Несущая способность профлиста. Подбор профлиста по несущей способности

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:

  1. 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.
  2. Устройство несъемной опалубки — это процесс, в котором непременно используется несущий профлист.
  3. Устройство перекрытий в любых сооружениях предполагает обязательное использование профнастила.
  4. Профлисты нашли свое применение в качестве материла для устройства перекрытий между этажами.
  5. Его используют и как материал для устройства стеновых ограждений в различных зданиях и сооружениях.
  6. 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.

В наше время профнастил (или профлист) широко применяют в строительстве кровли. Изготавливают его из стали с цинковым и полимерным покрытием. Несущая способность профнастила определяется допускаемыми нагрузками, которые он может выдержать без различных деформаций. Чтобы определить нагрузку, существуют четыре схемы расположения профлиста на опорах (ширина опирания не меньше 40 мм):

Слои листа профнастила. Профилированные плиты могут применяться при монтаже плоских и скатных кровель.

  • однопролетная (две опоры);
  • двухпролетная (три опоры);
  • трехпролетная (четыре опоры);
  • четырехпролетная (пять опор).

Расстояние опор — 1-6 м. Для настилов высотой ребер более 100 мм и при расстоянии 6 м приняты одно- и двухпролетные схемы, так как длина профилей составляет не больше 12,0 м.

Если увеличивается толщина профиля, то и допускаемая нагрузка увеличивается пропорционально ей. Приведу пару примеров:

  1. Марка С10-1200-0,6 (сталь 0,5 мм) с расстоянием опор 1 м и первой схемой, однопролетной укладкой — допускаемая нагрузка равна 86 кг/м².
  2. Марка НС44-1000-0,7 (сталь 0,7 мм) с расстоянием между опорами 3,5 м и двухпролетной схемой нагрузка — 182 кг/м².

Покупателю при выборе профлиста следует обдумать, какова цель его применения и, уже исходя из этого, выбирать необходимую разновидность.

  • H — это «настил», применяется для кровли и межэтажных перекрытий;
  • C — это «стена», предназначается для вертикальных конструкций;
  • HC — универсальная, используется как для кровельных работ, так и для вертикальных конструкций.

У каждого из этих настилов свои особенности. Например, у «H» (кровельный) толщина ребра должна быть не меньше чем 20 мм, чтобы выдержать вес снега зимой или такую нагрузку, как хождение по крыше.

Выбор с учетом характеристик

Профилированный лист — это легкий материал, именно поэтому он может использоваться почти в любых сооружениях. Но будет не лишним принять во внимание вес, когда покупаете металлопрофиль. Его масса составляет от 4,5 кг/м² до 24 кг/м². Эти конструкции должны выдержать как свой вес, так и выпавшие осадки.

Когда вы будете выбирать профлист, обратите внимание, чтобы высота его ребер жесткости соответствовала вашим требованиям. Чем жестче профиль, тем большую нагрузку он может вынести. Так, профнастил с большим количеством ребер и высоким профилем хорошо используется в несущих конструкциях. Также существуют так называемые «европрофили».

Краткие характеристики профлиста, таблица

Области применения профлиста в зависимости от маркировки.

Металлопрофиль имеет массу достоинств, одно из которых — долговечность (свыше 50 лет). К тому же простота его установки не требует сложной стропильной установки. Универсальность и доступность для каждого обеспечили популярность профилированных листов . Еще одним плюсом является экологическая чистота. Но есть и некоторые недостатки:

  1. Поскольку в составе его сталь, профнастил накапливает статическое электричество. Это требует дополнительной установки громоотвода.
  2. Не защищает от шума во время дождя или града, а напротив, усиливает его.
  3. Обладает повышенной теплопроводностью, поэтому стоит задуматься о дополнительном слое теплоизоляции.

Виды покрытия профилированных настилов

Порядок укладки листов профнастила. Листы всегда монтируются внахлест.

Покупателю при выборе металлопрофиля стоит обратить внимание на покрытие. Их существует 7 типов:

  • цинковое;
  • пластизоловое;
  • ПВДФ (нанесение поливинилдифторидно-акриловой краски);
  • полиэстеровое (полимерное);
  • алюцинковое;
  • покрытие матовой полиэфирной краской;
  • пураловое.

При покупке профнастила стоит поинтересоваться не только маркой производителя, но также производителем сырья. Ведь сырье отвечает за срок службы профлистов.

Хороший производитель будет тщательно выбирать поставщиков сырья. Любой изготовитель профнастилов постоянно обновляет оборудование и совершенствует свои технологии. При необходимости разъяснит техническую сторону вопроса покупателю.

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

Несущая способность является очень важной характеристикой материалов, используемых для строительства различных зданий и сооружений. Эта характеристика определяет, какую нагрузку может выдержать та или иная конструкция без деформации или разрушения.

В полной мере касается это и различных металлических конструкций. В начале прошлого века повышение их прочности и несущей способности достигалось исключительно увеличением толщины стенок металлических профилей. Но, с развитием индустрии строительных материалов, все большее внимание стало уделяться снижению материалоемкости конструкций без ущерба для их прочности и надежности.

Результатом таких разработок стало появление новых современных материалов, одним из которых стал металлический профилированный лист.

Получают этот материал путем обработки рулонной или листовой холоднокатаной стали на специальных профилегибочных станах. В результате плоская поверхность металла приобретает гофрированную или волнистую поверхность. Каждый выступ на поверхности металла выполняет функцию ребра жесткости, значительно увеличивая прочность металла.

Области применения несущего профнастила

Несущая способность профлиста на порядок выше несущей способности плоского металлического листа такой же толщины. При этом, чем больше высота трапециевидной гофры или волны профнастила, тем выше его несущая способность. Так, например, допустимая нагрузка на 1 м2 стенового профнастила С10-1200-0,6, уложенного на опоры с шагом 1 м составляет 86 кг. В то же время, несущая способность профилированного листа НС44-1000-0,7 с расстоянием между опорами 3,5 м составляет уже 182 кг/м2.


Профнастил несущий Н57 со стандартными размерами

Исключительно удачное сочетание небольшого собственного веса с высокой прочностью и долговечностью позволяют использовать металлический профилированный лист в самых различных областях строительства. Его применяют для:

  1. Устройства кровельных покрытий любой конфигурации и сложности с шагом обрешетки до трех и даже более метров.
  2. Монтажа несъемной опалубки, при этом несущий профнастил для перекрытий не только выдерживает без каких-либо деформаций вес бетонной смеси и ее внутреннего каркаса, но и дополнительно выполняет функцию листовой арматуры.
  3. Устройства междуэтажных композитных перекрытий и диафрагм жесткости зданий с металлическим несущим каркасом.
  4. Устройства утепленных и неутепленных наружных стеновых ограждений зданий и сооружений самого различного назначения;

Монтажа металлических заборов как промышленных и гражданских, так и индивидуальных жилых зданий.

Уникальные качества профнастила давно используются в промышленном строительстве. Применение металлического профилированного листа позволяет не только сократить сроки строительства объектов, но и существенно снизить затраты на их возведение.


Устройство плоской фальцевой кровли, в качестве опорного элемента — профнастил несущий Н75

В частности, несущая способность профнастила Н75 позволяет увеличить расстояние между прогонами кровельного покрытия до 5,0-7,0 м, в зависимости от уклона крыши. При этом прочности этого профилированного листа достаточно, чтобы выдержать практически любую снеговую нагрузку даже при таком значительном расстоянии между опорами.

Стоит отметить, что несущая способность профнастила Н75 позволяет использовать его не только для перекрытия большепролетных зданий. Его успешно применяют и в качестве несъемной опалубки при бетонировании перекрытий, рассчитанных на очень высокую эксплуатационную нагрузку. В последние годы несущий профнастил широко применяется и в индивидуальном строительстве.

Несущий профлист, цена которого ниже, чем у металочерепицы, имеет великолепные эксплуатационные характеристики. Он легок, прочен, стоек к различным внешним воздействиям. Профнастил также имеет элегантный внешний вид благодаря богатству цветовой гаммы современных защитно-декоративных покрытий. Кроме того, монтаж его не требует специальных навыков и может быть выполнен собственными силами без привлечения профессионалов.

Несущая способность профнастила — предельно допустимые нагрузки

Как уже говорилось выше, несущая способность профлиста определяется нагрузкой, которую он может выдержать без деформаций и разрушения. Для расчета прочности профнастила используют четыре схемы опирания профлиста: однопролетную, двухпролетную, трехпролетную и четырехпролетную. При этом принимается, что ширина опорной конструкции в месте соприкосновения с профнастилом не меньше 40 мм.


Ниже в таблице приведены предельно-допустимые равномерно-распределенные нагрузки для некоторых видов профнастила, как несущего, так и стенового.

Несущая способность профлиста, таблица нагрузок
Марка
профнастила
Шаг опор,
м
Предельная нагрузка
при разных схемах опирания,
кг/м²
Схема 1 Схема 2 Схема 3 Схема 4
С10-1000-0,6 1,2 50 83 68 64
С18-1000-0,6 1,8 56 140 115 109
С21-1000-0,6 1,8 101 253 208 195
С44-1000-0,55 1,5 512 235 267 256
3,0 64 118 134 128
С44-1000-0,6 1,5 556 307 349 335
3,0 69 154 175 167
С44-1000-0,7 1,5 658 474 540 518
3,0 82 211 264 245
С44-1000-0,8 1,5 747 650 741 711
3,0 93 240 300 280
Н60-845-0,7 3,0 323 230 269 257
4,0 - - 184 -
Н60-845-0,8 3,0 388 324 378 360
4,0 - 203 254 -
Н60-845-0,9 3,0 439 427 504 482
4,0 - 240 300 -
Н75-750-0,9 3,0 645 617 771 720
4,0 293 247 434 -
Н114-750-0,8 4,0 588 588 735 -
6,0 193 261 - -
Н114-750-0,9 4,0 659 659 824 -
6,0 218 293 - -
Н114-750-1,0 4,0 733 733 916 -
6,0 244 325 - -

В таблице приведены допустимые нагрузки для профилей с наиболее часто используемой толщиной стали исходной заготовки. С увеличением толщины стали, допустимые нагрузки увеличиваются прямо-пропорционально. Поэтому, для того, чтобы определить значения предельно-допустимых нагрузок для профнастила с другой толщиной стали, необходимо табличное значение умножить на соотношение толщины стали приведенного в таблице профиля к толщине стали рассматриваемого профлиста.

Методика расчета прочности кровельного покрытия и выбор марки несущего профлиста

Расчет несущей способности профнастила необходим для правильного выбора профилированного листа. Он сравнительно несложен и позволяет подобрать профиль с оптимальным соотношением несущей способности и цены материала.

Рассмотрим пример расчета нагрузки на профилированный лист кровельного покрытия и выберем профнастил с учетом данных, полученных в результате проведенного расчета.

Для начала принимаем следующие исходные данные для расчета: здание имеет двускатную кровлю с углом наклона 35°, проекция ската на горизонтальную плоскость равна 6,0 м, строительство расположено в Московской области.

Общая величина нагрузки на профилированный лист кровельного покрытия получается путем сложения снеговой и ветровой нагрузок, а также собственного веса профнастила.

Вес профнастила определяется площадью кровельного покрытия, величиной необходимых монтажных нахлестов и равен 8,6 кг/м2.

Расчетная снеговая нагрузка определяется местом расположения строительства. Московская область относится к III снеговому району, для которого снеговая нагрузка составляет 180 кг/м2. С учетом уклона кровли, снеговая нагрузка для нашего здания составляет 180х(60°-35°)/(60°-25°)=128,6 кг/м2, где 35° — принятый угол наклона кровли.


Частный дом с классической двускатной кровлей, покрытой профнастилом

По карте ветровых нагрузок находим, что Московская область относится к I ветровому району, для которого ветровая нагрузка составляет 32 кг/м2. С учетом уклона кровли, коэффициент аэродинамического сопротивления покрытия из профлиста будет равен приблизительно 0,3, соответственно ветровая нагрузка составит 32х0,3=9,6 кг/м2.

Следовательно, общая нагрузка на профнастил кровельного покрытия в нашем случае составит 8,6+128,6+9,6=146,8 кг/м2.

С учетом длины ската крыши и выбранного шага обрешетки, подбирается несущая способность профнастила (таблица допустимых нагрузок приведена выше). Исходя из полученной величины нагрузки на кровельное покрытие и табличных данных, для нашего здания подойдет профнастил С21-1000-0,6 с предельно допустимой нагрузкой 195 кг/м2.

Стоимость профилированного листа зависит от высоты профиля, толщины металла и качества его защитно-декоративного покрытия. Ниже приведена таблица, в которой указана стоимость наиболее популярной марки несущего профнастила — Н75, изготовленного из оцинкованной стали с количеством цинка в покрытии 140 г/м2.

Несмотря на то, что чаще всего можно обойтись более дешевыми вариантами, большинство застройщиков предпочитают использовать профлист с большим запасом прочности относительно расчетных характеристик. Особенно это касается районов, в которых за последние 20 лет были зафиксированы случаи аномально высокого уровня осадков, выпавших за короткий промежуток.

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.