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

Прогон крыши
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
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
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.

Структура металлической крыши
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 крыши
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 крыши
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 прогонов
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
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.

Типы балок
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 прогонов
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
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.
Коррозия металла
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
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.





Добавить комментарий