Навесной фасадной системы с воздушным зазором «Thermomax-V»-10



жүктеу 0.6 Mb.
бет1/3
Дата15.02.2019
өлшемі0.6 Mb.
  1   2   3




ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ

ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ

  1. НАВЕСНОЙ ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ «
    Thermomax-V»-10



(с облицовкой керамогранитными плитами)





СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные ………………………………………………………………………………………………4

2. Характеристики материалов…………………………………………………………………………………..4

3. Расчет внешних воздействий на фасадную систему для прямоугольного в плане здания

высотой 75м................................................................................................................................................4

3.1 Нагрузки, действующие на фасадную систему в 5 ветровом и 3 гололедном

районах, тип местности «В», в зимний период (рядовая зона №1) ..…………………………………..…5

3.2 Нагрузки, действующие на фасадную систему в 5 ветровом и 3 гололедном районах, тип местности «В», в летний период (рядовая зона №1) …………………....................................................7

3.3 Нагрузки, действующие на фасадную систему в 5 ветровом и 3 гололедном

районах, тип местности «В» (краевая зона №2)……………...................................................................8

4. Расчет несущей конструкции……………….…………………………………………………………………9

4.1 Расчет направляющей……. ……………………………………………………………….........................9

4.1.1 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в 1 ветровом

и 2 гололедном районах в рядовой зоне №1. Зимний период. Расчетная схема №1………………….9

4.1.2 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в 1 ветровом

и 2 гололедном районах в рядовой зоне №1.Летний период. Расчетная схема №1………….……...11

4.1.3 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в 1 ветровом

и 2 гололедном районах в угловой зоне №2. Расчетная схема №1………………………....................11

4.1.4 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в 5 ветровом

районе. Рядовая зона №1. Летний период. Расчетная схема №2……………...................................12

4.1.5 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в 5 ветровом

районе. Угловая зона №2. Расчетная схема №2 …………………...……………………………………..14

4.1.6 Проверка прогиба в пролетах направляющей для условий по п.4.1.5……………......................14

4.2 Расчет соединений направляющей с несущим и

опорным кронштейнами……………….….……………………………………….……………………………15

4.2.1 Расчет соединений направляющей с несущим кронштейном для

1 ветрового района……………………………………………………………………………………………….15

4.2.2 Расчет соединений направляющей с опорным кронштейном для

1 ветрового района……………………………………………………………………………………………….20

4.2.3 Расчет соединений направляющей с несущим кронштейном для

5 ветрового района….……….…………………………………………………………………….……………..21

4.2.4 Расчет соединений направляющей с опорным кронштейном для

5 ветрового района..................................................................................................................................23

4.3 Расчет удлинителей несущего кронштейна……………………………………………......................24

4.4 Проверка на устойчивость выступающей части флажка………....................................................26

4.5 Расчет на прочность несущего кронштейна…………………..…….................................................26

4.6 Расчет на прочность опорного кронштейна…………………..…….................................................28

4.7 Расчет на прочность вкладыша опорного кронштейна……………………………………………….29

5. Расчет несущей конструкции для расчетной схемы №4……………………………………………….30

5.1 Расчет соединения удлинителей флажков с направляющей………………………………………..30

5.2 Расчет соединения удлинителей флажков с флажком…………………………………...................34

5.3 Расчет удлинителей флажков…………………………………………………………………………….34

5.4 Расчет флажков……………………………………………………………………………………………..35

5.5 Расчет опорного кронштейна в качестве несущего……………………………………....................36

6. Выводы………………………………………………………………………………………………………….38

7. Перечень нормативных документов……………………………………………………………………….39

8. Таблицы №1и№2

9. Характеристики поперечных сечений профилей




  1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ




    1. Фасадная облицовка – керамогранитные плиты.




    1. Несущая конструкция – вертикальные тонкостенные направляющие из алюминиевого сплава АД31Т1 (ГОСТ 4784).

Шаг кронштейнов (направляющих) по горизонтали..…………………………………..600мм.

Шаг кронштейнов по вертикали……………………………………………………900 - 1200мм.

Длина вертикальных направляющих……………………………………………………3000 мм.

В краевых зонах с повышенным ветровым воздействием – усиление несущей конструкции горизонтальными тонкостенными профилями из трубы прямоугольного сечения.

Шаг горизонтальных профилей……………………………………………………………600 мм.


    1. Утеплитель – минераловатные плиты толщиной 150 мм.




  1. ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ




    1. Керамогранитные плиты.

Максимальная толщина плиты – 12мм.

Плотность материала – 2500 кг/м3.

Максимальные габаритные размеры плиты – 600 × 1200мм.


Нормативная вертикальная нагрузка от веса 1м2 плит:



Расчетная вертикальная нагрузка от веса 1м2 плит:



– коэффициент надежности по нагрузкам.


    1. Несущая конструкция.



    1. Элементы несущей конструкции имеют следующие расчетные сопротивления и коэффициенты условий работы:

  • На растяжение, сжатие и изгиб:

  • На сдвиг:

  • На смятие:




  1. РАСЧЕТ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ФАСАДНУЮ СИСТЕМУ ДЛЯ ПРЯМОУГОЛЬНОГО В ПЛАНЕ ЗДАНИЯ ВЫСОТОЙ 75м

Расчет действующих нагрузок производится для зимнего и летнего периодов. Для зимнего периода доминирующими нагрузками будут являться гололедные и нагрузки от веса облицовки и самой несущей конструкции. При учете гололедных нагрузок, ветровые берутся в размере 25% от расчетных значений.

Для летнего периода полностью учитываются ветровые, и нагрузки от веса облицовки и несущей конструкции.

Расчет производится для I и II зон прямоугольного в плане здания высотой 75м. (рис. 1), расположенного:

а) в пятом ветровом и третьем гололедном районах, тип местности «В»;

б) в первом ветровом и втором гололедном районах, тип местности «В» (г. Москва);







3.1 Нагрузки, действующие на фасадную систему в пятом ветровом и третьем гололедном районах, тип местности «В» в зимний период.

Рядовая зона №1.
3.1.1 Горизонтальная нагрузка от ветрового давления рассчитывается по формуле 4.7 (1) с учетом средней и пульсационной составляющих ветровой нагрузки.

Нормативное значение ветрового давления принимается для пятого ветрового района и равно:





Коэффициент, учитывающий изменение суммарной (средней и пульсационной составляющих) ветровой нагрузки по эквивалентной высоте , принимается для = 75м, типа местности «В» и равен:




Аэродинамический коэффициент принят для рядовой зоны здания и равен:





Коэффициент корреляции ветровой нагрузки определяется по табл. 4.1. (1) и равен:






Нормативная ветровая нагрузка для рядовой зоны с учетом гололеда:





Расчетная ветровая нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке:







Нормативная горизонтальная нагрузка на вертикальную направляющую:







Н– шаг крепления вертикальных направляющих по горизонтали;

Кнер.- коэффициент неразрезности для двухпролетной схемы (плита облицовки длиной 1200мм).

Расчетная горизонтальная нагрузка на вертикальную направляющую:





3.1.2 Вертикальная расчетная нагрузка от двустороннего обледенения плит облицовки для III гололедного района, для высоты 75м:

Вертикальная гололедная нагрузка рассчитывается по формуле 14 (2)






= 10мм – толщина наледи (таблица 11) (2)

- коэффициент, учитывающий высоту расположения конструкций (таблица 13) (2)

- коэффициент, учитывающий форму обледенения.

= 900 кг/м3 – плотность льда.

g = 9,8 м/с2 – ускорение свободного падения.


Нормативное значение поверхностной гололедной нагрузки:




Расчетное значение поверхностной гололедной нагрузки:








= 1,3 – коэффициент надежности по гололедной нагрузке.
Нормативное значение поверхностной гололедной нагрузки на вертикальную направляющую:



Расчетное значение поверхностной гололедной нагрузки на вертикальную направляющую:









      1. Вертикальная нагрузка от веса плит:

Нормативная вертикальная нагрузка от веса плит на вертикальную направляющую:





Расчетная вертикальная нагрузка от веса плит на вертикальную направляющую:









    1. 3.2 Нагрузки, действующие на фасадную систему в пятом ветровом и третьем гололедном районах, тип местности «В» в летний период.


Рядовая зона №1.


      1. Горизонтальная нагрузка от ветрового давления.

Нормативное значение ветрового давления принимается для пятого ветрового района и равно:



Коэффициент, учитывающий изменение суммарной (средней и пульсационной составляющих) ветровой нагрузки по эквивалентной высоте , принимается для = 75м, типа местности «В» и равен:




Аэродинамический коэффициент принят для рядовой зоны здания и равен:





Коэффициент корреляции ветровой нагрузки:






Нормативная ветровая нагрузка для рядовой зоны:





Расчетная ветровая нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке:







Нормативная горизонтальная нагрузка на вертикальную направляющую:







Н– шаг крепления вертикальных направляющих по горизонтали;

Кнер.- коэффициент неразрезности для двухпролетной схемы (плита облицовки длиной 1200мм).
Расчетная горизонтальная нагрузка на вертикальную направляющую:



3.2.2 Вертикальная нагрузка от веса плит:

Нормативная вертикальная нагрузка от веса плит на вертикальную направляющую:




Расчетная вертикальная нагрузка от веса плит на вертикальную направляющую:







3.3 Нагрузки, действующие на фасадную систему в пятом ветровом и третьем гололедном районах, тип местности «В», в краевой зоне №2.
Для этой зоны доминирующими нагрузками будут являться ветровые нагрузки и нагрузки от веса облицовки и самой несущей конструкции. На фрагментах фасада с повышенным ветровым воздействием (краевые зоны) наледь не образуется и гололедной нагрузкой на этих участках можно пренебречь.
Горизонтальная нагрузка от ветрового давления.

Нормативное значение ветрового давления принимается для пятого ветрового района и равно:





Коэффициент, учитывающий изменение суммарной (средней и пульсационной составляющих) ветровой нагрузки по эквивалентной высоте :




Аэродинамический коэффициент принят для краевой зоны здания и равен:





Коэффициент корреляции ветровой нагрузки:






Нормативная ветровая нагрузка для краевой зоны:





Расчетная ветровая нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке:







Нормативная горизонтальная нагрузка на вертикальную направляющую:







Н– шаг крепления вертикальных направляющих по горизонтали;

Кнер.- коэффициент неразрезности для двухпролетной схемы (плита облицовки длиной 1200мм).
Расчетная горизонтальная нагрузка на вертикальную направляющую:



Результаты расчетов по зонам №1, 2 сведены в таблицу №1.


Ввиду полной аналогии расчета нагрузок для первого ветрового и второго гололедного районов, тип местности «В» (г. Москва) сам расчет не приводится, все данные по расчету сведены в таблицу №2.

4. РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ
Область применения системы – здания и сооружения высотой 75м, расположенные в ветровых районах до пятого и гололедных районах до третьего включительно при следующих параметрах системы:

- использование максимальных размеров плит (600 × 1200×12мм);

- шаг направляющих в угловых зонах здания – 600мм;

- максимальный относ облицовки от стены – 260мм.
Расчет производится для двух ветровых районов, определяющих область применения фасадной системы – для первого и пятого ветровых районов по СНиП 2.01.07-85*.

4.1 Расчет направляющей
4.1.1 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в первом ветровом и втором гололедном районах (г. Москва). Рядовая зона №1. Зимний период. Расчетная схема №1.
Исходные данные:
Несущий кронштейн высотой 120мм, закреплен на направляющей сверху; к стене крепится двумя КИ.

Шаг кронштейнов (направляющих) по горизонтали – 600мм;

Шаг кронштейнов по вертикали – 1350мм;

Длина направляющей – 3000мм;

Расстояние от основания до плит облицовки – 260мм;
Расчетная схема направляющей – неразрезная балка на трех опорах. Верхняя опора №1 – шарнирно - неподвижная; средняя №2 и нижняя №3 – шарнирно - подвижные опоры (рис.2).

Рис.2. Расчетная схема №1

Геометрические характеристики поперечного сечения направляющей:




  • δ = 2,0 мм;

  • t = 3,0 мм;

  • А = 296 мм2;

  • Jх = 118457,3 мм4;

  • Wх = 2696,4 мм3;

На вертикальную направляющую действуют нагрузки, создаваемые и передаваемые закрепленными на ней фасадными плитами: нагрузки от веса плит, гололедные и ветровые.

Допущение: нагрузки, передаваемые фасадными плитами на вертикальные направляющие считаем распределенными.
Внутренние силовые факторы, действующие в поперечном сечении направляющей:
Изгибающий момент от вертикальной распределенной нагрузки:




Где:– пролет вертикальной направляющей;

– расстояние между координатами центров масс плитки и направляющей;



Изгибающий момент от горизонтальной распределенной нагрузки:





Продольное усилие от вертикальной распределенной нагрузки, создаваемое весом плит и гололедом:




Расчет вертикальной направляющей по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающих моментов и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):







- продольное усилие;

- площадь поперечного сечения направляющей;

и - изгибающие моменты от вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- максимальный момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность направляющей по нормальным напряжениям обеспечивается.

4.1.2 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в первом ветровом и втором гололедном районах (г. Москва). Рядовая зона №1. Летний период. Расчетная схема №1.
Исходные данные: те же.
Внутренние силовые факторы, действующие в поперечном сечении направляющей:
Изгибающий момент от вертикальной распределенной нагрузки:



Где:– пролет вертикальной направляющей;

– расстояние между координатами центров масс плитки и направляющей;



Изгибающий момент от горизонтальной распределенной нагрузки:





Продольное усилие от вертикальной распределенной нагрузки, создаваемое весом плит:




Расчет вертикальной направляющей по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающих моментов и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):







- продольное усилие;

- площадь поперечного сечения направляющей;

и - изгибающие моменты от вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- максимальный момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность направляющей по нормальным напряжениям обеспечивается.

4.1.3 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в первом ветровом и втором гололедном районах (г. Москва). Угловая зона №2. Расчетная схема №1.
Исходные данные: те же.
Внутренние силовые факторы, действующие в поперечном сечении направляющей:
Изгибающий момент от вертикальной распределенной нагрузки:



Где:– пролет вертикальной направляющей;

– расстояние между координатами центров масс плитки и направляющей;



Изгибающий момент от горизонтальной распределенной нагрузки:





Продольное усилие от вертикальной распределенной нагрузки, создаваемое весом плит:




Расчет вертикальной направляющей по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающих моментов и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):







- продольное усилие;

- площадь поперечного сечения направляющей;

и - изгибающие моменты от вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- максимальный момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность направляющей по нормальным напряжениям обеспечивается.

Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет