Как крепится профлист на крыше: Как правильно крепить профнастил на крышу саморезами

Для начала разделим типы металлической кровли на две основные категории: открытый крепеж и скрытый крепеж .Открытые панели креплений прикрепляют к дому или зданию, вставляя винт прямо через поверхность металлической кровли в деревянную или металлическую обшивку внизу. Скрытый крепеж — это способ монтажа фальцевой металлической кровли. В фальцевой кровле со скрытым креплением металл крепится к зданию с помощью зажима, который находится под металлом. В этом виде металлической кровли шурупов не видно.

Двумя наиболее распространенными типами открытой металлической кровли и, вероятно, наиболее продаваемой металлической кровлей в США являются гофрированная металлическая кровля калибра 29 для использования в сельском хозяйстве / жилом секторе, а также панель R или панель PBR, как ее называют для коммерческих целей. кровельные работы, особенно на сборных стальных зданиях.

Гофрированную металлическую крышу 29-го калибра часто называют металлической сараем или металлическим сараем с столбами. Это очень распространенный тип металлического винта, который легко установить и его легко купить на большинстве лесных складов. Он может простираться на 2’6 дюйма над открытой деревянной обшивкой, что делает его отличной металлической кровлей для зданий с каркасом столбов. И хотя мы не рекомендуем этот тип металлической кровли для домов, он обычно устанавливается в жилых домах.

R-Panel — это открытая панель с крепежом, наиболее часто используемая в коммерческих и промышленных кровлях. R-панель изготовлена ​​из металла калибра 26 и может охватывать открытые прогоны на 5 футов в центре, как в стальных зданиях. И именно здесь мы чаще всего видим R-панель, используемую на доинженерных стальных зданиях.

Открытые скрепляемые металлические кровельные панели очень распространены, потому что их относительно дешево купить и легко установить кровельные подрядчики. Однако от того, что вы сэкономите в цене, вы можете отказаться в качестве, так как скрытые скрепленные панели или металлическая кровля со стоячим фальцем при правильной установке прослужат намного дольше, чем металлическая кровля с открытыми креплениями.

Следующие два типа металлических крыш, которые мы обсудим, — это металлическая кровля со скрытым креплением или со стоячим фальцем. Обе панели считаются защелкивающимися замками из-за того, как металлические части соединяются вместе.

Плавник для гвоздей 26 калибра — это металлическая кровля с защелкивающимся замком, которая является хорошей модернизацией гофрированного металлического винта. Для этой панели необходим настил из массива дерева, и она отлично подходит для кровли жилых домов. Эта панель считается стоячим швом, но в ней не используется зажим, а на стороне металла используется предварительно пробитый гвоздь.Предварительно пробитые прорези — это место, где панель крепится к деревянному настилу.

Замок с защелкой 1-3 / 4 ”также представляет собой стоячий фальц, но эта панель обычно устанавливается как на жилых, так и на коммерческих кровлях. Замок с защелкой 1–3 / 4 дюйма использует систему зажимов в качестве метода крепления, и этот металлический кровельный профиль прошел все испытания и был проведен расчет подъемной силы, что позволяет архитекторам легко определять проекты. Неподвижный шов с защелкивающимся замком — хороший выбор для металлических кровельных панелей, но ни одна из них не может быть установлена ​​над открытыми прогонами, и для работы металлической кровли с защелкивающимся замком требуется как минимум шаг 3 на 12.Металлическая кровельная панель с механическим швом может использоваться для кровли с низким уклоном и перекрытия открытых прогонов.

Наконец, давайте рассмотрим несколько типов металлических кровельных панелей с механическим швом.

Металлическая кровельная панель с механическим швом — это тип металлической кровли, которую необходимо загибать или складывать вместе после укладки металлической кровли. Каждая панель обжимается, образуя водонепроницаемый шов между металлическими кровельными листами.Основным преимуществом этого типа металлической кровли является его способность использоваться в приложениях с низким уклоном, таких как стальные здания, или на других типах конструкций, где уклон крыши составляет менее 3/12. Обычные металлические кровельные профили с механическим швом включают механические панели 2 дюйма, 138T, 238T и трапециевидные панели. Эти металлические кровельные панели чаще всего встречаются на стальных зданиях коммерческих или промышленных предприятий.

Как вы, возможно, уже знаете, существует множество различных типов металлических крыш, каждая из которых имеет свое применение и применение. Это действительно то, где преформы металлической кровли, когда правильный тип металлической крыши используется в правильном кровельном применении.

Строительные ограждающие конструкции — SteelConstruction.info

Системы металлической облицовки обеспечивают эффективное, привлекательное и надежное решение для ограждающих конструкций одноэтажных зданий. За прошедшие годы эти системы эволюционировали от одинарной металлической облицовки, которая часто используется в сельскохозяйственных зданиях, до высокоразвитых систем, используемых в промышленности, торговле и досуге.Однако, как и в случае со всеми элементами 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 рассказывается о системах с металлическими оболочками, а также о том, как они проектируются, определяются и закупаются.

[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 комбинации механических и электрических услуг для обогрева и / или охлаждения здания и хорошо спроектированной оболочки здания для регулирования притока и потерь тепла. Конструкция 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 крупных складских помещений, которые могут содержать товары на миллионы фунтов стерлингов.

Помимо формирования оболочки здания, крыша и облицовка стен также могут 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.

[вверх] Облицовка здания

Планировка типового одноэтажного дома

Показаны основные элементы современного металлического здания промышленного типа.

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
  • Предотвращение распространения огня
  • Обеспечение герметичного конверта
  • Обеспечение вентиляции здания (вентилируемые или невентилируемые крыши и стены).

Облицовка обычно также включает вспомогательные компоненты, такие как окна, потолочные светильники, 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 перил 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 если их недостаточно для требуемого пролета, необходимо будет установить промежуточные опоры в виде второстепенных балок или горячекатаных прогонов.
• Удерживайте основные стальные элементы. Структурные палубы и вкладыш лотки, если правильно закреплено, должно быть в состоянии обеспечить достаточную боковую выдержку к внешнему фланцу опорного стропила или столбца. Там, где внешний фланец находится в состоянии сжатия, оболочки должно быть достаточно для обеспечения полного удержания, 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

[вверху] Профнастил однослойный трапециевидный

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 поручнями). Как следует из названия, эти системы состоят из составных частей на месте.

Сборные системы облицовки

[вверх] 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 облицовки 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 против 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

[вверху] Изоляция

Основная функция изоляционного слоя заключается в создании барьера для потока тепла между внутренней частью здания и внешней средой. Толщина изоляционного слоя в кровельных и стеновых конструкциях 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 становятся 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 несущие стальные конструкции и ручном обращении на месте.

[вверху] Система распорок

Система проставок балки и кронштейна

Основная функция системы распорок — поддерживать защитный слой на необходимом расстоянии от защитного полотна.Поэтому компоненты системы должны обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы безопасно передавать требуемую нагрузку на 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 и другие типы дистанционных систем, например, Z-образные распорки на теплоизоляционных пластиковых блоках.

[вверх] Информационный листок

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 лист 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 погодные листы доступны в заводской отделке или в различных окрашенных поверхностях. Подробные требования к погодостойким листам для крыш и облицовки стен приведены в BS EN 14782 ^[1] .

[вверх] 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 самонарезающими, 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 выбирают между углеродистой сталью с 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 креплений, например секретные фиксирующие крепежи, доступны в Техническом документе MCRMA № 12 ^[2] .

[наверх] 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 проходят между прогонами холодной штамповки или боковыми перилами, которые, в свою очередь, проходят между основными элементами рамы. Однако там, где дополнительные стальные конструкции не нужны для удержания, довольно часто композитные стеновые облицовочные панели перекрывают непосредственно между основным 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 креплений, 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 сцепляется с ним без использования клея. Это свойство делает его идеально подходящим для непрерывного производственного процесса, используемого более крупными производителями панелей с пенопластом. 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

Фальцевая кровельная обшивка

«стоячий шов» или «секретная фиксация» используется специально разработанный профиль для погодозащитного полотна, который включает защелкивающееся соединение между соседними листами. Это устраняет необходимость в открытых крепежных деталях и улучшает атмосферостойкость системы облицовки. Следовательно, системы стоячих фальцев могут использоваться на очень низких уклонах кровли (до 1 ° по сравнению с 4 ° для систем с открытыми крепежными элементами). Системы изолированных панелей также доступны со стоячим швом в защитной пленке. Профнастил для стоячих швов может быть изготовлен из стали или алюминия. Показана типичная система стоячих швов. Недостаток этой системы заключается в том, что прогонам обеспечивается значительно меньшее ограничение, чем при использовании традиционной фиксированной системы.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 41 ^[4] ECCS TC7.

[вверх] 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 вставляется 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 футеровки 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.

Тем не менее, 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 создать проблемы при попытке обеспечить ограничение внутреннего фланца колонн, например в зоне захвата портальной рамы, поскольку традиционные коленные распорки не могут быть легко прикреплены к профилю лотка для вкладыша.

Подносы структурной футеровки также могут быть снабжены перфорацией, если требуются улучшенные акустические характеристики.

[наверх] Конструкционный настил и мембранные кровельные системы

Несущий настил и система мембранной облицовки

Структурный настил и мембранные системы представляют собой длиннопролетную альтернативу наращиваемой облицовке 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, позволяющего 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. Палуба поддерживает слой жесткой изоляции, поверх которого размещается водонепроницаемая мембрана, как показано. 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 пластмассовой конструкцией из-за необходимости удерживать внутренний фланец стропила в зоне 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 оболочку 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 сроками 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 вентиляционной системе 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 нарушена, 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 по ряду этих факторов установлены законодательством. Другие факторы, такие как внешний вид и естественное 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, разработчик облицовки 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.

Как правило, крыши подвержены большему риску утечки дождевой воды, чем стены, и этот риск увеличивается по мере уменьшения 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 уклоном. Поэтому разработчики должны уделять особое внимание минимальному шагу, рекомендованному производителями, вместе с опубликованным руководством по детализации и установке.

Металлические кровельные листы трапециевидной формы со сквозными фиксирующими элементами обычно подходят для уклонов 4 ° (7%) и более.Этот предел в 4 ° имеет решающее значение для характеристик облицовки и должен учитывать прогиб в опорных стальных конструкциях и локализованные деформации облицовки, которые могут привести к скоплению воды. Если основные стальные конструкции предварительно забиваются, чтобы компенсировать прогибы из-за постоянных воздействий, следует проявлять особую осторожность, чтобы не допустить, чтобы излишек забивной конструкции 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 секретного крепления 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 — отложения грязи по мере испарения воды, препятствуя проникновению дневного света в здание.

Боковые и торцевые перехлесты профнастила являются слабыми местами в ограждающей конструкции здания, где ветер и дождь потенциально могут проникать через облицовку.Следовательно, конструкция и конструкция перегородок имеют решающее значение для водонепроницаемости системы облицовки. Концевые перехлесты обычно состоят из двух непрерывных полос бутилового герметика, которые сжимаются для образования водонепроницаемого уплотнения за счет зажимного действия крепежных элементов. Шаг крепежа, необходимый для достижения 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 внешней стороне крепежа, чтобы обеспечить атмосферостойкое уплотнение.Боковые нахлёстки должны быть сшиты с шагом 500 мм или ближе, используя стальные застежки. Дополнительная информация о деталях бокового и торцевого нахлеста приведена в Техническом документе MCRMA № 6 ^[5] и Техническом документе № 16 ^[6] . См. Также ECCS TC7 ^[4] .

[наверх] Внешний вид здания

Выбор покрытия 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 фасада, можно использовать изолированные стеновые панели с плоскими облицовочными листами, однако следует отметить, что любой дефект на поверхности будет легко заметен.

Сталь, из которой изготовлены 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, принимая во внимание 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. Таким образом, специалисты по облицовке 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 крепежные элементы считаются вредными для внешнего вида здания, архитектор может рассмотреть возможность использования изолированных панелей с секретной фиксацией или систем стоячих швов, в которых все крепления скрыты от глаз. Дополнительную информацию о крепежных изделиях можно получить в Техническом документе MCRMA № 12 ^[2] .

[вверху] Тепловые характеристики

[вверх] 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.

[вверх] Мосты холода

Тепловые мосты — это области 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 оболочку здания. Типичным примером теплового моста может служить металлическая прокладка в сборной системе облицовки. Как правило, 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. Одной мерой 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 определяют максимальные значения U. Часто это средневзвешенные значения (или аналогичные «общие» показатели) 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, показывающее относительную температуру различных частей фасада здания, т.е.е. где коэффициент теплопередачи наибольший / наименьший.

Типичные предельные значения U на основе утвержденного документа 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 вызывает увеличенная глубина и вес облицовки, а также ее способность адекватно удерживать прогоны или боковые поручни. Вполне вероятно, что эта тенденция сохранится, однако убывающая отдача, получаемая от дальнейшего снижения значений U, означает, что в будущем, скорее всего, больше внимания будет уделяться воздухонепроницаемости и производительности механических услуг, а не увеличению толщины изоляции.

[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 с точки зрения его воздухопроницаемости, 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 уровень 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] Конденсация межклеточного слоя

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 элементов 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 облицовки крыши и стен.Как показано на рисунке, необходимо учитывать несколько категорий акустических характеристик.

Категории акустических характеристик

[вверху] Ударный шум

Шум, создаваемый воздействием дождя или града на 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.

[вверх] Реверберация

В некоторых случаях, 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, в том числе от элементов 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.Там, где оболочка состоит из изолированных сэндвич-панелей, нередко устанавливают перфорированную подкладку 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 снижения шума (SRI) облицовки. SRI — это мера уменьшения звуковой энергии (в децибелах), когда звук проходит через конструкцию на заданной частоте.Акустические характеристики конкретной системы облицовки будут зависеть от теплоизоляционного материала, погодостойких листов и профилей листов футеровки, а также от метода сборки. Из них изоляция является доминирующим фактором.

[наверх] Шум, связанный с оборудованием для обслуживания зданий

Следует также уделить внимание снижению шума, исходящего от обслуживающего оборудования и механизмов. К ним относятся обеспечение звукоизоляции для оборудования, подверженного шуму, и / или включение опор 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 вызывает большую озабоченность. 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 из пенопласта 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 41 ^[4] ECCS TC7.

[вверху] Огнестойкость

Требования к пожарным характеристикам в корне отличаются от требований, касающихся тепловых характеристик, долговечности, водонепроницаемости и акустики, 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 соответствуют требованиям LPS 1181 ^[11] Совета по предотвращению потерь или одобрений FM 4880 ^[12] /4471 ^[13] испытаний и сертификации. 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 так, 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 поставит под угрозу стабильность колонны из-за снятия ограничителя при нормальных условиях, щелевые отверстия снабжены шайбами, изготовленными из материала, который плавится при высоких температурах и позволяет боковому рельсу двигаться 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 ECCS TC7 41 ^[4] . Стоит отметить, что цвет покрытия существенно влияет на его расчетный ресурс. 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 предотвратить попадание водяного пара изнутри здания в сборку облицовки (что приведет к образованию межузельной конденсации).

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 ремонт 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 оболочки (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

Металлические облицовочные системы 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 индивидуальные 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 кровлю, является ее собственный вес, включая вес изоляции.Типичные веса теплоизоляционных панелей и сборных систем облицовки приведены в таблице. Для получения информации о конкретных продуктах для облицовки проектировщики должны обращаться к технической литературе, доступной от производителей или поставщиков. Для облицовки 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 учитывать влияние веса системы защиты от дождя.

Примечание
Представленные значения глубины соответствуют U-значению 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
• Асимметричная снеговая нагрузка и нагрузка из-за снежных заносов
• Ветровая нагрузка из-за давления и всасывания.

Следует проявлять осторожность при указании «зеленых» крыш, поскольку они обычно 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 ветровым отсосом часто определяется сопротивлением крепежных деталей, соединяющих облицовочные панели или листы с несущими стальными конструкциями.

Калькулятор ветровой нагрузки

[вверху] Прогиб

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 случаи эксплуатационной нагрузки и обычно не учитывается при определении систем облицовки. Однако необходимо проявлять 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 кровельного покрытия, между прогонами
• Пролет / 180 для прогонов или боковых перил.

[вверх] Использование таблиц допустимой 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

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, как правило, представляют собой элементы из легкой оцинкованной стали холодной штамповки, поставляемые как часть запатентованной системы поддержки облицовки вместе с фитингами, крепежными деталями и другими соответствующими компонентами.

[вверху] Параметры раздела

Распространенные виды прогонов

Purlins и боковые перила доступны в различных формах и большом 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] , следовательно, 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 площадке) и возможность обеспечить полунепрерывность за счет использования рукавов или перекрытий для максимальной эффективности.Наиболее часто используемые макеты показаны ниже. 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 фактически непрерывен через два пролета (см. Ниже).На предпоследней опоре на каждом прогоне предусмотрены втулки для обеспечения полупрерывности и дополнительной прочности в конце пролета. Эта система считается наиболее эффективной для зданий с центром пролета от 5 до 7 метров. При необходимости в конце пролета могут быть предусмотрены более тяжелые секции.

[вверху] Однопролетные отрезки — стыковая система

Однопролетные стыковые системы имеют меньшую пропускную способность, 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, для сельскохозяйственных работ.

• 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 приводит к более быстрому монтажу. Эта система ограничена размерами пролета менее 8 м по причинам транспортировки и установки прогонов.

[вверху] Двухпролетная система с длинными рукавами

В двухпролетных системах с рукавами длины двойных пролетов расположены в шахматном порядке, а рукава 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 муфты, 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

[вверху] 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 .; также доступны 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 установки 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.

Потребность 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 ограничения или поддержки.Очевидно, что существует компромисс между стоимостью более тяжелой секции прогона и временем (и соответствующими затратами), связанным с установкой дополнительных компонентов.

Стержни против провисания обеспечивают сдерживание только в отдельных местах вдоль пролета прогона. Прогоны следует рассматривать как «полностью» закрепленные под действием гравитационной нагрузки 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 ступенями обычно предусматривается расположение секций с вертикальными распорками. 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 производителя). С этим ограничением, накладываемым на диагональные стяжные тросы, количество опор боковых рельсов заранее определяется на основе 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 больших расстояний 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 сдерживать боковую направляющую от поперечного продольного изгиба при кручении в случае провисания и будет обеспечивать частичное сдерживание в случае коробления.

[вверху] Шипы

Прогоны крепятся к стропилам с помощью планок, которые обычно привариваются к стропилам в производственном цехе перед доставкой на площадку. Однако использование планок с болтовым креплением (см. Ниже) становится популярным благодаря 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.

[вверху] Загрузка

Прогоны и перила облицовки должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать все нагрузки, прилагаемые 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 приемлемо рассматривать эти воздействия 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 вообще 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. Дизайнерам необходимо 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 профилированные металлические облицовочные системы гораздо более устойчивы к деформациям, чем хрупкие материалы, такие как кладка. Напротив, окна часто имеют решающее значение, и за дополнительными рекомендациями следует обращаться к производителям остекления.

Чрезмерный прогиб под действием собственного веса прогона или рельса, или под действием строительных нагрузок перед закреплением облицовки может привести к трудностям при установке облицовки.Это должно быть решено путем тщательного рассмотрения вероятной нагрузки конструкции и определения метода установки облицовки, который позволяет избежать перегрузки несвязанных прогонов. Желоба особенно чувствительны к прогибам из-за необходимости избегать обратных обрушений.

[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 избавляется 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 оболочки и любые другие обстоятельства, которые могут опровергнуть предположения производителя, например тяжелые точечные нагрузки.

[вверху] 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 обычной практикой является использование вспомогательных стальных конструкций (прогонов и перил) 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 достаточно закреплены обшивкой
• В плоскости стропил имеется распорка достаточной жесткости, или же кровельное покрытие может действовать как обшивка, испытывающая нагрузку.
• Стропила воспринимают преимущественно кровельные нагрузки.

В идеале компрессионный фланец стропила или колонны должен быть ограничен в поперечном направлении путем непосредственного 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 полый структурный профиль), чтобы ограничить сжатый фланец в поперечном направлении, 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 обеспечению 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, могут использоваться для ограничения скручивания стропильных ног или колонн при условии, что они соединены с подходящей жесткой прогонной балкой или обшивкой. 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).

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 прогонами) жесткость прогона может стать недостаточной для обеспечения адекватного сдерживания скручивания и, следовательно, должна быть проверена.

[вверх] Ограничение прогонов и перил облицовки

Стальные прогоны и ограждения из холоднокатанной стали чрезвычайно эффективны при переносе нагрузок за счет изгиба, но они подвержены разрушению из-за поперечного 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 создании 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) с помощью облицовочного листа или изолированной панели, как показано.Сборная облицовка и изолированные панели, как правило, способны обеспечить достаточное поперечное ограничение для случая гравитационной нагрузки. В общем, перфорированные облицовки не считаются ограничивающими, и поэтому поддерживающие прогоны должны проектироваться как несвязанные элементы.

В случае ветрового подъема (или отрицательного давления на стену) облицовка не может обеспечивать боковую фиксацию непосредственно на компрессионном фланце. В этом случае прогон обрешетки (или обшивка) ограничивается комбинацией бокового ограничения натяжного фланца и ограничения скручивания, как показано.Способность облицовки 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 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 крышами. 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 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 в случае использования 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 так далеко (обычно от 6 до 8 м) из-за постоянного ограничения, обеспечиваемого облицовкой. Точно так же, 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 изгиба и прогибов. Этот процесс необходимо повторить для случаев гравитационной и ветровой нагрузки. Если поперечное изгибание при кручении является критическим критерием конструкции, сопротивление элемента может быть увеличено 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 увеличивает 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 высококачественного архитектурного 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 создания привлекательного в архитектурном плане промышленных зданий — это использование различных цветов для фасада. Разнообразные цвета, включая пастельные оттенки и металлическую отделку, доступны у 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] Закупка

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 построенного здания. Эта ситуация работает хорошо, потому что в секторе стального строительства достаточно компаний, обладающих соответствующей компетенцией и финансовой мощью, из которых клиенты могут выбрать свою команду.

Выбор команды 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 клиентом 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 стальных конструкций с указанием типа и размера контрактов, для выполнения которых они обладают навыками и финансовой стабильностью.

[вверх] Монтаж ограждающей конструкции

Функциональные характеристики ограждающих конструкций 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 когда речь идет о соединениях 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 перил также доступно в Руководстве GD 24 Ассоциации производителей металлических покрытий и кровли.

[наверх] Каталожные номера

1. ↑ BS EN 14782: 2006 Самонесущий металлический лист для кровли, внешней облицовки и внутренней обшивки. Технические характеристики и требования к продукту. BSI
2. ↑ ^{2.0 2.1} Технический документ MCRMA № 12: Крепеж для металлической кровли и облицовки стен: проектирование, детализация и руководство по установке.Ассоциация производителей металлических покрытий и кровли, 2000 г.
3. ↑ Технический документ MCRMA № 3: Руководство по проектированию секретной фиксации кровли. Ассоциация производителей металлических покрытий и кровель, 1999 г.
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2 4,3} Публикация ECCS 41 Европейские рекомендации по стальным конструкциям: Надлежащая практика стальной облицовки и кровли. Европейская конвенция по стальным конструкциям — Рекомендации по стальным конструкциям Технический комитет TC7.1983 г.
5. ↑ ^{5,0 5,1} Технический документ MCRMA № 6: Руководство по проектированию металлических профильных кровель. Ассоциация производителей металлических покрытий и кровли, 2004 г.
6. ↑ 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. ↑ ^{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
8. ↑ BS 5250: 2011 + A1: 2016 Практические правила контроля конденсации в зданиях. BSI
9. ↑ Технический документ MCRMA № 8: Руководство по акустическому проектированию металлической кровли и облицовки стен. Ассоциация производителей металлических покрытий и кровли, 1994 г.
10. ↑ Утвержденный документ B (Пожарная безопасность, Том 2 — Здания, кроме жилых), издание 2019 г. Министерство жилищного строительства, общин и местного самоуправления
11. ↑ 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.
12. ↑ Сертификаты FM Стандарт 4880, класс 1 огнестойкости для изолированных стен или стеновых и крышных / потолочных панелей, материалов или покрытий для внутренней отделки и систем наружных стен, заводские взаимные одобрения, 2010 г.
13. ↑ Стандарт одобрения FM 4471, Панельная кровля класса 1, заводские взаимные одобрения, 2010 г.
14. ↑ ^{14,0 14,1} BS EN 1991: 2002: Еврокод 1. Воздействие на конструкции. BSI
15. ↑ BS EN 1990: 2002 + A1: 2005 Еврокод.Основа конструктивного проектирования. BSI
16. ↑ BS EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 Еврокод 1. Воздействие на конструкции. Общие действия. Действия ветра. BSI
17. ↑ ^{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. ↑ ^{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

Colorcoat®:

[вверху] См. Также

[вверх] Внешние ссылки

Металлические крыши — не проблема для солнечных установок

Для установщиков солнечных батарей, наиболее знакомых с черепичными или черепичными крышами, столкновение с металлической крышей может быть сложной задачей. Помимо множества различных типов металла, существуют также различные системы металлических кровель. Если конструкция имеет фальцевую крышу, установка солнечных батарей несколько проще.Крепления панелей прижимаются к шву без провалов. Однако трапециевидные и гофрированные металлические крыши часто требуют непосредственного крепления к кровельной конструкции. Гидроизоляцию нельзя сдвинуть снизу, поэтому гидроизоляция особенно важна.

«Профиль гофрированной крыши недостаточно прочен, чтобы выдержать монтажную систему, поэтому крепления крыши должны проникать в материал крыши и прикрепляться к конструктивному элементу», — сказал Коди Норман, старший инженер по приложениям SnapNrack Solar Mounting Solutions.

можно использовать на синусоидальных гофрированных и трапециевидных металлических крышах.

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, существует несколько разновидностей металлических крыш. Например, гребни и канавки синусоидальной гофрированной кровли расположены ближе друг к другу, образуя единый волнообразный узор. Трапециевидная кровля имеет более плоское пространство между пиками. Тип металлической крыши повлияет на тип солнечной системы крепления, необходимой для успешной установки.

Каждый производитель креплений имеет различную конструкцию и способ крепления к синусоидальной гофрированной крыше.

крепится к крыше на пике гофры. Застежка находится наверху гребня, вне водного канала. Тем не менее SnapNrack предлагает установщикам использовать совместимый клей-герметик, чтобы обеспечить водонепроницаемое соединение.

S-5! И CorruSlide EcoFasten также охватывают один гребень, но CorruBracket крепится в долинах, а CorruSlide крепится больше к основанию выступа, а не совсем в долине.(Это всего лишь несколько примеров. Многие компании имеют несколько кронштейнов или зажимов с различными методами установки.)

Гофрированная система PowerMount для подключения солнечных батарей

Еще одним отличием является гофрированное крепление PowerMount компании Solar Connections, которое крепится на вершине двух пиков. Две ножки крепления расположены на двух отдельных выступах. Это соединение с двумя пиками может быть трудным, потому что не существует универсальной высоты синусоидального гофра.

«Мы видим много разной высоты между« ребрами »этих гофрированных панелей, но мы сделали наш продукт таким образом, чтобы его можно было использовать как универсальный вариант, учитывая расстояние между этими ребрами», — сказал Чад Рейли, исполнительный директор Solar Connections International.

EPDM предварительно собраны под каждой ножкой гофрированного крепления PowerMount, а крепежные детали с шайбами ​​из EPDM обеспечивают второе водонепроницаемое уплотнение при установке через металлическую крышу.

Точно так же гофрированное металлическое крепление SunModo EZ поддерживает себя на двух выступах с проникновением на вершинах каждого.

Metal Roof Base SnapNrack для трапециевидных металлических крыш

Для трапециевидных металлических крыш SnapNrack предлагает специальное решение — Metal Roof Base.Крепится к кровельной конструкции на ровной поверхности между пиками. Он расположен в плоской части кровельной панели, поэтому шайба из EPDM легко создает атмосферостойкое уплотнение, не требуя дополнительного герметика.

Другие компании, такие как SunModo и S-5 !, предлагают решения, которые крепятся к специальному трапециевидному выступу.

После выбора металлической системы крепления пора прыгать на крышу. Но это также не так просто, как работать на многослойной кровле.

«На рынке есть более легкие металлы, которые не столь прочны, поэтому просто проверьте конструкцию крыши, прежде чем подниматься на крышу, чтобы проанализировать и рассмотреть, где вы хотите разместить свои фотоэлектрические модули», — предложил Рейли.Срок службы крыши и любые участки, подверженные коррозии, также должны быть измерены, прежде чем добавлять какой-либо дополнительный вес.

Защита от падения также различается на гофрированных и трапециевидных металлических крышах. При отсутствии стоячих швов для крепления кровельного анкера предохранительные устройства должны крепиться непосредственно.

«Первоочередной задачей при установке на любой скатной металлической крыше является защита от падения, особенно когда эти монтажники работают в основном на черепичных или черепичных крышах», — сказал Норман. «Они должны использовать анкер для защиты от падения, совместимый с типом крыши и не создающий протечек в крыше после снятия анкера.”

При работе с металлической крышей может быть о чем подумать, но немного дополнительного внимания и терпения гарантируют, что ни один тип крыши не помешает использованию солнечной энергии.

Крепежная металлическая кровля | JLC Онлайн

Q: Новая гофрированная металлическая кровля в гараже нашего клиента протекает. Установщик вбил крепежные элементы в ендовы и в 2-х х стропильные балки. С тех пор нам сказали, что гофрированная кровля всегда должна крепиться через выступы гофры.Какой метод правильный?

A: Роб Хэддок, консультант по металлическим крышам и директор Консультативной группы по металлическим крышам, отвечает : Культура крепления через гребень (гребень) или впадину профиля металлической крыши, кажется варьируются в континентальной части США от одного места к другому, от одного подрядчика к другому и даже от одного производителя к другому. Много лет назад (до появления погодозащитных шайб на крепежных изделиях) гофрированная кровля всегда крепилась через гребни с помощью гвоздей с «свинцовой головкой».Это были оцинкованные кровельные гвозди со свинцовой шайбой под головкой. Когда гвоздь был забит, и его головка коснулась кровли, мягкий свинец должен был прилегать к поверхности крыши, чтобы обеспечить герметичность. Но эти крепежи были известны тем, что протекали, поэтому они всегда проходили через высокие точки кровельного профиля.

Сегодня предпочтительным крепежом для гофрированной кровли являются винты с шестигранной головкой с уплотнением и металлической и резиновой шайбой под головкой.При закручивании винтов шайба прижимается к металлической кровле, образуя водонепроницаемое уплотнение. Если винты ввернуты правильно, в этой стране считается приемлемым крепление через впадины или выступы кровли. В пользу обоих предпочтений можно привести веские аргументы. Если все крепежи на вашей крыше были забиты правильно, маловероятно, что они являются источником ваших утечек, независимо от того, были ли они проложены через впадины или гребни.

Независимо от того, какое место крепления предпочитает ваш установщик, при креплении металлической кровли к зданию необходимо учитывать несколько факторов.Убедитесь, что вы выбрали правильную застежку — подходящей длины и из подходящего материала — для вашего конкретного применения. Производители кровли часто рекомендуют определенные крепежи и схемы крепления для своей продукции в зависимости от конструкционного материала крыши. Каждый крепеж необходимо вбивать прямо в металлическую кровлю перпендикулярно плоскости крыши, чтобы обеспечить равномерное уплотнение шайбы вокруг отверстия для крепления. Кроме того, крепежные детали следует приводить в движение с помощью правильно отрегулированного инструмента, чувствительного к крутящему моменту, чтобы избежать перегиба (см. Рисунок).Приложение слишком большого крутящего момента при креплении через выступы может раздавить или исказить профиль кровли, а приложение слишком большого крутящего момента в впадинах может исказить шайбу до такой степени, что она больше не будет создавать эффективного уплотнения.

Вращательная жесткость соединений обрешетки крыши из холодногнутой стали

Основные характеристики

•

Испытания проводятся для измерения жесткости на вращение в соединениях обрешетки и обшивки.

•

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. Они обычно подвергаются нагрузке на крышу на верхнем фланце в направлении вверх или вниз. Точки приложения нагрузки, где расположены соединения обшивки / прогона, часто эксцентричны по отношению к центру 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 продольного изгиба в одномодовом или смешанном режиме (например,грамм. общая, деформационная и местная потеря устойчивости) из-за смещения фланцев сжатия вбок. Соединения между прогонами и обшивкой крыши обеспечивают сдерживающий эффект 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 проектной эффективности. С этой целью ключевым этапом является количественная оценка жесткости ограничения вращения с помощью инженерной модели.В этой статье сначала сообщается о серии испытаний на скручивание (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 случая испытаний. 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 настила и деформацией прогиба 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 быть использована 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)

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи