8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Как крепить гкл к стене без профиля: Страница не найдена — Из гипсокартона

Содержание

Отделка стен гипсокартоном без каркаса- Инструкция +Видео

Как прикрепить гипсокартон к стене без каркаса – технологии, материалы, особенности. В последнее время гипсокартон стал одним из наиболее востребованных ремонтных материалов для домов и квартир. Они ровные, имеют большую площадь и гладкие, что дает возможность быстро убрать кривизну стен, а также подготовить помещение к дальнейшей отделке.

Помимо этого, если листы гипсокартона будут прикреплены на каркас, будет дополнительная возможность для того, чтобы утеплить и звукоизолировать потолок/стены.

Общие сведения

Но далеко не в каждом случае есть возможность сделать каркас, так как такая конструкция будет «красть» полезную площадь квартиры. По этой причине для владельцев квартир, которые планируют ремонтные работы, будет полезно узнать о том, как выполнить отделку стен гипсокартоном без каркаса, чтобы не терять полезную площадь в и без того тесной комнате. Есть несколько методов для того, чтобы прикрепить ГКЛ, но для каждого из них потребуется предварительная подготовка.

Подготовительные работы

Каждая работа начинается того, что следует подготовить весь необходимый комплект инструментов и купить все необходимые материалы.

Из инструментов потребуется:

  • Нож для нарезания ГКЛ.
  • Отвес, строительный уровень, шнур для выполнения разметки, рулетка, правило или длинная линейка, маркер/карандаш – все это потребуется для первичной разметки и выполнения постоянного контроля за вертикалью поверхности при монтаже листов.
  • Обычный молоточек (можно резиновый).
  • Мастерок или шпатель.
  • Емкость для клеевого состава.
  • Электрическая дрель, шуруповерт.
  • Валик с длинной ручкой и кисть с мягкой щетиной.
  • Рубанок, чтобы срезать фаску.

Из материалов потребуется:

  • ЛГК. В зависимости от того, в каком помещении будет использован материал, можно использовать обычные листы, а можно и влагостойкие, а если планируется отделка стены возле камина или печи, то огнестойкие. Количество листов можно рассчитать, если брать в расчет площадь стен в помещении с учетом того, что на ней примерно 15% занимает дверные проемы, окна.

Количество материала можно легко и просто рассчитать, используя онлайн-калькулятор.

Очистка поверхности и заделка дефектов

Для того чтобы листы гипсокартона хорошо прилегали к стенке, а в каких-то оставшихся зазорах между ними не было грибка или плесени, поверхность следует тщательно подготовить. Не пренебрегайте подобными мероприятиями, так как от них будет зависеть срок использования отделки и основа.

Если на стене есть старый штукатурный слой, который местами отслоился, то его следы следует хотя бы частично (а лучше полностью) удалить,  особенно в месте дефекта, так как это может снизить адгезию материалов между собой. Если на стене толстый слой штукатурки «шуба», которая состоит из 2 и больше слоев, которые были нанесены в разные временные промежутки, ее лучше снять полностью, так как она может начать в любой момент отставать от основы, а с ней начнут отходить листы гипсокартона. А вот тонкий слой штукатурки не станет проблемой для обшивки стен гипсокартона без каркаса.

  1. После того, как стены будут очищены от старого штукатурного слоя, на поверхности можно найти трещины или даже своеобразные «раковины». Их следует заделать, так как в противном случае может образоваться конденсат, а это станет катализатором для развития плесени.
  2. Для начала расширьте трещины, и это требуется для того, чтобы материал в заделке лучше держался внутри. Раковины и расширенные трещины следует обязательно очищать от частиц песка и штукатурки мягкой кисточкой, а после хорошо обработать грунтовкой.
  3. Чтобы заполнить трещины, лучше выбирать тот ремонтный состав, который близок к материалу основы, или тот, который имеет высокую адгезию. Если трещины достаточно большие и заминают больше 50% поверхности, можно заделать их монтажной пеной.
  4. Зазоры с малой шириной можно заполнять пластичной герметикой, которая будет принимать форму трещины и при ее сужении, и при расширении.
  5. После того, как грунтовка высохнет, все дефекты можно заполнить поплотнее ремонтным составом и вывести в общую плоскость поверхности. Если на стене будут найдены торчащие выступы, то их следует сбить или счистить до общего уровня.
  6. После все стены следует загрунтовать при помощи антисептика с глубоким проникновением.

Какая грунтовка лучше?

От качества материала, который будет нанесен как основание, будет зависеть долговечность покрытия. Лучше всего выбирать проверенных производителей, или тех, которые очень популярны, так как компания не станет производить плохой материал для краткосрочной выгоды и портить репутацию.

Данный материал наносит в 1 или 2 слоя, причем оба должны хорошо просохнуть. Процесс выполняется при помощи мягкого валика, а труднодоступные места и внутренние углы следует дополнительно проработать кистью. Время для полного просыхания грунтовка указано на бутылочке или пачке, и если следует придерживаться, так как установка гипсокартона должна быть выполнена только на чистую сухую стену.

Разметка

Когда стены будут проработаны грунтовочным слоем и сухие, можно приступать к разметке. Для этого в идеале следует использовать лазерный уровень. Если такового нет, обойдитесь обычным способом – строительным уровнем или отвесом, правилом, угольником и рулеткой. Проще всего будет использовать первый вариант.

  1. Во время разметки следует учесть зазоры на деформацию, которые должны остаться на стыке ГКЛ с потолком и полом. Во время усадки дома они не дадут листам повредиться о жесткие поверхности.
  2. Зазоры обязательно должны быть между листами материала для отделки от 0.3 до 0.5 см, а от пола лист поднимают на 0.8-1 см. Сверху для этого следует отбить горизонтальную контрольную линию, а на полу будет проще соблюдать зазоры, подкладывая под лист кусочек фанеры требуемой толщины. Позже, когда клей застынет и гипсокартон прикреплен к стене без каркаса, подставки можно убрать, а зазоры снизу и сверху заполните монтажной пеной.
  3. Если ГКЛ не перекрывает высоту стену в полной мере, то придется отбивать две линии – по высоте целого листа и по верхнему краю стены. Такой участок будет закрыт отрезанным полотном из цельного фрагмента требуемого размера. Такие элементы способны дополнительные цельные листы лишь сверху, но большинство профессионалом рекомендуют размещать их в шахматном порядке, а именно попеременно.
  4. Углы в комнате не всегда ровные, и по этой причине при помощи отвеса можно вымерять и точно отбить вертикальную линию вдоль стыка на двух стенах. Она требуется для того, чтобы выполнить установку и закрепить по ней первый лист, который должен стоять идеально ровно. От того, как он будет зафиксирован, будет зависеть ровность.

После можно переходить к изучению клея для ГКЛ.

Какой клеевой состав лучше?

Установку листов ГКЛ на стене без использования каркасной конструкции выполняется на разные поверхности по степени ровности. По этой причине для работы можно использовать разные клеевые составы. Для этого разделим их на три условные группы: установка на ровные стены, на кирпичные стены и на неровные стены.

Клей для ровных поверхностей

К ровным стенам можно отнести каменные оштукатуренные и бетонные монолитные поверхности. Естественно, что и они не всегда гладкие, но обычно не требуется серьезное выравнивание. Возможно, потребуется выставить маячки ил ГКЛ или смеси гипса, если на поверхности есть уклон в одну из сторон. На подкорректированную или ровную стену гипсокартон приклейте на любой состав – это может быть состав на цементной/гипсовой основе, а еще полимерная мастика. Но самый простой вариант, это использование монтажной пены.

Если поверхность гладкая и ровная, можно использовать и клей, который выполнен в виде мастики и продается в особых пластиковых картридж-тубах, а также выдавливается при помощи строительного пистолета или шприца. Составы на гипсовой или цементной основе продаются в сухом виде, и требует разведения водой перед самым нанесением. Все пропорции  указаны на упаковке. Если вы будете использовать именно такой состав, то перед установкой полотна следует немного сбрызнуть его водичкой.

Особенности монтажных работ на кирпичные стены

Выравнивать стены при помощи ГКЛ приходится и те стены, что сделаны из кирпича. Если кладка ровная и качественная, то установка ГКЛ на нее будет несильно отличаться от фиксации на ровной поверхности. Но все же на такой стене есть дефекты в виде швов между кирпичей и перепадов. Так, клей будет распределен неравномерно, а полотно может быть установлено ненадежно.

В этом случае подготовка поверхности кирпича выполняется таким образом:

  1. Определите вертикальной стены при помощи отвеса. Если есть перепады, которые больше 2 см, следует сделать подложку из полосок гипсокартона с шириной в 10-12 см. Ровные полоски следует закрепить вертикально от потолка до пола или же параллельно, в зависимости от места обнаружения неровностей. Такие обрезки станут образными маяками для того, чтобы закреплять большие полотна.
  2. Изредка вместо ровных полос используют прямоугольники, и размер их 10 на 15 см. Их требуется наклеить на стену на расстоянии 15-25 см друг от друга, в зависимости от необходимости.

При выравнивании кирпичной стены можно использовать любой клей, но лучшим и экономным вариантом будет использование клея на цементной/гипсовой основе. Если использовать полимерные мастики или пену, то такого материала потребуется очень много и это не дает гарантии, что оно будет прикреплено надежно.

Следует учесть еще и материал, из которого сделаны кирпичи в кладке. Если это красный кирпич или пенобетон, то можно использовать любой тип клея, а для шлакоблоков и силикатного кирпича потребуется особый подход, так как некоторые составы следует усиливать. Готовые смеси в сухом виде универсальные, но это не всегда подтверждено на практике, и многие профи их совершенствуют, добавляя особые компоненты. К примеру, на 10 кг цементного клея добавьте 500 мл ПВА и 1 кг  гипса, а для гипсового клея добавьте на 10 кг только ПВА (те же 500 мл). Что бы вы ни выбрали, следует фиксировать гипсокартон дюбелями «грибками»,

Установка на неровную поверхность

В данном случае выручит клей, который продается в виде сухой смеси, так как его потребуется очень много. Прикрепить гипсокартон к стене без каркаса, если есть большие перепады можно, и этот способ будет поход на крепление к стене из кирпича. Лишь в определенных областях вместо одного слоя подложки потребуется приклеить по 2-3. Такой способ потребует больших временных затрат, так как каждый слой в подложке должен просохнуть перед тем, как на него будет наклеен еще один.

На кривой стене требуется сверхнадежная фиксация полотна к поверхности при помощи дюбелей и плотное заполнение пространства между гипсокартоном и стеной, в частности по краям. Если использовать подложки, их можно крепить на стене пеной, а для приклеивания основного полотна используйте клеевой раствор, созданный из двух разных составов.

Установка ГКЛ без каркаса

Здесь представлены техники нанесения разного клея на листы гипсокартона, и они между собой отличаются.

Отделка на клей из строительных смесей

Самым популярным материалом является клей на гипсовой основе. Часто используют и состав на цементе, но оба варианта наносят на полотно по одинаковому принципу.

  • По краям на изнанке накладываем клей длинными сплошными полосами, чтобы во время прижатия к стене состав смог полностью заполнить зазор между отделочным материалом и основным. По основной плоскости клей следует нанести горками, точечно и с шагом от 20 до 30 см.
  • Если поверхность идеально ровная, клей наносит по краям аналогичными полосами, а точки из клея размером 12-15 см в диаметре накладываем лишь посередине листа.
  • Чтобы лист был прикреплен хорошо, общая площадь клеевого состава на листе должна быть не меньше 1/10 от общего размера полотна.
  • Когда клей будет на ГКЛ, его устанавливают на подставки из фанеры или старой плиточки с толщиной в 0.8-1 см.
  • После того, как вы прижмете полотно к стене, пройдитесь по нему правилом, аккуратно постучите им по лицевой стороне, чтобы состав распределился равномерно, а лист стал аккурат вертикально.
  • После лис проверьте при помощи строительного уровня, и если ест наклон в одну или вторую сторону, внесите коррективы. Это можно сделать за 8-10 минут после приклеивания.
  • Когда клей высохнет, выполните крепление дюбелями, так как в если сделать это раньше, моет быть нарушена ровность.
  • Когда будут приклеены цельные полотна, переходите к установке пропущенных отрезков.

Перед тем, как выполнить установку, края на стыке следует подрезать под определенным углом, а именно снять фаску, чтобы появился зазор, который будет заполнен шпаклевкой. Но учтите, что необязательно наносить состав на лист материала, а можно делать это прямо на стене. принципиальной разницы нет, но в этом случае стена обязательно должна быть подготовлена при помощи грунтовки.

Отделка на синтетический состав

Второй способ монтажа – это использование синтетического состава, и его можно выполнить двумя способами:

  • Мастику или пену нанесите на поверхность ГКЛ.
  • Пеной заполните пространство между установленным и выровненным листом и стеной.

Способ с использованием монтажной пены интереснее.

Приклеивание на монтажную пену

Такой вариант используют при установке листа на стену, для которой не требуется выравнивание. Пену наносят на ГКЛ экономно, чем клей из сухой смеси. Будет достаточно лишь напенить полосы по всему периметру  листа и по диагонали. После того, как состав будет нанесен, лист следует сразу же приклеить. Так как пена обладает хорошей адгезий с любой поверхностью, она быстро схватится, а через 24 часа лист уже будет плотно прикреплен к стене.

Аналогично этому крепят на стену все материалы и дают досохнуть на сутки. Если была использована полиуретановая мастика, ее следует наносить на лист частыми полосами и по всему краю. Внутри листа клей следует наносить разными способами, но так, чтобы линии проходили на расстоянии от 15 до 20 см друг от друга. В таком случае при прижатии листа клей будет равномерно распределяться (при условии, что стены ровные). Так как все мастики сохнут долго и за разное время, при покупке обращайте на это внимание.

Приклеивание и заполнение пустот

Такой способ самый тяжелый, но дает прекрасные результаты при выравнивании далеко не самых ровных поверхностей. Отметим, что для этого можно использовать только пену и в большом количестве. Расход зависит от того, насколько искривлена стена, т.е. какие будут по размеру полости между ГКЛ и ней. Для установки каркаса к стене без гипсокартона этим способом потребуются дополнительные материалы.

  • ГКЛ установите к сене по заранее подготовленной разметке. Прямо через лист просверлите отверстия – примерно от 10 до 12 штук, и они должны быть равномерно распределены по всему листу.
  • После уберите лист от стены, отверстия немного расширьте и аккуратно вставьте в них дюбели из пластика.
  • Следующий этап – на тыльную поверхность на двусторонний скотч приклейте кусочки поролона. Такие вставки будут как пружинистый регулятор, который поможет правильно выставлять ГКЛ.
  • Теперь снова приставьте лист и зафиксируйте саморезами с широкими шляпками. Если их нет, на обычные элементы крепления следует надеть шайбы. Подбирайте саморезы требуемой длины, так как при их помощи можно будет устанавливать лист. Вкрутите их через отверстия так, чтобы лист был максимально подтянут к стене.
  • Осталось проверить все строительным уровнем и добиться нужного вертикального положения.
  • Следующее – просверлите отверстия в полотне, чтобы закачать через низ пену в зазор между стеной и полотном. Закачку выполните при помощи строительного пистолета, в который будет установлен баллон с пеной.

Перед заполнением отрегулируйте дозировку пены, чтобы использовать материал как можно экономнее. Это следует сделать заранее, ведь приклеивание будет выполнено вслепую.

Заделка швов

Когда все окончено, можно выполнить заделку швов. Стыки листов загрунтуйте, дайте просохнуть. В местах вырезания фаски грунтовку наносим несколько раз. После аккуратно нанесите шпателем шпаклевку,  и пока она не высохнет, наклейте серпянку или ленту герметизации и слегка утопите в составе. Когда швы просохнут, можно переходить к финальной отделке.

Гипсокартон на стены без каркаса: пошаговая инструкция

В зависимости от того, какой характер имеют стены, какой поверхностью и степенью кривизны они обладают, на практике используются различные методы крепления гипсокартона. Выбрав определенный метод, можно провести работы по монтажу максимально быстро и качественно. Например, гипсокартон на стены без каркаса монтируется своими руками с использованием одних видов технологий, а с каркасом – при помощи других. В любом случае, важно соблюдать последовательность работ, что позволит получить желаемый результат очень быстро.

Бескаркасный способ крепления

Данный способ является наиболее простым, поскольку в нем не нужно делать каркас. Для того чтобы применять этот метод на практике, необходимо соблюдение условий:

  • Наличие прочного стенового основания, которое не имеет участков осыпания, а также не поражено грибком;
  • Стена должна иметь надежную защиту от сырости, промерзания;
  • Поверхность стены хорошо очищена от пыли, грязи, различных масел.

Рекомендуется применять в том случае, если кривизна стен небольшая, более подробно ознакомиться с технологией можно на видео в конце статьи.

При использовании данного метода понадобятся такие инструменты и материалы, как стеновой гипсокартон, сухая смесь, емкость, в которой будет разводиться гипсовая смесь, нож, рулетка, шпатели, леска и уровень.

Вернуться к содержанию

Особенности бескаркасного метода

Несмотря на существование множества способов монтажа, многие задаются вопросом о том, как выровнять стены гипсокартонном без каркаса. Дело в том, что такой метод, в отличие от всех остальных, имеет ряд преимуществ, заключающихся в удобстве, простоте, практичности, невысокой стоимости.

Вернуться к содержанию

Порядок выполнения работ

Если вы хотите смонтировать гипсокартон на стене без использования каркаса и получить хорошие результаты, то необходимо соблюдать определенную последовательность проводимых операций:


Проведение замеров стены. Это нужно для того чтобы спланировать будущее размещение листов гипсокартона. Также необходимо избегать крестообразных стыков, поскольку листы будут располагаться со смещением.

Подготовка поверхности стены. На этом этапе поверхность должна быть очищена от старых обоев, следов краски, побелки. Необходимо определить на стене выступающие места, затем пометить их мелом. Далее, на стену в несколько слоев наносится грунтовая смесь и полностью высыхает.

Перед креплением каркаса на стену, необходимо из гипсокартона вырезать полосы шириной в 100 мм, после чего одна из сторон покрывается грунтовкой. Далее на полосы наносится клей, затем их приклеивают вдоль стены, одна впритык к потолку, вторая – к полу. Обязательно учитывайте тот факт, что с клеем нужно работать максимально быстро, сразу много замешивать не стоит.

Подготовка основной массы клея. Для этого часто используются гипсовые смеси медленного застывания или строительный гипс. Во втором случае необходимо продлить застывание путем добавления клея ПВА в клеящий состав. Поэтому если хотите прикрепить гипсокартон на стену без каркаса, при этом действовать аккуратно, необходимо предусмотреть эти детали.

Крепление листов к стене. Толщина клеевого слоя будет зависеть от степени кривизны поверхности. Если она является относительно ровной, то клеить можно будет прямо на нее. Нанесение клеящего состава осуществляется зубчатым шпателем, для выполнения технологии может использоваться он или мастерок.

Крепление гипсокартона к стене без каркаса предполагает выравнивание большой кривизны стен, для этого устанавливаются специальные «маяки», которые выполняются из полос гипсокартона. Обычно они клеятся вертикально по периметру, интервал составляет 40-50 см. с самого начала выставляются левый и правый маяки, а затем при использовании лески, которая между ними натянута, крепятся вертикальные полосы. Что касается верхнего, а также нижнего горизонтальных маяков, то они выравниваются с помощью определенного правила, которым прижимаются листы гипсокартона.

Монтаж гипсокартона на стены без каркаса выполняется в несколько простых действий, и выполнять их нужно постепенно.

Вернуться к содержанию

Рекомендации

После нанесения клея необходимо взять подкладки величиной в 10-20 мм от пола и установить на них лист гипсокартона. Благодаря такому приему, будет обеспечена компенсация удлинения листа в то время, когда в помещении изменяется влажность, температура. Лист необходимо выравнивать с использованием специального резинового молотка, легко постукивая по нему.

После приклеивания гипсокартона к стене и затвердевания клея, необходимо закрепить его дюбель-гвоздями. Таким образом, можно повысить долговечность, а также надежность крепления. Для этого необходимо в гипсокартоне просверлить отверстие, затем вставить дюбель, в который забивается гвоздь. По гвоздю необходимо наносить удары до тех пор, пока полностью не будет утоплена шляпка в гипсокартоне. В данном случае главное – это не перестараться и не повредить гипсокартон.

Таким образом, облицовка стен гипсокартонном без каркаса осуществляется максимально быстро, если соблюдать последовательность действий.

Вернуться к содержанию

Каркасный метод

В данном случае можно выделить два основных способа крепления гипсокартона – это использование каркаса из деревянных брусков и из металла.

Вернуться к содержанию

Применение каркаса из деревянных брусков

При использовании метода есть два основных этапа: сборка каркаса, затем монтаж брусков гипсокартона. Процесс сборки начинается с последовательной фиксации направляющих. В отличие от такой процедуры, как выравнивание стен гипсокартоном без каркаса, здесь потребуется приложить больше усилий. Также необходимо подобрать соответствующей крепление – это может быть дюбель-гвоздь, саморезы с крупным шагом, в зависимости от материала основания.

Чтобы грамотно выставить направляющие и весь каркас, используются полоски шпона, уровень. После установки направляющих нужно выставить, а после этого зафиксировать основные бруски. Гипсокартон на деревянные стены также крепится с использованием особых технологий.

В отличие от предыдущего метода монтажа, этот имеет свои особенности. С одной стороны, он позволяет создавать новые конструкции – это арки, ниши, перегородки, с другой стороны – требует много затрат денег и усилий. Кроме того, при изменении условий окружающей среды древесина подлежит деформации, поэтому качество всей конструкции может значительно ухудшиться.

Вернуться к содержанию

Использование металлокаркаса

Для того чтобы создать такой каркас, обычно применяется металлопрофиль. Сборка начинается с выставления и последующей фиксации направляющих с помощью уровня. При таком методе используются подвесы, которые позволяют прикрепить металлопрофиль к стене, а также выставить его к наружной плоскости. Благодаря такому подходу, процесс монтажа значительно упрощается.

Вернуться к содержанию

Плюсы и минусы применения гипсокартона

Гипсокартон стал популярным материалом, он широко применяется в строительстве. Из него можно сделать аккуратные потолки, идеальные откосы, перегородки, нельзя оставить без внимания такое направление, как обшивка стен гипсокартонном без каркаса. Секрет популярности этого материала заключается в его основных преимуществах:

  • Экологическая чистота, отсутствие токсинов, идеальная структура.
  • Простота в использовании, при помощи данного материала можно легко сделать поверхность идеально ровной.
  • За такой поверхностью можно легко спрятать все необходимые коммуникации.
  • За поверхностью данного материала не составит труда разместить теплоизоляцию или звукоизоляцию
  • Он отлично поглощает звук.
  • Материал станет подходящим практически для любых помещений, поскольку его можно установить в гостиной и в спальне.
  • Материал считается универсальным и дает простор для фантазии в дизайнерском плане. Благодаря материалу, можно без труда создать многоуровневые потолки, колонны, пилястры, арки, ниши.
  • Материал очень легко режется, поэтому отделка стен гипсокартонном без каркаса не составит особого труда. Из этого материала можно без труда сделать конструкцию любой сложности.

Очень здорово, что у гипсокартона столько преимуществ, но также важно принимать во внимание основные минусы:

  • Он является влагостойким, но не может выдерживать длительного воздействия воды. В противном случае, через некоторое время он деформируется и портится.
  • Для выполнения качественного монтажа, необходимо владеть профессиональными навыками и соблюдать основные технологии.
  • Несмотря на свою прочность, материал не выдерживает сильного удара рукой, а также тяжелым предметом. Поэтому в тех местах, где будут крепиться телевизоры, баки для нагревания, вместо внутреннего листа ставится закладная из фанеры.
  • После монтажа этого материала потребуется дальнейшая отделка, окрашивание.
  • Листы могут храниться в горизонтальном положении, обязательно в сухом, в противном случае – они деформируются.

Таким образом, из профиля можно создать декоративные предметы в интерьере. Установка гипсокартона на стену без каркаса имеет много особенностей и нюансов, однако, при соблюдении технологии можно достичь должного результата.

Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:

фото и видео инструкция как крепить гипсокартон к стене без профилей на клей, отзывы о таком варианте крепежа

Как можно исправить кривые стены? Имеется несколько простых и сложных способов. Один из них — укладка гипсокартона на стены без каркаса или с каркасом из дерева и металла. Это оптимальный вариант для отделки внутренних поверхностей. Прикрепить гипсокартон на каркас — не всегда подходящий способ. В маленьких комнатах обрешетка отберет и без того малое пространство. Лучше воспользоваться отделкой гипсокартоном без каркаса.

Преимущества гипсокартона

Гипсокартон часто применяется в отделке стен и потолков, в создании перегородок и шкафчиков. Он обладает некоторыми достоинствами перед другими отделочными материалами:

  • долговечность;
  • внешний вид;
  • экологичность;
  • простота монтажа;
  • теплоизоляция;
  • паропроницаемость;
  • звукопоглощение;
  • стойкость к открытому огню;
  • годность к последующей обработке;
  • гибкость.

Этот материал не гниет, не подвергается разложению, имеет довольно красивый вид. Он не содержит в своем составе вредных веществ, не требует для установки особых навыков. Накапливает тепло в помещении. Материал пропускает пары воздуха, дышит. Гипсокартон на стене выполняет функции звукоизолятора. Это огнестойкий материал с ровной поверхностью. Его можно красить на потолке или на стене, оклеивать обоями или облицовывать кафелем. Гибкость дает возможность создавать различные формы. Относительная легкость отделочного материала не оказывает высокой нагрузки на стены и потолки.

Инструменты и материалы для работы

Отделка стен гипсокартоном требует таких материалов и инструментов, как:

  • гипсокартонные листы;
  • сухая смесь из гипса;
  • емкость для клея;
  • электролобзик;
  • уровень;
  • острый нож;
  • ровная рейка (правило) длиной около 2 м;
  • рулетка;
  • щетка с металлической щетиной;
  • валик малярный;
  • молоток с резиновым бойком;
  • шпатели;
  • грунтовка;
  • шпаклевка;
  • небольшой рубанок;
  • лестница-стремянка.

Электрический лобзик и острый нож нужны для разрезания листов. Правилом и уровнем пользуются при контроле правильности установки листов материала. Щетка нужна для очистки стен, валиком их грунтуют. Шпателями пользуются при нанесении клеевого состава на гипсокартон. Ими же шпаклюют швы между листами. Рубанком очень хорошо выравнивать подрезанные края. Лестница пригодится при работе на высоте.

Как крепить гипсокартон

Довольно распространен метод крепления гипсокартона на стене без сооружения каркаса. Происходит крепление листов с помощью особого клея. Основные этапы работы обычно бывают следующими:

  • замеры;
  • подготовка поверхностей;
  • раскрой листов;
  • приготовление клея;
  • крепление гипсокартона.

Сначала необходимо провести замеры поверхностей и материала для отделки. Затем выбрать наиболее подходящие варианты расположения листов на стене. Металлической щеткой нужно счистить пыль и грязь, отслоения старого материала со стен. Поверхность нужно обработать грунтовкой. Если стены пористые, делать это нужно с помощью валика. Стандартные листы гипсокартона имеют размеры более 2,5 м. Поэтому их придется разрезать для стыковки. На листе прочерчивается и надрезается по линейке острым ножом черта. Она прорезает слой картона. Затем лист располагают чертой на край стола и ломают его. Остается надрезать картон с обратной стороны листа. При необходимости вырезания фигурных вставок лучше воспользоваться другим инструментом — электрическим лобзиком.

Правильное нанесение клея на гипсокартон

В качестве клея допускается использовать строительный гипс или финишную шпаклевку. Для крепости в них добавляют клей ПВА, который можно заменить обойным клеем. Готовый клей наносят крупными каплями по периметру и по центральной линии листа. Смазанный таким образом лист материала прислоняют к стене и приклеивают его. Для прочности можно простукать его резиновым молотком. От пола нужно оставить зазор в 10 мм. Он нужен для компенсации возможной деформации листа. В дальнейшем этот зазор закроется половым плинтусом. Между отдельными листами тоже нужно оставить по 5 мм. Ровность установки контролируется правилом и уровнем. После высыхания клея все швы нужно заделать шпаклевкой.

Некоторые выводы

Облицовка стен с использованием гипсокартона без сооружения обрешетки — довольно простой способ. Выполняется работа быстро. Материал на стене держится прочно. Не нужны здесь ни саморезы, ни шуруповерты. Это ускоряет процесс выполнения работ. Не нужно и использование металлических профилей для обрешетки.

Такой облицовке гипсокартоном поддаются и каменные, и бетонные, и деревянные стены.

Все работы по установке гипсокартона без профиля и обрешетки следует выполнять с помощниками, так как лист гипсокартона в полном размере довольно тяжелый. Материал лучше использовать влагостойкий. Швы между отдельными листами можно проклеить тонкой лентой-серпянкой и зашпаклевать. Для покраски отделанные стены нужно покрыть финишной шпаклевкой. Толщина слоя — до 2 мм. После этого кирпичные или деревянные стены без использования профиля получат совершенно ровную и красивую поверхность.

Быстрый монтаж гипсокартона на стены без каркаса

Как правило, для качественного ремонта необходимо создать максимально гладкие и ровные поверхности потолка и стен. Сделать это можно с помощью монтажа гипсокартонных листов. Сегодня мы рассмотрим, какие виды крепления гипсокартона к стене существуют и как закрепить листы ГВЛ на стене без профиля. Установка гипсокартона без каркаса сэкономит не только время, но и материалы — она дешевле и проще, но возможна только в определенных условиях.

Виды монтажа

Крепеж гипсокартона к стене выбирается согласно целям и того, в каком состоянии находится базовая основа. Закрепить лист ГВЛ можно как каркасным, так и бескаркасным методом. Каждый из этих видов монтажа имеет свои особенности и преимущества.

Каркасный метод установки актуален в таких случаях, как:

  • Выравнивания большой кривизны стен, создания геометрических конструкций, ниш;
  • В тех случаях, когда нужно создать теплоизоляцию или спрятать коммуникации за обшивкой.

Основным недостатком такого метода выступает уменьшение полезной площади. Кроме того, не стоит забывать, что для его выполнения понадобятся саморезы, профиля и дополнительные инструменты.

Крепление гипсокартона к стене без профиля (бескаркасный способ) не меняет существенно объемов помещения, но выполняется в том случае, когда поверхность относительно ровная и не планируется ее утепление.

К основным достоинствам такого метода можно отнести простую и быструю установку, а также низкую стоимость.

Нельзя осуществлять монтаж ГКЛ, если на стенах скапливается влага или есть участки пораженные грибком. Для качественной установки поверхность должна быть сухая, а грибок выведен. При высокой влажности в помещении стоит покупать влагостойкий тип гипсокартона.

Как нарезать гипсокартон

Для этого нам понадобится уровень, рулетка карандаш и малярный нож. Как отрезать гипсокартон проще показать на фото, чем объяснять.

Отмеряем рулеткой ровно до миллиметра. Размечаем на гипсокартоне карандашом метки будущего реза. отмечаем на 0.5 см меньше отмеренного, чтобы не было проблем в монтаже листа.

Прикладываем уровень и прорезаем ножом ровную линию.

Ломаем лист по линии и прорезаем с другой стороны слой бумаги.

Как закрепить лист без предварительного монтажа каркаса

Рассмотрим способы крепления гипсокартона к стене без профиля. На практике используют несколько вариантов, как выровнять стену гипсокартоном без профиля:

  • Дюбелями или саморезами.
  • Приклеиванием ( гипсом или цементным клеем).

Монтаж ГЛК саморезами и дюбелями

Рекомендуется обшивать стены с применением саморезов в тех случаях, когда само основание имеет деревянную (ОСБ, фанера, брус) или гипсовую поверхность. Рассмотрим поэтапно, как прикрутить гипсокартон к стене с использованием саморезов:

  1. Все выступы на деревянных перегородках удаляются специально предназначенным для этого инструментом (топорик или стамеска с молотком). Если нужно выровнять пенобетонную стену, можно применить перфоратор.
  2. Если стена из ОСБ, фанеры, или бруса то крепить ГЛК можно прямо на стену. Монтаж осуществляется саморезами по дереву длинной от 2,5см.
  3. Листы гипсокартона закрепляются метизами в шахматном порядке с шагом около 25 см. Саморез, точнее его шляпка, должна быть немного «утоплена» в материале. Между листами оставляем деформационный зазор в 2-3 мм.

Главное не переусердствовать. Сильная затяжка саморезов может закрутиться насквозь, или ГВЛ может треснуть.

Такой способ как крепление на дюбеля, я не рекомендую. Но если выхода нету и поверхность относительно ровная, то можно прибегнуть к такому методу.

Вариант крепления ГЛК на дюбели заключается в следующем:

  1. На выравненное основание без дефектов устанавливается лист.
  2. Сквозь него просверливается отверстие и вставляется пластиковая часть.
  3. Затем закручивается шуруповертом сам дюбель-гвоздь.

Как закрепить гипсокартон к стене без профилей: технология приклеивания

Следует учитывать температурный режим помещения, он не должен быть ниже +10 градусов по Цельсию. При более низких показателях нужно будет побеспокоиться об обогреве комнаты.

При установке гипсокартона прямо на стену по технологии приклеивания требуется тщательная подготовка поверхности. Она заключается в демонтаже обоев, частей отслоившейся краски или штукатурки, заделке трещин, нанесении грунтующего состава с антисептиком (желательно в два слоя).

Натягиваем нитку или используем лазерный уровень, чтобы понять насколько кривая поверхность и какой слой клея нам понадобится. Если стена ровная, то можно клеить гипсокартон под специальный шпатель(гребенка). Но обычно стены сильно кривые и потребуется накладывать плюшки клея.

Можно использовать как гипсовый специальный клей клей (очень быстро сохнет), а можно использовать плиточный клей ( с ним можно долго работать). За один замес клея, рекомендуется устанавливать не более двух листов гипсокартона.

Накладываются плюшки из клея на расстоянии 30 см друг от друга. Прикладывается лист ГЛК и понемногу пристукивается и прикладывается уровень. По уровню определяем насколько ровно наклеен лист, прикладываем его в разных направлениях и плоскостях, чтобы не было прогибов листа. По краям забиваем в получившиеся щели клей. Приступаем к приклейке следующего листа. Не забываем оставлять небольшой зазор в 2-3 мм между листами, для последующей отделки.

После полного высыхания клея, листы можно продюбелировать

Как прикрепить гипсокартон к стене без профиля: подводим итоги

Такой способ установки листов позволяет быстро выровнять поверхность без использования профиля и сэкономить на закупке материалов и работе. Закрепить материал на базовой поверхности можно с помощью метизов или нанесением клеевой массы. Проще всего, если у вас деревянная ровная поверхность — просто прикладываем и крутим. Приклеивание гипсокартона — требует определенного навыка, а если используем гипсовый клей, то и скорости работы.

  1. Подготавливаем поверхность
  2. Наносим клей
  3. прикладываем лист
  4. выравниваем его

После монтажа гипсокартонных листов, можно заделывать швы и приступать к последующей отделки.

Способы крепления гипсокартона к стене без профиля

Крепление гипсокартона к стене без профиля: 4 правила

Гипсокартон представляет собой отделочный материал, состоящий из двух слоев специального твердого картона или специальной бумаги, между которыми находится гипс со специальными наполнителями, которые повышают его прочность. Толщина, так же как и размеры листов гипсокартона разные, наиболее распространенная толщина, которая чаще всего используется в строительстве 9,5 мм и 12,5 мм. Преимущества данного материала в том, что он не обладает резким запахом, не проводит электрический ток, а также некоторые виды гипсокартона обладают определенной устойчивостью к влаге и определенной устойчивостью к высоким температурам.

Как крепить гипсокартон к стене без профилей и обрешётки

Традиционно для крепления листов гипсокартона к стене используют металлический профиль или же деревянные бруски, на которые с помощью саморезов крепятся листы гипсокартона. Но есть способы, с помощью которых можно крепить листы гипсокартона к поверхности без использования металлического или деревянного каркаса. Крепление листов гипсокартона в этом случае осуществляется с помощью клеевых смесей, при этом поверхность к которой будут крепиться листы должна быть выровнена, а также очищена от разных загрязнений.

Правила:

  1. Перед нанесением клеевых смесей на поверхности с помощью мела следует сделать разметку, если планируется установка розеток, выключателей, ламп и т.д., то необходимо предварительно выполнить электромонтажные работы.
  2. Клеевую смесь разводят в соответствии с инструкцией, после наносят на поверхность гипсокартонной плиты или же на стену в соответствии с разметкой в шахматном порядке. Расстояние между каждой «лепешкой» должно составлять 35 – 40 см, а диаметр около 10 – 15 см. По краям смесь наносится сплошной тонкой полосой.
  3. После нанесения клеевой смеси лист прижимают к поверхности, держать его следует плотно прижатым около 30 минут. С тем чтобы более равномерно клеевая смесь распределилась, следует сильно несколько раз провести по гипсокартону широкой доской.
  4. При монтаже ГКЛ к стене следует оставлять зазор между полом и потолком. От пола зазор должен составлять 1 – 2 сантиметра, от потолка 5 мм – 1 см.

Рекомендации: как прикрепить гипсокартон к стене без профиля, если стены не выровнены

В некоторых случаях при отделочных работах нет возможности выровнять стены по разным причинам и в этом случае приходится закреплять листы ГКЛ к не выровненным стенам.

Чтобы получилось все аккуратно и качественно следует крепить гипсокартон следующим способом:

  1. Лист ГКЛ прикладывают к стене и с помощью электродрели тонким сверлом делают несколько отверстий в листе так, чтобы остались метки на стене.
  2. В стене в месте отметин просверливаются отверстия и вставляются дюбели, на самом же листе гипсокартона на расстоянии 10 – 15 см от проделанных отверстий приклеивают поролон или же пенофол. Данные наклейки при креплении листа ГКЛ будут играть роль своеобразных пружин.
  3. Лист ГКЛ прикладывается к стене, далее в него в просверленные отверстия вкручиваются саморезы, которые закрепляют лист ГКЛ на поверхности.
  4. Выравнивание листов гипсокартона выполняется с помощью уровня, путем закручивания или ослабления саморезов.

Когда все листы гипсокартона будут выровнены, следует около каждого самореза на расстоянии в 3-5 мм в гипсокартоне с использованием сверла по дереву или специального сверла для гипсокартона просверлить отверстия диаметром около 5 миллиметров.

В эти отверстия необходимо закачать монтажную пену, которая будет являться основным фиксирующим элементом. Но закачивать следует с осторожностью, так как большие объемы пены могут выгнуть лист. При этом также следует контролировать уровень плиты с помощью строительного уровня. Когда пена затвердеет окончательно, можно выкрутить саморезы, а отверстия зашпаклевать, иногда можно саморезы оставить, но при этом их следует вкрутить вровень и впоследствии их головки также зашпаклевать.

Можно ли гипсокартон крепить прямо к стене без использования дополнительных материалов

При отделке помещений широко используются гипсокартонные плиты, которые часто называют сухой штукатуркой. При отделке помещении такие плиты можно прикрепить прямо к стене, не обременяя себя сооружением дополнительных конструкций. А в некоторых случаях крепление прямо к стене является единственным возможным вариантом, например, если стены сложены из газосиликатных блоков.

Перед монтажом следует на стене сделать разметку с помощью мела, а также с помощью строительного уровня и отвеса определяют неровности стен или иной поверхности.

При слишком неровных стенах можно сделать специальные маячки из тонкого шпагата натянутого на вбитые в стену гвоздики. На стены на уровень натянутых шнуров наносится клеевая смесь, в некоторых случаях можно использовать обрезки гипсокартонных плит, приклеиваемых к стенам. После высыхания клеевой смеси можно приступать к монтажу.

Этапы монтажа:

  1. Плиты следует нарезать по необходимым размерам, после каждую плиту следует приложить к стене в том месте, где она должна быть. Это позволит определить, правильно ли нарезаны плиты и будут ли они ровно прилегать к поверхности.
  2. На стены или же на лист ГКЛ наносится клеевая масса, с помощью зубчатого штапеля, расстояние между «лепешками» клеевой массы составляет 10-15 см;
  3. После лист прикладывается к стене и удерживается около получаса, для выравнивания плит между собой следует аккуратно постукивать резиновым молотком.

При наклеивании плит на стены следует оставлять зазоры между потолком и листами около 5 мм, а между полом и плитами около сантиметра. После окончательного высыхания наносится шпаклевка на стыки между плитами.

Способы, как закрепить гипсокартон к стене без профиля в деревянном строении

Иногда требуется выровнять стены или придать более законченный вид помещению в деревянном доме, но при этом следует знать, что нельзя сразу же после возведения дома или иной постройки из бревен или бурса крепить гипсокартонные плиты. Так как дом дает усадку, и обшивать деревянное строение изнутри рекомендуется не менее, чем через год после постройки.

Перед тем как начинать обшивать гипсокартоном стены или потолком, необходимо выполнить ряд отделочных работ:

  1. Провести проводку, наметить места для установки розеток и выключателей, удалить все натеки смолы с дерева. Если смоляные пятна не удаляются, их следует выдолбить.
  2. Убрать неровности дерева, сострогать рубанком или пилой.
  3. Если наблюдается кривизна стены, то на нее дополнительно закрепляют деревянные накладки.
  4. После этого гипсокартонные плиты крепят к деревянным поверхностям с помощью саморезов по дереву с потайными шляпками, впоследствии отверстия от саморезов зашпаклёвывают.

Делаем правильно: монтаж гипсокартона к стене без профиля (видео)

Весь процесс монтажа гипсокартона должен контролироваться с помощью уровня. Если наблюдается небольшое отклонение, то его можно отрегулировать с помощью шпаклевки. Также следует оставлять зазоры между полом и потолком, которые впоследствии можно заделать декоративными плинтусами.

Основные способы крепления гипсокартона к стене без профиля

Делая ремонт, важно знать, как крепить гипсокартон к стене без профилей, чтобы поверхность стала идеально ровной. Это необходимо для экономии финансов и площади помещения.

Любые, даже самые изысканные варианты отделки на фоне неровностей стен, бугров и впадин будут выглядеть убого. В небольших помещениях, где важен каждый сантиметр площади, очень важно выбрать наиболее эффективный способ отделки. Выровнять кривые стены так, чтобы они стали идеально ровными, и при этом сэкономить на материалах можно, избрав метод монтажа гипсокартона без каркаса.

Преимущества монтажа гипсокартона без профиля

Бескаркасный способ крепления ГКЛ на стены оправдывает себя при определенных обстоятельствах. Наиболее веское и предполагающее обязательное использование бескаркасного способа крепления – это кривизна стен. Максимально допустимое значение кривизны – 5 см на всю плоскость стены, иначе вывести уровень, используя клеевые составы, и при этом сэкономить вряд ли удастся.

Итак, три причины, почему монтировать гипсокартон без профилей выгодно:

  1. Данный метод позволит существенно сэкономить. Так, покупая все необходимые элементы для металлического каркаса, можно потратить в пять раз больше, чем на покупку клеевых составов. Однако стоит помнить, что чем больше неровность, тем больше клея потребуется для выравнивания стен.
  2. Приклеивание гипсокартона не так сильно уменьшит общую площадь помещения, чем установка ГКЛ на каркас. Для сравнения: при устройстве обрешетки (в зависимости от неровности) по длине каждой стены будет отниматься порядка 5 – 10 см, в то время как при клеевом способе монтажа – в 2 – 3 раза меньше, часто не более 1 см.
  3. Крепить гипсокартон непосредственно к стене можно разными способами и на разные основания. Не имеет значения, капитальные ли они или это перегородки, кирпич, ракушняк, пенобетон или газобетон, бетонные панели или глиняные блоки. Также неважно, деревянная ли это основа из доски, бруса или это дранка, покрытая штукатуркой или нет.

Выравнивание стен гипсокартоном без профиля возможно независимо от технического состояния основы. Это могут быть старые кирпичные, глиняные стены, старая штукатурка, обои или краска, частично осыпавшаяся штукатурка и т.д. Естественно, есть определенные ограничения:

  • большие завалы стен;
  • высокая влажность помещения или прямой контакт ГКЛ с водой (дажевлагостойкийгипсокартон будет разрушаться под постоянным воздействием влаги).

Особенности крепления ГКЛ без профиля к разным основам

Выполняя ремонт своими силами, многие домашние мастера задаются вопросом, можно ли крепить гипсокартон прямо к стене и как именно это сделать.

Есть несколько способов, которыми можно прикрепить листы гипсокартона непосредственно на основание и при этом провести коррекцию плоскости. Основной параметр при выборе способов – материал стены-основы.

Деревянная основа

Будь то деревянная перегородка в старой «сталинке» или стена из бруса в новом доме, крепится гипсокартон на стену без профиля на саморезы по дереву. Лучше использовать саморезы не менее 35 мм, но стоит обратить внимание на кривизну стен. Возможно, в некоторых местах крепления нужны будут более длинные, например в домах старой постройки на деревянные стены, где нанесен толстый слой штукатурки, снимать который не стоит. В таком случае необходимо выбирать саморез такой длины, чтобы он достал до дерева.

Саморезы вкручивают только шуруповертом, отверткой это делать крайне неудобно. При этом нужно следить за тем, чтобы крепление вошло строго перпендикулярно к листу ГКЛ.

После монтажа гипсокартона на деревянную конструкцию швы обязательно необходимо армировать, потому как при колебаниях влажности и температуры возможно изменение геометрии листов. Для армировки используют узкую сетку-серпянку, которую накладывают на шов и зашпаклевывают.

Капитальная основа (кирпич, пенобетон и т.д.)

Чтобы прикрепить гипсокартон без профилей на твердое кирпичное основание или на стену из пеноблоков, оптимально использовать следующие методы:

  • крепление при помощи гипсового клея;
  • фиксация листов ГКЛ монтажной пеной;
  • при идеально ровной поверхности с перепадами по всей плоскости не более 5 миллиметров допускается приклеивание ГКЛ на монтажный клей (например, жидкие гвозди).

Приклеить лист гипсокартона любым из вышеназванных способов недостаточно для его надежной фиксации. Как правильно произвести крепление гипсокартона к стене без профиля каждым из вышеобозначенных способов, рассмотрим более подробно.

Технология бескаркасного монтажа ГКЛ

Прежде чем приступить к монтажу гипсокартона без использования каркаса, нужно внимательно проверить поверхность стен на наличие неровностей и перепадов уровня. При помощи строительного уровня, правила, отвесов или профессионального лазерного уровня определяются необходимые параметры. Если для клеевого способа установки ГКЛ кривизна некритична (перепады не более 5 см), можно приступать к следующим этапам работы.

Для любого из бескаркасных способов выравнивания стен гипсокартоном нужно соблюсти одинаковые подготовительные процедуры:

  • очистка поверхности от непрочно держащихся частей, старых покрытий, набелов;
  • ликвидация выступов более 5 мм с использованием перфоратора или молотока;
  • штукатурка углублений более 10 см в ширину цементным или гипсовым раствором;
  • грунтовка поверхности для лучшей адгезии с клеевыми составами (можно наносить валиком, кистью или распылителем).

Далее, после полного высыхания поверхности, приступаем к монтажу гипсокартона, используя:

  1. Монтажный клей (или жидкие гвозди).Применяется на ровных стенах с перепадами до 3 – 5 мм на всю поверхность стены.
    С тыльной стороны ГКЛ наносится клей полосами, с шагом до 15 см. Вслед за этим необходимо плотно прижать лист в нужном месте стены и зафиксировать дополнительно на время высыхания клея. Для этого можно установить несколько наклонных досок в качестве подпорок. Для более надежного закрепления рекомендуется забить на лист гипсокартона 3 – 5 дюбелей (шляпку нужно обязательно утопить ниже уровня картона, но так, чтобы не прорвать его).
  2. Монтаж на пену.
    Перед установкой листа гипсокартона его нужно приложить в выбранном для него месте стены и просверлить 6 – 8 отверстий под дюбель 660, снять лист, нанести по периметру линией и в центре точечно монтажную пену. Быстро приложить на место и закрепить дюбелями. До отвердевания пены гвоздь и дюбель полностью утапливать в лист не надо. Стоит учесть, что пену использовать нужно в меру, так как она сильно расширяется и при избытке может выгнуть гипсокартон.
  3. Гипсовый клей (можно использовать гипсовую шпаклевку).
    Готовая сухая гипсовая смесь разводится водой, как шпаклевка, и наносится точечно большими горками на тыльную сторону листа, сплошной полосой по периметру (допускается нанесение клея на стену). Важно соблюдать шаг мазков, так как после полного высыхания клеевого раствора необходимо закрепить ГКЛ дюбелями. После того, как лист прижат к стене, нужно вывести плоскость, используя уровень и правило, аккуратно прижимая и пристукивая гипсокартон в местах нанесения клея.

Может возникнуть вопрос, как выровнять стену гипсокартоном без профиля, если есть большие перепады. Это просто. В нужных местах можно устроить своеобразные маяки из обрезков гипсокартона, приклеенных на шпаклевку.

Как прикрепить гипсокартон к стене без профиля быстро и надежно

Как прикрепить гипсокартон к стене без профиля быстро и надежно

При проведении современного ремонта вам никак не обойтись без использования гипсокартона. Данный материал имеет широкий спектр применения и ряд серьезных технических преимуществ.

Он используется в монтаже подвесных потолков, установке межкомнатных перегородок и выравнивании стен. И в подавляющем большинстве случаев гипсокартонные листы принято укреплять на конструкции обрешетки, что позволяет выровнять стены, уложить утеплитель и звукоизолятор, и добиться надежности конструкции.

Крепление гипсокартона без профиля — один из основных вариантов монтажа данного материала.

Однако в некоторых случаях обрешетка попросту не может быть установлена, и тогда применяется монтаж гипсокартона без профилей, что является более быстрым и экономичным вариантом проведения работ. О том, как выровнять стену гипсокартоном без профиля своими руками мы и поговорим в этой статье.

Крепление гипсокартона

Гипсокартон — это один из самых популярных материалов современности. Он представляется собой слой гипса, расположенный между двух картонных листов. Такая структура позволяется данному материалу быть прочным, удобным в работе, долговечным и недорогим, ведь соотношение цена/качество в этом случае достигает настоящего баланса.

Многие слышали о том, что гипсокартонные листы обязательно должны крепиться на заранее подготовленный каркас, который может быть деревянным или металлическим. Это позволяет укладывать материал на неровные и предварительно необработанные поверхности, ввиду чего гипсокартон широко используется для выравнивания стен.

Обрешетка из стальных профилей.

Да, установка обрешетки в данном случае желательна, но не обязательна, поскольку крепление гипсокартона к стене без профилей также является возможной процедурой.

Выравнивание стен без каркаса

Альтернативой обрешетке в данном случае являются специальные клеевые смеси, на которые и будет производиться крепление гипсокартонных листов. Такая процедура применима лишь тогда, когда установка несущего каркаса отнимает слишком много пространства в помещении маленькой площади.

Совет! При креплении гипсокартона бескаркасным методом убедитесь, что высота помещения не превышает длину листа материала, потому что данная технология не предусматривает устройство горизонтальных стыков.

Крепление гипсокартона на клеевой состав должно осуществляться на относительно ровные поверхности. Имеется несколько способов, инструкция которых предусматривает возможность бескаркасного монтажа. Рассмотрим некоторые из них.

Первый способ крепления

Это самый простой метод, так как выровнять стены гипсокартоном без использования профиля в данном случае можно быстро и без особых затрат. Естественно, стены должны быть достаточно ровными.

Клеи, мастики и смеси для закрепления гипсокартона на стене.

Для того чтобы монтировать гипсокартон без профилей данным способом, используйте специальный клей или мастику, как на фото выше. Позиционирование листов гипсокартона следует обеспечивать за счет дозирования мастики, то есть, если на поверхности стены есть неровность, вам понадобится больше замазки, чтобы её устранить.

  • Перед началом облицовочных работ поверхность стен должна быть подготовлена и очищена от жировых пятен, копоти и других загрязнений.
  • Произведите разметку стены для установки листов гипсокартона.
  • Явные выпуклости и неровности желательно выровнять, заделав смесью для крепления гипсокартона.
  • Если это необходимо, смонтируйте электрическую проводку.
  • Нанесите клеевой состав в шахматном порядке на гипсокартонный лист. Расстояние между «лепешками» должно быть 350-450 мм, на кромках же клей должен быть нанесен одной сплошной полосой. Диаметром такие клеевые лепешки должны быть около 100-150 мм.

Совет! Для надежного крепления листа общая площадь клеевых лепешек не должна быть меньше 10% от площади панели.

Нанесение клея на лист гипсокартона.

  • Нанеся клеевой состав, приставьте лист к стене и прижмите. Устанавливать его следует таким образом, чтобы своей нижней кромкой он не доходил до пола 10-15 мм.
  • Доской (ширина — 200 мм, толщина — 50 мм, длина — на 30 мм меньше высоты помещения) следует провести по листу, дабы обеспечить равномерность прихватывания клея.
  • Лист необходимо поддерживать в течение 35-40 минут, пока мастика окончательно не прихватится.
  • Та же процедура проделывается и с остальными листами материала.
  • Стена из гипсокартона готова. Далее следует провести ряд отделочных и косметических работ. Кстати, наносить мастику можно не только на листы гипсокартона, но и непосредственно на стену. В принципе, особой разницы нет.

Второй способ крепления

Этот метод является более сложным в исполнении, однако дает лучший результат. К тому же, он отлично подходит для выравнивания стен довольно сильной кривизны.

Так как закрепить гипсокартон к стене без профиля данным методом является невозможным без определенных инструментов, то вот их перечень:

  • Электродрель.
  • Монтажная пена.
  • Саморезы или шурупы различной длины.
  • Шайбы, диаметр которых не менее 1 см.
  • Толстые куски поролона.
  • Клей.
  • Подготовьте поверхность стены, удалив жировые пятна, штукатурку и т д.
  • Далее устанавливаем отметки на стене, по которым будем монтировать листы.
  • Прикладываем лист к стене. В 8-10 местах следует просверлить отверстия до стены, которые будут играть роль меток. Старайтесь распределять их равномерно.
  • Убираем лист от стены, просверливаем отверстия по меткам, вставляем в них деревянные чопики или дюбеля.
  • Приклеиваем к листу гипсокартона куски поролона на расстоянии 10-12 см от просверленных отверстий. Поролон нужен в качестве своеобразной регулирующей пружины при процедуре монтажа.
  • Прикладываем лист к стене, после чего прикручиваем его шурупами, предварительно надев на них шайбы.
  • Используя строительный уровень, добиваемся необходимого положения. Регулировку следует произвести, подтягивая или ослабляя саморезы.

Саморез без шайбы может повредить лист гипсокартона, пройдя сквозь него.

  • Проделайте описанные операции со всеми листами.
  • Просверлите отверстия (диаметр 5-7 мм) возле каждого из шурупов на расстоянии около 3 мм. Эти отверстия нужны для того, чтобы закачать в них монтажную пену, которая и будет служить у нас фиксирующим элементом. Перед тем, как начать закачку, следует поэкспериментировать с дозировкой, чтобы вы могли полностью контролировать процесс подачи пены.

Добейтесь того, чтобы одно легкое нажатие на баллончик приводило к образованию пятна, 10-15 см в диаметре. Это очень важно, поскольку крепление листа будет проводиться «вслепую» и вы не сможете визуально контролировать уровень подачи.

  • Посредством пены зафиксируйте все листы гипсокартона на стене, контролируя их при помощи уровня.
  • После высыхания пены следует выкрутить шурупы с шайбами, а отверстия от них должны быть зашпаклеваны.
  • Стена из гипсокартона полностью готова к проведению дальнейших отделочных работ. Как видите, выравнивание стен гипсокартоном без профилей не только вполне возможно, но и может быть не менее результативным, нежели при использовании каркаса.
  • Какой стороной крепить гипсокартон

Заключение

Вы узнали, как прикрепить гипсокартон к стене без направляющих. Естественно, лучшим вариантом монтажа гипсокартонных листов будет крепление на каркас.

Однако если в силу каких-либо причин вы решили отказаться от этого традиционного метода, то данное руководство, как крепить гипсокартон к стене без профиля поможет вам добиться идеально ровных стен в вашем доме. При соблюдении несложных рекомендаций это вполне возможно.

Подробнее о том, как крепить гипсокартон к стене без профилей вы можете узнать из видео материалов, предоставленных на нашем сайте.

Как отделать (обшить) стены гипсокартоном без каркаса и профиля

Как правило, для качественного ремонта необходимо создать максимально гладкие и ровные поверхности потолка и стен. Сделать это можно с помощью устройства гипсокартонных листов. Сегодня мы рассмотрим, какие виды крепления гипсокартона к стене существуют. И как закрепить гипсокартон на стене без профиля.

Виды монтажа

Крепеж гипсокартона к стене выбирается согласно целям и того, в каком состоянии находится базовая основа. Закрепить лист из гипсокартона можно как каркасным, так и бескаркасным методом. Каждый из этих видов имеет свои особенности и преимущества.

Каркасный метод актуален в таких случаях, как:

  • Выравнивания большой кривизны стен, создания геометрических конструкций, ниш;
  • В тех случаях, когда нужно создать теплоизоляцию или спрятать коммуникации за обшивкой.

Основным недостатком такого метода выступает уменьшение полезной площади. Кроме того, не стоит забывать, что для его выполнения понадобятся саморезы, профиля и дополнительные инструменты.

Крепление гипсокартона к стене без профиля (бескаркасный способ) не меняет существенно объемов помещения, но выполняется в том случае, когда поверхность относительно ровная и не планируется ее утепление.

К основным достоинствам такого метода можно отнести простую и быструю установку, низкую стоимость.

Внимание! Нельзя осуществлять монтаж ГКЛ, если на стенах скапливается влага или есть участки пораженные грибком. Поверхность должна быть сухая, а грибок выведен. При высокой влажности в помещении стоит покупать влагостойкий тип гипсокартона.

Как нарезать гипсокартон

Для этого нам понадобится уровень, рулетка карандаш и малярный нож. Как отрезать гипсокартон проще проиллюстрировать на фото.

Отмеряем рулеткой ровно до миллиметра. Размечаем на гипсокартоне карандашом метки будущего реза. отмечаем на 0.5 см меньше отмеренного, чтобы не было проблем в монтаже листа.

Прикладываем уровень и прорезаем ножом ровную линию.

Ломаем лист по линии и прорезаем с другой стороны слой бумаги.

Как закрепить лист без предварительного монтажа каркаса?

Рассмотрим способы крепления гипсокартона к стене без профиля. На практике используют несколько вариантов, как выровнять стену гипсокартоном без профиля:

  • Дюбелями или саморезами.
  • Приклеиванием ( гипсом или цементным клеем).

Монтаж гкл саморезами и дюбелями

Рекомендуется обшивать стены с применением саморезов в тех случаях, когда само основание имеет деревянную(ОСБ, фанера, брус) или гипсовую поверхность. Рассмотрим поэтапно, как прикрутить гипсокартон к стене с использованием саморезов:

  1. Все выступы на деревянных перегородках удаляются специально предназначенным для этого инструментом (топорик или стамеска с молотком). Если нужно выровнять пенобетонную стену, можно применить перфоратор.
  2. Если стена из осб, фанеры, или бруса то крепление гкл осуществляется прямо на стену. Монтаж осуществляется саморезами по дереву длинной от 2,5см.
  3. Листы закрепляются метизами в шахматном порядке с шагом около 25 см. Саморез, точнее его шляпка, должна быть немного «утоплена» в материале. Между листами оставляем деформационный зазор в 2-3 мм.

Главное не переусердствовать. Сильная затяжка саморезов может закрутиться насквозь, или гкл может треснуть.

Такой способ как крепление на дюбеля, я не рекомендую. Но если выхода нету и поверхность относительно ровная, то можно прибегнуть к такому методу.

Вариант крепления гкл на дюбели заключается в следующем:

  1. На выравненное основание без дефектов устанавливается лист.
  2. Сквозь него просверливается отверстие и вставляется пластиковая часть.
  3. Затем закручивается шуруповертом сам дюбель-гвоздь.

Как закрепить гипсокартон к стене без профилей: технология приклеивания

Внимание! Следует учитывать и температурный режим помещения, он не должен быть ниже +10 градусов по Цельсию. При более низких показателях нужно будет побеспокоиться об обогреве комнаты.

При установке гипсокартона прямо на стену по технологии приклеивания требуется тщательная подготовка поверхности. Она заключается в демонтаже обоев, частей отслоившейся краски или штукатурки, заделке трещин, нанесении грунтующего состава с антисептиком (желательно в два слоя).

Натягиваем нитку или используем лазерный уровень, чтобы понять насколько кривая поверхность и какой слой клея нам понадобится. Если стена ровная, то можно клеить гипсокартон под специальный шпатель(гребенка). Но обычно стены сильно кривые и потребуется накладывать плюшки клея.

Можно использовать как гипсовый специальный клей клей (очень быстро сохнет), а можно использовать плиточный клей ( с ним можно долго работать). За один замес клея, рекомендуется устанавливать не более двух листов гипсокартона.

Накладываются плюшки из клея на расстоянии 30 см друг от друга. Прикладывается лист гкл и понемногу пристукивается и прикладывается уровень. По уровню определяем насколько ровно наклеен лист, прикладываем его в разных направлениях и плоскостях, чтобы не было прогибов листа. По краям забиваем в получившиеся щели клей. Приступаем к приклейке следующего листа. Не забываем оставлять небольшой зазор в 2-3 мм между листами, для последующей отделки.

После полного высыхания клея, листы можно продюбелировать

Как прикрепить гипсокартон к стене без профиля: подводим итоги

Такой способ установки листов позволяет быстро выровнять поверхность без использования профиля и сэкономить на закупке материалов и работе. Закрепить материал на базовой поверхности можно с помощью метизов или нанесением клеевой массы. Проще всего, если у вас деревянная ровная поверхность – просто прикладываем и крутим. Приклеивание гипсокартона – требует определенного навыка, а если используем гипсовый клей, то и скорости работы.

  1. Подготавливаем поверхность
  2. Наносим клей
  3. прикладываем лист
  4. выравниваем его

После монтажа гипсокартонных листов, можно заделывать швы и приступать к последующей отделки.

Как крепить гипсокартон к стене без профиля. Секреты бескаркасного метода

Успешного восприятия проведенных ремонтно-строительных работ. Даже самые изысканные материалы финишной отделки потеряют весь свой лоск на фоне впадин или бугров стеновых плоскостей. Поэтому выравнивание стен при ремонте можно считать приоритетной задачей. Для ее выполнения как нельзя лучше подходит гипсокартон.

ГКЛ, как отделочный материал не нуждается в особой рекламе. Влагостойкий, обычный, огнестойкий – для любого помещения можно выбрать гипсокартон требуемого качества. Для санузлов – влагостойкий, для коридора – огнестойкий, обычный для жилых комнат.

Стандартные типоразмеры 600х1250, 1200х2000, 1200х2500, 1200х3000 позволяют использовать этот материал практически без отходов. После минимальной обработки поверхность листов готова и оклейке обоями, и нанесению фактурной штукатурки, и к укладке плитки.

Существует два способа крепления ГКЛ к стенам – каркасный и бескаркасный.

  1. Первый вариант гораздо больше подходит к большим помещениям, где нет лимита пространства. Каркас из профилей и смонтированный на нём гипсокартон отнимают как минимум 40 мм пола и потолка у каждой стены (27мм – профиль + 12,5 мм — ГКЛ).
  2. Бескаркасный метод позволяет закрепить листы гипсокартона непосредственно на вертикальные поверхности комнаты или офиса. Кроме сохранения пространства такой способ более выгоден с экономической точки зрения. Финансовая составляющая каркаса – 60 % стоимости стен смонтированных из ГКЛ.

Есть три варианта бескаркасного монтажа гипсокартонных листов на стены:

  • Крепление листов саморезами.
  • Монтаж ГКЛ дюбелями.
  • Наклеивание гипсокартона.

Подготовительные работы

Прежде чем приступить к выравниванию стен при помощи гипсокартонных листов необходимо произвести общий анализ предполагаемых мероприятий и выбрать метод их воплощения в жизнь.

Общая оценка ситуации включает в себя:

  • Проверку вертикальности стен. Производится с помощью уровня или отвеса.
  • Обследование плоскости стен. Выполняется длинным правилом, либо натянутым шнуром. Выявляется наличие бугров и впадин.
  • Проверку наружных и внутренних углов. Осуществляется с целью определения отклонений от геометрической правильности (зачастую это 90 градусов). Инструментом чаще всего служит угольник.
  • Оценку дверных и оконных проёмов. Производится проверка по вертикали и горизонтали и определяется необходимость корректировки проёмов при помощи ГКЛ.

Монтаж гипсокартонных листов саморезами

Такой вариант монтажа возможен лишь при наличии основания, в которое возможно вкручивание винтов-саморезов. Это может быть дерево, газобетонные блоки или гипсовые перегородки.

Предварительная подготовка к монтажным работам будет заключаться в удалении выступающих участков плоскости стен. Бугорки деревянного основания выравнивается молотком и стамеской, возможно также применение топорика. Пенобетон и гипсовые перегородки проще всего обработать перфоратором с зубилом.

Листы гипсокартона крепятся в шахматном порядке. Метизами для крепления служат саморезы по дереву. Длина винтов варьируется в зависимости от материала стен. Для облицовки относительно ровной деревянной поверхности подходят саморезы 3,9х25 и 3,9х35 мм.

Самонарезные винты 3,9х45 мм используются для монтажа ГКЛ на газобетон и гипсовые перегородки. При затягивании саморезов необходимо следить за глубиной утапливания головки метиза. Нормальным считается, если винт погрузился в гипсокартон на 1 – 2 мм. Шаг крепления порядка 250 мм у края листа и 250 – 350 мм у его центра.

В таких случаях есть смысл не дотягивать метизы, оставляя небольшое пространство между основанием и листами. На прочность конструкции это не сильно повлияет, а вот количество слоёв шпатлёвки для выравнивания заметно сократит.

Крепление ГКЛ дюбелями

Если в стены и перегородки вкрутить саморезы не представляется возможным, то можно смонтировать гипсокартон на дюбеля. Для неоштукатуренных кирпичных, бетонных и шлакоблочных оснований применяются забивные дюбели 6х40 или 6х60 мм. Когда же стены оштукатурены, и слой штукатурки достигает 20 мм, придется использовать метизы 6х80 и даже 8х100 мм.

Металлический сердечник желательно закручивать отвёрткой или шуруповёртом. Иногда закрутить саморез не получается и приходится прибегать к помощи молотка. При этом целесообразно под головку винта подкладывать самодельную шайбу — прокладку. Изготовить такие шайбы можно из П-образного кронштейна для ГКЛ. Для этого кронштейн разрезается ножницами по металлу на несколько пластин, а в уже существующие отверстия продевается саморез.

Монтаж гипсокартона на клеевую смесь

Такая сборка – самый сложный и кропотливый способ выравнивания стен гипсокартоном без каркаса. Монтаж осуществляется в следующем порядке:

  1. Обследование выравниваемой поверхности. Включает в себя определение выступающих мест стен и простенков. В этих областях количество наносимого клея будет минимальным. Выявление участков с вздувшейся штукатуркой и шпатлёвкой. Такие места необходимо будет зачистить.
  2. Подготовка поверхности к монтажу. Механическое удаление старых обоев, плитки, отслоившейся штукатурки. Насечка участков стен покрытых масляными или пентафталевыми красками.
  3. Грунтовка стен и перегородок. В качестве грунта лучше использовать грунтовку глубокого проникновения. Для участков покрытых краской можно применить бетон-контакт.
  4. Установка маячных отметок. Основная задача такого мероприятия – создание точек упора тыльной стороны ГКЛ. Маячными отметками могут служить пластиковые обоймы дюбелей с вкрученными в них саморезами. Головки метизов должны создать плоскость, на которую и будет смонтирован гипсокартон.
  5. Монтаж листов гипсокартона. Специальная клеевая масса накладывается и на стену и на ГКЛ. Клей наносится не сплошным слоем, а фрагментарно. Расстояние между такими фрагментами 30 – 40 см. Высота на 15 – 20 мм больше промежутка между основанием и тыльной стороной гипсокартона. Лист прижимается к стене, а правильность его установки проверяется правилом с уровнем.

Крепление гипсокартона к стене без профилей и деревянной обрешетки

Использование гипсокартона при проведении ремонта в доме позволяет существенно упростить выравнивание поверхности.

Широкий спектр применения данного материала сочетается с его неоспоримыми преимуществами.

Классическая технология монтажа гипсокартона подразумевает использование профилей или деревянной обрешетки, которая крепится к стенам, а уже впоследствии обшивается ГКЛ.

В последние годы большой популярностью пользуется клеевой способ фиксации материала, при котором отсутствует необходимость использовать профиль из металла. Тем самым упрощается проведение ремонта, а при использовании качественного клея обеспечивается максимальное качество фиксации материала на поверхности стен и потолка. Именно о том, как крепить гипсокартон к стене мы и поговорим в данной статье.

Гипсокартон – особенности этого материала и преимущества его использования

Изготавливают гипсокартон из двух листов картона, между которыми находится слой гипса. Подобная структура обеспечивает материалу максимальную прочность и долговечность.

Отметим и доступную стоимость этого материала, что позволяет существенно снизить издержки на ремонтные работы.

Домовладельцу лишь необходимо правильно подобрать используемый в ремонте материал, который может отличаться своей толщиной и показателями влагостойкости. Крепление гипсокартона к стене может осуществляться к профилю и на клей.

Профиль необходимо выставлять по уровню, что зачастую затруднительно выполнить самостоятельно. Тогда как использование клея может существенно упростить отделку. Необходимо лишь покрыть стены грунтовкой, что в свою очередь повысит показатели адгезии клеевого состава и позволит прикрепить ГКЛ максимально качественно.

Выравнивание стен ГКЛ без каркаса

Применение клеевого способа фиксации листов гипсокартона позволит избежать уменьшения площади помещения, что неизменно происходит при установке металлических профилей.

Особенно актуально подобное для небольших по площади помещений. Вам лишь необходимо учитывать, что крепление гипсокартона к стене на клей возможно лишь в том случае, если высота помещения равняется или же меньше высоты листа материала.

Клеевое соединение не подразумевает возможность выполнения горизонтальных стыков. Крепление листов без профиля возможно на относительно ровную поверхность, которая не имеет существенных перепадов.

Если вы задумываетесь над тем как крепить гипсокартон к стене, то скажем что существует несколько популярных технологий. Рассмотрим самые популярные на сегодняшний день способы крепления гипсокартона без использования профиля.

Первый способ крепления гипсокартона

Фиксация ГКЛ на стенах выполняется при помощи специально клея или мастики.

При наличии существенных перепадов на базовой поверхности необходимо изменять слой мастики, что и позволит обеспечить максимально качественное выравнивание поверхности.

Опишем технологию работ:

  1. Перед тем как приступать непосредственно к креплению гипсокартона необходимо подготовить базовую поверхность, для чего очищаем ее от копоти, жировых пятен и других загрязнений.
  2. На поверхности требуется сделать разметку под будущие листы материала.
  3. При наличии неровностей их рекомендуется выровнять при помощи штукатурки или других аналогичных составов.
  4. Если планируется прокладка электропроводки, то данную работу необходимо выполнить еще до того, как вы начнете прикреплять гипсокартон.
  5. Клеевой состав наносится на лист гипсокартона в шахматном порядке. Расстояние между лепешками клея должно составлять не меньше 400 миллиметров. На кромках клеевой состав наносится сплошной полосой.

Специалисты рекомендуют наносить клей на ГКЛ таким образом, чтобы намазанная клеем поверхность занимала площадь не меньше десяти процентов от площади листа.

Специальный клей схватывается за 3-5 минут, поэтому вы можете вручную прижать лист и поддерживать его до затвердевания раствора.

Второй способ крепления гипсокартона

Данная технология в большей степени предназначена для выравнивания стен с существенной кривизной.

В то же время необходимо сказать, что описанный ниже способ приклеивания гипсокартона отличается повышенной сложностью.

В сети интернет вы сможете найти тематическое видео как крепить гипсокартон к стене без профиля, что позволит упростить проведение ремонтных работ. Для выполнения данной работы вам потребуется следующий инструмент и материалы:

  • Клей,
  • Несколько толстых кусков поролона,
  • Шурупы и саморезы,
  • Электродрель,
  • Монтажная пена.

Поверхность необходимо чистить от имеющихся загрязнений. После чего проводится разметка на стене будущего расположения ГКЛ. Выполняя разметку необходимо закрепить лист материала на стене и высверлить по кромке около десятка отверстий в стене. В полученные отверстия вставляем дюбеля или специальные деревянные шпильки.

К листу гипсокартона необходимо приклеить куски поролона, которые должны располагаться на удалении в 10 сантиметров от просверленных отверстий. Фактически поролон используется в качестве пружинящего элемента, что позволяет выправить даже существенные по своему размеру неровности. Лист к стене фиксируется на шурупы и дюбеля.

Помните о необходимости использования уровня, что позволит вам закрепить отделку с идеальной геометрией. Регулировать геометрию можно затягивая или отпуская саморезы.

Обшив всю стену листами гипсокартона необходимо выполнить около каждого шурупа отверстие и закачать в него монтажную пену.

Такая пена зафиксирует шуруп и обеспечит максимальную долговечность проведенным отделочным работам.

Дождавшись полного затвердевания монтажной пены, вы можете выкрутить шурупы, а имеющиеся отверстия тщательно зашпаклевать.

Теперь вы можете приступать к выполнению дальнейшей отделки.

Заключение

Фиксация листов гипсокартона на клей позволит обеспечить долговечность проведенным отделочным работам. Мы описали различные способы крепления материала, что позволит вам существенно сэкономить и упростить отделку помещения.

Необходимо лишь сказать, что качество и долговечность такой работы напрямую зависит от качества используемых клеевых составов. Правильно подбирайте материал и клей, что и позволит гарантировать качество проведенной работы по выравниванию стен в помещении.

отделка без профиля, как выровнять, установка и обшивка, монтаж на дерево

Гипсокартонный лист уже давно попал в список фаворитов у строителей и домашних мастеров. Этот материал-универсал используют для возведения межкомнатных перегородок, создания подвесных потолков, выравнивания поверхностей, весьма далеких от идеала. Несовершенными — бугристыми и кривыми — часто бывают стены. Именно здесь гипсокартон становится настоящим спасением. Классикой жанра считают его каркасный монтаж, однако иногда можно избежать трудоемких работ. Решение не только сбережет бюджет, но и не позволит «своровать» лишнюю площадь и без того небольших квартир. В этом случае вопрос «как крепить гипсокартон к стене без профиля» выходит на первый план.

Приемущества выравнивания стен ГКЛ без каркаса

Данный метод монтажа листа ГКЛ:

  1. Экономичен по материалам.
  2. Занимает меньше времени.
  3. Производит меньше мусора и грязи.
  4. Монтаж и отделка полностью производится своими руками, благодаря чему вы сможете почувствовать себя профи.

С помощью ГКЛ (гипсокартонный лист) можно выровнять любую стену: кирпичную, бетонную, деревянную.

Для монтажа листов ГКЛ на стену необходимо приобрести специальные клеящие составы. Самыми популярными из них являются смеси «Кнауф» и «Волма». Также можно смешать гипсовую шпаклевку с небольшим количеством клея ПВА.

Подготовительные мероприятия

Крепление облицовочного гипсокартона осуществляют до настила напольного финишного покрытия.

Требования к условиям и основанию:

  • В помещении выдерживается определенная температура – более 10 °С.
  • Комната, в которой планируется выровнять бескаркасным методом стены, должна быть сухой с нормальным режимом температуры и уровнем влажности.
  • В случае работы в комнатах с высокой влажностью применяют влагостойкий ГКЛ.
  • Перед работами листам гипсокартона дают вылежаться около 2-3 дней, чтобы они приобрели нужную температуру и приноровились к уровню влажности.
  • Требуется высокая прочность стен, которые не должны расслаиваться.
  • Строители не советуют выполнять стык листов по вертикали.

Для выравнивания уровнем или другими инструментами определяют глубину впадин и прочие дефекты стенки, чтобы определиться со способом монтажа. При помощи отвеса разметку переноят на потолок и на саму стену. Когда поверхность выровнена, ее очищают от пыли, удаляют следы масел или жирные пятна.


Определение неровностей стен

Суть бескаркасного метода крепления листа ГКЛ

Монтаж гипсокартона на стены без каркаса производится с помощью специального состава. Им приклеивают лист на базовую поверхность. Стыки шпаклюются и армируются лентой. После грунтовки стена готова к финишной отделке – на нее наклеиваются обои, декоративные плиты, или производится покраска по вашему усмотрению.

Поскольку сами листы имеют небольшую толщину, общая площадь комнаты почти не страдает. Их удобно использовать при выравнивании стен небольших помещений: санузел, кладовка, лоджия, и в других местах, где важен каждый сантиметр пространства.

Как повесить полку и прочую тяжесть на гипсокартон

Шуруп для гипсокартона подойдет для крепления легких предметов до 3 кг, его можно вкручивать в гипсокартон даже без дюбеля.Дюбель-бабочка, как и шнековый, предназначен для крепления предметов средней тяжести, при однослойной обшивке выдержит до 10 кг, при двухслойной – до 25 кг.Дюбель-хартмут выдержит при однослойной обшивке до 35 кг, при двух слойной – до 55 кг. В комплекте идет болт, пластиковые усики обламываются в процессе установки.

Знакома ситуация, когда есть стены из гипсокартона, закладных не сделали, а нужно повесить на стену тяжелый предмет (полку, телевизор и пр.) и крепеж, как на зло, в профиля не попадает. Многие не решаются, считая гипсокартон очень хрупким и ненадежным, и напрасно. Используя правильный крепеж, на перегородку из гипсокартона спокойно можно повесить тяжелый предмет.

При креплении тяжелых предметов к гипсокартону, обращайте внимание на влажность в помещении. Набравший влаги гипсокартон теряет свою жесткость и прочность. Также большое значение имеет качество самого гипсокартона, на рынке зачастую попадают в руки изделия низкого качества, на которые 30-50 кг я крепить бы не стал.

Подготовка стен к поклейке гипсокартонных листов

Прежде чем начать монтаж гипсокартона без каркаса, необходимо очистить стену от старой отделки.

  • Обои проще удалять шпателем, предварительно намочив их водой с помощью губки или пульверизатора. Отличный эффект размачивания получается при использовании парогенератора.

Краску с бетонной стены удалять сложно, но необходимо, иначе состав для поклейки ГКЛ либо не пристанет к ней, либо оторвет ее от основания. В результате лист не будет держаться.

  • Старую штукатурку простукивают для обнаружения скрытых отслоений. Удаляют поврежденные и подозрительные части до твердого основания.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Арки из гипсокартона на кухню (28 фото)

Если слой штукатурки толстый по всей стене, есть смысл убрать его целиком с помощью перфоратора или молотка с зубилом. Это поможет дополнительно сэкономить сантиметры полезного пространства.

Выбор клея в зависимости от ровности стены

Существует три варианта поверхностей, к которым будут крепиться гипсокартонные листы:

  • ровная поверхность (каменные или монолитные оштукатуренные стены) с перепадом высот не больше 5 мм;
  • кирпичная стена;
  • поверхность со значительными неровностями.

На ровную стену поклейка гипсокартона осуществляется при помощи практически любого клеевого состава. Это может быть клей на цементной либо гипсовой основе, монтажная пена, полимерная мастика. Самый несложный и доступный способ — крепление на монтажную пену.

Для приклеивания листов к абсолютно ровной поверхности подойдет клеевая мастика. Производители ее расфасовывают в пластиковые тубы, из которых выдавливается клей при помощи специального пистолета.

Клеевой состав на основе цемента или гипса понадобится перед использованием разводить водой согласно описанию на упаковке.

Совет! Перед креплением листа клеевым составом на основе гипса либо цемента сбрызните поверхность стены водой из пульверизатора.

Если монтаж гипсокартона осуществляется на кирпичную стену, то при ровной кладке можно применять любой клей. Для неровных кирпичных поверхностей идеально подойдет «Перфликс», который наносится на листы точечно по всему периметру. Толщина слоя клея должна варьироваться от 5 до 30 мм, расстояние между «точками» — примерно 30—50 см.

Для того чтобы приклеить ГКЛ на неровную стену подойдет клеевой состав «Кнауф-Перлфикс», при этом кривизна должна быть не больше 2 см. Если уклон больше — необходимо разрезать листы полосками, шириной 10 см, и клеить на стену через промежуток в 35 см при помощи шпаклевки «Фуген».

Дополнительная обработка стен

Правильная обработка стен перед креплением листов гипсокартона к стене без каркаса крайне важна.

  • Проведите ревизию самой стены – заделайте трещины, заложите дыры от старых коммуникаций, закидайте раствором места, откуда выпали крупные куски штукатурки.
  • При необходимости проштробите углубления под розетки, выключатели и проводку. Должна быть произведена установка проводов и распаечных коробок.

Изоляция проводов последнего поколения позволяет не упаковывать их в пожаробезопасную гофру, поэтому достаточно их просто прикрепить к стене хомутами.

  • Уберите мусор, щеткой или пылесосом соберите пыль со стен и пола.
  • Чтобы клей крепко держался на поверхности стены, ее равномерно грунтуют. На участках со свежей штукатуркой грунтовка впитывается сильнее, поэтому тут ее наносят в два, а то и три слоя.

При монтаже под листами ГКЛ остается плохо вентилируемая воздушная прослойка. В помещениях с повышенной влажностью там создаются оптимальные условия для развития разного рода гнили и грибка. Избежать этой опасности поможет обработка базовой стены антисептиком.

  • Поскольку лист ГКЛ имеет большие (2500 х 1200 мм) габариты, освободите для работы с ним подходящую по размеру ровную площадку на полу.

Монтировать ГКЛ можно только при полном высыхании стены, после всех проведенных процедур.

Советы

  1. Для повышения срока службы гипсокартона, после его приклеивания к поверхности стены нелишним будет закрепить листы дюбель-гвоздями. Для этого в гипсокартоне создаются отверстия по периметру, шагом 40 сантиметров, туда вставляются дюбели, в которые следует забить гвозди. Шляпка гвоздя должна войти в поверхность листа.
  2. Грунтовка поверхности обязательна. Она позволяет не только увеличить сцепляемость материала со стеной, но и заполнить неровности, которые могут быть на первый взгляд незаметны.
  3. После высыхания клея, швы и зазоры у потолка необходимо также прогрунтовать. Нижний зазор можно просто убрать под плинтус. При желании, сверху можно также установить потолочный плинтус.
  4. Если используется влагостойкий картон, необходимо следить за тем, чтобы материал закреплялся именно лицевой стороной наружу, поскольку они имеют некоторые особенности в структуре, которые позволяют предотвратить намокание листа и появление грибка и плесени.

Технология бескаркасного монтажа листов гипсокартона

Перед тем как клеить гипсокартон на стену, нужно выставить общий уровень. С помощью монтажного правила и отвеса замеряют отклонения поверхности по вертикали. На полу и потолке отмечается линия выравнивания стены в длину.

Раскраивается лист ГКЛ сразу на всю стену. Для уменьшения объема работы лучше покупать листы по высоте комнаты или больше. Тогда не придется подгонять и шпаклевать горизонтальные стыки.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Делаем камин из ГКЛ своими руками: чертеж камина из гипсокартона с размерами

Крепиться ГКЛ на стены может двумя способами.

Отделка стен гипсокартоном без каркаса и профиля: достоинства и условия

Чаще всего гипсокартон на стены крепят привычным каркасным способом: из металлического профиля или деревянных реек собирается обрешетка и к ней крепится сам материал. Этот метод позволяет скрыть коммуникации, которые не всегда могут радовать глаз и выровнять поверхность. Однако, не каждый случай позволяет применить этот метод: во-первых, он более затратный, во-вторых – забирает бесценное жилое пространство, которое сейчас наоборот, расширяют разными способами.

Бескаркасный метод установки гипсокартона на стены позволяет выровнять поверхность перед дальнейшей их отделкой.

Каковы же достоинства метода? Разумеется, это значительная экономия на стройматериалах, а еще – сохранение полезного пространства и быстрота выполнения работ. Из недостатков можно отметить то, что стена будет не сильно прочной. На нее нельзя будет закрепить полочку или повесить картину, и данный метод не всегда приемлем, так как предполагает ряд условий, без соблюдения которых может стать недостижимым.

А именно:

  1. Уровень кривизны стен. Если стены очень кривые, придется вернуться к способу с обрешеткой, так как без установки каркаса можно устранить лишь незначительные недочеты. Гипсокартон крепится к стене на специальный клей или саморезы, что не предполагает образования больших полостей под материалом.
  2. Наличие коммуникаций. Конечно, к электропроводке это условие никак не относится. Повода занимают немного места, и их сокрытие не составит особого труда. Но если на стене закреплены водопроводные трубы или трубы отопления, которые требуется скрыть – понадобится сборка короба. Это же касается и вентиляции.
  3. Степень расхождения стен по периметру комнаты. Если планируется установка многоуровневого, кессонного, натяжного, подвесного потолка или обшивка его плитами, даже небольшое расхождение стен приведет к краху все труды. На потолочной конструкции отчетливо просматривается любая асимметрия комнаты. Избежать этого поможет, опять же, установка ГКЛ на каркас.

Если же стены не очень кривые, под гипсокартоном не нужно прятать трубы и установка серьезных потолочных конструкций в комнате не планируется (даже если расхождение есть, что встречается довольно часто) бескаркасный метод вполне приемлем.

Крепление листа на клей

Технология крепления будет немного отличаться в зависимости от степени кривизны стен.

Если перепады на стене меньше 4 мм, то клеевой состав равномерно наносят на периметр листа ГКЛ, используя зубчатый шпатель. Лист устанавливают на выбранное место, прижимают и выравнивают, прикладывая к поверхности правило и постукивая по нему резиновым молотком, не забывая проверять строительным уровнем.

Важно! Клеевой раствор быстро схватывается. Экспериментальным путем выясните, какой объем необходимо разводить, чтобы успеть выработать его за один прием.

Стена с разницей в уровне до 2 см потребует более густого клея. Он наносится на поверхность листа гипсокартона лепешками высотой около 5 см на расстоянии 30 см друг от друга. Монтаж производится аналогично способу, описанному выше.

Если стена имеет перепады в 4 см и более, предстоит дополнительная работа. В углублениях необходимо наклеить дополнительные маяки из обрезков ГКЛ. Есть и другой метод: нужное место заполните монтажной пеной, а после ее высыхания обрежьте на общем уровне.

В дальнейшем клеевой состав наносится на просохшие маяки и непосредственно на стену. Лист прижимается к клею и выравнивается по всем направлениям.

Крепление к гипсокартону тяжелых предметов: обзор крепежных элементов и способов их применения

Проблема очевидна, но есть простые и эффективные способы ее решения. Если нужно повесить на стену что-то тяжелое, сделать это можно следующим образом:Комбинированный вариант используется в тех случаях, когда размеры закладных под обшивкой частично не соответствуют расположению петель на монтируемом оборудовании.

  • Саморез по гипсокартону типа “металл-металл”;
  • Дюбель “бабочка с саморезом;
  • Шнековый дюбель с саморезом;
  • Дюбель “зонтик с болтом;
  • Дюбель Хартмут от Кнауф с болтом.

С какими проблемами сталкиваются монтажники, если предстоит крепление на гипсокартонную стену тяжелых предметов?

  • Сверлится отверстие диаметром 13 мм;
  • В отверстие вставляется дюбель со сложенной распорной частью;
  • Дюбель вытягивается назад так, чтобы распорная часть с изнанки прижалась к обшивке;
  • Закрепляем пластиковую часть с внешней стороны обшивки фиксатором и обламываем излишек;
  • Вкручиваем болт, на котором можно закрепить подвесные петли или другие метизы, приспособленные для монтажа того или иного предмета.

Крепления листа к стене на монтажную пену

Обшивка стен этим способом более трудоемка, однако она обеспечит большую надежность крепления независимо от кривизны поверхности.

  • ГКЛ лист прижимают к стене. По его углам, и еще в 4–6 местах сверлят отверстия в стене, делая метки. Лист отодвигают в сторону, а получившиеся метки рассверливают и забивают в них дюбеля.
  • На листе, отступив от отверстий сантиметров на 10–15, приклеивают куски амортизатора (вспененная резина, поролон). Это расстояние нужно для свободного расширения пены. Толщина губки зависит от перепадов на стене. В идеале они должны быть одинаковы.
  • Лист приставляют к стене. В дюбеля вкручивают шурупы с широкими шляпками или подложенной шайбой. Ими же регулируют уровень, создавая ровную поверхность. Аналогично проводят монтаж остальных листов.
  • После контроля правилом возле каждого самореза сверлят отверстие. Трубка для закачивания монтажной пены должна входить в него без усилий. Через дырку в полость закачивается пена. Она должна образовать подушку между стеной и листом. Количество пены определяется опытным путем заранее. После того как пена затвердеет, шурупы извлекаются.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Грунтовка гипсокартона перед шпаклевкой стен: инструкция отделочных работ

Независимо от того, каким способом были прикреплены ГКЛ, отверстия и стыки затираются шпаклевкой. После засыхания наждачной бумагой заравниваются все шероховатости, приводя стену в идеальное состояние.

Не торопитесь приступать к отделке стены декоративными материалами. Клеевая основа схватывается быстро, но для полного высыхания ей понадобится не менее суток.

Как делается крепление в гипсокартон

Важно. При наличии стен из газо- или пенобетонных блоков следует крепить закладные бруски не на стандартные пластиковые дюбеля, а специальные металлические “крокодилы”. Обычные просто не будут держаться в хрупких стенах, и через некоторое время брусок под тяжестью массы навешенного предмета оторвется от стены.Но самым проблемным является вопрос, как прикрепить полку к гипсокартонной стене, если несущая поверхность на расстоянии от 100 миллиметров и более.Крепеж по гипсокартону разного рода полочек, светильников и люстр отлично выполнит дюбель-“бабочка”.

Сам крепеж производится из нейлона. Ребра жестко фиксируют его, что избавит от проворачивания, бортик не даст провалиться внутрь стен. Но главное – это конструкция, которая при ввинчивании самореза раскрывается на две половины в виде крыльев, которые упираются в гипсокартон с другой стороны. Нагрузка распределяется, и крепление прочно закреплено.

Такой вариант отлично подходит для крепления габаритных и тяжелых предметов ни гипсокартонную отделку. Главное, спланировать еще на стадии ремонта, где и что будет стоять и висеть. Монтаж проводят следующим образом: дрелью в гипсокартоне пробивается отверстие по диаметру дюбеля.

Посередине прорезей крепежа немного подгибаются крылья и слегка подворачивается шуруп. Вставляем крепление и завинчиваем до упора.

Несколько слов о технике безопасности

Работа с ГКЛ порождает достаточно много пыли. Ее вдыхание не добавит здоровья никому, поэтому лучше защитить себя респиратором. Также следует позаботиться о том, чтобы пыль не проникала в жилые помещения, занавесив проемы влажной тканью.

Как видите, приклеить гипсокартон к стене своими руками – не такая уж сложная задача. Для этого не обязательно приглашать мастера соответствующего профиля. Достаточно набраться терпения, чуть-чуть опыта, и у вас все получится.

Ассортимент для ГКЛ

Существует несколько разновидностей клеевых составов, которые используются для приклеивания гипсокартонных листов (ГКЛ) к стенам:

  1. «Церезит СМ 11» представляет собой клей для плитки, но подойдет и для приклеивания гипсокартонных листов.
  2. «Перфликс» отлично подойдет для приклеивания гипсокартона к кирпичным стенам. Простой и сравнительно дешевый вариант клеевого состава, который можно использовать в домашних условиях.
  3. «Фугенфюллер» — в виде шпаклевки, которую нужно разводить с водой, нуждается в ручном замешивании, наносимый слой должен быть тонким.
  4. Силиконовый клей хорошо склеит керамическую плитку или зеркальные поверхности с ГКЛ.
  5. «Кнауф Фуген» (шпаклевка) подходит для приклеивания листов к ровным поверхностям стен. Смесь пластична благодаря полимерным добавкам, входящим в ее состав. Необходимо наносить тонким слоем.
  6. Клей пена для гипсокартона или монтажный клей — удобен и прост в использовании, недорогой. Идеально подходит для домашнего применения, по этой причине именно этот состав чаще всего рекомендуется для приклеивания гипсокартонных листов к стене.

Совет! При выборе клея следует учитывать ровность стены.

Изготовление клеевой смеси

Выровнять стенки без сооружения каркаса из профилей можно готовым клеевым раствором, приобретенным в магазине или смесью, приготовленной самостоятельно. Такую смесь готовят на основе клея ПВА, шпатлевки и воды. В последней разводят сначала шпатлевку, размешивая строительным миксером.

В полученной смеси не должно быть комков и сгустков. В готовый раствор заливается клей в следующем соотношении – на 1 л ПВА приходится 13-15 кг шпатлевки. Все вместе еще раз перемешивается, и уже через пару минут стены можно оклеивать гипсокартоном. Главное помнить, что это самодельное средство дольше сохнет.


Приготовление клеевой смеси

После приготовления примеряют подготовленные листы ГКЛ, делают разметку и раскраивают.

Как крепить гипсокартон к потолку без профиля и каркаса

Не все представляют себе, как крепить гипсокартон к потолку без профиля, учитывая массу листов и их суммарное давление на основание. На самом деле монтаж без каркаса возможен, более того, в нескольких вариантах. Крепление гипсокартонного потолка без профилей сэкономит время, деньги и силы, более того, позволит выровнять основной потолок для получения идеально гладкой поверхности.

Монтаж на мастику — первый вариант бескаркасного потолка

Относительно недорогой, практичный и удобный в использовании материал мастика позволяет монтировать гипсокартон на потолок без каркаса своими руками. Выполнять работы важно в соответствии с рекомендациями, особенно аккуратно смешивая состав по инструкции.

Бескаркасный потолок, закрепленный на мастике, не может состоять из нескольких уровней. Это всегда простая одноуровневая конструкция — об этом нужно помнить.

Для монтажа используют преимущественно гипсовую мастику. В состав ее входит клей и строительный гипс. В совокупности материалы обладают отличными адгезионными свойствами.

По желанию смешать мастику можно своими силами. Для этого используют:

  • костный обычный клей;
  • алебастр;
  • воду.

Раствор перемешивают до образования однородной массы, удаляя не только сгустки клея или алебастра, но и воздушные пузырьки. Монтируют листы на мастику по следующей схеме:

  1. Потолок приводят к максимально ровному состоянию, шпаклюя, шлифуя и герметизируя поверхность.
  2. Нарезают листы гипсокартона нужных размеров.
  3. Шпателем на обратную сторону листов наносят мастику.
  4. Выполняют крепление гипсокартона, плотно прикладывая листы к поверхности потолка.

Образовавшиеся в процессе дефекты деликатно устраняют обрезиненным молотком.

Крепление на шурупы и монтажную пену — вариант второй

Выполнить монтаж гипсокартонного потолка без каркаса на поверхность можно с помощью шурупов и монтажной пены. Как альтернатива мастике эти элементы крепления многим покажутся более надежным вариантом.

Так же, как и в первом случае начинают процесс с подготовки потолка. Для этого его очищают от пыли и загрязнений, грунтуют и шпаклюют с обязательным обезжириванием поверхности.

Чтобы окончательно выровнять потолок гипсокартоном, работают по следующему алгоритму:

  1. Прикладывают подготовленный лист к потолку, сверлят около 10 отверстий для ориентира.
  2. Вставляют в отверстия чопики или дюбеля.
  3. Клеят к листу поролон для регулировки напряжения с разбегом в 10 см.
  4. Прикладывают листы к потолку и крепят шурупами.
  5. Возле шурупов сверлят отверстия с диаметром до 5 см, заполнят их монтажной пеной для лучшей фиксации конструкции.
  6. После высыхания пены выкручивают шурупы, шпаклюют поверхность.

Готовый потолок, закрепленный таким образом, отделывают шпаклевочными смесями, краской или декоративной штукатуркой.

Монтаж бескаркасной конструкции на клей на дерево — что нужно учесть

Закрепить гипсокартонный потолок на черновое основание из дерева без сооружения каркаса можно любым из перечисленных выше способов. Как вариант стоит попробовать выполнить монтаж с использованием клеевого раствора.

Здесь учитывают важный нюанс — приклеить гипсокартон к потолку получится только, если он изготовлен из крепкой древесины (например, из лиственницы), не подверженной повышенным деформациям.

Клеевой метод установки потолка на деревянном основании дает целый ряд преимуществ:

  • отпадает необходимость в монтаже деревянной обрешетки;
  • сохраняется высота потолка;
  • не потребуются специальные инструменты и материалы.

В целом гипсокартонные листы отлично клеятся, единственное, на что стоит обратить внимание — на назначение помещение. В кухни, ванные комнаты и другие помещения с повышенной влажностью лучше выбирать влагостойкий материал.

Для монтажа подойдет обычный клей на основе костного, воды и алебастра с соотношением (2%:58%:40%). Можно купить и готовые смеси, правда выйдет это дороже. Приклеивают листы с помощью держателя, привлекая к процессу помощника. Только в этом случае выйдет смонтировать ровное основание. Впрочем, обнаруженные неровности в процессе легко удалить простукиванием обрезиненным молотком. Клеят листы в шахматном порядке.

Гипсокартон как способ выровнять потолок — основные требования

Использовать гипсокартонные листы ни как элементы дизайнерской многоярусной конструкции, а исключительно как практичный и удобный вариант для выравнивания потолочной поверхности? Такое решение себя оправдывает во всех отношениях. Главное, в процессе отделки работать с подготовленным основанием, от которого не будут отделяться части старой штукатурки, краски или обоев.

Чтобы листы максимально прочно приклеились к излишне гладкой поверхности, например, бетону, на них делают насечки в местах монтажа.

И последнее, не рекомендуется использовать такой метод устройства потолка в помещениях без отопления зимой — конструкция не выдержит испытания низкими температурами и выйдет из строя раньше времени.

Расчет гкл на стену. Калькулятор гипсокартона. Расчет количества стеллажей CW

Расчет гипсокартона – обязательный этап перед обшивкой стен или потолка ГКЛ. Без грамотного расчета материала, крепежа и профилей даже опытному гипсокартонщику сложно сделать качественный ремонт, не говоря уже о реальной экономии бюджета.

Для примера возьмем стену с одним дверным проемом, на который монтируется ГКЛ 2,5х4м. Для крепления к стене используются два типа профилей: UD-27 (направляющий) и CD-60 (потолочный).

Плавающий пол Liata

После укладки пола перед укладкой пола рекомендуется обработать его проникающим покрытием, защищающим пол от загрязнений и корректирующим слой покрытия.

Расчетный расход материала на 1 м 2 сухого пола
Выгодная и высокоэффективная технология в тех случаях, когда основание неровное, что применение обычных штукатурок невыгодно. Суть так называемой сухой штукатурки заключается в непосредственной облицовке существующих стен гипсокартонными панелями толщиной 12.5 мм с помощью специальных гипсовых клеев.

Профиль UD-27 крепится по периметру стен с учетом дверного проема. Вычисляем периметр: Р=(5+3)х2=16 м; Вычитая дверной проем (0,8 м), получаем итоговый результат 15,2 м.

Высота стен в примере 3м, поэтому достаточно приобрести 2 профиля по 3м и закрепить их вертикально по краям стены.

Сумма длин двух сторон минус дверь равна 5 + 5-0.8 = 9,2 м, размеры проема 2,1х0,8 м, периметр 2,1х2 + 0,8 = 5 (без учета пола). Итого — 9,2 + 5 = 14,2 м. Так как размер профиля 4м — 14,2: 4 = 3,5 или 4 штуки (после округления). Участки профиля, оставшиеся после резки, также найдут применение.

Клейкая основа должна быть сухой, очищенной от грязи и пыли и окрашенных частей. Он не должен замерзать и должен быть защищен от дождя. Сильно впитывающие основания должны быть глубоко пропитаны, чтобы предотвратить быстрое удаление воды из клеевого раствора.Огнеупорные подложки должны быть снабжены контактным проникающим слоем для лучшей адгезии клея и химической реакции между подложкой и гипсовым клеем. Идеально покупать гипсокартонные плиты одинаковой длины с высотой помещения или длиннее.

Расчет для стен

Плиты нарезаются на 15 мм короче высоты помещения. Для бесперебойного рабочего процесса рекомендуется подготовить строительные плиты на всю стену, облицованную плиткой. Установочные линии должны быть установлены перед склеиванием.Установите монтажные коробки на финальную плоскость плитки. Вырежьте в досках отверстия для крепления ящиков. По инструкции раствор растворяют в количестве, достаточном для размещения хотя бы одной тарелки. Смешанный раствор наносится на гипсокартон большими пакетами. На пол рядом со стеной из кафельной стены укладывают гипсокартонные листы, а затем доску приклеивают к основанию.


Итак, для монтажа гипсокартона на стену размером 3х5м с дверным проемом 2.1х0,8, потребуется:

  • Профиль УД-27, 2 шт. по 3 м каждый;
  • Профиль УД-27, 4 шт. 4 (в остатке 1,8 м).

Расчет рамного профиля CD-60

Профиль CD-60 имеет вид сетки с квадратами 0,6х0,6 м. Этот размер является самым популярным, но вовсе не обязательным. Варианты отклонения размеров стороны окна могут варьироваться от 10 до 20 см.

Как проще всего рассчитать гипсокартон?

Мягким постукиванием резиновой киянкой пластина будет направлена ​​в плоскость.Мы позаботимся о том, чтобы оставить зазор под потолком. После этого можно установить еще одну доску, хорошо оставить вертикальное соединение, чтобы она не мешала предыдущей доске во время ее хранения.

Расчетный расход материала на 1 м 2 сухой штукатурки

Все виды гипсокартона в зависимости от места использования, возможность применения гипсокартона с наклеенной теплоизоляцией, покрытиями глубокой пропитки для укрепления поверхности основания или контактными покрытиями для пропитки для обработать клейкую поверхность подложки клеем, для улучшения адгезии специальными клеями и связующими, лентами.Коллимация деревянных полов Деревянная конструкция покрыта гипсокартоном из соображений эстетики или противопожарной защиты. Сложности возникают, когда деревянный элемент стоит не ровно.

Важно учитывать: чем больше квадраты, тем ниже жесткость каркаса, а, следовательно, и прочность гипсокартона.

Профили CD-60 состоят из рамного профиля и перемычки, а этот вид нужно монтировать только по периметру ГКЛ. В зависимости от расположения листа (горизонтально или вертикально) профили устраиваются и рассчитываются одинаково.Чаще всего листы крепятся вертикально.

Если причиной этого является пожарная безопасность, необходимо соблюдать конструкции и правила производителя. Все внешние и внутренние края, а также поверхность готовой плитки аналогичны другим конструкциям из гипсокартона. При расчетах имейте это в виду.

Следующие расчеты выполняются для модели, в которой обычно нет места для сборки. Гидравлическую систему можно установить таким образом, чтобы она увеличивала толщину штукатурки.

  • Стены могут быть неровными и не иметь ямок.
  • Прямые углы между стенами и между стенами и потолками могут не поддерживаться.
  • Увеличивают толщину штукатурки.
  • Дефектные составы также увеличивают использование гипсового раствора.
Проектирование предсборочного пространства.

Так как ширина гипсокартона 1,2 м, профили каркаса монтируются вертикально с шагом 0,6 м. Если в стене есть проем, абсолютно точно рассчитать количество профиля сложно.Выдерживая интервал 0,6 м, необходимо все профили немного сдвинуть (примерно на 0,1 м) так, чтобы первый профиль был на 0,5 м от края стены, остальные по стандарту.


Сначала мы должны спланировать, а затем обозначить место, где мы будем устанавливать фасад. Для этого транспортиром указываем точки, находящиеся под прямым углом к ​​боковой стенке. По этим точкам будет проведена линия, определяющая расстояние, на которое мы будем отодвигать стену от монолитной стены.Затем переходим к определению вертикалей на обеих стенах.

Гипсокартон Комплектация Аспекты

Нарезаем профили ножницами, а затем лентой шириной 30 мм. При планировании расстояния между этими разъемами используйте таблицу загрузки в техническом руководстве. Мы можем использовать традиционную клейкую ленту. Заполнение конструкции минеральной ватой.

Калькулятор профиля

Если базовая стена обшивается гипсокартоном, то поверхность каркаса перекрывают с одной стороны, подкладывая под гипсокартон минеральную вату или другой утеплитель.


Пошаговая инструкция:

  • Направляющий профиль, уложенный на пол и потолок, продублирован звукоизоляционной лентой.
  • С шагом 0,4-0,6 м монтируются стоечные профили.
  • Между профилями укладывается утеплитель, а затем шпаклевка под обои или покраска.
  • Если в стене есть коммуникации или слишком толстый слой утеплителя, то 2 ряда стоек раздвигаются на несколько сантиметров и соединяются перемычками.

Калькулятор может облегчить вычисления. конструкции из гипсокартона, которые можно легко найти в интернете.

Итак, если ориентироваться на калькулятор, то на 1 м² стены необходимо:

  • гипсокартон –1,05 м²;
  • профиль направляющий — 1,1 м;
  • профиль стойки — 2 м;
  • саморезы — 17 шт. по 25 см каждая;
  • замазки для швов — 0,45 кг;
  • лента армирующая — 1,1 м;
  • дюбели для напольных и потолочных направляющих — 1 шт.6 шт.;
  • звукоизоляционная лента — 1,5 м²;
  • грунтовки — 0,1 л;
  • изоляция — 1 м²;
  • шпаклевка финальная (при необходимости) — 1,2 кг.

Расчет материалов на потолок, калькулятор — видео инструкция

Расчет на стены

Для примера возьмем стандартный лист гипсокартона размерами 3х1,2х0,0125м.

Для крепления к стене подходят настенные плиты толщиной не менее 1,25 см.

При монтаже листы монтируются последовательно, слева направо, без смещения.По картинке можно понять, что первые два листа закреплены без отходов, строго по контурам металлического каркаса. Листы, перекрывающие проем, разрезаем на 2 части согласно фото. Вы все еще можете закрыть глаза на отходы. Итак, для монтажа стены 5х3 м требуется 4 листа гипсокартона.


Наконец, еще несколько советов:

  • Для крепления профиля к стене необходим дюбель 6×40 мм (размер зависит от толщины стены).
  • Дюбели профильные молоток с шагом 0,3-0,4м. Для крепления профиля к подвесу необходимо 4 шурупа.
  • Фиксируемый краб   4 дюбеля.
  • Соединительный профиль   закрепите двумя дюбелями.
  • Гипсокартон с металлическим каркасом соединить саморезами МН 25/30 с шагом 0,25 м.

Если помещение полностью отделано гипсокартоном, необходимо учитывать, что каркас с перемычками уменьшает площадь помещения, а, следовательно, количество материала потребуется меньше, чем площадь стены и потолок на базовой поверхности.В таких случаях расчет листов гипсокартона производится по каркасу, а установка проволочной сетки, в свою очередь, должна соответствовать размерам гипсокартона.

В нашем примере 2 листа гипсокартона полностью не влезли, поэтому отрезанные куски следует включить в расчеты как дополнительный материал. При этом вся отделка будет в действии. Для минимизации отходов лист распиливают вдоль, используя затем каждую половинку.

Конечно, для расчета количества материалов на ремонт есть и другие способы расчета.Например, универсальная формула расчета площади поверхности комнаты: S = 2ah + 2bh + ab, где а, b, h длина, ширина и высота комнаты. Если потолок или отдельная стена не обшиты ГКЛ, из формулы убирается одно из слагаемых. И все же лучшими расчетами будут те, которые понятны и доступны даже домашнему мастеру при ремонте силами семьи. Следует отметить, что все данные являются ориентировочными и представлены в качестве примера.Конкретное количество стройматериалов помогут рассчитать эскизы и программа-калькулятор для гипсокартона.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Калькулятор для расчета расхода материала на гипсокартон (перегородки, потолки, стены)

Калькулятор гипсокартона Knauf.

  • Калькулятор — обшивка стен гипсокартонными листами кнауф на клей.
  • Калькулятор — обшивка стен гипсокартоном на металлическом каркасе из потолочного профиля.
  • Калькулятор — обшивка стен на металлическом каркасе 5 см
  • Калькулятор — однослойная перегородка из гипсокартона
  • Калькулятор — двухслойная перегородка из гипсокартона
  • Калькулятор — перегородка из гипсокартона на двойном металлическом каркасе
  • Калькулятор — гипсокартонный потолок на одноуровневом металлическом каркасе

Калькулятор расчета необходимых материалов для устройства — монтажа перегородки из гипсокартона по технологии КНАУФ (С — 111) с однослойной обшивкой на металлокаркасе.

Перегородка из гипсокартона с однослойной обшивкой на металлическом каркасе. Маркировка С111 Применяется в качестве внутренней ограждающей конструкции в помещениях различного типа. Наиболее подходят для использования в помещениях с небольшой высотой при отсутствии высоких требований к огнестойкости и звукоизоляции.


Тип материалов Норма расхода на 1 кв.м. Расход материала для данного размера Измерение U
1. 1,2 пог. м
9. Грунтовка глубокая универсальная КНАУФ-Тифенгрунд 0,2 л
10. Плита из минеральной ваты 1 кв.м
Шпаклевка поверхности листов Мультифиниш 1,2 кг
11. Профиль угловой, нормальной длины 3 м. При транспортировке не сгибать! по необходимости погонных метров

Почему образование и выбор не решат проблему ожирения

В опубликованных отраслевых обязательствах Австралийского совета по продуктам питания и бакалейным товарам 1 указано, что члены будут:

  • Расширять ассортимент производимых ими питательных продуктов

  • Искать одобрение регулирующими органами заявлений о пользе для здоровья, чтобы побудить больше компаний разрабатывать питательные продукты и доносить информацию о здоровье в каждый дом

  • Информировать потребителей о питании и здоровье с помощью наших средств коммуникации, таких как этикетки с информацией о пищевой ценности, информация в магазине, информация о покупателях линии помощи и веб-сайты

  • Работа с розничными торговцами, поставщиками, рекламными агентствами и средствами массовой информации для поощрения более широкого распространения информации о питании и здоровье

  • Поощрение правительства к разработке кампаний по информированию общественности, которые повышают осведомленность о последствиях ожирения , преимущества физической активности, и т ему необходимо сбалансировать прием пищи и активность

  • Пропагандировать и участвовать в программах, которые способствуют просвещению в области питания и физической активности в школах и в сообществах, где расположены продовольственные компании

Учитывая, что смысл существования отрасли прибыль за счет увеличения потребления, важно, чтобы Австралийский совет по пищевым продуктам и бакалейным товарам продвигал эту политику укрепления здоровья, которая аналогична целям медицинских работников.Такая политика, как распространение информации и увеличение доступности вариантов здоровой пищи, в конечном итоге направлена ​​на сокращение потребления нездоровой пищи. Эти предлагаемые решения эпидемии ожирения завоевали популярность в средствах массовой информации и среди населения, а также среди практикующих врачей. 2–4 Информация о правильном питании в основном предоставляется медицинскими работниками и в рамках социальных маркетинговых кампаний, направленных на повышение физической активности и потребления питательной пищи, а также на уменьшение размеров порций и потребления сладких напитков.До сих пор реакция отрасли на эти кампании заключалась в увеличении количества доступных здоровых продуктов без сокращения выбора нездоровой пищи. 5

Эти популярные подходы направлены на предоставление потребителям информации и возможностей, необходимых для выбора здорового образа жизни; неспособность сделать правильный выбор косвенно является неудачей со стороны человека (или, возможно, кампании). Хотя образование и доступ к информации являются основными правами и важны в условиях демократии, они оказывают незначительное влияние на ожирение.Кроме того, увеличение выбора — не более чем уловка, которая скорее приведет к путанице потребителей, чем к пропаганде здорового питания.

Изменение поведения в любом контексте является сложной задачей. Попытка изменить поведение в среде, поощряющей противоположную практику, — довольно смелое предприятие. Повышение уровня знаний и осведомленности (путем образования или других средств) не всегда приводит к изменению поведения, не говоря уже о долгосрочных изменениях поведения. 6–9 Это интуитивно очевидно для тех из нас, кто уже знает, как можно улучшить уровень физической активности и диету, но не действует соответствующим образом.

Самое главное, было продемонстрировано, что существуют большие различия в том, как люди из разных демографических групп реагируют на образование и социальный маркетинг. Как правило, люди с уже высоким уровнем образования лучше всего реагируют на дальнейшее образование; люди с более низким уровнем образования гораздо реже меняют свое поведение в результате усилий в области образования. 10–14 Это характерно для многих областей общественного здравоохранения и особенно актуально в контексте ожирения, которое в Австралии и других развитых странах гораздо более распространено среди меньшинств и более низких социально-экономических групп, члены которых также склонны к имеют меньшее образование.Было проведено несколько оценок качества образовательных кампаний, направленных на борьбу с ожирением, но данные из других областей общественного здравоохранения показывают, что социальный маркетинг и образование в лучшем случае лишь отчасти эффективны в изменении поведения групп населения с наименьшими показателями ожирения, что едва ли характерно для благополучного общества. -целевая программа оздоровления.

У нас гораздо больше выбора продуктов питания и напитков, чем когда-либо прежде, но у нас также есть эпидемия ожирения. 15 Аргумент в пользу увеличения количества вариантов, доступных потребителям, основан на предположении, что предоставление большего выбора увеличивает вероятность выбора более здоровых вариантов, по крайней мере, среди образованного населения.Исследования в области принятия решений показывают, что это не так. 16 Способность людей обрабатывать и запоминать информацию ограничена, и по мере увеличения количества вариантов становится все труднее оценивать атрибуты и выбирать наилучший вариант. 17 По мере того, как становится доступным все больше и больше пищевых продуктов, становится практически невозможно выполнить полную оценку до 15 питательных свойств, перечисленных на упакованных пищевых продуктах.

Столкнувшись с ошеломляющим разнообразием вариантов, большинство людей прибегают к упрощенному методу принятия решений, выбирая первичный атрибут и оценивая только этот атрибут в данном продукте. 18 Однако даже при этой стратегии изучение каждой стороны коробки для определения уровней желаемого атрибута является обременительным, особенно когда на витрине может быть до 100 похожих товаров. В таких ситуациях потребители, скорее всего, будут в значительной степени полагаться на информацию, указанную на лицевой стороне упаковки (например, низкое содержание соли, высокое содержание клетчатки, отсутствие добавления сахара). Даже при регулировании этих заявлений потребители, заботящиеся о своем здоровье, скорее всего, будут сбиты с толку, если не введены в заблуждение.

В Австралии мы являемся свидетелями стремления решить проблему отсутствия юридического требования о том, чтобы заявления о пищевой ценности упакованных продуктов и напитков отражали общую пользу продукта для здоровья.Стандарты на пищевые продукты Австралии и Новой Зеландии недавно рассмотрели предложение запретить заявления о пользе для здоровья продуктов, которые не соответствуют общему уровню полезности для здоровья. 19 Такое предложение, если оно будет принято в качестве закона, помешает кондитерским компаниям, например, рекламировать, что продукт на 99% обезжирен, если он также содержит много сахара. Маркировка пищевых продуктов в виде светофора (красный, янтарный, зеленый) — еще один метод воздействия на питательную ценность продуктов питания покупателей за счет упрощения многочисленных питательных характеристик продукта.Этот метод применяется к четырем областям питания, вызывающим общее беспокойство: жиры, насыщенные жиры, сахар и соль. Чем больше зеленых индикаторов отображается, тем полезнее продукт. 20 Однако метод светофора не полностью устраняет проблему выбора между несколькими элементами с несколькими атрибутами.

Обе эти меры маркировки сосредоточены на микронутриентах: они основаны на вере в то, что наш рацион можно улучшить за счет количественного изменения профиля питательных веществ в пищевых продуктах, а не путем внесения более качественных изменений (таких как переход от обработанных полуфабрикатов к необработанным цельным продуктам). продукты). 21 Несмотря на это, многие из нас более или менее осознают относительную полезность многих продуктов, но все же регулярно покупают продукты, которые, как мы знаем, вредны для здоровья.

Если расширение выбора продуктов питания и дополнительное образование в области питания существенно не улучшат способность потребителей определять и выбирать здоровую пищу, то каковы альтернативы? Необходимы меры, влияющие на доступность, повсеместное распространение и желательность нездоровой пищи. Если мы серьезно относимся к борьбе с эпидемией ожирения, мы могли бы, используя аналогию с мерами по прекращению курения, запретить продажу всех продуктов питания, обозначенных как нездоровые (необходимо разработать соответствующее определение), особенно в государственных учреждениях и на дети.Однако доступны и менее спорные варианты, такие как ограничение доли нездоровых продуктов, которые может иметь в наличии торговая точка, повышение цен на нездоровые продукты (так называемый налог на жиры) и снижение цен на здоровые продукты (за счет субсидий). Не менее интересны предложения по установлению пределов калорийности (ограничение максимального количества калорий, которое может содержать еда или закуска) и по уменьшению плотности точек быстрого питания, особенно в неблагополучных районах.

Правительства и исследователи общественного здравоохранения, которые серьезно относятся к борьбе с ожирением, должны учитывать токсичность окружающей среды, которая привела к нынешней эпидемии.Предложения по реформе, ориентированные исключительно на отдельных людей — будь то их знания, сила воли или способность принимать решения, — не смогут повернуть вспять траекторию массы тела нашего общества. Нам нужны меры, направленные на изменение контекста, а не личности. Вместо того, чтобы просто поощрять потребителей делать более здоровый выбор, мы должны изменить окружающую среду, чтобы здоровые варианты были гораздо более доступными, доступными и желанными, чем нездоровые альтернативы. Плодотворной областью для дальнейшего изучения является корпоративная практика, поскольку она оказывает огромное влияние на формирование моделей потребления и поскольку ее необходимо тщательно регулировать новыми способами, если мы хотим добиться каких-либо изменений в эпидемиологии ожирения.

Профили поверхности воды для ливневой канализации – Learn Stormwater Studio

Сколько раз вы рассчитывали класс энергоэффективности для системы ливневой канализации… вручную? Это то, о чем я думал. Я работаю в этом бизнесе уже более 30 лет и могу пересчитать по пальцам одной руки, сколько раз я это делал. Вы можете это сделать, но зачем? У нас есть настольные ПК на наших рабочих столах. Но на всякий случай, если вы относитесь к толпе «вот что я думал» или вы зависели от электронной таблицы для этого, тогда , пожалуйста, прочитайте эту статью.Цель:

  1. Обучать вас, чтобы вы знали, о чем говорите, и рецензенты знали это.
  2. Обучите рецензента, чтобы рецензенты знали, что вы знаете, о чем говорите.
  3. Расширение возможностей. Знания – сила в области моделирования ливневых стоков.

Когда вы закончите читать это, вы опередите своих сверстников, лучше разбираясь в гидравлике ливневой канализации. Вы сможете узнать, правильно ли спроектирована ливневая канализация, просто взглянув на гидравлические профили.

Эта труба течет выше, на уровне или ниже пропускной способности?

Мы начнем с обзора гидромеханики (извините, это обязательное условие) и закончим изучением правильного расчета профилей водной поверхности (HGL и EGL) для ливневой канализации. Не волнуйтесь, мы не собираемся делать это вручную. Но вы поймете это так, как если бы делали это своими руками. Начнем…

Три вещи, которые имеют значение

У меня есть этот совет для всех, кто работает в сфере гражданского строительства, особенно для тех, кто занимается застройкой или заканчивает колледж со степенью бакалавра.Если вы помните только три вещи из своего курса «Механика жидкости», пусть это будут они. Без них в вашем наборе инструментов для проектирования дренажа вы будете хромать.

1. Уравнение непрерывности

Где:

Q = расход (куб. футов в секунду)
V = скорость (фут/с)
A = площадь поперечного сечения потока (кв. фут)

Это изящное маленькое уравнение стоит того, чтобы вас никогда не подвести. Вы найдете его наиболее удобным при проектировании или анализе ливневых коллекторов или открытых каналов.В первые годы моей работы в программном бизнесе редко проходил день без звонка в службу технической поддержки по поводу скорости в ливневой канализационной трубе. И, конечно же, мой стандартный ответ включал еще одно введение в уравнение непрерывности.

Скорость = Q/площадь

Несмотря ни на что, скорость всегда, всегда равна расходу, деленному на площадь поперечного сечения. Не полагайтесь на уравнение Мэннинга. Убери это. Если вы ищете скорость, смотрите не дальше фактической площади поперечного сечения трубы.Разделите Q на это и альт… правильная скорость гарантирована.

Как вы узнаете ниже, площадь поперечного сечения редко соответствует тому, что говорит ваш калькулятор Мэннинга. Чтобы знать Район, нужно знать гидравлическую линию уровня (HGL). Продолжайте читать…

2. Уравнение энергии

Это дедушка всех уравнений H&H. Вы можете так много сделать с уравнением энергии, что это ошеломляет. Объяснить его полностью выходит за рамки данного урока.Но пока давайте придерживаться H&H для инженеров-строителей. Уравнения отверстия, уравнения плотины, уравнение Бернулли и т. д. — все они выводятся из уравнения энергии.

И эта энергия состоит из двух частей: Потенциальной и Кинетической. В нашем мире потенциальная энергия — это высота напора (HGL) в футах (Y), а кинетическая энергия — это V 2 /2g, также известная как скоростной напор. Красиво и просто.

Полная энергия, которую мы называем EGL, представляет собой сумму HGL и скоростного напора.

3. Уравнение Мэннинга

Я знаю, я только что сказал тебе убрать эту штуку.Вы можете получить его обратно сейчас.

Каждый инженер-строитель видел это уравнение раз или два, и оно не нуждается в особом представлении, но нуждается в объяснении. Удивительно, но в моем 650-страничном учебнике по гидромеханике его описанию посвящена всего полстраницы. Он был назван в честь ирландца Роберта Мэннинга, который никогда не посещал занятия по гидромеханике. Он не получил никакого образования или формальной подготовки в области гидромеханики или инженерии. У него было бухгалтерское образование.

Уравнение Мэннинга используется в основном для определения потерь энергии из-за трения, подразумеваемых членом n, коэффициентом шероховатости. Термин А представляет собой фактическую площадь поперечного сечения потока. R представляет собой гидравлический радиус, который равен A, деленному на смоченный периметр этого A. Уравнение надежно до 6-процентного уклона. Это достаточно просто.

Что озадачивает многих инженеров, так это термин S. S — наклон. Но это не уклон русла или изгиб трубы. Всегда помните об этом… Это наклон линии энергетического класса (EGL).Период.

Выберите любые две точки, например, вдоль трубы или открытого канала. Сложите кинетическую энергию и потенциальную энергию (Y) в каждой точке. Эта сумма представляет собой полную энергию в этой точке или EGL. S — наклон линии между этими двумя точками. Разница между двумя EGL представляет собой потерю энергии из-за трения, HL. Для проектировщиков ливневой канализации разумно установить уклон трубы равным S. Таким образом, EGL проходит параллельно верхней части трубы. Возможно, но не всегда практично.

Уравнение Мэннинга определяет HL. Обратите внимание, что наклон Invert отличается от наклона EGL.

Понимание полной пропускной способности

Это один из самых неправильно понимаемых терминов в гидравлике ливневой канализации. Итак, давайте установим это прямо. Полная пропускная способность — это просто расход (Q), вычисленный по уравнению Мэннинга, при котором наклон S равен наклону обратной стороны трубы и площади поперечного сечения на полной глубине. Это не означает, что трубка не может передавать больше или меньше.Трубы могут проходить Q выше, чем «полная пропускная способность». Как показано на рисунке выше, по этой трубе проходит более высокий поток. Контрольным признаком является то, что наклон EGL больше обратного наклона. Опять же, S в уравнении Мэннинга — это наклон EGL.

Расчет профиля водной поверхности

Теперь, когда мы прошли базовую механику жидкости, пришло время применить эти знания для расчета профилей поверхности воды в типичной ливневой канализации.Нам нужно знать, не срывают ли наши системы крышки люков или пробивают входные отверстия, верно?

Ниже представлен профиль существующей трехлинейной ливневой канализации. Он уже спроектирован, установлены скорости потока и т. д., но для более сильного шторма требуется профиль водной поверхности. Мы будем использовать так называемый метод стандартных шагов.

Мы собираемся рассчитать профиль водной поверхности для этой системы.

По сути, процесс включает 4 шага в указанном порядке, начиная с нисходящего конца и работая вверх по течению, построчно.(«Линия» — это отрезок трубы с соединением на ее верхнем конце.)

  1. Установите повышение стартовой энергии (EGL Dn).
  2. Расчет энергетического профиля трубы (EGL Up).
  3. Рассчитайте потери напора на стыке вверх по течению.
  4. Добавьте потерю напора из шага 3 к EGL Up из шага 2. (Это становится начальной энергией (EGL Dn) для следующей восходящей линии.)

Повторяйте шаги 1–4 для каждой линии, пока не дошел до конца. Звучит довольно просто.Давайте пройдемся по этим шагам один за другим.

Шаг 1. Установите пусковой EGL

Для начальной линии этот шаг достаточно прост. Большую часть времени известна поверхность воды ниже по течению, HGL, обычно называемая нижним бьефом (Tw). Стартовый EGL — это просто HGL + Velocity Head (V 2 /2g). Здесь вы разбиваете свое уравнение непрерывности, Q = VA, и вычисляете V на основе площади поперечного сечения A потока в трубе.

Если Tw неизвестно, можно с уверенностью предположить одно из следующих:

  1. Нормальная глубина — это глубина, определяемая уравнением Мэннинга, где S и наклон обратной считаются равными.Уравнение Мэннинга можно представить в виде: Qn / 1,49S 1/2 = AR 2/3 , где левая часть уравнения представляет собой константу, которую можно вычислить по заданным значениям Q, n и S. На крутых склонах нормальная глубина может быть меньше критической. В этих случаях вместо этого используйте Критическая глубина.
  2. Критическая глубина — это глубина, где Энергия (EGL) для вашего конкретного Q минимальна. Другими словами, для всех возможных комбинаций глубины и результирующего скоростного напора это представляет наименьший EGL.Вода не предпочитает находиться на такой глубине, так как она нестабильна и имеет тенденцию быстро перемещаться на большую или меньшую глубину. По этой причине критическая глубина в качестве начального Tw — не лучший выбор.
  3. Полная глубина — Предположим, что глубина находится на вершине или вершине трубы. Всегда безопасный и консервативный выбор.

Выше показан начальный EGL в устье, основанный на известной высоте Tw. Для остальных труб определить не так просто. Мы вернемся к этому шагу позже… в конце шага 3.

Шаг 2. Расчет EGL для трубы

Здесь мы используем уравнение энергии, но с изюминкой. Мы собираемся добавить потерю головы (HL). То есть потери энергии из-за трения о стенки трубы. Из-за этого мы используем уникальную форму уравнения энергии, полученную из Бернулли, которая включает уравнение Мэннинга.

Где все термины слева от знака равенства относятся к восходящему концу (EGL Up), а справа относятся к нисходящему концу (EGL Dn).HL дается нам Мэннингом как уклон EGL (S) x длина трубы (L), где:

Мы уже знаем EGL Dn из шага 1. Теперь цель состоит в том, чтобы найти EGL Up, используя наше новое уравнение энергии. Здесь он в полной форме с S x L вместо HL.

Где:

n = коэффициент шероховатости Мэннинга n
A = площадь поперечного сечения потока
R = гидравлический радиус
L = длина трубы
Q = расход
г = сила тяжести
V = скорость

Для решения этого уравнения требуется итерационная процедура.2/2г. Отсюда и EGL Up. Сравните с EGL Dn + HL. Если они не совпадают в пределах желаемого допуска, например, 0,01 фута, предположение было неверным. Повторите с новым предполагаемым Y.

Когда глубина потока меньше полной, используйте среднее значение S (наклон EGL), вычислив его для входного и нижнего концов и усреднив его, Sa = (S1 + S2)/2.

Ваш ключевой вывод здесь заключается в том, что все дело в EGL, а не в HGL, и чтобы знать, что правильный профиль поверхности воды в трубе требует решения уравнения энергии Бернулли.

Должен быть баланс энергии между двумя концами трубы. EGL в точке 1 должен равняться EGL в точке 2 плюс HL из уравнения Мэннинга. Если наклон EGL больше обратного наклона, это говорит о том, что Q больше, чем «Пропускная способность при полном потоке». Если наклон EGL меньше, вы будете знать, что Q ниже допустимой. В последнем случае вам следует подумать об уменьшении размера трубы, если это новая конструкция.

Шаг 3. Расчет потерь в соединении

Расчет потерь напора в верхнем соединении может быть более сложным, чем расчет потерь в трубе.Современный анализ предполагает рассмотрение множества компонентов потоков внутри конструкции. Они подробно описаны в HEC-22 и AASHTO и выходят за рамки данной статьи. Эти потери обычно являются функцией скорости. К ним относятся пошаговые вычисления в восходящем направлении:

1. Потери на входе – Определяет начальный уровень энергии на основе уравнений управления на входе (водослив и диафрагма) или на выходе (частичный и полный поток).

2.Дополнительные потери — вносят коррективы в потери на входе и основаны на уступах (форма нижней части конструкции), углах входящих линий и падающих потоках (потоках, падающих из впускных и входящих труб, которые находятся выше вершины выходящей трубы). ).

Эти корректировки могут быть положительными или отрицательными. Например, бенчмаркинг имеет тенденцию уменьшать потери энергии, и в этом случае вы можете увидеть уменьшение линии EGL на пересечении. Во всех случаях скорректированный уровень энергии не может быть ниже начального уровня энергии, рассчитанного на шаге 1.Прости!

3. Потери на выходе – Потери на выходе рассчитываются для каждой входной трубы и добавляются к скорректированному EGL на шаге 2. Этот вновь рассчитанный уровень энергии используется в качестве начальной энергии (EGL) для входной линии (линий).

Вместо ручного подсчета потерь здесь более важно представить, что входит в определение потерь на стыках. Помните, что эти потери являются «энергетическими» потерями, а не прямыми изменениями поверхности воды (HGL).

Как вы видите на перекрестке выше, EGL увеличивается по всей конструкции по мере движения вверх по течению.На самом деле их два. Первый удар, с которым вы столкнетесь, связан с потерями на входе и дополнительными потерями (корректировками). Второй подъем — это потеря на выходе, которая, наконец, приводит вас к EGL в верхнем конце перекрестка.

Шаг 4. Настройка EGL Dn для входящей линии

Только что рассчитанный EGL становится начальным EGL для входящих строк. Все они будут использовать этот один EGL. Именно из этого EGL определяется HGL входящей трубы. А не наоборот! Вы можете наткнуться на некоторую онлайн-литературу, в которой описывается иное.Не поддавайтесь на это. Потому что, если вы это сделаете, вы, скорее всего, увидите падение EGL вверх по течению. Отрицательная потеря энергии наверняка вызовет недоумение у критического рецензента.

HGL является компонентом EGL. Помните, что полная энергия равна потенциальному напору плюс кинетический напор в любой заданной точке. HGL — это EGL минус скоростная головка.

Вернувшись к рисунку выше, вы заметите, что EGL идет немного по другому пути вверх по течению, чем HGL. Взглянув на это, вы можете легко определить, что восходящая труба имеет более высокую скорость, чем исходящая труба.Это верно, потому что он имеет меньшую площадь поперечного сечения. Входная труба 15 дюймов. Исходящий — 18-дюймовый.

Резюме

Вот и все. Базовые навыки и знания о том, как рассчитать профиль зеркала воды для ливневой канализации. Это просто повторение 4-этапного процесса, который начинается на нисходящем конце вашей системы и движется к восходящему концу. Уравнение энергии Бернулли используется для расчета EGL в трубе, а отдельная процедура используется для расчета потерь в соединении.

Весь процесс регулируется линией энергетического уровня (EGL), а не поверхностью воды. Поверхность воды (HGL) является побочным продуктом EGL, т. е. EGL за вычетом скоростного напора.

Когда уравнение энергии не работает

Существуют исключения или особые случаи, когда описанная выше процедура вычисления EGL в конвейере не работает. Будут времена, когда уравнение энергии не сможет сбалансироваться, независимо от того, сколько испытаний или итераций вы выполните. Это происходит с трубами с крутым уклоном, и глубина ниже по течению является докритической, а фактическая глубина потока вверх по течению является сверхкритической, как показано ниже.Другими словами, HL настолько велико, что уравнение Мэннинга не может все это учесть.

В этом случае HGL не может быть найден нашим традиционным решением, поэтому мы должны принять критическую глубину вверх по течению и возобновить нашу обычную процедуру. (Обратите внимание, что в соответствии с HEC-22 потери в соединении игнорируются, когда достигается критическая глубина.)

Мы не можем перепрыгнуть пространство, разделяющее А и А’. Мы должны пройти через точку B.

Для пояснения рассмотрим эту кривую зависимости энергии от Y, где Y — глубина потока в трубе, а Yc — критическая глубина.E представляет наш EGL. Точка A — это наша глубина вниз по течению, а точка A’ — это глубина вверх по течению, до которой мы пытаемся добраться, как в приведенном выше примере профиля.

Наша глубина потока должна следовать вдоль кривой E vs. Y. Мы не можем перепрыгнуть пространство, разделяющее А и А’. Мы должны пройти через точку B. Но всякий раз, когда поверхность воды проходит через критическую глубину, уравнение энергии неприменимо. Он применим только к ситуациям с постепенно меняющимся потоком, а это быстро изменяющееся состояние потока.Таким образом, мы можем рассчитать EGL только в верхней части критической глубины или в нижней части. Но не то и другое одновременно. Их нужно выполнять отдельно.

Чтобы решить эту проблему, мы принимаем критическую глубину на верхнем конце. Это касается профиля Subcritical выше Yc. Далее мы выполняем точную процедуру, как в шаге 2, но в обратном порядке. Расчеты продвигаются от восходящего потока к нисходящему, потому что наша известная Tw теперь находится на верхнем конце, критической глубине. Этот профиль находится ниже линии Yc и называется профилем сверхкритического .

Оставаясь по обе стороны от Yc, мы не нарушаем правило «постепенно изменяющегося» потока. Но теперь у нас два профиля! Который правильный?

У нас действительно есть конфликт между вышестоящим и нижестоящим элементами управления, оба из которых влияют на один и тот же канал.

Управление выше по потоку вызывает сверхкритический поток, в то время как управление ниже по потоку диктует докритический поток. Этот конфликт может быть разрешен только в том случае, если есть какие-то средства для перехода потока от одного режима к другому.

Знакомство с гидравлическим прыжком

Как вы уже узнали, уравнение Мэннинга может учитывать потери энергии из-за трения трубы, таким образом, значение n. Но он не может учитывать потери, возникающие при переходе между режимами течения. Экспериментальные данные показывают, что есть способ пройти через этот переход с помощью явления, известного как гидравлический прыжок. Думайте о гидравлических прыжках как о звуковых ударах, когда реактивный самолет преодолевает звуковой барьер. Процесс, часто сопровождающийся сильной турбулентностью и большими потерями энергии.Как только мы пройдем через это, все вернется на круги своя.

Задача состоит в том, как смоделировать эту большую потерю энергии. Поскольку уравнение Мэннинга сошло со сцены, нам нужно использовать другую концепцию объединения этих двух профилей… Импульс .

Ниже по течению и выше по течению
Принцип импульса идеально подходит для определения глубины и местоположения гидравлических прыжков. Думайте об этом как о соревновании между парнями вверх по течению и парнями вниз по течению. Каждая команда пытается вытолкнуть другую из трубы.Конкурс обычно заканчивается ничьей, где-то посередине.

Процедура вычисляет импульс (М) в определенных точках трубы, скажем, через каждые 5 футов. Один для докритического профиля (M1) и один для сверхкритического профиля (M2). Оба в одних и тех же местах охвата. По мере продвижения вниз по трубе эти импульсы сравниваются друг с другом. При М1 > = М2 установлено, что в этой точке должен произойти гидравлический скачок.

Импульс M1 докритического профиля должен быть больше или равен импульсу M2 сверхкритического профиля.

Где:

Q = скорость потока
A = площадь поперечного сечения потока
Y = расстояние по вертикали от поверхности воды до центра тяжести A

Место скачка где-то по длине трубы, когда M1 = M2.

Если M2 продолжает превышать M1, то сила, направленная вверх по течению, больше, чем сила, направленная вниз, и прыжок просто проходит через всю трубу.

Нет гидравлического прыжка. Побеждают те, кто выше по течению.

Распечатка


Узнайте больше о полном пакете программного обеспечения Hydrology Studio для проектирования ливневых стоков.

  • Студия гидрологии
  • Студия ливневых вод
  • Студия водопропускных труб
  • Студия каналов
  • Студия экспресс

Посетите студию гидрологии сегодня.

3-дюймовый стационарный светодиодный светильник | ELEMENT Lighting

Каждая отделка ELEMENT изготовлена ​​из литого под давлением алюминия. Без швов. Нет деформации. Нет провисания.

КВАДРАТНЫЕ ОТДЕЛКИ


БЕСФЛАНЦЕВАЯ КОНСКАЯ


БЕСФЛАНЦЕВАЯ ПЛОСКАЯ


ФЛАНЦЕВАЯ КОНСКАЯ


ФЛАНЦЕВАЯ ПЛОСКАЯ

КРУГЛЫЕ ОТДЕЛКИ


БЕСФЛАНЦЕВАЯ КОНСКАЯ


БЕСФЛАНЦЕВАЯ ПЛОСКАЯ


ФЛАНЦЕВАЯ КОНСКАЯ


ФЛАНЦЕВАЯ ПЛОСКАЯ

ДОСТУПНЫЕ ОТДЕЛКИ





Варианты отделки: состаренная бронза, черный, сатинированный никель, белый (под покраску).

Бесфланцевые корпуса (вариант недеревянного потолка) включают пластину из литого гипса с незаполненной манжетой, которая устанавливается после потолка для предотвращения растрескивания путем объединения пластины, потолка и корпуса. Гипсовая плита должна быть загрунтована непосредственно до проема для получения бесшовного вида.

Бесфланцевая установка

Установка ELEMENT очень проста. Продукт включает в себя кронштейны-бабочки и регулируемые стальные ангарные стержни.Фланцевые накладки имеют минимальную толщину. Бесфланцевые накладки включают в себя устойчивую к растрескиванию гипсовую плиту с незаполненной манжетой, которая устанавливается после потолка, чтобы предотвратить растрескивание штукатурки за счет объединения плиты, потолка и корпуса. Встроенные прицелы для позиционирования с помощью лазерных уровней обеспечивают постоянное выравнивание установка.

Установите корпус на потолочные балки с помощью регулируемых стальных подвесных стержней (показаны ниже).

 

Крепление стеновой панели к потолку и стенам.

Прикрепите гипсовую пластину к отверстию с помощью прилагаемого крепежа.

 

Нанесите обезжиривающее покрытие вокруг гипсовой пластины и до отверстия для придания бесшовного внешнего вида.

HI-LOK™️ Застежки (HI LOK™️) | Джет-Тек

HI-LOK является зарегистрированным товарным знаком Hi-Shear Corporation. Актуальную версию приведенных ниже рисунков можно найти по адресу https://www.lisi-aerospace.com/en/. Штифты HI-LOK обычно используются в приложениях, требующих высокой прочности на растяжение в экстремальных условиях. Штифты HI-LOK и муфты HI-LOK имеют чрезвычайно точные размеры, благодаря чему крепеж HI-LOK широко используется в космической, военной и коммерческой авиации. Штифты HI-LOK и манжеты HI-LOK имеют резьбу и требуют обычных инструментов для установки, что упрощает установку и снятие крепежных элементов HI-LOK.

HI-LOK — это простая двухкомпонентная застежка, разработанная для достижения в одной универсальной системе конструктивных особенностей, отвечающих многим современным требованиям сборки в аэрокосмической отрасли.Постоянный крутящий момент на каждом установленном креплении достигается за счет совместной работы интегрированных функций системы. Тщательно отрегулированная канавка отрыва в самоблокирующемся хомуте HI-LOK обеспечивает одинаковые значения предварительного натяга, разделяясь при достижении правильного уровня крутящего момента. Этот контролируемый предварительный натяг каждого HI-LOK TM в конструкции значительно улучшает усталостную долговечность планера по сравнению с другими системами крепления, включая тип с обжимным кольцом.

HI-LOK TM с затяжкой Автоматическая конструкция разрывной муфты гарантирует это и устраняет необходимость проверки момента затяжки.Как высокоэффективная и надежная система.

Являясь универсальным крепежом, конструкция HI-LOK TM делает больше с меньшими затратами, решая серьезные проблемы и обеспечивая высокую усталостную прочность без ущерба для прочности. Легкий хомут HI-LOK TM дополнительно способствует снижению веса по сравнению с обычными системами гаек и болтов с такими же прочностными характеристиками. Система HI-LOK TM , производимая в широком диапазоне размеров и комбинаций материалов, с точки зрения универсальности предлагает инженерам-конструкторам готовое решение множества проблем сборки.

Другие штифты HI-LOK

Хомуты HI-LOK

Руководство по выбору стандартных и кованых ошейников:

Примечания: * Втулки увеличенного размера можно использовать со штифтами меньшего размера.

** указывает на исполнение с кованым воротником.

Муфты HI-LOK изготавливаются в соответствии с требованиями спецификации Hi-Shear 345.

Все опубликованные Ошейники HI-LOK

Механические стопорные штифты HI-LOK

Механические хомуты HI-LOK

Метрические штифты HI-LOK

Метрические хомуты HI-LOK

Теория волн мелководья — Coastal Wiki

Введение

В этой статье объясняются некоторые теории периодических прогрессирующих волн и их взаимодействия с береговой линией и прибрежными сооружениями.В первом разделе дается описательный обзор образования ветровых волн, их характеристик, процессов, управляющих их движением и трансформацией. В следующих разделах описываются некоторые аспекты теории волн, имеющие особое применение в прибрежной инженерии. Некоторые результаты приводятся без вывода, так как вывод часто бывает длинным и сложным. Заинтересованный читатель должен обратиться к ссылкам, предоставленным для получения дополнительной информации.

Следует отметить, что эта статья взята из учебника «Береговая инженерия: процессы, теория и практика проектирования», 2-е изд. (2012 г.) и 3-е изд. (в печати) [1] , с разрешения Spon Нажмите.

Генерация волны

Рис. 1. Генерация и дисперсия волн.

Океанские волны в основном образуются в результате воздействия ветра на воду. Волны первоначально формируются в результате сложного процесса резонансного и сдвигового действия, при котором волны разной высоты, длины и периода возникают и распространяются в различных направлениях. Однажды сформировавшись, океанские волны могут распространяться на огромные расстояния, распространяясь по площади и уменьшаясь в высоте, но сохраняя при этом длину волны и период, как показано на рисунке 1.

В зоне генерации штормовой зоны энергия высокочастотных волн (например, волн с малым периодом) как рассеивается, так и переносится на более низкие частоты. Волны разной частоты распространяются с разной скоростью, и поэтому за пределами области возникновения шторма состояние моря изменяется по мере разделения различных частотных составляющих. Волны низкой частоты распространяются быстрее, чем волны высокой частоты, что приводит к зыби на море, а не к шторму на море. Этот процесс известен как дисперсия.Таким образом, ветровые волны можно охарактеризовать как неправильные, с коротким гребнем и крутые, содержащие большой диапазон частот и направлений. С другой стороны, волны зыби можно охарактеризовать как довольно регулярные, с длинным гребнем и не очень крутые, содержащие небольшой диапазон низких частот и направлений.

Рис. 2. Трансформация волн в заливе Бигбери, Девон, Англия. Фотография предоставлена ​​доктором С. М. Уайтом. Рис. 3. Волновая трансформация, основные понятия.


Когда волны приближаются к береговой линии, их высота и длина волны изменяются в результате процессов преломления и обмеления, прежде чем они разбиваются о берег.Как только волны разбиваются, они входят в так называемую зону прибоя. Здесь происходят одни из самых сложных процессов преобразования и затухания, в том числе образование поперечных и вдольбереговых течений, формирование среднего уровня воды и энергичный перенос наносов пляжного материала. Некоторые из этих процессов видны на рисунке 2.

При наличии береговых сооружений либо на береговой линии, либо в прибрежной зоне волны также могут преломляться и отражаться, что приводит к дополнительным сложностям в движении волн.На рис. 3 представлена ​​упрощенная концепция основных процессов преобразования и затухания волн, которые необходимо учитывать береговым инженерам при проектировании схем береговой обороны.


Кроме того, большое значение имеет существование волновых групп, поскольку было показано, что они ответственны за структурные разрушения некоторых морских сооружений, спроектированных с использованием традиционного подхода. Существование волновых групп также порождает вторичные формы волн гораздо более низкой частоты и амплитуды, называемые связанными длинными волнами (см. Инфрагравитационные волны).Внутри зоны прибоя эти волны отделяются от «коротких» волн, и было показано, что они оказывают большое влияние на перенос наносов и морфологию пляжа, вызывая длинные и поперечные вариации волнового поля в зоне прибоя.

Теория волн малой амплитуды

Самое раннее математическое описание периодических прогрессивных волн принадлежит Эйри в 1845 году. Теория волн Эйри строго применима только к условиям, в которых высота волны мала по сравнению с длиной волны и глубиной воды.Ее обычно называют линейной или волновой теорией первого порядка из-за упрощающих допущений, сделанных при ее выводе.

Вывод уравнений волн Эйри

Рис. 4. Эскиз определения синусоидальной волны.

Волна Эйри была получена с использованием концепции двумерного течения идеальной жидкости. Это разумная отправная точка для океанских волн, на которые не сильно влияют вязкость, поверхностное натяжение или турбулентность.

На рис. 4 показана синусоидальная волна с длиной волны [math]L[/math], высотой [math]H[/math] и периодом [math]T[/math], распространяющаяся по воде с невозмущенной глубиной [math]h[ /математика].Изменение высоты поверхности со временем от уровня стоячей воды обозначается [math]\eta[/math] (упоминается как отклонение) и определяется как

[математика] \eta =\Large\frac{H}{2}\normalsize \cos \left\{2\pi \left(\Large\frac{x}{L}\normalsize -\Large\frac{ t}{T}\normalsize \right)\right\} , \qquad(1)[/math]

где [math]x[/math] — расстояние, измеренное по горизонтальной оси, а [math]t[/math] — время. Скорость волны, скорость [math]c[/math], с которой волна движется в направлении [math]x[/math], определяется выражением [math] c=L/T [/math].{2}\нормальный размер} , [/math]

где [math]u[/math] — скорость в направлении [math]x[/math] [math]w[/math] — скорость в направлении [math]z[/math] [math] \phi[/math] — потенциал скорости,

[math]u=\Large\frac{\partial \phi}{\partial x}\normalsize , \quad w=\Large\frac{\partial \phi}{\partial z}\normalsize.[/math ]

Ищется решение для [math]\phi[/math], которое удовлетворяет уравнению Лапласа во всем теле потока. Кроме того, это решение должно удовлетворять граничным условиям на дне и на поверхности.{2} \right)+g\eta +\Large\frac{\partial \phi}}{\partial t}\normalsize =C(t), \quad z=\eta . [/математика]

Предположение, что [math]H \ll L[/math] и [math]H \ll h[/math] приводит к линеаризованным граничным условиям (в которых пренебрегаются члены меньшего, высшего порядка и произведения). Полученные кинематические и динамические граничные уравнения затем применяются на уровне стоячей воды, определяемом формулой

[math]w=\Large\frac{\partial \eta}{\partial t}\normalsize, \quad g\eta +\Large\frac{\partial \phi}}{\partial t}\normalsize =0 , \quad z=0 .[/математика]

Результирующее решение для [math]\phi[/math] определяется выражением

[математика]\phi =-gH \Large\frac{T}{4\pi}\normalsize \Large\frac{\cosh \left\{\left(\frac{2\pi}}{L}\normalsize \right)\left(h+z\right)\right\}}{\cosh \left\{\left(\Large\frac{2\pi} }{L} \right)h\right\}}\normalsize \sin \left(\Large\frac{2\pi x}{L}\normalsize -\Large\frac{2\pi t}{T}\normalsize \right)[/math]

Подстановка этого решения для [math]\phi[/math] в два линеаризованных граничных условия поверхности дает профиль поверхности, заданный уравнением (1), и скорость волны [math]c[/math], определяемую выражением

[математика]c = (gT/2 \pi) \tanh(2 \pi h/L) = (g / \omega) \tanh (kh) , \qquad (2) [/math]

, где волновое число равно [math]k = 2\pi / L[/math], а угловая частота волны равна [math]\omega=2 \pi / T[/math].{2} =gk\tanh\left(kh\right) . \qquad (3) [/математика]

Уравнение (3) известно как уравнение дисперсии волн.

Численное решение уравнения волновой дисперсии

Чтобы решить эту задачу из первых принципов, сначала необходимо решить уравнение волновой дисперсии для [math]k=2 \pi / L[/math] на любой глубине [math]h[/math]. Это можно сделать, подставив в уравнение (3) последовательные оценки [math]L[/math], начиная с начальной оценки [math]L=L_0[/math], в [math]\tan (kh)[/math]. ] срок.{5}}\нормальный размер , [/math]

где [math]D = k_0 h[/math] , что с точностью до 0,1 [math]\%[/math] для [math]0\lt D\lt \infty[/math] .

Скорости, ускорения и траектории частиц воды

Уравнения для горизонтальной [math]u[/math] и вертикальной [math]w[/math] скоростей частицы на средней глубине [math]-z[/math] ниже уровня стоячей воды можно определить из [математика]\partial \phi / \partial x[/math] и [math]\partial \phi / \partial z[/math] соответственно.Соответствующие локальные ускорения, [math]a_x[/math] и [math]a_z[/math], затем можно найти из [math]\partial u / \partial t[/math] и [math]\partial w / \частное т[/математика].

Рис. 5. Смещения частиц для глубоких и переходных волн.

Наконец, горизонтальное [math]\zeta [/math] и вертикальное [math]\xi[/math] смещения могут быть получены путем интегрирования соответствующих скоростей за период волны.{\circ}[/math] вне фазы. фазы со смещениями.Эти уравнения графически проиллюстрированы на рисунке 5.

Читатели, желающие увидеть полный вывод волновых уравнений Эйри, могут обратиться к Sorensen [4] и Dean and Dalrymple [5] , в первую очередь, за их ясность и инженерный подход.

Изменение давления, вызванное волновым движением

Уравнение изменения давления под волной получается путем подстановки выражения для потенциала скорости в нестационарное уравнение Бернулли и приравнивания энергии на поверхности к энергии на любой глубине.После линеаризации полученного уравнения, предполагая, что скорости малы, уравнение для давления приводит к следующему виду:

[математика] p = — \ rho gz+ \ rho g \ Large \ frac {H} {2} \ normalsize \ cos (kx- \ omega t) \ Large \ frac {\ cosh \ left \ {k (h +) z)\right\}}{\cosh kh}\normalsize=-\rho gz+\rho g\eta K_{p} (z) , \quad z=0 , [/math]

действителен на уровне стоячей воды или ниже, где [math]K_p (z) [/math] известен как коэффициент ослабления давления, определяемый формулой

[math]K_{p} (z)=\Large\frac{\cosh\left\{k(h+z)\right\}}{\cosh kh}\normalsize[/math].

Коэффициент ослабления давления равен единице на уровне стоячей воды и уменьшается до нуля на пределе глубокой воды (т.е. [math]h/L \geq 0,5[/math]). На любой глубине ([math]-z[/math]) под гребнем волны давление максимально и состоит из статического давления, [math]p_0=-\rho gz[/math], плюс динамическое давление, [ math]\rho gH K_{p} (z) /2 [/math]. Причина, по которой он является максимальным под гребнем волны, заключается в том, что именно в этом месте вертикальные ускорения частиц максимальны и отрицательны.Обратное относится к впадине волны.

Датчики давления, расположенные на морском дне, поэтому могут использоваться для измерения высоты волны при условии, что они расположены в переходной области глубины воды. Высота волны может быть рассчитана по изменению давления путем вычисления [math]K_p (z) [/math] и вычитания гидростатического давления (среднее значение зарегистрированного давления). Для этого необходимо решить уравнение дисперсии волн для длины волны на конкретной глубине, зная период волны.Это легко сделать для простого цуга волн постоянного периода. Однако в реальном море, состоящем из смеси высот и периодов волн, сначала необходимо определить каждый присутствующий период волн (путем применения методов анализа Фурье). Кроме того, учитывая, что датчик давления будет расположен на определенной глубине, он не обнаружит волны, период которых достаточно мал, чтобы считать их глубоководными на этой глубине.

Влияние глубины воды на характеристики волн

Глубоководный

Смещение частиц Уравнения (4а) и (5а) описывают круговые модели движения в (так называемой) глубокой воде.{1/2} , \qquad (6) [/math]

, где нижний индекс 0 относится к глубокой воде. Таким образом, скорость и длина волны глубоководной волны определяются исключительно периодом волны.

Мелководье

Для [math]h/L \le 0,04, \quad \tanh (kh) \приблизительно 2\pi h/L [/math]. Обычно это принимается за верхний предел для мелководных волн. Следовательно, уравнение (3b) сводится к [math]c=ghT/L[/math] и подстановка этого в уравнение (2) дает [math]c=\sqrt{gh} [/math]. Таким образом, скорость волны на мелководье определяется глубиной, а не периодом волны.Следовательно, мелководные волны не имеют частотной дисперсии, в отличие от глубоководных волн.

Переходная вода

Это зона между глубоководьем и мелководьем, т.е. [math]0,5 \gt h/L\gt 0,04 [/math]. В этой зоне [math]\tanh(kh)\lt 1[/math], следовательно

[math]c=\Large\frac{gT}{2\pi}\normalsize \tanh \left(kh\right)=c_{0} \tanh \left(kh\right)\lt c_{0} [/математика].

Это имеет важные последствия, проявляющиеся в явлениях преломления и обмеления.Кроме того, уравнения смещения частиц показывают, что на морском дне вертикальные компоненты подавляются, поэтому теперь имеют место только горизонтальные смещения (см. рис. 5). Это имеет важные последствия для переноса наносов.

Групповая скорость и распространение энергии

Энергия, содержащаяся в волне, представляет собой сумму потенциальной, кинетической энергии и энергии поверхностного натяжения всех частиц в пределах длины волны и выражается как полная энергия на единицу площади поверхности моря.{2} /8 . [/математика]

Это значительное количество энергии. Например, штормовой ветер силой 8 баллов по шкале Бофорта, дующий в течение 24 часов, вызовет волну высотой более 5 м, что даст энергию волны, превышающую 30 кДж/м2.


Можно было бы ожидать, что мощность волны (или скорость передачи энергии волны) будет равна произведению энергии волны на скорость волны. Это неверно, и вывод уравнения для волновой мощности приводит к интересному результату, имеющему большое значение.{2} }{8}\normalsize \Large\frac{c}{2}\normalsize \left(1+\Large\frac{2kh}{\sinh 2kh}\normalsize \right) = E c_{g} , \qquad (8) [/математика]

где [math]c_g[/math] — скорость групповой волны, определяемая выражением

[математика] c_{g} =\Large\frac{c}{2}\normalsize \left(1+\Large\frac{2kh}{\sinh 2kh}\normalsize \right) . \qquad (9) [/math].

На глубокой воде ([math]h/L\gt 0,5[/math]) групповая скорость волны [math]c_g = c/2[/math], а на мелководье [math]c_g = c[/math ]. Следовательно, в глубокой воде энергия волны передается вперед только с половинной скоростью волны.

Радиационная нагрузка (поток импульса)

Радиационное напряжение определяется как избыточный поток импульса из-за наличия волн (в единицах силы на единицу длины). Оно возникает из-за орбитального движения отдельных частиц воды в волнах. Эти движения частиц создают результирующую силу в направлении распространения ([math]S_{XX}[/math]) и результирующую силу под прямым углом к ​​направлению распространения ([math]S_{YY}[/math]). . Первоначальная теория была разработана Лонге-Хиггинсом и Стюартом [6] .Его применение к прибрежным течениям было впоследствии разработано Longuet-Higgins [7] . Заинтересованному читателю настоятельно рекомендуется обратиться к этим статьям, которые одновременно элегантны с научной точки зрения и представлены в удобном для чтения стиле. Более подробную информацию можно также найти в Horikawa [8] и Komar [9] . Здесь представлена ​​лишь сводка основных результатов.

Радиационные напряжения были получены из уравнений теории линейных волн путем интегрирования динамического давления по всей глубине под волной и за период волны и вычитания из этого интегрального статического давления ниже глубины стоячей воды.{0}p_0 дз, [/math]

где [math]v[/math] — горизонтальная составляющая орбитальной скорости в [math]y[/math]-направлении, а [math]p_0[/math] — гидростатическое давление. Первый интеграл представляет собой среднее значение подынтегральной функции за период волны, где [math]u[/math] — горизонтальная составляющая орбитальной скорости в направлении [math]x[/math]. После значительных манипуляций можно показать, что

[math]S_{XX} =E \left(\Large\frac{2kh}{\sinh 2kh}\normalsize +\Large\frac{1}{2}\normalsize \right) .\qquad(10) [/математика]

Для волн, движущихся в направлении [math]X[/math] ([math]v = 0[/math])

[математика] S_{YY} = E \left(\Large\frac{kh}{\sinh 2kh}\normalsize \right) . \qquad (11)[/математика]

В глубокой воде [math]S_{XX} =\Large\frac{1}{2}\normalsize E , \quad S_{YY} =0[/math] ; на мелководье [math]S_{XX} =\Large\frac{3}{2}\normalsize E , \quad S_{YY} =\Large\frac{1}{2}\normalsize E .[/math] Таким образом, как [math]S_{XX}[/math], так и [math]S_{YY} [/math] увеличиваются при уменьшении глубины воды.

Процессы преобразования и затухания волн

Когда волны приближаются к береговой линии, они входят в переходную область глубины, в которой волновые движения зависят от морского дна. Эти эффекты включают уменьшение скорости и длины волн и, таким образом, изменение направления гребней волн (преломление) и высоты волн (обмеление) с рассеиванием энергии волн за счет трения о морское дно и, наконец, разрушением.

Преломление

Рис. 6. Преломление волны.

Скорость волны и длина волны связаны уравнениями (2, 3а) с периодом волны (это единственный параметр, который остается постоянным для отдельного пакета волн):

[математика]c/c_0=\tanh(kh) =L/L_0[/математика] .

Чтобы найти скорость волны и длину волны на любой глубине h, нужно решить эти два уравнения одновременно. Решение всегда таково, что [math]c\lt c_o[/math] и [math]L\lt L_0[/math] для [math]h\lt h_0[/math] (где индекс o относится к глубоководным условия).

Рассмотрим глубоководную волну, приближающуюся к переходному пределу глубины ([math]h/L_0 =0,5[/math]), как показано на рисунке 6. Волна, распространяющаяся из A в B (в глубокой воде), проходит расстояние [ math]L_0[/math] за один период волны [math]T[/math].Однако волна, бегущая от C к D, проходит меньшее расстояние L за то же время, что и в переходной области глубины. Следовательно, фронт новой волны теперь представляет собой BD, который повернулся относительно AC.

Пусть угол [math]\alpha[/math] представляет собой угол фронта волны к контуру глубины, тогда

[математика]\sin \alpha = L/BC[/math] и [math]\sin \alpha_0=L_0/BC[/math]. Следовательно

[математика]\Large\frac{\sin\alpha }{\sin\alpha _{0}}\normalsize =\Large\frac{L}{L_{0}}\normalsize =\Large\frac{c }{c_{0} }\normalsize =\tanh \left(kh\right) .\qquad (12) [/математика]

Рис. 7. Изменение скорости и угла волны в зависимости от глубины.

Как [math]c \lt c_0[/math], затем [math]\alpha \lt \alpha_0[/math], что означает, что когда волна приближается к береговой линии под косым углом, фронты волн стремятся выровняться с подводные контуры. На рисунке 7 показано изменение [math]c/c_0[/math] с [math]h/L_0[/math] и [math]\alpha / \alpha_0[/math] с [math]h/L_0[/ math] (последняя специально для случая параллельных контуров).Следует отметить, что [math]L_0[/math] используется вместо [math]L[/math], поскольку первое является фиксированной величиной.

В случае непараллельных контуров необходимо трассировать отдельные волновые лучи (т. е. ортогонали волновым фронтам). Рисунок 7 все еще можно использовать для нахождения [math]\alpha[/math] на каждом контуре, если [math]\alpha_0[/math] взять за угол (скажем, [math]\alpha_1[/math]) на одном контуре и [math]\alpha[/math] берется как новый угол (скажем, [math]\alpha_2[/math]) к следующему контуру.Волновой луч обычно меняет направление на полпути между контурами. Эту процедуру можно выполнить вручную с использованием таблиц или рисунков [10] или с помощью компьютера, как описано далее в этом разделе.

Уравнение (12) также известно как закон Снеллиуса, согласно которому [математика] \sin \alpha / c[/math] = постоянная вдоль волнового луча. Умножение на радиальную частоту [math]\omega[/math] показывает, что аналогичное постоянство имеет место для компоненты волнового вектора [math]\vec k [/math], параллельной контуру глубины (волновой вектор [math]\vec k[/math] следует направлению распространения волны, а его длина равна волновому числу [math]k=\omega /c[/math]).

Можно показать, что закон Снеллиуса можно также выразить как

[математика] \vec \nabla \times \vec k |_{вертикальный компонент} \equiv \partial (k \sin \alpha) / \partial x — \partial (k \cos \alpha) / \partial y = 0 . \qquad (13) [/математика]

Доказательство того, что это уравнение эквивалентно (12), приведено в Dean & Dalrymple [5] .

Уравнение сохранения энергии волн выглядит так:

[математика] \partial (E c_g \cos \alpha) / \partial x + \partial (E c_g \sin \alpha) / \partial y = — \epsilon_d , \qquad (14) [/math]

где [math] \epsilon_d[/math] представляет потери энергии (из-за трения о дно, см. уравнение (14)).Koutitas [11] дает рабочий пример численного решения уравнений (13) и (14).

Мелководье

Рис. 8. Изменение коэффициента обмеления с глубиной.

Рассмотрим сначала фронт волны, движущийся параллельно контурам морского дна (т. е. преломление отсутствует). Если предположить, что энергия волн передается к берегу без потерь из-за трения о дно или турбулентности, то из уравнения (8)

[математика] \Large\frac{P}{P_{0} }\normalsize =1=\Large\frac{Ec_{g} }{E_{0} c_{g_{0} } }\normalsize.{-1/2} . \qquad (15) [/математика]

Вариант [math]K_S[/math] с [math]d/L_0[/math] показан на рисунке 8.

Комбинированное преломление и обмеление

Рассмотрим теперь фронт волны, движущийся наклонно к контурам морского дна, как показано на рисунке 9. В этом случае, поскольку лучи волны изгибаются, они могут сходиться или расходиться по мере продвижения к берегу. На контуре [math]h/L_0 = 0,5, \quad BC=b_0 / \cos \alpha _0 =b / \cos \alpha . [/математика] Таким образом

[математика]b/b_0 = \cos\alpha / \cos\alpha _0 .{1/2}[/math] называется коэффициентом преломления.

В случае параллельных контуров [math]K_R[/math] можно найти с помощью рисунка 9. В более общем случае [math]K_R[/math] можно найти из диаграммы преломления непосредственно путем измерения [math ]b[/math] и [math]b_0[/math].

Когда преломленные волны входят в область мелководья, они разбиваются, не достигнув береговой линии. Вышеприведенный анализ не совсем применим к этой области, потому что фронты волн становятся более крутыми и больше не описываются волновой формой Эйри.Однако общепринятой практикой является применение анализа рефракции до так называемой линии излома. Это оправдано тем, что присущие ему погрешности малы по сравнению с первоначальными прогнозами для глубоководных волн и находятся в пределах приемлемых технических допусков. Чтобы найти линию прибоя, необходимо оценить высоту волны по мере продвижения волны к берегу и сравнить ее с расчетной высотой прибоя на любой конкретной глубине. Как правило, волны разбиваются, когда

[математика] h_{b} =1.28H_{b} , \qquad (17)[/math]

, где индекс b указывает на место разрыва. Тема обрушения волн представляет значительный интерес как с теоретической, так и с практической точки зрения.

Влияние батиметрии на рефракцию

В целом контуры морского дна не прямые и не параллельные, а изогнутые. Это приводит к некоторым значительным эффектам рефракции. Внутри бухты рефракция обычно распространяет волновые лучи на большую область, что приводит к уменьшению высоты волн.И наоборот, на мысах лучи волн будут сходиться, что приведет к большей высоте волн. Над прибрежными отмелями волны могут быть сфокусированы, в результате чего образуется небольшая область, где высота волн намного больше. Если фокусировка настолько сильна, что предсказывается пересечение волновых лучей, то высота волны становится настолько большой, что вызывает обрушение волны.

Обмеление и преломление спектров направленных волн

До сих пор обсуждение обмеления и преломления ограничивалось рассмотрением волн с одним периодом, высотой и направлением (монохроматическая волна).Однако реальное состояние моря более реалистично представляется как состоящее из большого количества компонентов с разными периодами, высотами и направлениями (известных как спектр направлений). Поэтому при определении состояния моря в прибрежной зоне следует должным образом учитывать спектр направленности прибрежной зоны.

Этого можно добиться относительно простым способом, если можно применить принцип линейной суперпозиции. Это означает, что нелинейные процессы, такие как трение морского дна и теории волн более высокого порядка, исключаются.Принцип метода заключается в проведении анализа преломления и обмеления для каждой отдельной составляющей частоты и направления волны, а затем суммировании результирующих прибрежных энергий в новых прибрежных направлениях на каждой частоте и, следовательно, составлении прибрежного направленного спектра.

Рисунок 10. Некоторые результаты Годы для коэффициента дифракции [math]K_R[/math] как функции относительной глубины [math]h/L_0 [/math] для типичного состояния ветровой волны и различных преобладающих углов падения волны [math] \alpha_0[/math] на глубокой воде.{\ circ} [/ математика]. Адаптировано из Года [2] . Рисунок 12. Некоторые результаты Года для преобладающего направления волны в диапазоне относительных глубин для типичного состояния ветровой волны и различных преобладающих углов падения волны [math]\alpha_0 [/math] на большой глубине. Адаптировано из Года [2] .


Года [2] представляет набор расчетных диаграмм для эффективного коэффициента преломления ([math]K_R [/math]) и преобладающего направления волны ([math]\alpha_0 [/math]) по параллельным контурам для диапазона относительных глубин с использованием частотного спектра Бетчнейдера-Мицуясу и функции рассеяния Мицуясу, которые облегчают быстрое применение описанного выше метода.На рис. 10 показаны некоторые результаты Годы для [math]K_R [/math] в зависимости от относительной глубины для типичного состояния ветровой волны. На рисунке 11 показано сравнение результатов для [math]K_R[/math] для монохроматической волны и результата Года для направленного спектра типичного состояния ветровой волны. На рис. 12 показаны некоторые результаты Года для основного направления волны в диапазоне относительных глубин для типичного состояния ветровой волны.

Трение о морское дно

В приведенном выше анализе рефракции и обмеления предполагалось, что потери энергии при передаче волн к берегу не происходит.В действительности волны на переходных и мелких глубинах будут затухать за счет рассеивания энергии волн за счет трения о дно. Такие потери энергии можно оценить, используя теорию линейных волн, аналогично взаимосвязям трения потока в трубах и открытых каналах. В отличие от профиля скорости в стационарном течении, эффекты трения при волновом воздействии создают колебательный волновой пограничный слой очень малого размера (несколько миллиметров или сантиметров). Как следствие, градиент скорости намного больше, чем в эквивалентном однородном течении, что, в свою очередь, означает, что коэффициент волнового трения будет во много раз больше.{2} , \qquad (18) [/math]

где [math]f_w[/math] — коэффициент волнового трения, а [math]u_m[/math] — максимальная околодонная орбитальная скорость; [math]f_w[/math] является функцией локального числа Рейнольдса ([math]Re_w[/math]), определяемого в терминах [math]u_m[/math] (для скорости) и либо [math]a_b[ /math], амплитуда волны у дна или размер зерна морского дна [math]k_s[/math] (для характерной длины). Диаграмма, связывающая [math]f_w[/math] с [math]Re_w[/math] для различных соотношений [math]a_b/k_s[/math], составленная Jonsson, приведена в Dyer [12] .{2} }{3\pi \sinh (kh)(\sinh (2kh)+2kh)}\normalsize . \qquad (20) [/математика]

Ослабление высоты волны из-за трения о дно, конечно, зависит от расстояния, пройденного волной, а также от глубины, длины волны и высоты волны. Таким образом, полную потерю высоты волны ([math]\Delta H_f[/math]) из-за трения можно найти путем интегрирования по пути волнового луча.

BS6349 [15] представляет диаграмму, из которой можно получить коэффициент уменьшения высоты волны.За исключением больших волн на мелководье, трение о дно имеет относительно небольшое значение. Поэтому при проектировании морских сооружений на глубине 10 м и более трением о дно часто пренебрегают. Однако при определении волнового климата вдоль берега трение морского дна в настоящее время обычно включается в численные модели, хотя соответствующее значение коэффициента трения волн остается неопределенным и может меняться в зависимости от форм дна, вызванных волнами. Кроме того, потери энергии волны из-за других физических процессов, таких как обрушение, могут быть более значительными.

Взаимодействие волны и тока

До сих пор рассмотрение волновых свойств ограничивалось случаем волн, генерируемых и распространяющихся по неподвижной воде. В целом, однако, океанские волны обычно движутся по течениям, создаваемым приливами и другими причинами. Эти токи также, вообще говоря, будут изменяться как в пространстве, так и во времени. Следовательно, здесь необходимо рассмотреть два различных случая. Первый — это волны, распространяющиеся по течению, а второй — когда волны, возникающие в покоящейся воде, сталкиваются с течением (или проходят через переменное поле тока).

Для волн, распространяющихся по течению, необходимо учитывать две системы отсчета. Первый — это движущаяся или относительная система отсчета, движущаяся с текущей скоростью. В этой системе отсчета все выведенные до сих пор волновые уравнения по-прежнему применимы. Вторая система отсчета является стационарной или абсолютной системой отсчета. Концепция, которая дает ключ к пониманию этой ситуации, заключается в том, что длина волны одинакова в обеих системах отсчета. Это связано с тем, что длина волны в относительной системе отсчета определяется дисперсионным уравнением, а в абсолютной системе эта волна просто движется с другой скоростью.Как следствие, абсолютные и относительные периоды волн различны.

Рассмотрим случай, когда течение с магнитудой ([math]u[/math]) следует за волной со скоростью волны ([math]c[/math]), скорость волны относительно морского дна ([math]c_a [/math]) становится [math]c + u[/math]. Поскольку длина волны одинакова в обеих системах отсчета, абсолютный период волны будет меньше относительного периода волны. Следовательно, если волны течения измеряются в фиксированном месте (например, в абсолютной системе отсчета), то измеряется абсолютный период ([math]T_a[/math]).{1/2} + ты . \qquad (21)[/математика]

Таким образом, это уравнение дает неявное решение для длины волны в присутствии тока, когда измерен абсолютный период волны.

Рис. 13. Преломление глубоководной волны течением.

И наоборот, когда волны, движущиеся в неподвижной воде, сталкиваются с течением, происходят изменения высоты и длины волн. Это связано с тем, что при перемещении волн из одной области в другую требуется, чтобы абсолютный период волны оставался постоянным для сохранения волн.Рассмотрим случай встречного течения, скорость волны относительно морского дна уменьшается и, следовательно, длина волны также будет уменьшаться. При этом высота и крутизна волн будут увеличиваться. В пределе волны разобьются, когда достигнут предельной крутизны.{2} } \нормальный размер .\qquad (22) [/математика]

Высота волны также изменяется и будет уменьшаться, если ортогонали волн расходятся (как показано), или увеличиваться, если ортогоналы волн сходятся. Для получения дополнительной информации о взаимодействии волны и тока читатель в первую очередь отсылается к Hedges [16] .

Волновое отражение

Волны, обычно падающие на твердые вертикальные границы (например, стены гавани и морские стенки), отражаются таким образом, что отраженная волна имеет ту же фазу, но противоположное направление и по существу ту же амплитуду, что и падающая волна.Это удовлетворяет необходимому граничному условию, согласно которому горизонтальная скорость всегда равна нулю. Полученная волновая картина называется стоячей волной, как показано на рисунке 14. Отражение также может происходить, когда волны входят в гавань или эстуарий. Это может привести к «резонансу», когда волны усиливаются.

Уравнение стоячей волны (индекс s) может быть получено путем сложения двух форм падающей (индекс i) и отраженной (индекс r) волн. Таким образом,

[математика]\eta _{s} =\eta _{i} +\eta _{r} , \qquad \eta _{i} =\Large\frac{H_{i}} {2}\normalsize \cos \left\{2\pi \left(\Large\frac{x}{L}\normalsize -\Large\frac{t}{T}\normalsize \right)\right\}, \qquad \eta _ {r} =\Large\frac{H_{r}} {2}\normalsize \cos\left\{2\pi \left(\Large\frac{x}{L}\normalsize +\Large\frac{t }{T}\normalsize \right)\right\} , \qquad (23) [/math]

Принимая [математику]H_r=H_i =H_s / 2[/математику], затем

[математика] \eta_s=H_s \cos (2 \pi x/L) \cos (2 \pi t/T) .\qquad (24) [/математика]

В узловых точках нет вертикального перемещения во времени. Напротив, в пучностях попеременно появляются гребни и впадины. В случае больших волн на мелководье и если отраженная волна имеет ту же амплитуду, что и падающая волна, наступающие и удаляющиеся гребни сталкиваются эффектным образом, образуя шлейф, известный как клапотис (см. рис. 15). Это обычно наблюдается на морских стенах. Стоячие волны могут нанести значительный ущерб морским сооружениям и вызвать значительную эрозию.

Рисунок 14. Стоячие волны, идеализированные. Рисунок 15. Стоячие волны, наблюдаемые клапоты.


Клапотис Гофре

Рис. 16. Вид сверху на отражение косой волны.

Если падающая волна находится под углом [math]\alpha[/math] к нормали от вертикальной границы, то отраженная волна будет иметь направление [math]\alpha[/math] на противоположной стороне нормальный. Это показано на рисунках 16 и 17.Возникающее в результате волновое движение (clapotis gaufre) является сложным, но по существу состоит из ромбовидного узора островных гребней, которые движутся параллельно границе. Иногда его называют короткохохлатой системой. Гребни образуются на пересечении фронтов падающей и отраженной волн. Результирующие смещения частиц также сложны, но включают в себя создание картины движущихся вихрей. Подробное описание этих движений можно найти в Silvester [10] . Последствия этого с точки зрения переноса наносов могут быть серьезными.Может иметь место очень значительная эрозия и прибрежный перенос. Учитывая, что удар косой волной волны о стенку является скорее нормой, чем исключением, наличие clapotis gaufre оказывает глубокое влияние на долговременную устойчивость и эффективность работ по береговой обороне. Похоже, что это не было полностью понято в традиционных конструкциях волноломов, в результате чего произошли обрушения волноломов и эрозия береговой линии.

Шток Маха

Рисунок 17.Воздействие волн и отражение во время шторма.

Когда периодические или уединенные волны приближаются к крутому барьеру под косым углом, амплитуда волны, падающей на барьер, может увеличиваться из-за явления, известного как ножка Маха. Гребень, непосредственно примыкающий к стене, изменяет свое выравнивание, создавая волну, бегущую вдоль поверхности стены с увеличенной высотой гребня, и это волна маховского ствола, показанная на рисунке 17. Это явление отражения было впервые обнаружено в аэродинамике, но в равной степени применимо к волнам на воде, для которых оно может начать возникать, когда угол наклона к стене становится менее примерно 45 градусов.Высота гребня определяет скорость, эквивалентную составляющей скорости падающей волны в направлении выравнивания стенки. Поскольку волны не ударяются о стену из-за растущей зоны встречного потока, отражение значительно уменьшается до тех пор, пока при углах наклона менее примерно 20 градусов отражение не исчезнет.

Miles [17] теоретически продемонстрировал, что волна Маха ствола может быть усилена в четыре раза больше, чем входящие волны, что в два раза больше, чем линейная суперпозиция падающей и отраженной волны.Однако Melville [18] не смог воспроизвести такие большие коэффициенты усиления в лаборатории. Совсем недавно Юн и Лю [19] использовали параболические приближения для изучения стволовых волн, вызванных косой кноидальной волной перед вертикальным барьером, а Хонда и Мейс [20] применили нелинейную волну в частотной области.2[/math].{2} \cot \beta }\normalsize , \qquad (25)[/math]

где [math]d_t[/math] (м) — глубина воды у основания конструкции, [math]L_0[/math] — длина волны в глубокой воде на пиковой частоте, [math]H_i[/math] — значительный инцидент высота волны, [math]D[/math] — характерный диаметр каменной брони, а [math]\tan \beta[/math] — градиент структуры. [math]R[/math] оказался лучшим параметром, чем [math]\xi[/math] для предсказания отражения волн. Тогда коэффициент отражения определяется выражением

[математика] K_r = 0.{0.5} }\нормальный размер . \qquad (27)[/математика]

Отражение волны из-за преломления

Отражение волн только за счет преломления также может происходить из-за очень быстрых изменений морского дна. В частности, когда волны подходят к глубокому дноуглубительному каналу с направлением или распространением под достаточно острым углом к ​​дноуглубительному боковому откосу и имеет место достаточно большое изменение глубины воды, что, в свою очередь, приводит к большому и быстрому изменению скорости волны. , волна может отражаться от стенки канала.Аналогичным примером этого явления является внутреннее отражение световых лучей в стеклянной призме из-за изменения скорости волны между стеклом (мелкая вода) и воздухом (глубокая вода), с той существенной разницей, что, поскольку скорость волны является функцией глубина воды не является постоянной величиной на подходе волны или на боковом откосе русла. Это вполне реальное явление, и, если его не распознать, оно может привести к непреднамеренному отражению волновой энергии в районе порта. Обратное также применимо, поскольку этот процесс также может быть с успехом использован для отражения энергии волн от входа в гавань.Следует также понимать, что волны с более длинным периодом также будут более восприимчивы к этому явлению из-за их относительно большей скорости в более глубокой воде. Когда дело доходит до моделирования волн, описанного в разделе 3.9, из этого следует, что любая числовая сетка, используемая в волновой модели, должна быть достаточно тонкой, чтобы фиксировать детали дноуглубительного русла, чтобы должным образом воспроизвести этот эффект.

Волновая дифракция

Рисунок 18. Идеализированная дифракция волны вокруг непроницаемого волнолома.

Это процесс, при котором волны огибают препятствия за счет излучения волновой энергии.На рис. 18 показан косой цуг волн, падающий на оконечность волнолома. Есть три отдельных региона:

  1. теневая область, в которой происходит дифракция;
  2. область с коротким гребнем, в которой падающая и отраженная волны образуют клапотис гофр;
  3. невозмущенная область падающих волн.

В области (1) волны дифрагируют, волновые фронты образуют дуги окружности с центром в точке волнолома. Когда волны дифрагируют, высота волн уменьшается по мере того, как энергия падающей волны распространяется по области.Реальная ситуация, однако, более сложна, чем та, что представлена ​​на рисунке 18. Отраженные волны в области (2) будут дифрагировать в область (3) и, следовательно, расширят систему с короткой вершиной в область (3).

Математическая формулировка дифракции волн

Математические решения для дифракции волн были разработаны для случая постоянной глубины воды с использованием теории линейных волн.2 F (x,y)=0[/математика].

Решения уравнения Гельмгольца

Решение уравнения Гельмгольца было впервые найдено Зоммерфельдом в 1896 году, который применил его к дифракции света (подробности можно найти в Dean & Dalrymple (1991)). Несколько позже Пенни и Прайс (1952) показали, что то же самое решение применимо к волнам на воде, и представили решения для падающих с разных направлений волн, проходящих через полубесконечный барьер, и для нормально падающих волн, проходящих через барьерный зазор [math]b[/math ].Для случая нормального падения на полубесконечный барьер можно отметить, что для монохроматической волны коэффициент дифракции [math]K_d[/math] (отношение высоты падающей и дифрагированной волны) составляет примерно 0,5 на краю теневой области и что [math]K_d[/math] превышает 1,0 в «невозмущенной» области из-за дифракции отраженных волн, вызванной (идеально) отражающим барьером. Их решение для случая барьерного зазора представляет собой, по сути, суперпозицию результатов двух полубесконечных барьеров зеркального отображения.

Их диаграммы применимы для диапазона ширины зазора к длине волны ([math]b/L[/math]) от 1 до 5. Когда [math]b/L[/math] превышает 5, дифракционные картины от каждого барьера не перекрываются, и, следовательно, применяется решение с полубесконечным барьером. Если [math]b/L[/math] меньше единицы, зазор действует как точечный источник, и энергия волны излучается, как если бы она исходила из одной точки в центре зазора. Здесь важно отметить, что эти схемы не должны использоваться для конструкции .Это связано с важностью рассмотрения спектров направленных волн.

Рис. 19. Дифракция (отношение высоты дифрагированной волны к высоте падающей волны) нормально падающего направленного случайного состояния моря для полубесконечного барьера. Адаптировано из Года [2] . Рис. 20. Дифракция (отношение высоты дифрагированной волны к высоте падающей волны) нормально падающего по направлению случайного состояния моря при ширине зазора волнолома [math]b=L[/math]. Адаптировано из Года [2] .

Года (2000) впервые применил спектры направленности волн для определения дифракции волн. Подобно методу, описанному в разделе о преломлении и обмелении направленных спектров, он вычислил эффективный коэффициент дифракции из суперпозиции дифракции всех направлений и частот составляющих волн, присутствующих в типичном состоянии ветровой волны, и, следовательно, построил новый комплект дифракционных диаграмм.

Эти диаграммы показывают, что дифракция направленного случайного состояния моря весьма заметно отличается от случая монохроматического моря.На краю теневой зоны для полубесконечного барьера [math]K_d[/math] составляет примерно 0,7 (ср. [math]K_d[/math]= 0,5 для монохроматической волны), а волны большей высоты проникают через теневая зона в эквивалентных точках. Это показано на рис. 19. Для случая барьерного зазора (ширина [math]b[/math]) изменения высоты волны сглажены по сравнению с монохроматическим случаем, с меньшими высотами в области прямого проникновения и большими высотами в теневых областях, как показано на рисунке 20.

Комбинированная рефракция и дифракция

Преломление и дифракция часто происходят вместе. Например, использование модели волновых лучей в нерегулярной батиметрии может создать каустику (т. е. область пересечения волновых лучей). Здесь будет происходить дифракция, рассеивающая энергию волны от областей с большой высотой волны. Другой пример — прибрежные волнорезы; здесь дифракция часто преобладает вблизи структуры, а преломление становится более важным дальше от структуры.Требуется решение уравнения Лапласа по нерегулярной батиметрии, которое допускает как дифракцию, так и преломление. Такое решение было впервые получено в 1972 году Беркхоффом [23] . Это обычно известно как уравнение мягкого уклона, потому что решение ограничено медленной батиметрией, которая медленно меняется относительно длины волны. Это может быть написано как

[математика] \Large\frac{\partial }{\partial x}\normalsize \left(cC_{g} \Large\frac{\partial \phi}{\partial x}\normalsize \right)+\Large \ frac {\ partial } {\ partial y} \ normalsize \ left (cC_ {g} \ Large \ frac {\ partial \ phi } {\ partial y} \ normalsize \ right) + \ omega ^ {2} \ Large \ frac{C_{g} }{c}\normalsize \phi =0 , \qquad (28) [/math]

где [math]\phi (x,y)[/math] — функция комплексного волнового потенциала.Решение этого уравнения очень сложное и выходит за рамки этого текста. Тем не менее, заинтересованный читатель может обратиться к Дингемансу [24] для ознакомления с предметом. Одно из последних достижений в решении уравнения мягкого уклона связано с Li [25] . Эта версия уравнения мягкого наклона позволяет одновременно решать вопросы преломления, дифракции и отражения.

Рис. 21. Фотография реальной дифракции волны на схеме волнолома Элмер, Сассекс, Англия.Рисунок 22. Исследование физической модели (21) в Центре прибрежных исследований Великобритании в HR Wallingford. Рис. 23. Аэрофотоснимок дифракции волн на схеме от Гапписбурга до Винтертона, Норфолк, Англия (любезно предоставлено Майком Пейджем).

Он также был предметом исследования в полевых условиях. Первоначальные результаты можно найти в Ilic и Chadwick [26] . Они протестировали эту модель на участке морского волнолома Элмер (показан на рис. 21), где преломление и отражение являются основными процессами к морю от волноломов, а дифракция и преломление происходят ближе к берегу от волноломов, а также в физической модели (показана на рис. Рисунок 22).Рисунок 23 иллюстрирует дифракцию волн на схеме Хапписбурга-Уинтертона, Норфолк, Англия.

Волны конечной амплитуды

Уже отмечалось, что волновые уравнения Эйри строго применимы только к волнам относительно небольшой высоты по сравнению с их длиной волны и глубиной воды. Для крутых и мелководных волн профиль становится асимметричным с высокими гребнями и неглубокими впадинами. Для таких волн скорость и длина волны зависят от высоты волны и лучше описываются другими волновыми теориями.{3}[/math]), впервые представленный в 1953 году.

Первая теория волн конечной амплитуды была разработана Стоксом в 1847 году. Она применима к крутым волнам на глубоких и переходных глубинах воды. Вслед за Стоуксом Кортевег и де Врис в 1895 году разработали теорию волн конечной амплитуды на мелководье. Они назвали эту теорию кноидальной, аналогичной синусоидальной теории волн Эйри. Обе эти теории ослабляют предположения, сделанные в теории Эйри, которая, как описано ранее, линеаризует кинематические и динамические граничные условия поверхности.В волновой теории Стокса [math]H/L[/math] предполагается малым, а [math]h/L[/math] может принимать широкий диапазон значений. Затем кинематическое граничное условие свободной поверхности выражается в виде степенного ряда в терминах [math]H/L[/math], и ищутся решения вплоть до n-го порядка этого степенного ряда. Стокс получил решение второго порядка. В кноидальной теории [math]H/h[/math] предполагается малым, а [math]U_r[/math] порядка единицы. Кортевег и де Врис получили решение первого порядка.Гораздо позже (с 1960-х по 1980-е годы) эти две теории были распространены на более высокие порядки (третий и пятый). Математика сложна, и впоследствии другие исследователи разработали новые методы, с помощью которых решения можно было получить в любом произвольном порядке путем численного решения.

Решение Стокса для профиля поверхности определяется по формуле:

[математика]\eta =\Large\frac{H}{2}\normalsize \cos\left\{2\pi \left(\Large\frac{x}{L}\normalsize -\Large\frac{ t}{T}\normalsize \right)\right\}+\Large\frac{\pi H}{8}\normalsize \left(\Large\frac{H}{L}\normalsize \right)\Large\ frac {\ ch (kh) (2+ \ ch (2kh))} {\ sinh ^ {3} kh} \ normalsize \ cos \ left \ {4 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \normalsize -\Large\frac{t}{T}\normalsize \right)\right\} .\qquad (29)[/математика]

Это уравнение отличается от линейного решения добавлением члена второго порядка. Его частота в два раза больше, чем у члена первого порядка, что, следовательно, увеличивает высоту гребня, уменьшает глубину впадины и, таким образом, увеличивает крутизну волны. Во втором порядке скорость волны остается такой же, как и в линейной теории. Однако до третьего порядка скорость волны увеличивается с увеличением крутизны волны и примерно на 20[/math]\% [/math] выше, чем дает линейная теория на глубокой воде при предельной крутизне (1/7).

Рис. 24. Примерные области применимости аналитических волновых теорий.

Полное математическое описание всех этих теорий выходит за рамки этой книги, и за дальнейшими подробностями читатель может обратиться к Dean and Dalrymple [5] и Sorensen [4] . Однако здесь полезно предоставить некоторую информацию об обстоятельствах, при которых эти волновые теории с конечной амплитудой могут быть применены. Рисунок 24, взятый из Hedges [27] , дает полезное руководство.Можно отметить, что область применимости линейной теории обнадеживающе широка, охватывая все переходные глубины воды для большинства крутизны волн, встречающихся на практике. Для целей инженерного проектирования основным следствием использования линейной теории за пределами ее области действия является то, что скорость волны и длина волны не являются строго правильными, что приводит к (некоторым) неточностям в анализе преломления и обмеления. Кроме того, наличие асимметричных форм волны приведет к возникновению гармоник в анализе Фурье зарегистрированных следов волн, которые могут быть неправильно интерпретированы как свободные волны более высокой частоты.

Волновые силы

Силы волн, воздействующие на береговые сооружения, сильно различаются и зависят как от волновых условий, так и от типа рассматриваемого сооружения. Необходимо рассмотреть три случая волновых условий, включая сплошные, ломающиеся и ломаные волны. Береговые сооружения также можно отнести к одному из трех типов: вертикальные стены (например, волнорезы, кессонные волнорезы), конструкции насыпей из щебня (например, каменные волнорезы, бетонные армированные волнорезы) и отдельные сваи (например,г. для строительства причала). Здесь рассмотрение ограничивается изложением некоторых концепций и упоминанием некоторых расчетных уравнений, которые были разработаны. Более подробные сведения о проектировании и устойчивости береговых сооружений под воздействием волн и течений можно найти в Руководстве по горным породам [21] и в Руководстве по прибрежной инженерии [28]

.

Вертикальные стены

Силы, воздействующие на вертикальную стену под действием волн, можно рассматривать как состоящие из трех частей: сил статического давления, сил динамического давления и импульсивных сил.Когда конструкция размещена таким образом, что падающие волны не прерываются, тогда в направлении моря от стены будет существовать стоячая волна, и будут существовать только статические и динамические силы. Их можно легко определить из теории линейных волн. Поскольку стоячая волна состоит из двух наложенных друг на друга прогрессивных волн, распространяющихся в противоположных направлениях, результирующее уравнение для давления при стоячей волне имеет тот же вид, что и для прогрессивной волны. В уравнении следует использовать высоту стоячей волны, а не высоту падающей волны.Однако чаще конструкция должна противостоять силам, создаваемым разбивающимися или разбивающимися волнами. Наиболее широко используемые формулы для оценки квазистатических пульсирующих сил как для ломаных, так и для непрерывных волн принадлежат Года [29] [2] .

Кроме того, из-за прибойных волн могут возникать очень высокие локальные импульсные силы. Эти карманы ловушки воздуха, которые быстро сжимаются, что приводит к сильно различающимся импульсным силам (от 10 до 50 раз выше, чем пульсирующие силы).Изучение этого явления является постоянной областью исследований, и в настоящее время не существует общепринятых формул для предсказания таких сил (см. недавние результаты Cuomo et al [30] ). Силы ударного давления имеют очень короткую продолжительность (порядка десятых долей секунды) и, следовательно, обычно влияют на динамическую реакцию конструкции, а не на ее статическое равновесие.

Насыпь щебня

В случае конструкций насыпи из булыжника волны, как правило, разбиваются о конструкцию, и их энергия частично рассеивается за счет турбулентности и трения, а оставшаяся часть энергии отражается и, возможно, передается.Многие волнорезы сооружаются из больших каменных блоков («броневых единиц»), расположенных в случайном порядке над подходящими фильтрующими слоями. Совсем недавно на смену камню пришли многочисленные формы массивных бетонных блоков (например, долос, тетрапод и глыба). Необходимый размер бронеблоков зависит от нескольких взаимосвязанных факторов (высоты волны, типа и плотности бронеблоков, наклона конструкции и ее проницаемости). Традиционно используется формула Хадсона. Это было получено в результате анализа обширной серии испытаний физической модели на волнорезах с относительно проницаемыми ядрами и с использованием регулярных волн.Совсем недавно (1985-1993 гг.) эти формулы были заменены формулами, разработанными на основе обширной серии испытаний физических моделей. В этих испытаниях использовались случайные волны, а также учитывалось влияние периода волны и количества штормовых волн. Были разработаны новый критерий поврежденности и условный коэффициент проницаемости керна. Уравнения предназначены для использования, когда сооружение находится на большой глубине, когда волны либо разбиваются о сооружение, либо вызывают волнение. Для получения дополнительной информации см. Стабильность волноломов и береговых ограждений из каменных насыпей и Справочник по горным породам [21] .

Вертикальные сваи

Наконец, для случая непрерывных волновых усилий на сваях уравнение Моррисона [31] является вариантом, который используется для расчета. Это уравнение предполагает, что действуют две силы. Это сила сопротивления ([math]F_D[/math]), вызванная отрывом потока вокруг сваи, и сила инерции ([math]F_I[/math]), вызванная ускорением потока. В случае вертикальной сваи необходимо учитывать только горизонтальные скорости ([math]u[/math]) и ускорения ([math]a_x[/math]) (см. уравнения 4b, 4c).2 / 4) a_x[/math], где [math]C_M[/math] — коэффициент инерции.

Общее «линейное» усилие определяется как [math]F=F_D+F_I . \qquad (30)[/математика]

Уравнение Моррисона получено из комбинации теоретических соображений и эмпирических данных, а не из первых принципов. Уравнение не включает подъемную силу и силы удара, и его лучше всего применять к тонким круглым сваям или трубам, подверженным воздействию непрерывных волн. С учетом линейных волн скорость [math]u[/math] и соответствующий компонент ускорения задаются уравнениями 4b и 4c соответственно.{\circ}[/math] не в фазе. Суммарная сила, действующая на вертикальную сваю, должна быть найдена как их сумма, проинтегрированная по длине сваи. Типичные значения [math]C_D[/math] и [math]C_M[/math] для цилиндров равны 1 и 2 соответственно. Число A/D имеет особое значение и известно как число Келегана-Карпентера. Точные значения [math]C_D[/math] и [math]C_M[/math] трудно установить из полевых измерений, но рекомендованные значения были опубликованы (см. Руководство по прибрежной инженерии [28] и BS6349 [15 ] ).5[/математика] [математика]0,6–0,7[/математика]

Если используются эти таблицы, то число Рейнольдса должно быть рассчитано с использованием максимальной скорости, связанной с волной.

Процессы зоны серфинга

Общее описание зоны серфинга

Рисунок 25. Зона прибоя, концептуальная.

Для простоты рассмотрим случай побережья с морским дном и пляжем, состоящим из песка. Уклон дна обычно довольно пологий (скажем, 0,01 [math] \lt \beta \lt [/math] 0.03). Поэтому волны начинают разбиваться на некотором расстоянии от берега или береговой линии (т. е. контурной линии пляжа, соответствующей уровню стоячей воды, см. рис. 25). В этой начальной точке излома волна будет иметь высоту [math]H_b[/math] и угол [math]\alpha_b[/math] к линии берега. Область между этой начальной точкой и пляжем известна как зона прибоя. В этом регионе высота отдельной волны в значительной степени определяется глубиной воды. Высота волны будет постепенно уменьшаться по мере ее продвижения к берегу, и на фронте волны будет видна характерная пена или образование прибоя (см. реальный пример на Рисунке 26).

Рис. 26. Настоящая зона для серфинга в бухте Хоуп, Девон, Англия.

Механизм этого прогрессивного взлома очень сложный. Краткое резюме выглядит следующим образом:

  • Производится турбулентность и аэрация.
  • Значительные скорости изменения индуцируются в импульсе элементов жидкости, составляющих волну. Это создает импульсную силу, которую можно разделить на две составляющие (рис. 25). Составляющая, лежащая параллельно береговой линии, является причиной соответствующего «прибрежного течения».Компонент, который перпендикулярен береговой линии, вызывает увеличение глубины воды над уровнем стоячей воды, и это обычно называется «настройкой».
  • Энергия теряется из-за трения о дно и из-за турбулентности. Потери на трение возникают как за счет колебательного движения дна под действием волны, так и за счет однонаправленного движения прибрежного течения. Эти два движения не являются полностью независимыми, и их взаимодействие оказывает существенное влияние на трение о дно.

Разрушение волны

Есть два критерия, которые определяют, когда волна разобьется. Первый — это предел крутизны волны, а второй — предел отношения высоты волны к глубине воды. Теоретические пределы были получены из теории уединенной волны, которая представляет собой одиночную волну с гребнем и без впадины. Такая волна была впервые обнаружена Расселом в 1840 году, когда ее произвела баржа на канале Форт и Клайд. Два критерия определяются:

  1. Крутизна [математика]H/L < 1/7[/математика].Обычно это ограничивает высоту глубоководных волн.
  2. Отношение высоты к глубине: показатель разрыва [математика]\gamma = H/h = 0,78[/math].

На практике [математика]\гамма[/математика] может варьироваться примерно от 0,4 до 1,2 в зависимости от уклона пляжа и типа прибоя.

Года [2] приводится расчетная схема ограничения высоты прибоя регулярных волн, которая основана на обобщении ряда лабораторных результатов. Он также представляет уравнение, которое является аппроксимацией расчетной схемы, определяемой как:

[математика]\Large\frac{H_{b} }{L_{o} }\normalsize =0.{4/3} \бета \право)\право]\право\}. \qquad (32)[/математика]

где [math]\tan \beta[/math] — уклон берега, [math]H_b[/math] — высота волны при обрушении и [math]L_0[/math] — глубинная длина волны. Для случайного случая Года [2] также представляет набор уравнений для прогнозирования высоты волн в зоне прибоя на основе компиляции полевых, лабораторных и теоретических результатов.

Типы выключателей

Рис. 27. Основные типы обрушивающихся волн.

Прибойные волны могут быть классифицированы как один из трех типов, как показано на рисунке 27.Тип можно приблизительно определить по значению параметра подобия серфинга (или числа Ирибаррена) [math]\xi _{b} =\tan \beta /\sqrt{H_{b} /L_{b} }, [/ math], где [math]L_b[/math] — длина волны при разрыве.

Размыкающие прерыватели (рисунок 28) возникают при [math] \xi _{b} \lt [/math]0,4, погружные прерыватели (рисунок 29) при 0,4[math]\le \xi _{b} \le [/ math]2.0 и прерыватели помпажа, когда [math]\xi _{b} \gt [/math]2.0.

Battjes [32] найдено из реальных данных, что для 0.{0,17} +0,08 . \qquad (33)[/математика]

Дополнительную информацию можно найти в Horikawa [8] и Fredsoe and Deigaard [33] ; см. также Индекс прерывателя.

Рис. 28. Пример пробивного выключателя. Рис. 29. Пример погружного выключателя.

Установка волны и установка

В случае падения волны перпендикулярно берегу поток импульса на берегу (т.е. радиационное напряжение) [math]S_{XX}[/math] , определенный в разделе Теория радиационного напряжения, должен быть уравновешен равной и противоположной силой для равновесия .Это проявляется в наклоне среднего уровня стоячей воды (определяется как [math]d \eta / dx[/math]).

Рисунок 30. Диаграмма для получения установки/установки волны.

Рассмотрим контрольный объем, показанный на рис. 30, в котором существует установка [math]\overline{\eta }[/math] на уровне стоячей воды, вызванная воздействием волн. Действующими силами являются силы давления [math]F_p[/math], сила реакции на дно [math]R_x[/math] и радиационные напряжения (все силы усреднены по периоду волны).{2} =\rho g(h+\overline{\eta})\left(\Large\frac{dh}{dx}\normalsize +\Large\frac{d\overline{\eta}}{dx}\normalsize \справа) \qquad (35) [/math]

и поскольку [math]R_x[/math] для пологого дна возникает из-за придонного давления,

[математика]R_{x} =\overline{p}\delta h=\overline{p}\Large\frac{dh}{dx}\normalsize \delta x=\rho g(h+\overline{\eta })\Large\frac{dh}{dx}\normalsize \delta x . \qquad (36)[/математика]

После подстановки уравнений (35, 36) в уравнение (34) окончательный результат будет

[математика] \Large\frac{dS_{XX}}}{dx}\normalsize +\rho g(h+\overline{\eta})\Large\frac{d\overline{\eta}}{dx}\ нормальный размер =0, \qquad (37)[/math]

где [math]\overline{\eta}[/math] — разница между уровнем стоячей воды и средним уровнем воды при наличии волн.{2} }{\sinh (2х)}\normalsize . \qquad (38) [/математика]

Это называется набором ([math]\overline{\eta _{d}}[/math]) и демонстрирует, что средний уровень воды уменьшается на мелководье. Внутри зоны прибоя поток импульса быстро уменьшается по мере уменьшения высоты волны. Это вызывает настройку ([math]\overline{\eta _{u}} [/math]) среднего уровня стоячей воды. Сделав предположение, что внутри прибойной зоны высота обрушившейся волны определяется глубиной, так что

[математика] H=\gamma (\overline{\eta}+h) , \qquad (39) [/math]

где [математика]\гамма \приблизительно [/математика]0.2}{8}\normalsize (h_{b} -h)+\overline{\eta _{d_{b}}} , \qquad (41) [/математика]

, демонстрирующий, что внутри зоны прибоя происходит быстрое повышение среднего уровня воды. Таким образом, можно понять, что установка довольно мала, а установка намного больше. В целом установка волны составляет менее 5[math]\%[/math] от глубины обрушения, а установка волны составляет около 20-30[math]\%[/math] от глубины обрушения. Можно также отметить, что для реального моря, состоящего из волн разной высоты и периодов, расположение волн будет меняться вдоль береговой линии в любой момент.Это может вызвать явление, называемое волнами прибоя (см. Инфрагравитационные волны). Волнение также способствует перекрытию морских защитных сооружений во время шторма и, таким образом, может быть фактором, способствующим затоплению прибрежных районов.

Компоненты радиационного напряжения для косых волн

Рисунок 31. Отношения между главными осями и осями береговой линии. Ось [math]X[/math] соответствует направлению распространения волны; ось [math]y[/math] параллельна линии разрыва.

Радиационные напряжения [math]S_{XX}[/math], [math]S_{YY}[/math] фактически являются главными напряжениями. Используя теорию главных напряжений, касательные напряжения также будут действовать на любой плоскости под углом к ​​главным осям. Это показано на рис. 31 для случая косого падения волны на береговую линию. Угол падения волны [math]\alpha[/math] обычно принимается равным углу падения волны на линию прибоя, которая определяется как контур глубины начала обрушения волн по критерию прибоя [math]H=\gamma ч[/математика].{2} \alpha +G\right], [/math]

[математика]S_{xy} =S_{XX} \sin\alpha\cos\alpha -S_{YY} \sin\alpha\cos\alpha =\Large\frac{1}{2}\normalsize E\ влево[\влево(1+G\вправо)\sin\alpha \cos\alpha\right] , \qquad (42)[/math]

где [математика]G=2х/\шх(2х) . [/math] Выражения правого члена следуют из уравнений (10, 11).

Береговые течения

Теория радиационного стресса успешно использовалась для объяснения наличия прибрежных течений. Первоначальная теория красноречиво объясняется Лонге-Хиггинсом [7] .Впоследствии Комар [9] , в результате своих собственных теоретических и полевых исследований, развил теорию дальше и представил пересмотренные уравнения. Все вышеизложенное кратко изложено в Hardisty [13] . Здесь дается краткое изложение основных принципов вместе с формулировкой основных уравнений.

Выражение для средней за период волны прибрежной скорости ([math]\overline{\nu _{l} }[/math]) было получено из следующих соображений.Во-первых, вне зоны прибоя поток энергии к берегу ([math]P_x[/math]) волны, бегущей под косым углом ([math]\alpha [/math]), постоянен и определяется выражением (см. уравнение (8) ))

[математика]P_{x} =Ec_{g} \cos\alpha . \qquad (43) [/математика]

Во-вторых, радиационное напряжение ([math]S_{xy}[/math]), которое представляет собой поток [math]y[/math]-импульса, параллельный береговой линии через плоскость [math]x[/math] = константа определяется выражением

[математика] S_{xy} = \Large\frac{1 }{2}\normalsize E (1+G) \cos \alpha \sin \alpha =E\left(\Large\frac{c_{g}) }{c}\normalsize \right)\cos \alpha \sin \alpha .\qquad (44) [/математика]

Следовательно, объединяя уравнения (43, 44), [math]S_{xy} =P_{x} c / \sin \alpha [/math] вне зоны прибоя. Из-за закона Снеллиуса [math]\sin\alpha/c[/math]=constant, [math]S_{xy}[/math] также является константой. Однако внутри зоны прибоя это уже не так, поскольку поток энергии волн быстро рассеивается. Чистая тяга ([math]F_y[/math]) на единицу площади, создаваемая волнами, определяется выражением

[math]F_{y} =\Large\frac{-\partial S_{xy} }{\partial x}\normalsize .{2} \tan\beta\sin\alpha . \qquad (46) [/математика]

Наконец, предположив, что эта тяга уравновешивается сопротивлением трения в прибрежном ([math]y[/math]) направлении, он получил выражение для средней береговой скорости [math]\overline{\nu _{l} }[/math], заданный [/ математика]

где [math]C[/math] — коэффициент трения.

Впоследствии Комар [9] из анализа полевых данных обнаружил, что [math]\tan \beta /C [/math] фактически постоянна, и поэтому он предложил модифицированную формулу, заданную формулой

[математика] \overline{\nu _{l} }=2.7u_{mb} \sin\alpha \cos\alpha,\qquad (48) [/math]

, в котором термин [math]\cos\alpha[/math] был добавлен для учета больших углов падения (Longuet-Higgins [7] предполагал [math]\alpha[/math] малым и, следовательно, [ math]\cos\alpha\to 1[/math]).

Распределение прибрежных течений в зоне прибоя также изучалось Лонге-Хиггинсом и Комаром. Распределение зависит от допущений, сделанных в отношении коэффициента горизонтального завихрения, который приводит к передаче горизонтального импульса через зону прибоя.Komar [9] представляет набор уравнений для прогнозирования распределения.

Дальнейшее чтение

  • Рив, Д., Чедвик, А. Дж., Флеминг, К. (2012). Береговая инженерия: процессы, теория и практика проектирования (2-е изд.) E & FN Spon.
  • Открытый университет, 1989. Волны, приливы и процессы на мелководье, издательство Pergamon Press, Оксфорд.
  • Horikawa, K. (ed.), 1988. Прибрежная динамика и прибрежные процессы, теоретические измерения и прогнозные модели, University of Tokyo Press, Токио.

Связанные статьи

Инфрагравитационные волны
Статистическое описание параметров волны
Прибрежный дрейф и моделирование береговой линии

Ссылки

  1. ↑ Рив, Д., Чедвик, А. Дж., Флеминг, К. (2012). Береговая инженерия: процессы, теория и практика проектирования (2-е изд.) E & FN Spon.
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Года Ю., 2000. Случайные моря и проектирование морских сооружений, Расширенная серия по океанотехнике, Vol. 15, Всемирный научный.
  3. ↑ Хант, Дж. Н., 1979. Направленное решение уравнения дисперсии волн. Журнал водного, портового, прибрежного и океанского машиностроения (ASCF), 105 (WW4), 457-459.
  4. 4.0 4.1 Соренсен, Р.М., 1993. Базовая волновая механика для прибрежных и океанских инженеров, John Wiley & Sons, Нью-Йорк.
  5. 5.0 5.1 5.2 Дин Р.Г. и Далримпл, Р.А., 1991. Механика волн на воде для инженеров и ученых, Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 2, World Scientific, Сингапур.
  6. ↑ Лонге-Хиггинс, М.С. & Stewart, R.W., 1964. Радиационные нагрузки в волнах на воде: физическое обсуждение с приложениями, Deep Sea Res., 11, 529-562.
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 Лонге-Хиггинс, М.С., 1970. Прибрежные течения, генерируемые косопадающими морскими волнами. Журнал геофизических исследований, 75, 6778-6789.
  8. 8.0 8.1 Horikawa, K., 1978. Береговая инженерия, University of Tokyo Press, Токио.
  9. 9.0 9.1 9.2 9.3 Komar, PD, 1976. Пляжные процессы и седиментация, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
  10. 10,0 10,1 Сильвестр, Р., 1974.Береговая инженерия, тома 1 и 2, Elsevier, Оксфорд.
  11. ↑ Кутитас, Г.К., 1988. Математические модели в прибрежной инженерии, Pentech Press, Лондон.
  12. ↑ Дайер, К.Д., 1986. Динамика прибрежных и эстуарных отложений, Уайли, Чичестер.
  13. 13.0 13.1 Хардисти, Дж., 1990. Форма и процесс пляжей, Анвин Хайман, Лондон
  14. ↑ Soulsby, R.L., 1997. Динамика морских песков. Томас Телфорд, Лондон
  15. 15,0 15.1 BSI, BS6349, 1984. Морские сооружения, Британский институт стандартов, Лондон, Великобритания.
  16. ↑ Hedges, TS, 1987. Комбинации волн и течений: введение. проц. Инст. Гражданский Engrs, часть 1, 1987, июнь, 567–585.
  17. ↑ Майлз Дж., 1980, Одиночные волны. Ежегодный обзор гидромеханики}, 12, 11-43, январь.
  18. ↑ Мелвилл, В.К., 1980. О маховском отражении уединенной волны. Журнал гидромеханики}, 98, 285-297.
  19. ↑ Юн, С.Б. и Лю, П.Л.-Ф., 1989. Стержневые волны вдоль волнолома. Журнал водных путей, портов, берегов и океанов (ASCE), 115, 635-648.
  20. ↑ Хонда, К. и Мейс, Х., 2007. Применение нелинейной модели волн в частотной области к эволюции ствола Маха и преобразованию волн на рифе. Материалы 5-й Международной конференции по прибрежным сооружениям, ASCE, Венеция, Италия.
  21. 21.0 21.1 21.2 CIRIA/CUR/CETMEF 2007. The Rock Manual. Использование горных пород в гидротехнике (2-е изд.). С683. Лондон: СИРИА
  22. ↑ Дэвидсон, М.А., Бёрд, П.А.Д., Буллок, Г.Н. и Хантли, Д.А., 1996. Новое безразмерное число для анализа отражения волн от волноломов насыпи из булыжника. Береговая техника, 28, стр. 93—120.
  23. ↑ Berkhoff, J.C.W., 1972. Вычисление комбинированной рефракции-дифракции, Proc. 13-я Международная конференция по береговой инженерии, Лиссабон, 55-69.
  24. ↑ Дингеманс, М.В., 1997. Распространение водяных волн над неровным дном. Расширенная серия по океанотехнике, том 13.Мировой научный, Лондон.
  25. ↑ Li, B., 1994. Обобщенная модель сопряженного градиента для уравнения пологого уклона, Coastal Engineering, 23, 215-225.
  26. ↑ Илич, С. и Чедвик, А.Дж., 1995. Оценка и подтверждение модели уравнения эволюции мягкого склона для комбинированной рефракции-дифракции с использованием полевых данных, Coastal Dynamics 95, Гданьск, Польша, стр. 149-160.
  27. ↑ Hedges, TS, 1995. Области применимости аналитических волновых теорий. проц. Инст. Гражданский англ., ват., Marit. & Energy, 112, июнь, 111–114.
  28. 28.0 28.1 USACE, 2012. Руководство по береговой инженерии. Отчет № 110-2-1100. Вашингтон, округ Колумбия: Инженерный корпус армии США https://www.publications.usace.army.mil/USACE-Publications/Engineer-Manuals/u43544q/636F617374616C20656E67696E656572696E67206D616E75616C/
  29. ↑ Года, Ю., 1974. Новые формулы волнового давления для композитных волнорезов, Proc. 14-й междунар. Конференция по прибрежной инженерии, ASCE, Нью-Йорк
  30. ↑ Куомо, Г., Олсоп, В., Брюс, Т. и Пирсон, Дж. (2010). Разрушающие волновые нагрузки на вертикальные дамбы и волнорезы. Береговая техника 57, 424-439
  31. ↑ Моррисон, Дж. Р., Джонсон, Дж. В., О’Брайен, член парламента. и Шааф, С.А., 1950. Силы, воздействующие на сваи поверхностными волнами, Petroleum Transactions, American Institute of Mining Engineers, Vol 189, 145-154.
  32. ↑ Battjes, JA, 1968. Преломление волн на воде. J. Отдел водных путей и гаваней. ASCE, WW4, 437-457.
  33. ↑ Фредсо, Дж.& Deigaard, R., 1992. Механика переноса прибрежных отложений, Расширенная серия по океанотехнике 3, World Scientific, Сингапур.

Вот список недостающих функций Battlefield 2042, присутствующих в прошлых играх BF

Хотя DICE представила специалистов в Battlefield 2042, нельзя отрицать, что в игре отсутствуют некоторые функции, которые были в прошлых играх Battlefield. Начиная с более надежного списка оружия, функциональности браузера серверов, извлечения из игры и многого другого, вот огромный список недостающих функций Battlefield 2042 (как хороших, так и плохих), которые помнят ветераны-фанаты, которые были в прошлых играх Battlefield.

Battlefield 2042 Отсутствующие функции:

Основные функции

  • Нет режима одиночной игры/кампании
  • Нет стандартного браузера серверов
  • Нет стандартного хардкорного режима
  • Нет постоянных лобби (серьезно, почему я должен играть после КАЖДОГО раунда?)
  • Меньше внутриигровых заданий
  • Нет системы классов
  • Меньше возможностей настройки персонажа BF5)
  • Нет страницы прогресса профиля/статистики в меню
  • Нет журнала битв/отслеживания статистики для других игроков
  • Нет глобальных таблиц лидеров
  • Нет жетонов (они все еще существуют, я думаю?)
  • Нет пользовательских эмблем
  • Нет экрана кросс-игрового профиля (BF 4, HL, 1 и V были связаны меню, если вы владели ими в цифровом виде, это была удобная функция.)
  • Нет режима зрителя
  • Нет постоянных серверов сообщества (было бы полезно для кланов и мероприятий)
  • Нет серверов в Центральной Америке
  • Нет тестового диапазона (это как бы компенсируется серверами с одним плательщиком против ботов)

пехотный геймплей

  • меньшие оружия (даже в том числе все портальные оружия, BF4 еще Был больше в запуске)
  • Меньшее количество пехотных гаджетов
  • без ручной наклонности
  • без дайвинга во время плавания
  • без высокого уровня стены
  • Без приседания
  • Без наклона назад
  • Без отбрасывания взрывом
  • Без перекатывания после падения с высоты
  • Без боеприпасов и здоровья товарищей по команде
  • Без обнуления прицела
  • Без многоуровневой перезагрузки
  • Без тепловизионной оптики
  • Без устройств для ведения огня с закрытых позиций
  • Меньше противотанковых пусковых установок (Да ладно, только один? )
  • Без блокирующих пусковых установок (M5 работает с SOFLAM, но для этого требуется 2 человека)
  • Без бронебойных мин/клейморов
  • Без механики подавления (Этот я не возражаю, но я включаю все)
  • Нет анимации разборок от первого лица (обсуждается, является ли это понижением, но я думаю, что это так)

Транспортные средства

  • Меньше типов транспортных средств (и отдельное развитие транспортных средств для каждой фракции, хотя они функционально идентичны… почему? ??)
  • Военно-морских транспортных средств нет (за исключением, я думаю, судов на воздушной подушке технически)
  • Не может появиться на пассажирском сиденье в транспорте в начале раунда.
  • Нет указателя направления стрелка машины
  • Нет блокировки указателя поворота
  • Нет индикатора незанятого места на дружественной технике
  • Нет анимации входа/выхода машины
  • Нет отсоединения башни танка (это было так здорово в BF4!)
  • Меньше машины параметры настройки пилота/водителя
  • Нет параметров настройки увеличения танка
  • Нет параметров настройки наводчика танка
  • Нет дополнительного оружия стрелка вертолета
  • Нет отдельных органов управления вертолетом/фиксированным крылом
  • Нет прицела ракеты для вертолетов
  • взгляд назад/свободный взгляд в самолете (пилоты BF1 и V, это будет абсолютно отстой для вас, ребята)
  • Нет поддержки джойстика/неуниверсального геймпада уйти из BF4.
  • Нет Бегемоты

8 Scoring System

      • Нет очков урона игрока
      • Нет очков повреждений автомобиля
      • без автомобиля Убивать очки
      • Без наголовок бонус на голову
      • без бонуса
      • Без бонуса за убийство
      • Без бонуса за несколько убийств
      • Без бонуса за остановку серии убийств
      • Без бонуса за возвращение
      • Без бонуса за цель отряда
      • Упрощенный подсчет очков в командной игре (т.е. лечение товарища по команде всегда дает вам +5 очков опыта, а не зависит от того, насколько сильно вы его лечите)
      • Нет внутриигрового VOIP (скоро TM )
      • Меньше фракций (почти ничего, что отличало бы две фракции)
      • Нет межкомандного чата
      • Нет смены команды
      • Нет опции «создать новый отряд»
      • Нет самозапроса на лидерство отряда с помощью «запроса приказа»
      • Нет кланов/взводов (скоро TM )
      • Не видно товарищей по отряду на экране возрождения
      • Нет индикатора «Медик приближается» в сбитом состоянии скоро TM )
      • Никаких названий/значков рангов, только номер.

      Карты

      • Отсутствие постоянных серверов означает плохую ротацию карт (я играл 10 часов и ни разу не видел Kaleidescope, Orbital или Breakaway). огневые точки
      • Меньше разрушаемых зданий
      • Очень плохой баланс между техникой и пехотой в геймплее
      • Нет карт, ориентированных на пехоту враги)
      • Без строительства укреплений (учитывая, что все карты открыты, это могло бы быть очень полезно)
      • Меньше городских районов
      • Нет морских карт

      Пользовательский интерфейс и качество жизни

      • Меньше настроек
      • Меньше параметров настройки пользовательского интерфейса
      • Без настройки HUD/прозрачности значков
      • Нет параметров настройки масштабирования HUD
      • Нет параметров настройки сетки прицела
      • Нет графика производительности сети
      • Нет индивидуального табло игроков
      • Нет возможности увеличить карту появления
      • Меньше деталей на экране «Кто убил тебя»
      • Меньше поддержка сверхширокого монитора (соотношение HUD зафиксировано на уровне 16:9)
      • Очень плохая система присоединения друзей (отсутствие браузера серверов делает игру с более чем 4 друзьями совершенно невозможной)
      • Плохая помощь при прицеливании консоли там, кости.Надеюсь, это появится с патчем D1)
      • Нет опции переключения кроссплея в игре (вы должны изменить глобальные настройки консоли) и БФ3 и БФ1.
      • Трехмерный звуковой ландшафт почти отсутствует
      • Менее эффектный саундтрек (музыка в меню очень скучная и повторяющаяся)
      • Музыка в конце раунда скучная и неинтересная (по сравнению с BF1 и V это большое понижение)
      • Конец раунда голосовые линии такие глухие и ужасные.Я не могу описать, как сильно я их ненавижу. (Пытался сохранить объективность остальной части списка, но я должен был добавить это. Вы, ребята, понимаете)

      Имейте в виду, что некоторые из удаленных функций были направлены на улучшение франшизы (субъективно, но ветераны должны знать, что мы значит). Кроме того, существует вероятность того, что некоторые или большинство упомянутых недостающих функций BF2042 могут попасть в игру с помощью патчей. Говоря об исправлениях, DICE выпустила список исправлений, поступающих в игру как часть исправления, которое указано здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.