Сколько выдержит поликарбонат снега

Какую нагрузку выдерживает поликарбонат

В основном поликарбонат используют для устройства покрытий прозрачных теплиц, веранд. Его популярность также связана с высокой несущей способностью. Этот материал в 200 раз прочнее стекла. Кроме того, он отличается упругостью и пластичностью. Основными видами нагрузок, воспринимаемыми кровлей, являются снеговая и ветровая. Известно, что в различных регионах России выпадает много снега. Поэтому ответ на вопрос, сколько выдержит сотовый поликарбонат, волнует почти всех застройщиков.

Виды поликарбоната и их характеристики

Прежде чем ответить на вопрос, какую нагрузку выдерживает поликарбонат, отметим два вида материала – листовой и сотовый. Первый из них представляет собой сплошной монолитный листовой материал, расчетные параметры которого зависят только от его толщины. С сотовым или ячеистым поликарбонатом дело обстоит немного иначе, так как в зависимости от производителя материал может иметь различную структуру по поперечному сечению. Это важно, так как несущая способность сотового поликарбоната на растяжение и сжатие может отличаться, а при работе на изгибающую нагрузку возникает и растягивающее, и сжимающее напряжение.

Сразу оговоримся, что основная нагрузка, на которую рассчитывается поликарбонат – снеговая нагрузка. Ветер работает на срыв и только снижает нагрузку, а собственный вес настила незначительна и не играет большой роли. Отметим, что согласно СНиП территория России разделена на 8 районов.

Основное усилие на который рассчитывается сотовый поликарбонат – нагрузка на метр квадратный. Расчетными параметрами являются предел прочности и модуль упругости при растяжении, сжатии, изгибе. Предел прочности сотовой панели составляет от 60 до 110 МПа, модуль упругости – 2300-2500 МПа.

Расчет плоского настила

Расчет поликарбоната для плоского настила сводится к определению максимального расстояния между опорами, при котором получается минимальный прогиб, а предельно допустимые величины по прочности не превышаются. При этом поликарбонатная панель рассматривается как простая балка, работающая на изгиб. Расчетная схема может быть представлена как двухопорная, так и многоопорная конструкция. Несущая способность монолитного поликарбоната рассчитывается по следующему алгоритму:

• определяется момент сопротивления – W = bh 2 /6 (в общем случае определяется суммарный момент сопротивления составляющих поперечного сечения – W = ∑bh 2 /6);
• рассчитывается максимальный изгибающий момент по формуле М = WR, где R – расчетное сопротивление на изгиб;
• определяется расстояние между опорами по формуле l = √(8M/q) при двух опорах и l = √(12M/q), если количество опор при одинаковых расстояниях между ними превышает число 2;
• рассчитывается момент инерции – Iz = ∑(bh 3 /12 + y 2 F);
• определяется прогиб листа – f = 5ql/384EI.

Как видим, для монолитных листов расчет ведется по упрощенной формуле, а несущая способность поликарбоната сотового характеристики поперечного сечения определяются как сумма отдельных частей (ячеистые панели можно расчленить на несколько двутавров). При этом каждый расчетный параметр рассчитывается в отдельности и затем суммируется. Например, для двутавра момент сопротивления – это суммарный показатель стенки и двух полок.

Формулы показывают, что при двухопорной расчетной схеме максимальное расстояние между опорами снижается, а прогиб – увеличивается. Это связано с тем, что при увеличении количества опор изменяется расчетная схема. При двухопорной схеме имеет место шарнирное соединение, которое никак не воспрепятствует прогибу. Многопорная расчетная схема – это комбинация шарнирного соединения на крайних опорах и жесткого защемления на средних. Это свидетельствует о том, что чем больше количество опор, тем большую нагрузку может выдержать настил, так как происходит перераспределение напряжений на пролетах.

Выводы

Предлагаемая методика позволяет рассчитать по допустимым деформациям поликарбонат, нагрузка на который определяется согласно нормативным данным. По результату расчета можно подобрать листы необходимой толщины, максимальное расстояние между элементами обрешетки.

Источник

Какую нагрузку выдерживает поликарбонат?

Легкий, прочный и термостойкий — все это можно сказать о поликарбонате. Он считается самым прочным полимером из всех известных пластиков. Монолитные листы толщиной свыше 8 мм пуленепробиваемые и в 200 раз прочнее оргстекла. В строительстве используется сотовый и монолитный поликарбонат, а также поликарбонатные профилированные листы. Из него изготавливают покрытия и несущие конструкции, которые должны выдерживать постоянные и временные нагрузки. Если не знать, какую нагрузку выдержит поликарбонат, постройка может рухнуть.

Какие нагрузки выдерживает поликарбонат?

Поликарбонат используется для строительства навесов, теплиц, беседок и скатных крыш. Они, как и любые несущие конструкции, подвергаются постоянным и временным нагрузкам. В инженерный расчет закладывают запас прочности, позволяющий конструкции выдержать все виды нагрузок. Чтобы его рассчитать, необходимо знать показатели:

• при растяжении;
• при разрыве;
• при изгибе;
• при сжатии.

Все эти прочностные характеристики указывает производитель, благодаря чему вы можете узнать, к примеру, какую нагрузку выдерживает поликарбонат 10 мм толщиной.

Постоянные нагрузки

Нагрузка от собственного веса относится к постоянным, зависит от толщины, удельного веса и структуры поликарбоната. Поскольку монолитный поликарбонат представляет собой сплошной лист, он весит в 5-6 раз больше сотового. Из-за ячеистой структуры сотовый поликарбонат испытывает меньшую нагрузку, чем монолитный поликарбонат того же размера. С учетом прочностных характеристик постоянная нагрузка ничтожно мала по сравнению с внешними воздействиями.

Временные нагрузки

Поликарбонатные конструкции подвергаются кратковременным нагрузкам:

• Снеговой — настилы, навесы и кровли.
• Ветровой — все элементы конструкции, в том числе и стены.
• Температурной.
• Механической.

Из поликарбоната делают всесезонные конструкции, поэтому они должны выдерживать жару, холод и различные осадки. Расчет временных нагрузок делается индивидуально. Он зависит от месторасположения, потому что снеговые и ветровые нагрузки рассчитываются на основании государственных строительных норм Украины. Согласно утвержденным нормам территория страны поделена на 6 снеговых и 5 ветровых районов. Без этих данных не получится рассчитать, какую нагрузку выдерживает монолитный поликарбонат. В каждую зону входит по несколько областей Украины.

Как определить снеговую нагрузку?

Снеговая нагрузка — основная, которая больше всего воздействует на поликарбонат. Даже град несравним с влиянием снега. Он равномерно покрывает крышу, образуя слой одинаковой толщины. При минусовой температуре выпавший снег равномерно воздействует на всю площадь плит, но не тогда, когда начинает таять. Во время таяния он скатывается и задерживается у краев конструкции. К примеру, пристроенный к дому навес испытывает самое высокое давление, когда вдоль его края собираются не до конца растаявшие комки снега. В фазе таяния снег уже не покрывает такую площадь, как в фазе накопления, но может оказывать давление выше предельно допустимой нагрузки.

Фото с сайта polikarbonat-info.ru

В зависимости от снеговой нагрузки подбирается толщина поликарбоната и шаг между продольными и поперечными опорами обрешетки. Ее рассчитывают с учетом:

• нормативной снеговой нагрузки для конкретной зоны;
• угла наклона конструкции.

В скатных конструкциях угол наклона играют большую роль: чем он больше, тем меньше площадь крыши, покрытой снегом, и больше давление на край. Если снеговая нагрузка высокая, то увеличивается толщина поликарбоната, а расстояние между опорными конструкциями уменьшается. К примеру, монолитный поликарбонат толщиной 3 мм на опорной конструкции с шагом 60 см выдержит снеговую нагрузку 50 кг/м 2 , но с такой же обрешеткой при снеговой нагрузке 200 кг/м 2 понадобится монолитный поликарбонат толщиной 10 мм. Под тяжестью снега тонкий поликарбонат прогнется и может лопнуть.

Как влияет ветровая нагрузка?

Снеговая нагрузка оказывает вертикальное давление, а ветровая воздействует со всех сторон. Настилы из поликарбоната испытывают давление сверху и снизу, а теплица — сверху и со всех сторон. Ветровая нагрузка в разы меньше снеговой, поэтому она приводит к срыву, но не прогибу листов. К тому же ветер выдувает снег, тем самым снижая его общий вес. Чтобы рассчитать, какую нагрузку должен выдерживать поликарбонат, достаточно определить только снеговую нагрузку.

Термическая и механическая нагрузка

Поликарбонат выдерживает от -40 до +120 о С и обладает высокой прочностью к удару, которую подтвердили проведенные испытания по методу Гарднера.

Источник

Снеговая нагрузка на теплицу

Снеговая нагрузка на теплицу и другие сооружения в зависимости от района колеблется весьма сильно. Кроме толщины снежного покрова надо учитывать его характер.

Речь тут пойдёт о садовых теплицах, хотя многие вводные годны и для больших конструкций.

Большинство людей, которые имеют загородный дом или дачу, наверняка сталкивались с вопросом выбора теплицы. Важным моментом здесь является то, что не все хотят частично разбирать конструкцию на зимний период. Для чего это нужно? Многие сталкивались, или хотя бы слышали о случаях, когда под весом снега теплицы просто не выдерживают нагрузку и попросту рушатся.

Производители указывают максимальную снеговую нагрузку, которую может выдержать теплица. Поэтому, для избежания неприятных последствий, стоит знать какое значение будет подходящим для Вашего региона. Неприятность лучше предвидеть и избежать, чем столкнуться с ней на практике и осуществлять дорогостоящий ремонт.

Чем опасен снег для теплицы?

Снег является очень опасным явлением для любых сооружений: домов, навесов, беседок и, конечно же, теплиц. В различных регионах количество осадков колеблется от 80 до 560 кг. на квадратный метр кровли. Также стоит учитывать и угол наклона крыши теплицы. На ровную крышу давление будет максимальным, если же угол наклона составляет 60 градусов и выше – то давление можно не учитывать вовсе, так как снег практически не будет задерживаться на крыше теплицы. Также стоит учитывать, что снег тоже бывает разным, соответственно, и весит он по-разному:

• Свежий сухой снег имеет массу около 50 килограмм на метр кубический;
• Полежавший сухой снег – около 125 килограмм на метр кубический;
• Свежий мокрый снег – до 150 килограмм на метр кубический;
• Полежавший мокрый снег – до 900 килограмм на метр кубический;
• Ледяная корка, образованная из снега, – до 960 килограмм на метр кубический.

Видите какая разница?! В 18-19 раз.

Здесь многие заблуждаются, когда думают, что масса снега остается прежней, вне зависимости от его состояния. То есть, многие считают, что если на теплицу выпало, допустим, 100 килограмм сухого снега, после того как он подтает изменится плотность, но масса останется прежней. Это действительно так, но стоит учитывать, что в момент потепления, подтаявший снег может впитывать в себя осадки в виде дождя, которые в период потепления могут быть. Естественно масса увеличится и давление на теплицу, соответственно, тоже.

В принципе, даже самые скромные цифры из приведенных способны нанести непоправимые повреждения теплицы. Но все можно предотвратить, если при выборе теплицы верно рассчитать снеговую нагрузку, что позволит подобрать нужный каркас и покрытие.

Как вычислить максимально-допустимый слой снега на крыше теплицы?

Для примера рассмотрим теплицу, в паспорте которой указана снеговая нагрузка до 100 килограмм на квадратный метр. Если мы будем брать сухой снег, плотность которого 125 килограмм на кубометр, можно легко высчитать максимально допустимый слой снега на теплице. Получается, что такая теплица выдержит максимум восьмидесяти сантиметровый слой такого снега.

Если же для расчета взять мокрый снег, плотностью до 900 килограмм на кубометр, получим, что теплица со снеговой нагрузкой в 10 килограмм на квадратный метр, способна выдержать всего лишь чуть больше десяти сантиметровый слой такого снега.

Все эти расчеты являются приблизительными, ведь определить тип снега и его плотность – достаточно сложно. Для этого существуют специальные средние показатели по каждому району. В них учтены и тип осадков, и их интенсивность и прочие климатические особенности.

Не все виды теплиц чувствительны к снеговым нагрузкам. Подробнее о видах>>

Как узнать снеговую нагрузку в своем регионе?

Во всех регионах среднее количество осадков разное. По количеству и типу осадков, территория России условно разделена на восемь снеговых районов. Нагрузка в регионах колеблется от 80 до 560 килограмм на квадратный метр:

СНЕГОВОЙ РАЙОН	НАГРУЗКА
I	80 КГ/М²
II	120 КГ/М²
III	180 КГ/М²
IV	240 КГ/М²
V	320 КГ/М²
VI	400 КГ/М²
VII	480 КГ/М²
VIII	560 КГ/М²

Возникает логичный вопрос: а как узнать, к какому району относится конкретный город, например. Эту информацию можно получить двумя способами:

Либо с помощью специальной карты: (фото 3).

Таким образом можно понимать расчетную снеговую нагрузку в конкретном регионе и уже подбирать теплицу, снеговая нагрузка которой будет удовлетворять требованиям.

Полная снеговая нагрузка

В предыдущем пункте мы узнали снеговую нагрузку, но это показатели для ровной поверхности. Зачастую теплицы не имеют ровной крыши, поэтому могут потребоваться еще некоторые вычисления, если имеется необходимость получить точную допустимую нагрузку.

Для этого есть формула:

S – полная нагрузка;

S расчетное – значение из таблицы снеговой нагрузки по районам;

μ – коэффициент поправки на уклон.

Коэффициент уклона принято принимать:

За 1 – если угол уклона меньше 25 градусов;
0.7 – при угле уклона от 25 до 60 градусов;

При уклоне больше 60 градусов, нагрузки на крышу не будет, вообще. Так как снег не будет задерживаться на крыше.

Путем таких несложных вычислений можно легко узнать необходимый показатель снеговой нагрузки при выборе теплицы. Не стоит пренебрегать эти показателем. Если несколько лет подряд не было снегопадов, это не значит, что они не застанут врасплох в следующем году.

Следить за погодой лучше сразу на нескольких сайтах. Но для нас приоритетными являются гисметео и яндекс погода.

Источник