Расчет профнастила на прочность: Расчет предельной допустимой распределенной нагрузки профнастила

инструкция, фото и видео-уроки, цена

Материалы из различных вариаций оцинкованной жести являются одними из лидеров рынка кровельных материалов — ее формуют, выгибают, наносят различные виды защитных и декоративных покрытий. И в числе лидеров этого рынка – профилированный лист, при этом существует столько его разновидностей, что расчет профнастила на прочность и прочие эксплуатационные характеристики – задача нерядовая. Как ее выполнить самостоятельно – далее в статье.

Покрытие из профнастила может быть и сложным, и красивым

Чтобы разобраться, какие именно факторы могут повлиять на решение о выборе той или иной конкретной марки профнастила, стоит вначале разобраться с характеристиками самого материала – чем одна модификация отличается от другой, и какими они вообще бывают.

Содержание

1. Технические характеристики и спецификации профнастила
2. Нормативное регулирование
3. Параметры классификации
4. Реальные материалы, сырье, производство
5. Геометрические размеры
6. Факторы прочности профнастила
7. Правильное применение
8. Порядок расчета
9. Определение прочности покрытия
10. Расчет длины листа
11. Расчет числа листов по ширине
12. Комплектация

Технические характеристики и спецификации профнастила

Нормативное регулирование

Основные показатели, которым должен соответствовать профнастил, установлены ГОСТ 24045-2010 «Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия». Однако этот же ГОСТ дает достаточно большой простор для маневра производителям в части выбора сырья, отделочных материалов и геометрии конечного продукта, позволяя (в определенных рамках) разрабатывать и применять собственные технические условия (ТУ).

Составные части листа профнастила

Параметры классификации

Согласно ГОСТу профлист классифицируется по следующим показателям:

1. По назначению:

• Для настила покрытий
• Для настила перекрытий
• Для ограждений

2. По материалу (марке тонколистовой оцинкованной стали, из которой изготовлен лист)
3. По наличию защитного покрытия и его виду

Согласно нормативному документу, в ТУ на свой конкретный продукт производитель должен указать: форму и размер сечения профиля, массу 1 м² его длины, а также сопротивление нагрузкам.

При выборе материала по защитному покрытию следует помнить, что он может иметь:

• Слой оцинковки
• Лакокрасочное покрытие
• Полимерный слой

При этом последние два варианта могут наноситься как с одной, так и с обеих сторон листа.

Реальные материалы, сырье, производство

Геометрические размеры

Прежде всего, расчет количества профнастила зависит от его ширины, поскольку длина варьируется в ГОСТе от 3м (с шагом до 0, 25 м) – для настилов, и от 2,4 м (с шагом 0,3 м) – для ограждений, до 12 м для обоих видов. Но там же сделана оговорка, что по согласованию между производителями и потребителями длина может быть любой. Ширина же зависит исключительно от формы и размера продольного профиля, поскольку любой профнастил производится из одного и того же сырья – оцинкованной стальной полосы шириной 1250 мм. Поскольку поставляется она в барабанах – понятно, что длина листа ограничивается лишь технологическими соображениями.

Листы с разным профилем

Факторы прочности профнастила

Очевидно, что большая глубина профиля «сжимает» ширину, но дает большую прочность на изгиб. На этот же показатель влияет толщина исходного сырья, которая варьируется от 0,5 до 1 мм. Защитное покрытие на расчет несущей способности профнастила не влияет никак, а вот точность геометрии – может воздействовать существенно. Весь профнастил выпускается на специальных прокатных линиях, где ему придается нужная конфигурация и производится резка листов. При этом качество конечного продукта зависит от множества факторов: качества прокатных роликов, мощности приводов, степени автоматизации, квалификации рабочих и т.д.

СОВЕТ! Из одной и той же стальной ленты на разном оборудовании можно получить лист одного профиля либо с четкими углами, либо – с «размытыми». И это – не мелочь, поскольку лист со сглаженным рельефом склонен к расползанию в ширину под влиянием нагрузок. В конечном итоге это приводит к потере прочности и протечкам кровли, если в расчет изначально брались «плановые» характеристики материала. К тому же, некачественные гильотины могут при резке передавить капиллярные канавки, что приведет при монтаже к неплотному прилеганию листов по вертикали

Правильное применение

Следует отметить, что в среднем показатели прочности листа зависят как раз от высоты профиля и соотношения гребня и дна волны. Однако для кровельных вариантов профнастила соотношение далеко не линейное. Следует отметить, что типов профнастила существует три:

• Стеновой (фасадный)
• Настильный (несущий, опалубочный)
• Кровельный

При этом кровельный может использоваться для прочих нужд, хотя это и не всегда целесообразно, а вот другие разновидности в качестве покрытия – нет. И это несмотря на то, что настильный лист применяется для устройства перекрытий и даже – как несъемная опалубка, в том числе – и для горизонтальных конструкций. Высота профиля в этом классе, как правило – более 44 мм, к тому же – края его гофрируют для лучшего сцепления с бетоном при заливке. Так же хорошо он будет удерживать в зимнее время снег и лед. Фасадный же тип имеет незначительную прочность, поэтому и неприменим в кровельных работах. К тому же кровельный профнастил имеет капиллярную канавку специального сечения, которая позволяет эффективнее отводить воду и сбрасывать снег и лед.

Порядок расчета

Определение прочности покрытия

Прочность кровли зависит от:

• Толщины металла
• Высоты профиля (35-44 мм)
• Шага обрешетки

При этом рассчитать профнастил несложно, так как прочностные характеристики указывает в технической документации к продукции производитель, а допустимая нагрузка для различного шага обрешетки рассчитывается по специальным таблицам. Расстояние между опорными брусьями позволяет выбирать более или менее прочный профлист.

Программа «Профлист» предназначена для расчета профилированных настилов по прочности и по устойчивости стенки гофра. Расчет производится на основании раздела 25 Пособия к СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

При расчете также необходимо принимать во внимание те факторы, которые влияют на работоспособность и долговечность покрытия. Среди них:

• Осадки в виде дождя и снега
• Ветровая нагрузка
• Перепады температур
• Вредные химические выбросы в атмосферу
• Солнечная радиация
• Влажность воздуха снаружи и внутри помещения

СОВЕТ! Решение в пользу более частой обрешетки, и, за счет этого – профнастила с меньшими прочностными характеристиками, в большинстве случаев оказывается более экономически оправданным. Это связано с тем, что стоимость расходуемых пиломатериалов окажется ниже разницы в цене между листами разной толщины

Расчет длины листа

На то, как рассчитать профнастил по вертикали ската, влияют два фактора. С одной стороны, специалисты рекомендуют выбирать такую длину листа, чтобы он укладывался от конька до свеса без стыков. Это понятно – меньше соединений – ниже вероятность возникновения протечек. С другой стороны, если скат достаточно длинный – работа с профилем осложняется, поскольку повышается его склонность к деформациям из-за перегибов при переноске, труднее выполнять монтажные операции. В среднем оптимальной считается длина листа до 6 м. В случае, если профнастил перекрывает весь скат – вопрос расчета не стоит, если же предполагается несколько вертикальных рядов – применяется формула:

N= (A+B)/D, где:

А – длина ската

В – выступ за обрез карниза 50 мм

D – длина листа

N – количество листов

Затем к полученной величине следует добавить:

N₁= N + N*C/D

С – Захлест листов, у разных производителей он колеблется в пределах 150-200 мм

Например, при длине ската 8 м и выбранной длине листа 4,5 м расчет будет выглядеть следующим образом: N = (8000 + 50)/4500  = 1,79, при округлении до целого получаем 2 листа. Поскольку на 2 листа по вертикали приходится один захлест, прибавляем сюда и его: N₁=2+ 2*150/4500. Однако, за счет того, что при округлении образовался запас порядка 0,2 длины листа, что при длине 4500 мм равняется 900 мм, конечная цифра не изменится, и необходимое количество листов по вертикали останется равным 2.

Расчет числа листов по ширине

В среднем этот подсчет совсем несложен – длина ската по горизонтали делится на рабочую ширину листа (следует не забывать о величине захлеста листов, который входит в полную ширину) и добавляется по 50 мм на карнизные выступы. Для кровель сложной конфигурации каждый скат рассчитывается отдельно. При этом иногда допускают следующую ошибку: остатки листов, которые требуют резки (при устройстве коньков и ендов) учитывают для применения на других участках кровли. Но, хотя профлист и не является горизонтально ориентированным (может укладываться как справа налево, так и наоборот), направление всех листов на скате может быть только одно, поскольку полки замка (нахлеста) на разных краях имеют разную ширину (с отличием не менее 2 мм). Поэтому остаток листа может быть использован только на скате с противоположным направлением укладки. На практике же количество необходимого материала округляется до целого в большую сторону.

Комплектация

Помимо собственно листа следует не забывать также и о различных комплектующих, в число которых входят:

• Коньковая планка
• Разжелобная планка
• Торцевая планка
• Ендова
• Карнизная планка
• Фартук для печных труб
• Планка примыкания

Также необходимо рассчитать количество крепежа (5-7 саморезов на лист) и уплотнительной ленты, если устанавливается несколько вертикальных рядов.

Инструкция о том, как рассчитать количество профнастила не является особо сложной. Поэтому выполнить эту процедуру самостоятельно не составит труда, если все же затруднения возникнут – осуществить ее поможет консультант фирмы-продавца, ведь это – в его интересах.

Вениамин

Задать вопрос

Задавайте вопросы/пишите рекомендации

Помогла ли вам статья?

Расчет профнастила на крышу

Автор Кровельщик На чтение 8 мин Просмотров 503
Обновлено 09. 08.2017

Профлист – современный и очень ходовой материал на сегодняшний день. Используют его довольно часто, но с расчетами многие мучаются. Подробно расскажем о профнастиле в статье, а также о том, как правильно рассчитать его расход и расход саморезов.

Содержание

1. Что такое профнастил?
2. Программы для расчетов
3. Основные принципы самостоятельного расчета
4. Расчет вертикального и горизонтального нахлестов
5. Информация о расчете величины свесов
6. Определение необходимого количества листов
7. Особенности и основные типы кровельного профнастила
8. Проектирование кровли
9. Элементы кровли из профнастила

Что такое профнастил?

Отделочный металлический материал, изготовленный из листа оцинкованной стали. Такой лист изготавливают методом холодного проката. Прочность изделия обеспечивается не только за счет прочности металла, но и за счет необычной волнообразной формы.

Отделывают таким материалом крыши, стены, заборы. Он легкий и одновременно прочный. Профлист различается по толщине листа, высоте ребер и расстоянию между ними.

При производстве учитывается габаритный размер и полезная площадь листа. Так образом существует несколько видов такого материала. Исходно они подразделяются на стеновые, кровельные и несущие.

Различной может быть и форма рисунка гофры:

• Трапециевидная;
• Волнообразная.

Основа листа имеет различную классификацию:

• Горячеоцинкованный лист;
• Профлист без защитного покрытия;
• Горячеоцинкованный лист со специализированным защитным покрытием;
• Профлист спецназначения (гнутый или с перфорацией).

В качестве защитного покрытия используется различный материал, защищающий от коррозии и создающий приятный внешний вид. Это и краска, и акрил, и поливинилхлорид, а также полиэстер. Но подавляющее большинство этого материала покрыто цинковым или алюмоцинковым покрытием.

При выборе профлиста нужно обратить внимание на маркировку. Это буквенное обозначение говорит о том, в какой области материал можно применять.

• Н – профилированный лист для кровли;
• С – профилированный лист для стен;
• НС – профилированный лист для стен и кровли.

Программы для расчетов

Рассчитать кровлю можно двумя способами. Первый и самый простой – это воспользоваться всевозможными онлайн калькуляторами, которых в сети очень много. Таким нехитрым способом можно сэкономить уйму времени и сил.

Для расчетов нужно будет знать следующие данные (основной набор):

• Количество скатов;
• Длину и ширину здания;
• Длину и высоту кровли;
• Площадь проемов;
• Свесы в миллиметрах.

Нажав кнопку, вы получаете результат расчета. Однако, не все любят эти программы, тем более что совершение расчетов самостоятельно положительно влияет на мозг человека, а также прибавляет опыта.

Основные принципы самостоятельного расчета

Самостоятельный расчет нужно начинать с расчета необрезной доски для изготовления решетки. Если эта задача выполнена, нужно подходить к расчету материала непосредственно на кровлю.

Для примера рассчитаем площадь односкатной крыши. Это самый простой вариант для небольших строений на приусадебном участке. Такая кровля на чертеже представляет собой прямоугольник. Его площадь рассчитывает путем умножения длины на ширину. Например, домик размером 2 на 3 метра. Учтем два свеса по 0,5 метра. Итого получаем: 2*3+0,5*2=7 кв.м.

В случае расчета для двускатной крыши дома, если оба ската одинаковые, расчет ведется для одного из них, учитывая один карнизный свес и два фронтонных свеса. После это значение умножается на два.

Если речь идет о сложной кровле, то нужно будет перенести каждый ее скат на лист плоскости и рассчитать каждую площадь отдельно. Не обязательно это будет прямоугольник, для каждой фигуры площадь рассчитывается отдельно и по своей формуле.

И это только один этап расчетов. Учесть нужно еще и нахлесты.

Перед началом кровельных работ необходимо также высчитать необходимое количество саморезов: на 1 кв.м их требуется около 7 — 8 штук. В итоге полученный результат нужно умножить на 8. Полученное число почти что точное количество саморезов.

Также их количество можно рассчитать исходя из количества листов. На каждый профлист затрачивается от 30 до 50 саморезов. К ним нужно будет прикупить прокладки ЭПДМ.
Саморезы для конька и листов – это разные саморезы.

Расчет вертикального и горизонтального нахлестов

Вертикальный нахлест рассчитывается с учетом параметров профлиста. Выбираем тот, что изготовлен с перекрытием волны. Сама волна зависит от марки материала. Ее шаг может различаться. Выберете марку материала и рассчитайте, учитывая этот шаг.

Чтобы рассчитать горизонтальный нахлест, необходимо знать угол ската.

• При крутом скате в 30 градусов и больше допустимым значением нахлеста является 10 — 15 сантиметров.
• Если угол варьируется от 15 до 30 градусов, делайте нахлест в 15 — 20 сантиметров.
• Под углом менее 15 градусов можно делать нахлест свыше 20 сантиметров.

Информация о расчете величины свесов

Высота гофры профилированного листа влияет на его устойчивость к нагрузкам. Ведь на улице идет не только дождь, но и выпадает снег, который толстым слоем месяцами лежит на крыше. Вес такой глыбы снега выдержит не каждая крыша.

Для прочной кровли частного дома выбрать нужно лист средней высоты. Толщина – важный параметр, которому стоит уделить внимание. Если лист достаточно плотный, обрешетку можно сделать нечастой. Стандарт шага – 200 – 300 миллиметров.

Расчет свесов производится исходя из их основной функции: защиты стыка между крышей и стеной, а также самой стены и древесины. Вода не должна попадать под свес.

Стандарта как такового нет, но предпочитают делать свес не менее 400 мм. Такой размер встречается на односкатных кровлях. Чаще всего при строительстве коттеджей встречаются свесы в 500, 600 и 700 мм.

Определение необходимого количества листов

Итак, определена площадь кровли дома, гаража и т.д. и нахлесты. Теперь нужно рассчитать количество листов профиля исходя из его размеров.

Профнастил имеет следующие размеры: ширина общая 1180 милиметров, а рабочая 1100 милиметров. Длина у профилированного листа бывает различной. Исходя из того размера, которая вам подходит и площади рассчитайте количество с учетом нахлестов.

[youtube id=»RXzn6WFsH70″ align=»center» mode=»normal»]

Плюсы профлиста неоспоримы:

• Легкость;
• Относительно невысокая стоимость;
• Прочность;
• Простота монтажа.

Но и минусы нельзя игнорировать:

• Потеря коррозийной стойкости при нарушении покрытия;
• Усиление звука.

Последний довод – это способность листов профиля усиливать звук при попадании на него, например, капель дождя. Но этот минус очень легко устранить. При монтаже кровли нужно подкладывать минеральную вату, которая прекрасно справляется со свойствами звукоизоляции. Так что при расчетах учитывайте и ее стоимость.

Неоспоримым плюсом является широкая цветовая гамма профилированного листа. Он может стать украшением любого дома.

Укладывать профилирующий лист необходимо с нижнего края. Для вкручивания обычно используют ручной шуруповерт. Сильно крепить саморезы не нужно. Прокладки не должны быть пережаты, но и завинчивать не до конца не стоит.

Таковы основные правила работы с этим замечательным материалом. Зная количество листов, которые нужно купить, можно уже рассчитать итоговую цену материала.

Особенности и основные типы кровельного профнастила

Рассмотрим два основных вида профильного листа и оценим их различия:

1. Стеновой профнастил. Он в целом распределяется на стеновой и несущий. Отличаются они друг от друга высотой профиля. Стеновой имеет высоту меньше двух сантиметров, а несущий – более шести.
2. Кровельный профнастил. Высота его профиля составляет от двух сантиметров до шести, форма выполнения трапециевидная.
   Можно посмотреть на срез профилированного листа и обнаружить, что он со всех сторон покрыт защитными слоями. Это слой против коррозии, грунтовый слой, полимерное покрытие, пассивационный слой для укрепления слоя против коррозии.

Весь профнастил для крыш можно разделить на три вида:

• Оцинкованный профнастил;
• Металлочерепица;
• Профлист с полимерным покрытием.

Проектирование кровли

Проектирование кровли начинают с определения вида будущей крыши.

Рассмотрим виды кровли:

• Односкатная;
• Двухскатная с равными скатами;
• Двухскатная с различными скатами;
• Кровля вальмового типа;
• Шатровая;
• Мансардная;
• Трехскатная;
• Многоскатная.

Уже исходя из этого можно рассчитывать размеры и составлять план кровли для того, чтобы перекрыть профнастилом..

Следует сразу оговориться, что проектирование кровли – это сложная задача, которая требует знания теории и учета огромного числа важных нюансов. При расчете нужно учитывать не только особенности строения, но и климатические условия района, где вы проживаете, – ветровые нагрузки и снеговые.

Выбирая хорошие готовые проекты кровли в интернете или создавая индивидуальный проект, нужно помнить, что крыша должна быть не отдельным элементом, а продолжением общего проекта дома.
Она должна гармонично сочетаться с общим видом дома.

Сложный этап создания кровли, начинающийся с задумки и заканчивающийся строительными работами, можно разделить на три этапа:

1. Создание эскиза и перенос его на на бумагу.
2. Разработка технической документации. В этот момент проводятся инженерные расчеты.
3. Строительство. Все, что было задумано и вынесено на бумагу, станет реальностью!

Элементы кровли из профнастила

Элементы крыши большого коттеджа и бани, например, могут сильно отличаться, но основные все же нужно указать.

• Итак, основной элемент крыши – это скат. Наклонная плоскость для беспрепятственного схода осадков называется скатом.
• При соединении скатов образуются ребра крыши.
• Нижняя часть ската называется спуском.
• Если в процессе проектирования образуются внутренние углы, то они называются разжелобками.
• У обреза ската делают специальные желоба для сбора воды.

Перед тем как крыть профнастил своими руками изготавливается обрешетка из необработанной доски. Перед расчетом листа нужно рассчитать и эту часть крыши. С ее помощью укладка будет проходить быстро, ровно и максимально надежно. Также необходимо будет рассчитать количество саморезов, необходимых для монтажа. Крытой кровлей вы останетесь довольны, если расчет изначально был верным.

Коробки

— Целевая формула сжатия

Важно тщательно рассмотреть
все факторы, которые ослабляют прочность коробки при штабелировании до
продукция упаковывается и отправляется в цикл дистрибуции. Цель
степень сжатия можно определить, ответив на вопросы
на этом рабочем листе. Помните, что нижняя коробка должна поддерживать верхнюю.
нагрузка в течение периода времени, в течение которого она может подвергаться колебаниям
температурой и влажностью, а также другими факторами, влияющими на
производительность, такая как чрезмерная обработка, шаблоны поддонов, поддоны
расстояние между досками настила и свес короба. Введите соответствующие значения
из таблицы в поля ниже. Введите 1.0 в качестве множителя
если шаблон поддона столбчатый и выровненный, если нет коробки
выступ на поддоне, если есть надлежащее расстояние между досками настила на
поддон, если нет чрезмерной обработки и если нет
свободное пространство в коробке. Множитель 1,0 указывает на то, что стек
сила не ослабляется этим фактором. Предоставленные переменные потерь
Помогите определить рекомендуемый запас прочности. Этот фактор безопасности
это умножение на верхнюю нагрузку, которую поддерживает нижний ящик
и вычисляется целевое значение сжатия. Зная цель
прочность на сжатие поможет разработчику коробки определить
правильная доска для вашей коробки.

Используя данную таблицу множителей, заполните форму ниже,
затем нажмите «Рассчитать» для ваших значений целевого сжатия:

		Потеря сжатия	Мультипликаторы
Срок хранения под нагрузкой:		10 дней — потеря 37 процентов	.63
		30 дней — убыток 40%	. 6
		90 дней — потеря 45 процентов	.55
		180 дней — убыток 50%	.5
Относительная влажность, под нагрузкой (циклическое изменение относительной влажности еще больше увеличивает потеря):		50 процентов — 0 процентов потери	1
		60% — 10% потери	.9
		70% — 20% потери	.8
		80% — 32% потерь	. 68
		90 процентов — 52 процента потерь	.48
		100% — 85% потери	.15
Шаблоны поддонов			Лучший кейс	Наихудший случай
	Столбчатый, выровненный	0 процентов потери
	Столбчатая, смещенная	Потеря 10-15 процентов	. 9	.85
	Блокировка	40-60-процентная потеря	.6	.4
Свес		Потеря 20-40 процентов	.8	.6
Зазор между настилом и доской поддона		Потеря 10-25 процентов	.9	.75
Чрезмерное обращение		Потеря 10-40 процентов	.9	.6
Свободное пространство в контейнере		10-20-процентная потеря	. 9	.8
(установка сверху вниз)

Калькулятор испытания на сжатие коробки (BCT) Калькулятор

Перейти к содержимому

Поиск

Калькулятор

Испытание на сжатие коробки (BCT) Прочность

Оценивает рифленый момент контейнера с помощью BCT (RSC) расположены вертикально. (Обратите внимание, что BCT не является прочностью при штабелировании, то есть максимальной нагрузкой, которую коробка может выдержать в течение всего цикла распределения.)

\begin{array}{l}{\text {Испытание на сжатие коробки }(\mathrm{BCT})= \ mathrm {k} _ {1} * \ mathrm {ECT} \ times \ sqrt {\ mathrm {h} * Z}} \\\\ {\ text {Справочная формула Макки (упрощенная версия)}} \\ { { Где: }} \\ { \mathrm{k} 1=\mathrm{a} \text { постоянное значение } 5,87} \\ {\mathrm{h}=\text { Толщина гофрированного картона (CFB) (дюймы) } } \\ {\ mathrm {Z} = \ text { периметр коробки (дюймы) = } 2 (\ mathrm {L} + \ mathrm {W})} \ end {array}

Edge Crush Test (ECT)

Invalid Input

Pounds / Inches

Corrugated board thickness (h)

Invalid Input

Inches

Box length (L)

Неверный ввод

Дюймы

Ширина коробки (Ш)

Неверный ввод

Дюймы

Рассчитайте

!

Введите краткую информацию, чтобы увидеть результаты. Мы не передаем вашу информацию.