Расчет нагрузок на профнастил Н114-600/646: Максимальные пролеты и экстремальные нагрузки для производственного цеха

Профнастил Н114 646/600 от ВекторСталь
Профнастил Н114 646/600 от ВекторСталь

Профлист марки Н114-600/646 — это надежный и экономичный несущий профиль, широко применяемый в промышленном строительстве. Его маркировка расшифровывается следующим образом: «Н» — несущий, «114» — высота трапеции в мм, «600» — монтажная (полезная) ширина листа в мм, «646» — общая ширина листа в мм. Этот профиль оптимален для кровель производственных цехов, где важны баланс между стоимостью, несущей способностью и скоростью монтажа.

1. Философия профиля: почему Н114-600/646?
Ключевые преимущества данного профиля делают его популярным для типовых проектов:

  • Высота 114 мм: Обеспечивает достаточную жесткость на изгиб для перекрытия стандартных пролетов в промышленных зданиях (3-6 метров).

  • Экономичная ширина (600 мм): Хотя такая ширина увеличивает количество стыков по сравнению с более широкими моделями, она позволяет эффективно использовать материал и часто оказывается более выгодной по цене за квадратный метр.

  • Усиленный профиль: Наличие дополнительных ребер жесткости (канавок) обеспечивает высокую местную устойчивость, предотвращая «продавливание» полок при точечных нагрузках.

Этот профиль является классическим решением для устройства несущих кровель производственных цехов, ангаров и складских комплексов, где он укладывается на прогоны с типовым шагом.

2. Классификация нагрузок: что действует на профиль в цеху?
2.1. Статические (постоянные) нагрузки:

  • Собственный вес профлиста: Для Н114-600/646, в зависимости от толщины стали (обычно 0,7-1,0 мм), составляет примерно 7-10 кг/м².

  • Вес утеплителя, гидро- и пароизоляции: Для отапливаемого цеха может достигать 15-25 кг/м².

  • Вес инженерных систем (вентиляция, освещение, кабельные лотки): Для производственного здания может добавлять 10-20 кг/м².

2.2. Динамические (временные) нагрузки:

  • Снеговая нагрузка (S): Определяется по СП 20.13330.2016. Для Калужской области — это 3-й снеговой район (150 кгс/м²). Расчет ведется с учетом коэффициентов:

    • µ = 1,0 (для уклона кровли до 25°).

    • Ce = 1,0 (для отапливаемого производственного цеха в зоне с преобладающей застройкой).

    • Ct = 1,0.

  • Ветровая нагрузка (W): Для Калужской области нормативное значение ветрового давления 23 кгс/м² (I ветровой район). Для кровли критичен коэффициент отсоса.

  • Эксплуатационная нагрузка (P): Для производственных зданий с возможностью проведения ремонтов на кровле принимается не менее 100 кгс/м² (1 кПа).

3. Ключевые параметры для расчета: Несущая способность и прогиб
Расчет проводится по двум основным предельным состояниям:

  • По прочности (1-я группа): σ ≤ Rу (для стали С235 — 230 МПа).

  • По деформациям (2-я группа): f ≤ L/150.

Факторы, влияющие на несущую способность Н114-600/646:

  • Толщина стали (t): Наиболее значимый фактор.

  • Расчетный пролет (L): Расстояние между прогонами.

  • Схема опирания: Для цехов чаще применяется многопролетная схема.

  • Марка стали: С235 или более прочная С345.

4. Практический пример расчета для кровли производственного цеха в Калужской области
Исходные данные:

  • Объект: Производственный цех в Калужской области (снеговой район III, S₀ = 1,5 кПа; ветровой район I, W₀ = 0,23 кПа).

  • Профлист: Н114-600/646, толщина 0,8 мм, сталь С235.

  • Пролет: 4,0 м (многопролетная, неразрезная схема — классическое решение для прогонов).

  • Уклон кровли: 5°.

  • Вес утеплителя, гидроизоляции и инженерных систем: 30 кг/м² (0,30 кПа).

1. Сбор нагрузок:

  • Постоянная нагрузка (g):

    • Вес профлиста + утеплителя и систем = 0,30 кПа.

    • Коэффициент надежности γg = 1.05.

    • Расчетная постоянная нагрузка: g = 0,30 * 1.05 ≈ 0,315 кПа.

  • Снеговая нагрузка (s):

    • Нормативное значение: S = S₀ * µ = 1,5 кПа * 1,0 = 1,5 кПа.

    • Коэффициент надежности γs = 1,4.

    • Расчетная снеговая нагрузка: s = 1,5 * 1,4 = 2,1 кПа.

  • Полная расчетная нагрузка (q):

    • q = g + s = 0,315 + 2,1 = 2,415 кПа.

2. Определение внутренних усилий:

  • Изгибающий момент для многопролетной схемы: M = (q * L²) / 11.

  • Нагрузка на 1 м ширины листа: q = 2,415 кН/м.

  • M = (2,415 * 4,0²) / 11 = 3,51 кН*м.

3. Проверка по прочности:

  • Требуемый момент сопротивления 1 м ширины профиля: Wтр = M / Ry.

  • Ry = 230 000 кПа.

  • Wтр = 3,51 / 230 000 = 0,00001526 м⁴/м = 15,26 см⁴/м.

  • Сравнение с паспортными данными: Для Н114-646 (толщина 0,8 мм) момент сопротивления Wx составляет около 46,7 см⁴/м.

  • Вывод: 46,7 > 15,26. Запас по прочности составляет около 300%. Профлист Н114-646 толщиной 0,8 мм более чем удовлетворяет требованиям по прочности для заданных условий.

4. Проверка по деформациям (прогибу):

  • Нормативная нагрузка для расчета прогиба: q_norm = (0,30 + 1,5) = 1,8 кПа.

  • Момент инерции 1 м ширины профиля (для Н114-646, t=0,8 мм) Ix ≈ 266,0 см⁴/м.

  • Прогиб для многопролетной балки: f = (2.85 * q_norm * L⁴) / (384 * E * I), где E = 2,1 * 10⁸ кПа.

  • f = (2.85 * 1,8 * 4,0⁴) / (384 * 2,1 * 10⁸ * 266,0 * 10⁻⁸) ≈ 0,0103 м (10,3 мм).

  • Предельный прогиб: f_пред = L/150 = 4000 / 150 = 26,7 мм.

  • Вывод: 10,3 мм < 26,7 мм. Условие по прогибу выполняется с большим запасом.

5. Таблицы несущей способности Н114-600/646
Ориентировочные данные по несущей способности (для многопролетной схемы, сталь С235):

Толщина, мм Допустимая равномерно распределенная нагрузка, кПа (гкс/м2) при пролете
3,0м 4,0м 5,0м 6,0м
0,70 7,5 (750) 5,2 (520) 2,9 (290) 1,7 (170)
0,80 9,8 (980) 6. (690) 3,9 (390) 2,3 (230)
1,00 13,0 (1300) 9,2 (920) 5,3 (530) 3,2 (320)

Как пользоваться таблицей: Для нашего примера (пролет 4,0 м, полная нагрузка 2,415 кПа) видно, что даже профиль толщиной 0,7 мм с допустимой нагрузкой 2,9 кПа подходит. Выбор толщины 0,8 мм обеспечивает дополнительный запас надежности для производственного объекта.

6. Специфика для производственного цеха в Калуге или Калужской области
При строительстве цеха необходимо учесть:

  • Агрессивная среда: Если в цехе возможны химические испарения, следует рассмотреть профлист с полимерным покрытием (полиэстер, пурал) вместо оцинковки.

  • Конденсат: Необходима правильная пароизоляция со стороны помещения, чтобы предотвратить образование конденсата в утеплителе, который может снизить срок службы конструкции.

  • Вентиляция: Часто требуется монтаж вентилируемой кровли с использованием специальных аксессуаров (аэраторы).

Заключение
Профлист Н114-600/646 толщиной 0,8 мм является технически и экономически обоснованным выбором для кровли производственного цеха в Калужской области с шагом прогонов 4 метра. Расчет подтверждает его способность выдерживать снеговые и эксплуатационные нагрузки с значительным запасом. Его применение позволяет снизить нагрузку на несущий каркас здания и общие затраты на проект без ущерба для надежности.

Для окончательного выбора рекомендуется консультация с проектировщиком и предоставление ему технических характеристик от производителя.

Выбрать и оставить заявку на профлист Н114 можно в этом разделе сайта или позвонить нам 8 (4742) 39-77-88 или написать на почту info@vektorstal48.ru

Запросить бесплатную консультацию

Выберите правильный наполнитель для сэндвич-панели

Самый популярный утеплитель. Используется в 70% быстровозводимых зданий в РФ и Казахстане. Негорючий материал, не едят грызуны и хорошо поглощает шум.Пенный утеплитель. Очень теплый, влагостойкий, группа горючести Г3-Г4. Производится наливным способом (не ламелями).Самый технологичный материал: максимальное сохранение тепла, максимальная негорючесть для пенных наполнителей, влагостойкий. Производится наливным способом (не ламелями).Самая экономичная цена. Обладает маленьким весом и легок в монтаже.
Для чего:
— Административные здания
— Ангары, гаражи, бытовки
— Коровники/Птичники и пр.
— Производственные здания, цеха и заводы
— Магазины, ТЦ
Для чего:
— Автомойки
— Бассейны
— Холодильные, морозильные камеры
— Убойные цеха
— Ангары (некоторые)
Для чего:
— Овоще/зернохранилища и пр.
— Фармацевтика
— Холодильные, морозильные камеры
— Влажные помещения
Для чего:
— Автомойки
— Бытовки, гаражи
— Временные здания
— Торговые павильоны
ТёплыеОчень тёплыеОчень тёплыеТёплые
Требуется исключить попадания влаги в утеплитель,т.к. после нескольких циклов зима/лето утеплитель придёт в негодностьАбсолютно влагостойкиеАбсолютно влагостойкиеВлагостойкие
Высокая — основная причина популярности наполнителя. EI 180 / REI 180″Низкая:
при воздействии огня на протяжении более 15 минут возможно горение. EI 15 / REI 15
Средняя — содержит специальные присадки — пирены, которые способствуют огнестойкости. EI 45 / REI 45Низкая огнестройкость. Класс горючести Г3 и Г4. Способен гореть до 5 минут после устранения источника огня.
Более 50 летБолее 50 летБолее 50 летБолее 50 лет
~ 23 кг/м2~ 11 кг/м2~ 11 кг/м2~ 10,5 кг/м2
от 5 лет до 25 летот 5 лет до 25 летот 5 лет до 25 летот 5 лет до 25 лет
СредняяВыше среднейВыше среднейНизкая

Форма для связи

Наименование предприятияООО «ВекторСталь»
Полное наименование предприятияОбщество с ограниченной ответственностью «ВекторСталь»
Юридический адрес398902, г. Липецк, ул. Юношеская, д. 43, лит. Б, оф.30
Фактический адрес398902, г. Липецк, ул. Юношеская, д. 43, лит. Б, оф.30
ИНН4824009930
КПП482601001
ОГРН1154827009721
Дата присвоения28.05.2015 г.
Наименование органа, принявшего решение о регистрацииИнспекция Федеральной налоговой службы по Октябрьскому району г. Липецка
Вид деятельностиОптовая торговля металлопрокатом
БанкАО «АЛЬФА-БАНК»
Расч. счет40702810701750000560
БИК044525593
Корр. Счет30101810200000000593
Генеральный директорМакаров Дмитрий Юрьевич (на основании Устава)
Контактный телефон8-4742-39-77-88
Адрес электронной почтыvektorstal48@yandex.ru

Оставить заявку