Примеры подбора профнастила для стен

Задача 1

Подобрать несущий профлист, устанавливаемый по наружному периметру здания с наветренной стороны в варианте вертикального расположения гофров.
Высота стены Н = 10,0 м, расстояние между горизонтальными опорами каркаса (стеновыми ригелями) L = 3,3 м.
Место строительства — III ветровой район.

Решение

1. Определяем рабочую нагрузку на профнастил.
   В соответствии с положениями раздела 2 рабочей нагрузкой на стеновой
   профнастил в данном примере является ветровая нагрузка. Расчетная ветровая нагрузка на наветренную поверхность стены составляет:

   g_p = W_pc_e= 53 • 0,8 = 42,4 кг/м².

   c_e = 0,8 — коэффициент аэродинамического сопротивления для наветренной поверхности стены прямоугольного здания (табл. 5).

2. Примем длину профнастила равной высоте стены (10 м). Тогда имеем четырехопорную схему раскладки с пролетом, равным 3,3 м.

3. По табл. 1В приложения В определяем марки профнастила, для которых предельная нагрузка (несущая способность) g_H при четырехопорной схеме раскладки и заданной в табл. 1 (раздел: Номенклатура профилированных настилов и справочные значения нагрузок) величине пролета (шаге опор) превышает суммарную рабочую нагрузку:

   • С17-1090-0,55; С18-1150-0,6; СВ18-1100-0,6; С20-1100-0,55 — при шаге опор 2,0 м несущая способность данных марок профнастила равна 84 кг/м²;
   • С21-1000-0,6 — при шаге опор 2,0 м несущая способность данной марки профнастила равна 152 кг/м².

   Можно рассмотреть и другие марки профнастила, приведенные в табл. 1, которые удовлетворяют приведенному выше требованию.

4. Обратим внимание на то, что пролет, заданный по условиям задачи (L = 3,3 м), превышает пролет, приведенный в таблице (L = 2,0 м). Исходя из этого в соответствии с 4-м этапом общего алгоритма выбора профнастила необходимо провести пересчет приведенной в таблице 1 несущей способности на величину пролета, заданного в конструкции.

   Применительно к профилю марки С21-1000-0,6 скорректированная несущая способность будет равна:
   g_H= 152 • 2²/3,3² = 55,8 кг/м².

   С учетом того, что скорректированная несущая способность профиля превышает действующую на него расчетную нагрузку (g_H > g_p), можно сделать вывод: для принятых в задаче условий профнастил марки С21-1000-0,6 допускается применять как несущий, устанавливаемый по наружному периметру здания с наветренной стороны в варианте вертикального расположения гофров.

   Теперь оценим возможность применения в рассматриваемой конструкции профилей марок С17-1090-0,55, С18-1150-0,6, СВ18-1100-0,6, С20-1100-0,55. Для данных профилей скорректированная несущая способность

   g_H = 84 • 2²/3,3² = 30,9 кг/м².

Здесь условие g_H> g_p HE ВЫПОЛНЯЕТСЯ. Следовательно, данные профили нельзя использовать в рассматриваемой конструкции стены.

Аналогичным образом рассматриваются и другие марки профнастилов, приведенные в табл. 1 (раздел: Номенклатура профилированных настилов и справочные значения нагрузок).

Задача 2

Для тех же условий подбираем профлист для подветренной обшивки стены. Пролет стеновых ригелей тот же.

Решение

1. Определяем рабочую нагрузку на профнастил.

   Для данного случая вид рабочей нагрузки на профнастил останется прежним: ветровая нагрузка. Изменился только аэродинамический коэффициент c_e = -0,6 (табл. 5).
   Расчетная ветровая нагрузка на подветренную поверхность стены составляет:
   g_p = W_pc_e = 53 (-0,6) = -31,8 кг/м².

2. Дальнейший порядок расчетов и выводы по ним аналогичны предыдущему примеру.

   Примечание
   В рассматриваемом примере отрицательное значение расчетной ветровой нагрузки не принципиально, так как несущая способность профнастила в обе стороны от плоскости листа примерно одинакова. Обычно в подобных расчетах принимается модуль нагрузки, т.е. численное значение без учета направления ее действия.