Коэффициент линейного расширения поликарбоната

Обновлено: 17.05.2024

Теплопроводность

Прежде чем приступить к строительству теплиц и других защитных сооружений из поликарбонатных листов, важно детально изучить основные технические характеристики материала. Особое внимание стоит обратить на теплопроводность поликарбоната, ведь именно от этого показателя зависит способность постройки удерживать тепло внутри помещения. Чем ниже будет теплопередача панелей, тем более высокая температура сохранится на их внутренней поверхности в зимнее время. Отличные теплоизоляционные характеристики (коэффициент теплоотдачи составляет 2.5 Вт/м.кв) позволяют вдвое снизить расходы на отопление. Он устойчив к воздействию ветра и снега, что крайне важно для российского климата. Применение поликарбонатного листа в температурах от -40˚С до +120˚С делает его практически незаменимым материалом в российских широтах.

Применение панелей из сотового поликарбоната «Полигаль» в качестве стенового ограждения и покрытий сооружений приводит к значительной экономии тепла и, следовательно, затрат на отопление.

Таблица теплотехнических характеристик сотовых листов из поликарбоната «Полигаль»:

Вид листа

U Factor Winter Night (W/m²·K)

Keff (W/m·K)

6 мм прозрачный, опал, бронза

8 мм прозрачный, опал, бронза

10 мм прозрачный, опал, бронза

16 мм прозрачный, опал, бронза

Термины:

Толщина – толщина плиты в мм

Цвет – прозрачный (CLR), опаль (OPL), бронза (BRZ)

K value (U-Factor)– обобщенный коэффициент проводимости тепла (вт/кв.м х градус), измеряемый в условиях зимней ночи при Т вн.= 21.1 °С; Т нар. = -17 °С; скорости ветра 24.1 км/час; без солнечной радиации.

Rобщ. = 1/K (U-Factor)– обобщенное сопротивление теплопередаче

Rобщ. = Rвн.+ Rконструкции + Rнар.

Rвн.+ Rнар. = 0.17 кв.м х градус/вт

K eff. – коэффициент теплопроводности вт/м х градус

Преимущества:

Теплоизоляция поликарбонатных пустотных панелей «Полигаль», “Колибри” и “Киви” значительно выше, чем однослойных материалов, применяемых для остекления. При сравнении со стеклом, расходы на отопление снижаются примерно на 30 %.

Монолитный поликарбонат “Моногаль”

Теплоизоляционные свойства монолитного поликарбоната (Моногаль , Колибри, Киви) превышают аналогичные показатели стекла примерно на 20%, а однослойного полиэтилена на 30%, что позволяет значительно снижать расходы на отопление.

Коэффициент сопротивления теплопередачи листов монолитного поликарбоната в зависимости от толщины:

Толщина, мм

U-factor/R

R-коэффициент

Акрил “Плазкрил”

Коэффициент теплопередачи или коэффициент суммарной теплопередачи – это количество тепла, которое проходит в течение 1 секунды через один квадратный метр материала определённой толщины. Следующая таблица показывает летний и зимний коэффициенты теплопередачи для горизонтально и вертикально расположенного листа.

Вт/м 2 °С

Вертикальное положение

Горизонтальное положение

Толщина листа

Лето

Зима

Лето

Зима

Экономия энергии

Применение поликарбонатных пустотных плит в качестве стенового ограждения и покрытий сооружений приводит к значительной экономии тепла и, следовательно, затрат на отопление.

Расчет экономии расхода топлива на 1кв.м площади пустотной плиты Полигаль толщиной 10 мм в сравнении со стеклом толщиной 4 мм выполнен по европейскому стандарту DIN 4701.

(K value 1 – K value 2 )* S* GT* 24

K value 1 – коэффициент полной теплопроводности стекла (5.8 вт/кв.м х градус);

K value 2 – коэффициент полной теплопроводности плиты Полигаль (3 вт/кв.м х градус);

S – общая площадь остекления (1 кв.м)

24 – перевод часов в дни

НС – тепло при сжигании газа (8890 вт х час/куб.м)

N – к.п.д. отопительного оборудования (0.85)

Таким образом, при применении пустотных плит толщиной 10 мм вместо стекла толщиной 4 мм, экономия топлива на 1 кв.м остекления составила 30.1 куб.м .

Теплоизоляционные свойства поликарбонатных плит

Качественная теплоизоляция поликарбоната, как физическое свойство панелей, подразумевает способность атомов материала передавать энергию от одного более нагретого тела к другому. Количественно эту характеристику определяет коэффициент теплопроводности поликарбоната, который может варьироваться в зависимости от типа и толщины плит. У монолитных листов данный параметр выше, чем у сотовых панелей, но при этом они сохраняют тепло примерно на 25 % лучше стекла и на 30 % полиэтиленовой пленки.

Если рассматривать сотовый поликарбонат, теплопроводность этого типа материала обусловлена полой структурой в форме ячеек, внутреннее пространство которых заполнено воздухом. Как известно, воздух является прекрасным теплоизолятором, поэтому ячеистые плиты хорошо держат тепло. Их использование обеспечивает меньшее проникновение холода в здание и позволяет сэкономить до 50 % на отоплении.

Картинка: сотовые листы в разрезе

Сравнительные характеристики поликарбонатных панелей

Многостеночная структура сотовых панелей дает существенные преимущества в тех местах, где к теплоизоляции предъявляются особые требования. Даже тонкие листы в 4 мм во многом превосходят обычное остекление. Теплопроводность поликарбоната 10 мм схожа с теплоизоляционными свойствами стеклопакетов, а плиты толщиной в 32 миллиметра могут использоваться в качестве замены стены в промышленных и административных сооружениях.

При выборе материала от производителя «Полигаль» нужно учитывать, что те или иные его виды имеют свои тепловые характеристики, которые различаются в зависимости от структуры и формы листов. Если вам нужно выяснить теплопроводность поликарбоната, таблица, представленная ниже, поможет в этом вопросе.

Сравнительные характеристики листов поликарбоната с другими материалами

Ориентировочная формула расчета минимального радиуса изгиба для поликарбоната:

где t – толщина листа.

2. Коэффициент линейного термического расширения

Коэффициент линейного термического расширения поликарбоната –

6,5¸7,2х10-5 1/К, т.е. при изменении температуры на 1ºС каждый линейный метр листа уменьшается или увеличивается во всех направлениях на 0,065¸0,072 мм. При этом коэффициент линейного термического расширения листов бронзового, синего и бирюзового цветов вдвое выше, чем у прозрачных и опаловых листов.

Минимальный допуск на тепловое расширение (как по длине, так и по ширине листа) проводится исходя из разницы температур в течение года.

Пример расчета: при монтаже листа в жесткую конструкцию длиной 1м и при разнице температур в течение года 70°С (от -25°С до +45°С) зазор между листом и конструкцией равен 4,55мм (0,065х1х70 = 4,55 мм).

3. Химическая стойкость

Поликарбонатный лист успешно используется в сочетании с различными строительными материалами и составами для остекления. Принимая во внимание сложность химической совместимости, все дополнительно применяемые материалы, вступающие в контакт с поликарбонатом, должны быть предварительно испытаны.

Поликарбонат обладает высокой стойкостью в отношении многих химически активных сред. Он не подвержен воздействию большинства неорганических и органических кислот, окислительных и восстановительных агентов, кислотных и основных солей, алифатических углеводородов, спиртов, моющих средств, жиров и смазочных масел. Химическая стойкость ПК зависит от концентрации химикатов и от температуры окружающей среды при воздействии. После длительного нахождения в воде при температуре выше 60˚С, например, ПК реагирует на контакт с некоторыми растворителями, водными и спиртовыми растворами щелочей, газообразным аммиаком и аминами. Следует избегать составов для чистки стекла, содержащих аммиак, так как они разрушают поликарбонат. Поликарбонат растворим в технических растворителях: этиленхлориде, тетрахлорэтане, метакрезоле и пиридине.

В таблице 1 представлены данные химической устойчивости ПК к некоторым веществам.

Термическое расширение листов поликарбоната

При изменении температуры окружающей среды листы сотового поликарбоната подвержены температурной деформации. Рассчитать и учесть при проектировании и сборке конструкции степень изменения линейных размеров монтируемых листов совсем несложно, но абсолютно необходимо, чтобы в смонтированном виде листы поликарбоната могли сжиматься-расширяться на требуемую им величину без нанесения какого-либо ущерба вашей конструкции.

Формула расчета

Изменение длины (ширины) листа считается по формуле:

Примеры расчета

При этом следует учесть, что цветные листы нагреваются на 10-15°C больше, чем прозрачные и белые.

В районах с менее суровыми климатическими условиями изменение линейных размеров листов будет, конечно, существенно ниже.

Расширение соединений

Необходимо оставлять термические зазоры при соединении и креплении листов между собой в плоскости, а также в угловых и коньковых соединениях, используя для монтажа специальные соединительные, угловых и коньковые профили.

Расширение в узлах крепления

При точечном креплении листов сотового поликарбоната к каркасу конструкции желательно использовать саморезы со специальными термошайбами, а отверстия в листах необходимо делать несколько больше. Например, при среднем диаметре ножки термошайбы 12мм, отверстие в листе нужно делать 14-15 мм.

Нельзя монтировать конструкции на улице без учета термической деформации листов. Это может привести к их короблению летом и повреждению вплоть до разрыва зимой.

Инструкция по сборке

Осуществляем монтаж и сборку наших теплиц из поликарбоната, а также навесов и козырьков.

Резка листов поликарбоната
Резка листов и профилей для поликарбоната

Сверление отверстий
Сверление листов сотового поликарбоната

Проектировании каркаса
Необходимые требования для проектирования

Термическое расширение листов
Температурная деформация листов поликарбоната

© Copyright 2010 — 2021. Поликарбонат и теплицы Екатеринбург.
Запрещено любое копирование информации с данного сайта
без указания активной ссылки на данный сайт.
Вся информация на сайте носит только информационный характер и не является публичной офертой.

Линейное тепловое расширение поликарбоната

При изменении температуры воздуха листы поликарбоната подвержены изменению размеров. Изменения эти настолько малы, что не заметны глазу.

Рассчитать степень изменения линейных размеров листов не сложно при проектировании и сборке конструкции, и при этом, абсолютно необходимо, для того, чтобы листы могли сжиматься и растягиваться по требуемому размеру, не нанося ущерба дизайну и своему состоянию.

Пренебрежение фактором изменения линейных размеров листа при изменении температуры окружающей среды на практике выражается в том, что при монтаже не оставляются зазоры между листами пластика и металлоконструкцией, зазоры в узлах соединений, а также в местах крепления саморезами.

При увеличении температуры (летом) происходит увеличение размеров листа, он «упирается» в конструкцию и, как следствие, возникает внутреннее напряжение, коробление, лист деформируется и трещит, покрываясь волнами.

И противоположная ошибка, когда в конструкции делается недостаточный напуск — при понижении температуры размер листа уменьшается, и он выскальзывает из элементов крепления.

У поликарбоната коэффициент термического расширения равен 0,065 мм/м°С (для бесцветных и белых панелей).

Для правильного расчета монтажной конструкции необходимо учитывать следующую формулу:

∆L = L * ∆T * К,

где
L — длина (ширина) листа (м),
∆T — изменение температуры (°C),
К = 0,065 мм/м°С — коэффициент линейного температурного расширения сотового поликарбоната

Например, если летом температура +40, а зимой −20 (разбег ∆T = 60 градусам), то каждый метр листа будет «гулять» на 3,9 мм (∆L = 1×60×0,065).

При этом следует учесть, что цветные листы нагреваются на 15-20 °C больше, чем прозрачные и белые. ∆L для цветных панелей может достигать 5-6 мм на каждый метр их длины и ширины.

Термические расширение поликарбоната

Поликарбонат, как и многие полимеры имеет высокий коэффициент термического расширения. Этот показатель характеризует на сколько изменится метр длины при увеличении или уменьшении температуры на один градус. Для сотового поликарбоната данное изменение между температурой зимой и летом составлет 4,5 мм для прозрачного листа, и 5-5,2 мм для цветного листа. Это очень большой показатель.

Термическое расширение — это физический процесс, который происходит внутри листа. При нагреве пластика энергия тепла передается составным его частям — молекулам полимера, которые начинают двигаться, что приводит к увеличению объема полимера.

Как влияет термическое расширение на монтаж

Чтобы смонтировать поликарбонат его необходимо правильно закрепить на конструкции таким образом, чтобы влияние сильных порывов ветра или большие сугробы ни как не сказывались на самой конструкции и на ее внешнем виде. Большая площадь листа при относительно невысокой цене сотового поликарбоната частично облегчает задачу, так как за один раз можно смонтировать до 25 м2. Но требуется использовать специальные комплектующие: профиля для соединения листов, торцевые профиля для защиты от попадания грязи и воды внутри листа, различные шайбы и прижимы для надежного удержания пластика на месте. При этом существует несколько правил, которые можно прочитать в данных разделах:

Сравнительные характеристики листов поликарбоната с другими материалами

Ориентировочная формула расчета минимального радиуса изгиба для поликарбоната:

где t – толщина листа.

2. Коэффициент линейного термического расширения

Коэффициент линейного термического расширения поликарбоната –

3. Химическая стойкость

В таблице 1 представлены данные химической устойчивости ПК к некоторым веществам.

Инструкция по монтажу монолитного поликарбоната

Остекление монолитными поликарбонатными листами должно планироваться как заключительный этап при отделке здания.

Необходимо учесть, что условием получения определенных оптимальных технических параметров конструкции, создаваемой с применением поликарбонатных листов, является применение соответствующих аксессуаров для монтажа и остекления, рекомендуемых в данном техническом руководстве, и строгое следование рекомендациям по монтажу, указанным в данном руководстве.

ВНИМАНИЕ! Проектированием и монтажом конструкций с применением поликарбонатных листов должны заниматься соответствующие компании, имеющие лицензии на данный вид деятельности и квалифицированный персонал. От качества монтажа зависит внешний вид поликарбонатных листов и срок службы конструкций с их применением.

Предмонтажные рекомендации

Допуск на тепловое расширение

При монтаже поликарбонатных листов необходимо учитывать термическое (тепловое) расширение листов, которое равно 6,7•10-5 м/м•оС. Поскольку поликарбонатные монолитные листы обладают более высоким коэффициентом линейного термического расширения по сравнению с традиционными материалами для остекления, то следует оставлять зазор для такого расширения, что поможет предотвратить образование изгибов листа в конструкции, деформацию листов, выскальзывание их из элементов крепления и даже разрыв или растрескивание листов по причине возникновения критических внутренних напряжений. В таблице 1 приведены сравнительные коэффициенты линейного теплового расширения для различных материалов:

Коэффициент линейного теплового расширения, 1/°С

Для предотвращения влияния термического расширения на качество монтируемой конструкции с применением монолитных поликарбонатных листов необходимо учесть следующее:

оставлять необходимый зазор в 5-6 мм в профиле для соединения монолитных листов;
при креплении листов к каркасу саморезами отверстия в листе следует делать на 2-3 мм больше, чем диаметр самого самореза;
при большей длине конструкции следует дополнительно крепить панели к каркасу, чтобы скомпенсировать терморасширение;
отверстия в листе следует выполнять на расстоянии не менее 40 мм от края;
не следует перетягивать саморезы и другие крепежные элементы при монтаже поликарбонатных листов, оставляя допуск на «свободный ход».

Допуски на термическое расширение следует предусмотреть и по длине, и по ширине листов.

Минимальный зазор на тепловое расширение при монтаже поликарбонатных листов следует предусматривать в зависимости от длины листа (см. табл. 2).

Минимальный зазор на тепловое расширение, мм

В качестве общего принципа следует учитывать 3-6 мм допуска на термическое расширение на каждый линейный метр бесцветного листа и 6-8 мм – на каждый линейный метр цветного листа (рис. 1,2).

Рис. 1 Рис. 2

При остеклении монолитными поликарбонатными листами всегда следует учитывать минимальный угол наклона от торца до торца конструкции равный 15° для нормального стока конденсата и дождевой воды (см. рис. 3).

Технология монтажа

При монтаже монолитных поликарбонатных листов необходимо учесть все воздействия окружающей среды: расширение материала ввиду перепада температур (лето — зима), которое достигает

5 мм/пм; пыль, влажность и загрязненность воздуха; воздействие дождя, снега и ветра, солнечной радиации.

Наличие УФ-защитного слоя не только защищает ограждаемое пространство от проникновения жестких УФ-лучей, вредных для здоровья человека, но и защищает сам материал от их разрушительного воздействия.

Для использования на улице следует применять только листы с УФ-защитным слоем. При этом cторона листа с защитным слоем должна быть ориентирована наружу. Пленка с этой стороны монолитного поликарбонатного листа имеет специальную маркировку и цветные надписи. Лучше всего монтировать листы в пленке и снять ее сразу по завершении монтажа (иначе под солнцем она может прикипеть к листу).

Для соединения монолитных листов между собой и крепления их к каркасу конструкции следует использовать специальный алюминиевый соединительный профиль, учитывающий особенности монтажа монолитного поликарбоната. Данный профиль состоит из двух частей, именуемых профилем-Т (база) и профилем-С (крышка), которые представлены на рисунках 4 и 5.

Рис. 4. Профиль-Т (база) для крепления монолитных листов.

Рис. 5. Профиль-С (крышка) для крепления монолитных листов.

Следует помнить, что зажим края монолитного листа в профиле должен быть равен как минимум 20 мм.

Запрещается:

Не используйте пластифицированный ПВХ или несовместимые с поликарбонатом резиновые герметизирующие ленты или уплотнители;
Не используйте амино-, бензамидо- или метокси- содержащие герметизирующие составы или замазки, а также бензол, бензин, ацетон и тетрахлорид углерода;
Не используйте абразивные или высокощелочные моющие средства;
Никогда не скоблите лист поликарбоната влагоснимателями, лезвиями или другими острыми инструментами;
Не ходите по листу;
Не устанавливайте поврежденный лист во время транспортировки или обработки или с повреждённой лентой для герметизации;
Не мойте лист под палящим солнцем или при повышенных температурах;

ВЕТРОВАЯ И СНЕГОВАЯ НАГРУЗКИ

Динамическая ветровая нагрузка

Скорость ветра определяет фактическую ветровую нагрузку на монолитные листы, используемые для остекления. Нагрузка рассчитывается путем умножения квадрата проектной скорости ветра на коэффициент 0,613.

где q - динaмичecкaя ветровая нагрузка, Н/м2;

V - проектная скорость ветра, м/с.

Значение q в единицах СИ Н/м2

Динaмичecкaя ветровая нагрузка,

Коэффициент давления

Коэффициент давления учитывает колебания конструкции остекления при ускорении / замедлении ветра. Ветровая нагрузка рассчитывается как произведение динамического ветрового давления q на соответствующий коэффициент давления. Перечень значений коэффициента давления можно найти в соответствующих Национальных строительных нормах.

Рис. 6. Распределение нагрузки, воздействующей на монолитный лист.

1) Итоговая модель 2) Схема прогиба 3) Схема контура прогиба

Снеговая нагрузка

Нагрузка снегового покрова на кровельные остекленные поверхности должна рассматриваться как вертикальная, равномерно распределенная нагрузка, действующая на 1 м2 горизонтальной проекции остекления.

Точные значения коэффициентов снеговой нагрузки могут быть найдены в соответствующих Национальных строительных нормах.

СИСТЕМЫ ОСТЕКЛЕНИЯ

Системы остекления

На рисунках 7 и 8 приведены типичные схемы монтажа для сухого и мокрого остекления с использованием монолитных поликарбонатных листов.

При монтаже листа очень важно, чтобы края были правильно зафиксированы, независимо от того, требует ли применение сухих или мокрых условий остекления.

Системы сухого остекления

Преимущество сухого остекления заключается в том, что резиновые уплотнители вставляются непосредственно в паз оконной рамы, что допускает свободное движение листа во время расширения и сжатия. Это должно быть учтено как в эстетических целях, так и для применения там, где расширение листа превышает пределы пластичности герметизирующего состава.

Рис. 7. Система сухого остекления.

Системы мокрого остекления

Поликарбонатный лист может быть использован для остекления с применением стандартных механических или деревянных оконных рам с использованием лент и незатвердевающих составов. Для этого хорошо подходят полибутиленовые ленты.

При использовании остеклительных составов важно, чтобы герметизирующие системы имели люфт для допуска на тепловое расширение без потери сцепления с рамой или листом. Обычно рекомендуется использовать силиконовые герметизирующие составы, а при использовании других герметиков - заранее проверять их совместимость с листом поликарбоната.

Нельзя использовать ни амино-, ни бензамид–отвердевающие силиконовые герметизирующие составы, поскольку они не совместимы с листом, и это может привести к образованию микротрещин, в особенности при наличии напряжения.

Рис. 8. Система мокрого остекления.

ОСТЕКЛЕНИЕ ПЛОСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Дополнительное остекление

Выбор поликарбонатного листа в качестве внутреннего, либо внешнего вторичного остекления будет зависеть от конкретных требований постройки: внешнее / внутреннее вторичное остекление применяется для повышения защиты от несанкционированного проникновения.

Внутреннее дополнительное остекление

Лист является идеальным материалом для внутреннего остекления (см. рис. 9). Когда лист устанавливается внутри помещения, то параметры прогиба под влиянием ветра (как указано в табл. 2) можно не учитывать, поэтому толщину листа можно уменьшить.

Рис. 9. Внутреннее дополнительное остекление.

Внешнее дополнительное остекление

В зависимости от предъявляемых требований к конструкции могут использоваться различные поликарбонатные листы в качестве внешнего остекления (см. рис. 10). С учетом функциональных и эстетических требований к значению прогиба под влиянием ветра применимы рекомендации по толщине листа, содержащиеся в таблице 14 (см. далее).

Рис. 10. Внешнее дополнительное остекление.

ВЫБОР ТОЛЩИНЫ ЛИСТА ДЛЯ ПЛОСКОГО ОСТЕКЛЕНИЯ

Крепление монолитного листа с четырех сторон

Допустимые параметры нагрузки при этой конфигурации зависят от соотношения расстояний опорной части рамы – a: b, где «а» представляет собой расстояние между центрами профилей остекления на поперечной стороне остекления, т.е. ширину листа, а «b» представляет собой расстояние между центрами профилей остекления на продольной стороне остекления, т.е. длину листа (см. рис. 14).

В таблице 4 указаны максимально допустимые размеры листа при определенной нагрузке, которая выражается в приемлемом отклонении листа (в пределах упругих деформаций) без риска образования изгибов и внутренних напряжений.

Расстояние между центрами профилей остекления (поперечная сторона «а»)

Отношение ширины листа к длине

Толщина листа, мм

Примеры пользования таблицей:

а) размер окна: ширина 1600 мм, длина 3200 мм (соотношение a:b = 1:2).

Нагрузка: 1000 Н/м2. Требуемая толщина листа: 12 мм.

б) размер окна: ширина 1000 мм, длина 4000 мм (соотношение a:b = 1:>2).

Нагрузка: 800 Н/м2. Требуемая толщина листа: 8 мм.

Крепление монолитного листа с двух сторон

Лист можно закрепить на промежуточных брусьях, используя обычные гайки, болты и шайбы. Однако для всех соединений и зон фиксации требуется опора – совместные резиновые шайбы – для распределения силы зажима по наиболее широкой области.

Необходимо использовать большие металлические шайбы, ламинированные резиной, совместимой с поликарбонатным листом. Болты не должны быть затянуты слишком сильно, поскольку это может деформировать лист или ограничивать естественное расширение и сжатие листа.

При использовании болтов любого типа важно помнить, что расстояние между отверстием и краем листа должно составлять не менее двух диаметров отверстия. Критерием прогиба для обоих видов остекления является сторона «а» незафиксированного листа, т.е. расстояние между центрами профилей остекления (см. рис. 12 и 13). Расстояние «b» определяет длину листа и не влияет на общий прогиб, так как может быть выбрана любая длина листа.

Стандартная максимальная длина 2050 мм

В таблице 5 представлены данные, основанные на значениях зацепления края листа с обеих сторон, приведенные в табл. 14 (см. раньше).

Расстояние между центрами профилей остекления (поперечная сторона «а»)

Толщина листа, мм

ВНИМАНИЕ! Недопустимо хождение по кровельным конструкциям, а также по поликарбонатному листу во время монтажа или мытья. Для этого всегда должна использоваться деревянная балка или другое устройство, опирающееся на детали кровли.

ОСТЕКЛЕНИЕ ИЗОГНУТЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Арочное остекление

Все поликарбонатные монолитные листы поддаются холодной формовке по изогнутым поддерживающим профилям остекления (см. рис. 14). При условии, что радиус изгиба листа будет больше минимального рекомендуемого значения механическое напряжение, полученное в результате холодной формовки, не будет влиять на механические свойства листа.

Минимальные значения радиуса изгиба для поликарбонатных монолитных листов различной толщины представлены в таблице 6.

Толщина листа поликарбоната, мм

Минимально допустимый радиус изгиба, м

Для арочного остекления листами можно применять стандартные металлические профили, ленты для остекления и нетвердеющие составы для остекления.

Для большего экономического эффекта рекомендуется использовать резиновые уплотнители для металлических или деревянных структурных опорных балок и для алюминиевых закрывающих фиксирующих реек.

Выбор толщины листа для арочного остекления

Радиус кривизны, а также пролет и расстояние между изогнутыми профилями влияют на свойства полученной конструкции и критическую продольную нагрузку. Критическая продольная нагрузка, при которой происходит изгиб, рассчитывается как функция геометрических параметров поверхности листа от свойств листа.

Жесткость листа при изогнутом остеклении в основном определяется радиусом «R» и расстоянием между изогнутыми профилями «W». Длина листа «L» должна быть больше ширины листа «W» для облегчения изгиба (см. рис. 15). На практике соотношение длины к ширине листа менее чем 1:2 не рассматривается.

Расстояние от центра до центра изогнутых поддерживающих профилей Рис. 15

Расчет обрешетки для кровли

Расчетом несущей конструкции должны заниматься специалисты. Обязательно нужно учесть местность, где устанавливается конструкция. В каждой зоне разные снеговые, ветровые нагрузки, климатические условия и т.д. Учесть угол наклона кровли, форму, размеры, допустимые возможные нагрузки и др.

Для подбора мы приводим ориентировочную таблицу, с помощью которой определяем одну сторону обрешетки, зная размер другой стороны, толщину листа и данные о снеговом регионе. То есть нам надо при помощи таблицы рассчитать длину, зная ширину. Зная обрешетку, можно правильно смонтировать лист, рассчитать затраты как на пластик, так и на несущий каркас, оптимизировать расходы на конструкцию, сделать весь проект более изысканным и красивым.

Следует отметить, что приведенные расчеты - результат измерений, проведенных на стендах для испытаний, несут только ознакомительный характер, точный расчет конструкции должен выполняться сертифицированными специалистами. Ширина листа 2,05 метра, и для разделения его на одинаковые 2 или 3 части берутся размеры 0,7 и 1,02. Для удобства расчетов можно использовать метод интерполяции.

Пример расчета обрешетки монолитного поликарбоната на навес

Делаем расчет для Севера Беларуси. Сооружаем автомобильный навес из монолитного поликарбоната кровельной толщины. Металлическая обрешетка уже готова. Скат протяженностью 5 метров с интервалом направляющих (расположенных вдоль ската) 120 см. Нужно подобрать полимер такого размера, при котором можно обойтись без поперечных направляющих, которые устанавливаются поперек ската кровли.

Решение: Для снегового региона No3 требуется столбик 102 см - для 10 мм полимера, интервал направляющих равен 550 см. По составленной пропорции рассчитываем, что возможно применение такого поликарбоната для кровли навеса.

Для снижения стоимости конструкции подберем лист монолитного поликарбоната меньшей толщины, но гарантирующий надежность сооружения. Уменьшив шаг направляющих до 120 см и использовав лаг поперечных направляющих 100 см, мы сможем использовать лист толщиной всего 6 мм. (для определения необходимо воспользоваться пропорцией).

Термическая деформация

Поликарбонат, как любое физическое тело, при нагревании расширяется. Причем у сотового поликарбоната изменения линейных размеров под воздействием температуры довольно существенны, а у монолитного еще больше. В связи с этим при монтаже необходимо предусмотреть меры позволяющие нейтрализовать это неприятное, но неизбежное явление.

Можно воспользоваться информацией от производителей или почерпнутой из других источников, и условно принять степень изменения линейных размеров равной пяти миллиметрам на метр сотового профиля. А можно самому рассчитать и учесть в проектировании и монтаже конструкции эти деформации. В любом случае произвести эту процедуру абсолютно необходимо, чтобы после монтажа, через некоторое время не получить трещин и разрывов в вашем покрытии, вследствие некоторого расширения или сжатия поликарбонатных панелей.

Произвести расчет несложно, надо только воспользоваться формулой определения изменения линейного размера (длины или ширины) листа:

∆L = L х ∆T х Kr

Где L – линейный размер листа (длина или ширина), в метрах.

∆T – диапазон изменения температурных показателей (°C)

Kr = 0,065 мм/ — коэффициент линейного расширения сотового поликарбоната под воздействием температуры.

Проведя несложные арифметические действия, получим, что при изменении температуры, в соответствии с нашими климатическими условиями, от -40 до +40°C (диапазон изменения температуры=80) каждый погонный метр панели может изменять свои линейные размеры на ∆L = 1x80x0,065 = 5,2мм. Чем длиннее лист, тем больше общий показатель изменения длины листа. Сравните, при закреплении 3 м листа расширение составит 15,6 мм, а при монтаже 6 м уже 31,2 мм! По ширине 2,1 м термическая деформация составит 10,4 мм.

При расчете обязательно учитывайте фактор окрашенности панелей. Цветные панели подвержены нагреванию на десять-пятнадцать градусов выше, чем прозрачные и белые, разница составляет до 1 мм на 1 м погонный.

Проводить монтаж поликарбонатных панелей на улице, не учитывая термическую деформацию нельзя. Так как это может вызвать их коробление летом или разрыв и появление трещин зимой.

Обязательно оставляйте зазоры в соединениях панелей с использованием специальных профилей. При выполнении точечного монтажа обязательно применяйте термошайбы, а отверстия под саморезы в панелях делайте немного большего диаметра, чем диаметр применяемого самореза.

При монтаже с помощью с помощью профиля необходимо оставлять зазоры между листом поликарбоната и торцом профиля.

При монтаже плит необходимо учитывать, что диаметр отверстия для крепления всегда должен быть большего размера, чем болты (минимум на 2-3 мм) для обеспечения теплового расширения.

Если вы используете саморезы, то шаг их установки должен быть не менее 20-30 см. Увеличивать расстояние можно для небольших толщин. Например, если вы хотите купить сотовый поликарбонат от 4 до 6 мм, то шаг установки саморезов может составляет 0,7-0,9 м для вертикальных конструкций и 0,4-0,6 для горизонтальных.

Не монтируйте поликарбонат сотовый толщиной от 16 мм и монолитный толщиной от 5 мм только на саморезы. Следует выбирать плавающий способ закрепления листов, когда полимер движется внутри алюминиевых направляющих. При термическом расширении создествие на саморезы будет очень сильным и лист может их просто вырвать.

Термическая деформация

Поликарбонат, как любое физическое тело, подвержен тепловому расширению. Для проектировщиков тепловое расширение — важная особенность строительного материала.

Основной закон теплового расширения гласит, что тело с линейным размером L в соответствующем измерении при увеличении его температуры на ΔТ расширяется на величину ΔL, равную:

где α — так называемый коэффициент линейного теплового расширения. Аналогичные формулы имеются для расчета изменения площади и объема тела. В приведенном простейшем случае, когда коэффициент теплового расширения не зависит ни от температуры, ни от направления расширения, вещество будет равномерно расширяться по всем направлениям в строгом соответствии с вышеприведенной формулой.

Тепловое расширение листов поликарбоната

Диапазон термических расширений:

Читайте также: