Особенности проектирования поликарбонатных покрытий

PolykarbonatЯ намеренно не стану приводить здесь примеров расчетных таблиц и диаграмм – их можно с легкостью получить у любого производителя сотового поликарбоната. Куда важнее, на мой взгляд, поговорить о том, как эти данные использовать и какие факторы, помимо собственной несущей способности поликарбоната, могут оказать влияние на работу конструкции под нагрузкой.

Прежде всего следует уточнить у производителя (продавца), какая именно нагрузка указана в таблицах и диаграммах — расчетная или критическая. Многие европейские производители указывают критическую (разрушающую) нагрузку, и для использования таких данных в проекте необходимо использовать ПОНИЖАЮЩИЕ коэффициенты надежности по нагрузке. Так, если указана критическая нагрузка 250 кг, то соответствующая ей расчетная (при коэффициенте надежности по нагрузке 1,4) составит 178,5 кг/м2.

Далее необходимо учитывать, что предоставляемые производителями данные справедливы только для конкретных материалов и не могут быть использованы даже для аналогов, так как панели, имеющие аналогичные толщину и вес, могут отличаться по своей структуре, толщине и шагу ребер жесткости, и их поведение под нагрузкой при разных случаях опирания также может отличаться.

Особое внимание следует уделить весу панелей. На рынке большое количество «облегченных» версий поликарбонатных листов, которые значительно уступают стандартным материалам в несущей способности.

Рустем Биккулов, главный технолог завода «СафПласт» 

Основным условием, при котором поликарбонатная кровля выдерживает снеговой покров (даже выше предусмотренных норм), — это грамотный расчет опорной конструкции, в простонаречии «обрешетки». Неправильный расчет расстояний между перекрытиями является одной из основных причин обрушения кровли из сотового поликарбоната. Приведем пример: в Казани, при строительстве развлекательного комплекса, 20-метровый пролет кровли бокового крыла здания был покрыт сотовым поликарбонатом Novattro толщиной 16 мм. Зимой 2010 г. под воздействием снегового покрова каркас кровли прогнулся и обрушился; причиной этого стало превышение расстояния между стропилами в 1,5 раза от рекомендованных заводом-производителем. Условием успешной безаварийной эксплуатации кровли в течение всего гарантийного срока службы листов поликарбоната является грамотный расчет опорной конструкции кровли с учетом климатических норм, использование всех необходимых комплектующих с гарантированным сроком службы и выбор качественных листов поликарбоната.

Следующий важный фактор – способ крепления листов и используемые аксессуары. Вид используемого соединительного профиля, его шаг, а также применяемые саморезы и шайбы оказывают огромное влияние на работу панелей под нагрузкой. Шаг саморезов требует отдельного дополнительного расчета. Многочисленны случаи, когда поликарбонатные покрытия разрушались по причине того, что были сорваны головки саморезов или шайбы продавливали поликарбонат.

Необходимо помнить, что при высокой прочности поликарбоната на растяжение он является крайне пластичным. Поэтому чаще всего панели попросту выскальзывают из соединительных профилей вследствие чрезмерных прогибов под нагрузкой. Поэтому именно расчет по второй группе предельных состояний особенно важен. Если же панели закреплены жестко, то возможен вариант разрушений, когда панели буквально лопаются под нагрузкой. Особенно часто такие варианты разрушений возникают в арочных конструкциях. Возникновение такого рода разрушений может также говорить о неправильно выбранной схеме крепления или ошибках при монтаже.

Важно обращать внимание на то, что при многопролетной схеме опирания панели несущая способность в крайних пролетах (на верхнем и нижнем краях панели — в коньковой и карнизной зоне) почти в полтора раза ниже несущей способности в рядовых пролетах. С учетом того, что именно в карнизной зоне идет как правило накопление сползающего снега, стоит уменьшать шаг обрешетки на этих участках в два-три раза, в сравнении со стандартным на данном покрытии.

Поскольку уборка снега со светопропускающих покрытий затруднена, я бы рекомендовал вести расчеты с максимальными коэффициентами надежности по нагрузке и материалу (1,5-1,8 для рядовых покрытий и 2-2,2 для большепролетных общественных сооружений с длительным сроком эксплуатации — 25 лет и больше) В заключение скажу, что, как это ни парадоксально звучит, обрушение поликарбонатного покрытия зачастую является благом, позволяя сократить материальный ущерб и предотвращая жертвы вследствие того, что панели практически не образуют осколков и в десятки раз легче любых других строительных материалов. Поскольку в случае, если поликарбонатное покрытие выдержит снеговую нагрузку, превышающую проектную, обрушиться могут несущие конструкции, и тогда материальный ущерб и ущерб здоровью людей окажется куда более существенным.

Антон Дебабов, член экспертного совета Ассоциации производителей и продавцов поликарбоната