Прогон и другие балки в строительстве крыш – назначение и виды конструкций

Прогон в строительстве крыш – это горизонтально размещенная балка между несущей конструкцией и обрешеткой кровли. Его ключевые функции – передача нагрузки от кровельного покрытия, ее равномерное распределение в стропильной системе, а также обеспечение жесткости обрешетки.

Прогоны изготавливают из дерева, стали и железобетона и используют при возведении крыш промышленных зданий и частных домов. Также их устанавливают в качестве оснований для плит перекрытий и для укрепления проемов.

Содержание

• Устройство кровли и строительные балки
• Типы прогонов для возведения кровли
• Виды по месту применения в стропильной системе
• Классификация балок по материалу
• Категории деревянных опор по конструкции
• Группировка железобетонных прогонов по профилю
• Градация металлических составляющих по профилю
• Маркировка изделий промышленного производства
• Железобетонные блоки для кровли
• Металлические элементы крыш
• Преимущества и недостатки прогонов в зависимости от материала

Прогон в стропильной системе

Устройство кровли и строительные балки ↑

Перед началом строительства изучите разновидности балок, чтобы представлять, как устроена крыша. Каждая балка имеет свое назначение и занимает определенное место в системе перекрытий.

Перекладины для крыш производят из металла, цельного дерева или склеенных между собой ламелей. Гнуто-клееные брусья изготавливают согласно ГОСТ. Они легки в обработке, мало подвержены воздействию погодных условий и используются, чтобы увеличить промежутки между прогонами. Сечение элементов может быть прямоугольным, Т-образным или двутавровым. Форма двутавра (Н) гарантирует жесткость балки, уменьшает изгибающий момент практически до нуля.

Схема ломанной кровли с прогоном

Виды деревянных строительных балок в опорной системе крыши:

• мауэрлат – квадратный брус, уложенный на стены для опоры стропил;
• конек – опорный брус вверху кровли;
• стропильный брус – формирует угол уклона крыши;
• затяжка и ригель – соединяют стропила противоположных скатов;
• кобылка – удлиняет стропила, образуя свес крыши;
• подкос – располагается под углом к вертикальным элементам и подпирает стропила;
• прогон.

Схема обрешетки из деревянных элементов

Прогоны закрепляют на опорах на расстоянии 4-5 метров от конька, а между ними помещают распирающие опоры. Если нужно удлинить стропила, стык располагают над прогонной балкой.

Структура и виды металлических балок для кровель:

• нижний пояс
• верхний пояс
• решетка.

Решетку собирают из стоек и раскосов и крепят к поясам с двух сторон с помощью фасонных элементов.

Схема металлической крыши

Типы прогонов для возведения кровли ↑

Прогонные опоры классифицируются по месту расположения в системе перекрытий крыши, а также по форме и материалу.

Виды по месту применения в стропильной системе ↑

Выделяют три вида прогонных опор – боковую, конек и мауэрлат.

Коньковый прогон – это наивысшая балка крыши, его монтируют в верхние части фронтонных стен, а края оборачивают водонепроницаемым материалом. При необходимости конструкцию усиливают стойками. На конек верхним концом опираются стропила.

Конек, закрепленный во фронтонах стен

Мауэрлат или матица – толстый брус сечением 150х150 мм, который укладывают на несущие стены параллельно коньку, чтобы одинаково распределить нагрузку от кровли. Доски мауэрлата именуют фундаментом крыши и крепко закрепляют анкерными болтами на стенах, предварительно подстелив гидроизоляционный материал. В кирпичных строениях матицу устанавливают в заранее подготовленный армопояс из железобетона на арматуре.

Мауэрлат, уложенный на стену из бетона поверх гидроизоляционного материала

Боковой прогон соединяет стропила посередине – с его помощью усиливают кровлю, уменьшая нагрузку стропил на изгиб. Чтобы передать нагрузку на перекрытие, под боковые прогоны устанавливают вертикальные стойки.

Классификация балок по материалу ↑

Как упомянуто выше, по материалу прогонные опоры классифицируют на железобетонные, металлические и деревянные. Металлические прогоны производятся промышленным путем и могут быть однородными или решетчатыми. Первые выполняют из швеллеров и двутавров – они просты в производстве и установке, стоят на 10% дешевле решетчатых. Недостаток прогонов-решеток – высокая стоимость и большое количество сложных узловых элементов. Преимущество – малый вес.

Прогоны могут быть:

• цельными;
• составными.

Составные балки применяют, когда необходимо покрыть крышу большой площади, чтобы избежать искажения от изгибающих нагрузок.

Категории деревянных опор по конструкции ↑

Конструктивно прогоны классифицируются на:

• неразрезные;
• разрезные;
• с подкосами;
• консольно-балочные;
• с подбалками.

Разрезные представляют собой ряды деревянных опор, закрепленных на скатах крыши и опирающихся на несущие конструкции – стойки. Часто закрепляются подкосами и распорками.

Схема консольно-балочного и неразрезного прогонов

Консольно-балочные – это анфиладные ряды досок длиной менее 6,5 м, стыки которых расположены за пределами опорных балок. При этом в средних промежутках образуются две консоли, а в крайних – одна. Консольные балки применяют при строительстве крыш с шагом несущих конструкций до 4-5 м.

Неразрезные прогонные брусья годятся для крыш с уклоном до 15° и покрытием из легких материалов – рубероида или гибкой черепицы. При большем уклоне тонкие балки не выдерживают изгибающих нагрузок и ломаются.

Для упрочнения конструкции в строительстве используют подкосы и подбалки:

• Подбалка – это небольшой брусок, установленный на опорную стойку. На нее опирается несущая балка обрешетки.
• Подкос – наклонный брус, поддерживающий горизонтальные балки и работающий на сжатие.

Подкосы способствуют равномерному перераспределению нагрузок с покрытия на опорные элементы.

Группировка железобетонных прогонов по профилю ↑

Прогоны из железобетона маркируются по форме сечения и нагрузке. По сечению прогоны бывают:

• тавровые;
• прямоугольные.

Железобетонный блок прямоугольный

Балки таврового типа делятся еще на две группы:

• балки с металлом, перпендикулярно прикрепленным к ребрам прогона – устанавливаются на кровли с уклоном до 25%;
• опоры, выдерживающие угол уклона крыши более 25%.

Тавровые опоры применят при возведении крыш неотапливаемых помещений большой площади, а также в сейсмически активных регионах. Они выдерживают минусовые температуры до -50°С. Ключевая особенность тавровых железобетонных опор – наличие отверстий для крюков и других захватных устройств, обеспечивающих удобство монтажа.

Опоры прямоугольного сечения – высокие и тонкостенные, прочные за счет отгибов. Они классифицируются на сплошные и решетчатые.

Градация металлических составляющих по профилю ↑

Сплошные металлические прогоны – это балки гнутого профиля нескольких видов:

• С-образного;
• двутаврового;
• Z-образного;
• таврового;
• швеллерного.

Тавровый профиль в сечении напоминает букву T, двутавровый – Н, а швеллер – букву П.

Виды металлических балок с решетчатым профилем:

• прутково-шпренгельная с нижним поясом и решеткой из круглой стали;
• трехпанельная.

Трехпанельный прогон принят в качестве типового, благодаря меньшему числу узлов и простоте в изготовлении. Верхний пояс балки выполняют из двойного швеллера, а решетку – из выгнутых одиночных швеллеров.

Маркировка изделий промышленного производства ↑

Прогоны в строительстве – это ответственные конструкции, их изготавливают в строгом соответствии с ГОСТ и маркируют. Чтобы выбрать балки, соответствующие назначению кровли, нужно ориентироваться в маркировке продукции.

Железобетонные блоки для кровли ↑

Железобетонные прогоны маркируют буквами и цифрами, вкладывая в значение информацию о габаритах и опорной нагрузке изделий. Буквы обозначают серию и конструктивные особенности прогонной балки:

• ПР – балка в форме тавра с бортиком;
• П – прогон цельный;
• ПРГ – опора прямоугольного сечения.

Цифры обозначают длину, ширину и высоту прогона, а последняя – нагрузку, которую он способен выдержать, в тоннах. Также в маркировку могут быть включены значения об армировании изделия. Прогоны бывают ненапряженными, усиленными стальным каркасом либо предварительно напряженными, с дополнительными продольными стержнями арматуры для увеличения несущей способности.

Габариты изделия учитывают при маркировке

Также в производстве железобетонных конструкций используют маркировку вида:

• 1ПР – для плоских крыш с арматурой без усиления;
• 2ПР – для плоских крыш с усиленной арматурой;
• 3ПР – для сооружений с уклоном до 5%;
• 4ПР – для крыш с уклоном до 25%;
• 5ПР – с диагональной полкой для крутых кровель.

Пример маркировки железобетонного прогона с расшифровкой: ПРГ 48-2-5-4тAIII-1. Это прогон прямоугольного сечения с габаритами 4800х200х500 мм и допустимой нагрузкой 4 тонны. Он предварительно-напряженный, усилен дополнительной арматурой. Подходит для возведения отапливаемых и неотапливаемых ответственных конструкций в районах с плохими погодными условиями и сейсмически активных зонах.

Металлические элементы крыш ↑

Металлические балки маркируют по профилю, конструкции, материалу и габаритам.

Классификация и маркировка двутавров:

• Ш – с широкой полкой;
• К – колонные;
• Б – обычные.

Номер перед буквой обозначает условную высоту балки в мм, остальные размеры выбираются в соответствии с ГОСТ. Например, для опоры 30Б1 высота составляет 296 мм, а буква «Б» обозначает нормальную балку. Размеры балок находятся в пределах 10-100 мм.

Производство горячекатаных прогонов

Металлические балки для прогонов изготавливают из стали путем сварки или горячей прокатки – для каждого способа изготовления предусмотрен ГОСТ, где описана маркировка изделий.

Преимущества и недостатки прогонов в зависимости от материала ↑

Собираясь возводить крышу, сравните положительные стороны и недостатки каждого материала. Например, металл не обеспечивает достаточную энергоэффективность здания, зато он долговечен. А дерево подвержено гниению, но сохраняет тепло.

Металлические балки в строительстве

Список плюсов и минусов для металлических прогонов.

Преимущества:

• выдерживают значительную нагрузку;
• пожаробезопасны;
• долговечны;
• при установке отсутствуют отходы, благодаря высокой точности деталей.

Недостатки:

• промерзают при низких температурах;
• сложности в транспортировке;
• большой вес относительно дерева;
• дорогостоящий материал.

Металл подвержен коррозии

Список положительных и отрицательных характеристик деревянных балок.

Преимущества:

• экономичны;
• просты в установке;
• сохраняют и передают тепло.

Недостатки:

• необходима ежегодная обработка антисептиками;
• есть риск возгорания кровли.

Ниже приведены плюсы и минусы изделий из железобетона.

Стропильная система из дерева

Преимущества:

• повышенная пожаробезопасность;
• экологичность;
• прочность и долговечность;
• не подвержен коррозии и гниению.

Недостатки:

• большой вес;
• трудоемкость установки и закрепления элементов.

В частном домостроении стропильные системы чаще всего производят из дерева, а металлическими элементами – прогонами или ригелями, дополнительно усиливают конструкцию. Железобетонные блоки используют при строительстве крыш зданий промышленного назначения.

Надежность кровли не допускает экономии, поэтому обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы уточнить все нюансы и получить консультацию именно по своей стройке.

Источник