Несущая способность профнастила. Несущая способность профлиста

Есть много видов профнастила. Каждый из них предназначается для определенных работ, используется с определенными целями. Самым практичным, универсальным считается несущий профнастил. Его можно применить в любой сфере строительства. Чаще всего данный вид профилированного листа используется для перекрытий, на которые возлагается достаточно высокая нагрузка. Чем отличается этот материал, какими качествами, характеристиками обладает, в каких сферах применяется? Давайте разбираться.

Сфера применения очень широка

Вы знаете, главное отличие металлопрофилей заключается в том, что их поверхность гофрирована. Данное свойство способствует повышению жесткости. Волны, выполненные продольно, делают профили прочными и сверхустойчивыми к самым разнообразным нагрузкам.

Средний вес кровельного профнастила около 8 кг на квадратный метр. Согласитесь, это в разы меньше, нежели, скажем, вес железобетонной плиты. А вот между прочностью этих материалов можно смело поставить знак равно. Не смотря на достаточно легкий вес профнастил удивительно прочен!

Среди других «плюсов» маленькая стоимость, простая транспортировка, легкий монтаж. Профнастил не оказывает давления на стены, фундамент, он надежно защищен от неблагоприятного воздействия факторов внешней среды. Такая защита создается цинковым или полимерным покрытием, им обрабатывается профнастил во время производства. Металлопрофилю не страшны ни дождь, ни снег, ни высокие или низкие температуры, он не горит, не портится от ультрафиолета.

Немаловажным показателем является и простота работы с таким видом материала. Его легко обрабатывать механически в самых простых бытовых условиях: вы без особых усилий нарежете его на нужную длину, просверлите для закрепления. И, самое замечательное, работая с несущим металлопрофилем, совсем не обязательно быть профессионалом.

Несущий вид материала толще других гофрированных листов. Так, обычный профнастил не толще полумиллиметров, а вот для несущего эта величина является минимальной.

Несущая способность такого профнастила самая высокая, у нее наибольший коэффициент. При помощи дополнительных продольных выемок жесткость увеличивается еще в несколько раз. Отличается от стандартов у несущего профнастила высота гофры, в среднем эта величина колеблется от 44 до 113 миллиметров.

Сфера применения несущего профилированного листа – не только кровельный монтаж, но и перекрытия. С этим материалом любое перекрытие получится прочным, и будет отличаться особой надежностью. С помощью несущего профнастила вы можете возвести ворота, заборы, перекрыть крышу, даже смонтировать ангар. Каждое из изделий прослужит вам долго, не поржавеет со временем.

Технические характеристики

Все мы знаем: у разных типов профнастила разная маркировка, она определяется цифрами и буквами. Так вот, несущий профиль всегда обозначается буквой «Н». Нередко вы можете встретить маркировку «НС», это говорит об универсальности, означает, что он несуще-стеновой. У него немного меньше волна, нежели у несущего. Применять его желательно для перекрытий крыш, на которые возлагается не слишком большая нагрузка. А вот мощные перекрытия из него сооружать не стоит.

Основные характеристики

Маркировка «Н» означает, что волны имеют высоту от 6 до 11 см. Это позволяет использовать данный вид профнастила в возведении мощных, крепких сооружений. Несущая способность профлиста, промаркированного буквой «Н» — наивысшая, именно это позволяет применять такой профилированный лист для перекрытия этажей, в качестве кровли, несъемных опалубок и так далее.

Циферка около буквы всегда расскажет о том, с какой высотой волны мы имеем дело. Мы не будем перечислять все имеющиеся маркировки профилированных несущих листов, их действительно много. Скажем лишь следующее. Самой высокой несущей способностью отличается профнастил с маркировкой Н11-750 (профильная высота составляет 114 мм, листовая толщина у него до миллиметра, ширина габарита 80 см, полезная ширина– 750 мм).

ОЧЕНЬ ВАЖНО! Перед тем, как приняться за строительство, следует заняться расчетом коэффициентов предполагаемых нагрузок, а затем рассчитать несущую способность профлиста. При вычислении учитывайте максимальные нагрузки на ту или иную марку профлиста. Каждая марка содержит определенные сведения, с их помощью можно произвести необходимые подсчеты. Предельные нагрузки пропорциональны изменениям в конструкциях. Рассчитывают в значениях кг/м.

Несущие способности, сферы применения

Из вышеописанного следует, что профлист выдерживает тем большую нагрузку, чем больше высота его гофры и листовая толщина. Кроме волнового покрытия профнастил может покрываться также специальными канавками, они призваны повышать устойчивость профлистов и сооружений из них.

При средних значениях маркировки профилированный лист можно применять, как обычные профилированные листы, то есть сооружать с его помощью хозпостройки, обшивать здания, возводить заборы и так далее.

Чтобы несущий профнастил для перекрытий прослужил еще дольше, его применяют вместе с утеплителем. Такой союз не просто может значительно утеплить помещение чердака, он повысит эксплуатационные качества.

Таблица предельных нагрузок

Профнастил с маркировкой «Н» не подлежит дополнительному окрашиванию, ведь он уже покрыт защитным цинковым или цинково-полимерным слоем. Более того, вы можете выбрать любой нужный вам цвет, этот выбор действительно широк.

Не нужно выбирать очень дорогие профлисты. Высокая несущая способность позволяет использовать профилированные листы с маркировкой «Н» для перекрытия крыш с уклоном до 7 градусов. При этом более толстые листы выдерживают большее количество снега. Для больших крыш, куда снега в зимний период собирается особенно много, такой профессиональный материал и вовсе незаменим.

Активно применяют профлист с высокой несущей способностью и в целях создания межэтажных перекрытий, его используют как опалубку. В нее вкладывают арматуру, заливают бетон. Это позволяет не применять дополнительные материалы, конструкции легко транспортировать, а монтаж происходит быстро, не требует больших материальных затрат.

Преимущества несущего профнастила сделали его довольно популярным и востребованным. Его применяют на стройплощадках торговых центров, на заводах, предприятиях и других сферах строительства.

Ценовая политика

Вы можете найти несущие профилированные листы по совершенно разным ценам. Почему так? Все просто. Стоимость этого стройматериала находится в прямой зависимости от его качества.

Кроме того, цена может колебаться в зависимости от покрытия. Оцинкованные металлопрофили стоят на порядок дешевле полимерных.

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

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 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.

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.