Прогоны и стойки в стропильных системах

 

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки - прогоны. Прогоны покрытий предназначены для передачи действующих нагрузок (собственный вес, вес кровли, ветровые и снеговые нагрузки) на несущие конструкции.

1. В чердачных крышах прогоны опираются на торцевые (боковые) и внутренние несущие стены или стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столбы.

2. В бесчердачных крышах прогоны опираются на несущие конструкции стен, ригелей или непосредственно на столбчатые фундаменты.

3. В подвесных перекрытиях прогоны подвешивают к конструкциям колон и ферм.

 

При значительных нагрузках и больших расстояниях между стойками прогоны усиливают подбалками, подкосами и ригелями. В конструкциях покрытий применяют прогоны разрезные с подбалками, подкосами, консольно-балочные и неразрезные балки.

 

 

К простейшим подкосным системам относятся конструкции треугольного очертания, состоящие из двух подкосов с затяжкой встык. Основные типы подкосных систем, применяемые в строительстве, показаны на рис.1.

Расстояние между центрами опор рассматривается как пролёт между опорами (стойками). Пролёты в таких системах принимаются в пределах от 4 м до 9 м. Подкосные системы выполняют из брёвен или брусьев и применяются в виде каркасов для одно-, двух- и многопролётных зданий.

Конструкции подкосных систем состоят из стоек, на которые уложены в одном направлении главные балки. В другом направлении идут стропильные ноги (брусья или доски).

Стойки могут опираться на внутренние несущие стены или колонны среднего ряда на расстоянии не более 6 м. Для уменьшения пролёта верхних продольных прогонов устанавливают подкосы, которые служат также для обеспечения устойчивости всей системы в продольном направлении.

Если в чердачном помещении имеются торцевые несущие стены, то продольные прогоны опираются на них. При отсутствии таких стен в крыше устраивают вальмовые скаты по накосным стропильным ногам (рис.8 и рис.9).

Подкосы в таких конструкциях в средних пролётах, работая в основном на сжатие, примыкают к стойкам на лобовых врубках со скреплением в узлах скобами. В крайних пролётах подкосы при воздействии односторонней нагрузки - снега и горизонтальной ветровой нагрузки (обычно с северной стороны крыши) - могут работать на растяжение.

ВНИМАНИЕ! Крайние подкосы двухпролётных стропильных схем (рис.10), при возникновении в них растягивающих усилий (от ветровых нагрузок или несимметричной снеговой нагрузки, вдвое превышающей постоянную нагрузку), поэтому подкосы прикрепляют к стойке и ригелю с помощью накладок и болтов.

В деревянных стойках и колоннах до начала монтажа следует выносить метки для постановки ригелей, прогонов, распорок, связей, панелей и других конструкций.

ВНИМАНИЕ! Во всех случаях стропильные фермы (балки) следует устанавливать с соблюдением односторонней  направленности отклонений от прямолинейности их верхних поясов по разметке, определяющей их проектное положение на опорах (лежнях) и выполняемой после установки в проектное положение конструкций, на которые они опираются (опорные стены, балки, ригели, стропильные фермы и т.п.).

ВНИМАНИЕ! При установке деревянных стоек, прогонов и т.п., а также при стыковке их элементов необходимо добиваться плотного примыкания торцов сопрягаемой конструкции. Величина зазора в стыках с одного края не должна превышать 1 мм - сквозные щели НЕ ДОПУСКАЮТСЯ.

Стойки, подкосы, ригели, стропильные балки укладывают насухо на опорные антисептированные поверхности (лежни и закладные пробки) несущих конструкций.

ВНИМАНИЕ! При опирании балок на стойку следует обращать внимание на то, чтобы нагрузки на стойку шли вдоль волокон, а на балки - поперёк волокон.

Способ сведения вместе горизонтальных, вертикальных или диагональных строительных элементов в конструктивную точку-узел и определяет несущую способность конструкции (рис.1). В соответствии с этим различаются допускаемые нагрузки (напряжения), которые следует учитывать при подборе поперечных сечений. Например, средняя величина временного сопротивления древесины в кГ/см² при влажности 15% из сосны и других пород приведена в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1: ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ.

п/п	Порода	Растяжение		Сжатие		Изгиб	Скалывание вдоль волокон	Объёмный вес кг/м³
		вдоль волокон	поперёк волокон	вдоль волокон	поперёк волокон
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Сосна	700	22	350	110	600	60	400-700
2	Ель	650	20	300	100	550	55	350-550
3	Лиственница	850	25	400	130	700	70	500-800
4	Дуб	900	60	450	200	800	100	600-900

 

Поскольку допустимое напряжение на смятие поперёк волокон древесины из сосны составляет 2Н/мм² (22кГ/см²), а вдоль волокон 70Н/мм² (700кГ/см²), устойчивость стойкам и прогонам придают раскосы и ригели, соединённые продольными и поперечными креплениями.

ВНИМАНИЕ! Поэтому следует СТРОГО СОБЛЮДАТЬ размеры поперечных сечений конструкций, рассчитанных на продольные и поперечные усилия работы узлов сопряжения (стыковки)конструкций, и указанных в проекте на строительство стропильных систем.

В конструкциях покрытий зданий и сооружений применяют прогоны нескольких модификаций, в том числе:

§ прогоны разрезные,

§ прогоны с подбалками,

§ прогоны неразрезные,

§ прогоны консольно-балочные,

§ прогоны с подкосами.

В индивидуальном строительстве (при стенном ограждении) - в основном применяют прогоны с подкосами.