Прогоны железобетонные применение. Монтажные работы при возведении кирпичных зданий

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.

Железобетонные прогоны ПРГ изготавливаются в соответствии с серией 1.225-2, предназначены для перекрытий проемов в стенах общественных зданий и зданий административно-бытового назначения из кирпича или стеновых блоков и рассчитаны под расчетное давление 4000 кгс/м, т.е. используются в несущих стенах с возможностью опирания как плит перекрытий ПК , так и вышележащей кладки.

Изготавливаются из тяжелого бетона марки М-250 на сжатие, а для 6-метровых – М-350. Армирование возможно 2-х вариантов: предварительно-напряженные, армируемые преднапряженными арматурными стержнями марки АтV и пространственными каркасами и ненапряженные, армируемые только пространственными стальными каркасами. Чаще всего производят не напряженными, т.е с обычным армированием

Поскольку нагрузка вышележащей стены довольно велика, а площадь поверхности, на которую давит прогон, довольно мала, в качестве подкладок при строительстве рекомендуется использовать опорные плиты, которые позволяют распределить нагрузку по большей поверхности.

Стандартная длина изделия, предусмотренная серией может составлять 2,8; 3,2; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4 и 6 метров. Однако под заказ возможно изготовление железобетонных прогонов и промежуточных размеров.

Маркировка

Маркировка состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом:

• 1-я группа содержит обозначение типа ПРГ- прогон прямоугольный и габаритные размеры (длина, ширина, высота в дм.).
• 2-я группа включает расчетную нагрузку без учета собственного веса (в тн/м) и класса используемой арматуры.

Например, ПРГ 32.1,4-4АтV – прогон прямоугольного сечения длиной 3180 мм, шириной 120 мм, высотой 400 мм под расчетную нагрузку без учета собственного веса 39,2 кН/м (4 тн/м), армированный сталью АтV, т.е. предварительно-напряженный.

Размеры и опирание

Железобетонные прогоны - изделия из армированного бетона, обладающие высоким уровнем сопротивления изгибающим нагрузкам. Они выполняют функцию балок-перемычек, опираются на стены здания и специальные опоры - фермы или ригели. Для перемещения и установки балок используют специальную подъемную технику. На их верхней грани находятся петли из арматуры или сквозные отверстия диаметром до 5 см, предназначенные для надежного захвата. Монтаж осуществляется на цементный раствор с помощью закладных деталей.

При изготовлении этого вида ЖБИ выбирают плотный бетон марок от М200 до М600 с высокими показателями по устойчивости к растрескиванию, огнестойкости, морозостойкости, водонепроницаемости.

Использование

Являются опорой элементов конструкции административных, сельскохозяйственных, промышленных зданий, жилых комплексов из кирпича или блоков. Именно у таких строений большая площадь кровли, но недостаточное количество точек опоры под нее. Применение балок:

• как основа под плиты межэтажных перекрытий, особенно со слабой собственной несущей способностью;
• усиление стропильной системы;
• как над широкими дверными, оконными проемами, особенно при наличии вероятности повышенных нагрузок на них;
• в конструкции плоских кровель (уклон менее 5%);
• как связующие элементы между отдельными частями большого строения;
• создание технологических ниш.

Типы зданий, для покрытия которых предназначены железобетонные балки:

• Неотапливаемые, у которых кровлю укладывают прямо по перемычкам.
• Отапливаемые, с кровлей, укладываемой по утепленным плитам.
• Отапливаемые, оборудованные легкими ограждающими конструкциями (уклон до 5%).

Условия использования прогонов:

• температура воздуха не ниже -40 и не выше +50С;
• сейсмичность не выше 7 баллов;
• воздействие газовой среды не выше среднеагрессивного.

Эксплуатировать их при температуре ниже -40 и выше+50С допустимо, если соблюдены требования ко всем характеристикам конструкции здания.

Виды

По форме прогоны классифицируют на:

• прямоугольные - имеют форму железобетонных столбов простого прямоугольного сечения или с выемками;
• тавровые (в виде буквы Т) - с полкой для опоры плиты;
• с односторонней полкой (серия 1.255.1-3) - имеют форму перевернутой буквы Г.

По форме полки и армированию различают тавровые железобетонные изделия:

• 1ПР - полка находится под прямым углом по отношению к ребру, арматура ненапрягаемая из продольных прутьев, предназначены для использования при строительстве зданий с уклоном кровли до 25%;
• 2ПР - полка под прямым углом, арматура предварительно напряженная (усиленная для увеличения несущей способности), так же предназначены для зданий с уклоном кровли до 25%;
• 3ПР - полка под прямым углом, каркас предварительно напряженный, предназначены для применения при монтаже строений с уклоном кровли до 5%;
• 4ПР - косая полка, ненапрягаемая арматура, уклон кровли 25%;
• 5ПР - косая полка, предварительно напряженный каркас, уклон кровли 25%.

Напрягаемая арматура (каркас) при изготовлении прогона, до начала заливки бетона, подвергается сжимающему напряжению в точках, где она будет предположительно испытывать наибольшее растяжение. За счет такой обработки повышаются прочностные характеристики, увеличивается устойчивость к появлению трещин, снижается расход арматурной стали.

Маркировка

Маркировка прогонов разной формы имеет некоторые отличия. У прямоугольных она имеет вид ПРГ 40.2,5-4АIII, где:

• ПРГ - прямоугольное сечение;
• 40 - длина 4000 мм;
• 2 - ширина 200 мм;
• 5 - высота 500 мм;
• АIII - тип арматуры.

Размеры указывают соответствующие конкретному изделию, округленные. Если длина балки 4180 мм, то ее называют ПРГ 42. В конце может стоять буквенное обозначение бетона - т (тяжелый).

У тавровых балок серии 1.255-2 маркировка выглядит следующим образом - 2ПР-1 АтV-Н, где:

• 2ПР - тип;
• 1 - порядковый номер по несущей способности;
• АтV - класс арматуры;
• Н - характеристика проницаемости бетона для агрессивных веществ (в приведенном примере нормальная), если в конце вместо буквы Н стоит П, это значит, что использован бетон пониженной проницаемости, пригодный для применения в среднеагрессивной среде.

Характеристики

Основной параметр при подборе бетонных прогонов - их несущая способность (предельно допустимая нагрузка). У прямоугольных изделий ее рассчитывают и выражают в килограммах на погонный метр. Для этого типа вне зависимости от размера она равна 400 кг/пог. м.

У тавровых единицей измерения являются килоньютон на метр (кН/м) или килограмм-сила на метр (кгс/м). По ГОСТ у каждого вида (1ПР, 2ПР и т. д.) предельно допустимая нагрузка разная. Она зависит от армирования и класса прочности бетона. По этому параметру различают шесть типов: чем больше цифра, обозначающая порядковый номер прогона, тем больше его несущая способность.

Расчетная допустимая нагрузка тавровых железобетонных балок 1ПР (арматура без предварительного напряжения):

Несущую способность остальных марок этого вида ЖБИ можно уточнить по таблицам из ГОСТ 26992-86.

Размеры и вес

Прямоугольные прогоны имеют следующие размеры:

1. Ширина - 120 или 200 мм. В маркировке указывают 1 или 2.
2. Высота - 300, 400 или 500 мм. На изделии обозначают 3, 4 или 5.
3. Длина - от 1000 (ПРГ 10) до 6380 (ПРГ 64) мм. При необходимости можно подобрать почти любой размер, шаг - 1-20 см. Наиболее востребованы шестиметровые.

Вес в зависимости от габаритов - 150-1500 кг.

Помимо маркировки в характеристиках может быть указана серия, их изготавливают по разным чертежам. Размеры прогонов таврового сечения и их вес стандартные. У марок 1ПР, 2ПР, 3ПР (прямая полка) они составляют (в мм):

• длина - 5970;
• ширина - 220;
• высота - 300 мм;
• масса - 500 кг.

У марок 4ПР, 5ПР (косая полка):

• длина - 5970;
• ширина - 160;
• высота - 370;
• вес - 400 кг.

У марок П, ПР:

• длина - 6280, 5980, 3280, 2980;
• ширина - 420 или 540;
• высота - 440, 520.

Прогонные балки ПР с односторонней полкой могут также иметь длину 4480 и 8980, ширину - 380, высоту - 740 мм.

У марки ПР (серия 1.335):

• длина - 4540, 5690;
• ширина - 200, 220;
• высота - 350.

Некоторые производители имеют возможность изготовления партии изделий нестандартного размера под заказ.

Цены

Характеристики, от которых зависит стоимость: марка бетона, размер и тип (серия), производитель, объем партии.

Цена на ЖБИ прогоны ПРГ (без учета доставки):

Железобетонные прогонные балки таврового сечения серии 1.255-2 можно купить за сумму от 5000 рублей. Изделия с односторонней полкой стоят от:

• 448 - 9500;
• 598 - 24 000;
• 898 см - 54500 руб.

Стоимость тавровых и Г-образных видов зависит от тех же параметров, что и для марки ПРГ.

Прогоны железобетонные прямоугольного или таврового сечения используют как опорные элементы под плиты, настилы для покрытия зданий, для усиления верхней части проемов, других целей. Их изготавливают из прочных марок бетона, укрепляют каркасом из стальной арматуры. Размерный ряд прогонных балок делает возможным их применение при строительстве любых сооружений.