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.

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.

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.

Бетонирование прогонов

Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать через 1...2 ч после бетонирования колони и первоначальной осадки в них бетона.

Прогоны и балки высотой более 50 см бетонируют слоями 30...40 см, при этом каждый слой в отдельности уплотняют глубинными вибраторами. Густоармированные прогоны и балки уплотняют вибраторами со специальными насадками. Последний слой бетонной смеси не доводят до нижней плоскости плиты на 3...4 см.

Плиты перекрытия бетонируют сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами.

Арки и своды пролетом менее 15 м бетонируют непрерывно одновременно с двух сторон от пяты к замку. Своды пролетом более 15 м бетонируют отдельными участками. При этом бетонную смесь укладывают полосами одновременно на трех участках в замке и у пят. После этого бетонируют отдельные полосы, между которыми оставляют усадочные зазоры по 20...30 см, которые заделывают малоподвижной бетонной смесью через 5...7 дней после бетонирования полос. Затяжки сводов и арок перед бетонированием подтягивают.

На крутых участках арок или сводов, чтобы исключить сползание бетонной смеси при вибрировании, бетонирование ведут в двусторонней опалубке, наружные щиты которой наращивают в процессе бетонирования.

Началу бетонирования должна предшествовать тщательная проверка (с составлением акта) геометрических размеров, устойчивости и прочности опалубки.

Технология возведения жилых и гражданских зданий из монолитного железобетона. Наряду с полносборным заводским домостроением в стране получает определенное развитие строительство зданий из монолитного железобетона. Этот вид строительства оказывается целесообразным:

при необходимости решения градостроительных проблем за счет строительства нетиповых зданий башенной композиции;
при строительстве в районах высокой сейсмичности или на территории горных выработок, где предъявляются повышенные требования к пространственной жесткости зданий;
при возведении зданий в районах, значительно удаленных от домостроительных предприятий.

Статья размещена в рубрике: Вспомогательные технические средства

Конструкции покрытия

Покрытие производственных зданий состоит из:

Кровельных конструкций (слоев)

Несущих элементов – прогонов, ферм

В зависимости от технологических особенностей

производства кровельные покрытия бывают

Теплыми

Холодными.

В зависимости от конструктивного решения кровельные покрытия разделяют на:

Покрытия по прогонам

Беспрогонные покрытия

Выбор конструкции кровли должен производиться на основании технико-экономической оценки вариантов с учетом:

− стоимости материалов

− стоимости изготовления конструкций

− стоимости монтажа конструкций

− стоимости перевозки.

Кроме того должны учитываться

Назначение здания;

Технологические особенности производства

Температурно-влажностный режим среды

Район строительства и наличие в районе производственных мощностей по выпуску конструкций;

Условия транспортировки;

Обеспечение монтажными механизмами.

Состав покрытия

№ пп	Слои покрытия	Материал
	Защитный слой	Бикрост, филиизол
	Водоизоляционный слой.	Унифлекс,
	Выравнивающий слой.	Цементно-песчанная стяжка, асфальтно-песчанная стяжка
	Утеплитель.	Минероловатные плиты, пенобетон, пенополистирол, пеносиликат, газосиликат, керамзитобетон
	Пароизоляция.	Фольгоизол 1 слой
	Несущие элементы кровли
	6.1. Кровля по прогонам	-прогон сплошной -прогон сквозной -профилированный стальной настил -плоский стальной лист -волнистые стальные листы -асбоцементные волнистые листы
	6.2. Беспрогонные кровли	-каркасы стальных панелей - керамзитобетонные плиты - железобетонные плиты
	Стропильные фермы и связи по покрытию

Кровля по прогонам

Прогоны устанавливают с шагом 1,5 или 3 м

на верхний пояс ферм в их узлах

или на верхний пояс балок.

Кровля по прогонамзначительно легче, экономична по расходу металла, но более трудоемка при монтаже.

Обычно в качестве прогонов применяют

При шаге 6 м прокатные или гнутые профили.

При шаге 12 м целесообразнее применять сквозные конструкции.

По прогонам укладывается стальной профилированный настил или мелкоразмерные армоцементные, керамзитобетонные, асбоцементные плиты.

Опирание прогонов на ферму

Профилированный настил укладывают на прогоны расположенные через 3 м.

При шаге стропильных ферм 4 м- настил может укладываться между фермами.

Профилированный лист

Профилированный настил изготавливается из тонкой оцинкованной рулонной стали толщиной t=0,8-1 мм

Листы типа «Н» предназначены для настилов покрытий. Листы типа «С» предназначены для обшивки стен.

В обозначении профилированного листа первая цифра – высота гофры – h; вторая – ширина листа – B 1 ; третья – толщина листа. Например –Н 57-750-0,7– настил покрытия, у которого высота фибры – 57 мм ; ширина листа без учета нахлеста – 750 мм ; толщина листа – 0,7 мм.

Длина профилированного листа до 12 м.

Конструкции прогонов.

Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стропильные фермы.

Прогоны бывают сплошного сечения и решетчатые .

Сплошные прогоны применяются при шаге стропильных ферм- 6м. Они тяжелее решетчатых, но проще в изготовлении.

В качестве прогонов при шаге ферм 6 м используют прокатные балки, гнутые профили (С-образные или Z-образные). z- образные сечения очень удобны в перевозке.

Гнутые профили можно применять и при шаге ферм 12 м., но в случае небольших снеговых нагрузок они не допустимы

В качестве прогонов могут применять двутавры с перфорированной стенкой.

При шаге ферм 12 м используют сквозные решетчатые прогоны (небольшие фермы пролетом 12 м )

Верхний пояс решетчатых прогонов выполняют из двух гнутых или прокатных швеллеров.

Сечение решетки принимают из одиночного гнутого или прокатного швеллера.

Могут быть и другие конструктивные фермы решетчатых прогонов.

Расчет сплошных прогонов.

При малых уклонах кровли работа прогона ничем не отличается от работы обычной прокатной балки на двух опорах.

При кровле с большим уклоном прогоны работают на изгиб в двух плоскостях.

q =q кр +q сн +q пр

Хотя скатная составляющая мала, напряжения от нее в прогоне получаются большими вследствие малой жесткости прогона относительно оси Y.

Поэтому, чтобы уменьшить изгибающий момент от скатной составляющей прогоны распределяют тяжами, из круглой стали диаметр 18-22 мм.

В панелях у конька тяжи крепятся к стропильной ферме или к коньковому прогону. В этом случае коньковый прогон должен иметь большую горизонтальную жесткость.

Узел крепления тяжа к прогону

В зависимости от технологических особенностей производства кровельные покрытия бывают теплыми и холодными.

В качестве утеплителя -

Применяют плиты из минеральной ваты, стеклоизолы,

В качестве теплоизоляции используют различные ячеистые плиты─ ячеистый бетон,пенобетон, пеносиликат, керамзитобетон,цементный фибролит .

Синтетические материалы- вспененный полиуретан- пенополиуретан ; фенолформальдегидные пенопласты .

Теплоизоляционный слой - защищает внутреннее помещение от внешних температурных воздействий. Толщина утеплителя определяется теплотехническим расчетом.

Выравнивающий слой - цементная стяжка, асфальтовая стяжка ─ является основанием для гидроизоляционного ковра и создает необходимый уклон в случае плоской кровли.

Уклон кровли

В зависимости от принятого типа покрытия устанавливается необходимый уклон кровли для обеспечения водостока:

В кровлях с гравийной защитой принимается уклон- 1,5%;

При кровле из рулонных материалов без гравийной защиты-1/8-1/12;

При кровле из асбестоцементных или армоцементных листов-1/4 -1/6.

-Пароизоляционный слой -

Пароизоляция препятствует проникновению паров воздуха из помещения в утеплитель.

Пароизоляция укладываемого на несущие элементы пред утеплителем.

Пароизоляция –фольгоизол, 1слой пергамина

Беспрогонные покрытия

Между фермами укладывают железобетонные или металлические панели или крупноразмерные плиты.

В последнее время наиболее широко стали применяться металлические панели. Ширина панелей -1.5 – 3 м.

Панели совмещают функции ограждающих и несущих конструкций

Панели покрытия полностью изготавливают на заводе.

Они просты в монтаже, однако они тяжелее кровли по прогонам, особенно если применять железобетонные панели.

Ж.б. панели приводят к повышенному расходу материалов на нижерасположенные несущие конструкции - фермы, колонны, фундаменты.

Продольные ребра плит опираются в узлах ферм на верхний пояс.

В том случае когда ширина плиты 1,5 м в фермах делают шпренгели, во избежание вне узловой передачи нагрузки.

Масса железобетонной плиты -2-2,5 кн/м.

Наиболее распространенными являются железобетонные ребристые плиты покрытия.

Длина плит 6 и 12 м.

Ширина 1,5 и 3 м.

Плиты укладывают на верхние пояса ферм и приваривают к фермам сваркой закладных деталей.

Узел опирания железобетонной панели на фермы

Снижение веса достигается путем предварительного напряжения железобетонных конструкций или при применении сводчатых покрытий.

Трехслойные панели покрытий «сэндвич»

Состоит из верхнего облицовочного слоя:

− профилированного настила с крупным профилем;

− оцинкованного железа t=1 мм;

Среднего слоя

Утеплителя из полиуретана t=50-80 мм;

Прочность строительных конструкций помогают обеспечить железобетонные изделия. Их формы, размеры разнообразны. Одни производят прямо на строительной площадке, другие подготавливают на производстве. Ни одно строительство не обходится без железобетонных прогонов.

Определение

Внешний вид, структура прогона почти не отличается от железобетонного столба. Внешне они выглядят, как застывший бетонный раствор с металлическим каркасом внутри. В чем отличие прогонов? Отличаются конструкции большой массой, длинной и усиленной прочностью. Производство конструкций не поставлено на поток, их выпуск связан с необходимостью элемента выдерживать определенную нагрузку.

Назначение

Прогоны железобетонные применяются в строительстве с целью решения важной задачи. К примеру, ни одни проем нельзя сделать без применения прогона. Только после его установки крепятся плиты перекрытий. А армированные изделия, выполненные под воздействием термической обработки, выдерживают большие нагрузки. Применяются в строительстве общественных, промышленных зданий с кирпичными и железобетонными стенами. Чаще всего используются в сооружении проемов, опор на которые крепятся плиты перекрытий.

Установка прогона: а) вид опоры на стене; б) на столбе; 1. железобетонная подушка; 2. прогоны.

Железобетонные прогоны подготавливают исключительно промышленным способом, согласно государственным нормам строительства. Для их производства используют только тяжелый бетон, чаще М200 и М300, с применением арматуры для армирования. Использование конструкций в благоприятных условиях увеличивает срок службы зданий.

Виды

Железобетонный прогон подразделяют на виды, которые формируются согласно форме изделия и марки бетона. Прогонам присвоены следующие типы

Таврового сечения

При производстве используются швелера и двутавры. Подразделяется данный тип на два вида:

В первую группу входят изделия с расположенным перпендикулярно ребру прогона металлом. Они подходят при строительстве зданий, которые имеют примерно 25% наклона кровли. 1ПР стержневой каркас, 2ПР предварительно создано напряжение, 3ПР используется при уклоне кровли не более 5% — разновидности первой группы.
Во вторую группу включены изделия, выдерживающие угол наклона крыши 25%. В нее входят изделия 4ПР напряженная и 5ПР искусственно созданным напряжением.

Данные конструкции могут использоваться для неотапливаемого помещения. Применяются в температурном режиме от — 40 до 50 градусов и воздействии газа. Характерной особенностью является возможность применять изделия при строительстве сооружений в опасных, сейсмически активных зонах.

Отличием является наличие специальных отверстий, продевая в которые захватные устройства, облегчается подъем и монтаж элементов. Элементы с тавровым сечение подходят для строительства зданий:

неотапливаемые с кровлей из примеси цемента и асбестовых волокон;
отапливаемые с облегченными перекрытиями;
отапливаемые с цементной кровлей.

Прямоугольного сечения

Данный вид прогона имеет двутавровое разделение. Прямоугольное сечение прогонов может быть сплошным и решетчатым. Решетчатый вид легче, шаг размещения изделий 6 метров, поэтому его используют в строительстве гораздо чаще. Для производства сплошного вида применяют гнутые швелера. Изделия с прямоугольным сечением имеют тонкие стенки, но отличную высоту. Прочность изделиям обеспечивают специально созданные крепления отгибы.

Маркировка

Пример маркировки прогонов.

К изготовлению строительных конструкций подходят с соблюдением государственных стандартов и технологий. Получить максимальную информацию о продукции можно, изучив серию товара. Неопытный строитель не сможет получить полную информацию по маркировке без знаний. Стоит ориентироваться на данные расшифровок.

Для удобства в использовании применяется специальная классификация буквами и цифрами. В них зашифрована информация о длине, высоте, ширине, опорной нагрузке. В первых буквах зашифрована информация о серии прогона:

П — цельное изделие.
ПР — наличие бортика, расположенного параллельно или под углом к оси элемента.
ПРГ — прямоугольное сечение.

Вторая группа знаков содержит в себе информацию о нагрузке и типе арматуры. Третьи знаки говорят о специфическом назначении материала, включая особенности использования бетонного состава.

Например: ПРГ 28-1-3-4т. ПРГ — прямоугольное сечение. Следующая серия цифр обозначает размеры конструкции: 2800 длинна в мм, 100 мм ширина, 300 мм высота. В показателе 4т указана возможность выдерживать нагрузку в 4 тонны на один метр.

Все камни