Расчёт расхода углеродного холста, ламелей и эпоксидной смолы

Рулон шириной 500 мм удобно считать в погонных метрах, но карта раскроя зависит от ширины каждой детали. Внешне одинаковая площадь может потребовать разное количество рулонов.

Нахлёсты и обоймы

Для замкнутой обоймы длина одного витка:

L_piece = P + l_overlap,

где P — периметр по подготовленной поверхности, l_overlap — проектный нахлёст. СП рекомендует для обойм нахлёст не менее 150 мм, если документация изготовителя или испытания не задают больше.

Пример для прямоугольной колонны 400×500 мм, нахлёста 200 мм и 12 полос:

P = 2 × (0,4 + 0,5) = 1,8 м;

L_total = (1,8 + 0,2) × 12 = 24 м.

При ширине каждой полосы 0,30 м площадь отрезков 7,2 м². Но рулон шириной 0,50 м даёт с каждого погонного метра один такой отрезок и остаток шириной 0,20 м. Если остаток не используется, для закупки потребуется 24 пог. м, то есть 12 м² рулонного полотна, а не 7,2 м². Это наглядный пример, почему процентный запас не заменяет раскрой.

Расчёт обойм и ограничений по форме элемента приведён в статье о колоннах.

Перевод площади в длину рулона

Если детали занимают полную ширину рулона B_roll:

L_roll = A_gross / B_roll.

Для 20,4 м² и ширины 0,5 м теоретическая длина 40,8 м. Далее добавляют проектные нахлёсты, раскрой и технологический запас. Если используется рулон 100 м, одного рулона по длине достаточно, но нужно проверить, совпадает ли плотность и партия материала, а также можно ли рационально разместить все детали.

Запас рассчитывают по операциям:

A_buy = A_layout × (1 + k_damage),

где A_layout уже содержит нахлёсты и отход раскроя, k_damage — резерв на повреждение и контрольные образцы. Нельзя прибавить нахлёст в геометрии, затем ещё раз включить его в общий процент.

Ламели и стержни

Для углеродных ламелей считают сумму чистых длин каждой марки:

L_buy = Σ(l_i × n_i) + L_anchors + L_cut.

Концевую анкеровочную длину берут из чертежа, а не из остатка рулона. Стыковать ламель в зоне максимального момента ради экономии нельзя. Отдельно учитывают пробные отрезки, повреждение транспортной катушки и минимально допустимый радиус размотки.

Для стержней в пазах дополнительно считают объём клеевого канала. Если паз прямоугольный шириной a, глубиной h, длиной L, а стержень диаметром d, чистый объём заполнения:

V = (a × h − πd²/4) × L.

Размеры переводят в согласованные единицы. Фактический расход выше из-за неровностей и потерь, а геометрию паза задаёт проект.

Расход эпоксидной системы

Праймер, шпатлёвка, пропиточный адгезив холста и клей ламели имеют разные нормы. Для каждого продукта:

M_j = A_j × q_j × n_j × (1 + k_loss),

где A_j — площадь операции, q_j — паспортный расход, n_j — число слоёв нанесения, k_loss — согласованный запас на основание и нанесение.

СТО для MasterBrace P 3500 приводит ориентир праймера 0,2–0,3 кг/м². Для площади 20,4 м², выбранного проектного значения 0,25 кг/м² и резерва 10%:

M = 20,4 × 0,25 × 1,10 = 5,61 кг.

Это только праймер. Расход пропиточного клея нельзя получать из массы углеродного холста универсальным коэффициентом: он зависит от плотности полотна, вертикальной или потолочной укладки, шероховатости и технической карты. Берут норму именно для пары «холст + адгезив» и подтверждают пробным участком.