Особенности проектирования прочной обрешетки под поликарбонат

Поликарбонат — современный, надежный, прочный и экологичный материал, чаще всего используемый в конструкциях, предназначенных сохранять тепло с помощью создания внутри парникового эффекта при сохранении хорошей степени освещенности, таких как теплицы или оранжереи. Бывает и так, что конструкция должна функционировать в условиях повышенных нагрузок, например, в северных широтах, где в зимнее время характерно скапливание снеговой шапки. Именно поэтому перед возведением сооружения из поликарбоната необходимо принять во внимание все нюансы и провести правильное проектирование и последующий монтаж.

Несоблюдение таких требований, как достаточная жесткость каркаса, толщина листов, соотношение площади покрытия к дозволенной нагрузке или пренебрежение к тому, как хранились и транспортировались листы поликарбоната, может в худшую сторону повлиять на долговечность конструкции в целом. Конечно же, к серьезному уменьшению срока эксплуатации могут привести и ошибки во время монтажа, поскольку работы с поликарбонатом имеют ряд особенностей.

Особенности крыши, выполненной из поликарбоната

Основой любой кровли является каркас, состоящий из силовых поперечин, к которым производится крепление кровельных листов. Конфигурация этой конструкции, которая еще называется обрешеткой, будет сильно зависеть от поставленных технических требований, а выполненная на ней кровля должна удовлетворять следующим условиям:

• уровень освещенности помещения должен находиться в соответствии с нормативами, указанными в эксплуатационной характеристике;
• проникающий внутрь свет должен претерпевать дисперсию, создавая внутри конструкции матовое освещение, причем снижение интенсивности при этом должно быть минимальным;
• конструкцией должна быть предусмотрена система вентиляции во избежание возникновения опрелостей и появления плесени;
• во время монтажа должны соблюдаться определенные нормативы, гарантирующие максимальную степень гидроизоляции, теплоизоляции и звукоизоляции, а также возможность демонтажа без повреждения конструкции.

Все эти условия могут быть достигнуты только при правильном подходе к сооружению каркаса, включающего стропильную ферму и обрешетку.

Выбор величины шага обрешетки на стропильной ферме

Основными параметрами, по которым определяется то, насколько часто необходимо укладывать опалубку под крепление поликарбоната являются необходимый уклон крыши, радиус изгиба листа, а также его толщина. Конкретным примером может служить конструкция с уклонов кровли не менее 30 градусов, в идеале этот угол равен 50 градусам. Тогда для листа поликарбоната толщиной 4 мм шаг установки опалубки составляет не более 0,4 м, а для листа толщиной 10 мм — не более 1 м.

Также существуют специальные таблицы, определяющие насколько прочной будет плита поликарбоната, установленная с изгибом заданного радиуса. Изменение значения этого параметра требует и изменения величины шага обрешетки, причем эта зависимость носит прямо пропорциональный характер: при меньшем радиусе изгиба и толщине материала меньшим становится и шаг.

Как уж говорилось выше, особым случаем является сооружение конструкций в условиях образования обильного снежного покрова. При этом шаг установки опалубки уменьшают, проектируя угол уклона крыши таким образом, чтобы достичь минимального значения этого параметра при сохранении способности конструкции не накапливать снежную массу. Следует помнить, что частая обрешетка в значительной мере повышает стоимость сооружения, к тому же ухудшает свойство свободно пропускать свет в помещение, что в северных регионах приведет к использованию дополнительных источников освещения. Так, если использовать листы поликарбоната с гладкой поверхностью, то угол уклона кровли в 30 градусов уже будет достаточным, чтобы снег скатывался, не накапливаясь на ней.

Если используются жесткие плиты поликарбоната толщиной не менее 1,6 см и позволяет шаг установки стропил (не менее 2,3 м), а скат крыши выполняется крутым или в форме арки с радиусом также не менее 2,3 м, то монтажом обрешетки вообще можно пренебречь. Такой вариант может быть использован, к примеру, для организации кровли пристройки или веранды, где необходимо обеспечить стойкость конструкции к большим нагрузкам.

Как видно, здесь сохраняется принцип обратной пропорциональности: можно смонтировать кровлю из более тонких листов поликарбоната при большой частоте установки обрешетки, а можно использовать толстые плиты, с минимальным количеством опалубки, вплоть до ее отсутствия. Кстати, наиболее «воздушно» выглядят как раз более толстый поликарбонат. Следует помнить, что жесткостной профиль листов должен быть расположен перпендикулярно рейкам обрешетки.

Материал для изготовления обрешетки под поликарбонат

Для изготовления удерживающей обрешетки под листы из поликарбоната могут использоваться различные материалы. Ниже представлены основные, чаще всего встречающиеся при изготовлении силового основания.

Сталь. Наиболее распространенным и бюджетным материалом для изготовления каркаса конструкции под установку листов поликарбоната является металлический профиль сечением 2х2 см с частотой установки лонжерона через каждые 60 — 80 см. С помощью специального трубогибочного станка таким каркасам придается необходимая форма, например, арочная.

Сборка несущей конструкции производится на месте с помощью крепежных элементов и электродуговой сварки. Во избежание прогиба каркаса под тяжестью снега шаг установки обрешетки устанавливается исходя из определенных требований, но не менее 1,5 м.

Алюминиевый сплав. Также основание может быть выполнено из дюралюминиевого профиля, который имеет основное преимущество — меньше подвержен коррозийному эффекту. Однако, это дорогостоящий материал, поэтому он используется несколько реже.

Древесина. Дешевый и прочный материал, однако для постройки несущей конструкции необходимо использовать клееную древесину, либо т-образный профиль, обработанный специальным раствором. Обыкновенная отрезная доска или брус сильно подвержены деформации под воздействием влаги, что неизбежно приведет к появлению трещин на листах поликарбоната. Также недостатком является и то, что при помощи этого материала практически невозможно создать арочную конструкцию.

Проектирование и расчет конструкции обрешетки под поликарбонат

При проектировании сооружения из поликарбоната также необходимо стремиться к оптимальному соотношению цена\качество. Следует учитывать, что выгоднее, например, использовать металлический профиль вкупе с толстым поликарбонатом. Это решение обосновано тем, что металл стоит дороже, а при такой конфигурации можно выполнять более прореженную обрешетку, тогда и количество сварных швов будет сведено к минимуму.

Для удобства проектирования существуют специализированные программы, которые производят расчет конструкции и делают чертеж по следующим входным параметрам:

• форма стропильной фермы и кровли в целом;
• геометрические размеры кровельного поликарбоната;
• высота конструкции;
• климатические условия в зависимости от региона.

В более простом варианте для определения оптимального значения шага обрешетки можно воспользоваться специализированными таблицами.

Крепление листов поликарбоната к обрешетке

Как и для любого другого профильного кровельного материала предпочтительно использовать специальные саморезы с головкой под накидной ключ с встроенной гайкой и стопорной резиновой шайбой. Однако, существует и более удобный крепеж — термошайба для крепления поликарбоната. Конструктивно это шайба с пластиковой втулкой и уплотнительным кольцом, снабженная декоративно-защитным колпачком на защелке.

Преимущества использования такого крепления следующие:

• организация плотного, надежного и герметичного соединения;
• устранение эффекта передачи холода по металлу, из которого выполнен саморез;
• ограничение хода крепежного элемента по высоте втулки, что устраняет проблему с замятием листа поликарбоната.

Основным недостатком таких элементов можно выделить их сильно выступающую над кровлей форму, что может привести к задерживанию снежной массы. Поэтому их все же лучше применять при использовании особо прочной несущей конструкции арочного типа. В остальных случаях следует отдать предпочтение классическому саморезу с пресс-шайбой.

Являясь превосходным материалом, поликарбонат дает возможность реализовывать сооружения по самым сложным проектам. Такие конструкции будут светлыми, теплыми и прочными только при условии, что имеют под собой прочную, продуманную обрешетку.