Мауэрлат: что это такое, и что о нем важно знать

Содержание

Снег, наледь, ветер, кровельное покрытие — все это сильно нагружает крышу дома. Даже в средней полосе России суммарная нагрузка на кровлю достигает внушительных 250 кг/м², не говоря уже о северных регионах. Зимой только снега на крыше наметает несколько тонн, а на кровлях больших частных домов может лежать снеговая шапка массой больше десяти тонн. И стропильная система должна не только выдержать эту нагрузку сама, но и равномерно распределить ее на стены дома. Главную роль в этом распределении играют два элемента: мауэрлат и стропильные ноги.

Если человека, который не слышал о стропилах — «ребрах» крыши — найти очень сложно, то мауэрлат — это неизвестный большинству элемент стропильной системы. Отсюда и ошибки при работе с ним, вплоть до крепления стропильных ног непосредственно к стене. Поэтому строите ли вы дом сами или просто хотите проконтролировать строительную бригаду, если вы дошли до этапа возведения стропильной системы, вам нужно понимать, что такое мауэрлат и какие функции он выполняет, а также разбираться в способах его крепления к стене. Обо всем этом мы и расскажем в статье. А еще — об основных ошибках, которые допускают при монтаже мауэрлата, чтобы вы могли их избежать или вовремя исправить.

Но начнем с основ. Итак, мауэрлат: что это такое и для чего он нужен.

Что такое мауэрлат, и зачем он нужен

Мауэрлат — это опорный элемент стропильной системы, который принимает нагрузку от стропил и передает ее через стены на фундамент. В домах из дерева его называют маточным бревном или брусом, поскольку роль опорной конструкции часто выполняет верхний венец здания. Еще от строителей иногда можно услышать искаженное «мурлат» — это сленговое название, которое обычно используют жители южных регионов.

Монтаж стропильной системы начинается с укладки мауэрлата — он служит основанием для стропил. Жесткое крепление мауэрлата к стенам превращает точечную нагрузку от стропильных ног в распределенную. В результате немаленький вес крыши давит не на отдельные участки, а на всю верхнюю поверхность стены. На фото ниже наглядно показан мауэрлат: что это и как работает.

Зачем нужен мауэрлат

Прочитав определение, что такое мауэрлат в строительстве крыши, можно сходу назвать главную задачу, которую решает этот элемент стропильной системы. Это сбор точечной нагрузки от стропильных ног и ее равномерное распределение по всей длине стен дома. Но распределение нагрузки — не единственная функция мауэрлата.

Так, мауэрлат связывает стропила в одну конструкцию. Это особенно важно для висячей стропильной системы, где нет конька. Без мауэрлата каркас крыши просто развалится на несколько треугольников, которые будут работать по отдельности. Со всеми вытекающими из этого последствиями в виде невысокой прочности и устойчивости конструкции.

Третья функция мауэрлата — это фиксация крыши дома и противостояние ветровой нагрузке. Воздушные потоки, которые упираются в стену дома, поднимаются и создают усилие, направленное на подъем или опрокидывание крыши, в зависимости от ее формы и угла наклона скатов. Мауэрлат препятствует срыву крыши, связывая ее в единую систему со стенами дома.

В наслонной стропильной системе мауэрлат нужен для компенсации распирающей нагрузки от стропил. Если в висячей стропильной системе эту функцию берут на себя затяжка и ригель, то в наслонной только мауэрлат мешает стропилам сложиться под собственным весом и общей массой кровельного пирога и снеговой нагрузки.

Еще мауэрлат — это ровная опора для стропил, которую можно выставить строго горизонтально по всей длине, даже если верхняя поверхность стены не выведена в плоскость. Конечно, исправить совсем уж сильные дефекты кладки все равно придется, но небольшая неровность поверхности допустима.

Если упростить и попробовать свести все функции мауэрлата к одной, то можно сказать, что это фундамент крыши. Поэтому как дом нельзя построить без хоть какого-нибудь фундамента, так и в основании любой кровли должен лежать мауэрлат.

Из чего делают мауэрлат

В большинстве случаев мауэрлат делают из цельного соснового бруса или 2-3 досок, сколоченных вместе. Можно использовать и оцилиндрованное бревно, срезанное с одной стороны так, чтобы оно плотно прилегало к поверхности стены.

Если у дома металлическая стропильная система, то мауэрлат делают из двутавровой балки, швеллера или профильной трубы. Но в этом случае обязательно нужно сделать расчет нагрузок от металлических ферм, чтобы правильно подобрать сечение.

Длина и сечение мауэрлата

Мауэрлат укладывают по всей длине стены. У домов с четырехскатными и шатровыми крышами его соединяют в раму, опоясывающую все здание. Соединенный в один контур мауэрлат — это то, что делает такие кровли прочными и устойчивыми. У домов с двускатными и односкатными крышами два бруса мауэрлата укладывают на противоположные стены и, как правило, не соединяют. Но пологие кровли в регионах со средней и высокой снеговой нагрузкой, а также крыши большой площади могут укреплять двумя дополнительными брусьями на фронтонных стенах, чтобы получить всю ту же раму.

Сечение мауэрлата рассчитывается при проектировании стропильной системы. При строительстве частных домов его, чаще всего, делают из бруса 150×150 мм или 150×200 мм. Небольшие кровли могут опираться на брус 100×150 мм. Максимальное сечение деревянного мауэрлата для частных домов — 200×200 мм. Такой брус используют при строительстве крыш просторных коттеджей, а также для кровель среднего размера с пологими скатами. Брус большего сечения будет сам по себе сильно нагружать стены здания. К тому же есть правило: ширина большей стороны бруса мауэрлата не должна быть меньше 1/3 и больше 2/3 толщины стены. Не говоря уже о том, что даже брус 200×200 мм сложно поднять и уложить на стену, а подъем мауэрлата большего сечения и вовсе становится нетривиальной задачей.

Если мауэрлат сборный, то его делают из досок толщиной не менее 50 мм. Обычно это доски 150×50 мм, поскольку из них получается мауэрлат квадратного сечения. Крепят сборный мауэрлат так, чтобы доски лежали на стене стопкой, а не стояли на ней торцом.

Требования к материалам

Мауэрлат должен выдерживать внушительную нагрузку, которая для небольших домов достигает 4-7 тонн, а для больших коттеджей часто превышает 10 тонн. Конечно, такой вес лежит на скатах не постоянно, а только снежной зимой, но это не сильно облегчает задачу. Учитывая величину нагрузки, к материалам для мауэрлата предъявляются жесткие требования:

1. Пиломатериалы должны быть тщательно просушены. По ГОСТ 20850-2014 влажность дерева не должна превышать 12%. Еще лучше, если влажность будет меньше 8%. Недосушенный брус под нагрузкой может деформироваться и растрескаться. Особенно опасно винтовое коробление, когда брус как бы закручивается вокруг своей оси. Это ставит под угрозу несущую способность всей стропильной системы.
2. Можно использовать только брус или доски без пороков древесины. Обзол, трещины, сучки, участки, пораженные гнилью, болезнями или мицелием грибов недопустимы. Длина сросшихся (здоровых) сучков не должна превышать 2/3 сечения бруса, иначе в этой точке мауэрлат будет хуже работать на сжатие/растяжение, что может привести к появлению трещин.
3. Дерево должно быть обработано антисептиком и огнезащитным составом. Оптимальна обработка погружением бруса или досок в ванну с раствором, поскольку так пропитка равномерно проникнет глубоко в структуру древесины по всей ее длине. Если пропитанная погружным способом древесина недоступна, балку мауэрлата обрабатывают вручную, нанося антисептик и антипирен валиком или распыляя раствор краскопультом. При этом важно следить, чтобы дерево было покрыто защитным составом полностью, без непрокрашенных участков.
4. Желательно, чтобы мауэрлат был цельным. Если бруса нужной длины нет, допустимо его сращивание при двух условиях. Во-первых, стык должен быть примерно посередине стены, нельзя сращивать мауэрлат возле углов дома. Во-вторых, части мауэрлата соединяются только врубкой вполдерева, монтаж встык недопустим.
5. При использовании металлопроката он должен быть без каверн, дефектов сварки и ржавчины. После монтажа металлических ферм необходимо зачистить сварные швы и покрыть металл грунтовкой в два слоя, а после — краской.

При строительстве временных сооружений требования к пиломатериалам не такие жесткие. Допустим обзол и более высокая влажность древесины, брус обычно не обрабатывают антисептиками. Но это только если строение действительно временное — за 2-3 года даже при таком мауэрлате со стропильной системой ничего страшного не произойдет.

Крепление мауэрлата к стенам

Мауэрлат укладывают по центру или ближе к внутреннему краю стены. Перед укладкой на торец стены нужно положить обычный рубероид или подобные гидроизоляционные материалы, например, стеклоизол. Это нужно, чтобы дерево не вбирало влагу от стен дома.

Способ крепления мауэрлата зависит от материала стен:

1. Если стены сделаны из хрупких материалов: ячеистых бетонных блоков (газобетона, пенобетона), шлакоблоков, ракушечника, то мауэрлат крепится к армопоясу.
2. К стенам из кирпича и бетона мауэрлат крепится напрямую.

Один из способов монтажа мауэрлата показан на видео:

При большой расчетной нагрузке на стены армопояс заливается также и на кирпичных стенах.

Крепление мауэрлата к кирпичным и бетонным стенам

Способов крепления мауэрлата к стенам много — только распространенных методов как минимум пять:

• крепление анкерами;
• расклинивание;
• монтаж на закладные;
• крепление к деревянным закладным;
• обвязка проволокой.

Независимо от метода, количество креплений должно быть равно или больше количества стропил. Крепится мауэрлат примерно через равные промежутки по всей длине.

Крепление мауэрлата анкерными болтами

Самый простой и быстрый метод крепления. Мауэрлат укладывают на стену и выравнивают его. С помощью перфоратора в опорном брусе и стене под ним просверливают отверстия. В отверстие в стене вбивают распорную втулку, после чего мауэрлат фиксируют болтом. Анкерное крепление очень надежно, но болт должен заходить в стену на большую глубину.

Установка методом расклинивания

Еще один простой способ крепления мауэрлата, но подходит он только для относительно небольших домов, ширина и длина которых:

• не более 8 м, если здание построено в средней полосе России и в северных регионах;
• не более 10 м для южных территорий.

Как и в случае с анкерным креплением, опорный брус укладывают на место, выравнивают и в нем насквозь, заходя сверлом в стену, делают отверстия перфоратором. Сверло должно погрузиться в стену не менее чем на 50% толщины мауэрлата. Проверить глубину можно длинной бамбуковой шпажкой.

В готовое отверстие забивают кусок арматуры того же диаметра, что и сверло. Арматура должна плотно заходить в брус и стену, важно забить ее до конца. После этого арматуру расклинивают в деревянной балке. Для этого между ней и стенкой отверстия вбивают металлический клин либо ввинчивают с противоположных сторон арматуры два самореза. Обычно используют саморез с буром 4,8×45 мм, но подходят любые шурупы примерно такой же длины и диаметром 4-6 мм.

Монтаж мауэрлата на закладные штыри

У этого способа крепления есть две разновидности.

Способ попроще — крепление на резьбовую шпильку, зафиксированную дюбелями. Как и в предыдущих случаях, мауэрлат укладывают на место и в нем делают сквозные отверстия, уходящие в стену. Далее брус отодвигают и в отверстия в стене вбивают пластиковые дюбели. После этого мауэрлат нужно вернуть на место. Дальше нужна комбинированная шпилька: одна ее сторона должна быть с разряженной резьбой и острием, как у самореза, а другая — стандартная, под болт. Стороной-саморезом шпильку ввинчивают в дюбель и накручивают на нее гайку с другой стороны. В результате брус фиксируется торцом стены и гайкой по вертикали, и осью шпильки по горизонтали. Важно хорошо затянуть соединение, чтобы мауэрлат не мог двигаться по стержню шпильки.

Второй метод — использование закладной, которую можно сделать из шпильки или арматуры диаметром не менее 10 мм.

Независимо от выбранной закладной, ее нижний край должен быть либо загнут, образуя своеобразную кочергу с плечом 250 мм и более, либо к нему нужно приварить стальную пластину. За 3-4 ряда до окончания кладки стены делается разметка под мауэрлат. Закладные нужно разместить так, чтобы вертикальные стержни выступали точно по осевой линии опорного бруса. При кладке Г-образный выступ или края пластины должны быть посередине кирпичей или других блочных строительных материалов. Они ни в коем случае не должны размещаться рядом со швом или прямо под ним, иначе закладные может просто вырвать из стены.

Когда кладка стен завершена, на стержни закладных укладывают брус. Для этого в нем делают отверстия диаметром чуть больше диаметра закладной. Это нужно, чтобы мауэрлат можно было без особых сложностей надеть на стержни. После укладки бруса его окончательно закрепляют:

1. На шпильку просто навинчивают гайки и плотно зажимают.
2. Арматура должна выступать над брусом как минимум на 250 мм. Ее загибают на мауэрлат так, чтобы стержень плотно прилегал к дереву. После этого арматуру дополнительно фиксируют скобой или загнутым кровельным гвоздем.

При небольшой расчетной нагрузке на кровлю этот способ крепления можно использовать и для ячеистых бетонов, если нет возможности сделать армопояс.

Крепление к деревянным закладным

Для этого способа монтажа нужно сделать деревянные закладные, размеры которых будут полностью повторять габариты строительных блоков, например, кирпичей. Дальше их нужно замуровать в кладку:

• в предпоследнем ряде кладки стены;
• непосредственно под опорным брусом с внутреннего края стены;
• рядом с мауэрлатом по центру стены.

Последние два варианта возможны, только если на стене делают специальный карман для укладки опорного бруса. Если кладка выводится в ровное основание, то закладные вмуровывают только на ряд ниже мауэрлата.

К деревянным закладным брус крепится кровельными скобами.

Обвязка мауэрлата проволокой

Для этого способа крепления используют стальную проволоку-катанку сечением минимум 6 мм. Как и закладную, ее вмуровывают на три ряда ниже мауэрлата, при этом концы проволоки выпускают по обе стороны стены. Проволока должна быть достаточно длинной, чтобы можно было обернуть ее концы вокруг мауэрлата и привязать его к стене. Концы проволоки скручивают сначала вручную, затем затягивают любым тонким металлическим стержнем: куском арматуры, ломом. Этот метод крепления мауэрлата наглядно показан на фото:

При помощи проволоки мауэрлат можно крепить к ячеистому бетону без армопояса, но только при небольшой расчетной нагрузке на кровлю.

Крепление мауэрлата к стенам на армопояс

Армопояс — армированная монолитная лента из бетона, которая нужна для усиления стен из легких пористых материалов. Внутри армопояса устанавливают закладные элементы, которые нужны для крепления мауэрлата. Обычно это шпильки или арматурные стержни. Расположение креплений нужно точно рассчитать. В идеале они должны быть ровно посередине прогонов между стропилами.

Процесс крепления мауэрлата на армопояс состоит из двух этапов: бетонных работ и укладки опорного бревна. Заливка армопояса выполняется в шесть шагов:

1. Верх стены тщательно зачищают от грязи и остатков раствора.
2. Устанавливают съемную опалубку из выбракованных пиломатериалов, OSB-плиты, фанеры. Допустимы специальные U-блоки из ячеистого бетона.
3. По периметру пояса укладывают арматуру из прутьев 10-12 мм, связывая ее в объемную конструкцию из четырех стержней. Арматурный каркас устанавливают так, чтобы он не касался опалубки и был приподнят на 10-15 мм над уровнем кладки и на такое же расстояние не доставал до верхнего уровня будущего пояса. Для этого каркас снизу устанавливают на специальные подставки.
4. Закладные элементы прикрепляют к арматуре вязальной проволокой или приваривают и устанавливают по уровню строго вертикально. Высота шпильки рассчитывается так, чтобы она выступала на 30-40 мм над уже установленным мауэрлатом. Арматура должна выступать на 250 мм.
5. Резьбу на шпильках заматывают малярным скотчем, чтобы ее не забила бетонная смесь.
6. Бетон заливают в опалубку и уплотняют.

После заливки бетон должен «отдохнуть» примерно две недели. Это время нужно, чтобы он набрал прочность. Перед установкой мауэрлата поверх армопояса желательно сделать бетонную стяжку, чтобы выровнять его поверхность.

Чтобы установить опорный брус, его нужно сначала разметить. Проще всего сделать разметку, уложив мауэрлат вплотную к закладным. Затем нужно провести по ним линию и отметить на ней точку, где будет проходить стержень закладной. После этого в мауэрлате сверлят отверстия и надевают его на штыри. Дальше брус либо притягивают гайками, либо крепят, загибая арматуру. Через несколько дней гайки нужно проверить, при необходимости подтянуть и зафиксировать контргайками.

6 критичных ошибок, которые допускают при монтаже мауэрлата

Даже если для монтажа стропильной системы вы нанимаете профессиональных кровельщиков, лучше изучить хотя бы основные ошибки, которые могут допустить мастера при выполнении работ. Так вы будете знать, на что смотреть и что проверять. К сожалению, учитывая уровень большинства современных строителей, даже бригада с хорошими отзывами и многочисленными дипломами может нарушить технологию и выполнить работу с явными, иногда критичными дефектами. В их числе:

1. Вырубки и запилы на мауэрлате. Их делают, чтобы зафиксировать стропила. Это грубейшая ошибка, которая может привести к обрушению крыши. Мауэрлат — опорная конструкция, которая держит весь вес крыши, ее ни в коем случае нельзя ослаблять.
2. Покупка и укладка пиломатериалов без проверки. Поверили продавцу на слово и купили брус для мауэрлата, не выбирая его лично? С очень большой вероятностью вам привезут балку с серьезными пороками древесины с расчетом, что вы в них не разбираетесь, не проверите или просто не захотите тратить время и деньги на обратную доставку и покупку нового бруса. Всегда отбирайте пиломатериалы лично, внимательно следите за их погрузкой и по возможности сопровождайте груз. Либо поручите это доверенному лицу (не прорабу!).
3. Укладка некалиброванного бруса. Размеры калиброванных пиломатериалов всегда соответствуют заявленным и одинаковы по всей длине. Если пиломатериалы некалиброванные, то вместо мауэрлата 150×150 мм вы вполне можете получить брус сечением 140×160 мм, причем его толщина в начале и в конце балки может быть разной. В результате выставить стропила в одну плоскость будет очень и очень сложно. Не говоря уже о снижении прочности конструкции, если сечение бруса меньше заявленного.
4. Монтаж мауэрлата на ячеистый бетон анкерами или шпильками. К сожалению, довольно распространенное явление, которое во многих случаях даже нельзя отнести к ошибке: строители делают это специально, поскольку изготовление армопояса — трудоемкий процесс. Особенно часто так делают при большой толщине стены, на которой не будут видны трещины и сколы на внутренних блоках газобетона.
5. Укладка мауэрлата на неровную основу. Идеальная кладка в плоскость встречается редко, поэтому верх стены под мауэрлат лучше подготовить — выровнять стяжкой. Если уложить мауэрлат на неровное основание, то перекос скажется и на распределении нагрузок, и на сложности устройства остальной стропильной системы.
6. Монтаж мауэрлата без гидроизоляции. Некоторые строители считают, что гидрофобная обработка бруса заменяет барьерную гидроизоляцию. Это не так. Гидрофобные покрытия помогают от конденсата или случайного попадания капель дождя, но особо не препятствуют набору деревом влаги от стен дома.

Важно проверить качество монтажа мауэрлата до установки остальной стропильной системы, чтобы потом не пришлось ее разбирать для устранения дефектов.

Подведем итоги

Мауэрлат — ключевой элемент стропильной системы, на который опираются стропила. Опорная балка равномерно распределяет нагрузку по стене, компенсирует распирающее усилие от стропил, связывает стропила в один каркас, а крышу — в единую конструкцию со стенами дома.

Обычно мауэрлат делают из деревянных досок или бруса сечением 150×150 мм или 200×200 мм, но могут использовать и стальные балки, если стропильная система сделана из металла. Пиломатериалы для мауэрлата должны быть сухими, без пороков, пропитанными антисептиком и огнезащитным составом. Желательно использовать цельный брус либо соединять его по центру стены.

К стенам из ячеистого бетона мауэрлат крепят на армопояс. К стенам из других материалов его можно крепить напрямую анкерами, винтовыми шпильками, проволокой, на металлические или деревянные закладные, расклиниванием. При креплении важно не делать вырубки на мауэрлате и не забывать о слое гидроизоляции, которую нужно уложить на стену перед монтажом на нее опорного бруса.

---