2.6. ΣΤΕΓΑΣΗ ΚΑΙ ΠΛΑΓΙΟΚΑΛΥΨΕΙΣ ΜΕ ΜΕΤΑΛΛΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

1. Γενικά

2. Προϊόντα

1. Γενικά

Προκειμένου να ολοκληρωθεί μία κατασκευή πρέπει να προστεθούν στην φέρουσα κατασκευή τα στοιχεία πλήρωσης, δηλαδή οι κοινώς λεγόμενοι τοίχοι, και η στέγη ή το δώμα.

Στις κατασκευές με μεταλλικό φέροντα οργανισμό τα στοιχεία πλήρωσης και επικάλυψης είναι δυνατόν να κατασκευαστούν με διάφορους τρόπους, αναλόγως των απαιτήσεων και των αναγκών που πρέπει να καλυφθούν. Ένας από αυτούς είναι να χρησιμοποιηθούν μεταλλικά στοιχεία. Τα στοιχεία αυτά μπορεί να είναι είτε απλά φύλλα λαμαρίνας επικαλύψεως είτε μονωτικά πάνελ επικαλύψεως. Οι φορείς αυτοί ανθίστανται στη γωνιακή τους παραμόρφωση στο επίπεδο. Γι’ αυτό οι επικαλύψεις ή τα πάνελ είναι γνωστά ως «διατμητικά διαφράγματα» ή απλά «διαφράγματα».  Ο σχεδιασμός με συνυπολογισμό της αντοχής των ονομάζεται «διαφραγματικός σχεδιασμός» ή και «σχεδιασμός εντεινόμενης επιφάνειας».

Ο σχεδιασμός στις μεταλλικές κατασκευές μπορεί να γίνει με δύο τρόπους:

• Με τον κλασσικό τρόπο, όπου υπολογίζεται μόνο ο φέρων οργανισμός.

• Με τον διαφραγματικό σχεδιασμό.

Ο σχεδιασμός με διαφραγματική λειτουργία παρουσιάζει  τα εξής πλεονεκτήματα:

• Οι τάσεις και οι παραμορφώσεις είναι κατά κανόνα μικρότερες σε σχέση με τον πρώτο τρόπο.

• Υπάρχει συμφωνία σχεδιασμού και πραγματικής λειτουργίας.

• Υπάρχει μεγαλύτερη τυποποίηση της κατασκευής με αποτέλεσμα κέρδος χρόνου και μείωση κόστους.

• Καταργούνται οι ενισχύσεις στο επίπεδο της στέγης και υπάρχει δυνατότητα ελαφρύνσεως των πλαισίων.

Προκειμένου όμως τα μεταλλικά φύλλα ή τα πάνελ που χρησιμοποιούνται στην στέγαση ή την κατασκευή ενός πατώματος ή τοίχου να είναι αποτελεσματικά και αξιόπιστα σαν διαφράγματα θα πρέπει να είναι πολύ καλά συνδεδεμένα με τον φέροντα οργανισμό και να εκπληρούνται ορισμένες απαιτήσεις ως προς την ποιότητα τους.

Τα μεταλλικά φύλλα σε διάφορες μορφές και συνδυασμούς χρησιμοποιούνται ευρέως για την στέγαση και την κάλυψη των όψεων των μεταλλικών κτιρίων. Το μικρό βάρος και η δυνατότητα παραγωγής τους σε μεγάλες επιφάνειες προσφέρει το πλεονέκτημα της γρήγορης και οικονομικής τοποθέτησης. Η χρήση απλών φύλλων εξασφαλίζει την προστασία από το νερό π.χ. βροχή εφόσον χρησιμοποιηθούν και ανάλογες συνδέσεις. Όμως δεν προστατεύουν από τις μεταβολές θερμοκρασίας και τον θόρυβο.

Από μηχανική άποψη, η χρήση απλών φύλλων παρουσιάζει το μειονέκτημα του λυγισμού. Για την αύξηση της μηχανικής αντοχής εμφανίσθηκαν καταρχήν τα κυματοειδή και αργότερα τα τραπεζοειδή μεταλλικά φύλλα. Ακόμη για περαιτέρω αύξηση της αντοχής παρασκευάσθηκαν μεταλλικά φύλλα των προηγουμένων κατηγοριών με πρόσθετες νευρώσεις. Με τις κατάλληλες μηχανικές κατεργασίες των άκρων επιτυγχάνεται η ακριβής σύνδεση των στοιχείων μεταξύ τους με την χρήση δε κατάλληλων εξαρτημάτων εξασφαλίζεται η επαρκής στερέωση στο σκελετό του μεταλλικού κτηρίου.

Η δυνατότητα μορφοποίησης και βαφής των μεταλλικών φύλλων σε μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μορφών προσφέρει στον αρχιτέκτονα μηχανικό την δυνατότητα να προσδώσει στα κτήρια την χαρακτηριστική μορφή που επιθυμεί.

Συνδυαζόμενα με άλλα υλικά, όπως για παράδειγμα η πολυουρεθάνη, τα μεταλλικά φύλλα προσφέρουν τελικά προϊόντα, τα οποία επιτυγχάνουν υψηλό βαθμό θερμομόνωσης και ηχομόνωσης.

Τα μεταλλικά φύλλα παράγονται  είτε με έλαση και κατάλληλη διαμόρφωση είτε με διέλαση. Για την παραγωγή τους συνήθως χρησιμοποιούνται:

• Αλουμίνιο

Το αλουμίνιο είναι ανθεκτικό και είναι ένα εξαιρετικά ελαφρύ υλικό, με μεγάλο συντελεστή μηχανικής αντοχής σε σχέση με το βάρος του. Έχει μεγάλη αντοχή στη διάβρωση και γι' αυτόν τον λόγο συνιστάται ιδιαιτέρως για παραθαλάσσιες κατασκευές. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έχει αλλά συνήθως χρησιμοποιείται είτε βαμμένο είτε ανοδιωμένο.

• Χάλυβας

Ο χάλυβας είναι το περισσότερο χρησιμοποιούμενο υλικό για στέγαση και πλαγιοκαλύψεις. Είναι ιδιαιτέρως ανθεκτικός και χρησιμοποιείται είτε γαλβανισμένος είτε με βαφή.

• Χαλκός

Ο χαλκός είναι ανθεκτικός στη διάβρωση. Όταν οξειδώνεται αποκτά ένα θαμπό πράσινο χρώμα. Το υλικό μπορεί να διατηρήσει το αρχικό του χρώμα με την επικάλυψη ακρυλικού επιστρώματος.

• Τιτανιούχος ψευδάργυρος

Ο ψευδάργυρος προσφέρει μία εξαιρετικά μεγάλη αντοχή στη διάβρωση. Όπως και ο χαλκός, όταν οξειδώνεται αλλάζει χρώμα σε  γαλανόλευκο.

Οι μορφές και οι συνδυασμοί των προϊόντων είναι πρακτικά απεριόριστοι και μπορούν να καλύψουν κάθε απαίτηση είτε σε μορφές είτε σε αντοχές. Ο μηχανικός μελετητής ή κατασκευαστής πρέπει να ανατρέξει στα τεχνικά φυλλάδια των εργοστασίων παραγωγής για να προσδιορίσει τα τεχνικά χαρακτηριστικά.

2. Προϊόντα

Κυματοειδή φύλλα

Είναι η πλέον χρησιμοποιούμενη μορφή φύλλων για οροφές, πλαγιοκαλύψεις και όψεις. Παράγονται και παραδίδονται σε διάφορες μορφές και πάχη σύμφωνα με τις απαιτήσεις των μηχανικών.

Ενδεικτικά, για τη μορφή που παρουσιάζεται στην  παραπάνω εικόνα, αναφέρονται τα συνήθη πάχη και το βάρος ανά τετραγωνικό μέτρο για τα διάφορα υλικά.

Τραπεζοειδή φύλλα

Τα τραπεζοειδή φύλλα είναι τα πλέον κατάλληλα υλικά από πλευράς κόστους για την κάλυψη οροφών και πλαγιοκαλύψεων, καθώς μπορούν να παραχθούν σε μιά μεγάλη ποικιλία μορφών.

Ενδεικτικά, για τη μορφή που παρουσιάζεται στην παραπάνω εικόνα, αναφέρονται τα συνήθη πάχη και το βάρος ανά τετραγωνικό μέτρο για τα διάφορα υλικά.

Θερμομονωτικά πάνελ

Ο συνδυασμός μεταλλικών φύλλων με μονωτικά υλικά, όπως για παράδειγμα η πολυουρεθάνη, δημιουργούν προϊόντα που προσφέρουν μεγάλο βαθμό θερμομόνωσης αλλά και ηχομόνωσης.

Ανάλογα με το πληρωτικό υλικό και το πάχος του καθορίζεται και ο συντελεστής θερμομόνωσης και ηχομόνωσης του πάνελ.

Διακοσμητικά πάνελ

Τα διακοσμητικά πάνελ είναι από αλουμίνιο, χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα, χαλκό ή τιτανιούχο ψευδάργυρο. Παράγονται είτε από διαμόρφωση φύλλων είτε από διέλαση.