Влагосодержание является жизненно важным аспектом для любого растительного организма, и именно поэтому после того, как дерево срезают, в его структуре сохраняется значительное количество влаги. Существует способ естественной сушки древесины, которая происходит при складировании в сухом и защищенном от атмосферных осадков месте. Тем не менее, чтобы ускорить процесс удаления лишней влаги, можно применять специальные сушильные камеры.
Размеры мауэрлата
Мауэрлат, который используется для крыши, представляет собой аналог фундамента для всего здания. Эта конструкция в виде бруса служит основой для кровельной системы. Она принимает нагрузки, передаваемые от стропил, и равномерно распределяет их по стенам дома. Данная функция является критически важной для прочности конструкции и ее долговечности. Мауэрлат также известен под другими названиями, такими как маточное бревно, матица или матка, и, как правило, изготавливается из бруса с увеличенным сечением. При самостоятельном строительстве возникают различные трудности, поэтому важно разобраться в таких вопросах, как: какова оптимальная толщина мауэрлата и какие существуют правила его монтажа? Чтобы ответить на эти вопросы, стоит детально изучить технологические требования к установке матицы, параметры, влияющие на выбор конкретного бруса, а также рекомендованные размеры, установленные строительными нормами для мауэрлата.
Мауэрлат можно считать одним из самых важнейших компонентов крыши. Этот брус является неотъемлемой частью стропильной системы и служит основой для всей кровли. Если строить дом без него, точечная нагрузка от стропил будет оказывать давление лишь в определенных местах стен, что в конечном итоге приведет к ухудшению прочности всего строения. Более того, мауэрлат требуется для фиксации кровельной конструкции: он прочно монтируется к стенам, на которые затем устанавливаются стропила. Подробней об этом можно узнать в статье: крепление стропил к мауэрлату. При укладке мауэрлата необходимо учитывать небольшой отступ от края стены, что подразумевает, что толщина мауэрлата не должна превышать ширину самой стены. Этот момент имеет значение для зданий из различных материалов, а конструкция и методы крепления мауэрлата могут варьироваться в зависимости от типа постройки.
В случаях, когда дом построен из кирпича, для крепления балки требуется установка армопояса из бетона. В этот слой следует вмонтировать металлические анкера или армированные элементы, на которые затем может быть установлен мауэрлат. Подробности можно найти в статье: армопояс под мауэрлат. Когда требуется возводить крышу на деревянном доме, функции мауэрлата выполняет венец — верхняя балка или брус, которые также фиксируются на анкера, причем их нижние части могут быть дополнительно соединены с использованием прочной проволоки для создания единой конструкции. В зданиях с металлическим каркасом рекомендуется использовать металлический двутавр или швеллер в качестве мауэрлата. Наиболее распространенные размеры мауэрлата составляют 15×15 см, однако в различных ситуациях эти параметры могут отличаться. Важно учитывать при расчете основные размеры? Давайте подробно рассмотрим этот вопрос.
Критерии для расчета мауэрлата
Для того чтобы маточные балки надежно выполняли свои функции, необходимо правильно выполнить этот элемент кровельной конструкции, соблюдая все нормы и технологические требования. Определение размеров мауэрлата должно опираться на пять основных критериев:
- Параметры дома, включая его периметр и общую площадь.
- Материалы, использованные для стен, стропил и финальных покрытий кровли.
- Наличие мансардного этажа.
- Климатические условия региона, где расположено строение.
- Тип конструкции крыши.
При этом самым решающим фактором в выборе размеров мауэрлата является именно тип кровельной системы. Существует множество типов крыш, вот лишь некоторые из них:
- крыши со скатами – односкатные, двускатные, четырехскатные и так далее;
- шатровые и купольнообразные крыши;
- вальмовые и полувальмовые конструкции;
- плоские крыши;
- крестообразные или ломанные крыши.
В зависимости от конкретного типа крыши будут меняться и параметры мауэрлата. Поэтому важно провести расчеты, используя специальные формулы, которые помогут учесть все переменные.
Где на крыше используются пиломатериалы?
Элементы стропильной системы крыши
В процессе строительства частных домов из древесины чаще всего используются стропила, мауэрлат и обрешетка – как сплошная, так и разреженная. В качестве материала предпочтительнее использовать древесину хвойных пород, таких как сосна, ель, пихта, лиственница и кедр. Использование лиственных пород, таких как осина, береза и бук, крайне не рекомендуется, поскольку при попадании влаги они подвержены деформациям, легко теряют свою форму и быстро гниют.
Что нужно знать о качестве пиломатериалов?
Качество древесины регулируется стандартом ГОСТ 8486-86, который охватывает пиломатериалы хвойных пород. Данный документ делит пиломатериалы на обрезные и необрезные доски, бруски и брусья.
- Брус – это деревянное изделие, ширина которого равна или немного превышает толщину (не более чем в 2 раза). В толщине брус должен быть от 100 мм.
- Брусок – изделие, аналогичное брусу по соотношению геометрических размеров, но имеющее толщину менее 100 мм.
- Доска – пиломатериал, ширина которого более чем в 2 раза превышает толщину. При этом толщина не должна превышать 100 мм. На кромках необрезной доски может присутствовать кора (так называемый обзол), в то время как обрезная доска этой особенности лишена.
- Рейка – пиломатериал, ширина и толщина которого не превышает 50 мм.
По качеству древесины и уровням обработки доски и бруски делятся на пять сортов (отборный, первый – четвертый), а брусья – на четыре сорта (первый – четвертый). Оценка качества пиломатериалов осуществляется по худшей стороне изделия. Если три стороны бруса соответствуют отборному сорту, но одна сторона относится ко второму, то в итоге брус будет отнесен ко второму сорту.
Дефекты древесины, на которые стоит обратить внимание
Качество пиломатериалов может значительно варьироваться в зависимости от наличия дефектов, как природных, так и вызванных обработкой древесины. К природным дефектам относятся сучки, трещины, пороки внутреннего строения и области биологического поражения (например, плесень и гниль). Если древесина была неправильно хранена или транспортирована, это может привести к появлению задиров и сколов. В отдельную категорию выделяются дефекты, возникающие в результате обработки, такие как покоробленность, заметные изменения формы пиломатериалов.
Виды сучков древесины
Сучки оказывают различное влияние на эксплуатационные свойства пиломатериалов. Здоровые круглые сучки, хорошо сросшиеся с основой, оказывают минимальное влияние на качество, иногда даже придавая внешний колорит. В отличие от них, подгнившие или легко выпадающие сучки значительно ухудшают прочностные характеристики материала, поэтому такие пиломатериалы не подходят для использования в несущих конструкциях.
Материал и размеры бруса
Рекомендуется использовать древесину лиственных пород или твердых хвойных с содержанием влаги, не превышающим 8%. Также необходимо произвести обработку антисептиками и огнезащитными средствами. Перед укладкой бруса настоятельно рекомендуем установить слой гидроизоляционного рулонного материала (гидроизол, рубероид, рубимаст, стекломаст).
Размеры сечения бруса (как квадратного, так и прямоугольного) определяются рядом факторов:
- этажностью здания, его периметром и особенностями конструкции (например, наличие мансарды);
- формой и высотой стропильной системы и её весом;
- видами кровельного покрытия (минимальная толщина мауэрлата при использовании ондулина, максимальная – профнастила);
- климатическими условиями (влияние веса снега и силы ветра).
Обычно расчет сечения бруса не требуется, достаточно консультации опытного специалиста. Наиболее часто используются сеченные размеры: 20 × 20 см, 15 × 20 см, 15 × 15 см, 10 × 15 см или 10 × 10 см. Высота бруса должна обеспечивать возможность устройства врубов под стропила на глубину ≥ 50% его толщины, сохраняя при этом несущую способность.
Рекомендуется применять брусья максимальной длины, при необходимости стыковать их в полдерева (с длиной 0,5 м) или использовать косой вруб с надежным креплением. Стыковка в местах упора стропильных ног не допускается. В углах здания конструкция дополнительно фиксируется с использованием пластин или скоб.
При укладке сплошного мауэрлата необходимость отпадает, если шаг стропильных ног составляет ≥ 1,5 м, в этом случае достаточно разместить коротыши длиной ≥ 50 см в местах их упора.
Крепление бруса к стенам здания
Целостность крыши во многом зависит от надежного крепления мауэрлатной рамы. Основные методы крепления включают использование анкерных болтов, строительных шпилек с резьбой, деревянных и стальных нагелей, кованых скоб, металлических уголков и проволочных скруток. Длина резьбы должна позволять установку шайбы с гайкой и контргайкой.
Число креплений должно быть не менее количества стропил.
Видео: вычисление размера стропильных ног
Существуют средние данные о размерах для каждого элемента стропильной системы. Эти данные могут служить ориентиром, однако лучше всего рассчитывать параметры стоек, подкосов и других элементов несущей конструкции крыши с помощью специализированного программного обеспечения или сложных геометрических формул.
Подписаться на наш канал в Яндекс.Дзен
Сечение и крепеж мауэрлата в ГОСТ не определены
Чтобы установить параметры или убедиться в достаточности выбранного сечения для ваших строительных нужд, вам следует обратиться к стандартам, которые определяют размеры пиломатериалов из различных древесных пород для потребностей народного хозяйства. Однако, в ГОСТ не установлены четкие допуски для мауэрлата, поэтому вы можете использовать любые параметры, исходя из опыта и практики строительства.
Таким образом, выбор сечения, типа древесины и крепежа зависит от практических соображений, местоположения дома, а также от других материалов, например, досок для обрешетки. Если в вашем регионе низкая ветровая нагрузка и нет строгих требований к прочности на разрыв, можно полагаться на естественную жесткость и производить крепление рамы без дополнительных замков. Такой подход применяют многие строительные бригады.
Если планируется строительство относительно тяжелой мансардной конструкции с утеплением, надежным будет использование арматурного пояса, установленного под 5 рядами кирпича, и крепление бруса рельсовыми анкерными болтами. Для крупных домов рекомендуется использовать высококачественную древесину, например, сечением 200×200 мм. Такие конструкции необходимы в регионах с частыми сильными ветрами и применимы в горных и северных областях.
Сращивание элементов бруса между собой
Выбор бруса для обвязки кровли производится на базе практического опыта. Разные строительные бригады используют различные техники, что связано с достаточно широкими трактовками допустимых требований.
Сращивание брусьев дополнительно фиксируется анкерами и может выполняться одним из следующих способов (см. фото), не рекомендуется использование доски для фиксации из-за ее недостаточной прочности:
- в полдерева;
- с косым прирубом;
- нагелем в гнездо.
Дополнительно углы конструкции фиксируются скобами. Эти методы обеспечивают надежную жесткость обвязки, что позволяет удерживать крышу и полноценный мансардный этаж.
Рекомендуется применять для легких каркасных конструкций бруски лиственницы размером 100×100 мм, для одноэтажных кирпичных домов – 150×100 мм. Для зданий с небольшой мансардой подходят бруски 150×150 мм, а для больших домов с полноценным мансардным этажом – 200×200 мм. Требования к креплению становятся более строгими при высоких климатических и ветреных нагрузках.
Обратите внимание, что доска подходит исключительно для обрешетки, но не может использоваться для обвязки или её элементов в любом строении. Заметим, что альпийские шале обвязываются древесиной с сечением не менее 250-350 мм. Крепление любой крыши должно быть надежным и учитывать запас прочности на случай неожиданных климатических условий.
