Любая наружная отделка проводится с использованием специальных отделочных материалов с различным уровнем прочности и безопасности. Следует помнить, что чем прочнее материал, тем сложнее отделка и выше стоимость. Рассмотрим, как правильно установить фасадные панели.

В большинстве случаев выбирается бюджетный способ отделки, но из этого правила бывают и исключения. Наиболее правильный подход заключается в выборе среднепрочного материала средней ценовой категории, цель которого – защита здания от воздействия разнообразных негативных факторов окружающей среды.

Фасадные панели

Это совокупность материалов для отделки, объединенных в одну группу схожим методом монтажа, дизайном и предназначением.

Панели прямоугольной формы полностью воссоздают кирпичную стену.

Фасадные панели под кирпич

Имитация выглядит очень реалистично, и на первый взгляд панели можно спутать с натуральным материалом. Владельцы частных домов по достоинству оценили этот материал за счет большого разнообразия и высоких качественных показателей.

Виды фасадных панелей

Различают следующие типы отделочного материала:

1. Металлические. Имеют вид оцинкованного металлического листа толщиной менее 1 мм. Поверхность представляет собой подобие стены из кирпича и камня. Для придания подобию большей реалистичности ее покрывают полимерным покрытием с защитными функциями. Такие панели довольно прочные и служат долгое время.
2. Пластиковые. Изготавливаются из ПВХ и пропилена. Имеют высокие декоративные свойства. Тепловое расширение характеризуется высокими показателями.
3. Фиброцементные. Не так давно появившийся материал, пока еще не приобрел популярность в нашей стране. Изготавливается из раствора цемента, армируемого целлюлозным волокном. Материал характеризуется надежностью и устойчивостью к любому внешнему влиянию. При этом цена на него довольно высокая.
4. Стеклопанели. Изготавливаются из закаленного стекла, имеют хорошие декоративные свойства и используются для оформления фасадов общественных зданий, отелей, развлекательных учреждений.
5. Деревоволокно. Древесные волокна прессуются под воздействием высоких температур в густую субстанцию, которая может выдержать любые нагрузки. Материал долго служит, обладает хорошими теплосберегающими характеристиками.
6. Алюминиевый композит. Панели из этого материала имеют хорошие декоративные свойства. Отличаются длительным сроком эксплуатации. Имеется недостаток: материал очень дорогой, что отрицательным образом сказывается на потребностях покупателей.
7. HPL-панели. Для изготовления таких панелей используется крафт-бумага, которая заливается термореактивной смолой. Результатом является ровная поверхность, которая является базой для декоративного покрытия.

Преимущества и недостатки

У фасадных панелей, идущих на оформление зданий, имеется масса преимуществ:

• прочность;
• устойчивость к влаге и образованию грибка;
• большой температурный диапазон;
• пожаробезопасность;
• с их помощью можно выровнять стены;
• длительный срок эксплуатации;
• небольшая масса, не создающая нагрузку на фундамент или стены.

Недостатки:

• тепловое расширение имеет довольно значимые показатели;
• при выполнении облицовки необходимо придерживаться установленных требований;
• если возникнет необходимость замены какой-то одной панели, нужно будет снимать всю облицовку.

Монтаж легких фасадных панелей

Процедура подразделяется на три главных этапа: подготовка, оборудование подсистемы и утепление.

Все осуществляются строго в данной последовательности:

1. Первая стадия – подготовка. Во время нее все поверхности стен освобождаются от посторонних конструкций, деталей водостока наличников и прочих элементов. Старая обшивка ликвидируется, если стены были окрашены, краска зачищается. Любые неровности зашпаклевываются. Вся поверхность покрывается грунтовкой, что является необходимым для ее выравнивания.
2. Утепление и подсистема. Поверхность, прошедшая подготовку, размягчается, следуя разметке, ставятся кронштейны, нужные для закрепления планок обрешетки. Фасад следует утеплить, используя минвату или пенопласт. В месте, где будут проходить кронштейны, производятся надрезы или формируются отверстия, которые затем хорошо заправляются. Куски утеплителя крепятся на клей, дополнительно скрепляются при помощи саморезов.

Крепление фасадных панелей осуществляется следующим образом:

1. На концах кронштейнов крепятся планки.
2. Их выравнивают горизонтально и по расстоянию отступа от фасада.
3. Между ними располагают веревку, по которой устанавливаются остальные планки.
4. Установка панелей происходит слева направо

У многих возникает вопрос: как крепить фасадные панели под кирпич? Так же, как и фасадные панели к стене.

К обрешетке материал прикрепляют, используя саморезы. Скрепление по бокам происходит таким образом: применяются особые вырезы на линиях стыков изображения и гнезда на боковых частях. Крайняя панель в ряду подравнивается, чтобы получилась ровная кромка.

Как закрепить фасадные панели? Начальный ряд, идущий снизу, опирается на первую планку, остальные на профиль, располагающийся сверху панелей. После того как все панели прикручены, идет монтаж доборных компонентов и выполняется дизайн оконных и дверных проемов.

Полезные рекомендации для монтажа

Отделывая фасад, следует брать во внимание рекомендации, помогающие ответить на вопрос, как крепятся фасадные панели:

1. Саморезы в диаметре должны быть меньше, чем отверстия для крепежа в панели. Вместо саморезов можно воспользоваться мелкими гвоздями.
2. Когда саморез прикручивается к обрешетке, его следует слегка недокрутить, чтобы образовался зазор между шляпкой и материалом 0,2 см. Это обеспечит свободный ход панели по обрешетке во время расширения.
3. Саморез необходимо вкрутить в середину крепежного отверстия под прямым углом.
4. Оставлять зазоры 0,2 см между панелями в стыковой связке, если длина стены до 1 м, и 0,3 см при длине стены более 1 м.

Изготовление обрешетки

Для ее производства используется дерево или металл. Если используются тяжелые плиты, к примеру, металлические или каменные, то лучше использовать каркас из металла. Базой может являться металлическая решетка. Если климат в месте расположения здания теплый, то вертикальные планки вкапываются в почву. Если климат более суровый и почва сильно промерзает, следует отступить от поверхности 0,4 метра и установить планки, размером немного меньше, чем величина утеплителя.

Как крепить фасадные панели без утеплителя? Для этого горизонтальные и вертикальные планки соединяются так, чтобы не образовывались выступы, с шагом обвязки около 50 см.

Установка стартового профиля

В большинстве случаев стартовый профиль располагается над отливом (при наличии такового). Началом установки стартового профиля является последняя планка. Установка идет в горизонтальном направлении. Обязательное условие – измерение боковых панелей.

Стандартный боковой размер составляет 10 см, поэтому стартовый профиль следует располагать на расстоянии 10 см от угла. Если нижнюю плиту необходимо подрезать, то стартовый профиль монтировать не нужно, а отделочный материал скрепляют с корпусом обрешетки.

Монтаж первого ряда

Вначале крепится угол,  затем начальная панель продвигается по стартовому профилю так, чтобы состыковаться с углом. Необходимо следить, чтобы установочные штыри состыковывались верно. Скрепить плиту и залить область стыка герметизирующим веществом.

Следующие углы прикрепляются по алгоритму начального ряда.

Формирование внутренних углов

Чтобы провести отделку внутренних углов, рекомендуется использовать J-профиль или привести материал в равное состояние с величиной и изображением. Во внутреннем углу строения устанавливается два профиля. Шаг крепления 0,15-0,20 м.

Монтаж фасадных панелей

Установка тяжелых облицовочных панелей производится немного другим методом. Здесь недостаточно прикрепить фиброплиту или металлогранит на стартовом профиле, не применяя дополнительных средств крепежа.

Сначала делают обрешетку. Вертикальный профиль крепится к установленным кронштейнам. Величину рабочего элемента кронштейна определяют, исходя из толщины утеплителя. После укладки утеплителя устанавливаются вертикальные, главный и промежуточный профили. Главный следует располагать в области стыковки плит, а промежуточный – в середине. Шаг определяется, исходя из архитектуры строения, ветрового воздействия.

Планки, располагаемые по горизонтали, имеют шаг, совпадающий с величиной панели. Далее монтируется отлив, отходящий на 0,4 м от почвы, и прикрепляется стартовый профиль или стальные ленты. Последние используются не только для скрепления, но и для установки деформационного шва.

При монтаже фасадных панелей производится крепление первого ряда. Тяжелые панели закрепляются на стальные полосы или внутренние элементы крепежа.

После того как монтаж закончен, все стыковые швы обрабатываются герметиком и зачищаются. Верхний ряд следует делать с вентилирующим зазором. Монтируется верхний профиль и отлив. Это обеспечит верную циркуляцию воздуха.

Вы всегда можете доверить монтаж строительно-монтажному подразделению Krovelson с большим опытом работ. Гарантийный срок на монтаж фасадных панелей максимально возможный на рынке – до 3 лет! И наш клиент получает результат, который полностью соответствует согласованным требованиям и прошел внутренний контроль качества

Стеновая система здания — Kingspan Insulated Panels, Inc.

Настоящее изобретение относится к строительным материалам и, в частности, к системе стен здания.

В данной области существуют различные типы стеновых систем зданий. Обычно стена здания включает в себя каркасную конструкцию, изолированную часть и фасадную часть. Механизм прикрепляет фасадную часть к изолированной части. В коммерческих структурах изоляционная часть обычно образована множеством архитектурных панелей, которые прикреплены друг к другу.Фасад к архитектурным панелям крепится с помощью различных механизмов. Обычно панели включают в себя переднюю и заднюю металлическую обшивку, в которую помещен внутренний изолирующий вспененный материал. Изолирующий вспененный материал склеен или подобным образом соединен с металлическими оболочками с образованием панелей. Панели имеют толщину от 1 дюйма до 6 дюймов или более и длину от 6 футов до 60 футов. Кроме того, ширина панелей варьируется от 1 фута до примерно 5 футов. Таким образом, стена или крыша могут быть помещены на каркасную конструкцию для быстрого ограждения здания.

Фасад желательно прикрепить или повесить на панели. При навешивании фасада желательно обеспечить влаго-, воздушный и тепловой барьер между фасадом и панельно-каркасной конструкцией. Также желательно обеспечить жесткую поверхность для крепления фасада.

Настоящее изобретение обеспечивает систему стен здания, которая преодолевает недостатки предшествующих систем. Настоящая система стен здания обеспечивает жесткую поверхность для защиты фасада.Настоящее изобретение обеспечивает влагу, воздух и тепловой барьер между фасадом, панелями и рамой. В настоящем раскрытии используются необходимые крепежные детали, необходимые для подвешивания панелей.

Согласно одному аспекту раскрытия система стен здания содержит множество изолированных панелей. Множество изолированных панелей расположены рядом друг с другом в вертикальном или горизонтальном расположении. Панели крепятся к каркасной конструкции здания с помощью креплений. К рамной конструкции прикреплено множество рельсов. Каждая направляющая включает в себя первую, вторую и третью части. Первая часть включает в себя механизм для приема крепежных элементов для крепления рельса к каркасной конструкции. Вторая часть получает крепеж для крепления фасада. Вторая часть отделена от изолированной панели таким образом, чтобы крепежные элементы для крепления фасада не входили в панели. Третья часть поддерживает вторую часть. Третья часть упирается в панель и обеспечивает жесткость второй части.Третья часть может иметь свободный конец и также может быть закреплена. Механизм соединен с рейкой для усиления безопасности фасада. Первая, вторая и третья части непрерывны друг с другом и образуют единую направляющую. Вторая и третья части имеют цилиндрическое поперечное сечение. Кроме того, вторая и третья части могут иметь поперечное сечение лабиринта или прямоугольной спирали. На рейке имеется множество отверстий для размещения механизмов, повышающих безопасность фасада. Между фасадом и панелями предусмотрен зазор, обеспечивающий влагу, воздух и тепловой барьер.

Согласно второму аспекту раскрытия, здание содержит каркасную конструкцию, стеновую систему и фасад. Стеновая система включает множество изолированных панелей, расположенных рядом друг с другом в вертикальном или горизонтальном расположении. Утеплители крепятся к каркасной конструкции с помощью креплений. Множество рельсов закреплено рамной конструкцией. Каждая направляющая включает в себя первую, вторую и третью часть. Первая часть включает в себя механизм для приема крепежных элементов для крепления рельса к каркасной конструкции.Вторая часть получает крепеж для крепления фасада. Вторая часть отделена от изолированных панелей таким образом, чтобы крепежные детали фасада не входили в панели. Третья часть поддерживает вторую часть. Третья часть упирается в изолированные панели и обеспечивает жесткость второй части. Третья часть может иметь свободный конец. В качестве альтернативы, третья часть может быть прикреплена к панели. Механизм соединен с рейкой для усиления безопасности фасада.Первая, вторая и третья части непрерывны друг с другом и образуют единую направляющую. Вторая и третья части имеют цилиндрическое поперечное сечение. Кроме того, вторая и третья части могут иметь поперечное сечение лабиринта или прямоугольной спирали. На рейке имеется множество отверстий для размещения механизмов, повышающих безопасность фасада. Между фасадом и панелями предусмотрен зазор, обеспечивающий влагу, воздух и тепловой барьер.

Согласно третьему аспекту раскрытия, способ построения системы стен здания включает размещение первой панели рядом с каркасной конструкцией.Рейка выравнивается с первой панелью. Механизм крепления прикрепляет направляющую и первую панель к каркасной конструкции с помощью застежек. Крепление и выравнивание панелей продолжается до тех пор, пока не будет сформирована стеновая система здания. Фасад крепится к рельсам. Кроме того, к рельсам может быть присоединен фиксирующий механизм для улучшения крепления фасада. Направляющие крепятся только к каркасной конструкции с помощью креплений, которые также крепят панели к каркасной конструкции. Между фасадом и стеновыми панелями предусмотрен влаговоздушный и тепловой барьер.

Дальнейшие области применения станут очевидными из приведенного здесь описания. Описание и конкретные примеры в этом кратком изложении предназначены только для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия.

Описанные здесь чертежи предназначены только для целей иллюстрации и никоим образом не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия.

РИС. 1 — вид в перспективе здания.

РИС.2 — вид в перспективе частично в разрезе стены с горизонтальными панелями.

РИС. 3 — вид в разрезе фиг. 2.

РИС. 3 a — вид, подобный фиг. 3 с крепежным механизмом.

РИС. 4 — вид в перспективе с вырывом, подобный фиг. 2 с вертикальной направляющей и горизонтальной одинарной обшивкой.

РИС. 5 — вид с вырывом в перспективе второго варианта осуществления с панелями в горизонтальном положении.

РИС. 6 — вид в разрезе фиг.5 по линиям 6 — 6 из них.

РИС. 7 — вид, подобный фиг. 5 с панелями в вертикальном положении.

РИС. 8 — вид в перспективе с вырывом другого варианта осуществления с панелями в горизонтальном положении.

Обращаясь к рисункам, на фиг. 1 показан вид в перспективе здания. Здание 10 включает стены 12 , в том числе внешний фасад 14 . Здание обычно имеет крышу 16 и каркасную конструкцию 18 , на которой закреплены стены 12 .

Обращаясь к РИС. 2 проиллюстрирован отрыв стенки 12 . Стена 12 включает в себя фасад 14 , а также множество утепленных панелей 22 . Панели 22 обычно включают в себя внешнюю обшивку 24 , внутреннюю обшивку 26 и пенопластовый изоляционный материал 28 , расположенный между ними. Панели 22 изготовлены таким образом, что внешняя и внутренняя оболочки 24 , 26 закреплены пенопластом 28 .Также панели 22 включают кромки 30 , 32 . Края 30 , 32 сопрягаются с другими панелями, имеющими противоположный край, как показано на фиг. 2. На фиг. 2 кромка 30, имеет пару выступов 34 , 36 , идущих от кромки 30 . Кромка 32, включает пару выемок 38 , 40 для приема выступов 34 , 36 . Кроме того, кромка 30, включает вырез 42 , тогда как кромка 32 включает фланец 44 , который входит в вырез 42 , как лучше всего показано на фиг.3. Как видно на фиг. 2 панели уложены друг на друга в горизонтальном расположении или конфигурации. ИНЖИР. 4 — вид, подобный фиг. 2 с панелями 22 в вертикальном положении. Панели такие же; просто ориентация изменилась. Панели 22 прикреплены к каркасной конструкции 18 с помощью креплений 52 . Крепеж 52 крепится к каркасной конструкции 18 по длине здания.

Направляющие 60 устанавливаются на панели 22 и прикрепляются к каркасной конструкции 18 с помощью крепежных элементов 52 . Направляющие 60 расположены на каждой панели 22 , чтобы обеспечить крепление фасада 14 к панелям 22 . Каждый кронштейн или монтажная рейка 60, представляет собой удлиненный штампованный элемент, имеющий желаемую длину, соответствующую длине здания. Каждая направляющая 60 включает в себя первую часть 62 , вторую часть 64 и третью часть 66 .Первая, вторая и третья части 62 , 64 и 66 непрерывны друг с другом и образуют цельный кронштейн или монтажную рейку 60 . Рельс 60 в поперечном сечении имеет общую U-образную форму с одной опорой на 70 длиннее другой опоры 72 с обеими опорами, включая фланец 74 , 78 . Более длинная полка 70 включает более длинный фланец 74 . Первая часть 62 включает более длинный фланец 74 и множество отверстий 73 для крепления крепежных деталей 52 .Первая часть 62 скрепляет рельс 60 с каркасной конструкцией 18 с помощью креплений 52 . Вторая часть 64 имеет U-образную форму, которая определяет перемычку 68 и ножки 70 , 72 . Лента 68 обеспечивает поверхность крепления для фасада 14 . Полоса 68 расположена далеко от внешней обшивки 24 таким образом, что крепежные детали 75 , крепящие фасад 14 с направляющими 60 , не входят в панели 22 .Кроме того, ножка , 70, может включать в себя отверстия , 76, , которые принимают элементы для улучшения прикрепления фасада , 14, , как будет описано ниже. Стойка 72 и фланец 78 обеспечивают жесткость перемычки 68 . Фланец 78 располагается на внешней обшивке 24 для обеспечения жесткости перемычки 68 . Вторая и третья части образуют конструкцию цилиндра, если смотреть в поперечном сечении поверх внешней обшивки панелей , 22, , как показано на фиг.3. Цельная направляющая 60 показана прикрепленной к каркасной конструкции 18 только через крепежные детали 52 , которые проходят через отверстия направляющих 73 , а также через панели 22 .

Крепежный элемент для крепления фланца 78 к внешней обшивке панели 22 показан на фиг. 3 а . Здесь крепеж 81 включает внутреннюю зажимную втулку 83 и болт 85 .Одна из таких крепежных систем называется Fablock ™. В коже просверливается отверстие, и втулка , 83, вставляется, как показано на фиг. 3 а . При затягивании болта 85 втулка 83 расширяется и прижимается к внутренней поверхности внешней обшивки 24 . Кроме того, помимо крепления, между фланцем и внешней обшивкой можно было нанести дополнительный клей для усиления фиксации. Кроме того, фиксатор 52 , который фиксирует панели 22 на месте, также обеспечивает фиксацию кронштейна или монтажной рейки 60 .

Между фасадом 14 и панелями 22 образуется зазор 80 . Зазор 80 , который может различаться по размеру, обеспечивает влагу, воздух и тепловой барьер между фасадом 14 и панелями 22 .

РИС. 4 показан рельс 60 , расположенный вертикально вдоль панелей 22 . Таким образом, одна и та же структура может использоваться на горизонтальных панелях (фиг. 2) или вертикальных панелях в зависимости от конструкции здания и компоновки каркасной конструкции.

На фиг. 5-7 проиллюстрирован второй вариант осуществления. В этом варианте осуществления те элементы, которые идентичны описанным ранее, обозначены теми же ссылочными позициями. Различие между первым вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления заключается в том, что дополнительный элемент рамы закреплен с помощью направляющих 60 для улучшения крепления фасада 14 к стеновым панелям 22 .

Здесь элемент рамы 100 закреплен перемычкой 68 второй части 64 рельсов 60 , когда рельсы находятся в горизонтальном или вертикальном положении, как показано на фиг.5 и 6. Элемент рамы , 100, представляет собой удлиненный элемент, имеющий желаемую форму при просмотре в поперечном сечении. Элемент рамы 100 включает перемычку 102 , ножки 104 , 106 и фланцы 108 , 110 . Фланцы 108 , 110 принимают крепежные детали 112 , чтобы закрепить каркасный элемент 100 на стенке 68 второй части 64 направляющих 60 .Таким образом, как показано на фиг. 7, между фасадом 14 и панелями 22 образуется дополнительный или больший зазор. Здесь фасад 14 прикреплен к каркасным элементам 100 .

Обращаясь к РИС. 8 проиллюстрирован дополнительный вариант рельса , 160, . Здесь здание имеет кирпичный фасад 14 . Рельс , 160, включает в себя первую часть крепления 162 , вторую часть 164 и третью часть 166 .Первая часть , 162, аналогична описанной ранее. Вторая и третья части, если смотреть в поперечном сечении, определяют конструкцию лабиринта или прямоугольной спирали. Третья часть , 166, рельса сложена сама по себе, так что поверхность 168 упирается в внешнюю обшивку 24 . Винтовая часть обеспечивает повышенную жесткость рельса 160 .

Крепления кирпичных анкеров 170 выходят из отверстий 172 . Отверстия 172 принимают кирпичные шпалы 170 , так что кирпичные шпалы 170 могут обеспечивать выравнивание кирпичного фасада 14 , как показано.Таким образом, раствор наносится на кирпичные шпалы , 170, , чтобы обеспечить фиксацию фасада панелями 22 и выровнять кирпичи для придания эстетичного вида.

Описание раскрытия носит просто иллюстративный характер, и, таким образом, предполагается, что варианты, которые не выходят за пределы сущности раскрытия, находятся в пределах объема раскрытия. Такие изменения не следует рассматривать как отход от духа и объема раскрытия.

12.2.6. Вставки в горшках в ламинат с сердечником

Ссылка: Эбботт, Ричард. Анализ и проектирование композитных и металлических конструкций летательных аппаратов, 3-е издание, 2019 г.

12.2.6.1. Примечание автора:

В этой главе используются два основных источника (ECSS-E-HB-32-22A, 2011) и (ESA-PSS-03-1202, 1987).

Документ 2011 г. исходный документ 1987 г. и общие описания являются улучшением, но численный анализ включает много ошибок, которых нет в оригинале 1987 года.

Однако большая часть графического данные о прочности в исходной справке 1987 г. неверны. Выпуск 1 за 1987 год Отчет включает примечание в начале этого отчета по этому поводу. Это неверное графические данные не включены в переписанный отчет за 2011 год.

Поскольку в данном отчете используются две основные ссылки, большая часть описательного материала и иллюстраций взята из (ECSS-E-HB-32-22A, 2011), аналитические методы взяты из (ESA-PSS-03 -1202, 1987).

В другом, более старом справочнике (Отчет Лесной службы США № 1845, 1955) описан метод, полученный для нагрузки вне плоскости с некоторой корреляцией между анализом и испытанием, который дает такое же распределение нагрузки по радиальному расстоянию, что и метод, показанный в разделе 12.2. 6.6.

12.2.6.2. Пояснение:

Самым распространенным способом механического крепления сэндвич-панелей являются герметизированные вставки. Процедура заливки включает просверливание одного или обоих лицевых листов, выемку местного кернового материала, вставку «вставки» и затем введение заливочного компаунда, который устанавливает ее на место.Таким образом, вставка фиксируется на панели с сердечником во всех шести степенях свободы.

Существует 4 основных режима нагрузки, на которые может реагировать вставка с заливкой:

Существует 3 различных типа конфигураций установки герметичных вставок:

Вкладыши могут быть установлены в сэндвич-панели любого типа, с композитными или изотропными лицевыми панелями. Этот раздел посвящен герметизированным вставкам в многослойных конструкциях с лицевыми панелями из композитных материалов.

12.2.6.3.Номенклатура:

12.2.6.4. Общие рекомендации по проектированию

• Сжимающие нагрузки передаются через лицевую панель в зоне заливки. Кронштейн или основание прикрепляемого элемента должно превышать как минимум максимальное удлинение заливки.

• Фланец вставки остается параллельным лицевому листу, так что под нагрузками в плоскости он не может двигаться ниже лицевого листа.

• Нагрузки в плоскости лицевой стороны обычно передаются выдерживает давление между внешним фланцем вставки и лицевой панелью.

• Край лицевой панели вокруг вставки хорошо поддерживается, чтобы выдерживать высокое несущее напряжение, создаваемое внутри заливкой и снаружи кронштейном или ножкой:

• При достаточной предварительной нагрузке болта-вкладыша незначительные или второстепенные изгибающие моменты реагируют правильно.

12.2.6.5. Рекомендации, относящиеся к составным лицевым листам

Для сэндвич-панели с тонким углепластиком (углеродное волокно). Армированный пластик — общий термин для ламинатов из углеродного волокна) лицевых панелей, обработка может рассматриваться как проблематичная, хотя тщательная обработка выступающих частей вставки считаются необходимыми, чтобы не повредить поверхностный слой.В процесс обработки должен быть тщательно исследован и отражен в определение технологии изготовления.

Для тонких лицевых листов из углепластика со вставкой, устанавливаемой заподлицо, необходимо избегать другой проблемы при нагрузках, лежащих в плоскости лицевого листа. Если внешний фланец вставки имеет даже небольшую фаску, возможно, непреднамеренно, передача нагрузки снижается из-за напряжения подшипника. Вставка имеет тенденцию подрезать лицевую поверхность.

Этот анализ метод был разработан для сотового заполнителя, но также применим для пенопласта. основной.

Многие из следующих ниже методов анализа основаны на определении радиуса заливки — диаграмма ниже показывает, насколько это может оказаться трудным:

Эффективный Минимальный радиус заливки определяется двумя следующими выражениями для перфорированного и неперфорированного сердечника.

Где:

Для перфорированного сердечника:

Для неперфорированного сердечника:

Для вставки в панелях с пенопластом процесс установки вставки должен быть проведена оценка объема выемки керна и консервативная оценка следует определить вероятный эффективный радиус заливки.

Минимальный «реальный» радиус заливки является более консервативной оценкой радиуса заливки и определяется с использованием следующего выражения:

Это выражение действительно для перфорированных и неперфорированные стержни.

Электронная таблица для расчета этих ключевых параметров доступно ниже:

12.2.6.6. Нагрузка на растяжение / сжатие

Этот метод дает максимальное осевое растяжение или сжимающую нагрузку, которую может выдержать герметизированная вставка.Этот метод основан на определении максимального напряжения сдвига сердечника сразу за пределами радиус заливочного компаунда. В основе метода лежит допущение о том, что ядро прочность значительно меньше прочности заливочного компаунда на сдвиг и, следовательно, потенциальные виды разрушения при сдвиге в заливочном компаунде равны игнорируется (напряжение сдвига предполагается равным нулю до тех пор, пока ядро ​​не отвечает для передачи сдвига по толщине).

Этот метод подходит для полностью залитой вставки:

Условия анализа:

Во-первых, необходимо определить отношение толщины сердцевины к толщине лицевого листа.Чтобы этот метод был точным, рекомендуется β> 10.

α — отношение жесткости вне плоскости между сердечником и лицевыми листами:

K — коэффициент, определяющий распределение касательного напряжения в сердечнике с расстоянием от оси пластины:

Напряжение сдвига в сердечнике на любом расстоянии (r) от оси вставки определяется следующим выражением:

Со сроками, рассчитанными следующим образом:

Это рекомендуется построить график напряжения сдвига для диапазона значений (r) и Полученный набор значений исследован для определения максимального напряжения в керне (τ _max ).

Критическое напряжение сдвига можно сравнить с прочностью сердечника на сдвиг, рекомендуется использовать коэффициент подгонки 1,15 для всех герметизированных вставок для обеспечения общей прочности и соответствия нормативным требованиям:

Ссылка (ESA-PSS-03-1202, 1987) дает метод преобразования критического напряжения сдвига сердечника в допустимую внеплоскостную нагрузку:

В этом случае запас прочности рассчитывается следующим образом:

(ESA-PSS-03-1202, 1987) имеет приблизительное математическое решение для определения критического напряжения и критического радиального расстояния от отверстия.По опыту автора, этот метод не точен и критическое напряжение лучше определять графически.

В этой таблице используется такой подход:

12.2.6.7. Пластины, нагруженные поперечной нагрузкой в ​​плоскости

Это Метод предназначен для вставки с частичной заливкой. Его можно использовать для полностью залитого вставьте, поскольку это консервативно.

Требуется, чтобы диаметр D ножки присоединяемой детали был не меньше стандартного диаметра заливки.

Сдвигающая нагрузка, которой может подвергаться вставка, определяется полуэмпирической формулой:

Где:

Табличный метод доступен по ссылке ниже:

12.2.6.8. Пластины с мгновенной нагрузкой

Похожий Что касается определения нагрузки на сдвиг, этот метод предназначен для вставки с частичной герметизацией. Его можно использовать для полностью залитой вставки, поскольку это консервативно.

Требуется, чтобы диаметр D ножки присоединяемой детали был не меньше стандартного диаметра заливки.

Допустимый момент на вставке — с учетом установки на Рисунке 12.2.6‑9 — определяется следующим образом:

Где:

Ref (ESA-PSS-03-1202, 1987) утверждает, что значение для P _SS должно быть получено с использованием графических решений, приведенных в справочнике. Однако в справке указано, что графические решения частично ошибочны и не должны использоваться. Можно использовать прочность на растяжение / сжатие, определенную в 12.2.6.6. Это консервативный подход.

Обратите внимание, что, поскольку этот анализ прост, для него не разрабатывалась отдельная электронная таблица.

12.2.6.9. Пластины с торсионной нагрузкой

В Как правило, следует избегать скручивающих нагрузок на одиночную пластину за счет использования спаренные вставки или группы вставок. В виде со сдвигом и моментом, подножие насадка должна быть не меньше диаметра заливки вкладыша.

Для сэндвич-панелей с металлической сотовой сердцевиной скручивающая нагрузка, которой может быть подвержена отдельная вставка в металлической сердцевине, определяется по формуле:

Где:

Для неметаллического сотового заполнителя прочность на кручение следует определять. по тесту.

Таблица для этого метода доступна по адресу ссылка ниже:

12.2.6.10. Пластины при комбинированных нагрузках

Для пластин, подверженных комбинированным внеплоскостным и плоскостным нагрузкам:

Взаимодействие этих двух эффектов нагрузки определяется следующим взаимодействием:

Где:

Следовательно, запас прочности определяется следующим выражением:

для пластин подвергается комбинированной внеплоскостной нагрузке, сдвигу нагрузка, момент и кручение:

Взаимодействие всех возможных эффектов нагрузки выражается следующим выражением.

Следовательно, запас прочности определяется следующим выражением:

В чем разница между фальцевыми и открытыми металлическими крышами?

Металлическая крыша — это металлическая крыша, верно? НЕПРАВИЛЬНЫЙ. Крыши со стоячим швом и с открытыми креплениями могут быть металлическими и даже служить аналогичным целям, но эти два стиля действительно очень разные.

Металлическая крыша со стоячим фальцем

Начнем с фальцевой кровли, или SSMR, как ее обычно называют.Профиль этой крыши имеет плоские панели, пересекаемые равномерно расположенными вертикальными ножками или швами. Крепления на этих панелях скрыты — поэтому профиль обычно называют «скрытым креплением». SSMR могут крепиться к настилам крыши с помощью зажимов или крепежного фланца.

Крепежные элементы вбиваются через зажимы в настил крыши, но не протыкают металлические панели. Затем зажим и застежки скрываются в стоячем шве. Таким образом, панель прикрепляется к зажимам и фиксируется вместе — либо за счет геометрии шва с защелкой, либо механически складывается во время установки.SSR бывают разных форм и размеров: сложенные в один конец, сложенные вдвое, T-образные, в форме луковицы, и каждый из них либо защелкивается, либо сшивается механическим способом. Согласно отраслевому консенсусу, предпочтение отдается стоячему шву из-за его более высокого качества, способности реагировать на «термоциклирование» и эстетичного дизайна.

Преимущества стоячих швов

Гарантия в целости!

В то время как гарантии на материалы и отделку в целом одинаковы, большинство систем со стоячим фальцем предлагаются с лучшими гарантиями на всю систему.Некоторые производители также предлагают расширенную гарантию того, что крыша не протечет (гарантия герметичности) в течение определенного периода времени. Отсутствие открытого крепления и скрытого крепления зажимов снижает вероятность утечки по сравнению с открытой системой крепления, для которой могут потребоваться сотни или даже тысячи крепежных деталей и резиновых втулок, которые могут привести к ошибкам при установке и усталости в процессе эксплуатации из-за того, что они проникают внутрь. поверхность, подверженную атмосферным воздействиям, и «приколоть» панель к конструкции.

Mount Away!

Разумеется, если говорить о собственном гудке, еще один способ сохранить вашу гарантию на крышу SSMR — это использовать технологию крепления с нулевым проникновением от S-5! Наши хомуты могут прикрепить к вашей фальцевой крыше практически все, что угодно — без прокола металла и без нарушения гарантии на крышу. Когда вы делаете это, монтаж на крыше — это легкий ветерок. The Right Way® .

Металлическая кровля и битумная черепица

Чистые линии

Самая очевидная разница между стоячим швом и открытой застежкой — отсутствие видимых застежек. Помимо эстетических преимуществ, открытые винты являются еще большим потенциальным источником ошибок при установке. Винты с недостаточным или чрезмерным натяжением и снятые винты усугубляют очевидное — отверстия в крыше могут протекать, если их не выполнить должным образом. Непосредственное крепление винтами также не обеспечивает термического разгрузки при растяжении и усадке панелей при нагревании и холоде.Неподвижный шов позволяет избежать этих недостатков благодаря скрытой застежке, которая также обеспечивает тепловую реакцию без утомления крепления.

Не требует обслуживания… Почти

Вообще говоря, металлические кровли служат намного дольше, чем другие типы кровли. Прочность и отзывчивость металла делают его разумным выбором как для коммерческих, так и для жилых зданий. Но профили со стоячим фальцем обычно требуют менее частого обслуживания — по крайней мере, с точки зрения проверки на ослабление или коррозию креплений.«Техническое обслуживание» обычно представляет собой обычную проверку небольших проблем, прежде чем они станут серьезными. Удаление сосновой соломы или опада лиственных листьев не менее важно и должно производиться не реже одного раза в два года, независимо от типа профиля.

Тепловое движение Пожалуйста,

Металлические панели должны иметь возможность расширяться и сжиматься. Это называется тепловым движением или термоциклированием. Когда металлическая панель нагревается от солнца, она расширяется — увеличивается в длину.Затем он сжимается, когда становится холодным, возвращаясь к своим первоначальным размерам. Это тепловой механизм (см. Рисунок ниже). Кроме того, этот процесс напрямую связан с длиной панели. Он также будет накапливаться и размножаться в секциях панели, соединенных встык с помощью механических креплений. Теперь у вас есть две или более панелей — которые считают, что они одно целое — все приспосабливаются к изменениям температуры.

К счастью, тепловое движение не происходит по ширине панели.Это связано с тем, что геометрия ребра или шва панели обеспечивает достаточный изгиб, чтобы уменьшить тепловое движение, поэтому он не накапливается. Фальцовые крыши никогда не прикрепляются к зданию двойным штифтом, поэтому их способность к расширению и сжатию увеличивается.

Один в каждом цвете

SSR очень легко модифицируются. Выберите желаемый цвет краски и выберите Galvalume, другие стальные основы, медь, цинк и алюминий в зависимости от предпочтений дизайна.

Металлическая крыша с открытыми креплениями

Крыши с открытыми крепежными элементами включают в себя вбивание крепежных элементов через панели непосредственно в настил крыши.Края панелей перекрываются, а крепеж вкручивается через оба слоя. Крепеж остается видимым.

Преимущества открытой застежки (EF)

Стоимость

Крыши с открытым креплением дешевле, чем системы со стоячим фальцем. Более низкая стоимость обусловлена ​​тем, что эти крыши изготавливаются из панелей более тонкой толщины и большего размера, что снижает необходимость в транспортировке материалов при установке. Обычно это означает, что в целом требуется меньше кровельного материала, а более тонкие панели обычно стоят меньше.Кроме того, в крышах EF не используются зажимы, что также снижает затраты (т. Е. Меньше компонентов и дешевле в установке, поэтому общая общая стоимость крыши меньше).

Экономия времени на установку

С крышами EF вам не нужно вручную или механически сшивать панели. Наличие панелей внахлест и одновременного скрепления их вместе означает сокращение общих трудозатрат.

Будет ли погода погода?

Крыши с открытым креплением по-прежнему обеспечивают существенную защиту от суровых погодных условий.Но важно отметить, что отраслевые стандарты для стоячих швов и открытых застежек не обязательно равны. Так, например, испытания на подъем ветром могут проводиться или не проводиться на кровельных профилях EF. Кроме того, не ждите, что будут включены погодные гарантии. Отверстия необходимы для надежного крепления крыши к настилу — процесс, который более подвержен ошибкам при установке. Это не зря называют крышей с открытыми застежками.

Думаю, смогу… Думаю, смогу

Как упоминалось выше, SSMR требуют большей тонкости при установке.Многие обычные кровельные панели с открытыми креплениями продаются в больших коробочных магазинах, и многие из них даже готовы к проектам своими руками для тех, кто любит выходные.

Различные штрихи для разных людей

Несмотря на то, что фальш-крыши рекламируют эстетику, отсутствие скрытых креплений на крышах по-прежнему привлекает многих из практических соображений. Если вы учитываете стоимость, простоту установки и необходимость согласования с окружающими зданиями, то EF может быть хорошим выбором.

Больше обслуживания

Всегда желательно проводить текущий ремонт любой кровли (металлической или другой). И SSMR, как правило, не требуют такого ухода, как крыши EF. (В любом случае следует удалить мусор, очистить желоба, удалить пятна, сканировать на предмет царапин и проверить наличие проблемных мест на предмет возможной коррозии). При этом крыши EF поставляются с дополнительным контрольным списком обслуживания (например, проверка креплений на наличие повреждений, проверка мест притирки панелей, проверка на проникновение воды и т. Д.).

Никогда не встретятся два близнеца

Стоячий шов и открытая застежка — это совершенно разные концепции металлических кровель. Мы сравнивали их выше, но в конечном итоге крыши служат разным целям в зависимости от местоположения, погоды, дизайна и т. Д. С эстетической точки зрения и с точки зрения погодных условий, стоячий фальц обеспечивает надежную защиту от проникновения панелей, а также является долговечным кровельным решением. Он защищает одни из самых престижных зданий в мире. Если для вас большие затраты и вы также подумываете о том, чтобы установить его самостоятельно, открытая застежка может быть разумным выбором.

Надежный и безопасный монтаж для SSMR и EF

Независимо от профиля, С-5! предлагает зажим или кронштейн для удовлетворения ваших потребностей. От снегозадержателя до солнечных батарей, пешеходных дорожек, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, коммуникационного оборудования, защиты от падения и многого другого — ваши нынешние проблемы с монтажом скоро уйдут в прошлое. Не знаете, какое решение лучше? Ознакомьтесь с этим информативным блогом о поиске The Right Way®. И / или получите дополнительную помощь в нашей службе технической поддержки .

S: FLEX — PV-системы крепления

Компоненты

Подвесные болты и крепления для солнечных батарей
Устанавливаются на кронштейнах для надежного винтового соединения с регулировкой по высоте.

Монтажные шины
Для торцевого и центрального крепления в системах S: FLEX используются особо легкие, оптимизированные по конструкции полые направляющие с различными профилями и длиной, которые основаны на нашей проверенной технологии «одним щелчком».

Соединители
Для обеспечения структурно идентичных свойств в области направляющих и соединителей.

Концевые и средние зажимы
S: Модульные зажимы FLEX имеют чрезвычайно широкую область зажима и поэтому подходят для всех стандартных модулей и рам высотой 30-50 мм. Благодаря высокому сопротивлению скручиванию и нашей новейшей сверхгладкой технологии одним щелчком установка выполняется в мгновение ока.

Данные

Планирование

Информация о нашем инструменте планирования доступна ЗДЕСЬ.

Чтобы протестировать наш бесплатный инструмент планирования и разработать свой проект самостоятельно, нажмите ЗДЕСЬ.

Зарегистрированные клиенты могут войти в систему ЗДЕСЬ.

Если вы хотите воспользоваться нашей поддержкой по планированию, вы можете:
— использовать нашу помощь по планированию
— заполнить нашу онлайн-форму
— отправить электронное письмо на
— или позвонить нам: +49 (0) 761 888 56 08 0 (с понедельника по пятницу с 9:00 до 17:00 по центральноевропейскому времени)

СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ

Строительные ограждающие конструкции — SteelConstruction.info

Системы металлической облицовки представляют собой эффективное, привлекательное и надежное решение для ограждающих конструкций одноэтажных зданий. За прошедшие годы эти системы превратились из однослойной металлической облицовки, часто связанной с сельскохозяйственными зданиями, до высокоразвитых систем, используемых в промышленности, торговле и досуге. Однако, как и в случае со всеми компонентами 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 объясняются системы металлических конвертов, а также их проектирование, спецификация и поставка.

[вверху] Функция ограждающей конструкции 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 сочетания механических и электрических услуг для обогрева и / или охлаждения здания и хорошо спроектированной оболочки здания для регулирования притока и потерь тепла. Дизайн 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, где могут храниться 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] Ограждающая оболочка здания

Планировка типового одноэтажного дома

Показаны основные элементы современного здания промышленного типа с металлической облицовкой.

По сути, структура состоит из трех слоев:

• Первичный стальной каркас, состоящий из колонн, стропил и связей. 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
  • Предупреждение распространения огня
  • Обеспечение герметичной оболочки
  • 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 направляющих 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.

Системы стальной облицовки

Производство стальных изделий с предварительно нанесенным покрытием

[вверх] Трапециевидная однослойная пленка

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

Сборные системы облицовки

[вверху] 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 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 футеровки 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 от 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 конструкциях крыши и стен 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 будут приняты нормативы по использованию энергии в зданиях. 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 низкой 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 опорные стальные конструкции и ручном обращении на месте.

[вверху] Система проставок

Система проставок балки и кронштейна

Основная функция системы распорной является поддержка листа погоды на требуемом расстоянии от облицовочного листа.Поэтому компоненты системы должны обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы безопасно передавать требуемую нагрузку через прогоны без чрезмерной деформации. Распространенной формой распорки является система стержней и кронштейнов, как показано на рисунке. 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 штанг и кронштейнов также включают пластиковые прокладки (которые действуют как термические разрывы), чтобы минимизировать тепловые мосты.Доступны также другие типы дистанционных систем, например, Z-образные распорки на теплоизоляционных пластиковых блоках.

[вверх] Паспорт погоды

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 слой 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 погодозащитные листы доступны в заводской отделке или в различных окрашенных вариантах отделки. Подробные требования к погодостойким листам для крыш и облицовки стен приведены в BS EN 14782 ^[1] .

[вверху] 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 саморезами, 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 делается выбор между углеродистой сталью с гальваническим 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 крепежных элементов, например секретные фиксирующие крепежи, доступны в Техническом документе MCRMA № 12 ^[2] .

[вверх] 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 простираются между прогонами холодной штамповки или боковыми поручнями, которые, в свою очередь, проходят между основными элементами рамы. Однако там, где вторичные стальные конструкции не нужны для удержания, довольно часто композитные стеновые облицовочные панели простираются непосредственно между первичным 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 крепления, 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 приклеивается к нему без использования клея. Это свойство делает его идеально подходящим для непрерывного производственного процесса, используемого более крупными производителями панелей с вспененным наполнителем. 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

Фальцевое кровельное покрытие

«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 элементах и ​​улучшает атмосферостойкость системы облицовки. Следовательно, системы со стоячим фальцем могут использоваться на очень низких уклонах крыши (до 1 ° по сравнению с 4 ° для систем с открытыми крепежными элементами). Также доступны системы изолированных панелей со стоячим швом в защитной пленке. Профнастил для стоячих швов может быть изготовлен из стали или алюминия. Показана типичная система стоячих швов. Недостатком этой системы является то, что прогонам обеспечивается значительно меньшее ограничение по сравнению с традиционной фиксированной системой.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.

[вверху] 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 укладывается 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 вкладыша 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 теплового моста 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 создавать проблемы при попытке обеспечить ограничение внутреннего фланца колонн, например в области сужения портальной рамы, поскольку традиционные коленные распорки не могут быть легко прикреплены к профилю лотка для вкладыша.

Подносы структурной футеровки также могут иметь перфорацию, если требуются улучшенные акустические характеристики.

[наверх] Конструкционный настил и мембранные кровельные системы

Конструкционный 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. Настил поддерживает слой жесткой изоляции, поверх которого размещается водонепроницаемая мембрана, как показано на рисунке. 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 пластической конструкцией из-за необходимости удерживать внутренний фланец стропила в зоне забивания.

[вверх] Облицовка стен солнечного коллектора с просвечивающим покрытием

Облицовка стен со встроенным прозрачным солнечным коллектором обеспечивает простую, эффективную и экономичную солнечную технологию, которая может быть встроена в ограждающую конструкцию 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 сроком 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 системе вентиляции 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.

[вверху] Спецификация облицовки

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 поставлена ​​под угрозу, 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 дневное 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, в частности, на отопление, охлаждение и освещение.

Заглушки на конверте

[вверху] Водонепроницаемость

Основная функция системы облицовки — обеспечить водонепроницаемую оболочку здания, подходящую для предполагаемого использования здания.Имея это в виду, специалист по облицовке 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.

В общем, крыши подвержены большему риску утечки дождевой воды, чем стены, и этот риск увеличивается с уменьшением 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 скатом. Поэтому разработчики должны уделять особое внимание минимальному шагу, рекомендованному производителями, а также опубликованным руководствам по детализации и установке.

Металлические кровельные листы трапециевидной формы со сквозными фиксаторами обычно подходят для уклонов 4 ° (7%) и более.Этот предел в 4 ° имеет решающее значение для характеристик облицовки и должен учитывать прогибы в опорных стальных конструкциях и локальные деформации облицовки, которые могут привести к затоплению. Если основные стальные конструкции предварительно забиваются, чтобы компенсировать прогибы из-за постоянных воздействий, необходимо проявлять большую осторожность, чтобы не допустить, чтобы чрезмерный забивной камень 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 перехлестов и предпочтительно без торцевых перехлестов.Системы секретной фиксации также могут использоваться на более крутых крышах, где требуется повышенная надежность.

Для крыш с малым скатом образование прудов 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 в виде отложений грязи по мере испарения воды, препятствующей проникновению дневного света в здание.

Боковые и торцевые перехлесты профнастила являются слабыми местами ограждающей конструкции здания, где ветер и дождь потенциально могут проникать через облицовку.Поэтому конструкция и конструкция перехлестов имеют решающее значение для водонепроницаемости системы облицовки. Торцевые перехлесты обычно состоят из двух непрерывных полос бутилового герметика, которые сжимаются для образования водонепроницаемого уплотнения за счет зажимного действия крепежных элементов. Шаг креплений, необходимых для обеспечения 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 погодной стороне крепежа, чтобы обеспечить атмосферостойкое уплотнение.Боковые нахлесты должны быть сшиты с шагом 500 мм или ближе, используя стальные застежки для брошюровщика. Дополнительная информация о боковых и концевых нахлёстках приведена в Техническом документе MCRMA № 6 ^[5] и Техническом документе № 16 ^[6] . См. Также ECCS TC7 ^[4] .

[вверх] Внешний вид здания

Выбор облицовки стен и крыши может существенно повлиять на внешний вид здания.Особенно важны следующие факторы:

• Форма профиля
• Цвет
• Крепеж.

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

Сталь, из которой изготавливаются 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, делая поправку на 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. Специалисты по облицовке поэтому должны тщательно продумать размер, форму, цвет и расположение креплений 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 найти в Техническом документе MCRMA № 12 ^[2] .

[вверх] Тепловые характеристики

[вверху] 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 — сокращение 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 здания.

[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 ограждающую конструкцию здания. Типичным примером теплового моста может служить металлическая прокладка в застроенной системе облицовки. В общем, 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 теплопередачи

Тепловое изображение здания

Коэффициент теплопередачи через оболочку здания может быть значительным источником потерь энергии в здании, особенно при недостаточной изоляции.Одним из показателей 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 нормативы по тепловым характеристикам обычно устанавливают максимальные значения U. Часто это средневзвешенное значение (или аналогичный «общий» показатель) 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, демонстрирующее относительную температуру различных частей фасада здания, т.е.е. где коэффициент теплопередачи наибольший / наименьший.

Типичные предельные значения U, основанные на утвержденном документе 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 вызывают 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 герметичности и характеристикам 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 его воздухопроницаемостью, 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, включающие перфорированный лайнер и отдельный пароизоляционный барьер. В крайних случаях конденсация может привести к коррозии стальных компонентов 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 кровли и облицовки 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.

[вверху] Реверберация

В некоторых приложениях, таких как офисы или жилые помещения, внутренние акустические характеристики могут иметь решающее значение для функциональности здания. Особый интерес представляет реверберация, вызванная отражением звуковых волн от твердых внутренних поверхностей, включая элементы 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) при прохождении звука 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 ослаблению 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 является более серьезной проблемой. 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, наполненные пеной, 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 ECCS TC7 41 ^[4] .

[вверху] Огнестойкость

Требования к пожарным характеристикам в корне отличаются от тех, которые касаются тепловых характеристик, долговечности, водонепроницаемости и акустики, поскольку пожар является исключительным событием, и при его возникновении существует вероятность того, 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 проводятся в соответствии с LPS 1181 ^[11] Совета по предотвращению потерь или одобрениями FM 4880 ^[12] /4471 ^[13] испытаниями и сертификацией. 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 таким образом, 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 обеспечить 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, сделанными 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 экран, 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 41 ^[4] ECCS TC7. Стоит отметить, что цвет покрытия существенно влияет на срок его службы. 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 не допустить попадания водяного пара изнутри здания в сборку облицовки (что приведет к образованию межклеточной конденсации).

Чтобы оболочка 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 отсутствия обслуживания» в течение ожидаемого расчетного срока службы облицовки (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] Конструкционные характеристики

Системы металлической облицовки 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 расположение, если это применимо. Затем эти отдельные 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 единственное постоянное действие, для которого необходимо проектировать кровлю, — это ее собственный вес, включая вес изоляции.Типовые веса теплоизоляционных панелей и сборных систем облицовки приведены в таблице. Для получения информации о конкретных облицовочных продуктах дизайнеры должны обращаться к технической литературе, доступной от производителей или поставщиков. При облицовке 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 будет учитывать влияние веса системы защиты от дождя.

Примечание
Представленные значения глубины соответствуют значению U 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 стандарта 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, как правило, 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 отсасыванием ветра часто определяется сопротивлением крепежных деталей, соединяющих облицовочные панели или листы с несущими стальными конструкциями.

Калькулятор ветровой нагрузки

[вверху] Отклонения

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 загружения для эксплуатационной пригодности и обычно не учитывается при определении систем облицовки. Однако следует проявлять осторожность на месте, чтобы избежать чрезмерных локальных прогибов, особенно вызванных сосредоточенными нагрузками, такими как пешеходное движение или штабелирование материалов на листах облицовки 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 кровли, пролет 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 перила для облицовки

[вверху] Варианты прогонов и боковых ограждений

Прогоны и боковые направляющие обычно представляют собой элементы из легкой оцинкованной стали холодной штамповки, поставляемые как часть запатентованной системы поддержки облицовки вместе с фитингами, крепежными деталями и другими связанными с ними компонентами.

[вверху] Опции раздела

Распространенные виды прогонов

Прогоны и боковые перила доступны в различных формах и в широком 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] , поэтому свойства секций должны быть основаны на действующих значениях ( сниженные валовые свойства).

Дополнительную информацию по этим разделам можно найти в технической литературе производителя.

[вверху] 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 объекту) и возможность обеспечить полунепрерывность за счет использования муфт или перекрытий для максимальной эффективности.Ниже показаны наиболее часто используемые макеты. Специалисты, ищущие дополнительную информацию о том, когда и как использовать конкретный макет, должны проконсультироваться с производителями прогонов для получения подробной информации, относящейся к их конкретным системам. В любом случае перед окончательной компоновкой необходимо проконсультироваться с производителем прогонов и боковых перил.

[вверху] Однопролетные элементы — система с рукавами

В системах с рукавами длина каждого прогона равна длине одного пролета, но рукава предусмотрены на разных опорах, так что каждый прогон эффективно непрерывен через два пролета (см. Ниже).На предпоследней опоре на каждом прогоне предусмотрены втулки, обеспечивающие полунепрерывность и дополнительную прочность в конце пролета. Эта система считается наиболее эффективной для зданий с центром пролета от 5 до 7 метров. При необходимости в концевом пролете 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, в сельском хозяйстве.

• 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 возведению. Эта система ограничена размерами пролета менее 8 м по причинам транспортировки и установки прогонов.

[вверху] Двухпролетная система с длинными рукавами

В двухпролетных системах с гильзой длины двойных пролетов расположены в шахматном порядке, а гильзы 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 рукава, 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 двойного пролета

[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 .; доступны и 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 монтажа 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 сопроводительном изображении.

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

Стержни, предотвращающие провисание, обеспечивают сдерживание только в отдельных местах вдоль пролета прогона. Прогоны следует рассматривать как «полностью» закрепленные под действием силы тяжести только 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 балками обычно предусматривается вертикальное расположение секций с подпорками. 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 производителей). С этим ограничением, наложенным на диагональные стяжные тросы, количество опор боковых рельсов определяется заранее в зависимости от 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 большего расстояния между колоннами могут потребоваться два или даже три вертикальных ограничителя. Во многих случаях самая верхняя боковая рейка соединяется с карнизной балкой. Такое расположение 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 ограничивать боковую направляющую от поперечного продольного изгиба при кручении в случае провисания и будет обеспечивать частичное ограничение в случае коробления.

[вверху] Бутсы

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

[наверх] Загрузка

Прогоны и перила облицовки должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать все нагрузки, приложенные 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 будет приемлемо рассматривать эти действия 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 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. Дизайнеры должны учитывать вес желобов плюс вес их содержимого (воды или снега).Конкретную информацию об 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 системы облицовки из профилированного металла гораздо более устойчивы к деформациям, чем хрупкие материалы, такие как кладка. Напротив, окна часто имеют решающее значение, и за дальнейшими рекомендациями следует обращаться к производителям остекления.

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

[вверху] Выбор прогонов и боковой направляющей

Основные поставщики прогонов и ограждающих рельсов на протяжении многих лет инвестировали 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 избавлен от сложностей проектирования легких стальных элементов и может просто выбрать наиболее подходящее сечение из доступного диапазона. Однако 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 облицовки 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 обычно используют второстепенные стальные конструкции (прогоны и рельсы) 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 фермах, 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 мембрана из напряженной обшивки
• Стропила воспринимают преимущественно кровельные нагрузки.

В идеале компрессионный фланец стропила или колонны должен быть ограничен в поперечном направлении путем прямого 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 структурную полую секцию), чтобы ограничить в поперечном направлении сжатый фланец, либо, в качестве альтернативы, сжатый фланец может эффективно удерживаться на месте путем сочетания бокового ограничения для 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 на рисунке, могут использоваться для ограничения скручивания стропильных ног или колонн при условии, что они соединены с достаточно жесткими прогонами или ограждающими планками. 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 размером прогонов) жесткость прогона может стать недостаточной для обеспечения адекватного ограничения скручивания и, следовательно, должна быть проверена.

[вверху] Ограничение прогонов и перил облицовки

Стальные прогоны и ограждения из холоднокатанной стали чрезвычайно эффективны при переносе нагрузок за счет действия изгиба, но они подвержены разрушению из-за бокового 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 предоставлении 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 верхнему фланцу прогона (или боковому рельсу) облицовочным листом или изолированной панелью, как показано.Построенная облицовка и изолированные панели, как правило, способны обеспечить достаточную боковую фиксацию для случая гравитационной нагрузки. В общем, перфорированные облицовки не считаются ограничивающими, и поэтому поддерживающие прогоны должны проектироваться как несвязанные элементы.

Для ветрового подъема (или отрицательного давления на стену) облицовка не может обеспечивать поперечное ограничение непосредственно на прижимной фланец. В этом случае прогон прогона (или обшивка) ограничивается комбинацией бокового ограничения натяжного фланца и ограничения скручивания, как показано.Способность оболочки 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 ограничения, 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 фермами. 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 фиксации стропил 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 было бы использовать и на более близких центрах, но в большинстве случаев это было бы неэкономично.

Значительным преимуществом горячекатаных прогонов перед их конкурентами, полученными методом холодной штамповки, является их устойчивость к поперечному продольному изгибу, особенно при использовании 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 настолько, насколько это возможно (обычно от 6 до 8 м) из-за постоянного ограничения, обеспечиваемого облицовкой. Аналогичным образом, 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. Следовательно, их грузоподъемность должна быть рассчитана инженером-строителем в соответствии с рекомендациями стандарта BS EN 1993-1-1 ^[18] , с учетом сопротивления поперечного сечения, поперечного продольного 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 путем введения трубчатых ограничителей либо в середине пролета, либо в третьих точках прогона.Однако это приведет к увеличению стоимости конструкции с точки зрения дополнительных стальных конструкций и времени возведения.

Горячекатаные прогоны могут быть выполнены в виде однопролетных или двухпролетных балок. Последний вариант значительно увеличит 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 с точки зрения архитектуры дизайна промышленных зданий — это использование различных цветов для фасада. Разнообразные цвета, в том числе пастельные оттенки и металлическая отделка, 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] Закупки

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

Выбор группы 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 заказчиком 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 металлоконструкций с указанием типа и размера контрактов, для которых они обладают навыками и финансовой стабильностью.

[вверх] Монтаж ограждающей конструкции

Функциональные характеристики ограждающей конструкции 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 в том, что касается соединений 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 ограждений также доступно в Ассоциации производителей металлической облицовки и кровли в Руководящем документе GD 24.

[вверх] Список литературы

1. ↑ BS EN 14782: 2006 Самонесущий металлический лист для кровли, внешней и внутренней облицовки. 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 металлической облицовки и кровли, 2000 г.
3. ↑ Технический документ MCRMA № 3: Руководство по проектированию секретных креплений кровли. Ассоциация производителей металлической облицовки и кровли, 1999 г.
4. ↑ ^{4,0 4,1 4,2 4,3} ECCS Публикация 41 Европейские рекомендации для стальных конструкций: 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 металлической облицовки 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. ↑ MCRMA Технический документ № 8: Акустическое руководство по проектированию металлической кровли и облицовки стен. Ассоциация производителей металлической облицовки 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, а также систем наружных стен, заводские взаимные одобрения, 2010 г.
13. ↑ Стандарт одобрения FM 4471, Панельные крыши 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

патентов присвоены Kingspan Insulated Panels, Inc.

Номер патента: 9938725

Abstract: Строительная панель имеет внешнюю обшивку, отделенную от внутренней обшивки, между которой находится изоляционный материал.Первый конец внешней обшивки включает ступенчатую часть, часть для приема застежки с выемкой и первый фланец. Первый фланец выходит наружу к поверхности внешней обшивки. На первом фланце установлено уплотнение. Внутренняя оболочка включает первый конец. Первый конец внутренней обшивки включает полку и второй фланец, отходящий от полки. Второе уплотнение расположено на втором фланце. Второй конец внешней обшивки включает в себя участок для приема первого конца внешней обшивки прилегающей панели.Второй конец внутренней обшивки включает в себя участок для приема первого конца внутренней обшивки прилегающей панели.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 29 апреля 2016 г.