Несущая способность профнастила. Расчет профнастила для кровли

И перекрытия. Популярным в малоэтажном строительстве становится устройство железобетонных перекрытий по профнастилу. Конструкции, где профлист является несъемной опалубкой, имеют высокую несущую способность, прочность и другие достоинства.

Преимущества перекрытия с профнастилом

Применение профлиста (марка «Н») решает задачи строительства благодаря легкости, жесткости, прочности и коррозионной стойкости. Материал в профиль - волна, формирующая ребра жесткости, которые после отливки повышают ее несущую способность и конструкции в целом. Лист является несъемной опалубкой, поэтому снижаются .

Если он связывается с бетоном, снимает на себя часть нагрузки с плиты перекрытия. Такие монолитные элементы могут опираться на легкий несущий каркас, что удешевляет формирование фундаментов (достаточно столбчатого варианта) строений. Снижаются расходы на стеновые материалы - применяются легкие и теплые газоблоки и пеноблоки. Бетонный раствор заливается на профнастил, не требующий сложной опалубки.

При правильном уходе бетонная плита имеет высокие прочностные показатели, эффективно противостоит воздействию природных условий. Подобные имеют сниженную массу. Потолочная поверхность конструкций имеет готовый экстерьер, устойчивый к изменениям температурно-влажностного режима и действию огня. Материал опорной основы удобно транспортировать, он неприхотлив в эксплуатации и рассчитан на длительный период применения. На несущем каркасе профилированный лист монтируется просто, быстро, без применения грузоподъемной техники.

Расчет перекрытия

К проекту обязательно составляются чертежи, а расчеты делаются в соответствии с рекомендациями СНиП, СТО 0047 -2005 (лучше с помощью профессионалов). Учитываются габариты постройки, величина шага установки поперечных балок, их длина, нагрузка на них и на колонны, характеристики несущего профлиста (ширина, длина, толщина изделий, высота профиля). Следует исходить из того, что каждый лист вдоль своей длины должен опираться на 3 балки. Исходя из планируемой нагрузки на перекрытие, рассчитываются сечение арматуры и высота плиты.

Ее толщина определяется из масштабного отношения 1:30, зависящего от расстояния между поперечными балками. Монолитная бетонная плита может иметь толщину от 70 до 250 мм. Вес, который будет иметь монолитное перекрытие, определит тип и количество металлических колонн, параметры их фундамента, тип балок, величину нагрузки на одну колонну. Глубина волн листового профиля влияет на расстояние между балками: чем она больше, тем чаще устанавливаются балки, так как увеличивается масса бетона в углублениях профиля при нецелесообразности увеличения толщины плиты.

Сокращение шага пролета позволяет исключить прогиб листов. Следует учесть вес дополнительной полезной нагрузки, которую примет межэтажное перекрытие - за норму принято 150 кг/м2, которую следует увеличить на 33%. Общая величина эксплуатационной нагрузки рассчитывается с погрешностью до 0,5 кг.

Из нее определяются размеры поперечного сечения и длина балок. Вертикальные стержневые анкеры позволяют объединить профилированные листы и железобетон, что передает им часть нагрузки. Для пролета шириной в 3 метра потребуется материал толщиной не менее 0,9 мм. На практике вычисления сведены в программное обеспечение, позволяющее формировать рабочую документацию.

Устройство монолитного перекрытия

Профилированные листы, арматура и бетон - составляющие, которые формируют монолитную . Такая конструкция, если она опирается на балочный каркас, распределяет нагрузку на колонны, а не на стены. Каждая колонна имеет свой фундамент. Другой вариант, когда поперечные балки не укладываются или, если устанавливаются, опираются на стены.

В таком случае монолитному перекрытию предстоит нагружать стены сооружения и фундамент. Металлические балки - двутавр (швеллер). Их края укрепляются в «карманах» стен (колонн) и привариваются к закладным. К балкам листы могут крепиться на внутреннюю полку, тогда расстояние между опорами для коротких листов выбирается не более 1,5 м. На швеллеры/двутавры профилированный материал также может устанавливаться на внешнюю полку сверху так, чтобы можно было размещать листы длинной до 6-ти м.

Они устанавливаются внахлест по длине. Под серединой листовых элементов размещается стационарная балка. Волны профиля должны быть перпендикулярны балкам, а расширениями гофра ориентируются вниз.

При безбалочном варианте устройства гофролисты не будут иметь точек опоры посередине помещения. Обязательный элемент - объемное армирование, которое значительно повышает прочность монолита. Арматура соединяется сваркой с балками и колоннами. Для распределения раствора может ставиться внешняя съемная опалубка. Бетонирование формирует ровную поверхность плиты.

Монтаж перекрытий из профнастила

Балочное перекрытие формируется креплением перфорированных листов на внутренние/внешние полки поперечных балок. Затем формируется опалубка, когда выбрано верхнее крепление листов. Параметры допустимого прогиба профлиста, составляющие 1:250, определяют длину пролета наката. До заливки бетона под поверхность профнастила подставляются временные опоры, обеспечивающие неподвижность конструкции.

На настиле размещается металлическая арматура, выполняется бетонирование нижнего наката путем одного прохода по . Поверхности потолка и пола выравниваются. После набора перекрытием прочности временные опоры снимаются. Монтирование безбалочного монолита предусматривает некоторые нюансы.

Так, длинные армирующие пруты (с регулярной ребристой насечкой на поверхности) укладываются вдоль каждого углубления профилированных листов. Они проволокой вяжутся с металлической сварной сеткой, которая укладывается на профиль сверху. Заливка делается за один проход. После твердения сверху бетонное основание укрывается цементной стяжкой. Монтируется несущий профнастил марок от Н60 до Н114, обеспечивающий высотой профиля необходимую жесткость материала при толщине 0,8 – 1,5 мм.

Профилированные листы крепятся саморезами-бурами длиной 3,2 см (шляпка 5,5 мм). Такие метизы закручиваются без предварительного сверления, пробуривая полку швеллера. Закручиваются они через 20 — 40 см (в каждую впадину профиля, прилегающую к балке), что обеспечивает точность и пространственную жесткость монтирования. Продольный нахлест листов на стыках делается только над поверхностью балок (величина 40 — 60 мм). Стыки прокручиваются саморезами через 2 см.

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.

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.