Одним из важнейших качеств профилированных листов по праву являются их несущие характеристики. Именно несущая способность профлистов определяет, какую именно они способны выдержать нагрузку без деформации и разрушения.
Не менее важной является эта характеристика и при возведении из профлистов различных строений. Еще совсем недавно повышение несущих характеристик металла достигалось исключительно за счет увеличения их толщины. Однако с течением времени было доказано, что повышение несущих характеристик металлических листов возможно и без увеличения их материалоемкости.
Современный профилированный лист способен выдерживать достаточно интенсивные механические нагрузки без ущерба для своей целостности.
Формируется этот материал из листовой либо рулонной путем обработки ее на специально предназначенных для этого станках. В процессе изготовления плоская металлическая поверхность приобретает характерную волнистую либо гофрированную форму.
Несущая способность профлиста
Честно говоря, несущая характеристика профнастила намного выше, чем этот же параметр листового материала аналогичной толщины. При этом с увеличением высоты гофры либо волны прямо пропорционально увеличивается и несущая характеристика материала.
Например, максимально допустимая нагрузка на 1 м² стенового профлиста С10-1200-0,6, который уложен на опоры, установленные с шагом в 1 м, равняется 86 кг. Несущая же способность профлиста НС44-1000-0,7, уложенного на опоры, расстояние между элементами которых равняется 3, 5 м, уже достигает 182 кг на 1 м². Согласитесь, что это достаточно впечатляющие цифры.
Уникальное сочетание незначительного веса листов с высокой степенью надежности, прочности и долговечности позволяют применять профнастил для выполнения самых разных задач.
Сегодня несущий профнастил незаменим при решении многих строительных задач, начиная от изготовления опалубки и заканчивая возведением сооружений различного типа.
Область применения профлистов
- Он используется в качестве кровельного покрытия в частном и промышленном строительстве. Такие крыши обладают отличными характеристиками, презентабельным внешним видом и длительным периодом эксплуатации, достигающим более 50 лет.
- Незаменим несущий профнастил и при формировании несъемной опалубки, так как он способен без ущерба для своей целостности выдерживать запредельные нагрузки в виде веса бетонного раствора.
- Благодаря своей высокой несущей способности, профнастил широко используется для перекрытий, обустраиваемых в строениях различного назначения.
- Профлисты используются для обустройства межэтажных перекрытий и диафрагм жесткости для различных зданий.
- Он незаменим при формировании стеновых оградительных конструкций для строений самого разного типа.
- Несущий профнастил используется для обустройства оградительных конструкций как в частном, так и промышленном строительстве.
В наши дни уникальные характеристики профнастила активно задействуют во всех отраслях жизнедеятельности человека, так как его использование позволяет не только сократить период возведения различных объектов, но и снизить материальные затраты на их строительство без ущерба для его надежности и прочности.
Как было сказано ранее, несущие способности профнастила характеризуются нагрузкой, которую он способен выдержать без повреждения его элементов. При расчете прочности профлиста применяется четыре схемы опирания листа: однопролетная, двухпролетная, трехпролетная и четырехпролетная.
Также при этом обязательно учитывается то, что ширина опорной конструкции в области соприкосновения ее с поверхностью профлиста должна равняться как минимум 40 мм.
Расчет несущей способности профлиста
Существует специальная таблица, в которой указаны предельно допустимые равномерно распределенные нагрузки для определенных марок стеновых и несущих профлистов.
Также существует специальная методика расчета необходимой несущей прочности материала, на которой основывается выбор марки профилированного листа.
Только точный расчет несущих характеристик позволит правильно подобрать этот материал.
Например, если у нас строение обустроено двускатной крышей с углом наклона кровельных скатов 35 градусов, то в этом случае проекция его ската на горизонтальную поверхность будет равняться 6 м.
Начнем с того, что общая величина нагрузки, которую будет испытывать профнастил, состоит из интенсивности ветровых и снежных нагрузок и собственного веса кровельного покрытия.
Можно узнать, если известна общая площадь кровли с обязательным учетом размеров нахлестов на основании того, что 8,6 кг покрытия приходятся на его 1 м².
И производится на основании определения месторасположения строительства. В том случае, если дом возводится в Москве или ее пригороде, то необходимо помнить о том, что эта область относится к III снеговому району, в котором снежные нагрузки равняются 180 кг на 1 м².
С учетом угла наклона кровельных скатов интенсивность снеговой нагрузки можно высчитать следующим образом: 180 х (60–35)/(60–25). В результате мы получим 128 кг на 1 м², при этом принятый угол наклона скотов равняется 35 градусам.
После этого переходим к высчитыванию ветровых нагрузок.
Если учесть, что Москва и ее пригород входит в I ветровой район, в котором это параметр достигает 32 кг на 1 м², то при учете угла наклона кровельных скатов коэффициент аэродинамического сопротивления листов должен равняться примерно 0,3. Из этого следует, что ветровые нагрузки можно узнать, если 32 х 0,3. В результате мы получим 9,6 кг на 1 м².
После получения этих данных с учетом длины кровельного ската и размера шага между элементами обрешетки мы можем приступать к подбору по таблице несущих способностей профнастила. Основываясь на полученных размерах величины нагрузки на кровельное покрытие и данных, указанных в таблице, для возводимого нами строения идеально подойдет С21-100-0,6, максимально допустимая нагрузка для которого равняется 195 кг на 1 м².
Как видите, подобрать необходимую марку материала не так уж и сложно, как это может показаться на первый взгляд. Также при помощи нехитрых расчетов можно легко узнать, какой именно необходимо использовать профнастил для перекрытий.
Это тоже интересно:
Несущая способность профлиста гораздо важнее всех остальных его свойств и именно она определила универсальность и большую востребованность этого строительного материала. Его привлекательный внешний вид, простота монтажа, коррозионная стойкость и прочие достоинства являются лишь полезным дополнением. Если бы у профлиста была меньшая, чем есть, несущая способность, он не нашел столь широкое применение.
1
Несущая способность – очень важный параметр материалов, применяемых для строительства. Эта характеристика количественно отражает какую максимальную нагрузку способна выдержать та либо иная конструкция в целом и каждый ее элемент в отдельности без разрушения и/или деформации. Для кровельных материалов ее обычно исчисляют в весе на единицу площади (кг/м 2).
Какие нагрузки будет испытывать, например, стена здания, понятно всем. Во всяком случае основную из них назовет даже ребенок. Это вес всех опирающихся на стену конструкций. Но какие нагрузки может испытывать крыша, ведь она сверху?
Крыша из профлистов
Однако кровля тоже испытывает нагрузки: от собственного и веса скопившихся мусора, воды, снега, а также ветра.
Все эти воздействия надо учитывать при проектировании крыши и непосредственно самой кровли. При выборе заведомо непрочных или материалов с маленькими размерами (рубероид, черепица и подобных) вопрос решается установкой частой либо сплошной обрешетки. Правда, она должна быть выполнена из стройматериалов с необходимой прочностью. нельзя полагаться на то, что он стальной, и выбирать этот материал, а также делать под него обрешетку наобум.
2
Чтобы избежать скапливания мусора и воды, крыши делают наклонными. Поэтому при расчете нагрузки на профлист учитывают только его собственный и вес снега на 1 м 2 , а также силу воздействия ветра на единицу площади. За массу профилированного листа берут его удельный (1 м 2) вес (можно найти в ГОСТе на этот материал либо справочниках) с учетом нахлестов при монтаже.
Снеговую и ветровую нагрузку рассчитывают с учетом угла наклона крыши и региона местонахождения постройки. Угол ската крыши определит поправочные коэффициенты на распределение веса снега по поверхности кровли и аэродинамического сопротивления установленного под наклоном профлиста ветру.
Все три вычисленные нагрузки суммируются. На основании полученной величины и предполагаемой схемы опирания кровельного материала выбирают профлист с несущей способностью, превышающей вычисленное суммарное усилие на него.
Наиболее часто используемые схемы опирания профнастила
Несущая способность профилированных листов, приведенная в таблице ниже и используемая при проектировании и прочих инженерных вычислениях, была рассчитана для стандартных схем опирания: одно-, двух-, трех- и четырехпролетной. Кроме того, при этом было принято, что в зависимости от схемы ширина опор должна составлять:
- для однопролетной – не меньше 40 мм;
- для остальных способов – внутренних опор не менее 70 мм, а внешних не меньше 40 мм.
Если нет возможности найти или приобрести профлист с нужной для имеющейся либо предполагаемой схемы опирания несущей способностью, то необходимо изменить конструкцию обрешетки. То есть надо привести ее в соответствие с нагрузочной способностью кровельного материала.
3 Несущая способность профлистов различных типов
Профилированный гораздо прочнее обычного ровного листа именно за счет своих волн определенного профиля. Их получают в результате механической обработки того же обычного ровного листа.
У профлистов разных типов неодинаковые прочность и несущая способность. Самые высокие эти показатели у материала, предназначенного для настилания покрытий (обозначается Н), средние – у изделий для стеновых ограждения и настила (НС), а наименьшие – у листов для стен (С). И это тоже обусловлено профилем их волн. Форма, размеры и количество последних отличаются в зависимости от типа профлиста. Чем прочнее материал, тем ближе у него расположены соседние волны, сами они выше и у них сложнее форма, что обеспечивает дополнительную жесткость изделия.
Таблица. Предельные нагрузки (равномерно распределенные) на профлист
|
Тип профиля |
Пролет, м |
Нагрузка при расчетной схеме опирания №, кг/м 2 |
|||
-
Металлические профилированные листы выпускаются в различных вариантах, каждый из которых, как правило, предназначен для определенных целей, даже нестандартных. Они значительно лучше, чем плоские, противостоят нагрузкам, так как профили в данном случае выступают в качестве ребер жесткости.
Самый практичный из имеющихся в наше время стройматериалов – несущий профнастил. Это универсальный материал, который подходит для использования в любой области строительства. Этот тип профлиста довольно часто используют для устройства различных перекрытий, испытывающих достаточно высокие нагрузки. Не случайно же его называют несущим.
Очень важной характеристикой материала является несущая способность. От этого параметра зависят нагрузки профнастила, от воздействия которых конструкция из этого материала не подвергается деформациям или разрушениям.
Отличительные качества несущего профлиста
Как и другие профилированные материалы, несущий профлист имеет гофрированную поверхность. Технология изготовления этого материала заключается в следующем: рулонная или листовая холоднокатаная сталь, толщина которой колеблется в пределах от 0,5 до 1,00 мм, пропускают через профилегибочный стан, придавая листу профиль с добавочными продолговатыми углублениями. Несущая способность профлиста и без того достаточно высокая, а эти углубления многократно повышают жесткость материала.
Эти листы имеют наибольшую толщину (для сравнения отметим, что усредненная толщина простого профлиста – 0,5 мм).
Гофры формируют высоту около 6 – 11,4 см, что также выделяет эти профилированные листы на фоне других.
Использовать несущий профлист для перекрытий намного выгоднее, чем тяжелые и громоздкие железобетонные плиты.
На заметку
Отметим, что средний вес одного квадратного метра металлопрофиля не превышает восьми килограмм.
Таблица: несущая способность плит НРВ и профнастила
Преимущества несущего профлиста
- Необычная надежность при довольно легком весе. Перекрытие из несущего профнастила, в отличие от бетонных перекрытий из бетона, фактически не оказывают существенного давления ни на стены построек, ни на фундамент. Таким образом, в результате уменьшения расчетных нагрузок, легкости при транспортировке и простого монтажа удешевляется строительство.
- Невысокая стоимость материала.
- Несущий профнастил имеет высокие показатели стойкости к различного рода воздействиям: влаги, низкой температуры, ветровым, снеговым и механическим нагрузкам, ультрафиолету, пожаробезопасны.
Маркировка материала
Листы профнастила отмечены маркировкой, которая указывает на их главное назначение. Материал, о котором идет речь в статье, отмечен в номенклатуре начальной буквой слова «несущий» – «Н».
Высокие показатели несущей способности дают возможность использовать их для перекрытия малоуклонных крыш (до 7°). Следует отметить, что чем толщина листов больше, тем больший вес снежного слоя они могут выдержать. Такой материал практически незаменим для больших крыш, где зимой скапливается особенно много снега.
Активно используют несущий профлист и при формировании межэтажных перекрытий в качестве опалубка. В нее вкладывается арматура, которую заливают бетоном. Таким образом отпадает необходимость в использовании дополнительных материалов, монтаж предельно упрощается и обходится значительно дешевле.
На заметку
В ассортимент входят также гофрированные листы марка «НС», то есть несуще-стеновые. Они отличаются от несущих меньшей высотой гофры – порядка 3,3–4,4 см. Очевидно, что слишком высокая нагрузка для них неподъемная, поэтому их преимущественно применяют для обшивки стен и крыш, но никак для устройства мощных перекрытий.
Для профлистов «Н» не требуется дополнительное окрашивание, поскольку они уже имеют защитный слой – цинковый или цинково-полимерный. Тем более, что всегда можно подобрать подходящий цвет материала, благо, что выбор действительно большой.
Буквенную маркировку дополняют цифрой, которая указывает на высоту гофры.
Универсальной маркой материала, который использовать и при возведении опалубки, устройстве межэтажных перекрытий, ограждающих элементов, кровельных работ является несущий профилированный лист Н57.
Он рассчитан на значительные нагрузки. Расстояние между опорами можно выбрать достаточно большим, и это никак не отразится на прочности конструкции. Профнастил этой марки очень востребован в достаточно снежных районах.
Высота профиля в 57 см позволяет противостоять и серьезным ветровым нагрузкам. Кроме того, несущими профилированными листами Н57 можно перекрывать пролеты, достигающие 3 м. Многие строители отдают ему предпочтение из-за оптимального сочетания цена/качество, ширины листов и их несущих характеристик. Не случайно же, при строительстве того или иного объекта в основе большинства расчетов по определению предельных нагрузок лежит именно этот материал.
Как рассчитать несущую способность профнастила
Этот параметр зависит от допустимых нагрузок, воздействие которой не приводит к деформациям, разрывам или иным разрушениям конструкции из профлиста.
Предельные значения определяются также схемами укладки и шириной пролетов. Самыми популярными считаются одно-, двух-, трех- и четырехпролетные схемы укладки.
Ширина пролетов может изменяться в пределах одного-шести метров. При этом крайняя опора в месте сопряжения с несущим профнастилом должна быть шире 40 мм, а средние – шире 80 мм.
Для несущих профлистов с высотой гофры не менее 100 мм и шаге опор в 6 м возможны только двух- и однопролетные схемы настила, поскольку длина профилей обычно не более 12,5 м (согласно условиям транспортировки, а также технологии монтажа).
При выборе материала пользуются таблицами несущей способности рифленого листа, которые рассчитаны для профилей конкретной толщины. Если нужно работать с листами другой ширины, то искомое табличное значение умножают на отношение толщины профиля из таблицы и толщины используемого.
Пример расчета
Допустим строительство двускатной кровли, имеющей уклон 35°, и проекцией ската в 6 м происходит в Московской области.
Выбирая профильный лист для отделки любого объекта, следует обращать внимание не только на его вес, форму, технические параметры, но и учитывать его несущую способность. При неправильно рассчитанной нагрузке используемого материала любое строение может деформироваться и в последствие начать разрушаться. В этой статье мы расскажем, для чего необходима несущая способность профлиста, а также разберем максимально возможные нагрузки материала.
Несущая способность профнастила - является важным параметром строительного материала, от которого зависит способность выдержать нагрузку всей конструкции либо отдельного ее элемента. Основная задача данного параметра - правильный расчет и полное исключение деформационных и разрушительных процессов в строении. Согласно строительным нормам, максимально допустимая величина нагрузки профнастила на 1 м2 составляет 86 кг.
Для информации! Несущая характеристика профильного листа зависит от высоты гофры или волны. Наиболее прочным считается профлист марки Н (несущий).
Несущая способность каждого листа разная, например, профиль Н75, уложенный в 1 пролет способен выдержать до 500 кг, в 2 пролета - до 620 кг. Размер нагрузки зависит от расстояния укладки материала. Профлист типа Н114, уложенный на расстоянии в 4 метра, в 1 пролет способен выдержать до 190 кг, а при его укладке в 2 пролета он способен вынести до 220 кг. Благодаря высокой прочности, большого срока эксплуатации, устойчивости к механическим повреждениям и коррозийным процессам, профнастил широко применяют для выполнения различных задач любой сложности.
Важно! Ширина опорной конструкции в области соприкосновения с профлистом должна составлять не менее 40 мм. Допустимо использовать изделие меньше 40 мм при условии укладки профлиста в один пролет.
Область применения
Благодаря своей несущей способности профлист используют для отделки промышленных и жилых объектов. Чаще всего материал применяют для:
- устройства кровельных конструкций, благодаря своей прочности профлист способен прослужить до 50 лет;
- устройства несъемной опалубки, профильный лист способен выдержать максимальные нагрузки бетонной массы;
- возведения и обустройства конструкций различного предназначения;
- устройства межэтажных перекрытий;
- устройства диафрагм жесткости конструкций различного типа;
- устройства ограждений и стеновых конструкций в различных объектах.
Для информации! Каждый выступ на профильном листе (волна) выполняет функцию жесткости ребра, благодаря этому увеличивается прочность изделия, а укладка минимизирует время на строительство объектов.
На сегодняшний день специалисты применяют схему расчета в один, два, три и четыре пролета.
Как рассчитать показатель несущей способности?
Расчёт несущей способности настила необходим для правильного выбора материала. Например, в процессе выполнения кровли расчет позволяет избежать скапливания мусора и воды, это достигается за счет наклонного устройства конструкции. Для укладки кровли используют профилированный лист, масса которого берется в удельном весе на 1м2 с учетом нахлестов при монтаже, все данные берутся из таблицы строительного справочника.
Для информации! Расчёт нагрузки профлиста учитывает вес снега на 1м2 и силу воздействия порыва ветров на одну единицу площади.
Снеговая и ветровая нагрузки высчитываются исходя из угла наклона крыши и географического местоположения строения. В процессе вычисления важно учитывать регион, где расположено здание, а именно снеговую и ветровую нагрузки конкретной местности. Более подробно узнать о том, как выполняется расчёт нагрузки на строительный материал можно из видеоролика
Для информации! Расчёт выполняют по следующей формуле:
Когда все данные получены, расчёты выполнены, можно приступать к возведению конструкции. Следует понимать, грамотно выполненный расчёт нагрузки профлиста не только позволяет правильно подобрать марку настила, но и отвечает за прочность и безопасность всего строения.
Несущая способность профлиста является первостепенной характеристикой материала. Так как он используется в строительной сфере, то его несущая способность характеризует возможную нагрузку всей конструкции. Если раньше увеличение прочностных качеств профнастила получалось за счет толщины поверхности, то теперь материалоемкость снизилась, но прочность и надежность продукции не пострадали.
Сегодня существует огромное количество видов профнастила. У каждой разновидности материала есть свое специфическое применение. Одним из самых востребованных в современной строительной индустрии стал несущий профилированный лист. Его область применения достаточно широка.
При монтаже кровли часто используют несущий профнастил для устройства перекрытий.
Если вы обращали внимание, то многочисленные торговые центры, крупные промышленные цеха и склады имеют в своей конструкции перекрытия из мощных волнообразных листов — это и есть профнастил. Он производится из кровельной стали рулонного или листового типа. Ее обрабатывают на специализированных станках. После прохождения обработки плоская поверхность становится гофрированной (иногда волнообразной).
Несущая способность
Что касается несущей способности профнастила, ее показатель много выше, нежели у листовой стали с такой же толщиной. Так, увеличение высоты волны листа будет способствовать увеличению несущей способности материала.
К примеру, максимальная нагрузка профнастила (С10-1200-0,6) на 1 кв. м. при шаге 1 м., будет равна 86 кг. Профлист НС44-1000-0,7 при расстоянии в 3,5 м. выдержит нагрузку 182 кг на 1м2. Показатели очень существенные.
Вес листового профиля и его высокий уровень надежности дают возможность использовать материал для универсальных задач.
Вернуться к оглавлению
Сфера применения профнастила
В настоящее время профлист является незаменимым материалом для различных строительных мероприятий:
- Профнастил нашел свое применение как покрытие для кровель в любом типе строительства, от частного до промышленного. Крыши, выложенные профлистом, отличаются уникальными свойствами, такими как высокая прочность и надежность, приятный внешний вид и долговечность. Средний период эксплуатации — 50 лет.
- Устройство несъемной опалубки — это процесс, в котором непременно используется несущий профлист.
- Устройство перекрытий в любых сооружениях предполагает обязательное использование профнастила.
- Профлисты нашли свое применение в качестве материла для устройства перекрытий между этажами.
- Его используют и как материал для устройства стеновых ограждений в различных зданиях и сооружениях.
- Кроме того, профлист — это лучший вариант для создания оградительной конструкции в частном или промышленном секторе строительства.
Несущий профнастил имеет такой широкий спектр применения, потому что позволяет минимизировать общее время на возведения объекта любой сложности.
Известно, что несущая способность профнастила есть нагрузка, при которой материал не теряет прочности своих элементов.
Сегодня специалисты используют различные схемы расчетов: одно -, двух-, трех- и четырехпролетную.
Помимо этого, в обязательный расчет несущей способности входит параметр ширины конструкции в месте соприкосновения с листом. Этот показатель должен быть не менее 40 мм.
Вернуться к оглавлению
Расчет несущей способности
Существует специальная таблица расчетов с предельно допустимыми нагрузками для несущих профлистов.
Для расчета несущей способности используется методика, с помощью которой осуществляется выбор марки профлиста.
Рисунок 1. Расчет несущей способности профлиста.
Четкий расчет несущей способности дает возможность выбрать необходимый по всем параметрам материал.
Пример. У объекта двускатная крыша, угол наклона которой равен 35 градусов. Проецируя скат на горизонтальную поверхность, выходит, что показатель будет равен 6 м.
Если суммировать общую степень нагрузки профлиста, то она включает в себя не только массу кровельного материала, но и интенсивность климатических нагрузок (ветер, метель, снег и т.п.).
Чтобы выяснить вес профилированного листа, необходимо узнать общую площадь кровли, включая нахлесты (на 1кв. м. — 8,6 кг).
Вернуться к оглавлению
Профнастил в таблице
С помощью таблицы 1 (рис. 1) удается рассчитать несущую способность профилированного листа и определить тип материала.
Рисунок 2. Соотношение степени несущей способности профлиста согласно марке материала и количеству пролетов.
Что касается веса профлиста, эта характеристика очень важна.
Нужно не только произвести расчет транспортировки, но и убедиться, что сооружение сможет выдержать нагрузку, исходящую от самих листов.
Данная таблица содержит информацию весовой характеристики марок профлиста, которые наиболее востребованы покупателями.
Стоит учитывать, что профилированный лист может быть произведен из стали разного вида, а потому вес материала будет немного отличаться.
Важнейшей характеристикой профнастила является отличная способность выдерживать серьезные нагрузки. В таблице 2 (рис. 2) показано соотношение степени несущей способности профлиста согласно марке материала и количества пролетов.
Подбор необходимой марки профилированного листа не так сложен. Однако это позволит узнать, какую марку материала стоит выбрать для устройства прочного и долговечного перекрытия.