Большая жесткость листа

Тонкостенные конструкции

В конструкциях из листового материала (оболочковых, тонкостенных профилях, резервуарах, облицовках, панелях, крышках) необходимо учитывать не только деформации, вызываемые рабочими усилиями, но и деформации, возникающие при сварке, механической обработке, соединении и затяжке сборных элементов. Следует считаться и с возможностью случайных повреждений стенок при транспортировке, монтаже и неосторожном обращении в эксплуатации. В сильно нагруженных оболочковых конструкциях первостепенное значение имеет предупреждение потери устойчивости оболочек

Основные приемы увеличения жесткости: разгрузка от изгиба, замена напряжений изгиба напряжениями сжатия-растяжения, введение связей между участками наибольших деформаций, увеличение сечений и моментов инерции на опасных участках, введение усиливающих элементов в местах сосредоточения нагрузок и на участках перелома силового потока, применение конических и сводчатых форм

Отсеки

Радиальную жесткость цилиндрических тонкостенных деталей больших, размеров увеличивают с помощью кольцевых поясов жесткости, наружных (рис. а) или внутренних (рис. 6)

Более жестки и прочны отсеки 1 с двойными стенками. Для увеличения радиальной жесткости целесообразно стенки отсека связывать между собой сваркой пуклевок 2 на стенках отсека или вваркой трубок 3

Лучшие результаты дает введение кольцевых поясов жесткости 4 — 7. Аналогичное действие оказывает разделение отсека на несколько отсеков 8, 9 меньшей длины. Роль поясов жесткости в данном случае выполняют стыки отсеков. Введение в отсеки конусов 10 и сводчатых элементов 11, 12 увеличивает не только радиальную, но и продольную жесткость

Отсеки, усиленные коническими элементами

Продольную жесткость отсекам придают с помощью связей 1—3, расположенных вдоль образующих или выполнением отсека из нескольких сегментов 4. Наибольшей жесткостью и прочностью обладают гофровые 5 и сотовые 6 конструкции

Спиральные и зигзагообразные ребра (правый рисунок) увеличивают наряду с продольной и поперечной жесткостью также жесткость на кручение; их изготовление однако труднее, чем прямых продольных ребер

Двойные отсеки соединяют с помощью наружных (рис. а) и внутренних (рис. б) фланцев. Последние обеспечивают большую жесткость и значительно снижают радиальные размеры конструкций

При установке болтов изнутри необходимо предусматривать во внутренней стенке отверстия, достаточные для ввода, установки и завертывания болтов

Повышение жесткости конических оболочковых деталей

Конические отсеки (рис. а) усиливают, вводя кольцевые пояса жесткости 1, 2, 3, выполняя отсеки двустенными 4 и придавая стенкам сводчатые формы (рис б). На рис. в показана конструкция двустенной сферической консольной детали

Оболочковые конструкции с пространственными решетками

Наиболее высокую жесткость оболочковым системам можно придать заполнением пространства между оболочками равномерно распределенными элементами жесткости, связывающими все их участки и превращающими систему в пространственную решетку, работающую как одно целое

Применяют две основные конструкции: пенопластовые и сотовые

В пенопластовых конструкциях полости между металлическими оболочками заполняют вспенивающимися пластиками на основе термореактивных или отверждающйхся смол. Пластики вводят в жидком виде с добавлением газообразующих веществ и эмульгаторов. При нагреве до 150-200°С состав вспенивается и затвердевает, образуя пористую массу с объемом пор до 80—90% и плотностью 0,1-0,2 кг/дм 3 . Прочность, жесткость и устойчивость систем в целом значительно увеличиваются, хотя и не до такой степени, как в случае введения металлических пространственных связей. Эту систему обычно применяют в сочетании с металлическими связями, поперечными (нервюры, шпангоуты) и продольными (лонжероны, стрингеры)

Сотовые конструкции изготовляют соединением тисненных в виде пчелиных сот хлопчатобумажных или стеклянных тканей, пропитанных термореактивными или отверждающимися смолами. Покровные оболочки делают из листов того же материала или металлических листов. Размер ячеек сот обычно 8 —15 мм.
Более высокой прочностью и жесткостью обладают металлические соты, получаемые склеиванием тисненых металлических листов, покрытых пленкой из фенолнеопреновых клеев или клеев на основе модифицированных эпоксидов. Эти же клеи служат для присоединения к сотам покровных металлических оболочек. Прочность сотовых конструкций зависит от прочности клеевых соединений (у наиболее прочных синтетических клеев сопротивление сдвигу составляет 2—5 кгс/мм 2 , отрыву 5—10 кгс/мм 2 )

Стальные листы можно соединять более прочным способом — печной пайкой бронзовыми сплавами в вакууме или восстановительной атмосфере.
Металлические сотовые конструкции изготавливают при помощи сварки острофокусированным электронным лучом. Поток электронов высокой энергии проникает через довольно большую толщину металла. Сварочная температура возникает только в фокусе; остальные зоны не вызывают существенного нагрева материала. Это позволяет сваривать стыки на любой глубине конструкции при одном и том же положении сварочного аппарата. Сварочную зону вглубь перемещают перефокусировкой луча с помощью собирательных электромагнитных катушек, а в поперечном и продольном направлениях — с помощью отклоняющих катушек. Таким образом можно последовательно проверить все внутренние стыки конструкции

Устойчивость оболочковых конструкций

Увеличение габаритных размеров и уменьшение толщины стенок выдвигают на первый план, повышение поперечной жесткости и предотвращение потери устойчивости конструкций. В случае тонкостенных балок закрытого профиля задача состоит в предупреждений прогиба вертикальных стенок 1 и перекоса профиля 2 под действием нагрузок

Прогиб стенок предотвращают введением ребер 3, выбивкой рельефов 4, 5, установкой продольных вертикальных связей 6, 7. Более эффективным является введение поперечных вертикальных 8 и продольных горизонтальных 9 — 12 перегородок, анкерных болтов 13, 14, трубчатых связей 15, 16, соединение стенок пуклевками 17, 18. Общую жесткость профиля увеличивают диагональными связями 19, 20 и косыми перегородками, расположенными змейкой 21, 22

Усиление участков приложения сосредоточенных сил

Недостаточная жесткость этих участков может вызвать местную деформацию стенок и сделать конструкцию неработоспособной. Для цилиндрических оболочковых деталей простейшим способом является введение накладок, распределяющих силу на большую поверхность (рис. а). Более эффективно применение поясов жесткости и перегородок (рис. б), вводящих в работу полное сечение детали

Прогиб тонкостенных деталей 1 на участке расположения крепежных болтов предупреждают установкой шайб 2 большого диаметра, отбортовкой стенки 3, 4, введением усиливающих элементов 5 — 8. Наиболее целесообразный способ — восприятие сил затяжки распорными элементами, например трубчатыми колонками 9, работающими на сжатие

На рисунке показано соединение тонкостенной крышки с корпусной деталью с помощью невыпадающего болта. В исходной конструкции 1 стенка крышки деформируется даже при слабой затяжке. В конструкции 2 слабый участок подкреплен приварными ребрами m.
Другой способ уменьшения прогиба — ограничение затяжки заранее установленным зазором S (конструкции 3—5). В конструкции 5 ограничителю придан конус — ловитель, облегчающий введение нарезного конца болта при установке крышки. Пружина служит для поддержания болта в выпрямленном состоянии при отнятой крышке

Стыки листовых конструкций

Жесткость стыков тонкостенных деталей играет большую роль особенно в тех случаях, когда стыки должны быть герметичными

При фланцевом соединении двух тонкостенных цилиндрических деталей большого диаметра (рис. а) герметичной затяжки на участках между болтами из-за нежесткости фланцев достичь невозможно. Мало помогает уменьшение шага болтов и установка шайб 1 под головки болтов и гайки. Добиться герметичности стыка можно введением накладных 2 или приварных массивных 3 колец. В случае крепления штампованного из листовой стали поддона к корпусной детали (рис. б) герметичную затяжку обеспечивают отбортовкой фланца, введением массивной рамки 4 по контуру фланца, прихваченной к поддону точечной сваркой

Рельефы жесткости

Для увеличения жесткости на стенках выбивают рельефы. При холодном штамповании рельефам рекомендуется придавать высоту не более (3

5) s, где s — толщина материала.

Рельефы большой высоты нужно штамповать в несколько приемов с промежуточным отжигом, что удорожает производство. При горячем штамповании возможно применение рельефов большой высоты и протяженности.
Помимо повышения прочности и жесткости в силу чисто геометрических соотношений (увеличение моментов сопротивления и инерции сечений), рельефы, выбиваемые вхолодную, увеличивают прочность благодаря нагартовке металла

Рельефы жесткости на прямоугольной крышке

Рельефные валики следует располагать вдоль плоскости действия изгибающего момента (рис. а). Обратное расположение (рис. б) не увеличивает жесткости, а напротив делает деталь более податливой. Рельефы должны быть направлены к узлам жесткости системы. Наилучшим расположением валиков для прямоугольных пластин является диагональное (рис. в)

Придание вогнутой формы днищам цилиндрических тонкостенных сосудов увеличивает жесткость, улучшает устойчивость и придает определенность установке сосудов на плоскости. Эффективным способом увеличения жесткости углов перехода от обечайки к днищу являются местные выдавки треугольной формы

Усиление кромок цилиндрических обечаек производится отбортовкой

Облегчающие отверстия

С целью уменьшения массы в тонкостенных конструкциях часто делают облегчающие отверстия.
Для увеличения местной жесткости, уменьшения концентрации напряжений и повышения циклической прочности, сниженной воздействием вырубного инструмента, кромки отверстий усиливают отбортовкой (рис. а)> подвивкой кромок (рис б и в), обжимом кромок (рис. г), введением усиливающих накладок (рис. д)

Высоту h при отбортовке вхолодную с одной операции можно принимать h = (0,15 — 0,25) D. Более высокие отбортовки, а также отбортовки с подвивкой требуют нескольких последовательных операций с промежуточным отжигом

Эффективным средством увеличения усталостной прочности материала возле отверстий является двустороннее обжатие кромок по контуру отверстия с помощью чеканов скругленного профиля

Резервуары

Резервуары 1 прямоугольной формы нетехнологичны, так как под действием давления стенки выпучиваются (штриховая линия). При таких формах обязательно введение поперечных перегородок жесткости 2

Большей жесткостью обладают овальные 3, эллиптические 4, 5 и особенно цилиндрические 6 резервуары. При усилении цилиндрических резервуаров наружными ребрами следует учитывать направление деформации стенок

Напряжения растяжения в сечении по образующим:

где р — внутреннее давление; D — диаметр резервуара; s — толщина стенки.
Напряжения в поперечных сечениях

т. е. в 2 раза меньше, чем по образующим. По этой причине резервуары всегда разрушаются по образующим

Продольные ребра 1 увеличивают жесткость и прочность резервуара незначительно — в меру своего сопротивления изгибу в продольной плоскости. Выгоднее применять кольцевые ребра 2, работающие на растяжение

Плоские днища 1 при высоких внутренних давлениях неприемлемы. Более жесткими и прочными являются вогнутые днища 2

Однако их деформация под действием давления вызывает распор обечайки и создает в ней дополнительные напряжения изгиба. Кроме того, вогнутые, днища заметно уменьшают рабочий объем резервуара. Выпуклые днища 3 и близкие к ним конические 4, напротив, сдерживают радиальные деформации обечайки

Щитки

Жесткость крышек, щитков, панелей и подобных им деталей увеличивают приданием коробчатых 1 и выпуклых 2 форм, отбортовкой 3, выбивкой рельефов 4.
На рис. а — показаны формы щитков (в плане) с прямоугольным и диагональным (рис. 6) рисунком рельефа и пирамидальные (рустированные) крышки (рис. в). Выбор формы и рисунка рельефа часто определяется требованиями эстетики, особенно в тех случаях, когда щиток находится на виду. Красивы и достаточно жестки рустированные щитки.
Щитки большой протяженности делят на ряд отсеков (рис. г), каждый из которых усиливают описанными выше приемами. Для увеличения продольной жесткости отсеки связывают между собой рамкой или продольными рельефами

Читайте также:  Подпирается дополнительными раскосами

Источник: П.И. Орлов, Основы конструирования, т.1

ManWhoDrivesLada › Блог › Оснастка (пресс) для развальцовки отверстий (перфорации стального листа)

Назначение
Развальцовка отверстий больших диаметров производится для увеличения жесткости детали.
Таким образом лист метала с имеющимися развальцованными отверстия будет иметь большую жесткость на изгиб чем тот же лист метала без каких-либо отверстий.
Ну еще это красиво выглядит!

Примечание
Моя реализация данного приспособления подразумевает работу с полосками метала не большой ширины, в данном случае — 125мм.

Задача
Обычно используют конусную развальцовку и получают вот такие красоты:

Принцип работы
Идея значит такая — надежно обжать метал вокруг отверстия, да бы не допустить его “затягивания” во время выштамповки.
Ну и с помощью оправки (т.н. пуансона) уже будем производить непосредственно выштамповку.

Материал
Итак, нам понадобится:
1. Уголок со стенкой 5мм (а лучше сразу швеллер со стенкой потолще).
2. Толстостенная труба, которая будет задавать внешний диаметр. (В моем случае подходящей не нашлось, в варил маленькую секцию для увеличения диаметра).
3. Пуансон — оправка которой мы будем выдавливать форму, она задает внутренний диаметр.
Разница внутреннего диаметра трубы и наружного оправки должна обеспечить беспрепятственное прохождение металла необходимой толщины!
4. Для обжима — 2 болта м16 и 4 гайки. (В конечном счете мне понадобилось по 2 гайки на болт, но это будет зависеть от твердости болтов и гаек).
5. Для выштамповки — болт м14 и 2 гайки. (На мой объем работ хватило одной гайки, но под конец резьба у нее сошла, лучше в варить сразу 2).

Реализация
Из трубы делам 2 кольца, высота одного из них будет задавать максимальную глубину выштамповки. Лучше сделать с запасом и в последующем уменьшить глубину шайбой.

Берем два уголка и сверлим в них 3 отверстия. Центральное диаметром 14мм и крайние диаметром 16мм.
Расстояние между крайними отверстиями должно обеспечить беспрепятственное прохождение полоски металла необходимой ширины.
Конечно же соблюдаем соосность!

Точно измерив положение или используя оправку-калибр, как в моем случае, привариваем кольца у центрального отверстия.Они так же должны быть соосны!

В данном варианте приспособление уже способно работать с металлом толщиной 0.8мм — 1мм, но с 2мм ему не справится, оно и понятно почему:

В общем было доварено еще по уголку что бы вышел этакий швеллер.

В последующем было доварено еще по гайке для каждого болта, ну кроме центрального но под конец моих работ и там гайка сошла. И вот в таком виде это уже заработало с металлом необходимой мне толщины.

Как выбрать металлочерепицу: важные детали и рекомендации

Есть ли на рынке кровельные материалы, которые не покоробятся, обеспечат герметичность кровли и эстетичный внешний вид? Специалисты говорят, что всем этим требованиям отвечает качественная металлочерепица. Однако выбрать действительно качественный материал не всегда просто. Порой черепица, которая в магазине выглядела исключительно, через год теряет вид: на поверхности появляются трещины, цвет выгорает, в некоторых местах краска совсем слазит, обнажая металл, листы деформируются и покрываются ржавчиной.

Разберем основные критерии, на которые следует ориентироваться при выборе этого вида металлической кровли. Для начала поговорим о качестве самого листа.

Толщина листа: оптимальные параметры

Самым важным параметром является толщина материала. Выбирая дешевые разновидности металлочерепицы, вы, скорее всего, приобретаете материал недостаточной для долгой эксплуатации толщины. У тонкого профиля несколько недостатков: во-первых, он деформируется при механическом воздействии: упавшая ветка, яблоко оставят на нем весьма заметную вмятину, а если пойдет град, то крыша и вовсе рискует лишиться эксплуатационных и эстетических качеств, во-вторых, при порывистом ветре металлочерепицу попросту оторвет от креплений.

Толщина металла варьируется от 0,4 до 0,5 мм. И 0,1 мм, как оказывается, решает многое. Более толстый металл обеспечивает лучшие показатели жесткости металла, после монтажа на крыше совсем не заметны места стыковки листов. Тонкий металл ляжет криво, края будут неплотно прилегать.

Профессионалы рекомендуют купить металлочерепицу толщиной 0,5 мм. Однако если продавец настойчиво твердит, что толщина листа именно такая и даже больше, не стоит ему верить на слово. Для проверки толщины листа используют микрометр. Проверку проводят с торца, но не сбоку листа.

Лучшие производители стали

Опытные мастера советуют выбирать материал европейского производства, например Финляндии, Великобритании, Швеции или российского. Он соответствует необходимым стандартам качества. Но даже зная об этом, можно приобрести подделку китайского производства. Сталь будет мягкая, тонкая. Обязательно проверяйте сертификаты у продавца, смотрите маркировку. Не лишним будет заранее посмотреть, какие логотипы использует тот или иной производитель. Некачественной металлочерепицей часто торгуют на маленьких торговых точках.

Металлочерепица из алюминия и меди

Металлочерепицу изготавливают не только из стали, но и из алюминия, меди. Алюминий, как известно, не поддается коррозии, поэтому даже при повреждении верхнего лакокрасочного слоя он не поржавеет. Толщина листа должна быть от 0,5 до 0,7 мм. Металлочерепицу из меди встретить нелегко, да и стоит она немало. Но по эксплуатационным качествам она превосходит другие материалы.

Качество оцинковки

Поверхностный слой цинка защищает металл от коррозии. Оптимальный вариант: первый класс цинкования — 275 г цинка на 1 м 2 , такое покрытие прослужит долго, даже если поверхностный полимерный слой немного поврежден. Второму классу соответствует более тонкий слой. Срок службы такого покрытия будет значительно меньше.

К сожалению, проверить толщину оцинковки не представляется возможным, поэтому придется доверять производителю.

Полимерный слой: полиуретан или полиэстер

Это слой, который придает цвет металлочерепице и наносится поверх цинка. Но главным здесь является не цвет, а те полимеры, которые лежат в основе. Наиболее долговечным окажется полиуретановое покрытие, менее долговечным полиэстеровое покрытие и его различные модификации. Полиуретан с различными добавками намного лучше сопротивляется различным царапинам, полиэстер процарапывается до металла. Такое воздействие металлочерепица претерпевает не только при монтаже, но и при движении снега и льда вниз по кровле.

Значит, полиуретан – это более твердое покрытие? Да, однако, вместе с этим у полиуретана лучшая эластичность на изгиб.

Еще один негативный фактор, который испытывает черепица в процессе эксплуатации воздействие ультрафиолета. Показатель устойчивости к ультрафиолету имеет название Resistance Ultra Violete. Всего при тестировании образцов металла могут присваиваться четыре степени устойчивости. RUV4 соответствует изменениям, которые человеческому глазу незаметны. Чем меньше степень, тем больше выцветет черепица с течением времени. Полиэстеровые покрытия обычно реагируют на ультрафиолет в соответствии с RUV2.

Рекомендуется отдавать предпочтение металлочерепице с покрытием Pural или фторопласт (PVDF).

Таким образом, по всем показателям полиуретановое покрытие лидирует, но полиэстер – не аутсайдер, его положительные свойства проявляются в другом: низкая цена, широкий выбор цветов, доступность.

Обратите внимание! Убедиться в соответствии металлочерепицы заявленным характеристикам позволит маркировка. Там обычно указывается: производитель, толщина стали, количество цинка, вид полимерного покрытия и гарантийный срок.

Внешний вид: сочетание качества и эстетики

Конечно, важно и как выглядит черепица. Что касается цветовой гаммы, то покупатель может выбрать из широкой палитры оттенков, предоставляемых производителем, где-то их больше, где-то меньше. Темные цвета придают кровле благородный вид, но насыщенность цвета снижается под действием ультрафиолета. Светлые покрытия выгорают меньше, кроме того, отталкивают солнечные лучи, т.е. меньше нагреваются.

Профили металлочерепицы имеют разный вид — можно выбрать на свой вкус. Но имейте в виду, что большая высота волны обеспечивает большую жесткость листа, но меньшую эластичность материала.

Выбираем длину металлочерепицы

Если вы думаете, что можете заказать только металлочерепицу стандартной длины: 2, 2,5 или 3 м, то вы ошибаетесь. Можно заказать металлочерепицу с любой длиной (зависит от производителя). Но в таком решении тоже есть нюансы. Конечно, если заказать металлочерепицу точно в размер, горизонтальных стыков просто не будет, а значит, соединений кровли окажется меньше и герметичность, как считают, возрастет. Но эта рекомендация хороша для крыш прямоугольной формы, а если конструкция вальмовая или шатровая, то лучше, наоборот, выбрать менее длинные листы, потому что их все равно придется резать и отходов будет в первом случае больше.

При длине ската более 6 м, рекомендуется разбивать листы по длине на два-три длиной не более 4 м, потому что, во-первых, слишком длинные листы неудобны в перевозке, разгрузке, монтаже, во-вторых, они способны деформироваться под собственным весом, в-третьих, доставка длинных листов обойдется гораздо дороже.

Негерметичность горизонтальных стыков металлочерепицы исключается, если выбирается материал из стали 0,5 мм, а переплата за нахлесты компенсируется недорогой перевозкой и легкостью монтажа.

Обзор ведущих брендов

Если говорить конкретно о марках металлочерепицы, то следует выбирать материал от известных производителей.

Среди финских брендов широко известна марка «Ruukki». Климат Финляндии отличается суровостью, поэтому за качество металлочерепицы, разработанной для таких жестких условий, переживать не приходится. Выпускается 6 разновидностей с профилем разной формы и высоты.Другим финским производителем является фирма «Takotta». Эта черепица эксплуатируется в условиях Лапландии, а значит, российские зимы ей нипочем. Продукция отличается оригинальным дизайном, широким выбором расцветок. Срок службы 45 лет. Новички оценят легкость монтажа материала.Бренд Petli ja Rauta — достойный представитель финских производителей, изготавливающий свой продукцию из отборного сырья, пользующуюся неизменным спросом среди потребителей. Покрытия: полиэстер, матовый полиэстер и Prelaq Nova. Отличительным знаком продукции является фирменная печать.Mera Sistem – шведский производитель. С лицевой стороны металлочерепица Mera Sistem покрывается полиэстером (глянцевым или матовым), пластизолом или Пуралом, с обратной стороны – слоем эмали. Цветовая палитра не слишком широкая, но основные цвета присутствуют.Interprofil – российская металлочерепица. По качеству практически не отличается от зарубежных аналогов. Отвечает европейским стандартам. Достойное количество вариантов цветовой гаммы. Гарантия на продукцию составит 15 лет.Grandline – тщательно следит за соблюдением геометрии листов, в результате не возникнет никаких затруднений с подгонкой стыков. Продукция этой компании надежна, эстетична, и вместе с тем доступна. Металлочерепица выпускается в 4 разновидностях профиля. В качестве внешнего покрытия используется 6 видов полимеров.Продукция компании Металлпрофиль широко известна на нашем рынке. Всего производится 3 вида металлочерепицы, отличающихся техническими характеристиками. В качестве полимерного покрытия используется полиэстер, Пурал, PVDF, Призма, Пластизол.
Читайте также:  Скребок для уборки снега с крыш

В заключение отметим, что большое значение имеет не только выбор качественной черепицы, но и профессиональный монтаж.

Видео: опыт использования кровли из металлочерепицы

Профнастил для крыши. Какой выбрать?

В строительной области профнастил используется в качестве универсального материала. Его можно увидеть в разных сферах, например, при укладке несъемной опалубки, монтаже межэтажного перекрытия, строительстве забора. С недавних пор, профилированный лист металла начал появляться и на крышах зданий. Такой материал позволяет сэкономить довольно большое количество финансов, конечно, если верно его подобрать. В данной статье я расскажу какой профнастил лучше всего подходит для крыши и какой выбрать, чтобы не оказаться в дураках.

Достоинства и недостатки профилированного листа

Зачастую, экономные застройщики стараются найти на строительном рынке такую продукцию, дабы она была дешевой, но качественной. Такие требования может удовлетворить профлист. Перед самой покупкой, если вы мало знаете об том или ином материале, необходимо изучить информацию. Итак, давайте рассмотрим положительные и отрицательные моменты кровельного профнастила, и начнем, пожалуй, с плюсов.

Плюсы металлического листа:

  • Полная водонепроницаемость. Структура металла не позволяет воде проникать через собственное тело.
  • Долговечность. Материал, покрытый определенным видом полимерной защиты при должном уходе может прослужить более 50 лет.
  • Высокая устойчивость к высоким температурам и открытому огню. Благодаря этому качеству, покрытие можно укладывать на общественные здания и сооружения.
  • Агрессивные погодные условия при эксплуатации не смогут повредить полотно.
  • В структуру профлиста входят исключительно безопасные для человеческого организма компоненты, поэтому материал относится к экологически чистым.
  • Тонкие листы имеют незначительную массу, следовательно, они могут устраиваться на облегченные стропильные системы, а монтажные работы возможно проводить самостоятельно.
  • Защитные полимеры могут быть окрашены в разный цвет, поэтому вы можете выбрать походящий цвет под ваш проект.
  • Относительная дешевизна. За счет своей невысокой стоимости данный продукт пользуется большим спросом у застройщиков среднего класса.
  • Благодаря волнам на листе, он может выдерживать большие нагрузки.

Поверхность из профнастила не требует тщательного ухода за ней на всем протяжении эксплуатации. Гладкая поверхность листа позволяет удалять осадки естественным образом, без участия человека. В некоторых регионах страны падение осадков с крыши может быть опасно, поэтому на таких крышах часто можно увидеть снегодержатели.

В негативные свойства можно записать следующее:

  • Низкая звукоизоляция. За счет тонкого покрытия, падающие капли создают эффект барабана, который эхом отдается в чердачном помещении. Так же, вы будете уведомлены об посадке птиц на крышу или падении ветки. Некоторые жильцы говорят, что такой шум их успокаивает, но для большинства это является недостатком.
  • В случае нарушения защитного слоя, материал быстро начнет коррозировать. Решить такую проблему можно при помощи срочного ремонта.
  • За счет неправильного монтажа, герметичность кровельного пирога может быть серьезно нарушена, что позволит влаге попасть внутрь.

Разновидности кровельного профнастила

Любой профнастил для кровли отличается своей толщиной, высотой и формой профиля, видом защитного покрытия. Как среди этих параметров выбрать оптимальный вариант?

Помимо вышеописанных критериев, очень важно обращать внимание на жесткость листа. Этот параметр задает толщину, форму и высоту профиля. Производители данного материала подумали немного и начали выпускать продукцию под определенной маркировкой, включающая в себя некоторые буквы и цифры.

Обозначения букв говорят об следующем:

  • Если на профнастиле стоит Н, значит лист относится к классу несущих, следовательно, он обладает большой жесткостью и может применяться для обустройства крыши.
  • Следующая буква С. Она говорит о том, что металлопрофиль может использоваться при строительстве заборов, стен или других ограждений.
  • В случае, когда вы видите две буквы сразу «НС», значит материал универсальный и может использоваться в любых строительных целях.

Что касается цифр, то здесь еще проще. Первое число означает высоту волны в миллиметрах, а второй указывает на толщину листа.

Если вы не понимаете, какую маркировку использовать в вашем случае, то давайте рассмотрим характеристики каждого вида по отдельности.

Несущий профлист

Начнем по порядку и сразу рассмотрим несущий профилированный лист. Его характеристики выделяются на фоне аналогичных продуктов и заключаются в следующем:

  • В качестве сырья для производства данного прокатного листа, используется высоколегируемая сталь холодного проката. На одном этапе производства на него наносится полимерная защита с примесью цинка.
  • Как правило, волны жестких листов создаются трапециевидной формы, благодаря чему они очень устойчивы к любым видам нагрузок.
  • Некоторые разновидности несущего материала модифицируются дополнительными ребрами жесткости. В качестве примера можно привести марку Н57 и Н114. У первой разновидности имеется одна усиливающая канавка, а во второй их две.

  • В кровельной области наибольшей популярностью пользуются Н114, Н75, Н45.

Из-за своей большой жесткости материал создается довольно толстым, дабы лист не получил никаких повреждений где-нибудь по центру.

Стеновой и универсальный профнастил

Как вы уже знаете, стеновой лист металла обозначается буквой С. Его свойства можно описать следующими пунктами:

  • Характеристики одного листа не превышают средние параметры. Высота, толщина и жесткость находятся на одном уровне.
  • Использование стенового металлопрофиля в качестве кровельного покрытия связано с некоторыми рисками. Дело в том, что толщина листа не большая, следовательно, он может прогибаться под тяжестью осадков.
  • Если вы все же планируете использовать стеновой материал как кровельный, то позаботьтесь об создании качественного основания. Обрешетка должна быть сплошной, а кровельной пирог обязан включать в себя защитные гидроизоляционные слои.
  • Самыми популярными марками являются С35, С20, С8.

Что касается универсального продукта, то он чаще всего применяется при строительстве ограждений и крыши. Если сравнивать этот вид с двумя вышеописанными, то лист обладает смешанными характеристиками, он слабее несущего, но жестче стенового. Большинство застройщиков приобретают листы с шириной в 1000 миллиметров.

Технические показатели стенового и кровельного металопрофиля

Выбрать профнастил для крыши можно благодаря маркировке, но в их большом количестве довольно просто запутаться. Дабы этого не произошло, я привел некоторый список, где расписаны все известные марки кровельного листа. После его изучения вы поймете, какой толщины профнастил можно выбрать для крыши, а какой больше подойдет под другие нужды.

  • Самая низкая марка стенового материала – С8. Она отличается от своих аналогов формой профиля. Высота волн равняется 8 миллиметров и их частотой в 8 сантиметров. Чтобы уложить такой материал в качестве кровельного полотна можно создать разряженную обрешетку, но с шагом элементов не более 60 сантиметров. Как правило, на поверхности листа имеется полимерный или эмалевый защитный слой.
  • Волна профлиста с маркировкой С10 имеет высоту всего 1 сантиметр, их ширина 67 миллиметров. В качестве основания разрешается использовать разряженный вид обрешетки, но с шагом не более 80 сантиметров.
  • Профлист с маркой С18 располагает шириной волны в 68 миллиметров с высотой 18 миллиметров. В состав листа входят ребра жесткости, которые не только повышают его жесткость, но и повышают звукоизоляцию. Эстетический вид довольно приятный, именно поэтому данная маркировка обладает довольно широкой популярностью среди частных застройщиков.
  • Металлопрофиль С21 имеет чересчур высокие волны, но несмотря на это он довольно жесткий и легко переносит механические нагрузки. Листы хорошо укладываются друг на друга благодаря своей симметричности.

Как видите, большое количество стенового продукта может применяться не по своему прямому назначению. Это говорит об высокой универсальности профнастила.

Теперь, давайте перейдем непосредственно кровельным листам.

Несущий профилированный лист металла с маркой Н57 является самым приобретаемым продуктом строительной области. Из-за своих показателей он может применяться в качестве покрытия, ограды, при облицовке и при ведении других работ. Каждая волна листа оснащена ребром жесткости, толщина которого колеблется в пределах от 0,4 до 1 миллиметров. Благодаря этому, материал легко переносит большие нагрузки при перекрытии больших пролетов.

Н60, как правило, используется в качестве основания под мягкие виды кровель. Отличительной чертой этого вида является его ширина, которая составляет 1250 миллиметров. Защитный слой создается из цинка и лакокрасочного продукта. Популярность этого вида обусловлена низкой ценной и хорошими показателями прочности.

Смешанный профлист маркой НС35 выделяется своей устойчивостью к нагрузкам. Толщина защитного слоя цинка может достигать 0,8 миллиметров. Помимо всего прочего, на листе вы найдете ребра жесткости, которые только дополняют данный продукт. Если вы планируете укладывать такие листы в качестве покрытия, то знайте, что можно создать обрешетку с шагом элементов в 120-150 сантиметров. С обеих сторон листа присутствует полимерная защита, которая может быть разного цвета.

Самым жестким и устойчивым видом профилированного листа является маркировка Н114. Здесь присутствует очень высокие волны на которых располагаются по несколько ребер жесткости. Длина варьируется от 2 до 12 метров и, как правило, корректируется заказчиками. Защитные слои обволакивают листы с обеих сторон, они выполняются из полимеров или краски.

Как выбрать материал на крышу?

Изучив все вышеописанные разновидности, вы наверняка понимаете, какая разновидность прочнее, а какая слабее, но такое большое количество материалов, может попросту сбить с толку. Чтобы определиться с кровельным материалом нужно рассматривать много нюансов и об них мы сейчас поговорим.

В интернете вы можете найти информацию об каждом регионе вашей страны. Там вы найдете данные, которые требуется подставить в определенную формулу. Таким образом вы найдете оптимальные значения нагрузки вашей крыши. Одной из самых важных формул при расчете нагрузок является нахождение нагрузки от снега.

Вторым по важности критерием является снеговая нагрузка. Для ее определения существует специальная так называемая «роза ветров», составляемая из данных по воздушным массам за определенный период. Данный график может показать откуда и с каким давлением направляются преобладающее ветра. Благодаря розе ветров вы определите положение здания на вашем участке, кровельный уклон и высоту чердачного помещения.

Современные производители все чаще задумываются об простоте монтажа их продукции. При покупке профнастила в качественных строительных магазинах, к товару, как правило, прилагается инструкция, в которой, будут четко указана масса кровельного материала и допустимая на него нагрузка.

Что касается моего мнения, то в качестве кровельного покрытия лучше всего использовать несущий профлист. Он обладает хорошей жесткостью и толщиной металла, следовательно, может выдерживать большие нагрузки. Помимо этого, лист такого продукта практически всегда имеет полимерную или лакокрасочную защиту, повышающую продолжительность эксплуатации кровли.

Читайте также:  Необходимо применять полупроницаемую трехслойную гидроизоляционную пленку

Листовой профиль с продольными ребрами жесткости

Владельцы патента RU 2609123:

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к производству судостроительной стали. Листовой профиль имеет продольные ребра жесткости, расположенные по меньшей мере на одной поверхности листа. Увеличение жесткости листового профиля и улучшение его потребительских свойств обеспечивается за счет того, что ребра жесткости выполнены с поперечным сечением в форме равнобедренной трапеции с углом при большем основании α=45…60°, высотой t=15…18% от толщины листа и шириной меньшего основания b=120…140 мм и расположены с частотой 1 или 2 ребра на 1 м ширины листа. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к производству листовых профилей для судостроения.

Листовые профили изготавливаются на толстолистовых станах путем прокатки за несколько проходов.

Известен листовой профиль с чечевичным рифлением. Конструкция такого профиля описана в ГОСТ 8568-77 «Листы стальные с ромбическим и чечевичным рифлением».

Недостатками известного профиля являются его низкие продольная и поперечная жесткости.

Известен листовой профиль с ромбическим рифлением. Конструкция такого профиля описана в ГОСТ 8568-77 «Листы стальные с ромбическим и чечевичным рифлением».

Недостатками известного профиля являются его низкие продольная и поперечная жесткости.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является листовой профиль с продольными ребрами жесткости относительно большой высоты (см. авт. св. СССР №101196, заявл. 09.10.1954).

Недостатком известного профиля является низкая поперечная жесткость, связанная с тем, что высота ребра жесткости существенно превышает толщину листа, что вызывает повышенные напряжения от изгибающих моментов при поперечных нагрузках из-за низкого момента сопротивления листового профиля.

Технической задачей настоящего изобретения является увеличение поперечной жесткости листового профиля с продольными ребрами жесткости.

Поставленная задача решается тем, что в листовом профиле с продольными ребрами жесткости, расположенными как минимум на одной поверхности листа, согласно изобретению ребра жесткости выполнены с поперечным сечением в форме равнобедренной трапеции с углом при большем основании α=45…60°, высотой t=15…18% от толщины листа и шириной меньшего основания b=120…140 мм, расположенных с частотой 1 или 2 ребра на 1 м ширины листа.

Известно использование продольных ребер для повышения продольной жесткости листового профиля (см. авт. св. СССР №101196, заявл. 09.10.1954).

Однако наравне с известным техническим свойством заявляемый отличительный признак, характеризующийся заявляемыми параметрами формы и частотой расположения ребер жесткости на листе, создает новый технический результат, заключающийся в снижении напряжений от изгибающих моментов при воздействии поперечных сил на листовой профиль. Это достигается за счет существенного увеличения момента сопротивления, что приводит к увеличению поперечной жесткости листового профиля.

Кроме этого наличие продольных ребер жесткости листового профиля улучшает его потребительские свойства. Упрощается сварка профиля с различными конструкционными элементами, например, швеллерами, уголками и др.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что заявляемый листовой профиль с продольными ребрами жесткости не следует явным образом из известного уровня техники и, следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана форма поперечного сечения листового профиля с продольными ребрами жесткости.

Листовой профиль 1 содержит продольные ребра жесткости 2, расположенные на одной или двух поверхностях листа. Ребра жесткости выполнены с поперечным сечением в форме равнобедренной трапеции с углом при большем основании α=45…60°, высотой t=15…18% от толщины листа и шириной меньшего основания b=120…140 мм, расположенных с частотой 1 или 2 ребра на 1 м ширины листа.

Если угол α при большем основании трапеции меньше 45°, то при этом увеличивается площадь поперечного сечения ребра жесткости, увеличивается расход металла, а также возрастает вес конструкции.

Если угол α при большем основании трапеции больше 60°, то значительно усложняется процесс прокатки такого профиля и увеличивается вероятность образования трещин на ребре жесткости.

Если высота t продольного ребра меньше 15% от толщины листа h, то продольная жесткость листового профиля уменьшается.

Если высота t продольного ребра больше 18% от толщины листа h, то, с одной стороны, уменьшается поперечная жесткость листового профиля, а с другой – увеличивается расход металла и возрастает вес конструкции.

Если ширина b меньшего основания трапеции меньше 120 мм, то трудно обеспечить сварку швеллеров или уголков с продольными ребрами жесткости листового профиля.

Если ширина b меньшего основания трапеции больше 140 мм, то существенно увеличивается расход металла и возрастает вес конструкции.

Если частота расположения продольных ребер меньше чем 1 на 1 м ширины В листа, то не происходит существенного увеличения продольной жесткости листового профиля.

Если частота расположения продольных ребер больше чем 2 на 1 м ширины В листа, то существенно увеличивается расход металла и возрастает вес конструкции.

Опытную проверку предлагаемого технического решения проводили для листовых профилей с продольными ребрами жесткости из стали A32 с толщиной листа h=10 мм и шириной В=4000 мм на толстолистовом прокатном стане. При этом использовали валки с калибрами. Результаты проверки представлены в таблице.

Таким образом, опытная проверка подтвердила правильность заявляемого технического решения для выполнения поставленной задачи.

Листовой профиль с продольными ребрами жесткости, расположенными по меньшей мере на одной поверхности листа, отличающийся тем, что ребра жесткости имеют поперечное сечение в форме равнобедренной трапеции с углом при большем основании α=45…60°, высотой t=15…18% от толщины листа и шириной меньшего основания b=120…140 мм, при этом расположены с частотой 1 или 2 ребра на 1 м ширины листа.

Какой бывает толщина фанеры?

Фанера – это древесная плита, которая изготавливается методом многослойного склеивания древесного шпона. Толщина фанеры зависит от количества слоев специально подготовленного шпона. Обязательным условием является то, что количество слоев должно быть нечетным (3 и больше) независимо от толщины фанеры. Слои выкладываются перпендикулярно для большей жесткости листа.

Толщина фанерного листа зависит от количества слоев шпана, их укладывают нечетное количество,3 и более.

Фанера нашла применение во многих отраслях промышленности:

  1. В электротехнике фанеру применяют в качестве электроизоляционного материала. Чем больше толщина фанеры, тем сильнее электроизоляционные свойства.
  2. В авиационной промышленности и в автомобилестроении.
  3. В кораблестроении.
  4. В машиностроении и в мебельной промышленности.

Изготовление этого материала можно разделить на несколько этапов:

Таблица 1. Размеры фанерного листа.

  1. Бревно очищают от коры и подвергают термообработке паром под высоким давлением.
  2. Бревно закрепляют на специальном станке и подвергают вращению.
  3. С закрепленного бревна снимается слой шпона толщиной 3,5-4мм. Получаемая ширина слоя равняется ширине заготовки бревна.
  4. Шпон размечают, раскраивают на заготовки.
  5. Заготовки сушат и сортируют.
  6. Слои шпона укладывают таким образом, чтобы направление волокон в соседних слоях отличалось на 90 0 .
  7. Четные листы с 2-х сторон промазывается специальным клеем.
  8. Пачки шпона прессуют под действием высоких температур.
  9. Далее фанеру обрезают по размерам, шлифуют или ламинируют при необходимости.
  10. Упаковка.

Маркировка, обозначение

Заводское изготовление фанеры производится по ГОСТ 3916.1-96.

Как правило, наружные слои фанерного листа изготавливаются из массива березы, бука, клена, липы, ольхи, тополя, березы. Для внутренних слоев шпона применяют: сосну, лиственницу, ель, пихту и сибирский кедр. Количество слоев, их сочетание и расположение регламентируются ГОСТ 30427. Если фанера произведена из разных пород древа, то ее классифицируют как комбинированную.

Таблица 2. Толщина и количество слоев фанеры.

Материал изготавливается 5 сортов (Е, I, II, III, IV) и различных марок. ФСБ – это влагостойкая фанера, предназначенная для активного использования в условиях повышенной влажности, а ФК – обычная водостойкая фанера исключительно для внутреннего применения. У фанеры ФБА слои проклеиваются альбуминоказеиновым составом. ФСФ – это фанера, которая изготавливается с использованием фенолформальдегидного клея. Преимуществом этой фанеры является высокая механическая прочность, предельная водостойкость и износоустойчивость. Фанера БС и БВ пропитывается бакелитовым составом и обладает сверхвысокой механической прочностью. Она устойчива к воздействию агрессивных сред.

Номинальную толщину и размеры фанеры можно узнать из таблиц 1,2.

Листы фанеры раскраиваются под углом 90 0 . Отклонение от перпендикулярности не должно превышать 2 мм на 1 пог. м кромки. В условном обозначении листа обязательно указывается:

  1. Наименование продукта.
  2. Марка.
  3. Порода древесины, которая использовалась для формирования наружных слоев изделия.
  4. Эмиссия продукта.
  5. Габаритные размеры.
  6. Вид механической обработки наружной поверхности.
  7. ГОСТ.

Толщина слойность фанеры из разных пород дерева, общего назначения.

Пример правильного обозначения листа фанеры с внешними слоями из шпона бука, марки ФСБ, наружные слои I/III, эмиссии Е2, шлифованной только с одной стороны, длиной 3600 мм, шириной 1800 мм, толщиной 6,5 мм: фанера, бук ФСБ, I/III, Е2, Ш1, 3600х1800х6,5 ГОСТ 3916.1-96. Как правило, толщина шпона составляет 3,5-4 мм.

Складской учет фанеры можно вести в м 2 и м 3 . Правильная маркировка каждого листа производится краской, которая наносится строго на оборотную сторону с обязательным указанием сорта и марки. Маркировка должна содержать следующие данные:

  1. Страну-изготовителя.
  2. Завод, где изготовили изделие.
  3. Товарный знак и знак соответствия.
  4. Условное обозначение изделия.
  5. Количество штук в упаковке.
  6. Транспортную маркировку.

Упаковка производится в пакеты по 1,5 т с учетом размеров, сортов и характеристик изделия.

Приемка, контроль качества

Каждую партию деревянной фанеры принимают по следующим критериям:

Фанера бывает 1-4 сортов.

  • каждая партия должна быть оформлена только одним документом с включением всех необходимых данных;
  • листы изделия общего назначения проверяют выборочно с контролем прочности, размеров и количества слоев;
  • концентрация формальдегида в фанере должна быть в пределах санитарных и экологических норм;
  • фанера общего назначения не должна содержать расслоения шпона и пузырей;
  • влажность должна соответствовать ГОСТ 9621;
  • шероховатость наружной поверхности должна соответствовать требованиям ГОСТ 15612;
  • коэффициент звукопоглощения должен соответствовать ГОСТ 16297, заводская твердость не должна отклонятся от ГОСТ 9627.1, теплопроводность ГОСТ 7076.

Перевозка изделия должна производиться в закрытом транспорте. Транспортировка выполняется с учетом всех правил транспортировки применимо к каждому виду транспорта в отдельности. Хранение осуществляется на поддонах только в горизонтальном положении в закрытых складах при температуре от -40 0 С до +50 0 С и влажности не более 85%. Гарантийный срок эксплуатации находится в пределах 3-6 лет.

При подведении итогов хотелось бы отметить, что при высоких требованиях к стойкости данного материала рекомендуется использовать ламинированную фанеру повышенной прочности.

Ссылка на основную публикацию