Расчет профнастила: экономим с умом

Материалы из различных вариаций оцинкованной жести являются одними из лидеров рынка кровельных материалов — ее формуют, выгибают, наносят различные виды защитных и декоративных покрытий. И в числе лидеров этого рынка – профилированный лист, при этом существует столько его разновидностей, что расчет профнастила на прочность и прочие эксплуатационные характеристики – задача нерядовая. Как ее выполнить самостоятельно – далее в статье.

Чтобы разобраться, какие именно факторы могут повлиять на решение о выборе той или иной конкретной марки профнастила, стоит вначале разобраться с характеристиками самого материала – чем одна модификация отличается от другой, и какими они вообще бывают.

Технические характеристики и спецификации профнастила

Нормативное регулирование

Основные показатели, которым должен соответствовать профнастил, установлены ГОСТ 24045-2010 «Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия». Однако этот же ГОСТ дает достаточно большой простор для маневра производителям в части выбора сырья, отделочных материалов и геометрии конечного продукта, позволяя (в определенных рамках) разрабатывать и применять собственные технические условия (ТУ).

Параметры классификации

Согласно ГОСТу профлист классифицируется по следующим показателям:

1. По назначению:

• Для настила покрытий
• Для настила перекрытий
• Для ограждений

2. По материалу (марке тонколистовой оцинкованной стали, из которой изготовлен лист)
3. По наличию защитного покрытия и его виду

Согласно нормативному документу, в ТУ на свой конкретный продукт производитель должен указать: форму и размер сечения профиля, массу 1 м² его длины, а также сопротивление нагрузкам.

При выборе материала по защитному покрытию следует помнить, что он может иметь:

• Слой оцинковки
• Лакокрасочное покрытие
• Полимерный слой

При этом последние два варианта могут наноситься как с одной, так и с обеих сторон листа.

Реальные материалы, сырье, производство

Геометрические размеры

Прежде всего, расчет количества профнастила зависит от его ширины, поскольку длина варьируется в ГОСТе от 3м (с шагом до 0, 25 м) – для настилов, и от 2,4 м (с шагом 0,3 м) – для ограждений, до 12 м для обоих видов. Но там же сделана оговорка, что по согласованию между производителями и потребителями длина может быть любой. Ширина же зависит исключительно от формы и размера продольного профиля, поскольку любой профнастил производится из одного и того же сырья – оцинкованной стальной полосы шириной 1250 мм. Поскольку поставляется она в барабанах – понятно, что длина листа ограничивается лишь технологическими соображениями.

Факторы прочности профнастила

Очевидно, что большая глубина профиля «сжимает» ширину, но дает большую прочность на изгиб. На этот же показатель влияет толщина исходного сырья, которая варьируется от 0,5 до 1 мм. Защитное покрытие на расчет несущей способности профнастила не влияет никак, а вот точность геометрии – может воздействовать существенно. Весь профнастил выпускается на специальных прокатных линиях, где ему придается нужная конфигурация и производится резка листов. При этом качество конечного продукта зависит от множества факторов: качества прокатных роликов, мощности приводов, степени автоматизации, квалификации рабочих и т.д.

СОВЕТ! Из одной и той же стальной ленты на разном оборудовании можно получить лист одного профиля либо с четкими углами, либо – с «размытыми». И это – не мелочь, поскольку лист со сглаженным рельефом склонен к расползанию в ширину под влиянием нагрузок. В конечном итоге это приводит к потере прочности и протечкам кровли, если в расчет изначально брались «плановые» характеристики материала. К тому же, некачественные гильотины могут при резке передавить капиллярные канавки, что приведет при монтаже к неплотному прилеганию листов по вертикали

Правильное применение

Следует отметить, что в среднем показатели прочности листа зависят как раз от высоты профиля и соотношения гребня и дна волны. Однако для кровельных вариантов профнастила соотношение далеко не линейное. Следует отметить, что типов профнастила существует три:

• Стеновой (фасадный)
• Настильный (несущий, опалубочный)
• Кровельный

При этом кровельный может использоваться для прочих нужд, хотя это и не всегда целесообразно, а вот другие разновидности в качестве покрытия – нет. И это несмотря на то, что настильный лист применяется для устройства перекрытий и даже – как несъемная опалубка, в том числе – и для горизонтальных конструкций. Высота профиля в этом классе, как правило – более 44 мм, к тому же – края его гофрируют для лучшего сцепления с бетоном при заливке. Так же хорошо он будет удерживать в зимнее время снег и лед. Фасадный же тип имеет незначительную прочность, поэтому и неприменим в кровельных работах. К тому же кровельный профнастил имеет капиллярную канавку специального сечения, которая позволяет эффективнее отводить воду и сбрасывать снег и лед.

Порядок расчета

Определение прочности покрытия

Прочность кровли зависит от:

• Толщины металла
• Высоты профиля (35-44 мм)
• Шага обрешетки

При этом рассчитать профнастил несложно, так как прочностные характеристики указывает в технической документации к продукции производитель, а допустимая нагрузка для различного шага обрешетки рассчитывается по специальным таблицам. Расстояние между опорными брусьями позволяет выбирать более или менее прочный профлист.

При расчете также необходимо принимать во внимание те факторы, которые влияют на работоспособность и долговечность покрытия. Среди них:

• Осадки в виде дождя и снега
• Ветровая нагрузка
• Перепады температур
• Вредные химические выбросы в атмосферу
• Солнечная радиация
• Влажность воздуха снаружи и внутри помещения

СОВЕТ! Решение в пользу более частой обрешетки, и, за счет этого – профнастила с меньшими прочностными характеристиками, в большинстве случаев оказывается более экономически оправданным. Это связано с тем, что стоимость расходуемых пиломатериалов окажется ниже разницы в цене между листами разной толщины

Расчет длины листа

На то, как рассчитать профнастил по вертикали ската, влияют два фактора. С одной стороны, специалисты рекомендуют выбирать такую длину листа, чтобы он укладывался от конька до свеса без стыков. Это понятно – меньше соединений – ниже вероятность возникновения протечек. С другой стороны, если скат достаточно длинный – работа с профилем осложняется, поскольку повышается его склонность к деформациям из-за перегибов при переноске, труднее выполнять монтажные операции. В среднем оптимальной считается длина листа до 6 м. В случае, если профнастил перекрывает весь скат – вопрос расчета не стоит, если же предполагается несколько вертикальных рядов – применяется формула:

N= (A+B)/D, где:

А – длина ската

В – выступ за обрез карниза 50 мм

D – длина листа

N – количество листов

Затем к полученной величине следует добавить:

N₁= N + N*C/D

С – Захлест листов, у разных производителей он колеблется в пределах 150-200 мм

Например, при длине ската 8 м и выбранной длине листа 4,5 м расчет будет выглядеть следующим образом: N = (8000 + 50)/4500  = 1,79, при округлении до целого получаем 2 листа. Поскольку на 2 листа по вертикали приходится один захлест, прибавляем сюда и его: N₁=2+ 2*150/4500. Однако, за счет того, что при округлении образовался запас порядка 0,2 длины листа, что при длине 4500 мм равняется 900 мм, конечная цифра не изменится, и необходимое количество листов по вертикали останется равным 2.

Расчет числа листов по ширине

В среднем этот подсчет совсем несложен – длина ската по горизонтали делится на рабочую ширину листа (следует не забывать о величине захлеста листов, который входит в полную ширину) и добавляется по 50 мм на карнизные выступы. Для кровель сложной конфигурации каждый скат рассчитывается отдельно. При этом иногда допускают следующую ошибку: остатки листов, которые требуют резки (при устройстве коньков и ендов) учитывают для применения на других участках кровли. Но, хотя профлист и не является горизонтально ориентированным (может укладываться как справа налево, так и наоборот), направление всех листов на скате может быть только одно, поскольку полки замка (нахлеста) на разных краях имеют разную ширину (с отличием не менее 2 мм). Поэтому остаток листа может быть использован только на скате с противоположным направлением укладки. На практике же количество необходимого материала округляется до целого в большую сторону.

Комплектация

Помимо собственно листа следует не забывать также и о различных комплектующих, в число которых входят:

• Коньковая планка
• Разжелобная планка
• Торцевая планка
• Ендова
• Карнизная планка
• Фартук для печных труб
• Планка примыкания

Также необходимо рассчитать количество крепежа (5-7 саморезов на лист) и уплотнительной ленты, если устанавливается несколько вертикальных рядов.

Инструкция о том, как рассчитать количество профнастила не является особо сложной. Поэтому выполнить эту процедуру самостоятельно не составит труда, если все же затруднения возникнут – осуществить ее поможет консультант фирмы-продавца, ведь это – в его интересах.