Методы и технологии бетонирования. Железобетонные прогоны – все, что нужно знать о данном виде конструкций

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

В кирпичных зданиях межэтажные перекрытия укладывают из железобетонных плит по стенам и ригелям.

Ригели (прогоны) (рис. 1, а, б) опирают на железобетонные подушки, которые закладывают в кирпичные стены по ходу кладки. Разница в отметках верха подушек в пределах секции дома должна быть не более 10 мм.

Рисунок 1. Установка ригеля (прогона): а - вид опоры на стене; б - на столбе; 1 - железобетонная подушка; 2 – прогоны

До монтажа ригелей (прогонов) выверяют нивелиром горизонтальность опорных подушек. Ригели стропуют за две петли, подают к месту установки и опускают на постель из раствора, разостланного на опорах. До проектного положения ригели доводят монтажными ломиками. Перемещать ригель можно только перпендикулярно продольной оси, работая лапой ломика. В противном случае может быть нарушена устойчивость стен или столбов, на которые опирается ригель. Монтажники работают с инвентарных подмостей. После выверки горизонтальности (по уровню и визированием на ранее установленные ригели), вертикальности (по отвесу) ригель крепят к ранее установленным конструкциям (способ крепления указывают в проекте) и затем снимают стропы.

До монтажа перекрытий проверяют положение верхних опорных частей кладки под конструкции перекрытия, которые должны находиться в одной плоскости (разница в отметках в пределах этажа не должна превышать 15 мм).

Чтобы обеспечить горизонтальность потолка, образуемого перекрытием, пользуются следующими приемами . В пределах захватки (секции) здания по периметру верха стен или прогонов с помощью нивелира или гибкого уровня наносят (на заранее закрепленные рейки) риски, соответствующие монтажному горизонту, т.е. отметке, на которой будет находиться низ конструкций перекрытий. По нивелировочным отметкам (по шнуру-причалке) укладывают выравнивающий слой раствора (стяжку), разравнивают его правилом и после того, как стяжка приобретет 50 % прочности, монтируют плиты (панели) перекрытий, расстилая на опорных поверхностях слой свежего раствора толщиной 3-4 мм.

Рисунок 2. Укладка плит перекрытия: 1 - ящик с раствором; 2 - лопата; 3 - ящик с инструментом; 4 - лом; 5 - плита

Монтаж перекрытия ведет звено из четырех человек: машинист крана, два монтажника (4-го и 3-го разрядов) и такелажник (3-го разряда). Такелажник стропует плиты четырехветвевым стропом. Два монтажника находятся на перекрытии (вначале на подмостях), располагаясь по одному у каждой опоры монтируемой плиты (рис. 2). Они принимают поданную плиту, разворачивают её и направляют при опускании в проектное положение.

Плиты перекрытий после выверки закрепляют, приваривая монтажные петли к анкерам, заделанным при кладке в стены, смежные плиты скрепляют анкерами за монтажные петли.

Сопряжения перекрытия со стенами заделывают вслед за монтажом перекрытия. В пустотных настилах при опирании их на наружные стены с целью изоляции пустоты заполняют легким бетоном или готовыми бетонными пробками на глубину не менее 120 мм. Пустоты в плитах, опирающихся на внутренние несущие стены, заделывают тяжелым бетоном или вкладышами. Это необходимо для предохранения опорных частей плит перекрытий от разрушения под давлением вышележащих конструкций.

Перемычки . Несущие перемычки в кирпичных зданиях, как и прогоны, устанавливают, поднимая за монтажные петли и укладывая на подготовленную растворную постель, а рядовые перемычки укладывают вручную. При монтаже обеспечивают точность установки их по вертикальным отметкам, горизонтальность и размер площади опирания.

Лестничные марши и площадки . Элементы монтируют по мере возведения стен здания. До монтажа лестничных площадок и маршей проверяют их размеры. Затем размечают места установки площадок, наносят слой раствора и устанавливают площадку. Промежуточную площадку и первый марш устанавливают по ходу кладки внутренних стен лестничной клетки, вторую (этажную) площадку и второй марш - по окончании кладки этажа.

Лестничный марш стропуют четырехветвевым стропом с двумя укороченными ветвями, которые придают поднимаемому элементу наклон немного больше проектного. При установке лестничного марша его сначала опирают на нижнюю площадку, а затем на верхнюю. Если посадка марша на опорные площадки будет осуществляться наоборот, то он может сорваться с верхней площадки либо его может заклинить между верхней и нижней площадками.

Перед установкой марша монтажники устраивают на опорных местах лестничных площадок постель из раствора, набрасывая и разравнивая его кельмами. При установке маршей один монтажник находится на нижней площадке, другой - на вышележащем перекрытии или на подмостях рядом с лестничной клеткой. Принимая марш, монтажник направляет его в лестничную клетку, двигаясь одновременно к верхней площадке. На высоте 30-40 см от места посадки марша оба монтажника прижимают его к стенке, дают машинисту крана сигнал и устанавливают на место сначала нижний конец марша, затем верхний. Неточности установки исправляют монтажным ломом, после чего отцепляют строп, замоноличивают стыки между маршем и площадками цементным раствором и устанавливают инвентарные ограждения.

Лестничные марши без монтажных петель поднимают с применением вилочного захвата.

Балконные плиты . К монтажу балконных плит приступают по всей длине захватки после укладки перекрытия. Сначала устанавливают маячные плиты по краям захватки, размечают на перекрытии и фиксируют рисками положение балконной плиты. На последующих этажах положение рисок дополнительно контролируют по балкону нижележащего этажа, пользуясь для этого отвесом. После установки маячных плит натягивают проволочный шнур-причалку по их наружному верхнему ребру на длину всей захватки и по нему устанавливают остальные плиты. Плиты стропуют обычно четырехветвевым стропом. Растворную постель разравнивают кельмой, не доводя на 2-3 см до обреза стены. Балконные плиты укладывают два монтажника, контролируя правильность опускания плиты по рискам и шнуру-причалке. Плита должна быть уложена горизонтально или с небольшим уклоном к свободному концу. Горизонтальность установки плиты проверяют, укладывая правило с уровнем в двух перпендикулярных направлениях. При уклоне в продольном направлении плиту поднимают и опускают заново, заменив растворную постель. Уклон в сторону здания устраняют при установке временных стоек или тяг.

Временные крепления устанавливают сразу после укладки плиты. Для этого стойки ставят на балкон нижележащего этажа и, пользуясь винтовой распоркой, подпирают ими монтируемую плиту.

Плита остается подвешенной на крюке крана, пока не будет установлено временное крепление, выверено положение плиты и приварены к анкерам закладные детали. Балконные плиты крепят, приваривая стальные стержни к монтажным петлям плит перекрытия и балкона.

Бетонные кровельные покрытия и перемычки – самые прочные и при этом одни из самых хрупких конструкций, которые только применяются в строительстве. Они способны выдерживать огромное распределенное давление, но разрушаются, стоит лишь приложить к ним точечную нагрузку. Пока ЖБИ имеют под собой сплошную опору, они надежны и прочны. Если же под ними оказывается пустое пространство, их начинает изгибать под собственным весом. Чтобы избежать разрушения бетона, необходимо обеспечить ему опору снизу. И с этой задачей могут справиться только мощные прогоны.

Железобетонные прогоны представляют собой армированные изделия с повышенным сопротивлением изгибающим нагрузкам. По сути, это мощная длинномерная балка для горизонтального усиления перекрытий и широких проемов, на которую укладываются прочие элементы строительной конструкции. Вся приложенная нагрузка передается на вспомогательную систему прогонов, а они уже переносят ее на несущие стены, фермы или другие опоры. Для получения лучших характеристик прочности на изгиб профиль прогона делают высоким и узким. А чтобы обеспечить ему надежное и устойчивое опирание на другие составляющие – дополняют полками.

Классификация

Основными видами являются прямоугольные (ПРГ) и тавровые (ПР) железобетонные балки. Последние, в зависимости от особенностей профиля, разделены на два типа:

• с перпендикулярной полкой – марки от 1ПР до 3 ПР;
• с диагональной – 4ПР и 5ПР.

В самих балках оставляются 5-сантиметровые сквозные отверстия или же выпускаются сверху металлические петли для строповки при монтажных работах. Закладные элементы (пластины, анкеры) покрываются антикоррозионным составом.

Также прогоны могут отличаться по схеме армирования:

• ненапряженные – усилены только стальным каркасом из стержней AIII;
• предварительно-напряженные, где в дополнение идут продольные напрягаемые стержни, увеличивающие несущую способность изделия.

Особенности маркировки

Массовое производство и применение началось еще в 60-х. Тогда же была создана нормативная база для их изготовления – серии рабочих чертежей, по которым до сих пор заводы ЖБИ выпускают свою продукцию. В какой-то единый пакет документов они так и не были объединены, поэтому маркировка прогонов у разных производителей немного отличается.

По марке можно определить не только габариты изделия, но и форму его сечения:

• П – общее обозначение монолитного прогона.
• Р – имеет опорные полки, то есть в разрезе выглядит как тавровая балка.
• Г – прямоугольная форма профиля.

После буквенного сокращения указываются округленные основные размеры, выраженные в дециметрах. Ширина и высота выбираются из рядов значений – 12-40 и 30-50 см соответственно, длина начинается с 2,78 м. За общей информацией идет допустимая нагрузка, то есть основная характеристика несущего элемента, выраженная в т/м. Следом – условное обозначение арматуры.

Последние в маркировке изделия – свойства проницаемости бетона для агрессивных газовых сред: нормальная (Н) или пониженная (П). Здесь же могут содержаться сведения о закладных элементах или применении тяжелого бетона (т). Последнее ГОСТом не регламентируется, но отдельно указывается в серии рабочих чертежей 1.225-2 (выпуск 12).

Иногда железобетонные прогоны прямоугольного сечения ПРГ маркируются иначе. После общего сокращения наименования «П» размещается расчетная нагрузка в сотнях килограммов на метр длины. То есть П40 – это прогон, выдерживающий помимо собственного веса еще 4000 кГс/м (серия чертежей ИИ-03-02). В более поздней технической документации появилось дополнение к такой маркировке. Следующая за нагрузкой цифра уже указывает на длину в дециметрах, а после нее ставится литера «п», обозначающая прямоугольную форму профиля (1.225-2 вып.5).

Характеристики

Для производства прогонов применяются достаточно тяжелые марки бетона с различной прочностью. Ее подбирают в зависимости от размеров изделия и особенностей армирования:

• 3,58 м – М200;
• 2,78 и 3,15 м – М250;
• 5,98 м с пространственным армированием – М300;
• 5,98 м с предварительно напряженной арматурой – М350.

Плотность этих бетонов достигает 2,5 т/м3, а если еще учесть размеры ЖБИ и вес стальных стержней, масса отдельного изделия получается немаленькой – от 150 до 1500 кг. Несущая способность каждой балки – 39,2 кН/м, что позволяет использовать их в строительстве крупных общественных зданий и жилых объектов из блоков или полнотелого кирпича. Однако следует учитывать, что указанная расчетная нагрузка – это предел возможностей для железобетонной конструкции, после которой начинается ее разрушение.

При выборе лучше ориентироваться на нормативный показатель (без учета коэффициента надежности). Для ПРГ эти данные приведены в сопроводительной записке к серии рабочих чертежей и составляют 28,9 кН/м при длительном воздействии или 33,4 кН/м при временном.

Применение и установка

ГОСТ 26992-86, согласно которому производятся железобетонные балки прогонов, предполагает их использование для устройства покрытий плоских кровель с уклоном не более 5%. Изделия с полками марок 1ПР и 2ПР, а также 4ПР и 5ПР допускается монтировать в том числе и на наклонных крышах (до 25%).

Однако в строительстве их не менее широко применяют для формирования оконных проемов, усиления гаражных и ангарных ворот, в качестве жестких опор плитных перекрытий со слабой самонесущей способностью. Это универсальные изделия, которые могут полностью заменить железобетонные перемычки или ригели, если нагрузка на балки оказывается слишком большой.

Из-за немаленького веса и проведения работ на высоте требуется привлечение подъемной техники. Сопутствующие операции выполняют четверо рабочих: два такелажника внизу и строители в зоне установки ЖБИ. Балка укладывается горизонтально на цементный раствор с опиранием на стены, несущие колонны или ж/б подушки, создавая дополнительное ребро жесткости. Сверху формируется кровельный пирог или монтируются перекрытия из ж/б плит.

Стоимость

Прогоны изготавливают только на заводах согласно сериям чертежей ИИ-03-02, 1.225-2 и 1.225-1. Особые требования предъявляются к их армированию и выбору характеристик бетона в соответствии с назначением и размерами изделий. Так что залить их прямо на объекте, как плиту перекрытия, не получится – в любом случае придется искать, где купить балки по оптимальной стоимости.

На цену ЖБИ влияют размеры прогонов, то есть их материалоемкость. Свою роль играет марка арматуры и ее расход. Если же серийные ЖБИ по проекту не подходят, на заводе можно заказать нетиповые прогоны промежуточных размеров. Номенклатура таких изделий у производителей впечатляющая, так что отыскать нужные балки не составит труда.

Отпуск балок с завода конечным потребителям строго регламентирует ГОСТ. На момент отгрузки прочность бетонной поверхности должна как минимум составлять 70 % от заявленной марки. В зимний период эти требования ужесточаются, поэтому ЖБИ прогоны отпускаются с характеристиками, на 90-100 % соответствующими проектным.

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.

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

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;