропила и воспринимает растягивающее усилие.
Чем он отличается от других элементов крыши
Стропильные ноги идут по уклону ската и несут вышележащую конструкцию кровли. Коньковый прогон поддерживает стропила в верхней зоне, а мауэрлат служит опорой у стены. Обрешётка располагается выше стропил и служит основанием для кровельного покрытия либо следующего слоя системы.
Лежень тоже представляет собой опорный элемент, но располагается под стойками или другими опорами внутри здания. Армопояс выполняют из железобетона: он относится к конструкции стен и не становится мауэрлатом только потому, что находится под крышей. В одном узле могут присутствовать и армопояс, и деревянный мауэрлат.
Виды мауэрлата и материалы
Деревянные мауэрлаты различают по исполнению: цельный брус, клеёный или составной элемент. В стальных системах применяют металлические опоры. Двускатная или вальмовая крыша задаёт расположение опор, но сама по себе не определяет сорт древесины и размеры крепежа.
Цельный деревянный брус
Цельный брус получают из одного участка ствола. Для деревянных конструкций применяют пиломатериалы с установленными требованиями к прочности и качеству. Важно проверить не только размеры, но и влажность, трещины, сучки, искривление и состояние поверхности в местах опирания и крепления.
Древесина меняет размеры при изменении влажности. Если сырой брус высыхает уже в узле, плотность контакта под шайбами и в соединениях может измениться. Поэтому состояние материала при поставке и правила последующего контроля соединений нужно определить до монтажа, а не после появления зазоров.
Клеёный брус
Клеёный брус собирают из деревянных ламелей, соединённых клеем. Волокна ламелей в таком элементе направлены преимущественно вдоль его длины. Это заводское конструкционное изделие с заданными характеристиками; набор досок, склеенных на площадке без установленной технологии, ему не равнозначен.
Клеёное исполнение выбирают, когда оно предусмотрено проектом и удобно по доступным сечениям, длине и условиям поставки. При этом сохраняются требования к защите от увлажнения и проверке опорного узла.
Составной деревянный элемент
Мауэрлат может быть составным, если проект определяет совместную работу его частей и соединяющий крепёж. Две доски, просто уложенные рядом, не становятся автоматически одним брусом: усилия между ними должны передаваться через предусмотренные связи.
Металлическая опора
В стальной несущей системе опорой может служить металлический профиль или специально разработанный узел. Для него проверяют сталь, соединения, коррозионную защиту и примыкание к стене.
При замене одного исполнения другим сравнивают расчётные характеристики материала и работу соединений. Совпадение наружных размеров ещё не делает цельный брус, клеёный элемент и стальной профиль взаимозаменяемыми.
Где применяется и когда отдельный брус не нужен
Мауэрлат характерен для скатных крыш с деревянными стропилами, опирающимися на каменные стены. Конкретный узел зависит от материала кладки, наличия железобетонного пояса и способа передачи усилий. Одинаковая крыша над кирпичом и газобетоном ещё не означает одинаковое крепление.
В деревянном доме опорную функцию может выполнять верхний венец или верхняя обвязка каркаса. Нужен ли поверх них отдельный элемент, определяет конструкция. В срубе дополнительно учитывают усадку стен: если проект предусматривает подвижное соединение со стропилами, его нельзя произвольно заменить жёстким.
У железобетонной плоской крыши без деревянной стропильной системы классического мауэрлата обычно нет. Поэтому ответ на вопрос «нужен ли он любой крыше» отрицательный: сначала смотрят, какие элементы несут покрытие и куда они передают нагрузку.
Как выбирают сечение и крепление
Универсального размера мауэрлата для частного дома нет. На выбор влияют реакции стропил, расстояния между ними, порода и характеристики древесины, размеры опорных площадок, ослабления отверстиями и стыками. Увеличение сечения бруса само по себе не решает проблему слабой кладки или неподходящего анкера.
Крепёж проверяют отдельно. Для шпильки определяют диаметр и шаг резьбы, класс прочности, длину и антикоррозионное покрытие. Для анкерной системы проверяют совместимость стержня с системой, допустимое основание и условия установки. Необходимо учитывать глубину заделки, расстояние до края и между анкерами, а также возможное разрушение основания.
Для длины стержня важен весь узел: участок закрепления в основании, толщина закрепляемой детали и промежуточных слоёв, шайба или опорная пластина, гайка и необходимый выход резьбы. Размер, указанный в названии крепежа, ещё не показывает, сколько останется на надёжное закрепление после прохода через брус.
Под гайкой нужна предусмотренная проектом опорная деталь. Широкая шайба или пластина распределяет давление на древесину; затягивать гайку непосредственно в брус недопустимо. Но и большая шайба не гарантирует результат: проверяют её толщину, сопротивление изгибу и смятие древесины под ней.
В каталоге можно подобрать оцинкованные резьбовые шпильки и шайбы для деревянных конструкций. Их выбирают по спецификации узла. Обычная мерная шпилька не является готовым анкером для любого основания.
Способы крепления мауэрлата к основанию
Закладные анкеры в железобетонном поясе
Анкеры устанавливают до бетонирования по проектной разметке. Для удержания в бетоне требуется предусмотренная конструкция заделки; произвольное погружение прямой резьбовой шпильки не следует считать равнозначным анкерному узлу.
Положение анкеров согласуют со стропилами, стыками бруса и доступом для затяжки. Если шпилька попала на опорную площадку стропила, исправление затронет сразу две части узла. Намного проще выявить такое пересечение при разметке.
Анкеры в готовом основании
В готовом бетоне применяют предусмотренные проектом механические или химические анкерные системы. У каждой есть требования к основанию, сверлению, монтажу и нагрузке. Нельзя переносить допустимую нагрузку анкера в бетоне на кирпич или ячеистый блок.
Для химического анкера существенны совместимость состава и стержня, подготовка отверстия и время отверждения при фактической температуре основания. До установленного изготовителем момента соединение нельзя нагружать или затягивать. Если крепление выполняют в пустотелом материале, проверяют, требует ли выбранная система сетчатую гильзу.
Крепление к кладке
Газобетон, полнотелый кирпич и пустотелый блок по-разному воспринимают местные усилия. Наличие крепежа, предназначенного для конкретного материала, ещё не подтверждает пригодность всего узла под крышу: нужно проверить отрыв, сдвиг, расположение у верхнего края стены и работу самой кладки.
Если проектом предусмотрен железобетонный пояс, заменить его «более мощными» анкерами без пересмотра конструкции нельзя. Пояс и анкеры выполняют разные задачи. Аналогично проволочная скрутка или металлическая полоса не становится равноценной заменой расчётного крепления только потому, что удерживает брус при сборке.
Что проверить при монтаже
- сверить основание и разметку с проектом: положение опор, стыков, анкеров и стропил не должно конфликтовать;
- проверить брус: фактическое сечение, состояние древесины и отверстия должны соответствовать принятому узлу;
- подготовить опорную поверхность и выполнить предусмотренную отсечную гидроизоляцию между древесиной и минеральным основанием;
- установить брус и крепёж по документации анкерной системы, включая выдержку химического состава и порядок затяжки;
- соединить стропила с мауэрлатом предусмотренным способом, проверить опирание и комплектность крепежа;
- до закрытия узла отделкой зафиксировать выполненные соединения и доступные для контроля участки.
Отсечная гидроизоляция защищает древесину от капиллярной влаги со стороны кладки или бетона. Она не заменяет защиту от протечек сверху. При устройстве примыкания также важно не создавать карман, в котором будет удерживаться вода.
Врубка формирует опирание стропила, но сама по себе не удерживает его от подъёма ветром. Для этого нужны предусмотренные соединения. Глубину запила не выбирают на глаз: он уменьшает рабочее сечение стропила.
Для перфорированных соединителей применяют указанные изготовителем гвозди или шурупы и схему их установки. Обычные саморезы для отделки не являются автоматической заменой конструкционного крепежа.
Вопросы о мауэрлате
Мауэрлат нужен по всему периметру дома?
Его располагают по предусмотренным проектом линиям опирания крыши. Они не всегда совпадают со всем наружным периметром: у простой двускатной системы основные опоры могут проходить вдоль двух противоположных стен, у вальмовой расположение опор сложнее. Для закупки складывают длины элементов на плане, затем учитывают стыки и раскрой. Убирать участки замкнутого контура, предусмотренного проектом, по этому общему правилу нельзя.
Можно ли сращивать брус по длине?
Можно, если стык предусмотрен конструкцией и способен передавать требуемые усилия. Важны его положение, опирание и соединяющие детали. Соединение двух торцов без рассчитанной связи не равно непрерывному элементу.
Достаточно ли антисептика вместо гидроизоляции?
Нет. Защитная обработка и отсечная гидроизоляция решают разные задачи. Состав не разрывает путь капиллярной влаги из минерального основания и не устраняет постоянное намокание из-за протечки.
Что делать, если под гайкой появилась вмятина?
Не затягивать соединение сильнее без выяснения причины. Нужно проверить опорную шайбу или пластину, состояние древесины и соответствие затяжки проекту. Глубокое вдавливание опорной детали может указывать на местное смятие; замену деталей и восстановление узла определяют после оценки повреждения.
Какие данные нужны для подбора крепежа?
Подготовьте чертёж узла или спецификацию, материал и характеристики основания, сечение бруса, действующие усилия, условия влажности и расположение анкеров. Если расчёта ещё нет, сначала определяют конструктивное решение, затем выбирают артикулы. Перечень доступных шпилек и шайб не заменяет расчёт крыши.
- СП 64.13330.2017 разделы 7–9
- Технические руководства по конструкционным деревянным элементам, анкерным системам, соединителям для древесины и отсечной гидроизоляции
