какую нагрузку выдерживает сэндвич панель

Насколько прочны сэндвич-панели?

Стеновые и кровельные сэндвич-панели обладают разной несущей способностью. Это обусловлено их конструктивными особенностями. Стеновые сэндвич-панели выпускают с плоской облицовкой либо микро профилированием. Кровельные же панели имеют глубокое профилирование с гофрами высотой 30-40 мм, что повышает их несущую способность.

Это и понятно. Если на стены воздействуют только периодические ветровые нагрузки, то кровля находится под постоянным влиянием – собственный вес панели, а также длительные снежные нагрузки зимой. А значит, конструкция для кровли должна быть прочнее. Европейские стандарты оценивают длительность воздействия снеговых нагрузок за сезон в размере 2000 часов, или 2-3 месяцев.

На несущую способность сэндвич-панели влияет также взаимодействие металла с утеплителем, например, минеральной ватой. Стальные облицовки толщиной 0,5-0,7 мм сами по себе практически не обладают несущей способностью на изгиб, но сформированные в цельную панель, и подкреплённые минераловатным сердечником, они хорошо выдерживают поперечные нагрузки.

Как правильно подобрать сэндвич-панели: толщину утеплителя, профилирование листа, размеры конструкции? На что следует обратить внимание при выборе стеновых и кровельных материалов? Ответы на эти вопросы публикуем в нашем отраслевом блоге TeplantMedia. Читайте новый материал «Снег, ветер и мороз, или Как правильно подобрать сэндвич-панели»

Одно из правил качественного монтажа сэндвич-панелей – правильно подобранные крепежные элементы. Выбор крепежа зависит от разновидности каркаса здания, толщины панели и расчетной нагрузки на конструкцию.

АО «Теплант» предлагает три варианта замкового соединения сэндвич-панелей: пазогребневой (Z-lock), потайной (Secret-fix) и теневой (Shadow). В чем особенность теневого замка Shadow?

Источник

Как расчетать нагрузку на кровельные сэндвич панели

Опубликовано 11.12.2015 в Статьи

В большинстве случаев при строительстве зданий из сэндвич панелей проектом задаются толщина стеновых, кровельных сэндвич панелей, тип утеплителя, рассчитываются нагрузки на кровельные сэндвич панели, с учетом несущей способности кровельных сэндвич панелей и задается шаг прогонов.

Но что делать заказчику, когда нужно рассчитать несущую способность кровельных сэндвич панелей и нет возможности заказать проект и ограничен бюджет. В этом случае для расчета нагрузки на кровельные сэндвич панели необходимо прочитать следующие рекомендации и воспользоваться техническими характеристиками кровельных сэндвич панелей.

Но что делать заказчику, когда нужно рассчитать несущую способность кровельных сэндвич панелей и нет возможности заказать проект и ограничен бюджет. В этом случае для расчета нагрузки на кровельные сэндвич панели необходимо прочитать следующие рекомендации и воспользоваться техническими характеристиками кровельных сэндвич панелей.

Итак чтобы рассчитать на нагрузку кровельные сэндвич панели и с каким шагом устанавливать прогоны под кровельные сэндвич панели вам нужно знать следующие параметры:

Пусть толщина кровельной сэндвич панели равна 150 мм., уклон кровельных сэндвич панелей равен 30 град. В таком случае нагрузка на м.кв. кровли Р=1 (м.кв.)*0,4(высоту снежного покрова)*800(плотность снега)*cos30(косинус угла ската кровли)=280 кг. Затем обратимся к данным в таблице 1 получаем что при такой нагрузке на кровельные сэндвич панели шаг прогонов должен быть не более 1,5 метра. Это теоретический расчет, и для обеспечения запаса прочности величину пролета нужно уменьшить минимум на 30%, итого оптимальным шагом между прогонами в данном случае будет величина 0,8-1,0 метра.

Так же необходимо учесть, что минимальный уклон кровельной сэндвич панели должен быть не менее 12 градусов, в противном случае необходимо увеличить запас нагрузки кровельных сэндвич панелей и уменьшить шаг прогонов под кровельные сэндвич панели. И в качестве исключения попадания влаги через гофру необходимо стык кровельных сэндвич панелей дополнительно герметизировать и использовать специальный уплотнитель кровельной сэндвич панели.

Источник

Несущая способность сэндвич-панелей

Здесь представлены таблицы и графики с расчётными данными, достоверность которых подтверждена практикой. Несущая способность трёхслойной системы Kraft SPAN рассчитана с учётом рекомендаций и методик, приведённых в публикациях изданий CIB Report 148 (1995 г.) и ECCS — Fatigue Design of Steel and Composite Structures (№ 66, 1991 г.).

Средний слой трёхслойных сэндвич-панелей ПК и ПС — минераловатный утеплитель, в котором волокна располагаются вертикально. Для целей статического расчёта взяты типичные характеристики материала, которые отслеживаются в процессе производства.

Высокие параметры несущей способности достигаются за счёт того, что внешние слои работают совместно с утеплителем. Ядро трёхслойной системы Kraft SPAN воспринимает нагрузки и распределяет их так, что нагрузка сдвига передаётся на минераловатный утепляющий слой, а усилия сжатия и растяжения — на металлическую обшивку.

Статический расчёт проведён с соблюдением следующих условий:

Для стеновых и кровельных сэндвич-панелей предельные значения рассчитаны для разного шага опор. При многоопорном закреплении нагрузки учтены в комплексе. Расчётные схемы:

Числовые значения, указанные в таблицах, означают минимальную прочность при нагружении до предельного состояния. Виды нагрузок и воздействий:

Принятые коэффициенты перегрузки и надежности по материалам

Постоянные нагрузки (собственный вес)	1,35
Температурные воздействия	1,2
Ползучесть материала сердечника	1,5
Сдвиг материала сердечника	2,0
Раздавливание сердечника	1,25
Смятие (сморщивание) металлической обшивки	2,0

При вычислениях учитывалась масса трёхслойных конструкций Kraft SPAN. Применительно к ПК также принималась во внимание сосредоточенная нагрузка на панель по её центру. В соответствии со СНиП 2.01.07-85* она составляет 100 кгс. Разница температур (ΔТ) внутренней и внешней металлической обшивки принята равной 55 градусов Цельсия.

Таблицы несущей способности стеновых панелей

Таблицы несущей способности стеновых панелей с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м 3

Толщина панели, мм	Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
	пролет, м
	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5
80	400	267	200	160	133	114	100	87	70	52	38	28
100	500	333	250	200	167	143	125	111	88	73	61	52
120	600	400	300	240	200	171	150	131	106	88	74	63
150	750	500	375	300	250	214	188	164	132	109	92	78
200	1000	667	500	400	333	286	250	218	177	146	123	105
250	1250	833	625	500	417	357	313	273	221	182	153	131

Для расчётных целей S (толщина) панели принята равной S минераловатного утеплителя. Опоры имеют ширину 40 мм или более. S обшивки (металла) составляет 0,6 мм. Ограничение прогиба составляет L/100 пролета.

Параметры, принятые для проведения расчётов:

Таблицы несущей способности кровельных панелей с минватой плотностью 110 кг/м 3

Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2

пролет, м1,01,52,02,53,03,54,04,55,05,56,06,58039024817713410686664022100520334240184147120976441251206514193012341871541278759382315084554639730824620317212285604024200116075454942734628924418113295674825014719556995474423713252371751279469

Таблицы несущей способности кровельных панелей из пенополиуретана (ПУР, ПИР) плотностью 42 кг/м 3

Толщина панели, мм	Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
	пролет, м
	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5
60	398	287	192	137	99	78	58	48	32
80	620	440	306	230	160	126	91	74	50	40	29
100	974	675	456	305	217	171	124	102	69	54	38
120	1215	798	539	372	239	198	158	129	88	69	49	30
150	1495	1033	710	486	317	262	208	170	116	90	65	39

Параметры, на основании которых проведены вычисления:

Таблицы ограничения по длине пролётов при многопролётной схеме монтажа ПК в зависимости от ΔТ внешней и внутренней металлических облицовок.

Температура внутри и снаружи кровли значительно различается. При многопролётной схеме это приводит к тому, что в местах, где действует максимальный изгибающий момент, облицовки, нагретые сильнее, деформируются. В летнее время сильнее всего нагревается внешняя сторона. Степень повышения температуры зависит от альбедо — отражательной способности поверхности, которая, в свою очередь, изменяется в зависимости от цвета. В таблице указаны характеристики для каждой из трёх групп цветов.

Принцип разделения: 1 — очень светлые, 2 — светлые, 3 — тёмные.

Группа	Отражательная способность R G, %	Макс. температура внешней поверхности	Примеры цветовой гаммы
				Rautaruukki
1 очень светлые цвета	75–90	+55 °С	1013; 1014; 1018; 7035; 9001; 9002; 9003; 9010; 9016	RR20; RR21; RR143; RR807
2 светлые цвета	40–74	+65 °С	1002; 1024; 2001; 2004; 5012; 5021; 6011; 7004; 7032	RR24; RR34; RR40; RR210
3 темные цвета	8–39	+80 °С	3003; 5005; 6002; 6010; 7016; 8004; 8011; 8014; 9000	RR35; RR41

Показатель Rg обозначает отражательную способность материала. За эталон принята отражательная способность MgO (оксида магния). Она составляет 100%.

Эксплуатация металлических облицовок под прямыми солнечными лучами приводит к возникновению местных потерь устойчивости. Чтобы этого избежать, следует ограничивать длину пролётов. Оптимальные расстояния — такие, при которых напряжения, возникающие в металлических облицовках, не превышают допустимых границ. Многопролётная схема крепления подразумевает зависимость максимального расстояния опирания от цвета или оттенка внешней облицовки.

Предельная длина пролёта при неразрезной схеме крепления в зависимости от оттенка наружной облицовки. Таблицу рассматривают совместно с расчётными данными по несущей способности.

Толщина панели, мм	Группа цвета наружной облицовки
	1	2	3
80	3,4	2,6	2,2
100	3,8	2,9	2,4
120	4,1	3,2	2,7
150	4,6	3,6	3,0
200	5,3	4,1	3,5
250	6,0	4,6	3,8

Максимальная длина пролёта в зависимости от цвета или оттенка наружной металлической облицовки. Данные приведены для неразрезной схемы крепления. Рассматривают совместно со значениями несущей способности (см. таблицу).

Толщина панели, мм	Группа цвета наружной облицовки
	1	2	3
80	3,7	2,9	2,5
100	4,1	3,2	2,8
120	4,5	3,5	3,0
150	5,0	3,9	3,3
200	5,8	4,5	3,8

Если в качестве утеплителя применяется не минеральная вата, а другой материал, коэффициенты теплопроводности будут отличаться. В этом случае нужно выполнить перерасчёт значения коэффициента теплосопротивления.

СП 23-101-2000 и СНиП 11-3-79* регламентируют значения сопротивления теплопередаче кровельных конструкций и стен для разных климатических условий в зависимости от назначения зданий. Параметры теплозащиты определяются в соответствии с ГСОП в данном регионе. Отопительный период регламентирован СНиП 23-01-99. Учитывая область применения трёхслойных сэндвич-панелей, а также основываясь на требованиях нормативных актов, здания по назначению классифицируют на 3 группы:

Огнестойкость

Трёхслойные панели Kraft SPAN ENERGY прошли проверку на пожарную безопасность. Испытания проводились на натурных объектах. Определены и документально подтверждены классы пожарной опасности и пределы огнестойкости. По каждому виду испытания имеются подробные отчёты с указанием пределов огнестойкости конструкций, в которых использованы трёхслойные панели Kraft SPAN ENERGY.

Согласно требованиям СНИП 21-01-97 выполнена оценка огнестойкости следующих конструкций: покрытия, перегородки, наружные не несущие стены.

Источник

Несущая способность сэндвич-панелей: нормы и правила расчета

Несущая способность (НС) – уровень максимальной нагрузки, которую способен выдержать конструктивный элемент без нарушения целостности и потери качественных свойств. В процессе проектирования зданий и сооружений большое внимание уделяется точности расчета.

Помимо низкой цены на кровельные сэндвич-панели, отличаются так-же высоким уровнем несущей способности, который колеблется в зависимости от:

В основу производства полностью готовых к монтажу трехслойных панелей «АлюТерм» положено использование качественного сырья, новейшие технологии и тщательный контроль. Подробнее об этом в статье:

Высокие показатели тепло-, звукоизоляции, продолжительный срок эксплуатации гарантируют надежность конструкции. Благодаря правильному размещению конструктивных ламелей, панели легко справляются с максимальными нагрузками. Каждая панель снабжена специальным замком, что значительно упрощает монтаж и повышает качество конструкции.

Виды нагрузок

Основная нагрузка на кровлю – снеговая и собственная. Поэтому нельзя забывать, что даже плоской кровле нужен минимальный уклон – 10 градусов, который позволит осадкам беспрепятственно покидать кровельную поверхность.

Несущая способность сэндвич-панелей рассчитывается для трех распространенных схем опирания:

Особенности расчета

В расчет принимаются внешние факторы и особенности конструкции:

Информация о несущей способности сэндвич-панелей «АлюТерм» при равномерно распределенной нагрузке и по критерию максимального прогиба L/200 содержится в рекомендациях по проектированию.

Ознакомиться с каталогом продукции ООО «НТК» можно по ссылке. Задать вопросы – менеджеру компании

Статьи по теме:

Украина, г. Харьков,
пр. Московский, 142, офис 42

Источник

Виды и характеристики

Новый строительный материал с многослойной структурой, с помощью которого можно возводить здания и обустраивать помещения, называют сэндвич-панелями.

Готовые панельные изделия заводского или индивидуального изготовления (сделанные на заказ) используются во всем мире.

Какими характеристиками сэндвич-панели обладают, теплые ли они, каковы их особенности, качества и разновидности по общепринятой классификации, читайте подробнее в представленной статье.

Технические свойства

Особенности эксплуатации панельных изделий зависят от их технических характеристик, соответствующих заявленным показателям от отечественных и зарубежных производителей.

Состав

Стеновые сэндвич-панели состоят из следующих составляющих:

Для сэндвич-панелей с профилированными оцинкованными листами, покрытие которых делают на основе полимеров типа «Полиэстер», слой утеплителя некоторые заказчики формируют на производстве по индивидуальному заказу. Чем больше утеплителя используется – тем плотнее слой получается.

В производстве любых панелей-сэндвич используются правила из установленных ТУ 5284-001-18201124-2016, а также ТУ 5284-001-62357959-2010.

Внутренняя и наружная части панелей склеиваются друг с другом качественным клеем, типа «DOW».

Состав СП представлен в таблице:

Экологичность

Материал сэндвич-панелей считается экологичным, так как он полностью выполнен из природных материалов, пропитан дезинфицирующими и антигрибковыми средствами, и не вызывает аллергий. Стены получаются «дышащими», создающими в помещении хороший микроклимат.

Морозостойкость

Панели считаются прочными и стойкими к морозу, так как они имеют хорошие теплоизоляционные качества, при теплопроводности λ=0,05 Вт/Мк. Этот показатель может увеличиваться, в зависимости от толщины – 50-250 (мм).

Степень шумоизоляции и огнестойкости

Изделия обладают также хорошей шумовой звукоизоляцией – 30-43 дБ, и огнестойкостью от EI 30 – до 150 (относятся к группе «НГ», считающейся негорючей), в соответствии с ГОСТом 30247.0-94.

Плотность

Плотность всех видов панелей при любой толщине составляет 120-140 кг/м3. Панели обладают водоотталкивающими свойствами, но, как и всякий другой природный материал, имеют показатели водопоглощения, равное 1,5 % за 24 часа.

Размеры

Сэндвич-панели представлены длиной от 2 000 мм до 13 500 мм, при этом их принято делить на стеновые и кровельные. Стеновые имеют ширину 1 000 и 1 200 мм. Это 2 варианта данного вида изделий. Кровельные представлены шириной 1 000 мм.

Более полная информация о размерах СП представлена в этой статье.

Вес и несущая способность

Вес сэндвич-панели панелей (в кг за м2) составляет для стеновых – 9,2-38,5, а для кровельных – 12,2-43,5. Чем больше толщина изделия, тем выше их вес.

Кроме того, сэндвич-панели способны выдержать огромные нагрузки (кгс/м2), которые полностью зависят от их размерного ряда – толщины, длины, ширины, а также размерного ряда опоры и пролетов.

Это указывает на высокую несущую способность, которая может различаться в зависимости от вида наполнителя + его габаритов. В среднем, для всех панелей она составляет 426 кгс/м2.

Подробнее о том, каким бывает вес сэндвич-панелей, читайте здесь.

Срок службы СП и зданий

Панели имеют определенный срок службы, зависящий от особенностей производства, сырья, качественно сделанной упаковки, соблюдения правил хранения готовой продукции и ее дальнейшей эксплуатации. Также, долговечность изделий во многом зависит от антикоррозийного покрытия и ширины пласта.

Если лицевая часть покрыта оцинкованным материалом, то конструкция способна прослужить более 25 лет. Стружечные плиты имеют гарантийный срок от 50 лет. Долго служат изделия, изготовленные с использованием наполнителя из полиуретана. Гарантия для возведенных домов составит более 20 лет.

Разновидности сэндвич-панелей

Классификация панелей для стен по типам напрямую зависит от использованного типа утеплителя. Самыми популярными являются пенополистирольные, пенополиуретановые и минераловатные изделия, а также стекловолоконные, с комбинированным наполнителем и пенополиизоциануратные. Все они имеют небольшой вес, высокие утепляющие свойства, подходят жилым и производственным постройкам.

Плиты из перечисленных видов наполнителей имеют стальную оцинковку. Ее толщина составляет от 0,5 до 0,7 (мм). Встречаются также модели из пластика. Все изделия делятся по функциональному назначению на:

Стеновые сэндвич-панели подходят для внешних стен малоэтажных зданий. Они составляют конструкцию небольших офисов, помещений, могут применяться для жилья.

Но особо популярны панели-сэндвич для обустройства перегородок и стен перекрытия для кровли.

По типу полимерного покрытия различают следующие типы СП:

По типу замкового соединения изделия делятся на панели с:

Выбор наилучшего типа соединителя для каждого конкретного случая лучше всего согласовать со строительным специалистом, так как в строительстве будет учитываться направление монтажа плит, и их назначение (кровля, перегородка, ограждение).

По типу утеплителя

Рассмотрим подробнее разновидности панелей по типу утеплителя.

Пенополистирол

Панели имеют высокие теплоизолирующие качества, устойчивость к био и химическим раздражителям. Данный вид хорошо защищает от посторонних звуков и шумов, является водоотталкивающим, не зависит от колебаний атмосферных температур, легкий (меньше минеральной ваты в 2 раза) и негорючий.

К плюсам материала стоит отнести также экологическую чистоту, удачную адгезию с рядом веществ, долговечность и неподверженность порче от времени. Пенополистирольные сэндвич-панели подходят для зимнего времени года, образуют надежную и крепкую конструкцию.

Минусами панелей считают чувствительность к УФ-лучам, усадку при слишком высоких температурах (свыше 1000°С), возможность повреждения грызунами.

Пенополиуретан

Такие изделия сделаны с наполнителем из пенополиуретана (ППУ), обладающего такими качествами, как мелкопористость. Они имеют невысокий уровень теплопроводности (подходят для обустройства помещений с холодильниками), считаются химически нейтральными для агрессивных щелочных веществ, и мало подвержены деформациям, из-за действий внешней среды (атмосферные колебания, механические воздействия).

К плюсам материала также стоит отнести неподверженность грибковым образованиям и плесени, экологическую безопасность, долговечность и эластичность. Также он хорошо сочетается с любыми материалами (дерево, пластик, металл).

Минусами ППУ сэндвич-панелей считается их повышенная горючесть (относятся к легко сгораемым материалам), а также несколько высокая стоимость.

Минеральная вата

Представленный тип изготавливается с внутренним утеплителем из экологически чистой минваты. Структура изделия изнутри получается волокнистой, за счет использования силикатных сплавов, полученных природных путем (горные породы, шлак).

Плюсами использования минераловатных сэндвич-панелей считают их негорючесть, устойчивость к грибковым микроорганизмам и плесени, высокую защиту, в виде шумовой и звуковой изоляции, отсутствие склонности к усадке и температурным деформациям, легкость монтажа.

Минусами считаются высокая водопоглощающая и паропроникающая способность (требует при производстве тщательной дополнительной защиты от воздействия воды), большая масса (за счет нее создается дополнительная нагрузка на основание, при формировании стен), работа с материалом только в сухое время года.

Стекловолокно

Сэндвич-панели из стекловолокна чем-то отдаленно напоминают минеральную вату, но особенности ее изготовления несколько отличаются по технологии, большой длине и толщине волокна. Основными плюсами материала считают упругость и прочность внутренней прослойки панели, стойкость к химически реактивным веществам.

Также стекловолоконные сэндвич-панели относятся к негорючим веществам, и в сравнении, например, с минераловатными, считаются более легкими. Из положительных характеристик отмечены также их хорошая теплоизоляция, качественная шумоизоляция, стойкость к механическим вибрационным воздействиям и экологичность.

Минусами панелей с данным наполнителем считают высокие водопоглощающие качества, способность к слеживанию, зависимость от перепадов температур, способность к выветриванию.

Пенополиизоцианурат

Представленный материал, в качестве теплоизоляционной прослойки панелей-сэндвич, является лучшим сочетанием пенополиуретанового материала со специальными добавками, которые улучшают его качества и создают слой, невосприимчивый к пламени.

Пенополиизоцианурат относится к полимерным веществам, имеющим низкую теплопроводность, высокую эластичность, неподверженность к атмосферным и механическим колебаниям, а также экологичность.

Помимо этого, плюсами материала являются высокая прочность, что позволяет экономить на конструкциях из металла, хорошие адгезирующие свойства, при взаимодействии с другими материалами (стекло, бетон, кирпич, бетон), устойчивость к грибкам, плесени и воде. Пенополиизоцианурат считается долговечным материалом.

Недостатками плит представленного типа считают повышенную чувствительность к воздействию УФ-лучей, осадкам (дождь, снег, град), дорогую стоимость.

Более детально о СП из пенополиизоцианурата рассказано в нашем материале.

Комбинированные

К данному виду наполнителей для сэндвич-панелей относят изделия, сердечник которых состоит из минеральной ваты и пенополистирола, расположенных послойно. Такое сочетание обеспечивает высокую огнестойкость, прочность, надежную теплоизоляцию, защиту от звуков и шумов. Минусов такое изделие не имеет, за исключением несколько завышенной стоимости.

По типу обшивки

Перечисляя разновидности сэндвич-панелей, стоит также отметить, что по типу обшивки они делятся на:

Также существуют различные декоративные покрытия таких панелей, в т. ч. под кирпич, камень и т.д.

Правильный выбор изделий для строительства

Подбирать изделия лучше всего с учетом дальнейшей эксплуатации и параметров. Это очень важный момент, так как одни сэндвич-панели подходят к одним условиям, а вторые – к другим. Здесь большое значение также имеет наполнитель.

Например, для помещений, назначение которых будет – холодильники, лучше всего подойдут изделия с полиуретаном. А для зданий, в которых хотят исключить возгорания, используют сэндвич-панели с минеральной ватой.

При выборе изделий также обращают внимание на:

При выборе также стоит определиться с параметрами сэндвич-панелей. Так, например, для стен лучше всего выбирать модели с шириной от 1 до 1,5 (м), и длиной – 2-19 (м). А для кровли подойдут панели с шириной 1 (м), а длиной – 1-16 (м).

Подбор толщины панели зависит от пожеланий к внутреннему микроклимату. Чем толще изделие – тем теплее будет в помещении, и тем меньше будут затраты на отопление.

Видео по теме

О видах и характеристиках СП рассказано в этом видео:

Заключение

Все виды сэндвич-панелей являются интересной альтернативой обычным строительным материалам, но стоят намного дешевле. Самые крепкие среди сэндвич-панелей – именно те, что облицованы профилем из металла, так как они хорошо защищены от внешних механических и природных воздействий.

СП позволяют построить здание в максимально-короткие сроки (до 1,5 месяца). По своим характеристикам – они эстетичные и экономичные. Постоянно увеличивающийся ассортимент продукции данного ряда предлагает покупателям более 600 различных оттенков всех видов изделий.

Источник