Безраспорные конструкции стропил: существует три основных схемы сочетания видов крепления стропил к коньковому прогону и к мауэрлату, которые предохраняют стены газобетонного дома от передачи на них распирающей нагрузки от стропильной системы. К тому же наслонные стропила позволяют увеличить полезную высоту мансардного этажа: при данной схеме устройства стропил не нужны ригели-затяжки.
1 вариант крепления безраспорных наслоных стропил. "Жесткий" низ - "свободный" верх.
Низ стропила в данной схеме закрепляется жестко (с одной степенью свободы): стропильная нога опирается на мауэрлат врубкой (зубом), либо запилом с подшитием опорного бруска, либо упором опорного бруска в мауэрлат. Вариант с запилом стропила хуже, так как в этом случае ослабляется вынос стропильной ноги за пределами мауэрлата. Вариант с подшивкой снизу опорного (упорного) брусок лучше, так как сечение стропильной ноги в этом случае не уменьшается. Опорный брусок, гвоздевое крепление которого будет испытывать нангрузки сдвига, лучше крепить дополнительно к стропилам боковыми металлозубчатами пластинами или деревянными накладками. У мауэрлата стропильная нога дополнительно затягивается проволочной петлей, котрая крепится либо к мауэрлату, либо к анкеру в опорном поясе, либо в анкере в перекрытиях. Эта петля предохраняет кровлю от подъема при сильных порывах ветра. Стропило закрепляется гвоздями через стальные уголки с обеих строн, либо через деревянные бруски.
Верх стропила при данной схеме имеет две степени свободы: поворот и сдвиг. Стропильная нога опирается на коньковый прогон через подшитый и закрепленный с двух сторон металлозубчатыми пластинами опорный брусок с горизонтальной опорной поверхностью. Стропила скрепляют с коньковым прогоном (брусом) при момощи стальных скоб (изогнутых жалами в разные плоскости), либо при помощи петлевых пластин (ползунов). Между собой в данном варианте конструкции стрпоила не скрепляют! Стропила распологаются рядом друг с другом и ни в коем случае не должны упираться друг в друга. Недостатком этой конструкции является раскрытие конькового узла под нагрузкой на стропила. Данная схема в видекрепления одного ската может применяться в конструкциях однскатной кровли пролетом до 5 метров.
Крепить мауэрлат на газобетон достаточно просто. Первостепенную роль играет тщательная подготовка всех составляющих: деревянных брусьев, крепежных элементов, арматурного каркаса, надежной гидроизоляции. Давайте рассмотрим порядок работ.
Крепление мауэрлата к газобетону
Перед непосредственным креплением мауэрлата следует подготовить основание. Армирующий пояс – обязательное условие при обустройстве крыши, если стены выполнены из газобетона или любого подобного материала.
Железобетонный обвязочный пояс предупреждает продавливание газобетонных блоков и позволяет равномерно распределить динамические и статические силы, идущие от крыши, полностью на площадь стены.
Обустройство армирующего пояса
Минимальный размер бетонной ленты составляет 200х150 м. Она крепится с внутренней поверхности стены.
Этапы установки :
- сооружают опалубку по периметру дома. Фронтоны обрабатывают обязательно;
- u-образные блоки создают железобетонный пояс;
- из арматуры толщиной 10 мм собирают каркас. Арматура должна выступать на 4 см;
- для жесткого крепления мауэрлтата на газобетон с интервалом в 1м устанавливают шпильки с резьбой. Их диаметр – 14мм;
- блоки заполняют бетоном марки М-200;
- через неделю можно снимать части опалубки и выполнять крепление мауэрлата.
Важно : на этапе подготовки к началу работ строители обязаны просчитать количество шпилек и будущее расстояние между ними. Точки крепления деревянной конструкции к стропилу и точки соединения с армирующим поясом должны размещаться в разных местах. Проверяют, чтобы число стропильных ног и шпилек было одинаковым.
Подготовка деревянной конструкции
Брусья перед установкой обрабатывают антисептиками , предотвращающими гниение древесины. Бревно или брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм оборачивают гидроизолирующим материалом. Для этой цели подходит битумно-полимерный гидроизоляционный материал. Рубероид не применяют.
Качественные материалы позволят создать прочную конструкцию. Дерево не должно иметь сучков и трещин. Влажность должна соответствовать строительным нормам.
Если застройщик использует «сырую» древесину, следует обеспечить возможность регулировать гайку анкера .
Эту операцию производят 1 раз в год в течение 5 лет. В этот период происходит интенсивная усадка влажной древесины. По мере высыхания брусьев подтягивать гайку придется все реже.
На этом фото вы можете наглядно увидеть один из способов крепления мауэрлата на стенах из газобетона.
Как правильно крепить мауэрлат к газобетону?
Используют анкер с шайбой и гайкой. Форма анкеров: Т- и Г- образная. Резьба: М12 или М14. Согласно международным строительным нормам, в сейсмоопасных районах между соседними анкерами шаг не должен превышать 1 – 1,2м.
Механический тип крепежа
Порядок действий :
- дюбеля вставляют в подготовленные отверстия;
- ввинчивают крепежный элемент;
- зубья гарпуна прочно вдавливаются в газобетон;
- поверхность расширяется;
- конструкция надежно фиксируется.
Отличный вариант установки мауэрлата на газобетон имеет всего один недостаток – высокую стоимость. 1 анкер и специальный дюбель с гарпуном стоит более 3 тыс. руб.
Еще одно видео о том, как закрепить мауэрлат к газобетону.
Установка мауэрлата
Применяют еще один способ, позволяющий прочно закрепить мауэрлат в газобетонных стенах. Понадобится капсула с химическим веществом . Стоимость ее намного ниже – 150 руб. за единицу.
Надежная фиксация конструкции достигается за счет проникновения химикатов в поры материала. Дополнительно бетонная поверхность получает тепло-и гидроизоляцию.
Завершающий этап
После монтажа мауэрлата на газобетон приступают к монтажу стропильной конструкции
. Способов – два.
Первый вариант
- в досках выполняют запил на 1/3 глубины доски;
- гвозди и металлические уголки позволят надежно закрепить стропила;
- гвозди (2шт.) забиваются крест-накрест с боков;
- дополнительный гвоздь вбивается сверху;
- крепежные уголки окончательно закрепляют стык.
Второй вариант
- в стропиле запил не выполняют;
- снизу подшивают специальный опорный брусок, упирающийся в мауэрлат;
- гвозди вбивают, как и при первом варианте.
Опорный брусок имеет длину 1 м. Второй вариант подходит для стропил, имеющих малую высоту.
Крепление связующего бруса можно выполнять только после точных расчетов и заготовки качественных материалов. Покупка брусьев ненадлежащего качества с повышенной влажностью может привести к нарушению прочности конструкции.
Для крепления мауэрлата к газобетонной стене используйте анкера со специальными дюбелями или химический способ установки. Обязательно выполните теплоизоляцию армирующего пояса из экструдированного пенополистирола.
Соблюдение требований позволит надежно закрепить мауэрлат и создать прочную стропильную конструкцию.
Коньковый брус в свою очередь опираются на капитальные конструкции стен (фронтоны) и (дополнительно) на стойки. Наслонные стропила не нуждаются в попречных затяжках и подкосах, которые могут значительно сократить полезный объем мансардного этажа под крышей. При ширине дома с двускатной кровлей от 8 до 10 метров применяется либо стропильная конструкция с дополнительными прогонами, подкосами или в виде трехшарнирных ферм. Однако устройство наслонных стропил требует определенного опыта и правильного проектирования, чтобы избежать появления распирающих нагрузок. Большинство самстройщиков, шабашников и гастарбайтеров в России обычно предпочитает устройство классических распорных стропильных схем, где верх и низ стропил соединятеся шарниром с одной степенью свободы (или жестким защемлением), то основная нагрузка передается на внешний контру стен дома из газобетона, и соответсвенно возникают приложенные к стенам распирающие нагрузки. В таком случае необходимо устройство жестко закрепленного мауэрлата, непосредственно связанного в единый контур по периметру здания, либо жестко привязанного к единому контуру опорного монолитного железобетонного обвязочного контура. Поэтому мы рекомендуем при самостоятельном проектировании и строительстве дома из газобетона во всех случаях выполнять по верхней грани газобетонных стен (не только наружных, но всех внутренних стен) монолитный железобетонный обвязочный пояс, в котром по наружному контуру закладываются Т- или Г- образные анкера с резьбой М12 с шагом через 1 метр для жесткой связи с деревянным брусом мауэрлатом (100 х 150 мм, и ли 150 х 150 мм) на который будут опираться стропила.
Такая конструкция позволит избежать проблем с распором стен, даже если вы или ваши строители соберут стропильную систему неправильно, и она будет создавать распорные нагрузки на стены. Ниже мы рассмотрим, как правильно устраивать стропильную систему, которая не создает распирающих нагрузок на стены дома из газобетона.
Схема устройства монолитного железобетонного обвязочного пояса для крепления мауэрлата
Мауэрлат перед установкой обрабатывается антисептиками (ХМ-11, ХМББ) и укладывается на гидроизоляцию из битумно-полимерного рулонного гидроизоляционного материала (не рубероида). По шагу анкеров в мауэрлате сверлятся отверстия и мауэрлат устанавливается на место. На резьбовые стержни анкеров одевается шайба и гайка, которая затягивается до упора. Если используется обычное для России "дерево естественной влажности" (то есть сырое - котрое ни в одной цивилизованной стране уважающий себя потребитель не купил бы), то нужно предусмотреть доступ к креплению мауэралта, чтобы раз в год подтягивать эту гайку в течение 5 лет (наиболее интенсивная усадка наблюдаеттся в первый год), пока будет идти высыхание и усадка мокрого дерева. В случае распорной конструкции стропил или в том случае, если вы не знаете будет ли конструкция стропил распорной или безраспорной, с наружной строны от мауэрлата имеет смысл устроить контрфорс из пиленого газобетонного блока (через гидроизоляционную прокладку). На схеме ниже показан способ крепления стропил для традиционной распорной схемы, с одной степенью свободы для конца стропильной ноги.
Что это означает? Стропильная нога в данной фиксирована двумя стальными пластинами (стальной уголок и полосовой соединеительный элемент) и проволчной стяжкой, которые исключают вращение в шарнире мауэрлат-стропило. Скольжение в этом шарнире также невозможно из-за жесткого крепления стропила уголком и плосой металла вкупе с опорным бруском, подшитым снизу стропила. Если верх стропила при таком узле крепления жеско защемлен, или стропила упираются друг в друга, то при данной конструкции распирающая нагрузка будет передваться на стены дома.
Конструктивные способы крепления мауэралата на стене дома из газобетона
При возведении крыши для дома из пеноблоков необходимо стремиться к снижению ее веса, чтобы нагрузка на стены была небольшой. Однако если у дома имеется железобетонный каркас, то от этой рекомендации можно отступить.
Почему так?
Пеноблоки имеют ячеистую структуру. Это говорит о том, что материал в прочности уступает некоторым другим. При определенном силовом воздействии пеноблоки склонны к постепенному разрушению. А такая участь нам не нужна.
Как сделать крышу более легкой?
Во-первых, надо использовать более легкие решетчатые формы. Во-вторых, деревянные ригели должны быть полыми. Швеллера лучше использовать на основе OSB.
К выбору кровельного материала тоже надо подойти с умом. Чем меньше будет его вес, тем лучше.
Среди кровельных материалов для дома из пеноблоков подойдут:
- Профнастил
- Листовая медь
- Металлочерепица
- Оцинкованное железо
Особенности монтажа свесов и скатов
При возведении крыши для дома из газобетона, большую роль играют ферма и угол наклона ее скатов. Особенно в том случае если здание строится в регионах страны с холодным климатом.
Если не выдерживать определенный угол наклона, на крыше будет долго задерживаться снег, оказывая сильную нагрузку на конструкцию. Это в скором времени приведет к разрушению кровельного покрытия и прочим опасностям.
Чем острее будет угол, под которым установлены стропила, тем меньшую нагрузку будут испытывать стены, быстрее будет исчезать снег на крыше. И свесы перестанут подвергаться постоянному давлению.
Устройство мансардной крыши дома из газобетона
Кратко рассмотрим процесс монтажа мансардной крыши.
Строительство стропильной системы мансарды - процесс сложный. Перед началом работ запомните некоторые особенности монтажа:
- Для стропил используются брусья 10×10, 15×15 или 20×20 сантиметров
- Обязательна укладка гидроизоляционного слоя между стенами и мауэрлатом
- Узлы мансардной конструкции лучше крепить толстыми металлическими скобами
- Дерево, применяемое для конструктивных элементов, должно быть хорошо просушено и обработано антисептическим и противопожарным составом
- Предпочтение лучше отдавать хвойным породам деревьев, так как влияние влажности на них наименьшее
1 этап - гидроизоляция места стыковки мауэрлата со стеной
Между стеной дома и мауэрлатом должен быть слой гидроизоляции. Для этих целей можно использовать обычный рубероид. Он прокладывается по всему периметру стен и ничем не фиксируется.
2 этап - установка мауэрлата
Мауэрлат
- деревянный брус, который крепится по периметру стен дома.
Его следует фиксировать при помощи анкерных болтов, чей диаметр не менее двенадцати миллиметров. Предварительно под них просверливаются отверстия.
Концы анкеров загибают в виде крюка, чтобы предотвратить их дальнейшее выдергивание. Впрочем, есть анкеры с распорной системой внизу. Шаг крепления - 10-15 сантиметров. Место крепления - между стропильными ногами на равном расстоянии.
Если мансардная крыша дома из газобетона будет с двумя скатами, то надо два мауэрлата, если с четырьмя скатами - то четыре.
В качестве мауэрлата используют брус сечением 15×15 или 20×20 сантиметров.
Этап 3 - сооружение стропильной системы
Стропильная система должна быть собрана идеально, ведь она является скелетом крыши. И все нагрузки (ветровые, дождевые и прочие) приходятся на нее. Поэтому важно правильно произвести расчеты с уклоном на климатические особенности своего региона. Сделать расчет сложно, поэтому можно обратиться к профессиональным рабочим.
Делать стропильную систему лучше из дерева хвойных пород. Обычно это сосна или лиственница. Влажность не должна превышать 23 процента.
Чтобы обезопасить себя в дальнейшем от негативных последствий связанных с размножением микроорганизмов и атакой грызунов, надо тщательно пропитать древесину спецсоставами, в том числе и противопожарным.
Конструкция стропил
Стропила бывают висячими и наклонными.
Когда пролет между стенами не более шести метров, то можно устанавливать наклонные стропила. Если пролет в два раза больше, то тут наклонные стропила используются только в том случае, если будет установлена дополнительная опора.
Висячие стропила монтируют тогда, когда пролет между стенами доходит до 12 метров. При этом установка дополнительной опоры не предусматривается.
Подготовка стропильных ног
Стропила будем устанавливать с шагом 60 сантиметров, оставляя отверстия под окна. Брусья для «ног» возьмем сечением 10×10 сантиметров. Длина определяется с учетом наклона скатов и размера постройки (для каждого случая индивидуальна).
Установка балок перекрытия
Для балок можно использовать бревна, брус, или доску, которая укладывается на ребро. Балки устанавливаются с выбранным шагом в заранее подготовленные пазы в стене. Концы их гидроизолируются двумя слоями рубероида. После того, как балки уложены, их дополнительно фиксируют анкерными болтами.
Возведение вертикальных стоек
Если крыша на доме из газобетона будет ломаной, то сначала возводятся опорные вертикальные стойки. Они будут служить каркасом стен.
Высота стоек должна быть не менее двух метров, чтобы было комфортно находиться на этаже.
Вертикальные стойки вставляются в пазы на балках перекрытия и дополнительно фиксируются металлическими уголками и скобами.
Сечение балок выберите из таблицы.
Между стойками устанавливается балка перекрытия мансарды. Дополнительно ее фиксируют болтами или иным способом.
С ранее выбранным шагом собирается определенное количество стоек П-образной формы. Между ними натягивают шнур и проверяют по уровню. Если высота разная, делают демонтаж одной из арок, после чего подгоняют ее по высоте. Стойки между собой сшивают брусками того же сечения.
Установка коньковых стоек
Можно сразу установить коньковые стойки. Между ними будет смонтирован сам конек, однако можно обойтись и без них.
Установка нижних стропил
Теперь надо установить стропила между мауэрлатом и верхней балкой перекрытия. Для этого определяется расстояние между соответствующими опорами, и подготавливаются стропильные ноги нужной длины. В нижней части на ногах стропил делаются вырезы, которыми они опираются на мауэрлат и дополнительно фиксируются при помощи скоб.
Установка верхних стропил
Надо подготовить верхние стропила. Для этого из досок сшивается шаблон. Он устанавливается к концам балки перекрытия мансарды, снимается размер и определяется угол уклона скатов. По этому размеру подготавливается нужное количество стропильных ног, которые потом надежно фиксируются к горизонтальным брусьям.
Монтаж обрешетки
От того, какой кровельный материал выбран, укладывается сплошная или разреженная обрешетка. Сплошная делается при монтаже тяжелых кровельных покрытий.
Монтаж кровельного материала
На подготовленную обрешетку монтируется выбранный кровельный материал, после чего устанавливаются дополнительные элементы крыши - водостоки, защитные трапы и т.д.
Видео о по-этапном строительстве крыши дома из пеноблоков
Начало возведения крыши
Установка балок стропильной системы
Крепление стропил
Частное и общественное строительство требует применения конструктивных элементов разной сложности. При возведении домов из газобетона употребляют особый элемент – мауэрлат. Существует особая технология, описывающая крепление мауэрлата на газобетон без армопояса. Такой метод строительства значительно повышает надёжность и срок эксплуатации будущего сооружения.
Особенности конструкции
Технология строительства домов из газобетона совершенствуется по объективным причинам – на рынке материалов спрос на газобетонные блоки растёт с каждым днём. Особенности возведения домов из этого материала позволяет проводить качественную застройку в максимально сжатые сроки. Дом, построенный из ячеистого бетона, обладает выгодными теплоизоляционными характеристиками, а также отличается сравнительно небольшой конструктивной массой.
Газобетон имеет недостаток, связанный с трудностью крепления конструктивных элементов друг к другу. Пористое основание стен сложно соединить с основным каркасом, и строителям приходится искать дополнительные пути решения. Мауэрлат является конструктивным элементом, соединяющим стены здания и крышу. Армопояс из железобетона помогает решить проблему, но некоторые домовладельцы пользуются методом крепления мауэрлата на газобетон без армопояса.
Особенность газобетонных сооружений состоит в том, что пористому бетону сложно выдерживать точечное давление напирающих элементов. Мауэрлат представляет собой важный конструктивный элемент, выполняющий функцию нагрузки. В отличие от фундамента, мауэрлат несёт нагрузку, оказываемую только кровельной частью здания – крыши, внутренней части ската и термоизоляционных слоёв.
Работа с металлическим или деревянным мауэрлатом помогает в перераспределении давления на стены. Крепление мауэрлата также облегчает монтажные работы, связанные с установкой стропильных элементов.
Алгоритм расчёта
Работы по установке желаемого материала могут быть исполнены с применением следующих модулей:
- Деревянные опоры;
- Металлический профиль.
Сечение для деревянного бруса выбирается в пределах формата 10 см*10 см. Если кровля обладает особо крупными габаритами, то рекомендуется использовать модули большего размера (10 см*15 см, 15 см*15 см, 15 см*20 см). Существует определённая пропорция, в соответствии с которой проводится крепление мауэрлата для работы – толщина материала должна быть равна 2 толщинам стропильных опор.
Производство мауэрлата из брёвен возможно, но не оправдывает затраченных усилий – сечение бревна сложно подстроить под конфигурацию стропильных компонентов. Характеристики древесины, выбранной для работы, также должны отвечать высоким стандартам. Крепление мауэрлата осуществляется с помощью дерева, которое проверяется на износостойкость и отсутствие механических повреждений.
Оптимальным вариантом считается качественная древесина лиственных пород, обработанная специальными составами. Также возможно применение металлического профиля для работ с креплением кровли. Проведение подобных работ сопровождается использованием швеллера или двутавра, пропитанных антикоррозийными веществами.
Основные значения
Специалист, занимающийся установкой мауэрлата без армопояса, должен произвести правильный расчёт основных параметров. При работе учитываются следующие значения:
- Площадь застройки;
- Тип кровельной системы;
- Особенности кровельного материала;
- Сейсмоактивность зоны;
- Влияние климата.
Выделяются различные конструктивные формы крыши, но наиболее распространённой считается двускатная кровля. В качестве примера выгодно произвести расчёт для работ на этом типе кровли. Объём мауэрлата измеряется по формуле V=P*S, где P – периметр настила, а S - сечение бруса или V= N/R , где N – масса бруса, а R – плотность дерева.
Методы крепления
Крепление мауэрлата к газобетону без армопояса может осуществляться в соответствии с несколькими технологиями. Работы по креплению к газобетонным блокам проходят с помощью особых элементов.
Химические анкеры
В основе этого метода лежит применение химических смол, обладающих клеящими свойствами. Жидкий дюбель или другая химическая паста отлично соединяет пористую поверхность газобетона и металлические профили. В малогабаритных строениях допускается фиксация углов с помощью стяжек, скоб и винтов. Анкерное крепление усиливает уровень защиты конструкции.
Работа с химическими составами подразумевает следующий перечень действий:
- Заполнение отверстия клеящей массой;
- Фиксация металлического каркаса;
- Контроль застывания состава.
Отмечается, что укреплённые таким способом углы отличаются большой стойкостью и длительным сроком эксплуатации (до 50 лет). Запрещается проводить сварочные работы с зафиксированными металлическими профилями, так как химические анкеры чувствительны к высоким температурам.
Шпильки для крепления
Строительные шпильки отлично подойдут для малогабаритных строений, где крепление мауэрлата осуществляется для того, чтобы он выполнял функцию армированного пояса.
Работа с применением шпилек подразумевает следующий перечень действий:
- Сверление отверстий на расстоянии 1,5 м;
- Фиксация шпильки цементным составом;
- Установка гидроизоляционного слоя;
- Установка мауэрлата;
- Крепление бруса коваными скобами;
- Установка кровельной системы поверх конструкции.
Стальная проволока
С помощью стальной проволоки определённой толщины можно добиться аналогичного результата в монтажных работах. Использование такого метода предполагает следующую последовательность действий:
- Замуровывание скрученной проволоки в стены здания;
- Контроль правильного положения проволоки в газобетоне;
- Контроль свободного прохождения проволоки через брус;
- Расчёт необходимого числа компонентов в соответствии с числом стропил.
Опирание стропил на стены из малогабаритных блоков пористого бетона может осуществляться с помощью специальных укреплённых балок – кронштейнов. Кронштейны производятся из металла с антикоррозийным покрытием. Фиксация происходит с помощью проволочных стяжек, саморезов, пластин и перфорированной ленты.
