Как правильно рассчитать навес из поликарбоната

Содержание

Как сделать точный расчет навеса любого типа из поликарбоната

Как правильно рассчитать навес из поликарбоната

Перед началом изготовления любого сооружения нужно разработать эскиз, который позволит увидеть общий вид предмета строительства, облик отдельных его элементов. На следующем этапе создается чертеж, на котором указаны основные габариты всей конструкции, а также размеры сопрягаемых элементов. Чтобы достичь прочности, нужно провести расчет навеса из поликарбоната.

Для обеспечения общей прочности конструкции важную роль играют габариты панелей: толщина, длина, ширина.

Чтобы крыша, кровля которой построена из поликарбонатных плит, обладала необходимой прочностью, необходимо, учитывая снеговую, а также ветровую нагрузки, подобрать оптимальную толщину панелей.

Монолитные листы выпускаются толщиной 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12 мм.

Сотовые листы имеют следующие параметры толщины:

  • до 32 мм – пятислойные с наклонными перегородками ячеек, имеющие обозначение SX;
  • 16–20 мм – пятислойные, у которых ячейка в виде прямоугольника, обозначенные SW;
  • до 16 мм – трехслойные, имеющие прямоугольную структуру ячеек, а также регулируемые ребра жесткости – 3X;
  • 6–10 мм – трехслойные, структура ячеек которых прямоугольная – 3H;
  • 4, 6, 6, 10 мм – с квадратными ячейками – 2Н.

Полимер монолитного типа имеет параметры 3050×2050 мм.

Торговая сеть рекомендует сотовый полимер двух типоразмеров: 2,1×6 м и 2,1×12 м.

: «Арочный навес 8 х 6 метров»

Из этого видео вы узнаете, как сделать арочный навес из поликарбоната.

Для вычисления прочностных характеристик конструкций из любого пластиката необходимо знать:

  • целевое назначение сооружения;
  • место, где оно будет расположено;
  • дизайн окружающего интерьера;
  • габариты укрываемого объекта;
  • снеговую нагрузку, силу ветра;
  • габаритные величины, механические характеристики поликарбонатных панелей;
  • форму каркаса;
  • материал каркаса, стропил, опор, перемычек, обрешетки, крепежных изделий.

Вычисление прочности проводится как для всей конструкции, так и для отдельных элементов. Сложность подсчета требует применения специальных знаний по сопротивлению материалов, наличию справочных данных, необходимых для использования. На практике для возведения объектов индивидуального строительства более приемлемы данные, полученные эмпирическим путем.

Рекомендуется, чтобы длина козырька была кратной ширине панели, а ширина – кратной 2, 3, 4, 6, 12 м. Размеры кровли должны обеспечить защиту предмета укрытия от сильного ветра, наклонных лучей солнца. Высота сооружения должна быть больше высоты укрываемого предмета, но не меньше 180 см. Над машиной необходимо вентилируемое пространство до 10 см. Форма кровли навеса зависит от вкуса владельца.

Опоры рекомендуется выполнять из следующих материалов:

  • круглой стальной трубы диаметром 100 мм;
  • профилированной стальной трубы размерами 80×80 мм;
  • деревянного бруса 150×150 мм;
  • бревна диаметром 150–200 мм.

Обрешетка в продольном направлении выполняется шагом до 70 см, в поперечном – до 100 см.

Подсчет прочности конструкции сооружения зависит от вида крыши (односкатная, двускатная, арочная).

Для односкатной кровли

Различают две разновидности односкатной кровли:

  • с креплением к стене здания;
  • без крепления к стене здания или отдельно стоящая постройка.

Способ крепления каркаса к опорам фундамента – главное различие между разновидностями односкатного козырька.

Козырек, крепящийся к стене здания, представляет собой сооружение, преимущество которого в том, что количество опорных стоек у него в два раза меньше, т. к. функцию опор с одной стороны навеса выполняет стена дома. В данном случае ферма в форме вытянутого треугольника устанавливается торцом своей короткой стороны на балку, прикрепленную к стене дома. Вторым концом ферма опирается на несущую опору.

Элементы каждой разновидности козырьков подсчитываются по такой схеме:

  1. Зная габариты укрываемого объекта, ведется вычисление параметров козырька (длина, ширина, высота).
  2. Расстояние между стойками, закрепленными в фундаменте, не должно быть более 3 м.
  3. На стойки укладываются, крепятся в первом случае одна продольная балка, во втором – две.
  4. Изготовляется консоль треугольной формы с углом 30°.
  5. При установке консолей на балки применяется шаг равный 2–3 м.
  6. К консолям крепится обрешетка шагом 60–70 см или специальные профили, установленные вдоль поперечной кромки плит.
  7. Укладка полимерных панелей выполняется, соблюдая температурный зазор диапазоном 3–4 мм.
  8. Крепление пластиковых листов ведется шагом в 50–70 см.

Для двускатной крыши

Подсчет характеристик сооружения, имеющего двускатную крышу, аналогичен вычислению прочности односкатного навеса.

Имеются три отличия:

  • консоль, напоминающая формой равнобедренный треугольник, – может быть как цельной, так и составной;
  • из-за увеличения веса консолей для более равномерного распределения их массы рекомендуется увеличивать количество вертикальных опор;
  • необходима установка коньковой балки и конька.

Для арочного навеса

Элементы конструкции арочной формы подсчитываются так же, как и для односкатной.

Экономия применяемого материала обеспечивается снижением его стоимости из-за дополнительной прочности, достигаемой за счет конструктивной особенности:

  • изгиба панелей из полимера, т. к. сама форма способствует повышению прочности;
  • арочной формой ферм, что позволяет за счет уменьшения толщины стенки металлического профиля или поперечного сечения бруса снизить расход материала.

Для отдельно стоящей постройки

При расчете навеса во дворе необходимо учитывать не только размеры, но и количество осадков зимой, так как снег оказывает сильную механическую нагрузку. По этой причине треугольник – оптимальный вариант для придания каркасу жесткости. К тому же, это единственная геометрическая фигура, которая не предусматривает люфт.

Для расчетов берется условная ширина крыши в 6 м, а длина – 10,6 м. Поликарбонат понадобится шириной 2100×600 мм. Стропила можно делать как из трубного профиля (60×40 мм), так и из деревянной доски (100×50 мм). Безусловно, металлический профиль предпочтительнее, ввиду его весьма длительного срока эксплуатации.

Оптимальным вариантом считается конструкция, где верхняя часть ската – 240 см, а стропильное устройство состоит из одиннадцати треугольников.

Принимая во внимание тот факт, что металлические профили, как правило, имеют длину 6 м, ширина будет немного отличаться в меньшую сторону, однако для каждой стропильной ноги потребуется шесть профилей с учетом вертикальных и наклонных перемычек. Таким образом, понадобится шесть стропил и пять листов поликарбоната.

В принципе, можно сэкономить на металле, сделав только два треугольника. Тогда расчет каркаса навеса сократится, как минимум, на два профиля для каждой стропильной ноги, но если их шесть, то это уже двенадцать профилей. Впрочем, для среднего количества осадков этого вполне достаточно.

Какой бы вы навес ни построили, правильный расчет обеспечит его долгую безупречную эксплуатацию.

Источник: https://polikarbonat.guru/osobennosti/raschet-navesa-iz-polikarbonata.html

Как рассчитать навесы из поликарбоната разных типов и конструкций

Чтобы разобраться, как рассчитать навес из поликарбоната, нужно четко представить себе конструкцию и составить план или чертеж постройки.

По большому счету поликарбонатные панели – это всего лишь покрытие, определяющее общую площадь, но, помимо этого, еще есть стойки и стропильная система.

Кроме того, в числе необходимых материалов будут соединительные, угловые и торцевые профили, крепежный материал и (возможно) освещение. Важно просчитать каждую деталь, чтобы получить прочное и долговечное строение.

Какие параметры учесть при расчете поликарбоната для навеса

Гнутая крыша на садовом участке

Обратите внимание, что по прочности поликарбонат намного превышает аналогичные характеристики стекла (в 200 раз), пластика и поливинилхлорида. Но не все панели можно гнуть, поэтому следует учитывать их структуру (листы с треугольными ячейками не гнут).

Выбор поликарбоната по толщине

Прежде всего, чтобы сделать расчет навеса из поликарбоната, нужно учитывать возможную механическую нагрузку (снег, ветер), от которой зависит толщина панелей. Для монолитных панелей толщина составляет 2, 3, 4, 5, 6. 8, 10 и 12 мм, их называют «антивандальными», так как листы сложно разбить механическим способом.

Разница в структуре ячеистого поликарбоната

Сотовая структура подразумевает не только толщину, но и конфигурацию ячейки:

  • SX – это пятислойный 25-миллимнетровый лист с наклонными ребрами жесткости. Толщина также может быть 32 мм. Панели с треугольными ячейками не подходят для гнутых крыш;
  • SW – лист тоже состоит из пяти слоев, только соты имеют вид прямоугольника (ребра расположены вертикально). Толщина составляет от 16 до 20 мм;
  • 3X – лист имеет 3 слоя, толщина составляет 16 мм, а ребра жесткости регулируются по плотности:
  • 3H – делают из 3-х слоев с прямоугольной структурой. Панель выпускают по 6, 8 и 10 мм;
  • 2H – самый простой лист с квадратными ячейками. Листы делают по 4, 6, 8 и 10 мм.

Монолитный стандартный лист поликарбоната

Толщина поликарбоната сотовой структуры изменяется только по 2 мм. То есть, если самый тонкий ячеистый лист имеет 4 мм, а самый толстый 32 мм, то все промежуточные размеры будут кратными двум.

Размеры листового поликарбоната по периметру

Стандартный расчет навеса из поликарбоната монолитного типа делают по размерам 3050×2050 мм. При желании можно договориться с производителем об изменении периметра панели, но спецзаказ, как правило, стоит дороже.

Читайте также  Как рассчитать периметр комнаты

Стандартный размер ячеистого поликарбоната

Стандарты для ячеистого поликарбоната варьируются по двум параметрам, это 210×600 см и 210×1200 см. Длинные листы удобно использовать для широких навесов, например, на коллективных автостоянках с гнутыми крышами, где стыки делаются только по боковым граням. Также по заказу на заводе нарезают от 1 м до 9 м, но это только для цветных панелей.

Существует также профилированный лист, где толщина не превышает 1,2 мм, но, благодаря волне, высота которой достигает 5 см, увеличивается прочность и легко осуществляется сток осадков. Стандартная ширина составляет 126 см, а длина – 224 см.

Профилированные (волнистые) листы поликарбоната

Расчет материалов по видам навесов и типам крыш

Чтобы сделать расчет навеса из профнастила, поликарбоната или любого другого материала, нужно учесть конфигурацию крыши и вид поддерживающего каркаса. Такие навесы делают трех видов – односкатные, двускатные и гнутые (овальные). Наиболее сложный – гнутый тип, но вся проблема заключается только в изготовлении, но не в эксплуатации.

Односкатные навесы с примыканием к дому

В тех случаях, когда одна сторона каркаса держится на стене дома, расчет навеса из прямоугольной трубы будет с минусом половины вертикальных опор. То есть, одна сторона обрешетки держится на стене здания. В любом случае на стыках листов должен быть профиль, следовательно, расстояние между ними выдерживают 126 см, 210 см или 205 см, но это не означает, что вся обрешетка состоит только из этих профилей.

Одна сторона прикреплена к стене дома

В любом случае ширина крыши должна соответствовать параметрам автомобиля и это не менее 3 м, чтобы оставался свободный проход. Но такая длина профиля вызовет его деформацию (прогиб), а этого следует избегать, следовательно, для навеса придется сделать стропильную систему.

При расчете навеса к дому понадобится 6 вертикальных опор – только с одной стороны, если же конструкция будет автономной, то стояков потребуется в два раза больше – 12 штук. Принцип здесь заключается в следующем – для каждой стропильной ноги следует устанавливать опоры с двух сторон, но если одна сторона крепится к зданию, то и стояки там не нужны.

Кроме того, по длине устанавливают балки, и для 6-метровой ширины их понадобится 6 штук – 2 по краям свесов, 2 по столбам и 2 в средине крыши. Если длина навеса составляет 10,5 м, то 10,5*6=63 м или 63/6=11 штук профилей. Торцы сотового поликарбоната глушат торцевым профилем.

Чертеж с размерами для односкатной постройки

Расчеты отдельно стоящего навеса

Чтобы рассчитать навес во дворе, следует учесть не только его ширину и длину, но и количество осадков, выпадающих зимой. Дело в том, что снег оказывает сильную механическую нагрузку и ее придется каким-то способом сдерживать. Наиболее оптимальным вариантом для придания жесткости каркасу является треугольник – это единственная геометрическая фигура, не предусматривающая люфта.

Для расчетов берут условную ширину крыши 6 м, длину 10,6 м и поликарбонат шириной 2100×600 мм. Стропила можно делать из трубного профиля 60×40 мм или из деревянной доски 100×50 мм. Конечно, металлический профиль лучше древесины и срок его эксплуатации практически не имеет ограничений в обозримом будущем.

Принцип стропильной конструкции

На чертеже вверху показана конструкция, где верхняя часть ската имеет 240 см, а стропильное устройство состоит из 11 треугольников – это самый оптимальный вариант.

Учитывая тот факт, что металлические профили обычно имеют 6 м в длину, ширина получится немного меньше, но для каждой стропильной ноги потребуется 6 профилей с учетом вертикальных и наклонных перемычек.

Всего понадобится 6 стропил и 5 листов поликарбоната.

Конечно, можно сэкономить на металле и сделать всего 2 треугольника, как это показано на верхней фотографии. В таком случае расчет каркаса навеса сократится как минимум на 2 профиля для каждой стропильной ноги, но если их 6 штук, то это уже 12 профилей. Впрочем, для среднего количества осадков этого вполне достаточно – рассчитать односкатный навес можно и в бюджетном режиме, экономя на металле.

Односкатная автономная конструкция

Двускатные навесы для автомобилей

Для двускатных крыш расчет металлического каркаса навеса очень похож на односкатные, то есть, жесткость создается теми же треугольниками. Такие навесы, как правило, делают для больших автостоянок, ширина которых превышает 6 м, то есть, там есть возможность для парковки нескольких автомобилей или автобусов.

Принцип установки поликарбоната не изменяется – на каждом стыке должен быть профиль и в данном случае это стропильные ноги. Количество треугольников напрямую влияет на жесткость конструкции – чем их больше, тем лучше. Наиболее оптимальный вариант заключается в следующем – каждый погонный метр разделяется вертикальным профилем, и эта фигура делится по диагонали на два треугольника.

Принцип монтажа двускатного навеса

Чтобы сделать расчет металлического навеса, нужно сразу определить размеры крыши, и для примера можно рассмотреть такой же вариант 10,6×6 м. Для покрытия здесь тоже потребуется 5 листов, но их придется резать пополам, соединяя в центре коньковым профилем. Количество металлических вертикальных опор в два раза больше количества стропил, если их 6 штук, то стояков потребуется 12.

Продольных балок здесь нужно больше – 7 штук – добавляется коньковая балка. Итого:

  • 2 профиля по краям свесов;
  • 2 по столбам;
  • 2 между опорами и коньком;
  • 1 – на конек.

Схема двускатной постройки

Если перевести продольные балки в штуки, то 10,5*7/6=12,25 или 13 шестиметровых профилей. Сечение для таких балок одинаковое со стропилами (обычно, это 60×40 мм), а вот для стояков используют трубу 80-100 мм или трубный профиль аналогичного сечения.

Преимущество для двускатной крыши заключается в том, что расчет металлоконструкций навеса получится более экономным. Две стропильные ноги с перемычкой уже представляют собой треугольник, который можно разделить на две части посредине. В результате подучатся две фигуры с горизонтальными (нижними) сторонами по 3 м.

Расчет материалов на изогнутый навес

Расчет навеса с изогнутой крышей своими силами сделать сложнее, так как здесь многое зависит от ее выпуклости, то есть, чем круче изгиб, тем больше расходуется материалов. Но исходить можно из тех же размеров: 10,5 м в длину и 6 м в ширину, хотя ширина здесь сократится за счет изгиба.

Изогнутый навес для автомобиля

Явное преимущество такой конструкции заключается в экономии материала при сборке стропильной системы.

Для заданных размеров можно обойтись только двумя или тремя стропильными системами, по краям и посредине – все остальные ноги просто делают в форме дуги без нижней перемычки, как на фотографии.

Изогнутый металлический профиль, закрепленный на двух опорах, сам по себе представляет жесткую фигуру и вопрос здесь только в хорошем креплении стояков.

В данном случае расчет навеса для автомобиля будет состоять из 6 гнутых шестиметровых профилей, два или три из которых снабжаются перемычкой и делятся на несколько треугольников. Опоры тоже потребуются под каждую дугу, значит, их будет 12 штук. Продольных балок достаточно 6 штук:

  • 2 по краям свесов;
  • 2 по столбам;
  • 2 вдоль крыши.

Четеж арочного навеса

В общей сложности получится 12*10,5/6=21 и еще 4 профиля для перемычек.

Вполне естественно, что для более узких навесов материала расходуется меньше, но здесь важно учитывать длину поликарбоната. То есть, если работать с 6-метровыми листами, то их следует использовать либо целиком, либо резать пополам, чтобы не было отходов. В таком случае крыша получится 6 м или 3 м шириной, а длину уже корректируют по необходимости.

В итоге можно сказать, что самый экономный расчет навеса получится с крышей гнутого типа, хотя это наиболее сложный вариант. Тем не менее, в таких конструкциях можно сэкономить на металлических профилях, так что выгода здесь очевидна.

При возникновении сложностей в процессе расчетов можно воспользоваться специальными программами и услугами профессионалов.

Источник: http://101dizain.ru/postroiki/naves/rasschitat-navesy-iz-polikarbonata.html

Как правильно рассчитать навес из поликарбоната

» Полезные статьи и рекомендации » Расчет навеса из поликарбоната

Как рассчитывается навес из поликарбоната

Во время выполнения работ следует учитывать требования существующего СНиП 2.01.07-85*. Перед тем как приступать к выполнению задания, нужно разработать технические требования к конструкции:

Каркас для навеса из поликарбоната

  1. Назначение навеса. Он может быть использован в качестве накрытых площадок для автомобильных стоянок, бассейнов, пристроек для отдыха, занятия спортом и т. д.
  2. Месторасположения. В зависимости от этого фактора выбираются максимальные значения ветровых и снежных нагрузок. Навес может располагаться на открытой местности или среди существующих строений. Данные берутся из таблиц строительных норм и правил. Фермы для навеса должны выдерживать все усилия, действующие на кровлю.
  3. Дизайнерский вид. Сооружение должно гармонично вписываться в уже существующие архитектурные решения.

Окончательный расчет навеса из поликарбоната должен иметь пояснительную записку и рабочие чертежи с указанием формы кровли, данных по обрешетке, линейным размерам конструкции, обоснованием выбора фундамента. Правильно рассчитать навес из поликарбоната могут только специалисты со специальным высшим образованием.

Работы относятся к сложным, нужно уметь пользоваться многочисленными формулами, составлять эпюры нагрузок, выбирать оптимальные варианты для каждого конкретного случая, вносить изменения для улучшения эксплуатационных характеристик и т. д.

Таких специалистов целесообразно привлекать только в тех случаях, когда нужно рассчитать навес из поликарбоната большой площади со сложным типом кровли и в единичном экземпляре. Стоимость проекта может достигать до 15% общей сметы на строительство.

Большинство сооружений для личного пользования можно рассчитать самостоятельно с учетом существующих рекомендаций по упрощенной схеме.

Упрощенный расчет навеса из поликарбоната

Следует определиться с количеством и материалом изготовления вертикальных опор, ферм, выбрать поликарбонат соответствующих параметров, определиться с типом площадки и фундаментов.

Рекомендуется ознакомиться с уже существующими примерами навесов в данной местности с учетом размеров и номенклатуры проката, узнать отзывы владельцев навесов. Такие знания намного облегчат работы и увеличат безопасность эксплуатации сооружения.

Читайте также  Как рассчитать деталировку кухни

Во время расчетов нужно принимать комплекс мероприятий для уменьшения расхода материалов, упрощения монтажа и снижения общей стоимости конструкции. Все работы разбиваются на несколько этапов.

  1. Фундаменты. Учитывается общий вес конструкции и физические характеристики грунтов. Для большинства видов навесов можно использовать столбчатые мелкоуглубленные фундаменты на песчаной подушке или монолитные железобетонные.
  2. Вертикальные опоры. Рассчитать навес из поликарбоната надо по количеству опор, расстоянию между ними и параметрам проката. Для навесов используют толстостенные квадратные или круглые трубы диаметром 60–100 мм. Есть варианты применения двутавров и швеллеров. Расстояние между опорами согласовывается с размерами поликарбоната. Это позволяет выбрать поликарбонат таким образом, чтобы уменьшить расходы материала.
  3. Вид кровли. Может быть наклонной односкатной, двухскатной или арочной. Зависит от показателей снежной и ветровой нагрузки и размеров навеса. Сложные ломаные кровли для небольших конструкций не используются. В зависимости от расстояний между планками обрешетки выбираются показатели поликарбоната. Самым удачным материалом для изготовления ферм считается профильная труба, для дополнительных элементов устойчивости используются уголки. Рассчитать навес из поликарбоната надо с учетом расстояний между планками обрешетки, к которым фиксируются листы покрытия. Перед тем как выбрать поликарбонат, нужно иметь данные по максимальным нагрузкам и параметрам ферм.

Односкатный навес Двускатный навес Арочный навес

Металлические арки рассчитываются по вертикальным и горизонтальным опорным реакциям. Если арка симметричная, то вертикальные реакции с двух концов равнозначны. Имея исходные данные по реакциям, определяются действующие значения в поперечных сечениях металлических конструкций.

Подбор сечения профильных труб выполняется после определения максимально возможных поперечных и продольных усилий. В узлах крепления арок к вертикальным опорам возникают силы, создающие значительный момент изгиба. Эти усилия оказывают влияние на выбор конкретного сортамента проката.

Рекомендуемая толщина поликарбоната

Показатели материала перекрытия кровли зависят от суммы максимально возможных нагрузок, выбрать поликарбонат нужно с учетом этих значений. Вначале определяют полное расчетное значение веса снега на квадратный метр кровли в горизонтальной проекции с учетом коэффициента перехода от снегового веса к снеговой нагрузке. Исходные данные берутся из таблицы высоты снегового покрова в разрезе регионов России.

Толщина поликарбоната зависит и от угла наклона скатов или радиуса купольной крыши. Чем выше уклон, тем меньше будут значения фактических нагрузок. Перед началом расчетов нужно знать физические характеристики листов данной толщины и профиля ячеек.

Эти данные даются производителями в технических условиях продукции.

Для вычислений значения по сопротивляемости на изгиб принимается во внимание предел прочности и модуль упругости при растяжении, максимальное удлинение при разрыве и растяжении, модуль упругости при изгибе и сжатии, предел прочности при сжатии и изгибе.

Снеговая нагрузка на покрытия навесов действует только сверху, а ветровая с двух сторон. Дополнительно следует принимать во внимание, что ветровая нагрузка сверху одновременно снижает снеговую за счет уменьшения толщины снежного покрова.

Далее рассчитывается момент сопротивления конкретного листа поликарбоната, максимально возможный изгибающий момент и с учетом расстояний меду опорами листа определяется максимальный прогиб до появления разрушающих признаков.

Расчет элементов обрешетки привязывается к расчетной схеме арок или стропильных систем наклонного типа.

Геометрия ферм бывает различной, в зависимости от инженерных особенностей их можно рассматривать как обыкновенную ферму без опорных реакций или как арку со сквозным сечением, имеющую горизонтальные опорные реакции.

Выбор конструкции зависит от размеров и назначения навеса. Для повышения надежности перекрытий во время расчетов рекомендуется вместо точечных креплений поликарбоната предусматривать ленточные.

Последние имеют увеличенный коэффициент запаса прочности.

Для облегчения самостоятельных расчетов проектировщики оставили таблицу с рекомендациями по подбору материалов в зависимости от размеров навесов.

Шаг обрешетки под поликарбонат 70 см 105 см 210 см
Расстояние между фермами 3 м 3 м 3 м
Общая длина горизонтальных опор 21,5 м/погонных 15,3 м/погонных 9,2 м/погонных
Общая длина поперечных опор покрытия 8 м/погонных 8 м/погонных 8 м/погонных

Для таких сооружений понадобится 13 м2 поликарбоната, таблица помогает конкретно рассчитать навес из поликарбоната в случае внесения корректировок в линейные параметры. Для монтажных работ нужно иметь 4 м/пог. профиля HP, 8 м/пог. профиля UP и примерно 70 специальных термошайб.

Поликарбонат Профиль HP Профиль UP Термошайба

В зависимости от величины пролетов и расстояний между элементами обрешетки толщина поликарбоната может колебаться в пределах 6–10 мм. Выбирать цвет поликарбоната для навеса нужно с учетом дизайнерских особенностей рядом расположенных объектов. Калькулятор поможет рассчитать необходимое количество листов в зависимости от типа крыши и размеров сооружения.

Во время расчетов диаметров отверстий фиксации листов поликарбоната и силы затягивания термошайб нужно принимать во внимание значения температурных расширений материала, в противном случае треск поликарбоната на навесе будет неизбежным. Самое тяжелое последствие – деформация листов или нарушение герметичности соединений.

Термическое расширение листов определяется по формуле ∆L = L×∆T × k, где:L – начальная длина листа поликарбоната;∆T – изменение температуры;

k – физический коэффициент теплового расширения сотового поликарбоната 0,065 мм/°См.

Суточные колебания температур в зависимости от региона расположения могут изменяться в широких пределах, иногда перепад достигает 20°С и более. При перепаде температуры в 20°С каждый погонный метр поликарбоната изменяет линейные размеры на 1,3 мм. Трение листов между собой и конструктивными элементами покрытий становится причиной появления неприятных звуков.

Вторая причина, почему щелкает поликарбонат на навесе – неустойчивость конструкции.

Вследствие изменения значений ветровых нагрузок конструкция немного расшатывается, возникают перемещения в узлах связи, поверхность листов трется с близлежащими элементами.

Это очень опасное явление, требует немедленного устранения. Причина возникновения – грубые ошибки во время расчетов или нарушения рекомендованных технологий при монтаже конструкций.

В случае возникновения трудностей наша фирма может дать профессиональные технические консультации по всем интересующим вопросам.

У вас есть вопросы? Хотите узнать стоимость? Укажите свой номер телефона, и мы свяжемся с вами в течение 5 минут.

Источник: http://skimpro.ru/article/raschet-navesa-iz-polikarbonata.html

Как рассчитать навес из поликарбоната?

Поликарбонат, на сегодняшний день, является более известным отделочным материалом для создания прозрачного или полупрозрачного покрытия. Этому есть вполне рациональные объяснения. Полученный с помощью полимерного синтеза, этот пластик имеет уникальные технические характеристики.

Прочность, легкость и прозрачность сделали поликарбонат самым востребованным материалом для остекления крыш и фасадов зданий и сооружений, изготовления козырьков и навесов.

О разновидностях конструкций и о том, как рассчитать навес из поликарбоната правильно, так, чтобы он простоял многие годы, радуя глаз, будет описано далее.

Назначение и виды навесов

Как во дворе дачи или частного дома, так и в центре мегаполиса, всегда найдется много мест, которые необходимо защитить от снега, дождя и разрушительного воздействия солнечного излучения. Отличным решением данного вопроса является строительство навесов — легких, недорогих, практичных и быстровозводимых сооружений открытого типа.

Наиболее часто навесы из поликарбоната устанавливаются для защиты от воздействия природных факторов, таких объектов:

  • стоянки автомобиля;
  • открытого бассейна;
  • летнего душа;
  • мангала или барбекю;
  • детской игровой площадки;
  • места отдыха;
  • входных ворот и калиток;
  • открытых площадок летних кафе;
  • торговых точек.

Как правило, для возведения козырьков и навесов используется цветной сотовый пластик с низкой степенью светопроницаемости. Это делается для того, чтобы не допустить чрезмерного нагревания пространства под кровлей и создания комфортной теневой зоны.

В строительстве применяются различные варианты формы крыши из полимерного пластика. Выбор зависит от фантазии хозяина и дизайна окружающей обстановки.

По форме крыши различают следующие виды навесов:

  1. Ровные прямые.
  2. Наклонные прямые.
  3. Наклонные вогнутые или выгнутые, односкатные и двускатные.
  4. Куполообразные.
  5. Арочные.
  6. Пирамидальные.
  7. Многогранные.
  8. Волнообразные.

Простота монтажа и несложный расчет навеса из поликарбоната позволяют, даже на небольшой даче, строить эти сооружения самой фантастической формы и невероятной красоты.

Проектирование навеса

Расчет навеса из поликарбоната проводится с учетом нескольких факторов.

К ним относятся такие:

  • предназначение навеса;
  • место расположения будущей конструкции;
  • дизайн окружающих построек;
  • размер накрываемого объекта;
  • максимальная сила ветра, зафиксированная в районе;
  • средняя снеговая нагрузка в зимнее время;
  • размеры и технические характеристики пластиковых панелей.

Полученные данные будут являться показателями для проектирования и составления чертежа.

В чертеже должны быть учтены такие параметры:

  • ширина, длина и высота навеса;
  • форма кровли;
  • материал для изготовления опор и каркаса;
  • размер и материал для площадки под навесом;
  • количество комплектующих для крепления панелей на несущей конструкции.

Далее, о том, как рассчитать навес из поликарбоната и о каждом этапе проектирования.

Ширина, длина и высота навеса

Листы сотового поликарбоната выпускаются в едином стандарте, который составляет 2,1 м в ширину, 6 м или 12 м в длину и толщиной от 4 мм до 40 мм. Для навесов, как правило, используется плиты толщиной от 4 мм до 8 мм. Толщина 10 мм и 12 мм применяется в районах с экстремальными ветровыми и снеговыми нагрузками.

На заметку: Одной из задач каждого мастера является минимальное количество отходов при строительстве. Эта задача будет выполнима, если ширину и длину кровли адаптировать под размер пластиковых панелей.

Так, длину навеса можно сделать кратной ширине панели. Таким образом, длина сооружения может быть 2,1, 4,2, 6,3, 8,4 или 10,5 м. Ширину можно рассчитать кратной 2, 3, 4, 6 или 12 м.

Как можно убедиться, возможностей довольно много. При таком подходе, по окончании работ, из отходов останется только стружка от пиления и сверления пластика. Следует учесть, что кровля должна защищать находящийся под ней объект от попадания дождя при сильном ветре и лучей солнца в утреннее и вечернее время.

Высота навеса рассчитывается исходя из его целевого предназначения. Во всех случаях, ее не стоит делать меньше величины среднего мужского роста (180 см). Если сооружение устанавливается для машины, то над ее крышей должно быть пространство не менее 10 см для вентиляции.

Форма кровли

Выбор формы для навеса зависит от его предназначения, вкусов и финансовых возможностей владельца участка.

Прямая и фигурная односкатная и двускатная крыша является наиболее простой в изготовлении конструкции. Ее изготовление не требует много времени и серьезных финансовых вложений. Но, следует учесть, что изделия подобной формы имеют самые низкие показатели в плане устойчивости к ветровой и снеговой нагрузке.

Арки и купола отлично смотрятся над объектами любого типа. При планировании следует помнить о величине минимального радиуса изгиба. Определенная сложность возникает при изготовлении несущих арочных труб для размещения панелей.

Стальные арки можно купить в готовом виде, согнуть с помощью трубогибочного устройства или изготовить самостоятельно из профилированных труб. В последнем варианте болгаркой с одной стороны заготовки делаются V-образные пропилы, труба сгибается и подгоняется под шаблон.

Читайте также  Как рассчитать давление воды в водопроводе

Деревянные арки можно изготовить из нескольких слоев водостойкой фанеры или фрагментов, выпиленных из широких досок и прочно соединенных вместе.

Материал для изготовления опор и каркаса

В основном, для изготовления навесов применяется сталь и дерево.

При этом, для строительства различных составных частей применяются определенные стандарты. Их нужно учитывать, чтобы знать, как рассчитать навес из поликарбоната.

Опоры:

  • стальная труба круглая — 100 мм;
  • стальная труба профилированная — 80×80 мм;
  • брус деревянный — 150×150 мм;
  • бревно круглое — 150-200 мм.

Прогоны:

  • стальная труба профилированная — 80×40 мм;
  • брус деревянный — 150×100 мм.

Обрешетка:

  • стальная труба профилированная — 40×40 мм;
  • брус деревянный — 100×50 мм.

В зависимости от площади кровли, ямы для опор делаются глубиной от 60 см до 100 см. Опоры можно закрепить непосредственно в земле, путем заливки их бетоном, а можно прикрепить к стальным закладным деталям. Опоры вкапываются каждые 105, 140 или 210 см, соразмерно ширине панелей. Частота их установки обуславливается условиями эксплуатации.

Продольные направляющие на обрешетке монтируются с шагом в 70 см, поперечные — на расстоянии от 40 см до 100 см, в зависимости от толщины плиты.

Размер и материал для площадки под навесом

Качество площадки играет значительную роль в том, чтобы навес полностью выполнял предназначенную ему задачу.

Она должна иметь:

  • прочную, долговечную поверхность, которая выдержит большой вес, влажность и перепады температуры;
  • небольшой уклон для схода талой и дождевой воды;
  • небольшое (5-10 см) возвышение над окружающей местностью;
  • защиту от прорастания травы.

Площадку можно изготовить из различных материалов.

Это может быть:

  • утрамбованный песок или мелкий гравий;
  • деревянный помост из досок;
  • тротуарная плитка;
  • бетонная плита.

Поскольку на площадке может размещаться мебель, бытовая техника и мангал, то она должна быть максимально ровной, чтобы обеспечить людям комфортное и безопасное времяпрепровождение.

Комплектующие детали

Для монтажа навеса необходимо придерживаться технологии, установленной для данного процесса. Следует учитывать, что поликарбонат имеет свойство значительного температурного расширения. Поэтому, его крепление должно обеспечивать возможность движения отдельных панелей по несущей конструкции при изменении температуры.

Для этого используются:

  • термошайбы (6-8 шт/м²);
  • соединительные профили (1 шт/12-м панель);
  • торцевые профили (2 шт/2,1 м длины);
  • торцевая пленка (2 м/1 м длины).

Перед укладкой панелей на каркас необходимо обработать:

  • стальные детали — противокоррозионным средством или акриловой краской;
  • деревянные детали — противогрибковым составом и средством против пожара.

Правильно спроектированный навес легко и просто строить, он будет служить своим хозяевам на протяжении десятков лет.

про установку навеса своими руками

Источник: http://polikarbonatus.ru/navesy-i-kozyrki/kak-rasschitat-naves-iz-polikarbonata/

Расчет навеса из поликрабоната

На сегодня все более популярными становятся навесы из самого подходящего для этих целей материала – поликарбоната.

Каркас можно собрать из деревянной доски или бруса, а в качестве кровельного материала использовать поликарбонатные листы.

Осталось дело за малым – выполнить расчет, тем более что строительство любой навесной конструкции требует рассчитывать предполагаемую прочность постройки и планируемый расхода материалов.

Варианты конструкции навесов

Для постройки навесной конструкции во дворе частного дома чаще всего используют три схемы каркаса крыши:

  • Арочную систему в виде изогнутых радиусом стальных балок или сварных ферм. Круглая крыша позволяет снизить до минимума воздействие таких неблагоприятных факторов, как сильный ветер и мощный снежный покров;
  • Односкатные конструкции с ориентацией уклона по направлению от здания. Нередко такие навесы выполняют по комбинированной схеме, при которой балки перекрытия с одной стороны крепятся к стене дома, с другой стороны опираются на стальные или деревянные стойки – колонны;
  • Плоские или односкатные навесы с углом наклона 5-7о, что позволяет не учитывать наличие ската и, соответственно, рассчитать конструкцию по «плоской» схеме.

Важно! Использование поликарбоната позволяет уменьшить негативное влияние от налипания снега, снежный покров на поликарбонатных листах удерживается в разы хуже, но тем не менее специалисты рекомендуют рассчитывать конструкцию навеса на давление ветра и вес снежного покрова.

Рассчитать навес из деревянных клееных балок вручную намного сложнее, чем для стальных каркасов, сваренных из профилированной трубы. Кроме того, использование металла позволяет рассчитать конструкцию навеса максимально точно, без поправок на качество и неоднородность деревянных стройматериалов.

Что и как считать

Из всех перечисленных конструкций навесов наиболее устойчивой к внешним воздействиям является арочная система.

Устройство арки таково, что даже при очень сильных нагрузках от ветра и снега несущие элементы арочных ферм работают на сжатие. Относительное удлинение единичного силового элемента стальной фермы, за исключением самих арочных дуг, не превышает 10. Что это значит?

В этом случае запас прочности и устойчивости арочной фермы самой арки, даже при использовании самого распространенного профиля 50х50х2 мм или 25х50х2 мм, будет значительно больше, чем это требуется по условиям прогиба или предельного состояния. Для проверки можно рассчитать любой из популярных вариантов арочной крыши из поликарбоната с помощью специальной программы проектирования.

Важно! Чтобы рассчитать параметры арки навеса ручным способом, требуется хорошее знание основ сопротивления материалов и методики расчета.

Кроме того, если посмотреть на эпюры нагрузки арки от ветра и снега и рассчитать влияние здания, то становится понятным, что для конструкций навесов из поликарбоната, расположенных в непосредственной близости к дому, ветровая нагрузка из-за «затенения» сводится к 4-5 кг/м2 вместо определенных СНиПом реальных 25 кг/м2.

Распределение снежной массы по арочной крыше преимущественно сводится к нагрузке вертикальных стоек, поэтому нет смысла рассчитывать представленную арку на прогиб под давлением снега.

Если использовать односкатный или плоский вариант крыши, то нужно будет рассчитать несколько проверочных характеристик навеса из поликарбоната:

  1. Прочность вертикальных опор на сжатие;
  2. Устойчивость опорных стоек;
  3. Рассчитать прочность самого листа поликарбоната, находящегося в наиболее неблагоприятных условиях нагружения.

Стоит отметить, что рассчитать условия для листового поликарбоната намного сложнее, чем для любого другого материала, так как на сегодня фактически не имеет четких норм СНиП или СП.

Мало того, большинство характеристик, необходимых, чтобы рассчитать покрытие навеса из поликарбоната, приходится использовать по заявлению производителя.

В этом случае проблему, как рассчитать навес из поликарбоната, приходится решать комплексным путем, приближенно рассматривать лист, как составную конструкцию.

Способ рассчитать простейший вариант навеса из поликарбоната

Для оценочного расчета простейшего навеса из поликарбоната используем модель, представленную на схеме. Разумеется, это наиболее удобный и наименее выгодный, с точки зрения прочности, вариант навеса.

Так как плоская крыша будет максимально защищать от солнца и дождя, тонкое сечение сделает постройку нечувствительной к ветровым нагрузкам.

При этом потребуется рассчитать листовой поликарбонат на прогиб от веса снежного покрова.

По подобной методике можно рассчитать параметры односкатного навеса. Если использовать схему дополнительного крепления к стене, то параметры сечения стоек, полученные из условия гибкости и устойчивости колонн, можно уменьшить на 40%.

Прочность и гибкость вертикальных колонн

Конструкция крыши навеса представляет собой ровную плоскость. Для упрощения расчета примем, что нагрузка на опоры от собственного веса и от снежного покрова составит 100 кг/м2. В этом случае общая нагрузка на одну вертикальную опору составит около 300 кг. Для того чтобы рассчитать потребное сечение профилированной трубы, необходимо воспользоваться формулой:

 F= N/φR, где N – нагрузка в кг, R— удельное сопротивление материала сжатию, φ— коэффициент продольного изгиба. Для оценочного расчета φ можно принять в пределах 0,25-0,3. На практике коэффициент выбирают из приведенной ниже таблицы по известному значению гибкости.

В данном случае рассчитать нужно для предварительного значения гибкости в 100 ед. Получается, из таблицы φ равно 0,599, соответственно, сечение профильной трубы будет равно F = 3000/(0.599·2050) = 2.

44 см2, что соответствует профилированной трубе сечением 70х70 мм.

На самом деле запас прочности вертикальной стойки из условий линейного сжатия получается значительно большим, чем нужно по условиям устойчивости квадратной трубы.

Поэтому основной расчет выполняется по условиям гибкости.

Любой стальной профиль обладает определенной степенью гибкости, которую можно проиллюстрировать приведенным ниже рисунком.

Это означает, что колонна может еще сохранять целостность, но уже потеряла способность сопротивляться вертикальной нагрузке из-за прогиба. Гибкость характеризует способность однородной стойки, в зависимости от длины и сечения, сопротивляться изгибающему моменту: λ = L*E*F/I, где I— момент инерции.

Для нашего случая нужно рассчитать i— радиус инерции, по которому можно подобрать из справочников квадратный профиль с необходимыми размерами.

В данном случае это i = lef/λ = 1·250/130=1,92 . В справочнике по сортаменту профилированных труб для подобного радиуса инерции подходит профиль 50х50мм.

Расчет листового поликарбоната

Для строительства навесов чаще всего используется поликарбонат марки Polygal. В зависимости от толщины, параметров и формы полок, прочность на растяжение для восьмимиллиметровой плиты составляет 650 кг/см2, для «десятки» — 658 кг/см2, для удвоенной 16-миллиметровой плиты с тройной полкой -700 кг/см2.

Модуль упругости составляет 2*104 кг*с/см2.

Главным условием расчета несущей способности листа поликарбоната является расчет величины деформации под нагрузкой.

Чтобы рассчитать прогиб листа поликарбоната толщиной 8 мм, можно представить его, как набор полочек или мини-балок шириной 1,14 см. В одном листе шириной 1 м будет 88 штук таких мини-балок.

Соответственно, момент инерции для восьмимиллиметрового поликарбоната можно рассчитать, как сумму моментов каждой балки I=h*F2. Для одной мини-балки I= 0.01561 см4. Для всего метрового листа Iz =1.376 см4.

Зная момент инерции для покрытия шириной в 1 м, можно рассчитать прогиб поликарбоната, уложенного на 2 опоры, по формуле f = 5ql4/384EI. Точное значение составляет 2,47 см. Для листа, уложенного на четырех опорах, прогиб покрытия уменьшится до размера 0,9 см.

Заключение

Если рассчитать аналогичные показатели для монолитного поликарбоната, то результат будет более чем неожиданным – для плоского покрытия прогиб монолита, толщиной в 8 мм, составит более 3 см.

Наилучшим материалом для навеса, независимо от формы и конструкции крыши, будет сотовый поликарбонат минимальной толщины. Для сравнения, стоимость квадрата сотовой «восьмерки» обойдется в 11 долларов, а монолит тех же размеров в 6-7 раз дороже.

При этом очевидного преимущества для прочности навеса не будет, так как всю конструкционную нагрузку воспринимает стальной каркас.

Что еще почитать по теме?

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Источник: http://ProRoofer.ru/montaz/raschet/kak-raschitat-naves-iz-polikarbonata.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: