Пошаговая инструкция +Фото и Видео монтажа
Любая существующая технология требует строго ее выполнения – все манипуляции должны быть проделаны в определенной последовательности, согласно описаниям.
Это относится и к монтажу разного вида сэндвич-панелей.
Применение сэндвич панелей становится в России все более популярным, соответственно, растет спрос и на услуги по их монтажу.
[contents]
Квалифицированная и слаженная бригада из пяти человек может всего за смену освоить фасадную площадь до четырехсот квадратных метров.
Главное при этом, конечно, придерживаться проектных и нормативных документов, соблюдать разработанную технологию.
В противном случае результат может не оправдать себя, и при последующей эксплуатации здания могут появиться различные проблемы.
Подготовка места
Прежде чем приступить непосредственно к монтажным работам, необходимо правильно провести подготовительные мероприятия. К ним можно отнести сборку самого каркаса сооружения, определение соответствия будущих мест крепления панелей, их горизонтальность, плоскостность, вертикальность и параллельность.
Особым образом требуется подготовить места контакта и примыкания.
Если планируется монтаж материала на конструкции из стали, то предварительно они должны быть покрыты лакокрасочным антикоррозионным покрытием.
Если же потенциальное основание будет железобетонным, то каркас должен быть обследован на счет натеков раствора, загрязнений и пыли.
Он должен быть хорошо очищен и выровнен. Лишь после этих процедур проводится разметка точек крепления низа листов на колоннах сооружения.
Проектное положение панелей
Сначала всегда осуществляют их строповку. Производится она на специальной площадке неподалеку от монтажной захватки.
Строповка с помощью специального двухветвевого стропа ваполняется вакуумными захватами при вертикальной или горизонтальной раскладке.
В тех местах, где размещаются захваты, с панелей снимают предохранительную заводскую пленку, поверхность освобождается от пыли и грязи, а если нужно, то и от наледи.
На панель накидывают страховочный ремень, изготовленный из прочного текстиля: для подстраховывания строповки он соединен с механизмом захвата.
Подготовленные панели к месту установки подаются приподнятыми на один метр (не выше), потом они опускаются до определенного уровня (30 см) и размещаются в требуемом положении.
Все панели должны быть установлены в соответствии с проектом: на опорные места по заранее отмеченным ориентирам. Неважно, временно или постоянно, но панель должна быть хорошо закреплена специальной оснасткой для монтажа: кондуктор, распорки со струбцинами, покос и прочее. Лишь после ее закрепления панель можно освободить от крана.
Перед финишным закреплением сэндвич-панели важно скрупулезно проверить точность установки, привести ее в проектное положение. Только после этого в соответствии с проектом она закрепляется. После этого ее можно освободить от временных креплений.
Важно постоянно следить за перемещением панели и за ее подъемом – чтобы она не прогибалась, не деформировались ее замки. На ее облицовке не должно образовываться вмятин и дефектов. Поэтому передвигать сэндвич нужно осторожно, с маленькой скоростью, без рывков и смещений.
Шаг крепления и монтаж панелей к металлоконструкциям при вертикальной раскладке
Панели обычно устанавливают гребнем вперед, то есть «шип в паз». Но можно делать это и «паз в шип», наоборот.
Обычно работу по монтажу начинают с угла строения: производят выверку вертикальности, далее прижимают панель к прогонам, закрепляют винтами-саморезами 5,5 см толщиной при их закреплении на ригелях и колоннах из металла.
Длина таких винтов меняется в соответствии с толщиной самих панелей. Для этого разработана специальная таблица.
Подобрав самонарезающие винты необходимой длины, их размещают в одной горизонтали по три штуки в ряд. Шаг крепления сэндвич-панелей к металлоконструкциям составляет около 40 см.
С верхнего торца начинается установка винтов, которые фиксируются к прогонам от верхнего ряда в направлении к нижним.
Если верх панели оставить незакрепленным даже на небольшое время, например, в перерыв, она может сломаться.
В том случае, когда для затягивания винта используется уплотнительная шайба, необходимо учитывать определенные нюансы. Если затяжка будет чересчур тугой, то шайба деформируется.
Процедура считается выполненной оптимально, если шайба не становится плоской, но плотно прижимается к листу.
Снаружи к поверхностям ригелей, балок и стеновых прогонов прикрепляют терморазделяющую полосу.
Это необходимо для понижения воздухопроницаемости в стыках, а также звуковой вибрации самих панелей.
Перед монтажом каждой последующей панели в «паз» замок предыдущей плиты вносят специальный уплотняющий герметик для наружных работ.
Вместо него можно использовать бутилкаучуковый герметизирующий 8-мм шнур или ТСП уплотнитель 8х3 мм.
С их помощью замок уплотняется с внутренней стены. Следующая панель вставляется именно в этот замок.
Потом проверяется плотность соединения, вертикальность панели, осуществляется ее крепление, проводятся все необходимые работы, как и с предыдущими.
Недопустимо образование неплотных соединений и щелей. Торцовые панельные швы обрабатываются ватно-минеральным уплотнителем.
Крепление панелей к конструкциям из стали при горизонтальной раскладке
Как и при вертикальной раскладке, на каркас строения (прогоны и колонны) в том месте, где они будут контактировать с панелями, применяется терморазделяющая полоса.
С угла объекта начинают монтировать панели. Пазом вниз панель устанавливается на цоколь, выверяется ее горизонтальность, и она надежно фиксируется.
Крепление происходит также, как и в первом случае, аналогичным образом, с помощью упомянутых ранее самонарезающихся винтов и герметика. Вертикальные стыки обрабатывают монтажной пеной и минеральной ватой, затем по проекту закрывают специальными фасонными элементами.
Трехслойные сэндвич-панели: монтаж фасонных элементов
Для чего предназначены фасонные элементы?
Они служат для надежного закрытия стыков панелей: могут быть цокольные, угловые, могут служить для обрамления проемов и пр.
Устанавливаются они в соответствии с конструкцией монтажных углов и внахлест герметизации стыков.
Для их установки разработаны специальные правила. Монтаж осуществляется так, чтобы гарантировать герметичность узла. Нахлест для горизонтальных элементов должен составлять от 5 см, для вертикальных 8-10 см. Крепление фасонных элементов начинают от низа строения и ведут по направлению к коньку.
При необходимости отдельные элементы подгоняют, не допуская образования щелей и пропусков. По плоскостям присоединения фасонных элементов к панелям их уплотняют наружным герметиком. Снаружи строения элементы фиксируются к панелям самонарезающимися винтами 28 мм на 4,8 мм с помощью прокладки. Крепление может осуществляться также комбинированными заклепками.
Кровельные сэндвич-панели
Подготовка места
Перед началом работы с кровельными панелями проводят мероприятия по обустройству прогонов и стропил, определяют горизонтальность, плоскость, параллельность и вертикальность мест планируемого монтажа панелей.
На несущих конструкциях устраивают рабочую площадку в виде настила. Затем готовят все необходимое для монтажа.
На стальные элементы прогонов, стропил и ригелей наносят лакокрасочное антикоррозийное покрытие. Особенно важно его наличие в местах будущего контакта и примыкания.
После этого делают разметку для размещения самых первых панелей.
Как уже упоминалось ранее, на кровельные прогоны клеят терморазделяющую полосу, необходимую для снижения звуковой вибрации и воздухопроницаемости.
Доработка панелей на местах
На заводе сэндвич-панели не всегда полностью подготавливают к монтажу. В таком случае их приходится дорабатывать на месте.
Укладка первого ряда
- На 10 см (или на величину, отмеченную в проекте) со стороны свеса убирают внутренний утеплитель и нижнюю облицовку.
- У прилегающих к торцу здания панелей, а также у самой первой из них, по продольной кромке срезают свободный гофр обшивки с утеплителем.
Это делают для того, чтобы он не мешал установке обрамляющего торцевого нащельника.
Это делают для того, чтобы он не мешал установке обрамляющего торцевого нащельника.Что касается панелей второго и следующих рядов, то их тоже надо подготовить, если это не было сделано на фабрике.
Укладка второго и следующего рядов
- на нужную длину в торце примыкания полотна панели отрезают нижний лист металла;
- на величину стыка удаляют утеплитель, в том числе в гофрах трапециевидного верхнего листа;
- механическим путем с внутренней стороны облицовки из металла убирают остатки клея; для этого также используют растворитель для пены из полиуретана; в местах повреждения покрытия с помощью подкрашивания восстанавливают его антикоррозионные свойства.
Укладка в проектное положение
Для этого необходимо выполнить следующие мероприятия:
- строповка панелей;
- их перемещение и подъем к месту будущей укладки;
- приемка сэндвич-панелей и их укладка согласно проекту;
- фиксирование панелей;
- их расстроповка.
Для каждого строительного объекта разрабатывается специальная монтажная схема, включающая в себя подробнейшую информацию о порядке укладки. В соответствии с данным планом осуществляются все необходимые работы.
Последовательность их выглядит приблизительно так: сначала на скат размещается торцевая панель, которая выравнивается относительно разбивочных осей и несущего каркаса.
От тщательности и точности укладки самой первой панели зависит правильность монтажа остальных. Их выравнивают по свесу кровли. Можно укладывать их рядами, если длина панели и длина ската являются кратными. В противном случае все работы ведут от свеса к коньку. Последующие ряды укладываются по аналогии с первым.
В поперечном направлении они перекрываются на 15-30 см, в зависимости от кровельного уклона. В продольном направлении они должны перекрываться на одно ребро (гофр). На фабрике не всегда полностью подготавливают панели для обустройства перехлеста и слива, поэтому в соответствии с рабочей схемой их подрезают на самом объекте.
Герметизирующий силиконовый состав наносят в месте перехлеста на панели нижнего ряда. Его можно заменить бутилкаучуковым шнуром. Герметик наносят в «паз» замок самого нижнего листа и в желоб гофра панели (замкового), которая подготавливается для монтажа. Можно использовать для этого герметизирующую ленту или ТСП (замковый уплотнитель).
В полном соответствии с проектом по ориентирам на опорные места монтируются первые панели у каждого ряда. Панель сначала надежно фиксируется монтажной оснасткой, и лишь потом открепляется от крана. Но это тоже не финишная фиксация – сначала необходимо проконтролировать правильность установки и соответствие проекту. Только после этого панель закрепляют окончательно.
Крепление сэндвич-панелей
Каждая из этих панелей надежно фиксируется у несущих конструкций и на стыках. Для этого используют специальные самонарезающие винты, длина и толщина которых зависит от размеров панелей и несущего объекта.
Можно сначала использовать для ее закрепления пару метизов, но окончательно она фиксируется согласно проекту.
Такой крепеж начинают сверху, потом вниз по уклону ската, и от конька до навеса. По вершине гребней волн верхней облицовки устанавливаются винты, с шагом 50 см. Шаг крепления винтов над водосточной трубой составляет 25 см в каждую волну.
Панели закрепляют по нахлестному гофру с помощью специальных прокладок и саморезов.
Шаг не должен составлять более 50 см. Делается это после финишного закрепления панелей на объекте. Не допускается образование неплотностей и щелей между отдельными панелями. По уже смонтированной части кровли не рекомендуется перемещать панели, так же не стоит размещать на ней технологическое или монтажное оборудование.
Когда монтажные работы закончены, поверхность панелей освобождается от полиэтиленовой защитной пленки. После этого по ним не следует ходить, чтобы избежать повреждений и образования царапин. Для перемещения по смонтированной кровли обустраивают временные трапы или специальные настилы.
Шаг прогонов под кровельные сэндвич панели
Одним из самых популярных материалов для обустройства крыши являются современные кровельные сэндвич панели. Их конкурентными преимуществами являются высокая прочность и несущая способность, а также относительно легкий и быстрый монтаж. Качественные сэндвич панели для кровли по разумной стоимости в России производит и реализует группа компаний «Лиссант».
Нужны ли промежуточные прогоны при монтаже сэндвич панелей?
Как правило, крыша из таких панелей с длиной пролета менее 4 м не требует устройства дополнительных прогонов вообще. Конструкция состоит лишь из конькового прогона между фронтонами и балки (подобной мауэрлату) на стенах, на которые и фиксируют материал перекрытия посредством винтовых соединений.
Между собой они укрепляются при помощи специальных замков.
При длине пролетов между мауэрлатом и коньком более 4 м монтаж дополнительных прогонов обязателен. Довольно часто сэндвич панели монтируют на стропильную систему, но в большинстве случаев это перестраховочная мера.
В случае необходимости монтажа дополнительных прогонов шаг между ними выбирается в зависимости от разновидности сэндвич панелей:
- для клееных – не более 2,0 м;
- для кассетных его значение может быть увеличено до 3,5 м благодаря повышенной жесткости несущей кассеты, что значительно сокращает итоговую стоимость каркаса кровли.
Допускается уменьшение шага прогонов, что положительно влияет на несущую способность кровельного материала.
Требования к скату крыши при установке панелей
Уклон ската принято делать не менее 7° при наличии поперечных соединений сэндвич панелей. Если кровельный лист по длине полностью заполняет пролет, допускается уменьшение угла наклона до 5°.
При уклоне свыше 15° на участке свеса, на стыке торцов, следует установить дополнительные упоры, чтобы предупредить сползание материала перекрытия.
При скате крыши до 10° поперечный стык панелей выполняется с нахлестом не менее 300 мм. При наклоне до 20° – его можно уменьшить до 200 мм. Верхний профиль вместе с утеплителем обрезается на величину напуска. На нижнюю панель в верхней ее части наносится силиконовый либо бутил каучуковый герметик (тоже на ширину нахлеста). Кровельный материал фиксируют к каркасу (саморез должен входить строго перпендикулярно поверхности листа), между собой они соединяются также специальными шурупами.
Покрытие кровли из сэндвич-панелей | buildingbook.ru
Покрытие кровли из сэндвич-панелей
Хочу поднять такой вопрос о том, как правильно подобрать сэндвич-панели для скатной кровли. Примерно 10 лет назад Заказчик пожаловался на то, что протекла кровля. Это был наш проект и для кровли были заложены кровельные сэндвич-панели.
Поднявшись на кровлю стала понятна в чём заключается ошибка – Подрядчик уложил на кровлю не кровельные панели, а стеновые той-же толщины. Намеренно он это сделал чтобы сэкономить или по незнанию, я не знаю. В итоге Подрядчика заставили переделывать всю кровлю за свои деньги. Сэкономить не получилось!
Я думал это единичный случай, но недавно такой случай опять повторился. Поэтому я и написал данную статью, чтобы рассказать, как правильно подбирать сэндвич-панели для кровли.
Что такое сэндвич-панель?
Сэндвич-панель — строительный материал, имеющий трёхслойную структуру, состоящую из двух листов жёсткого материала, в нашем случае металла, и слоя утеплителя между ними. Все детали сэндвич-панелей склеиваются между собой с помощью. Разрез смотрите на фото ниже.
Утеплителем может служить минеральная вата на основе базальта или пенополистирол.
Отличия кровельной сэндвич-панели от стеновой
Кровельная сэнндвич-панель отличается от стеновой по форме замка.
Вот как выглядит стеновая сэндвич-панель:
Вот так выглядит кровельная сэндвич-панель:
Как видим, кровельная сэндвич-панель отличается от стеновой формой профиля верхнего листа и замком.
Такой профиль позволяет увеличить жёсткость кровельной сэндвич-панели по сравнению со стеновой, а также улучшает герметичность шва.
Сравнение прочности кровельной сэндвич-панели со стеновой.
Рассмотрим несущую способность кровельной сэндвич-панели при двухпролётной схеме награждения
Несущую способность кровельной панели можно узнать по следующей таблице:
| Толщина панелей, мм | Несущая способность кровельных сэндвич-панелей при равномерной нагрузке, кг/м2 | Ширина опоры, мм | ||||||
| Длина пролета, м | крайней | средней | ||||||
| 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3. 0 | 3.5 | |||
| Наполнитель – базальтовая минеральная вата «ROCKWOOL» | ||||||||
| 50 | 421 | 274 | 201 | 142 | 87 | 55 | 60 | 80 |
| 60 | 507 | 331 | 243 | 161 | 102 | 67 | ||
| 80 | 681 | 446 | 328 | 200 | 133 | 92 | ||
| 100 | 854 | 560 | 378 | 239 | 164 | 119 | ||
| 120 | 1027 | 675 | 426 | 279 | 194 | 143 | 90 | |
| 150 | 1287 | 840 | 503 | 336 | 243 | 184 | 100 | |
| 200 | 1719 | 968 | 570 | 436 | 324 | 252 | 110 | |
| 250 | 2152 | 1141 | 698 | 476 | 382 | 320 | 120 | |
| 300 | 2586 | 1314 | 826 | 589 | 398 | 337 | 130 | |
| Наполнитель – пенополистирол самозатухающий с антипиренами | ||||||||
| 50 | 403 | 244 | 156 | 118 | 87 | 75 | 60 | 80 |
| 60 | 504 | 310 | 213 | 155 | 117 | 106 | ||
| 80 | 812 | 530 | 372 | 277 | 215 | 181 | ||
| 100 | 911 | 618 | 469 | 357 | 280 | 225 | ||
| 120 | 1071 | 728 | 553 | 437 | 346 | 335 | 90 | |
| 150 | 1231 | 903 | 671 | 528 | 433 | 364 | 100 | |
| 200 | 1462 | 984 | 731 | 576 | 471 | 397 | 110 | |
| 250 | 1579 | 1063 | 791 | 623 | 510 | 429 | 120 | |
| 300 | 1694 | 1140 | 849 | 669 | 548 | 461 | 130 | |
Несущую способность стеновой панели можно узнать по следующей таблице:
| Толщина панелей, мм | Несущая способность кровельных сэндвич-панелей при равномерной нагрузке, кг/м2 | Ширина опоры, мм | ||||||||||
| Длина пролета, м | крайней | средней | ||||||||||
1. 5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | |||
| Наполнитель – базальтовая минеральная вата «ROCKWOOL» | ||||||||||||
| 50 | 405 | 291 | 228 | 123 | 84 | 53 | 33 | — | — | — | 60 | 60 |
| 60 | 417 | 301 | 231 | 146 | 127 | 91 | 62 | 40 | — | — | ||
| 80 | 443 | 325 | 260 | 159 | 138 | 112 | 100 | 87 | 71 | 50 | ||
| 100 | 464 | 346 | 275 | 176 | 157 | 136 | 127 | 106 | 91 | 78 | ||
| 120 | 505 | 370 | 292 | 207 | 168 | 150 | 143 | 123 | 110 | 95 | 70 | |
| 150 | 569 | 413 | 322 | 263 | 183 | 160 | 152 | 136 | 125 | 95 | 80 | |
| 200 | 663 | 488 | 386 | 303 | 216 | 185 | 178 | 164 | 151 | 127 | 100 | |
| 250 | 701 | 519 | 408 | 367 | 259 | 220 | 208 | 190 | 185 | 163 | 110 | |
| 300 | 748 | 544 | 428 | 413 | 312 | 284 | 261 | 223 | 208 | 189 | 120 | |
| Наполнитель – пенополистирол самозатухающий с антипиренами | ||||||||||||
| 50 | 431 | 314 | 246 | 130 | 103 | 86 | 66 | 53 | 43 | 36 | 60 | 60 |
| 60 | 435 | 317 | 248 | 148 | 110 | 96 | 81 | 64 | 52 | 43 | ||
| 80 | 442 | 321 | 251 | 166 | 125 | 109 | 96 | 86 | 72 | 59 | ||
| 100 | 448 | 325 | 254 | 167 | 141 | 122 | 107 | 96 | 87 | 76 | ||
| 120 | 497 | 362 | 282 | 185 | 156 | 135 | 119 | 106 | 96 | 88 | 70 | |
| 150 | 548 | 399 | 312 | 212 | 179 | 155 | 136 | 122 | 110 | 100 | 80 | |
| 200 | 647 | 473 | 370 | 259 | 218 | 188 | 165 | 148 | 133 | 121 | 100 | |
| 250 | 699 | 512 | 401 | 306 | 258 | 222 | 195 | 174 | 157 | 143 | 110 | |
| 300 | 750 | 551 | 432 | 353 | 297 | 256 | 225 | 200 | 181 | 164 | 120 | |
Примечания:
- *Толщина сэндвич-панели условна принята равной толщине утеплителя
- *Толщина металлического листа панели принята за 0. 5 мм
- *Допустимый прогиб для стеновых сэндвич-панелей составляет L/150, для кровельных – L/200
- *Нагрузки соответствуют двухпролётной (многопролётной) схеме нагружения
- Данные взяты согласно данным производителя МеталлПром, для других производителей показатели могут отличаться (очень часто в меньшую сторону).
5 ммКак видим из данных таблиц кровельная сэндвич-панель прочнее стеновой, но разница не кажется такой значительной, но есть одно небольшое допущение – для кровельной панели максимальный прогиб принят 1/200, а для стеновой панели 1/150. Т.е. для стеновой панели допускаются большие перемещения, что неприемлемо для кровли. За счёт больших перемещений шов не остаётся герметичным
Кровельный замок
Другая причина почему нельзя применять стеновые панели на кровлю заключается в том, что замок стеновых панелей не подходит для кровли.
Вот как выгладит замок кровельной панели
Вот как выглядит замок стеновой панели
Подбор толщины кровельной панели
Подбор толщины кровельной панели подбирают по 2-ум критериям:
- По необходимому термическому сопротивлению
- По необходимой несущей способности.
Подбор толщины панели по термическому сопротивлению.
Требуемое термическое сопротивление рассчитывается согласно СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.
Прежде всего необходимо определить ГСОП (градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год). Данный параметр определяем по формуле 5.2 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий:
ГСОП = (tв — tот)zот,
где tв — расчётная внутренняя температура воздуха, принимаемая по минимальным температурам согласно ГОСТ 30494-2011, ГОСТ 12.1.005-88;
tот, zот — средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С (принимается согласно СП 131.
13330.2012 Строительная климатология).
Далее по таблице 3 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий определяем требуемое термическое сопротивление ограждающей конструкции в зависимости от назначения здания, рассчитанного значения ГСОП смотрим в колонке «Покрытий и перекрытий над проездами» необходимое значение.
Таблица 3 (СП 50.13330.2012) — Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
| Здания и помещения, коэффициенты а и b | Градусо-сутки отопительного периода, °С сут/год | Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче (м2 ∙ °С)/Вт, ограждающих конструкций | ||||
| Стен | Покрытий и перекрытий над проездами | Перекрытий чердачных над неотапливаемыми подпольями и подвалами | Окон и балконных дверей, витрин и витражей | Фонарей | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития | 2000 | 2,1 | 3,2 | 2,8 | 0,3 | 0,3 |
| 4000 | 2,8 | 4,2 | 3,7 | 0,45 | 0,35 | |
| 6000 | 3,5 | 5,2 | 4,6 | 0,6 | 0,4 | |
| 8000 | 4,2 | 6,2 | 5,5 | 0,7 | 0,45 | |
| 10000 | 4,9 | 7,2 | 6,4 | 0,75 | 0,5 | |
| 12000 | 5,6 | 8,2 | 7,3 | 0,8 | 0,55 | |
| a | — | 0,00035 | 0,0005 | 0,00045 | — | 0,000025 |
| b | — | 1,4 | 2,2 | 1,9 | — | 0,25 |
| 2 Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, производственные и другие здания и помещения с влажным или мокрым режимом | 2000 | 1,8 | 2,4 | 2,0 | 0,3 | 0,3 |
| 4000 | 2,4 | 3,2 | 2,7 | 0,4 | 0,35 | |
| 6000 | 3,0 | 4,0 | 3,4 | 0,5 | 0,4 | |
| 8000 | 3,6 | 4,8 | 4,1 | 0,6 | 0,45 | |
| 10000 | 4,2 | 5,6 | 4,8 | 0,7 | 0,5 | |
| 12000 | 4,8 | 6,4 | 5,5 | 0,8 | 0,55 | |
| a | — | 0,0003 | 0,0004 | 0,00035 | 0,00005 | 0,000025 |
| b | — | 1,2 | 1,6 | 1,3 | 0,2 | 0,25 |
| 3 Производственные с сухим и нормальным режимами* | 2000 | 1,4 | 2,0 | 1,4 | 0,25 | 0,2 |
| 4000 | 1,8 | 2,5 | 1,8 | 0,3 | 0,25 | |
| 6000 | 2,2 | 3,0 | 2,2 | 0,35 | 0,3 | |
| 8000 | 2,6 | 3,5 | 2,6 | 0,4 | 0,35 | |
| 10000 | 3,0 | 4,0 | 3,0 | 0,45 | 0,4 | |
| 12000 | 3,4 | 4,5 | 3,4 | 0,5 | 0,45 | |
| а | — | 0,0002 | 0,00025 | 0,0002 | 0,000025 | 0,000025 |
| b | — | 1,0 | 1,5 | 1,0 | 0,2 | 0,15 |
| Примечания 1 Значения для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле где ГСОП — градусо-сутки отопительного периода, °С сут/год, для конкретного пункта; a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6, для группы зданий в поз. 2 Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих конструкций. 3* Для зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м3, нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче, должны определяться для каждого конкретного здания. | ||||||
1, где для интервала до 6000 °С ∙ сут/год: а = 0,000075, b = 0,15; для интервала 6000 — 8000 °С ∙ сут/год: а = 0,00005, b = 0,3; для интервала 8000 °С ∙ сут/год и более: а = 0,000025; b = 0,5.Далее открываем технические характеристики завода изготовителя сэндвич-панели и подбираем толщину панели таким образом, чтобы его термическое сопротивление было больше, чем требуемое.
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ С УТЕПЛИТЕЛЕМ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ для производителя МеталлПром:
| Толщина, мм | Термическое сопротивление Rt=m2×°C/Вт | Теплопроводность λ=Вт/Мк | Предел огнестойкости, ГОСТ 30247. 0-94 | Плотность, кг/м3 |
| 50 | 1,04 | 0,05 | EI 30 | 105-140 |
| 80 | 1,67 | 0,05 | EI 30 | 105-140 |
| 100 | 2,08 | 0,05 | EI 90 | 105-140 |
| 120 | 2,5 | 0,05 | EI 90 | 105-140 |
| 150 | 3,13 | 0,05 | EI 150 | 105-140 |
| 200 | 4,14 | 0,05 | EI 150 | 105-140 |
| 250 | 5,21 | 0,05 | EI 150 | 105-140 |
Например, подбираем толщину кровельной сэндвич-панели для г.Уфы.
tот,=-6 °С (минус 6°С)
zот =209 дней
tв = 21 tв °С (Таблица 1 (ГОСТ 12.1.005-88))
ГСОП = (tв — tот)zот, =(21-(-6))*209=5643
Требуемое термическое сопротивление согласно Таблице 3 (СП 50.
13330.2012) Rтреб=3,0 (м2 ∙ °С)/Вт
Подбираем требуемую толщину утеплителя 150 мм (R=3,13 (м2 ∙ °С)/Вт>Rтреб=3,0 (м2 ∙ °С)/Вт).
Проверка несущей способности кровельной панели.
Чтобы проверить несущую способность кровельной панели нужно вычислить расчётную снеговую нагрузку. Снеговая нагрузка считается в зависимости от снегового района, угла наклона кровли, формы кровли. Подробнее о расчёте снеговой нагрузки читайте в статье «Расчет снеговой нагрузки».
Для Уфы расчётная снеговая нагрузка будет равна 350 кг/м2 (для кровли с углом до 10°, без снеговых мешков).
Подбираем максимальный шаг прогонов для панели толщиной 150 мм и снеговой нагрузке 350 кг/м2 по техническим характеристикам завода-изготовителя (см. таблицу выше). Как видим максимальный шаг прогонов для данной панели будет 2,0 м, что нужно учесть при проектировании. Т.е. нужно либо принять шаг прогонов не выше 2.0 м, либо увеличить толщину панелей.
Нередко по технико-экономическому сравнению иногда лучше применить панель потолще, чтобы уменьшить количество прогонов. Т.е. по теплотехническому расчёту требуется меньшая толщина, но для того, чтобы сэкономить металл на прогонах и фермах, выгоднее применить панели большей толщины, особенно при большой величине снеговой нагрузки.
Как расчетать нагрузку на кровельные сэндвич панели
Опубликовано 11.12.2015 в Статьи
В большинстве случаев при строительстве зданий из сэндвич панелей проектом задаются толщина стеновых, кровельных сэндвич панелей, тип утеплителя, рассчитываются нагрузки на кровельные сэндвич панели, с учетом несущей способности кровельных сэндвич панелей и задается шаг прогонов.
Но что делать заказчику, когда нужно рассчитать несущую способность кровельных сэндвич панелей и нет возможности заказать проект и ограничен бюджет. В этом случае для расчета нагрузки на кровельные сэндвич панели необходимо прочитать следующие рекомендации и воспользоваться техническими характеристиками кровельных сэндвич панелей.
Но что делать заказчику, когда нужно рассчитать несущую способность кровельных сэндвич панелей и нет возможности заказать проект и ограничен бюджет. В этом случае для расчета нагрузки на кровельные сэндвич панели необходимо прочитать следующие рекомендации и воспользоваться техническими характеристиками кровельных сэндвич панелей.
Итак чтобы рассчитать на нагрузку кровельные сэндвич панели и с каким шагом устанавливать прогоны под кровельные сэндвич панели вам нужно знать следующие параметры:
- Толщины кровельной панели, в центральном регионе в основном используются кровельные сэндвич панели толщиной 120 мм либо 150 мм.
- Угол наклона , не рекомендуется делать уклон кровли менее 12 град.
- Величину среднего снегового покрова в регионе, в центральном регионе он равен 40 см., в зависимости от месяца года, при этом нужно учесть еще один параметр, а именно плотность мокрого снега составляет порядка 800 кг/м.куб.
| Толщина панели | Величина пролета в метрах | |||
|---|---|---|---|---|
| 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | |
| 80 мм | 190 кг/м. кв. | 150 кг/м.кв. | 106 кг/м.кв. | 65 кг/м.кв. |
| 100 мм | 210 кг/м.кв. | 190 кг/м.кв. | 150 кг/м.кв. | 106 кг/м.кв. |
| 120 мм | 250 кг/м.кв. | 200 кг/м.кв. | 190 кг/м.кв. | 150 кг/м.кв. |
| 150 мм | 290 кг/м.кв. | 240 кг/м.кв. | 200 кг/м.кв. | 190 кг/м.кв. |
| 200 мм | 350 кг/м.кв. | 310 кг/м.кв. | 260 кг/м.кв. | 210 кг/м.кв. |
| 250 мм | 400 кг/м.кв. | 360 кг/м.кв. | 330 кг/м.кв. | 310 кг/м.кв. |
Пусть толщина кровельной сэндвич панели равна 150 мм., уклон кровельных сэндвич панелей равен 30 град. В таком случае нагрузка на м.кв. кровли Р=1 (м.кв.)*0,4(высоту снежного покрова)*800(плотность снега)*cos30(косинус угла ската кровли)=280 кг. Затем обратимся к данным в таблице 1 получаем что при такой нагрузке на кровельные сэндвич панели шаг прогонов должен быть не более 1,5 метра.
Это теоретический расчет, и для обеспечения запаса прочности величину пролета нужно уменьшить минимум на 30%, итого оптимальным шагом между прогонами в данном случае будет величина 0,8-1,0 метра.
Так же необходимо учесть, что минимальный уклон кровельной сэндвич панели должен быть не менее 12 градусов, в противном случае необходимо увеличить запас нагрузки кровельных сэндвич панелей и уменьшить шаг прогонов под кровельные сэндвич панели. И в качестве исключения попадания влаги через гофру необходимо стык кровельных сэндвич панелей дополнительно герметизировать и использовать специальный уплотнитель кровельной сэндвич панели.
Технология монтажа кровельных сэндвич панелей: подробная инструкция
Монтаж кровельных сэндвич панелей имеет определенные отличия от традиционной процедуры монтажных работ. Он настолько прост, что для своего исполнения особого опыта не требует. С ним довольно легко и быстро справятся и начинающие, только при этом должна точно, во всех тонкостях выполняться технология монтажа кровельных сэндвич панелей.
Монтаж кровельных сэндвич панелей – инструкция ↑
Эти конструкции для кровли очень прочны. Несущая способность кровельных сэндвич панелей достаточно высока: они в состоянии с легкостью противостоять снеговой нагрузке до 150 кг/м2 и ветровой – до 48 кгс/м2. Эти характеристики обеспечивают ребрам жесткости защитного металлического слоя более высокие показатели, нежели у стеновых. Помимо прочего они выполняют роль своеобразных водостоков, которые помогают отводить талую воду и осадки с крыши. Отличная теплоизоляция позволяет использовать кровельные «сэндвичи» при строительстве зданий во всех климатических поясах.
К монтажным работам нельзя приступать, не ознакомившись предварительно с соответствующей документацией, в которой должна содержаться максимально полная информация о типе, размерах плит, виде профиля и т. д. Там же должны быть отмечены места примыканий, количество, тип и расположение соединительных элементов, узлы крепления сэндвич панелей, требуемое количество материалов гидро- и теплоизоляции.
Каким должен быть скат крыши
Уклон – не меньше, чем 1 : 10 (7⁰).
На заметку
На практике минимальный уклон кровельных сэндвич панелей может в некоторых случаях быть равен пяти градусам.
- В случае минимально допустимого уклона ската эти конструкции не должны иметь поперечных стыков. В обязательном порядке должна проводиться герметизация внутреннего замка любым нетвердеющим герметиком, например, силиконовым. Уменьшение шага прогонов может увеличить несущую способность кровли.
- Если уклон больше 15⁰, то в районе свеса на стыке торцов устанавливают дополнительные упоры, чтобы предотвратить их сползание вниз.
Желательно применять плиты длиной менее 10 метров, тогда, с одной стороны, во время подъема практически нивелируется риск их повреждения, с другой – уменьшается вероятность возникновения деформаций при значительных перепадах температуры. Шаг прогонов не рекомендуется принимать большим двух метров.
Подъем
Обшивку подымают с помощью грузоподъемников, используя либо механический захват, либо вакуумные присоски.
Второй вариант подходит практически при любом способе монтажа.
Совет
В месте крепления присосок с траверсом защитную пленку с поверхности необходимо удалить.
Монтажная резка
Все плиты, как правило, бывают покрыты специальной предохранительной пленкой. Перед монтажными работами ее снимают внутренней обкладки (там она голубого цвета).
Совет
С наружных обкладок пленку снимают по завершении монтажа.
- Саму резку непосредственно проводят на специальных стойках, имеющих мягкое покрытие (войлок, пенопласт).
- Учитывая чувствительность покрытия к повышенной температуре, при резке используют пилы с мелкозубчатым полотном.
- Что же касается жестяных работ, то для них больше подойдут ручные ножницы.
- После каждой операции по резке или сверлению поверхность обшивки и замки бережно очищают от образовавшейся металлической стружки.
Крепление кровельных сэндвич панелей
Их крепят к опорной конструкции, выполненной из бетона, металла, древесины и так далее.
Монтаж сэндвич панелей на стальные конструкции выполняют, используя специальные оцинкованные саморезы кровельные из углеродистой стали. Обычные их размеры:
- в длину – 12.5 мм,
- диаметры резьбы – 6.3 мм под головкой шестигранной формы,
- к низу сверловидного наконечника –5,5 мм.
Таким образом практически естественным образом отпадает необходимость в предварительном просверливании отверстий в плите. Они дополнительно укомплектовываются специальными (19-мм в длину) шайбами с прокладкой EPDM. Саморезы вворачивают шуруповертом, и благодаря конструкции обеспечивается не только надежный крепеж, но и идеальная герметизация.
Важно
Все элементы крепления должны располагаться перпендикулярно, под углом в 90°, не раздавливать шайбу и в то же время прижимать ее очень плотно к металлической обкладке.
Требуемое количество шурупов рассчитывается, исходя из таких данных, как
- тип объекта;
- расположение плит
- ветровая нагрузка.
Технология монтажа сэндвич панелей: описание укладки ↑
- Монтаж кровельных плит проводят рядами от свеса по направлению к коньку.
- Первая плита должна формировать свес.
- Вторую обрезают, в месте нахлеста покрывают герметиком и прикрепляют и к опоре, и к первой плите.
- Закончив укладку первого и второго ряда, начинают выполнять продольное межпанельное соединение. Следующий, третий, ряд также начинают снизу и так дальше.
- При монтаже доборных элементов все места соприкосновения обрабатывают силиконовым герметиком.
Выполнение поперечного стыка
Поперечный стык кровельных плит выполняют со следующим нахлестом:
- 5–10⁰ (9–18%) – 300 мм;
- 10–20⁰ (18–36%) – 200 мм.
- У верхней панели снизу обрезают стальную обшивку примерно на величину нахлестки.
- Удаляют также и слой утеплителя.
- На верхний профиль, расположенной снизу панели, наносят соответствующий герметик (бутил каучуковый или силиконовый).
- Затем панель крепят к каркасу и в конце между собой крепят панели саморезами.
Продольные стыки
Выполнив крепление сэндвич панели к каркасу, их механически прочно соединяют через продольные места соединения в замках. Сразу перед укладкой плит с внутренней стороны в паз замка закладывают силиконовый герметик.
© 2021 stylekrov.ru
Технология монтажа кровельных сэндвич-панелей: основные моменты
Эти конструкции для кровли очень прочны. Несущая способность кровельных сэндвич панелей достаточно высока: они в состоянии с легкостью противостоять снеговой нагрузке до 150 кг/м2 и ветровой – до 48 кгс/м2. Эти характеристики обеспечивают ребрам жесткости защитного металлического слоя более высокие показатели, нежели у стеновых.
Помимо прочего они выполняют роль своеобразных водостоков, которые помогают отводить талую воду и осадки с крыши. Отличная теплоизоляция позволяет использовать кровельные «сэндвичи» при строительстве зданий во всех климатических поясах.
К монтажу сэндвич-панелей нельзя приступать, не ознакомившись предварительно с соответствующей документацией, в которой должна содержаться максимально полная информация о типе, размерах плит, виде профиля и т. д.
Там же должны быть отмечены места примыканий, количество, тип и расположение соединительных элементов, узлы крепления сэндвич панелей, требуемое количество материалов гидро- и теплоизоляции.
Каким должен быть скат крыши
Уклон – не меньше, чем 1 : 10 (7⁰).
На заметку
На практике минимальный уклон кровельных сэндвич панелей может в некоторых случаях быть равен пяти градусам.
В случае минимально допустимого уклона ската эти конструкции не должны иметь поперечных стыков. В обязательном порядке должна проводиться герметизация внутреннего замка любым нетвердеющим герметиком, например, силиконовым. Уменьшение шага прогонов может увеличить несущую способность кровли.
Если уклон больше 15⁰, то в районе свеса на стыке торцов устанавливают дополнительные упоры, чтобы предотвратить их сползание вниз.
Желательно применять плиты длиной менее 10 метров, тогда, с одной стороны, во время подъема практически нивелируется риск их повреждения, с другой – уменьшается вероятность возникновения деформаций при значительных перепадах температуры. Шаг прогонов не рекомендуется принимать большим двух метров.
Подъем
Обшивку подымают с помощью грузоподъемников, используя либо механический захват, либо вакуумные присоски. Второй вариант подходит практически при любом способе монтажа.
Совет
В месте крепления присосок с траверсом защитную пленку с поверхности необходимо удалить.
Монтажная резка
Все плиты, как правило, бывают покрыты специальной предохранительной пленкой. Перед монтажными работами ее снимают внутренней обкладки (там она голубого цвета).
Совет
С наружных обкладок пленку снимают по завершении монтажа.
Саму резку непосредственно проводят на специальных стойках, имеющих мягкое покрытие (войлок, пенопласт).
Учитывая чувствительность покрытия к повышенной температуре, при резке используют пилы с мелкозубчатым полотном.
Что же касается жестяных работ, то для них больше подойдут ручные ножницы.
После каждой операции по резке или сверлению поверхность обшивки и замки бережно очищают от образовавшейся металлической стружки.
Крепление кровельных сэндвич панелей
Их крепят к опорной конструкции, выполненной из бетона, металла, древесины и так далее. Монтаж сэндвич панелей на стальные конструкции выполняют, используя специальные оцинкованные саморезы кровельные из углеродистой стали. Обычные их размеры:
— в длину – 12.5 мм,
— диаметры резьбы – 6.3 мм под головкой шестигранной формы,
— к низу сверловидного наконечника –5,5 мм.
Таким образом практически естественным образом отпадает необходимость в предварительном просверливании отверстий в плите. Они дополнительно укомплектовываются специальными (19-мм в длину) шайбами с прокладкой EPDM. Саморезы вворачивают шуруповертом, и благодаря конструкции обеспечивается не только надежный крепеж, но и идеальная герметизация.
Важно
Все элементы крепления должны располагаться перпендикулярно, под углом в 90°, не раздавливать шайбу и в то же время прижимать ее очень плотно к металлической обкладке.
Требуемое количество шурупов рассчитывается, исходя из таких данных, как
— тип объекта;
— расположение плит
— ветровая нагрузка.
Технология монтажа сэндвич панелей: описание укладки
Монтаж кровельных плит проводят рядами от свеса по направлению к коньку.
Первая плита должна формировать свес.
Вторую обрезают, в месте нахлеста покрывают герметиком и прикрепляют и к опоре, и к первой плите.
Закончив укладку первого и второго ряда, начинают выполнять продольное межпанельное соединение.
Следующий, третий, ряд также начинают снизу и так дальше.
При монтаже доборных элементов все места соприкосновения обрабатывают силиконовым герметиком.
Выполнение поперечного стыка
Поперечный стык кровельных плит выполняют со следующим нахлестом:
5–10⁰ (9–18%) – 300 мм;
10–20⁰ (18–36%) – 200 мм.
У верхней панели снизу обрезают стальную обшивку примерно на величину нахлестки.
Удаляют также и слой утеплителя.
На верхний профиль, расположенной снизу панели, наносят соответствующий герметик (бутил каучуковый или силиконовый).
Затем панель крепят к каркасу и в конце между собой крепят панели саморезами.
Продольные стыки
Выполнив крепление сэндвич панели к каркасу, их механически прочно соединяют через продольные места соединения в замках. Сразу перед укладкой плит с внутренней стороны в паз замка закладывают силиконовый герметик.
Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 2. Узлы, соединения, сопряжения кровельных сэндвич-панелей.
Опубликовано:
4 Декабря 2019
Просмотров:
3522
Поделиться:
Монтаж сэндвич-панелей.
Раздел 2. Узлы, соединения, сопряжения кровельных сэндвич-панелей.
Монтаж кровельных сэндвич-панелей производится на кровлях с уклоном до 6 градусов. Уклон необходим для естественного отвода влаги с крыши. Допускается и меньший уклон, но с герметизацией стыков и нахлестов панелей, так же необходимо установить большее число несущих прогонов, это повысит несущую способность панелей. Рекомендуемый минимальный шаг прогонов не менее 2 метра.
Перед выполнением монтажных работ с нижней плоскости панели удаляется защитная пленка. Монтаж сэндвич-панелей на кровлю ведется по порядку, начальную панель подвергают тщательной выверки согласно раскладке, только потом устанавливаются следующие. Крепление панелей саморезами производится в каждый прогон от конька вниз.
На длинных крышах, если нет возможности изготовить соответствующую панель, монтаж начинается со свеса кровли, то есть снизу. Каждая последующая панель должна подрезаться с торца. Вырезается нижняя часть панели до верхней гофры на длину до 200 мм.
С торца, перпендикулярно ширине панели, накладывается каучуковый герметик. Так же герметик или силикон рекомендуется наносить вдоль стыков гофр. Место подрезки торца панели крепится саморезами в последнюю очередь.
По окончании монтажа, выполняются заключительные работы по заполнению пустот утеплителем или монтажной пеной и установка конькового элемента и нащельников. Под конек устанавливается коньковый уплотнитель. Теперь можно снять верхнюю защитную пленку.
Основные узлы, сопряжения и соединения при монтаже кровельных сэндвич-панелей.
Узел сопряжения кровельных сэндвич-панелей двускатной кровли
Узел сопряжения кровельных сэндвич-панелей односкатной кровли
Торцевое соединение кровельных сэндвич-панели со стеной
Продольное соединение кровельных сэндвич-панелей со стеной
Парапетное сопряжение стеновых и кровельных сэндвич-панелей
Узел сопряжения карнизный свес карнизное сопряжение со свесом панели
Узел сопряжения карнизный свес карнизное сопряжение со свесом листа
Карнизный свес кровельных сэндвич-панелей без выпуска панели
Карнизный свес кровельных сэндвич-панелей с боковым выпуском панели
Карнизный свес кровельных сэндвич-панелей с выпуском панели и подрезкой гофры
Узел кровли из сэндвич-панелей с организацией системы водостоков и водосливов водосточной системы
Монтаж сэндвич-панелей цена
Монтаж сэндвич-панелей цена включает в себя укладку сэндвич-панелей на кровлю, аренду спецтехники (преимущественно кран или манипулятор), монтаж доборных элементов и уплотнителей, нанесение герметика.
На стоимость монтажа сэндвич-панелей в первую очередь влияют все эти факторы.
Не путайте никогда с фактической стоимостью монтажа сэндвич-панелей тот факт, когда Вы звоните в «контору», а на другом конце провода говорят: «Стоимость монтажа сэндвич-панелей столько-то». Вполне вероятно, что за монтаж сэндвич-панелей цена за м2 будет соответствовать, но полная же цена за работу будет совсем другой. Цена за работу м2 включает в себя так же монтаж всех нащельников, уплотнительных лент и герметизирующих составов.
Поэтому полную стоимость монтажа сэндвич-панелей цена за 1 м2 можно узнать после предоставления полного проекта здания на завод изготовитель или в монтажную фирму.
Куда обратиться чтобы посчитать стоимость монтажа сэндвич-панелей и основные узлы сэндвич-панелей
Если Вам требуется рассчитать стоимость монтажа сэндвич-панелей и узнать цену, то звоните в компанию «Профпанель» по телефону (3452) 60-55-05 или приезжайте к нам по адресу: город Тюмень, Велижанский тракт, 5-й км, стр.
3. Имеются так же офисы компании в Сургуте, Омске, Перми и Екатеринбурге, смотрите раздел «Контакты».
В третьем разделе мы опишем узлы и сопряжения стеновых сэндвич-панелей, поэтому подписывайтесь в наши соцсети из главной странице нашего сайта и следите за анонсами. Уже совсем скоро!
Кликабельные ссылки на разделы.
Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 1: Транспортировка, разгрузка, способы крепления захватами
Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 2. Узлы, соединения, сопряжения кровельных сэндвич-панелей
Монтаж стеновых сэндвич-панелей. Раздел 3. Узлы сопряжения стеновых сэндвич-панелей, технология, стоимость
(PDF) Стабилизация непрерывных Z-образных прогонов с помощью сэндвич-панелей: полномасштабный экспериментальный подход
СТАБИЛИЗАЦИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ Z-образных балок с помощью SANDWICH PAN-
ELS: ПОЛНОМАСШТАБНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОДХОД
Mircea Georgescul a, Vioreu b
a Кафедра стальных конструкций и структурной механики, Университет «Политехника» в Тимишоаре, Румыния
b Лаборатория стальных конструкций, Румынская академия — Филиал в Тимишоаре, Румыния
Реферат: Кровля из сэндвич-панелей, поддерживаемая непрерывно соединенными тонкостенными
формованные Z-образные прогоны с нахлестом на промежуточные опоры — это практический случай очень частого использования.
Среди двух возможных направлений исследования, упомянутых в коде
, изучающих крутильную / деформационную нестабильность Z-образных прогонов (т.е. вращательная жесткость и линейная жесткость —
), авторы выбрали для рассмотрения условную линейную пружину, помещенную на свободную фланец
прогон. Линейная пружина определяется в EN 1993-1-3, приложение A5, как эквивалент или альтернатива стабилизирующей вращающейся пружине, создаваемой непрерывным соединением панелей из песка
с верхним фланцем прогона.Этот тип подхода, по мнению авторов, имеет преимущество, заключающееся в том, что в экспериментальную фазу учитываются реальные недостатки и поддерживающие условия
, характерные для таких кровельных систем и оказывающие очень важное влияние на устойчивость прогонов.
viour. В статье приводится описание предлагаемой натурной схемы и условий эксперимента, а также
значений полученных результатов.
ВВЕДЕНИЕ
Среди большого разнообразия кровельных систем, представленных на рынке, кровля из сэндвич-панелей (сделанная из
заводских сэндвич-панелей), поддерживаемая вторичной рамой из холодногнутой стали
прогоны с Z-профилем, перекрытия над стропилами — очень частое решение, которое строители в основном предпочитают
из-за их простого и быстрого возведения.
Другие типы поперечных сечений для стальных прогонов
также доступны на рынке с C- или Σ-профилем, но они не могут обеспечить эффективность перекрытия
и эстетику систем Z-образных прогонов, а также симулятора соединения. —
многослойность между составными частями прогона.
ТИПИЧНЫЕ ЯВЛЕНИЯ НЕУСТОЙЧИВОСТИ
Современные типы прогонов широко используют преимущества неразрезной балки, поддерживаемой основными каркасами конструкции
.Из-за толщины стенок тонкостенные облицовки из холодногнутой стали Pur-
(которые в настоящее время наиболее широко используются в качестве вторичного каркаса крыши) ex-
чрезвычайно чувствительны к явлениям локальной и глобальной нестабильности. Явления локальной нестабильности — это
локальная потеря устойчивости элемента, деформация поперечного сечения или повреждение стенки (только
, когда к элементу прилагаются местные поперечные силы). Все эти моды возникают только в сжатых волокнах
Z-сечения.Общим явлением нестабильности является продольно-крутильное продольное изгибание, возникающее в зонах сжатия свободных фланцев вдоль элемента.
Очевидно, что эти зоны меняют положение вдоль прогона в соответствии с ощущением нагрузки на крышу
(т. Е. Гравитационной или подъемной нагрузки):
— зоны сжатия на нижнем фланце среднего пролета (свободная часть Z-образного прогона, т.е. не подключается к панельной кровле
) в случае ветровой нагрузки на крышу;
Строительные ограждающие конструкции — SteelConstruction.info
Системы металлической облицовки представляют собой эффективное, привлекательное и надежное решение для ограждающих конструкций одноэтажных зданий. За прошедшие годы эти системы превратились из однослойной металлической облицовки, часто связанной с сельскохозяйственными зданиями, до высокоразвитых систем, используемых в промышленности, торговле и досуге. Однако, как и в случае со всеми компонентами конструкции, способность оболочки здания удовлетворять свои функциональные требования зависит от ее правильной спецификации и установки, а также, что не менее важно, от ее взаимодействия с другими элементами оболочки и конструкции здания.
В этой статье объясняются системы металлических конвертов, а также их проектирование, спецификация и поставка.
[наверх] Функция оболочки здания
Все здания, независимо от их использования, должны обеспечивать контролируемую внутреннюю среду, защищенную от изменчивого и неконтролируемого внешнего климата. Требования к внутренней среде будут зависеть от предполагаемого использования здания, и это, естественно, определит требования к оболочке здания.
Создание и поддержание контролируемой внутренней среды — сложный процесс, требующий сочетания механических и электрических услуг для обогрева и / или охлаждения здания и хорошо спроектированной оболочки здания для регулирования притока и потерь тепла. Дизайн ограждающей конструкции здания является важным фактором при выборе механического и электрического оборудования (M&E) и при определении энергетических характеристик здания. Сейчас, когда на строительную отрасль оказывается давление, направленное на снижение эксплуатационного энергопотребления, ограждающая конструкция здания никогда раньше не подвергалась такому тщательному анализу.
Важным требованием к оболочке здания также является обеспечение надлежащей безопасности. Это особенно актуально для больших складов распределения, которые могут содержать товары на миллионы фунтов стерлингов.
Помимо формирования оболочки здания, крыша и облицовка стен могут также играть важную роль в структурных характеристиках здания, обеспечивая сдерживание второстепенных стальных конструкций от поперечной крутильной нестабильности. Если предполагается такое ограничение (как это часто бывает в таблицах нагрузок / пролетов производителей прогонов и боковых рельсов), важно, чтобы облицовка была способна обеспечивать это ограничение на практике.
Помимо удовлетворения функциональных требований, эстетика оболочки здания является важным вопросом, поскольку внешний вид здания должен отражать его местоположение и окружающую среду, а также соответствовать любым местным требованиям планирования.
[наверх] Внешняя оболочка здания
Планировка типового одноэтажного дома
Показаны основные элементы современного здания промышленного типа с металлической облицовкой.
По сути, структура состоит из трех слоев:
- Первичный стальной каркас, состоящий из колонн, стропил и распорок. Показанный пример представляет собой портальную раму, однако она в равной степени применима и к другим типам структурных рам.
- Вторичная стальная конструкция, состоящая из боковых перил и прогонов для стен и крыши соответственно. Эти члены служат трем целям:
- Для поддержки облицовки
- Для передачи нагрузки от облицовки на основной стальной каркас
- Для ограничения основных стальных элементов рамы
- Кровля и облицовка стен, функции которых включают в себя некоторые или все из следующего:
- Отделение замкнутого пространства от внешней среды
- Передача нагрузки на второстепенные стальные конструкции
- Ограничение второстепенных стальных конструкций
- Обеспечение теплоизоляции
- Обеспечение звукоизоляции
- Предупреждение распространения огня
- Обеспечение герметичной оболочки
- Обеспечение вентиляции здания (вентилируемые или невентилируемые крыши и стены).
Облицовка обычно также включает вспомогательные компоненты, такие как окна, потолочное освещение, вентиляционные отверстия и желоба.
В качестве альтернативы схеме, показанной выше, некоторые типы облицовки могут быть установлены непосредственно на основные стальные конструкции без необходимости использования прогонов или направляющих облицовки. Примерами конструкции такого типа являются настил и мембрана для крыш и поддоны для облицовки стен. Если выбраны такие решения, облицовка должна быть спроектирована так, чтобы:
- Пролет непосредственно между стропилами, балками крыши или фермами.Обычно это достигается за счет использования глубоких профилированных настилов или лотков, но там, где их недостаточно для требуемого пролета, необходимо будет установить промежуточные опоры в виде второстепенных балок или горячекатаных прогонов.
- Удерживайте основные стальные элементы. Несущие настилы и поддоны футеровки, если они закреплены правильно, должны обеспечивать достаточное поперечное ограничение для внешнего фланца опорного стропила или колонны. Там, где внешний фланец находится в состоянии сжатия, оболочки должно быть достаточно, чтобы гарантировать полное удержание, хотя потребуются дополнительные элементы для обеспечения удержания там, где внутренний фланец находится в состоянии сжатия
[вверх] Виды систем металлической облицовки
Существует ряд запатентованных типов облицовки, которые можно использовать в одноэтажных зданиях, чаще всего в промышленных, складских, сельскохозяйственных и торговых зданиях.Они, как правило, делятся на несколько широких категорий, как описано ниже.
Стальной лист обычно покрывают цинком или цинко-алюминиевым сплавом в процессе горячего погружения. Верхнее покрытие представляет собой органическое покрытие, обеспечивающее привлекательный внешний вид, обычно на основе составов поливинилхлорида (ПВХ или пластизол), поливинилиденфторида (ПВДФ или ПВФ2), полиэстера или полиуретана. Также доступны алюминиевые облицовочные листы.
Стальные системы облицовки
Производство стальных изделий с предварительно нанесенным покрытием
[наверх] Однослойный профнастил трапециевидной формы
Однослойная облицовка
Однослойная пленка широко используется в сельскохозяйственных и промышленных сооружениях, где изоляция не требуется.Обшивка крепится непосредственно к прогонам или боковым поручням, как показано. Обшивка обычно изготавливается из стали толщиной 0,7 мм с предварительно нанесенным покрытием и имеет трапециевидный профиль глубиной от 32 до 35 мм.
[вверх] Составная двустенная облицовка
Кровля сборная
Этот общий тип облицовки состоит из металлической облицовки, слоя изоляционного материала, системы распорок и внешнего металлического листа, как показано ниже.Пролет таких систем ограничен возможностью перекрытия листов облицовки, которая обычно составляет от 2 до 2,5 м в зависимости от приложенной нагрузки. Следовательно, сборные системы облицовки должны поддерживаться второстепенными стальными конструкциями (прогонами или боковыми перилами). Как следует из названия, эти системы состоят из составных частей на месте.
Сборные системы облицовки
[верх] Лайнер
Лист лайнера служит нескольким целям:
Листы футеровки обычно изготавливаются из стали или алюминия с предварительно нанесенным холодным покрытием и имеют неглубокий трапециевидный профиль, т.е.е. высота от 18 мм до 20 мм, как показано ниже. Для стальных футеровок толщина листа обычно составляет 0,4 мм или 0,7 мм, в то время как листы алюминиевых футеровок немного толще — 0,5 или 0,9 мм. Выбор футеровки будет зависеть от требуемой перекрывающей способности, метода установки облицовки и акустических требований облицовки. При необходимости акустические характеристики облицовки, в частности ее способность поглощать звук и минимизировать реверберацию, могут быть улучшены за счет использования перфорированного листа футеровки.Неглубокие листы футеровки недостаточно прочны, чтобы по ним можно было ходить, поэтому важно, чтобы изоляция, система распорок и защитный слой устанавливались с досок или платформ доступа, как показано ниже. Однако они действительно обеспечивают прочный барьер от падения после того, как они полностью закреплены. Там, где требуется пешеходный доступ, обычно заменяют неглубокий профиль футеровки более прочным листом, то есть трапециевидным профилем от 32 до 35 мм из стали толщиной 0,7 мм.
Типовой профиль облицовочного листа
Установка облицовки в пролет прогонов
[верх] Изоляция
Основная функция изоляционного слоя заключается в создании барьера для потока тепла между внутренней частью здания и внешней средой.Толщина изоляционного слоя в конструкциях крыши и стен значительно увеличилась за последние годы с примерно 80 мм в 1980-х годах до значений, приближающихся к 300 мм в 2018 году. Дальнейшее увеличение толщины возможно в течение следующих нескольких лет по мере того, как будут приняты нормативы по использованию энергии в зданиях. более обременительна, хотя в настоящее время не считается рентабельным использование значительно большей толщины.
Наиболее распространенной формой изоляции в системах застроенной облицовки является стеганое одеяло из минеральной ваты, которое пользуется преимуществами из-за его легкого веса, низкой теплопроводности, простоты обращения и относительно невысокой стоимости.Доступны жесткие плиты из минеральной ваты, но они менее деформируемы, чем лоскутные одеяла из минеральной ваты, что может привести к образованию воздушных зазоров между изоляцией и профилированными металлическими листами. Жесткие плиты из минеральной ваты также намного тяжелее лоскутных одеял из минеральной ваты, что сказывается на нагрузке на опорные стальные конструкции и ручном обращении на месте.
[вверху] Дистанционная система
Система проставок балки и кронштейна
Основная функция распорной системы — поддерживать защитный слой на необходимом расстоянии от защитного полотна.Поэтому компоненты системы должны обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы безопасно передавать требуемую нагрузку через прогоны без чрезмерной деформации. Распространенной формой распорки является система стержней и кронштейнов, как показано. Система состоит из стальных стержней, изготовленных методом холодной штамповки, которые обеспечивают непрерывную опору для защитного полотна, поддерживаемых через определенные промежутки стальными скобами, прочно прикрепленными к прогонам через облицовку. Многие системы стержней и кронштейнов также включают пластиковые прокладки (которые действуют как термические разрывы), чтобы минимизировать тепловые мосты.Доступны также другие типы дистанционных систем, например, Z-образные распорки на теплоизоляционных пластиковых блоках.
[вверху] Погодный лист
Наружный лист двустенной системы облицовки известен как погодостойкий лист. Как следует из названия, его основная функция — защищать здание от внешнего климата путем создания водонепроницаемой оболочки. Тем не менее, погодозащитный слой также следует рассматривать как структурный элемент, поскольку он играет важную роль в передаче внешних приложенных нагрузок, например.грамм. от ветра, снега и пешеходов до других элементов облицовки, вспомогательных стальных конструкций и основной несущей рамы.
Защитные кожухи обычно изготавливаются из стали или алюминия и доступны в широком разнообразии отделок и цветов. Стальные защитные кожухи изготавливаются из рулонной стали с предварительно нанесенным покрытием. Алюминиевые погодозащитные листы доступны в заводской отделке или в различных окрашенных вариантах отделки. Подробные требования к погодостойким листам для крыш и облицовки стен приведены в BS EN 14782 [1] .
[верх] Крепеж
Доступен широкий ассортимент запатентованных креплений, которые при необходимости могут быть водонепроницаемыми. Большинство крепежей, используемых для металлической облицовки, являются как самонарезающими, так и самонарезающими, хотя винты, которые являются только саморезами, также доступны для использования в предварительно просверленных отверстиях. Крепежные детали можно использовать для соединения листового материала с опорными стальными конструкциями (или другими материалами) или для соединения соседних листов. Для большинства крепежных изделий делается выбор между углеродистой сталью с гальваническим покрытием и нержавеющей сталью (обычно используется аустенитная нержавеющая сталь марки 304).Видимые застежки могут иметь пластиковые головки заводского цвета, соответствующие погодным условиям. Дополнительная информация с описанием этих и других крепежных элементов, например секретные фиксирующие крепежи, доступны в Техническом документе MCRMA № 12 [2] .
[вверх] Изолированные (композитные или сэндвич) панели
Изолированные панели для кровли и стен состоят из жесткого изоляционного слоя, зажатого между двумя металлическими оболочками, как показано ниже. В результате получается прочная, жесткая и легкая панель с хорошими растягивающими свойствами за счет действия композитного материала при изгибе.Панели простираются между прогонами холодной штамповки или боковыми поручнями, которые, в свою очередь, проходят между основными элементами рамы. Однако там, где вторичные стальные конструкции не нужны для удержания, довольно часто композитные стеновые облицовочные панели простираются непосредственно между первичным каркасом.
Композитные сэндвич-панели
Доступны системы со стоячим швом и сквозные фиксированные системы с трапециевидной защитной пленкой и неглубоким профилированным вкладышем, как показано выше, или с двумя плоскими / микрогребневыми листами.Профилированные композитные панели используются для крыш, чтобы дождевая вода могла стекать, не проникая в отверстия для крепления, в то время как плоские панели предпочтительны для стен из-за их внешнего вида.
Любые нагрузки, приложенные в плоскости облицовки (например, нагрузки на скатной крыше), передаются с внешнего листа через два клеевых соединения и слой изоляции на внутренний лист и несущую конструкцию.
Полиизоцианурат (PIR) — распространенный изоляционный материал, используемый в панелях с пеной.PIR быстро расширяется при распылении на металлический профиль во время производства и приклеивается к нему без использования клея. Это свойство делает его идеально подходящим для непрерывного производственного процесса, используемого более крупными производителями панелей с вспененным наполнителем. В качестве альтернативы жесткие плиты из минеральной ваты или других изоляционных материалов могут быть прикреплены к металлическим листам с помощью клея. Этот метод обычно используется для стеновых панелей с плоской облицовкой.
Композитные панели с кирпичной стеной дадо
[вверх] Системы стоячих швов
Фальцевое кровельное покрытие
В системах
«стоячий шов» или «секретная фиксация» используется специально разработанный профиль для погодозащитного полотна, который включает защелкивающееся соединение между соседними листами.Это устраняет необходимость в открытых креплениях и улучшает атмосферостойкость системы облицовки. Следовательно, системы стоячих фальцев могут использоваться на очень низких уклонах крыши (до 1 ° по сравнению с 4 ° для систем с открытыми крепежными элементами). Также доступны системы изолированных панелей со стоячим швом в защитной пленке. Профнастил для стоячих швов может быть изготовлен из стали или алюминия.
Показана типичная система стоячих швов.
Недостатком этой системы является то, что прогонам обеспечивается значительно меньшее ограничение по сравнению с традиционной фиксированной системой.Тем не менее, правильно закрепленный лайнер обеспечит достаточную фиксацию.
Дополнительную информацию о системах облицовки со стоячим швом можно получить из Технического документа MCRMA 3 [3] , а также из публикации ECCS TC7 41 [4] .
[вверху] Подносы структурной футеровки
Структурная облицовка поддонов
Подносы для структурной футеровки — популярная альтернатива композитным стеновым панелям.Они представляют собой глубокий структурный профиль, в который на месте укладывается изоляционная плита. Сборка завершается добавлением внешнего профилированного металлического листа, как показано на рисунке ниже. Поддоны футеровки простираются непосредственно между основными несущими колоннами, что устраняет необходимость в дополнительных направляющих облицовки. Это возможно из-за глубины профиля лотка вкладыша и его результирующей жесткости на изгиб. Таким образом, отсутствие вторичных стальных конструкций может иметь явные преимущества с точки зрения скорости и стоимости процесса строительства, а также допусков при установке.
Однако следует рассмотреть возможность создания тепловых мостов с вкладышами. Частично эту проблему можно решить, поместив дополнительный слой жесткой изоляции снаружи лотка.
В тех случаях, когда пластиковая конструкция портальных рам является обычным подходом к проектированию, отсутствие боковых перил может создавать проблемы при попытке обеспечить ограничение внутреннего фланца колонн, например в области сужения портальной рамы, поскольку традиционные коленные распорки не могут быть легко прикреплены к профилю лотка для вкладыша.
Подносы структурной футеровки также могут иметь перфорацию, если требуются улучшенные акустические характеристики.
[вверх] Конструкционный настил и мембранные кровельные системы
Конструкционный настил и система мембранной облицовки
Структурный настил и мембранные системы представляют собой длиннопролетную альтернативу наращиваемой обшивке на прогонах холодной штамповки и особенно популярны на «плоских» крышах или крышах с очень низким уклоном, на которых требуется водонепроницаемая мембрана.Конструкция крыши состоит из профилированного металлического настила трапециевидной формы, достаточной глубины и толщины, чтобы простираться непосредственно между стропилами, балками крыши или фермами. Обычный металлический настил обычно имеет высоту профиля 100 мм и толщину стали от 0,75 мм до 1,0 мм. Настил поддерживает слой жесткой изоляции, поверх которого размещается водонепроницаемая мембрана, как показано на рисунке. Использование жесткой мембраны высокой плотности позволяет переносить нагрузки от пешеходного движения и снега через слой изоляции на конструкционный настил без необходимости использования внешнего металлического листа или системы распорок.Палуба способна удерживать верхнюю часть балки или фермы, что делает ее идеальной для строительных конструкций, в которых конструкции крыши просто поддерживаются. Однако конструкционные настилы не подходят для портальных рам с пластической конструкцией из-за необходимости удерживать внутренний фланец стропила в области забивания.
[вверху] Облицовка стен солнечного коллектора из просвечивающего материала
Облицовка стен со встроенным прозрачным солнечным коллектором обеспечивает простую, эффективную и экономичную солнечную технологию, которая может быть встроена в ограждающую конструкцию здания.Солнечные коллекторы с прозрачным светом используют солнечное излучение для подачи в здания естественно нагретого свежего воздуха. Благодаря отсутствию движущихся частей, минимальным расходам на электроэнергию и минимальным выбросам CO 2 эта технология обеспечивает возобновляемый источник тепловой энергии со сроком окупаемости всего 3 года для новых зданий и 7 лет для проектов реконструкции.
Схема солнечного коллектора Transpired
Солнечный коллектор представляет собой систему предварительного нагрева воздуха.Солнечный свет падает и согревает вертикальную стену, выходящую на юг. Тепло передается входящему вентиляционному воздуху, когда он проходит через крошечные отверстия или щели в стене. Эти системы могут консервативно собирать от 60% до 70% падающей солнечной энергии.
Во время отопительного сезона система собирает как солнечную энергию, так и восстанавливает потери тепла стенами. Во время сезона охлаждения байпасные вентиляционные отверстия коллектора могут быть открыты, позволяя стене рассеивать тепло, тем самым снижая охлаждающую нагрузку.
Эта технология идеально подходит для зданий с преимущественно южной стеной с доступом к системе вентиляции здания.Поверхность коллектора обычно представляет собой трапециевидную стальную или алюминиевую пластину и может быть любого темного цвета.
Colorcoat Renew SC® от Tata Steel и SolarWall® от CA Group являются примерами таких запатентованных систем, производимых в Великобритании.
[вверх] Спецификация оболочки
Спецификация кровли и облицовки стен имеет значение, выходящее далеко за рамки эстетики и водонепроницаемости здания. Выбор облицовки может повлиять на многие аспекты характеристик здания, от его строительства до его возможного сноса и утилизации.Действительно, пригодность всего здания может быть поставлена под угрозу, если при выборе облицовки не будет уделено должного внимания. Основными факторами, которые следует учитывать при выборе систем профилированной металлической облицовки, являются:
Минимальные требования к производительности для ряда этих факторов установлены законодательством. Другие факторы, такие как внешний вид и дневное освещение, могут показаться не столь важными с инженерной точки зрения, но могут иметь решающее значение для успеха здания с точки зрения благополучия жителей и принятия здания местными жителями. сообщество.Не следует забывать, что стоимость изолированной облицовки в типичном коммерческом или промышленном здании обычно составляет значительную долю от общей стоимости строительства, поэтому решения, касающиеся облицовки, могут сильно повлиять на экономическую жизнеспособность проекта. Облицовка также оказывает значительное влияние на эксплуатационные потребности в энергии и, следовательно, на эксплуатационные расходы здания, находящегося в эксплуатации, особенно на отопление, охлаждение и освещение.
Облицовка конверта
[вверху] Водонепроницаемость
Основная функция системы облицовки — обеспечить водонепроницаемую оболочку здания, подходящую для предполагаемого использования здания.Имея это в виду, специалист по облицовке должен тщательно продумать выбор компонентов облицовки и детальный проект системы. При выборе облицовки следует учитывать расположение здания, его ориентацию и внешний климат. Удовлетворительная работа системы также зависит от правильной сборки компонентов на заводе и / или на месте.
В общем, крыши подвержены большему риску утечки дождевой воды, чем стены, и этот риск увеличивается с уменьшением уклона крыши.Это важный фактор при проектировании современных небытовых зданий, поскольку многие из них имеют низкие или плоские крыши, чтобы минимизировать объем пустого пространства на крыше. Не все виды кровельного покрытия подходят для использования на крышах с низким скатом. Поэтому разработчики должны уделять особое внимание минимальному шагу, рекомендованному производителями, а также опубликованным руководствам по детализации и установке.
Металлические кровельные листы трапециевидной формы со сквозными фиксаторами обычно подходят для уклонов 4 ° (7%) и более.Этот предел в 4 ° имеет решающее значение для характеристик облицовки и должен учитывать прогибы в опорных стальных конструкциях и локальные деформации облицовки, которые могут привести к затоплению. Если основные стальные конструкции предварительно забиваются, чтобы компенсировать прогибы из-за постоянных воздействий, необходимо проявлять большую осторожность, чтобы не допустить, чтобы чрезмерный забивной камень не приводил к местным высотам, так как они также могут вызвать образование отложений. Для более мелких уклонов, вплоть до 1,5 ° (1,5%), следует использовать секретную систему фиксации без открытых сквозных крепежных элементов, специальных боковых нахлестов и, желательно, без торцевых нахлестов.Системы секретной фиксации также могут использоваться на более крутых крышах, где требуется повышенная надежность.
Для крыш с малым скатом образование скоплений является потенциальной проблемой, которую необходимо учитывать на этапе проектирования, чтобы избежать пагубных последствий длительного замачивания и повышенной нагрузки из-за веса воды. Там, где на потолочных светильниках образуется лужа, возникает дополнительная проблема в виде отложений грязи по мере испарения воды, препятствующей проникновению дневного света в здание.
Боковые и торцевые перехлесты профнастила являются слабыми местами ограждающей конструкции здания, где ветер и дождь потенциально могут проникать через облицовку.Поэтому дизайн и конструкция перегородок имеют решающее значение для водонепроницаемости системы облицовки. Торцевые перехлесты обычно состоят из двух непрерывных полос бутилового герметика, которые сжимаются для образования водонепроницаемого уплотнения за счет зажимного действия крепежных элементов. Шаг креплений, необходимых для обеспечения надлежащего уплотнения, будет зависеть от геометрии профиля, но обычно используется один крепеж на желоб. Типичный боковой нахлест между трапециевидными листами формируется путем перекрытия профилей полосой бутилового герметика, расположенной на погодной стороне крепежа, чтобы обеспечить атмосферостойкое уплотнение.Боковые нахлесты должны быть сшиты с шагом 500 мм или ближе, используя стальные застежки. Дополнительная информация о боковых и концевых нахлёстках приведена в Техническом документе MCRMA № 6 [5] и Техническом документе № 16 [6] . См. Также ECCS TC7 [4] .
[вверх] Внешний вид здания
Выбор облицовки стен и крыши может существенно повлиять на внешний вид здания.Особенно важны следующие факторы:
- Форма профиля
- Цвет
- Крепежные изделия.
Форма профиля может существенно повлиять на внешний вид здания из-за ее влияния на воспринимаемый цвет и текстуру облицовки (вызванные отражением света). Ориентация облицовки (ребра горизонтальные или вертикальные ребра) также будет влиять на внешний вид здания из-за эффектов тени и отражения.Потенциальный недостаток горизонтальных ребер состоит в том, что со временем на них накапливается грязь, если облицовку не чистить регулярно. В тех случаях, когда расположение и функция здания требуют гладкого плоского внешнего вида, можно использовать изолированные стеновые панели с плоскими облицовочными листами, однако следует отметить, что любой дефект на поверхности будет легко заметен.
Сталь, из которой изготавливаются профилированные листы облицовки, доступна с предварительно нанесенным покрытием в широком диапазоне цветов и текстур, что позволяет архитекторам выбрать отделку, которая наилучшим образом соответствует местоположению и функциям здания.При выборе отделки архитектор должен учитывать влияние формы профиля на общий внешний вид, делая поправку на эффекты отражения и тени на воспринимаемый оттенок цвета.
На общий вид здания также может повлиять выбор крепежа, особенно на облицовке стен или на крутых крышах. Специалисты по облицовке поэтому должны тщательно продумать размер, форму, цвет и расположение крепежных деталей и шайб.Доступны застежки с пластиковыми головками заводского цвета, соответствующие цвету погодного полотна. Если открытые крепления считаются вредными для внешнего вида здания, архитектор может рассмотреть возможность использования секретных изолированных панелей или систем стоячих швов, в которых все крепления скрыты от глаз. Дополнительную информацию о крепежных изделиях можно получить в Техническом документе MCRMA № 12 [2] .
[вверх] Тепловые характеристики
[вверху] Энергопотребление
Основные источники потерь тепла через ограждающие конструкции
Правительство Великобритании поставило амбициозную и юридически обязывающую цель по сокращению национальных выбросов парниковых газов не менее чем на 80% к 2050 году с промежуточной целью сокращения на 34% к 2020 году (по сравнению с базовым уровнем 1990 года).На эксплуатацию зданий в настоящее время приходится почти половина выбросов парниковых газов в Великобритании, поэтому для достижения этих целей требуется значительное улучшение характеристик новых и существующих зданий.
Значительная часть выбросов углекислого газа связана с эксплуатационными потребностями зданий в энергии (отопление, освещение, вентиляция и т. Д.). Хотя многие факторы влияют на энергоэффективность здания, тепловые характеристики оболочки здания имеют большое значение.Показаны основные источники потерь тепла через ограждающие конструкции здания.
[вверх] Мосты холода
Тепловые мосты — это участки или компоненты внутри кровли или конструкции облицовки стен, теплоизоляционные свойства которых ниже (часто намного ниже), чем у окружающего материала, что позволяет локально пропускать высокие тепловые потоки через ограждающую конструкцию здания. Типичным примером теплового моста может служить металлическая прокладка в застроенной системе облицовки. В общем, все металлические компоненты будут действовать как тепловые мостики из-за их высокой теплопроводности, если не будут приняты специальные меры для прерывания теплового потока путем введения слоя теплоизоляции.Тепловые мосты увеличивают потери тепла из здания, тем самым увеличивая эксплуатационные потребности в энергии. Это также может привести к снижению температуры внутренней поверхности оболочки, вызывая образование конденсата при определенных условиях.
[вверху] Коэффициент теплопроводности
Тепловое изображение здания
Коэффициент теплопередачи через оболочку здания может быть значительным источником потерь энергии в здании, особенно при недостаточной изоляции.Одним из показателей теплопередачи является «величина U», которая определяется как скорость передачи тепла через элемент ограждающей конструкции здания, например стена, окно, часть крыши или люк за квадратный метр. Единица СИ для значения U — Вт / м²K. Для отдельного компонента, такого как облицовочная панель, значение элементарного U зависит от проводимости и толщины изоляции, формы профиля и наличия каких-либо мостиков холода. Производители облицовки и изоляции обычно указывают значение U для своей продукции для различных толщин изоляции.В качестве альтернативы значение U данной построенной огибающей может быть вычислено с использованием программного обеспечения.
Национальные правила по тепловым характеристикам обычно устанавливают максимальные значения U. Часто это средневзвешенное значение (или аналогичный «общий» показатель) для всей крыши или стены с максимальными значениями для отдельных элементов, таких как двери. У отдельных элементов, как правило, гораздо более высокие значения U, чем у облицовки.
Тепловизионное изображение здания, демонстрирующее относительную температуру различных частей фасада здания, т.е.е. где коэффициент теплопередачи наибольший / наименьший.
Типичные предельные значения U, основанные на утвержденном документе L2A [7] (издание 2013 г.), показаны в таблице.
За последние годы стремление улучшить энергетические характеристики зданий привело к значительному снижению значений U для элементов ограждающих конструкций здания, что привело к соответствующему увеличению толщины изоляции. Это имело важные последствия для структурных характеристик системы облицовки и ее взаимоотношений с другими структурными элементами.Особую озабоченность инженеров-строителей вызывают увеличенная глубина и вес облицовки, а также ее способность адекватно удерживать прогоны или боковые перила. Вполне вероятно, что эта тенденция сохранится, однако уменьшение отдачи, получаемой от дальнейшего снижения значений U, означает, что в будущем, вероятно, больше внимания будет уделяться герметичности и производительности механических услуг, а не увеличению толщины изоляции.
| Элемент | Средневзвешенное значение по площади (Wm -2 K -1 ) |
|---|---|
| Стенка | 0.35 год |
| Крыша | 0,25 |
| Окно | 2,2 |
| Пешеходная дверь | 2,2 |
| Крышный вентилятор | 3,5 |
| Элемент | Значение U (Wm -2 K -1 ) |
|---|---|
| Сборная система, изоляция 180 мм | 0.25 |
| Сборная система, изоляция 210 мм | 0,2 |
| Композитная панель, минеральное волокно, 120 мм | 0,34 |
| Композитная панель, минеральное волокно, 150 мм | 0,27 |
| Композитная панель, PIR, 60 мм | 0,33 |
| Композитная панель, PIR, 100 мм | 0,20 |
[вверху] Герметичность
Воздухонепроницаемость здания является центральным элементом требований Утвержденного документа L2A [7] и, вероятно, станет еще более важной, поскольку архитекторы стремятся улучшить тепловые характеристики оболочки здания без значительного увеличения толщины изоляции.Воздухонепроницаемость здания количественно определяется его воздухопроницаемостью, которая определяется как объемный расход воздуха на квадратный метр ограждающей конструкции здания и площади пола при заданном давлении. Максимально допустимая воздухопроницаемость для данного здания будет зависеть от ряда факторов, включая требования строительных норм, целевой рейтинг CO 2 для здания и средства, с помощью которых этот рейтинг должен быть достигнут, например Архитектор может указать очень низкий уровень воздухопроницаемости в качестве альтернативы увеличению толщины утеплителя.В Великобритании достижение указанной воздухопроницаемости должно быть подтверждено испытаниями после строительства.
[вверху] Межклеточное уплотнение
Внутренняя конденсация возникает внутри слоев конструкции облицовки и возникает из-за того, что теплый влажный воздух изнутри здания проникает через облицовку и конденсируется на холодном внешнем листе и других компонентах. Серьезность проблемы будет зависеть от относительной влажности воздуха в здании, температуры и влажности наружного воздуха, а также от того, насколько хорошо прокладка герметична.Наибольшему риску подвержены здания в холодном климате и здания, в которых есть бассейны, прачечные или другие подобные объекты, а также системы облицовки, которые включают перфорированный лайнер и отдельный пароизоляционный барьер. В крайних случаях конденсация может привести к коррозии стальных компонентов конструкции крыши или к намоканию изоляции.
Рекомендации по предотвращению межузельной конденсации обычно приводятся в BS 5250 [8] .
[вверх] Акустика
В зависимости от области применения акустические характеристики могут быть важным фактором при выборе кровли и облицовки стен.Как показано на рисунке, необходимо учитывать несколько категорий акустических характеристик.
Категории акустических характеристик
[вверху] Ударный шум
Шум от дождя или града о металлическую кровлю иногда может причинять неудобства жителям здания. В тех случаях, когда ударный шум считается важным, его иногда можно уменьшить, разместив гибкий изоляционный слой непосредственно под внешним листом, который действует как демпфер.
[вверху] Реверберация
В некоторых приложениях, например в офисах или жилых помещениях, внутренние акустические характеристики могут иметь решающее значение для функциональности здания. Особый интерес представляет реверберация, вызванная отражением звуковых волн от твердых внутренних поверхностей, включая элементы оболочки здания. Как правило, внутренняя отделка здания будет использоваться для ограничения реверберации, но архитекторы могут также воспользоваться преимуществами звукопоглощающих свойств изоляционного слоя облицовки, заменив стандартный лист облицовки перфорированной облицовкой.Если оболочка состоит из изолированных сэндвич-панелей, нередко устанавливают перфорированный лайнер и слой изоляции из минеральной ваты на внутренней стороне оболочки, чтобы уменьшить реверберацию.
[вверху] Передача звука в воздухе
Если необходимо ограничить прохождение звука через ограждающую конструкцию здания, специалисту по облицовке необходимо учитывать индекс звукоизоляции (SRI) облицовки. SRI — это мера уменьшения звуковой энергии (в децибелах) при прохождении звука через конструкцию на заданной частоте.Акустические характеристики конкретной системы облицовки будут зависеть от теплоизоляционного материала, профилей защитного слоя и облицовки, а также от метода сборки. Из них изоляция является доминирующим фактором.
[наверх] Шум, связанный с оборудованием для обслуживания зданий
Следует также уделить внимание ослаблению шума, исходящего от обслуживающего оборудования и механизмов. К ним относятся обеспечение звукоизоляции для оборудования, подверженного шуму, и / или включение опор для оборудования с амортизаторами.Снижение шума от обслуживания особенно целесообразно в промышленных зданиях.
Обычно считается, что подходящий уровень внутреннего шума в промышленных зданиях составляет 65 дБ, тогда как от 50 до 55 дБ считается подходящим уровнем внутреннего шума для коммерческих, торговых и развлекательных зданий. В промышленных зданиях шумовой прорыв обычно является более серьезной проблемой. Местные нормативные акты могут определять акустические требования для уменьшения проникновения шума изнутри здания (например, если здание расположено рядом с жилым районом).
Производители систем облицовки смогут предоставить данные об акустических характеристиках для различных конструкций и порекомендовать систему, соответствующую спецификации.
Сборная система, состоящая из внутреннего и внешнего листов предварительно обработанной стали с изоляцией из минеральной ваты, как правило, обеспечивает снижение уровня шума более 40 дБ. Минеральная вата имеет большую плотность, чем стекловата, и в целом улучшает звукоизоляцию. Звукоизоляцию можно улучшить, добавив слой плотной акустической плиты из минеральной ваты в дополнение к изоляционному одеялу.
В целом композитные системы с заводской изоляцией, наполненные пеной, не так эффективны, как сборные системы, из-за малой массы вспененной сердцевины и непосредственного соединения внутренней и внешней обшивки.
Индекс шумоподавления R w для различных систем показан в таблице ниже. Более высокий индекс указывает на более высокое шумоподавление. См. Технический документ MCRMA № 8 [9] и публикацию ECCS TC7 41 [4] .
| Тип покрытия | Индекс шумоподавления R w (дБ) |
|---|---|
| Сборная система с минеральной ватой и звукоизоляцией | 47 |
| Застроенная система с минеральной ватой | 45 |
| Застроенная система из стекловолокна | 41 |
| Композитная панель с минеральной ватой | 31 |
| Композитная панель с пеной | 25 |
| Одинарная кожа | 24 |
[вверху] Огнестойкость
Требования к пожарным характеристикам в корне отличаются от требований, связанных с тепловыми характеристиками, долговечностью, водонепроницаемостью и акустикой, поскольку пожар является исключительным событием и может привести к тому, что здание не выживет в рабочем состоянии.
Целью Строительных норм в отношении пожара является обеспечение здоровья и безопасности жителей и людей, находящихся рядом со зданием, а не сохранение здания. Следовательно, положения Утвержденного документа B [10] направлены на обеспечение безопасных средств эвакуации для жителей здания, обеспечение безопасного доступа для пожарной бригады и предотвращение распространения огня на соседние объекты.
Производители систем облицовки должны подвергать свою продукцию строгим испытаниям на огнестойкость, чтобы получить одобрение строительных страховых организаций.Эти испытания проводятся в соответствии с LPS 1181 [11] Совета по предотвращению потерь или одобрением FM 4880 [12] /4471 [13] испытаниями и сертификацией. Специалисты по облицовке должны гарантировать, что такое одобрение было предоставлено для рассматриваемого продукта и что оно считается подходящим для рассматриваемого применения.
[вверх] Противопожарное исполнение стен
Типичные детали противопожарной стены с прорезями для расширения при пожаре.
Если здания расположены близко к границе участка, национальные строительные нормы обычно требуют, чтобы стена была спроектирована таким образом, чтобы предотвратить распространение огня на прилегающую территорию. Это называется граничным условием. Испытания на огнестойкость показали, что некоторые типы панелей могут работать надлежащим образом при условии, что они остаются прикрепленными к конструкции. Дальнейшие указания приведены в SCI P313 и в Техническом документе Colorcoat.
Часто считается необходимым выполнить прорези в соединениях боковых направляющих для обеспечения теплового расширения.Чтобы гарантировать, что это не ставит под угрозу стабильность колонны из-за снятия ограничителя при нормальных условиях, щелевые отверстия снабжены шайбами, сделанными из материала, который плавится при высоких температурах и позволяет боковой направляющей перемещаться относительно колонны. только в условиях пожара. Пример такого типа деталей показан на рисунке ниже.
[вверху] Прочность
Все системы облицовки со временем претерпевают определенную деградацию из-за влажности, загрязнения атмосферы и УФ-излучения.Однако спецификация облицовки может иметь значительное влияние на долговременные характеристики облицовки за счет тщательного выбора материалов и хорошей детализации. После ввода в эксплуатацию регулярное техническое обслуживание продлит срок службы оболочки здания.
Металл, из которого изготовлен защитный кожух, доступен с несколькими типами покрытия с большим разнообразием цветов и отделок. Рекомендации по ожидаемым расчетным срокам службы этих покрытий можно найти в Техническом документе MCRMA No.6 [5] , а также из публикации 41 [4] ECCS TC7. Стоит отметить, что цвет покрытия существенно влияет на срок его службы. Светлые цвета отражают тепловое излучение более эффективно, чем темные цвета, что приводит к более низким температурам поверхности и уменьшению деградации покрытия.
При детализации ограждающих конструкций здания особое внимание следует уделять предотвращению попадания воды и грязи, указав подходящие уклоны и концевые перехлесты.Требуется тщательная детализация внешних поверхностей раздела, чтобы избежать проникновения воды, и внутренних поверхностей раздела, чтобы не допустить попадания водяного пара изнутри здания в сборку облицовки (что может привести к межстенной конденсации).
Для того, чтобы ограждающая конструкция здания оставалась полностью функциональной на протяжении всего расчетного срока службы, важно, чтобы она регулярно проходила техническое обслуживание, включая осмотр, удаление мусора, чистку и устранение повреждений. Поскольку для обслуживания обычно требуется доступ рабочих, часто несущих оборудование, важно, чтобы это было учтено при проектировании ограждающей конструкции и несущей конструкции.Потребность в техническом обслуживании может быть значительно снижена, если указать покрытие для атмосферостойкого покрытия с гарантией «без обслуживания» в течение ожидаемого расчетного срока службы облицовки (обычно от 20 до 30 лет). Такие покрытия могут принести клиенту значительные выгоды с точки зрения затрат на весь срок службы и повышения безопасности.
[вверх] Конструктивные характеристики
Системы металлической облицовки должны выдерживать внешние нагрузки, такие как снеговая и ветровая нагрузка, без чрезмерного отклонения или снижения других требований к характеристикам.Индивидуальные характеристические нагрузки (воздействия) должны быть получены из соответствующей части BS EN 1991 [14] , принимая во внимание геометрию здания и местоположение, если это применимо. Затем эти отдельные воздействия следует объединить с использованием соответствующих коэффициентов безопасности из BS EN 1990 [15] , чтобы получить загружения, используемые при проектировании.
[вверх] Действия
[вверх] Постоянные действия
Для большинства промышленных и коммерческих применений технологии металлической облицовки единственным постоянным действием, для которого необходимо проектировать кровельную облицовку, является ее собственный вес, включая вес изоляции.Типовые веса теплоизоляционных панелей и сборных систем облицовки приведены в таблице. Для получения информации о конкретных облицовочных продуктах дизайнеры должны обращаться к технической литературе, доступной от производителей или поставщиков. При облицовке стен обычно не требуется учитывать постоянные воздействия, поскольку собственный вес действует в плоскости облицовки. Тем не менее, если к внешней стороне облицовочной панели или узла прикреплена система защиты от дождя, при выборе крепежа необходимо будет учитывать влияние веса системы защиты от дождя.
| Система | Изоляция | Глубина (мм) | Толщина листа (мм) | Вес (кН / м 2 ) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Внутренний | Наружный | ||||
| Застроенная | Минеральная вата | 180 | 0,4 | 0.7 | 0,16 |
| Застроенная | Минеральная вата | 180 | 0,7 | 0,7 | 0,20 |
| Изолированные панели | ПИР | 80 | 0,4 | 0,5 | 0,12 |
Примечание
Представленные глубины соответствуют значению U 0,25 Вт · м -2 K -1 для типичных систем облицовки с использованием показанной изоляции.
[вверху] Изменяемые действия
В дополнение к собственному весу кровельное покрытие также должно быть рассчитано на следующие переменные воздействия, как указано в соответствующих частях BS EN 1991 [14] .
- Доступ для чистки и обслуживания
- Равномерно распределенная нагрузка из-за снега по всей площади крыши. Величина этой нагрузки будет зависеть от местоположения здания
- Несимметричная снеговая нагрузка и нагрузка из-за снежных заносов
- Ветровая нагрузка из-за давления и всасывания.
Следует проявлять осторожность при указании «зеленых» крыш, поскольку они, как правило, значительно тяжелее традиционных металлических крыш и, в случае садов на крыше, должны быть рассчитаны на присутствие садовой мебели, людей и т. Д.
Облицовка стен должна быть рассчитана на ветровую нагрузку в соответствии с BS EN 1991 Часть 1-4 [16] . Необходимо учитывать положительное ветровое давление и ветровое всасывание, уделяя особое внимание участкам сильного ветрового всасывания вблизи углов здания. Вариант конструкции с отсасыванием ветра часто определяется сопротивлением крепежных деталей, соединяющих облицовочные панели или листы с несущими стальными конструкциями.
Калькулятор ветровой нагрузки
[вверху] Отклонения
Облицовка должна выдерживать указанные расчетные нагрузки без чрезмерного прогиба, если должны быть выполнены другие требования к характеристикам, такие как водонепроницаемость, воздухонепроницаемость и долговечность.Прогнозируемые прогибы обычно рассчитываются только для необработанных переменных воздействий. Нагрузка на этапе строительства обычно не включается в загружения для эксплуатационной пригодности и обычно не учитывается при определении систем облицовки. Однако необходимо соблюдать осторожность на месте, чтобы избежать чрезмерных локальных прогибов, особенно вызванных сосредоточенными нагрузками, такими как пешеходное движение или штабелирование материалов на листах обшивки крыши, поскольку это может привести к необратимому повреждению облицовки. Типичные пределы прогиба, накладываемые на облицовку, зависят от рассматриваемого режима нагружения (только приложенная нагрузка или постоянная плюс приложенная нагрузка), местоположения (стена или крыша) конструктивного элемента и наличия хрупкого материала.Общие пределы прогиба:
- Пролет / 150 для облицовки стен между второстепенными стальными конструкциями
- Пролет / 200 для кровли, между прогонами
- Пролет / 180 для прогонов или боковых перил.
[вверх] Использование таблиц безопасной нагрузки
Производители профилированного металлического листа и изоляционных панелей предоставляют таблицы нагрузок для своей продукции, которые можно использовать либо для выбора подходящего профиля, либо, если профиль уже выбран, для определения максимально допустимого расстояния между прогонами.Важно отметить, что таблицы нагрузок часто предполагают, что нагрузка распределяется равномерно и что обычно указываются безопасные рабочие нагрузки. В случае сомнений разработчикам следует обратиться за советом к производителям облицовки.
[вверх] Холоднокатаные вторичные стальные конструкции
Прогоны между стропилами в крыше
В зданиях промышленного типа со стальными портальными рамами и крышей с низким уклоном (от 5 ° до 10 °) облицовочные панели или листы обычно поддерживаются системой прогонов из легкой стали и боковых перил, проходящих между стропилами и колоннами соответственно.Вторичные стальные конструкции в крыше в месте пролета прогонов между стропилами основного каркаса показаны справа. Основная функция этих второстепенных элементов заключается в передаче нагрузки от облицовки на основной стальной каркас, включая собственный вес облицовки, ветровые нагрузки и, для крыш, приложенные нагрузки из-за снега и доступа для обслуживания. Прогоны и боковые перила также могут использоваться для удержания стропил и колонн и для передачи горизонтальных нагрузок на систему распорок.
Прогоны и планки облицовки
[вверху] Варианты прогонов и боковых ограждений
Прогоны и боковые направляющие обычно представляют собой элементы из легкой оцинкованной стали холодной штамповки, поставляемые как часть запатентованной системы поддержки облицовки вместе с фитингами, крепежными деталями и другими связанными с ними компонентами.
[вверху] Варианты секций
Распространенные виды прогонов
Прогоны и боковые перила доступны в различных формах и в широком диапазоне размеров. Глубина профиля обычно составляет от 120 до 340 мм, а толщина профиля — от 1,2 до 3,2 мм. Показаны некоторые из наиболее распространенных форм сечения. Прогоны и боковые направляющие, из-за их высоких значений длины / толщины, обычно классифицируются как секции класса 4, как определено в BS EN 1993-1-3 [17] , поэтому свойства секций должны быть основаны на действующих значениях ( сниженные валовые свойства).
Дополнительную информацию по этим разделам можно найти в технической литературе производителя.
[вверх] Варианты компоновки прогонов и боковых ограждений
Большинство производителей выпускают рекомендации по типовым макетам прогонов, которые эффективны в различных ситуациях. Эти компоновки регулируются такими аспектами, как максимальная длина (обычно не более 16 м по причинам транспортировки и доступа к месту) и возможность обеспечить полунепрерывность за счет использования рукавов или перекрытий для максимальной эффективности.Ниже показаны наиболее часто используемые макеты. Специалисты, ищущие дополнительную информацию о том, когда и как использовать конкретный макет, должны проконсультироваться с производителями прогонов для получения подробной информации, касающейся их конкретных систем. В любом случае перед окончательной компоновкой необходимо проконсультироваться с производителем прогонов и боковых перил.
[вверху] Однопролетные длины — система рукавов
В системах с рукавами длина каждого прогона равна длине одного пролета, но рукава предусмотрены на разных опорах, так что каждый прогон эффективно непрерывен через два пролета (см. Ниже).На предпоследней опоре на каждом прогоне предусмотрены втулки, обеспечивающие полунепрерывность и дополнительную прочность в конце пролета. Эта система считается наиболее эффективной для зданий с центром пролета от 5 до 7 метров. При необходимости в концевом пролете могут быть предусмотрены более тяжелые секции.
[вверху] Однопролетные отрезки — стыковая система
Однопролетные стыковые системы имеют меньшую грузоподъемность, чем другие системы, но их проще закрепить либо над стропилами, либо между стропильными перемычками (см. Ниже).Эта компоновка может использоваться для небольших зданий с близким центром каркаса, например, в сельском хозяйстве.
- Однопролетные длины
[вверху] Однопролетные длины — система перекрытия
Система перекрытия обеспечивает большую непрерывность и может использоваться для больших нагрузок и длинных пролетов (см. Выше). Лучше всего подходит для построек с большим количеством пролетов.
[вверху] Двухпролетная система без рукавов
В этой системе длины двойных пролетов расположены в шахматном порядке (см. Ниже).На предпоследних опорах предусмотрены гильзы для обеспечения полунепрерывности. Пропускная способность, как правило, будет меньше, чем у эквивалентной системы с двойным пролетом с рукавами, но в двухпролетных прогонах используется меньше компонентов, что обеспечивает более быстрый монтаж. Эта система ограничена размерами пролета менее 8 м по причинам транспортировки и установки прогонов.
[вверху] Двухпролетная система с длинными рукавами
В двухпролетных системах с гильзой длины двойных пролетов расположены в шахматном порядке, а гильзы предусмотрены на альтернативных опорах (см. Ниже).Рукава предусмотрены для каждого прогона на предпоследней опоре, чтобы гарантировать полунепрерывность. Система с двойным пролетом с муфтой имеет немного большую пропускную способность, чем система с двойным пролетом без рукава, и имеет преимущества полунепрерывности во всех положениях муфты. Эта система ограничена размерами пролета менее 8 м по причинам транспортировки и монтажа. При необходимости в концевых пролетах могут быть установлены более тяжелые прогоны.
- Длина двух пролетов
[наверх] Использование стержней против провисания для прогонов
Типовая схема противоскользящих анкеров и распорок карниза
Стержни против провисания — это небольшие стержни или уголки, которые крепятся болтами или зажимаются между прогонами.Показано типичное расположение .; доступны и другие системы. При использовании они обычно размещаются либо в середине, либо в третьих точках вдоль прогона и выполняют следующие функции:
- Они обеспечивают защиту прогона от поперечного продольного изгиба при кручении в условиях ветровой нагрузки
- Обеспечивают удержание прогонов в строительном состоянии (до монтажа обшивки)
- Они обеспечивают дополнительную поддержку нисходящей составляющей приложенных нагрузок
- Они помогают поддерживать выравнивание прогонов.
Стержням против провисания в этих функциях помогают распорки карниза и стяжки на вершине, оба из которых показаны на прилагаемом изображении.
Необходимость в стержнях с защитой от провисания зависит от ряда факторов, включая выбранную секцию прогонов, расстояние между прогонами, пролет прогонов и величину приложенных нагрузок. Консультации по этому вопросу можно получить в технической литературе производителей прогонов. В некоторых случаях у специалиста может быть выбор между использованием стержней, препятствующих провисанию, или выбором более тяжелой прогоны, которая не требует промежуточного закрепления или поддержки.Очевидно, существует компромисс между стоимостью более тяжелой секции прогона и временем (и соответствующими затратами), связанным с установкой дополнительных компонентов.
Стержни, предотвращающие провисание, обеспечивают сдерживание только в отдельных местах вдоль пролета прогона. Прогоны следует рассматривать как «полностью» закрепленные под действием силы тяжести только в готовом состоянии, когда обшивка обеспечивает непрерывное удержание сжатого фланца.
[вверху] Использование боковых опор для облицовки стен
Опора для облицовки стен обеспечивается каркасом из горизонтальных боковых ограждений облицовки, которые проходят между колоннами основных стальных конструкций здания.Вертикальные ограничители прикреплены к боковым поручням в отдельных местах (аналогично стержням против провисания на крышах). Эти ограничители предотвращают возникновение бокового продольного изгиба (из-за изгиба боковых направляющих под действием всасывающей ветровой нагрузки), а также предотвращают провисание боковых направляющих под весом облицовки и поддерживающих ее стальных конструкций. Эти вертикальные ограничители обычно представляют собой легкие стальные профили (трубы, уголки или каналы) или стальные стержни / стержни.
Для эффективного направления усилий, создаваемых в опорах боковых направляющих, на основную конструкцию (колонны) и для предотвращения провисания боковых направляющих перед установкой облицовки, обычно между двумя нижними двумя нижними балками обычно предусматривается вертикальное крепление секций. боковые рельсы, как показано.Эти элементы жесткости работают на растяжение, поэтому обычно используют стальную проволоку, а не холодногнутые легкие стальные профили. Чтобы ограничить силы, действующие на стяжные проволоки, обычно ограничивают угол наклона анкерной проволоки к рельсу облицовки минимум 25 ° или 30 ° (см. Рекомендации производителей). С этим ограничением, наложенным на диагональные стяжные тросы, количество опор боковых рельсов определяется заранее в зависимости от их расстояния и расстояния между колоннами.
Для расстояний между колоннами до 6 м при стандартном расстоянии между боковыми направляющими 1.8 м, как правило, достаточно одного центрального вертикального ограничителя. Однако для большего расстояния между колоннами могут потребоваться два или даже три вертикальных ограничителя. Во многих случаях самая верхняя боковая рейка соединяется с карнизной балкой. Такая компоновка уменьшит силы в стяжных проволоках, но при выборе размера этого элемента необходимо будет учитывать дополнительную силу в карнизной балке. Также стоит отметить, что после установки облицовка укрепит основание стены и перенесет значительную часть вертикальной нагрузки на колонны за счет действия диафрагмы.Облицовка также будет полностью ограничивать боковую направляющую от поперечного продольного изгиба при кручении в случае провисания и будет обеспечивать частичное ограничение в случае коробления.
[верх] Шипы
Прогоны крепятся к стропилам с помощью планок, которые обычно привариваются к стропилам в производственном цехе перед доставкой на строительную площадку. Однако использование планок с болтовым креплением (см. Ниже) становится популярным из-за экономии на транспортировке (поскольку стропила складываются более компактно) и возможности, которую они предоставляют, для регулировки выравнивания прогонов на месте (с благоприятными последствиями для установки облицовка).Шипы часто предоставляются производителями прогонов, и в этом случае вполне вероятно, что они были разработаны специально для этой конструкции прогонов. Однако во многих случаях могут использоваться обычные болтовые планки, изготовленные из углового профиля или простых плоских пластин, приваренных к стропилам, как без жесткости, так и без жесткости.
[вверх] Загрузка
Прогоны и перила облицовки должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать все нагрузки, приложенные к ним от облицовки, и передавать эти нагрузки на каркас конструкции.Эти нагрузки будут включать в себя постоянные воздействия из-за веса облицовки и второстепенных стальных конструкций вместе с переменными воздействиями. Обычно будет приемлемо рассматривать эти действия как действующие равномерно по прогонам, но необходимо учитывать высокие местные силы, такие как силы всасывания ветра вблизи краев здания. В дополнение к нагрузкам на облицовку, прогоны также могут потребоваться для того, чтобы выдержать вес обслуживаемых помещений или подвесных потолков. Инженер-строитель, ответственный за определение прогонов, часто играет незначительную роль или не играет никакой роли в спецификации услуг или потолков.
Тем не менее, важно, чтобы точная оценка этих нагрузок была получена вместе с характером нагрузки (сосредоточенной или распределенной), поскольку они могут составлять значительную часть общей гравитационной нагрузки на прогоны. Особое внимание следует уделять там, где требуется, чтобы прогоны выдерживали сосредоточенные нагрузки. Желоба и их несущая конструкция требуют особого внимания, так как связанные с ними нагрузки часто очень высоки. Дизайнеры должны учитывать вес желобов плюс вес их содержимого (воды или снега).Конкретную информацию по указанной водосточной системе следует запрашивать у производителей водосточных желобов.
На этапе строительства прогоны могут по-прежнему выдерживать значительные гравитационные нагрузки (от уложенных друг на друга материалов), но без каких-либо ограничений, обеспечиваемых облицовкой. Величина строительной нагрузки будет во многом зависеть от процедуры установки облицовки, а также от используемых материалов, оборудования и рабочей силы.
[вверху] Прогиб
Пределы прогиба прогонов и боковых перил обычно регулируются выбором кровли и облицовки стен, поскольку определяющим фактором является способность облицовки отклоняться без ущерба для водонепроницаемости, воздухонепроницаемости, прочности или любых других требований к характеристикам.Как правило, чем больше гибкость облицовки, тем больше допустимый прогиб прогона или боковой направляющей. В этом отношении системы облицовки из профилированного металла гораздо более устойчивы к деформациям, чем хрупкие материалы, такие как кладка. Напротив, окна часто имеют решающее значение, и за дальнейшими рекомендациями следует обращаться к производителям остекления.
Чрезмерный прогиб под действием собственного веса прогона или рельса, или под действием строительных нагрузок перед креплением облицовки может привести к трудностям при установке облицовки.Это должно быть решено путем тщательного рассмотрения вероятной нагрузки на конструкцию и определения метода установки облицовки, который позволяет избежать перегрузки несвязанных прогонов. Желоба особенно чувствительны к прогибам из-за необходимости избегать обратных провалов.
[вверху] Выбор прогонов и боковой направляющей
Основные поставщики прогонов и ограждающих рельсов за многие годы вложили значительные средства в разработку и тестирование своих систем, и все они публикуют рекомендации по проектированию и таблицы нагрузок / пролетов для своей продукции.Во многих случаях также доступно программное обеспечение для проектирования. Благодаря этим инструментам проектирования инженер-строитель избавлен от сложностей проектирования легких стальных элементов и может просто выбрать наиболее подходящее сечение из доступного диапазона. Тем не менее, разработчики должны учитывать, что при использовании таблиц нагрузок / пролетов они автоматически принимают допущения, сделанные производителями прогонов и ограждающих рельсов, включая допущения относительно уровня ограничения, обеспечиваемого облицовкой несущих стальных конструкций.В случае сомнений специалисты по вторичным стальным конструкциям должны связаться с производителями для получения рекомендаций относительно пригодности выбранного профиля для рассматриваемого применения, принимая во внимание предлагаемый тип облицовки и любые другие обстоятельства, которые могут опровергнуть предположения производителя, например тяжелые точечные нагрузки.
[вверх] Ограничение стропил и колонн
Стропила и опоры колонн
(Изображение любезно предоставлено William Haley Engineering Ltd.)
Конструктивная эффективность любого здания со стальным каркасом зависит не только от выбора легких и эффективных секций, но и от взаимодействия между элементами каркаса, второстепенными стальными конструкциями и системой облицовки. По этой причине обычно используют второстепенные стальные конструкции (прогоны и рельсы) для ограничения основных стальных конструкций.
Принято считать, что прогоны и перила не нужно проверять на наличие сил, возникающих из-за бокового ограничения стропил ни в кровельных ферм, ни в портальных рамах, при соблюдении следующих условий:
- Прогоны надежно закреплены обшивкой
- В плоскости стропил имеется распорка достаточной жесткости, или же кровельное покрытие может действовать как мембрана из напряженной обшивки.
- Стропила воспринимают преимущественно кровельные нагрузки.
В идеале компрессионный фланец стропила или колонны должен быть ограничен в поперечном направлении путем прямого крепления прогонов или перил облицовки. Однако под действием ветрового подъема или вблизи бедер портальной рамы под действием силы тяжести внутренний фланец элемента, то есть тот, к которому не прикреплена облицовка, будет сжиматься и не может быть ограничен непосредственно прогоны или перила облицовки. В этой ситуации проектировщик каркаса может либо ввести дополнительный горячекатаный стальной элемент (часто структурную полую секцию) для бокового ограничения сжатого фланца, либо, в качестве альтернативы, сжатый фланец может эффективно удерживаться на месте за счет комбинации бокового ограничения на сжатие. натяжной фланец (обеспечиваемый прогонами или рельсами) и ограничение скручивания, обеспечиваемое стропилами или стойками колонн.Рекомендации по установке и конструкции удерживающих устройств приведены в EN 1993: 1-1 [18] , раздел 6.3.5.2 и приложение BB.3.
Стропильные опоры или стойки колонн, как показано на рисунке, могут использоваться для ограничения скручивания стропильных ног или колонн при условии, что они соединены с достаточно жесткими прогонами или ограждающими планками. Часто используются тонкие стальные ленты холодной штамповки (работающие как стяжки), хотя можно использовать уголки, если подпорка должна работать на сжатие (например, если подпорка может быть установлена только на одной стороне элемента).
Детали колонн и стропил и соединения
Чтобы обеспечить требуемый уровень сдерживания скручивания стропил или колонн, прогоны или перила облицовки должны обладать достаточной жесткостью на изгиб. В противном случае существует риск того, что удерживающий элемент изогнется и позволит удерживаемым элементам вращаться, как показано. Как показывает опыт, обычно достаточно предусмотреть прогон или ограждающую планку, составляющую не менее 25% глубины удерживаемого элемента.На практике это обычно означает, что прогоны и боковые перила будут достаточно жесткими для портальных рам с пролетами до 40 м и расстоянием между рамами от 6 до 8 м. Однако по мере увеличения пролета относительно расстояния между рамами (и увеличения размера стропил по сравнению с размером прогонов) жесткость прогона может стать недостаточной для обеспечения адекватного ограничения скручивания и, следовательно, должна быть проверена.
Важность адекватной жесткости прогонов
[вверху] Ограничение прогонов и перил обшивки
Стальные прогоны и ограждения из холоднокатанной стали чрезвычайно эффективны при переносе нагрузок за счет изгиба, но они подвержены разрушению из-за бокового продольного изгиба при кручении, если они не имеют достаточного ограничения.Экономичный и безопасный дизайн облицовки и несущих стальных конструкций основан на взаимодействии между отдельными компонентами, составляющими всю систему.
Прогоны и перила облицовки обычно выбираются из таблиц нагрузки / пролетов производителя, которые основаны на аналитических моделях, поддерживаемых данными испытаний. При предоставлении своих проектных данных все производители прогонов должны принять решение относительно степени ограничения, доступной для системы облицовки в условиях силы тяжести и ветра.Эти допущения являются центральными для расчетной модели и могут существенно повлиять на расчетное сопротивление прогона или рельса. Поэтому очень важно, чтобы на практике был достигнут такой же или более высокий уровень сдержанности. Это будет зависеть от выбора защитного покрытия и расстояния между крепежными элементами.
В случае гравитационной нагрузки (или положительного давления ветра в случае стены) удерживание обеспечивается непосредственно на верхнем фланце прогона (или боковой направляющей) облицовочным листом или изолированной панелью, как показано.Построенная облицовка и изолированные панели, как правило, способны обеспечить достаточную боковую фиксацию для случая гравитационной нагрузки. В общем, перфорированные облицовки не считаются ограничивающими, и поэтому поддерживающие прогоны должны проектироваться как несвязанные элементы.
Для ветрового подъема (или отрицательного давления на стену) облицовка не может обеспечивать поперечное ограничение непосредственно на прижимной фланец. В этом случае прогон прогона (или обшивка) ограничивается комбинацией бокового ограничения натяжного фланца и ограничения скручивания, как показано.Способность оболочки обеспечивать сдерживание зависит не только от ее жесткости на сдвиг в плоскости (включая крепежные детали), но также от ее жесткости на изгиб. BS EN 1993-1-3 [17] включает в себя метод в Разделе 10 для оценки степени сдерживания, обеспечиваемой оболочкой в этом случае. В отличие от случая гравитационной нагрузки, облицовка обеспечивает лишь частичное удержание балки прогона. Следовательно, техническая литература производителей прогонов всегда должна указывать меньшую пропускную способность для прогонов, подверженных ветровой нагрузке (или всасыванию на рельсах облицовки).
BS EN 1993-1-3 [17] описывает конструкцию прогонов, вкладышей и защитных покрытий в Разделе 10.
[вверх] Горячекатаные вторичные стальные конструкции
В качестве альтернативы стали холодной штамповки прогоны и облицовочные рельсы также могут изготавливаться из горячекатаных стальных профилей. Когда-то этот тип прогонов был обычным явлением в промышленных зданиях, часто использовался в сочетании со стальными стропильными фермами. Развитие прогонов холодной штамповки (которые значительно легче и дешевле) привело к тому, что использование горячекатаных прогонов стало необычным в Великобритании и Ирландии.Тем не менее, горячекатаные прогоны могут использоваться, часто с решениями для облицовки с длинным пролетом, такими как настил и мембрана или композитные панели, где они особенно полезны для обеспечения промежуточной поддержки структурного настила, когда настил сам по себе не может соединять стропила с балками. .
Горячекатаные прогоны имеют более высокую несущую способность, чем все прогоны, кроме самых больших, холодногнутых. Это означает, что они обычно используются на гораздо больших расстояниях, чем их аналоги, изготовленные методом холодной штамповки, обычно 3 м или более.Такое большое расстояние делает их непригодными для портальных рам с пластмассовой конструкцией, которые обычно требуют закрепления на стропилах с интервалом примерно 1,8 м. Однако они подходят для эластичных каркасов, а также для пролетов, выходящих за рамки стандартных прогонов холодной штамповки (более 8 м). Горячекатаные прогоны, конечно, можно было бы использовать и на более близких центрах, но в большинстве случаев это было бы неэкономично.
Существенным преимуществом горячекатаных прогонов перед их конкурентами холодной штамповки является их устойчивость к поперечному продольному изгибу, особенно при использовании прямоугольных полых профилей.Это свойство имеет важное значение, если облицовка не может обеспечить достаточную защиту от бокового деформирования при кручении. В отличие от этого, прогоны холодной штамповки могут пролетать только настолько, насколько это возможно (обычно от 6 до 8 м) из-за постоянного ограничения, обеспечиваемого облицовкой. Аналогичным образом, там, где местные строительные нормы запрещают использовать облицовку для ограничения конструкции, горячекатаные прогоны являются единственной жизнеспособной альтернативой длинным пролетным настилам, соединяющим стропила. Конечно, кроме полых профилей, горячекатаные прогоны не защищены от поперечного изгиба при кручении и, следовательно, должны проектироваться с учетом этого вида отказа.
В отличие от прогонов холодной штамповки производители не часто создают таблицы безопасных нагрузок для горячекатаных балок. Поэтому их грузоподъемность должна быть рассчитана инженером-строителем в соответствии с рекомендациями стандарта BS EN 1993-1-1 [18] с учетом сопротивления поперечного сечения, поперечного продольного изгиба и прогибов. Этот процесс необходимо повторить для случаев гравитационной и ветровой нагрузки. Если поперечное изгибание при кручении является критическим критерием конструкции, сопротивление элемента можно повысить за счет введения трубчатых ограничителей либо в середине пролета, либо в третьих точках прогона.Однако это увеличит стоимость конструкции с точки зрения дополнительных стальных конструкций и времени возведения.
Горячекатаные прогоны могут быть однопролетными или двухпролетными. Последний вариант значительно увеличит жесткость прогона на изгиб и должен использоваться там, где прогиб является определяющим критерием. Однако высокая реакция на промежуточной опоре (1,25-кратная нагрузка на один пролет) может вызвать раздавливание стенки в этом месте. Рукава обычно не используются для горячекатаных прогонов.
[вверх] Другие виды фасадов
Для промышленных зданий могут использоваться многие другие типы фасадных материалов, например стекло, как показано. Использование этого архитектурного высококачественного фасада не приводит автоматически к увеличению затрат. В показанном примере для конструкции используются горячекатаные профили, а также стандартизированная фасадная система. За счет интеграции солнечной энергии в тепловой баланс также значительно снижаются эксплуатационные расходы. Конструкция, поддерживающая фасад, и детализация могут быть адаптированы из решений для многоэтажных зданий, где подобные ограждающие конструкции являются обычной практикой.
Еще один современный способ проектирования промышленных зданий с точки зрения архитектурной привлекательности — использование разных цветов для фасада. Разнообразные цвета, в том числе пастельные оттенки и металлическая отделка, доступны от многих поставщиков листового материала. На фотографии показан пример здания, хорошо интегрированного с окружающей средой за счет использования цветных фасадов.
В качестве дополнительной функции в фасад могут быть встроены фотоэлектрические панели.Несмотря на то, что угол наклона к солнцу не является оптимальным, использование многослойных покрытий снижает зависимость солнечных элементов от угла падения солнечных лучей. Показан пример этой технологии.
Фасад со встроенными солнечными батареями
[вверх] Закупки
Несмотря на то, что в общем строительстве существует множество маршрутов закупок, в секторе промышленных зданий обычно используются только два маршрута: «Дизайн и строительство» и «Традиционный».Из них «Дизайн и строительство», безусловно, занимает наибольшую долю рынка.
Основная привлекательность процесса проектирования и строительства для клиента заключается в том, что риски перекладываются на подрядчика, который несет ответственность за все аспекты проектирования и строительства. Роль подрядчика — управлять всеми работами и обеспечивать качество завершенного здания. Эта ситуация работает хорошо, потому что в секторе стального строительства достаточно компаний, обладающих соответствующей компетенцией и финансовыми возможностями, из которых клиенты могут выбрать свою команду.
Выбор группы поставщиков имеет решающее значение для успеха проекта. Клиенты должны выбрать архитектора и, при необходимости, инженера, который знаком с потребностями их бизнеса и предполагаемым типом работы. Назначение главного подрядчика и специализированных субподрядчиков должно обсуждаться между заказчиком и его советниками, которые уже работают. Помощь можно получить от авторитетных торговых ассоциаций, таких как Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли (MCRMA) и Британская ассоциация строительных металлоконструкций (BCSA).Последний ведет Реестр подрядчиков по изготовлению металлоконструкций с указанием типа и размера контрактов, для которых они обладают навыками и финансовой стабильностью.
[вверх] Монтаж ограждающей конструкции
Функциональные характеристики оболочки здания зависят от правильной спецификации отдельных компонентов, составляющих систему облицовки, качества изготовления этих компонентов и стандарта монтажа. Хорошая производительность также требует высокой степени взаимодействия между компонентами внутри каждой системы и между системами (например,грамм. между рамой, второстепенными металлоконструкциями и облицовкой). Это взаимодействие требует спецификации компонентов, которые дополняют друг друга, а также способности и готовности специалиста использовать подход «все здание» к процессу проектирования. Хорошее взаимодействие также требует высоких стандартов строительства, особенно в том, что касается соединений между компонентами.
Руководство по надлежащей практике хранения, обращения и монтажа второстепенных стальных конструкций, стен и кровли и связанных компонентов можно получить в SCI P346.
Руководство по надлежащей практике установки прогонов и боковых ограждений также доступно в Руководстве GD 24 Ассоциации производителей металлической облицовки и кровли.
[вверх] Список литературы
- ↑ BS EN 14782: 2006
Самонесущий металлический лист для кровли, внешней и внутренней облицовки. Технические характеристики и требования к продукту. BSI - ↑ 2,0 2,1 Технический документ MCRMA № 12: Крепеж для металлической кровли и облицовки стен: проектирование, детализация и руководство по установке.Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли, 2000 г.
- ↑ Технический документ MCRMA № 3: Руководство по проектированию секретных креплений кровли. Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли, 1999 г.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 ECCS Публикация 41 Европейские рекомендации для стальных конструкций: Надлежащая практика стальной облицовки и кровли. Европейская конвенция по стальным конструкциям — Рекомендации по стальным конструкциям Технический комитет TC7.1983 г.
- ↑ 5,0 5,1 Технический документ MCRMA № 6: Руководство по проектированию металлических профильных кровель. Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли, 2004 г.
- ↑ Технический документ MCRMA № 16: Руководство по проектированию металлической кровли и облицовки в соответствии с энергетическими требованиями Строительных норм Великобритании (2006 г.) Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли, 2007 г.
- ↑ 7,0 7,1 Утвержденный документ L2A (Экономия топлива и энергии в новых зданиях, кроме жилых) Издание 2013 г., включающее поправки 2016 г.Министерство жилищного строительства, общин и местного самоуправления
- ↑ BS 5250: 2011 + A1: 2016 Практические правила контроля конденсации в зданиях. BSI
- ↑ Технический документ MCRMA № 8: Руководство по акустическому проектированию металлической кровли и облицовки стен. Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли, 1994 г.
- ↑ Утвержденный документ B (Пожарная безопасность, Том 2 — Здания, кроме жилых), издание 2019 г. Министерство жилищного строительства, общин и местного самоуправления
- ↑ LPS 1181 Часть 1 Требования и испытания для сборных систем облицовки и сэндвич-панелей для использования в качестве внешней оболочки зданий.Совет по предотвращению убытков, 2014 г.
- ↑ Сертификаты FM Стандарт 4880, класс 1 огнестойкости для изолированных стен или стеновых и крышных / потолочных панелей, материалов или покрытий для внутренней отделки, а также систем наружных стен, заводские взаимные одобрения, 2010 г.
- ↑ Стандарт одобрения FM 4471, Панельные крыши класса 1, заводские взаимные одобрения, 2010 г.
- ↑ 14.0 14.1 BS EN 1991: 2002: Еврокод 1. Воздействие на конструкции. BSI
- ↑ BS EN 1990: 2002 + A1: 2005 Еврокод.Основа конструктивного проектирования. BSI
- ↑ BS EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Еврокод 1. Воздействие на конструкции. Общие действия. Действия ветра. BSI
- ↑ 17,0 17,1 17,2 BS EN 1993-1-3: 2006 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Основные правила. Дополнительные правила для холодногнутых профилей и листов. BSI
- ↑ 18,0 18,1 BS EN 1993-1-1: 2005 + A1: 2014 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Общие правила и правила для построек.BSI
[вверх] Ресурсы
Технические статьи
Colorcoat®:
[вверху] См. Также
[вверх] Внешние ссылки
Что нужно знать о изоляционных панелях для стен и крыш
Следующий текст о сэндвич-панелях для стен и крыш предназначен для начинающих. Он предназначен для ознакомления с предметом и предоставления информации о различных аспектах, таких как транспортировка, переезд и т. Д. Конечно, этот текст не может заменить никакого обучения.Поэтому всегда необходимо иметь специалистов, знакомых с транспортировкой, хранением и сборкой сэндвич-панелей.
1. Основы: Что такое изолированные панели?
Умный и изолированный: фасад из изолированных панелей
Как следует из названия, «сэндвич-панели» состоят из нескольких слоев — обычно двух тонких покрывающих листов, между которыми находится сердцевина. Однако это единственное сходство между ними и бутербродом! Когда дело доходит до долговечности, сэндвич-панели намного опережают свое съедобное тезку: отдельные слои прочно связаны друг с другом, поэтому их часто называют композитными панелями.
Изолированные панели, композитные панели или сэндвич-панели бывают самых разных конструкций. В большинстве случаев внешняя оболочка состоит из стального оцинкованного листа. Внутренняя оболочка может быть изготовлена из оцинкованного стального листа, тонких алюминиевых листов, нержавеющей стали или стеклопластика. Сердцевина в основном сделана из изоляционного материала, такого как полиуретан (PUR), полиизоцианурат (PIR) или минеральная вата. Соединение внешнего и внутреннего слоев помогает сочетать свойства используемых материалов: изгиб или разрыв поверхности затруднены благодаря сердцевине, а стабильность поверхности, в свою очередь, защищает мягкую сердцевину от внешних воздействий.
2. Использование теплоизоляционных панелей
Изолированные панели используются во многих отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная и строительная. В этом тексте основное внимание уделяется использованию теплоизоляционных панелей как готовых элементов для строительной отрасли.
Изолированные панели идеально подходят для строительного сектора: вы экономите время, сокращаете расходы и уменьшаете вес, и их можно использовать в качестве стен, потолка и крыши. Если панели поступают прямо с завода, они сразу же готовы к использованию. За один простой шаг они могут быть прикреплены к опорной конструкции и одновременно представляют собой устойчивые стены или крышу с превосходными изоляционными свойствами.
Благодаря вышеперечисленным свойствам, сегодня изолированные панели особенно популярны для облегчения строительства холлов, крыш жилых домов, а также в качестве изоляционных панелей для изоляции или также в качестве звукоизоляции в строительстве из гипсокартона. Изолированные панели с огнестойкой сердцевиной также часто используются в качестве противопожарных панелей.
Зал из утепленных панелей
3. Виды утеплителей
3.1. Утепленные кровельные панели
Кровельные панели имеют два применения: в качестве кровельной изоляции и кровли.Их можно узнать с первого взгляда по их правильной высоте на сэндвич-элементе. Эти возвышения известны как высокие выступы и служат для придания жесткости панели. Необходима хорошая устойчивость, особенно в случае кровельных панелей, поскольку они должны не только выдерживать собственный вес, но также должны выдерживать потенциальные снеговые или ветровые нагрузки. Пространство между двумя высокими гребнями известно как низкий гребень . Здесь измеряется толщина сердцевины. Чтобы обеспечить плавный переход между двумя панелями крыши, на одной стороне панели имеется перекрывающаяся створка .Он находится поверх соседней панели.
Кровельные панели доступны в широком диапазоне цветов RAL.
3.2. Кровельные панели ECO
Особый тип кровельных панелей — кровельные панели ECO. Их нижняя сторона покрыта алюминиевой фольгой, а не сталью. В результате они классифицируются как продукты одноразового использования согласно строительным нормам и не требуют утверждения. В дополнение к этому юридическому преимуществу кровельные панели ECO имеют еще много плюсов.Алюминиевая фольга надежно защищает от таких продуктов, как аммиак, которые могут оказать негативное воздействие на окружающую среду. В результате кровельные панели ECO особенно подходят для использования в сельскохозяйственных зданиях, таких как конюшни и сараи.
3.3. Стеновые утеплители
Изолированные стеновые панели имеют облицованный профиль для устойчивости вместо высоких бортиков на кровельных панелях. Поскольку отсутствует перекрытие створки из-за отсутствия высокого конька, панели соединяются между собой шпунтованным соединением, которое более выражено, чем на панелях крыши.По желанию также можно использовать незаметные снаружи крепежные винты с использованием секретной системы крепления.
Футерованный профиль Eurobox
Микроребристый профиль
Двухсторонний профиль с
секретные крепления
Подробно: секретное крепление
Стеновые панели также можно использовать в качестве перекрытий или полов.
3.4. Панели холодильные
Панели для холодильных камер — это особая форма стеновых панелей.Они обычно более изолированы, чем обычные изолированные панели, и имеют лучшее качество стыков. Это делает их идеальными для строительства холодильных камер и холодильных камер. Панели холодильной камеры часто также имеют покрытие, безопасное для пищевых продуктов.
4. Состав утепленных панелей: внешний вид
Наружная оболочка изолированной панели состоит из нескольких различных слоев, которые защищают панель от воздействий окружающей среды, таких как УФ-излучение и коррозия. Следующая диаграмма дает хороший обзор структуры внешней оболочки:
Поскольку все отдельные слои выполняют определенные функции, перед покупкой теплоизоляционных панелей важно проанализировать факторы окружающей среды, которым будут подвергаться панели.После этого можно выбрать подходящие материалы и покрытия. Поскольку внешняя и внутренняя стороны изолированных панелей часто подвергаются очень разным условиям, используемые лаки и материалы различаются в зависимости от стороны, на которой они находятся. Например, внешняя оболочка всегда должна содержать слой защиты от ультрафиолета, а во влажных внутренних помещениях, таких как бассейны, следует использовать хорошую защиту от коррозии.
4.1. Наружные материалы
Существует несколько основных материалов, из которых изготавливается внешняя оболочка утепленных панелей.Вот обзор свойств материалов:
| Материал | Использовать |
| Листовая сталь | Стальной листовой металл чаще всего используется при производстве теплоизоляционных панелей. Материал впечатляет своей высокой стабильностью. Лист оцинкован с антикоррозийным покрытием |
| GRP | GRP (пластик, армированный стекловолокном) можно использовать только для нижней стороны панелей.Материал используется в помещениях с повышенным воздействием химикатов или соли для предотвращения коррозии. Стеклопластик не так устойчив к разрушению, как металл. |
| Алюминий | Иногда, но не часто, оболочка изоляционной панели изготавливается из алюминия. Этот материал особенно устойчив к химическим веществам и соли и поэтому в основном используется в сельском хозяйстве. К недостаткам можно отнести высокую цену и высокое тепловое расширение, что может привести к структурным проблемам. |
Очень редко корпус изготавливается из нержавеющей стали. Преимущество этого материала в том, что он абсолютно не подвержен ржавчине и безопасен для пищевых продуктов. Однако цена материала очень высока. Мы производим изоляционные панели из нержавеющей стали по запросу от 2500 м². |
Толщина материала
Оболочка панелей доступна из материала различной толщины.Более тонкий материал легче и дешевле, но не так стабилен. В случае более толстых материалов по панели можно ходить, не повредив ее. Типичные значения толщины стального листа составляют 0,4 мм и 0,6 мм. Свяжитесь с нами, если вам понадобится консультация по толщине.
Цинкование
В качестве защиты от коррозии все наши панели оцинкованы высокого качества. Свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы по гальванике.
4.2. Наружное покрытие
Покрытие обеспечивает дополнительную защиту изоляционной панели и защищает от коррозии и УФ-излучения.Существует множество уровней качества, в зависимости от ситуации, в которой будут использоваться панели. Качество покрытия можно повысить с помощью одного из следующих двух методов: за счет новых разработанных материалов и методов покрытия или за счет более толстого покрытия. Стандартное покрытие, наносимое на наши изолированные стены и крышу, — это стандартный полиэстер толщиной 25 мкм, как снаружи, так и внутри. Большинство конкурентов предлагают только 15 мкм. Доступные покрытия:
| Продукты с предварительно нанесенным покрытием | Стандартная толщина (мкм) | Минимальное время до появления белой ржавчины (ч) | Категория коррозии |
| Стандартный полиэстер | 25 | 360 | RC2 |
| Полиэстер повышенной прочности | 25 | 360 | RC3 |
| ПВДФ | 25 | 500 | RC4 |
| ПВДФ | 35 | 500 | RC4 |
| PUR-PA | 50/55 | 700 | RC5 |
| Пластизол | 100/200 | 1000 | RC5 |
| Пластиковое покрытие | 100 | 500 | / |
Чтобы упростить вам выбор подходящего покрытия, мы предлагаем вам небольшую помощь в принятии решения на основе EN 10169.Просто отнесите свой проект к одной из следующих категорий.
Внешнее влияние окружающей среды:
| Категория | Описание |
| C1 — очень низкий | |
| C2 — низкий | Окрестности с низким уровнем загрязнения Сельскохозяйственные районы |
| C3 — средний | Городские и промышленные районы, средний уровень загрязнения диоксидом серы Прибрежные районы с низким содержанием соли — от 10 до 20 км от моря |
| C4 — высокий | Промышленные зоны и побережья со средним содержанием соли, от 3 до 10 км от моря |
| C5 I — очень высокий | Промышленные и прибрежные районы с повышенной влажностью и агрессивной средой |
| C5 M — очень высокий | Прибрежные районы с высоким содержанием соли, от 1 до 3 км от моря |
Влияние внутренней среды:
| Категория | Описание |
| C1 — очень низкий | Отапливаемые здания с чистым воздухом: e.грамм. офисы, магазины, школы и гостиницы |
| C2 — низкий | Неотапливаемые здания, в которых возможна конденсация: складские помещения, спортивные залы |
| C3 — средний | Производственные помещения с высокой влажностью и достаточно высоким загрязнением воздуха: например, пищевая промышленность, прачечные, пивоварни, молочная промышленность |
| C4 — высокий | Химические установки, бассейны, судостроение и прибрежные сооружения |
| C5 I — очень высокий | Здания или территории с постоянной конденсацией и высоким загрязнением воздуха |
| C5 M — очень высокий | Здания или территории с постоянной конденсацией и высоким загрязнением воздуха |
С помощью следующей диаграммы вы можете выбрать правильное покрытие как для внешней, так и для внутренней оболочки ваших теплоизоляционных панелей.
5. Состав утеплителя: сердцевина
Исключительные изоляционные свойства изоляционных панелей во многом достигаются благодаря изоляционному сердечнику, который защищен внешними листами из стали или алюминия. Сердцевина изоляционных панелей может быть изготовлена из различных материалов и различной толщины. Далее мы предлагаем вам краткий обзор материалов и их функций.
5.1. Полиуретан (ПУ)
Полиуретан — это синтетическая смола, разработанная в 1930-х годах Отто Байером и его исследовательской группой для IG Farben.Все мы знаем этот материал в наших домах: из него сделаны наши губки. В области теплоизоляционных панелей полиуретан — самый популярный изоляционный материал. Но насколько хороши изоляционные свойства? Следующая таблица основана на панелях типа Eurobox со стандартной футеровкой и предоставляет информацию о значениях изоляции (U-значения), достигнутых в зависимости от толщины сердечника:
| U | Толщина панелей (мм) | ||||||||
| 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 120 | |
| Вт / м² K | 0.83 | 0,70 | 0,61 | 0,54 | 0,44 | 0,37 | 0,28 | 0,22 | 0,19 |
| ккал / м² ч ° C | 0,71 | 0.60 | 0,52 | 0,46 | 0,38 | 0,32 | 0,24 | 0,19 | 0.16 |
5.2. Полиизоцианурат (PIR)
Полиизоцианураты обладают даже лучшими изоляционными свойствами по сравнению с полиуретаном. Таким образом, такой же показатель изоляции может быть достигнут при меньшей толщине жилы. Кроме того, изолированные панели с сердечником из PIR имеют лучшие показатели огнестойкости, чем панели с сердечником из полиуретана, и дольше выдерживают более высокие температуры. Из-за этого изолированные панели с сердечником PIR несколько дороже, чем панели с сердечником PUR.
5.3. Минеральная вата
Если у вас есть особые требования к противопожарной защите, то панели с сердцевиной из минеральной ваты не обойтись. В отличие от полиуретана и полиизоцианурата минеральная вата не горючая. Однако это преимущество смягчается тем фактом, что панели из минеральной ваты имеют несколько худшие изоляционные свойства. Взгляните на значения U на примере профиля Eurobox со стандартной футеровкой:
| U | Nenndicke des Paneels (мм) | ||||||||
| 50 | 60 | 80 | 100 | 120 | 150 | ||||
| Вт / м² K | 0.75 | 0,63 | 0,49 | 0,39 | 0,33 | 0,27 | |||
| ккал / м² ч ° C | 0,65 | 0,54 | 0,42 | 0,34 | 0,28 | 0,23 | |||
6. Перевозка теплоизоляционных панелей
Если вы решите использовать изоляционные панели как часть ваших строительных планов, транспортировка является первым шагом после размещения вашего заказа.Для панелей длиной до 24 метров существуют некоторые очень важные правила, на которые необходимо обратить внимание, чтобы гарантировать, что изолированные панели будут доставлены неповрежденными.
Изолированные панели обычно поставляются упакованными. Чтобы не повредить панели при транспортировке, эти упаковки необходимо размещать горизонтально на распорках из пенопласта или дерева. Обратите внимание, что распорки необходимо размещать на подходящем расстоянии друг от друга. Несущая поверхность, конечно, должна соответствовать форме упаковки.То есть, если упаковка плоская, поверхность, на которой она лежит, должна быть плоской. Если упаковка изогнута, поверхность, на которой она лежит, также должна быть изогнутой. При штабелировании пакетов друг на друга необходимо использовать распорки между пакетами.
Также необходимо обеспечить, чтобы упаковки не свешивались более чем на один метр и были закреплены по крайней мере в двух поперечных сечениях с помощью ремней на расстоянии не более 3 метров друг от друга. При креплении ремней важно следить за тем, чтобы они сами не повредили панели.Разумеется, погрузочная поверхность транспортного средства должна быть пустой и защищенной от атмосферных воздействий.
7. Хранение теплоизоляционных панелей
По логистическим причинам иногда необходимо хранить теплоизоляционные панели на строительной площадке или на складе. Убедитесь, что панели никогда не лежат прямо на полу, а всегда на деревянных или полистирольных прокладках, которые шире, чем сама панель. Прокладки должны быть адаптированы к форме панелей и соответствовать изделию. Например: для пакета, который изогнут, прокладки должны иметь одинаковую кривизну.Если из-за недостатка места пакеты складываются друг на друга, убедитесь, что между отдельными пакетами используются проставки. Верхние распорки должны быть размещены точно в том же положении, что и проставки внизу. При штабелировании также следует учитывать вес пакетов. Можно штабелировать максимум 3 упаковки максимальной высотой 2,6 м.
Пакеты панелей никогда не должны храниться в течение длительного времени во влажной среде, поскольку на плохо вентилируемых внутренних панелях может скапливаться конденсат, который может вызвать коррозию металла.Если необходимо краткосрочное хранение на открытом воздухе, важно, чтобы упаковки не подвергались воздействию прямых солнечных лучей и чтобы по ним стекала вода. Наклон должен быть не менее 5%. Однако пакеты не следует хранить на открытом воздухе более 60 дней.
Лучшими условиями хранения утепленных панелей являются сухие и непыльные помещения, которые также в той или иной степени вентилируются. По опыту мы знаем, что даже при наилучших условиях хранения срок хранения не должен превышать 6 месяцев, так как в противном случае свойства панелей могут измениться.
8. Подъем утепленных панелей
Даже если изолированные панели относятся к элементам легкой конструкции, их длина может означать, что они несут значительный вес. По этой причине при подъеме вручную или краном необходимо соблюдать некоторые основные инструкции.
При подъеме упаковки краном синтетические стропные ремни (например, из нейлона) шириной не менее 10 см должны быть размещены как минимум в 2 местах. Ремешки должны составлять минимум половину длины упаковки.Чтобы предотвратить повреждение панелей при подъеме, используйте прочные и тонкие деревянные или пластиковые распорки, ширина которых превышает ширину панелей как минимум на 4 см.
При подъеме панелей вручную должны работать два человека. Панели всегда следует переносить горизонтальными краями вверх и вниз.
9. Раскрой теплоизоляционных панелей
Иногда необходимо разрезать изолированные панели, чтобы получить их рабочую длину на месте. Для этого панели необходимо поставить на твердое основание и разрезать погружной пилой, лобзиком или циркулярной пилой.Важно следить за тем, чтобы режущая поверхность не становилась слишком горячей во время резки. Это может привести к гальванизации и, следовательно, к возгоранию защиты от коррозии. Пожалуйста, не используйте угловые шлифовальные машины или дисковые шлифовальные машины, так как искры могут повредить антикоррозийное покрытие.
10. Монтаж кровельных панелей
Каркас уже установлен, изоляционные панели можно использовать с пользой
Изолированные панели всегда должны устанавливаться специалистами.Следующий отрывок дает приблизительный обзор работы.
Кровельные панели всегда устанавливаются на деревянное, бетонное или стальное основание. При проектировании основания обязательно необходимо учитывать расчет веса панели, а также потенциальных снеговых и ветровых нагрузок в регионе. Из всей этой информации можно определить расстояние между опорами (прогонами), на которые укладываются панели. Чтобы получить максимальный водоотвод, наклон крыши должен быть не менее 5 °.Если в крыше имеется ригель или проемы в крыше, то крыша должна иметь уклон не менее 7 °. Поэтому кровельные панели не подходят для плоских крыш.
Теперь вы готовы к работе!
10.1. Укладка кровельных панелей
10.2. Перекрытие короткого стыка
Иногда возникает необходимость стыковать изолированные кровельные панели на вертикальном стыке. В следующем разделе описывается процедура такого перекрытия по этой кромке.
Поскольку в стандартном варианте этот край не перекрывается, его необходимо создать, удалив нижний лист и изоляцию из пенопласта.Лист данных для каждой панели поможет вам определить длину необходимого сокращения.
Подготовка к перекрытию верхней панели
Сначала укладывается нижняя панель, а затем устанавливается верхняя панель так, чтобы она перекрывала нижнюю. Это позволяет стекать дождевой воде, не попадая под клапан внахлест. Кроме того, на нижнюю панель следует нанести как минимум две самоклеющиеся пломбы. Завершающим этапом является закрепление панелей через высокие борта.
10.3. Завершение площади карниза
Открытый утеплитель в передней части здания должен быть защищен от воздействия погоды и животных. В этом разделе мы опишем различные возможности.
| Открытая изоляция должна быть либо окрашена водонепроницаемым покрытием, либо покрыта гидроизоляцией. Преимущество мигания состоит в том, что животные не могут добраться до пены, в которую они затем закопаются и вытащат ее. | |
| По запросу мы можем поставить панели для карниза с отливной кромкой. |
11. Утверждение самонесущих теплоизоляционных панелей по стандарту ЕС 14509
Изолированные панели имеют официальное одобрение. Стандарт ЕС 14509 определяет требования к «заводским самонесущим изолированным панельным элементам с металлическими листами с обеих сторон».
12. Классы противопожарной защиты и законодательство о противопожарной защите
Во многих случаях, когда используются изолированные панели, противопожарная защита играет важную роль.Европейский стандарт DIN EN 13501 действует уже несколько лет. Европейский стандарт гораздо более строго регулирует классы противопожарной защиты.
Вот соответствующая таблица ЕС, в которой определены классы огнестойкости согласно DIN EN 13501 и их соответствие соответствующим требованиям строительного надзора:
Требования к зданию | Несущие элементы¹ | Несущие элементы¹ | Неопорные внутренние стены | Безопорные внешние стены | Фальшполы | Отдельно стоящие потолки |
Огнестойкий | 30 | REI 30 | EI 30 | E 30 (i → o) и | REI 30 | EI 30 (a↔b) |
Огнестойкий | R 60 | REI 60 | EI 60 | E 60 (i → o) и | EI 60 (a↔b) | |
Огнестойкий | R 90 | РЭИ 90 | EI 90 | E 90 (i → o) и | EI 90 (a↔b) | |
Огнестойкость | R 120 | REI 120 | – | – | ||
Противопожарная стена | – | РЭИ-90М | ЭИ 90-М | – | – |
¹Для систем реактивной противопожарной защиты с элементами из стали с покрытием дополнительно требуется спецификация IncSlow согласно DIN EN 13501-2.
В дополнение к этим общим таблицам существует еще одна таблица, в которой классифицируются все изолированные панели. Если вы заказываете панели у нас, мы всегда обеспечиваем европейский класс огнестойкости:
.
Классификация огнестойкости строительных материалов (кроме полов) согласно DIN EN 13501-1
Требования к зданию | Дополнительные требования | Классификация ЕС согласно DIN EN 13501-1¹² | ||
Не курить | Не допускать образования капель горючего | Строительные материалы, за искл.линейная изоляция труб | Линейная изоляция труб | |
Невоспламеняющийся | ● | ● | A1 | A1 L |
● | ● | A2 — s1, d0 | A2 L — s1, d0 | |
Огнестойкий | ● | ● | В — s1, d0 C — s1, d0 | B L — s1, d0 C L — s1, d0 |
● | A2 — s2, d0 | A2 L — s2, d0 | ||
A2 — s3, d0 | A2 L — s3, d0 | |||
В — s2, d0 В — s3, d0 | B L — s2, d0 B L — s3, d0 | |||
С — s2, d0 | С L — s2, d0 | |||
С — s3, d0 | С L — s3, d0 | |||
● | A2 — s1, d1 | A2 L — s1, d1 | ||
A2 — s1, d2 | A2 L — s1, d2 | |||
В — s1, d1 B — s1, d2 | B L — s1, d1 B L — s1, d2 | |||
С — s1, d1 | С L — s1, d1 | |||
С — s1, d2 | С L — s1, d2 | |||
A2 — s3, d2 B — s3, d2 C — s3, d2 | A2 L — s3, d2 B L — s3, d2 C L — s3, d2 | |||
Нормальная воспламеняемость | ● | D — s1, d0 | D L — s1, d0 | |
D — s2, d0 D — s3, d0 | D L — s2, d0 D L — s3, d0 | |||
E | E L | |||
D — s1, d1 | D L — s1, d1 | |||
D — s2, d1 | D L — s2, d1 | |||
D — s3, d1 | D L — s3, d1 | |||
D — s1, d2 | D L — s1, d2 | |||
D — s2, d2 | D L — s2, d2 | |||
D — s2, d3 | D L — s2, d3 | |||
E — d2 | EL — d2 | |||
Легковоспламеняющийся | Ф | ф л | ||
¹ В европейских правилах испытаний и классификации не указываются характеристики тления строительных материалов.Для приложений, в которых необходимо продемонстрировать характеристики тления, должны применяться национальные правила.
² За исключением классов A1 (не считая использования сноски c к таблице 1 DIN EN 13501-2 и E) огнестойкость поверхностей наружной облицовки стен (типы) не может быть окончательно классифицирована в соответствии с DIN EN 13501-1. .
Изоляционные панели с сердечником из минеральной ваты доступны с классом огнестойкости до F120. Это означает, что они могут выдерживать огонь до 120 минут.Панели на 95-99% состоят из расплавленной вулканической породы, вытянутой в нити для получения волокнистой структуры. Сертифицированные сэндвич-панели с сердцевиной из минеральной ваты могут устанавливаться в помещениях, требующих противопожарной защиты. Их можно использовать как внутреннюю противопожарную стену или внешнюю стену, а также как низкий потолок, как крышу и даже как изоляцию существующих зданий.
2.5.0.0
с изолированными металлическими кровельными панелями, будущее кровельной изоляции уже здесь
Джим Брок, Kingspan Insulated Panels
Когда дело доходит до изоляции объекта, изоляция решает две важные задачи.Цели заключаются в поддержании постоянной внутренней температуры и предотвращении образования и накопления влаги из-за конденсации.
Существует несколько различных материалов и способов утепления крыши, включая стекловолокно, жесткую доску и изолированные металлические панели. Стоимость и выгода могут различаться между продуктами, но общее сравнение ограждающих конструкций здания показывает некоторые заметные различия.
Изолированные металлические кровельные панели ускоряют строительство, обеспечивая крышу, изоляцию и внутреннюю отделку за один этап установки.На фотографиях выше и ниже изображен пункт обслуживания автобусов Мендосино в Калифорнии. Для проекта были выбраны изолированные панели со стоячим швом KingZip ™ от Kingspan Insulated Panels. | |
Выбор изоляции
Стекловолоконная изоляция традиционно была наиболее распространенной для использования с металлическими крышами зданий. Он может быть установлен как однослойная система или как двухслойная система.
В однослойной системе теплоизоляционные полотна раскатываются поверх стальной конструкции таким образом, чтобы замедлитель парообразования был обращен вниз и внутрь здания, создавая законченный вид. Швы, в которых встречаются одеяла, соединяются путем складывания и скрепления язычков облицовки или заклеивания стыка лентой, чтобы водяной пар не проникал через изоляцию и не конденсировался на крыше.
После того, как уложены теплоизоляционные покрытия, перед прикреплением панелей крыши над прогонами кладут терморегулирующие блоки из полос пенопласта.Полосы из пенопласта повышают изоляционную ценность там, где изоляция зажата между прогонами и листом крыши.
Двухслойная система похожа на однослойную систему над прогонами. Разница в том, что первый слой облицованной изоляции может драпироваться между каждым прогоном, а второй слой изоляции устанавливается параллельно и между каждым прогоном. Эта система также имеет тепловые разделительные блоки поверх прогонов и называется системой «заполненных полостей».
Обе системы основаны на том, что изоляционные материалы могут расширяться на всю толщину между прогонами для достижения максимальной эффективности.Обычно этого не происходит, и фактические тепловые характеристики ниже, чем обычно публикуются.
Жесткие пенопластовые плиты не должны расширяться и не сжимаются между крышей и прогонами. Тепловые характеристики стабильны, и различные значения R могут быть достигнуты с различной толщиной плиты или дополнительными слоями.
Панели KingZip часто используются в сочетании с изолированными металлическими стеновыми системами для холодильных и винных складов.На фотографиях выше и ниже показаны панели, используемые для преобразования старого металлического здания в новое хранилище вина для ведущего винодельни Калифорнии. | |
Затраты на изоляционные системы из жесткого пенопласта выше, чем на системы из стекловолокна, но метод установки аналогичен однослойной системе. Пенопласт укладывают перпендикулярно прогонам и идут от карниза к гребню.Дополнительные слои располагаются в шахматном порядке, чтобы разрезать швы между досками в ряд.
Изолированные кровельные панели состоят из изоляционного пенопласта, зажатого между двумя металлическими панелями. Кровельная панель устраняет необходимость в стекловолоконном покрытии или жесткой теплоизоляции из плит. Хотя изолированные кровельные панели более дороги, чем другие варианты изоляции, они предлагают исключительные изоляционные свойства, более быстрое время монтажа и обтекаемый архитектурный вид.
Общая стоимость и производительность
При прямом сравнении затрат на продукцию, изолированные металлические панели являются самыми дорогими.Сравнение общей стоимости кровельной системы показывает, что изолированные металлические панели показывают свою истинную экономию.
Правильно спроектированная и установленная кровельная система состоит из четырех важнейших компонентов: водонепроницаемого, воздушного, теплового и пароизоляционного барьеров. Плита из стекловолокна и жесткого пенопласта, безусловно, покрывает тепловой аспект и иногда может также обеспечивать водо- или пароизоляцию, но это все. Для завершения кровли требуются другие компоненты и дополнительное время на установку. Изолированные металлические панели — единственная система, которая предлагает полную оболочку в одном продукте от одного производителя.Монтаж выполняется быстрее, здания закрываются быстрее, а характеристики панелей остаются неизменными на протяжении всего срока службы крыши.
С учетом постоянно растущих требований к теплу и изменений в строительных нормах и правилах строительства, изолированные металлические кровельные панели, безусловно, лучший вариант.
Джим Брок в настоящее время является менеджером по кровельным продуктам компании Kingspan Insulated Panels. Карьера Брока в индустрии металлоконструкций началась в 1986 году с должности установщика модифицированных металлических кровельных систем.С тех пор он занимал должности в ряде ведущих производителей металлических строительных систем, металлических кровельных систем и сопутствующих компонентов.
Поворотная жесткость соединений между прогонами и листами из холодногнутой стали
Основные характеристики
- •
Испытания проводятся для измерения жесткости на вращение в местах соединения прогонов с листами.
- •
Предлагается универсальная аналитическая модель для прогнозирования вращательной жесткости.
- •
Модель вращения учитывает локальную деформацию листа и деформацию прогона.
- •
Вращательная жесткость соединений прогона / обшивки зависит от направления нагрузки.
Реферат
Холодногнутые стальные профили (CFS) широко используются в современном строительстве крыш. Большинство элементов прогона имеют тонкостенное открытое поперечное сечение. Обычно они подвергаются нагрузке на крышу на верхнем фланце в направлении вверх или вниз.Точки приложения нагрузки, где расположены соединения обшивки / прогона, часто находятся вне центра сдвига и, таким образом, неизбежно создают крутящий момент, который вызывает деформации скручивания и / или коробления в дополнение к прогибу изгиба. Этот тип сложности, связанный с условиями нагружения, будет усугубляться возникновением одно- или смешанного продольного изгиба (например, общего, деформационного и местного изгиба) из-за того, что сжатые фланцы имеют тенденцию перемещаться вбок. Соединения между прогонами и обшивкой крыши оказывают сдерживающее действие на элементы прогонов, предотвращая такие поперечные и скручивающие движения, и, таким образом, положительно влияют на их несущую способность.В практике проектирования этот эффект следует учитывать с точки зрения эффективности проектирования. С этой целью ключевым этапом является количественная оценка жесткости ограничения вращения с помощью инженерной модели. В этой статье сначала сообщается о серии испытаний на торсионное сопротивление (испытания F ) как для сигма-, так и для zed-секций. Два направления нагрузки были исследованы путем регулировки направления крепления прогона. Углы поворота между соединенным фланцем и листом были записаны на каждом этапе нагружения, из которых были построены кривые момент-вращение и представлены для каждого тестового случая.Линейная зависимость наблюдалась для зависимости момента вращения от всех испытательных образцов. Во-вторых, была разработана модель ручного расчета для расчета жесткости на вращение в каждом соединении. В этой модели считалось, что вращение в первую очередь вызвано локальной деформацией кровельного покрытия и деформационной деформацией полки прогона. Было обнаружено, что вращение, вызванное разъединением соединения, незначительно. Модель была подтверждена результатами экспериментальных испытаний, и был представлен пример, демонстрирующий применение предложенной модели.Вращательная жесткость, рассчитанная с помощью этой модели, может использоваться для оценки входных параметров, необходимых для численного моделирования взаимодействия прогонов и листов.
Ключевые слова
Холоднокатаная сталь
Purlin
Кровельное покрытие
Вращательная жесткость
Соединения
Аналитический метод
Экспериментальные исследования
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
Просмотр аннотации
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
3 шага к лучшему пониманию панельных деревянных кровельных систем
Панельные деревянные крыши используются более 40 лет к западу от Миссисипи, где древесины всегда было в изобилии, но кровельная система является новой для регионов к востоку от могучей реки и в Канаде, где стальные конструкции всегда были доминирующими.
Панельные деревянные крыши состоят из структурных деревянных панелей, прикрепленных к подпольным балкам или «ребрам жесткости» размером 2х4 или 2х6, обычно расположенным на расстоянии 24 дюймов по центру. Ребра жесткости прикреплены к вторичным деревянным элементам каркаса, называемым прогонами. Эта работа выполняется на уровне земли, а затем весь предварительно собранный из панелей блок поднимается на крышу. Оказавшись на крыше, обычно требуется всего один или два рабочих для завершения последовательности сборки.
Панельные деревянные кровельные системы бывают двух распространенных типов: цельнодеревянная система и гибридная система, состоящая из длиннопролетного стального каркаса с панельным деревянным настилом крыши.Оба типа чаще всего используются с откидными бетонными конструкциями (и в некоторых случаях с армированными каменными стенами) и особенно подходят для зданий с пологими крышами, таких как склады и торговые точки с большими коробками.
Компания BD + C обратилась к экспертам APA, ассоциации Engineered Wood Association, за обзором этих двух панельных деревянных кровельных систем, а также за советом по их использованию, определению и установке.
1. Типы панельных деревянных кровельных систем
Цельнодеревянная кровельная система закреплена на длиннопролетном каркасе из клееного бруса.Эта система требует, чтобы прогоны были прикреплены к основным клееным балкам с помощью предварительно спроектированных металлических подвесов. Свободный край деревянного настила каждого элемента, обшитого панелями, прибивается к краю обрамления ранее размещенного элемента. Концы готовых панелей прикрепляются к основным клееным балкам для завершения сборки. Предварительно каркасные секции крыши ускоряют процесс возведения и добавляют кровле прочность, стабильность размеров и большую диафрагму.
Гибридная панельная кровельная система объединяет панельные деревянные элементы, соединенные с открытыми стальными балками.Весь панельный блок собирается на земле, а затем поднимается на уровень крыши, где стальные балки привариваются или прикрепляются болтами к основным стальным фермам. Свободный край деревянного настила каждого элемента, обшитого панелями, прибивается к краю обрамления ранее размещенного элемента. Концы панелей с предварительно обрамленным каркасом прикрепляются к основным стальным фермам для завершения сборки.
2. Панельные деревянные элементы кровли
Конструкционные панели. Обшивка класса APA или структурная оболочка 1 класса APA рекомендуется для конструкционного настила.Обшивка, как правило, представляет собой фанеру или ориентированно-стружечную плиту (OSB), которая бывает разной толщины и разной ширины. Панели OSB изготавливаются в виде матов размером до 8×24 футов; иногда возможны большие размеры. Эти панели большого размера уменьшают крепление по периметру и ускоряют строительство.
Панели устанавливаются так, чтобы их длинный размер был параллелен ребрам жесткости, поддерживающим края панелей. Обшивка из дерева действует как диафрагменный элемент, который одновременно выдерживает и передает боковые нагрузки от ветра или землетрясений.Толщина панелей и графики крепления определяются гравитационными нагрузками, требуемой допустимой нагрузкой на сдвиг и необходимым сопротивлением ветровому поднятию.
Клееный брус. Основные клееные балки часто проектируются как консольные системы для оптимизации структурных характеристик. В зависимости от расстояния пролета и геометрии здания могут использоваться как одинарные, так и двойные консольные балки. Консольные балки указываются как сбалансированные комбинации укладки, такие как ель Дугласа 24F-V8 или сосна южная 24F-V5.
Клееные балки с одинарным пролетом, охватывающие колонну от колонны, длиной от 30 до 60 футов — еще одна популярная конструкция. Также можно указать несбалансированные комбинации, такие как 24F-V4 ель Дуглас или 24F-V3 южная сосна. Балки с одинарным пролетом рекомендуются из-за простоты установки и возможности использования с сейсмическими соединителями.
Purlins в цельнодеревянной кровельной системе. Второстепенные деревянные элементы каркаса или прогоны располагаются на восьми футах по центру.Эти прогоны имеют разные формы в зависимости от расстояния между линиями основных клееных балок и предпочтений дизайнера / владельца, но наиболее распространенными являются узкие перекладываемые балки из клееного бруса шириной 2½ дюйма и глубиной от 18 до 27 дюймов или больше.
Сборные легкие деревянные двутавровые балки представляют собой экономичную альтернативу прогонам для клееных балок с расстоянием между балками примерно 40 футов или меньше или для относительно легких нагрузок на крышу. Двутавровые балки могут иметь глубину до 30 дюймов, в зависимости от пролета и условий нагрузки.Двутавровые балки также упрощают прорезание отверстий в перемычках для механических воздуховодов, проводки и спринклерных линий.
Другой альтернативой прогонам является клееная ферма, состоящая из клееных поясов и перемычек, соединенных между собой гвоздевыми пластинами с вставками из тяжелого металла. Когда эти фермы расположены на расстоянии восьми футов по центру, они позволяют проектировщикам использовать большие расстояния между решетками колонн между основными балками из клееного бруса. Предварительно каркасные панельные секции длиной до 72 футов возможны с использованием прогонов из клееной фермы, что позволяет подрядчикам возводить кровельные блоки размером более 500 квадратных футов за один подъем.
Стальные балки. Стальные балки, используемые в гибридной панельной системе, обычно располагаются на восьми футах по центру. Поскольку стальные балки могут перекрывать большие расстояния, панельные блоки могут быть предварительно изготовлены длиной до 72 футов, а в некоторых случаях даже больше, чтобы подрядчики могли возводить кровельные блоки размером более 500 квадратных футов за один подъем.
Разъемы. Панельная кровельная система соединяется со стенами с помощью деревянных или стальных ригелей, и практически все соединители, используемые в панельных кровельных системах, доступны в готовом виде и варьируются от подвесов жесткости 2×4 или 2×6 до более сложных консольных. шарнирные соединения для магистралей клееного бруса.В зависимости от требований к расчету поперечной нагрузки могут потребоваться дополнительные стяжные пластины и ремни.
3. Устранение неисправностей панельных деревянных крыш
Работа с ветром. Требования к прочности диафрагмы на сдвиг и ветровому подъему являются важными соображениями при определении крепления деревянного гвоздезабивателя к верхнему поясу стальных балок для гибридных панельных кровельных систем. Гвоздезабиватель, который обычно прикрепляется к балке с помощью болтов или шурупов, позволяет соединять деревянные элементы жесткости и деревянные структурные панели с балками стандартными методами крепления гвоздями.Гвоздезабиватель с боков поддерживает верхний пояс стальной балки и передает горизонтальные сдвиговые и ветровые подъемные силы.
Контроль влажности. Изолированные крыши с низким уклоном обычно не требуют вентиляции или почти не имеют ее, поэтому важно понимать основные методы контроля влажности на крышах с низким уклоном, особенно когда изоляция используется под крышей.
Основные источники влаги в деревянных конструкциях включают увлажнение во время строительства, конденсацию и накопленную влагу в результате использования жильцами или естественной инфильтрации.
Что такое панель R?
R-Panel — это многофункциональная металлическая стеновая и кровельная панель с открытыми крепежными элементами, которая изначально была разработана для использования в сборных металлических зданиях. Однако с момента своего создания R-Panel расширилась до других целей.
R-Panel также широко используется в жилых помещениях, особенно на юго-западе. Конечное использование включает жилую металлическую крышу и здания, в которых сочетаются как рабочие, так и жилые помещения. Эти приложения обычно называют Barndominiums, Shomes или Shouses.
R-Panel доступна с возвратной опорой прогона (PBR) и без нее. Возврат подшипника прогона является продолжением края R-панели, который опирается на прогон крыши или настил крыши и обеспечивает поддержку установщикам. R-панели с PBR обычно используются на крышах, потому что кровельные подрядчики предпочитают дополнительную поддержку при установке кровельных панелей. Панели без PBR чаще используются для стен, где дополнительная поддержка менее важна.
Стойка подшипника прогона R-Panel
Стойка подшипника без прогона R-Panel
Прогон — это вспомогательная опора здания, которая также является точкой крепления металлических панелей.На изображении ниже прогоны находятся над стропилами основного каркаса вдоль крыши. Подставка — это терминология, используемая для обозначения аналогичного подконструктивного элемента, который устанавливается вдоль стены.
Системы покрытий для R-Panel
Исторически сложилось так, что модифицированный силиконом полиэстер (SMP) был стандартной системой покрытия для R-Panel, потому что SMP были основным покрытием для промышленности сборных металлических конструкций. Однако по мере того, как сборные дома становились все более сложными, а их конечное использование стало обычным явлением для крупных коммерческих проектов или жилых металлических кровель, возникла потребность в более эффективном покрытии.
Kynar 500 в сравнении с покрытиями SMP
Сегодня покрытия Kynar 500 (PVDF), устойчивые к выцветанию и мелу, являются стандартом McElroy Metal для R-Panel и обеспечивают домовладельцев и владельцев зданий долгосрочными, высокопроизводительными панелями, которые год за годом сохраняют свой первоначальный цвет и красоту. Для применения в тени и укрытиях или в зданиях, где долгосрочная эстетика и характеристики не являются первоочередной задачей, McElroy Metal также предлагает R-Panel с покрытием SMP. Однако для большинства владельцев номинальная надбавка за покрытие Kynar 500 ничтожно мала, если учесть полную стоимость проекта.
Почему стоит выбрать Kynar 500 для проекта металлической кровли?
R-Panel Testing
Чтобы гарантировать производительность в различных приложениях, R-Panel от McElroy Metal была тщательно протестирована. Стеновые и кровельные панели из R-образных панелей имеют класс огнестойкости в соответствии с процедурами UL 790 (ASTM E108 и NFPA 256). Другие испытания и классификации R-Panel включают испытание UL 580 Class 90 Uplift, ASTM E1680 на инфильтрацию воздуха, ASTM E1646 на водную инфильтрацию и на ударопрочность UL2218 Class 4.
R-Panel также имеет одобрение штата Флорида 1747.9 и 1832.11, одобрение Miami Dade (только PBR) и одобрение Департамента страхования Техаса RC-284 (только PBR).
Для монтажа кровли из R-панелей требуется минимальный уклон 1:12, в перекрытиях следует использовать бутиловый герметик.
С 1963 года McElroy Metal предоставляет строительной отрасли качественную продукцию и отличное обслуживание клиентов. Штаб-квартира семейного производителя компонентов находится в Боссье-Сити, штат Луизиана., и имеет 13 производственных предприятий в Соединенных Штатах. Качество, сервис и производительность были краеугольным камнем философии бизнеса McElroy Metal и на протяжении многих лет способствовали успеху компании.