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


Вывод: наиболее критическим для направляющей является сочетание нагрузок, характерных для рядовой зоны для летнего периода и угловой зоны. 4.1.4



жүктеу 0.6 Mb.
бет2/3
Дата15.02.2019
өлшемі0.6 Mb.
1   2   3

Вывод: наиболее критическим для направляющей является сочетание нагрузок, характерных для рядовой зоны для летнего периода и угловой зоны.

4.1.4 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в пятом ветровом районе. Рядовая зона №1. Летний период. Расчетная схема №2.
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 – 900мм;

Длина направляющей – 3000мм;

Расстояние от основания до плит облицовки – 260мм;
Расчетная схема направляющей – неразрезная балка на четырех опорах. Верхняя опора №1 – шарнирно - неподвижная; опоры №2, №3 и №4 – шарнирно - подвижные опоры (рис.3).

Рис.3. Расчетная схема №2.

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.

4.1.5 Для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в пятом ветровом районе. Угловая зона №2. Расчетная схема №2.

Исходные данные: те же.


Внутренние силовые факторы, действующие в поперечном сечении направляющей:
Изгибающий момент от вертикальной распределенной нагрузки:



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.




      1. Проверка прогиба в пролетах направляющей для условий по п. 4.1.5.

Наибольшие значения прогибов будут в крайних пролетах:



Максимально допускаемый прогиб:

4.2 Расчет соединений направляющей с несущим и опорным кронштейнами
4.2.1 Расчет соединения направляющей с несущим кронштейном для первого ветрового района
Расчет производится для расчетной схемы III, где на соединение действуют наибольшие нагрузки, (рис.4), для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в первом ветровом и втором гололедном районах (г. Москва) для зон №1 и №2.

Рис.4. Расчетная схема III.


Такую схему целесообразно использовать при установке несущего кронштейна в плиту перекрытия, опорные кронштейны устанавливаются в материал стенового заполнения с малой прочностью.
Исходные данные:
Удлинители несущего кронштейна высотой 120мм, закреплены на направляющей в центре; крепление к направляющей производится двумя заклепками Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) с межцентровым расстоянием 90мм.
Шаг кронштейнов (направляющих) по горизонтали – 600мм;

Шаг кронштейнов по вертикали – 1350мм;

Длина направляющей – 3000мм;

Расстояние от шарнира несущего кронштейна до соединения удлинителей с направляющей, при максимальном относе плит облицовки – 120мм;


Нагрузки, действующие на узел крепления в зоне №1:






















Нагрузки, действующие на узел крепления в зоне №2:
























Нагрузки, действующие на точку крепления:


Для вычисления результирующего усилия NR используется схема, показанная на рис.5.а.
Результирующее усилие, действующее на заклепку в зоне №1:



Где:


- горизонтальное расчетное ветровое усилие на одну заклепку; n – количество заклепок в соединении;

- горизонтальное расчетное усилие на одну заклепку от действия суммарного момента в соединении (0,09м – расстояние между заклепками);

- вертикальное расчетное усилие на одну заклепку.

Рис.5




Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:


толщина направляющей;

диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Условие прочности выполняется.
Вывод: Соединение на двух заклепках Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2), полностью удовлетворяет условиям прочности.

Результирующее усилие, действующее на заклепку в зоне №2:





Где:


- горизонтальное расчетное ветровое усилие на одну заклепку; n – количество заклепок в соединении;

- горизонтальное расчетное усилие на одну заклепку от действия суммарного момента в соединении (0,09м – расстояние между заклепками);

- вертикальное расчетное усилие на одну заклепку.



Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:


– толщина направляющей;

– диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности не выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Условие прочности не выполняется.
Вывод: Соединение направляющей с удлинителями несущего кронштейна двумя заклепками Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) не удовлетворяет условиям прочности.
Усиливаем соединение, добавляя вторую пару заклепок.
Исходные данные:
Удлинители несущего кронштейна высотой 120мм, закреплены на направляющей в центре; крепление к направляющей производится двумя парами заклепок Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) с межцентровыми расстояниями: 100мм и 60мм.
Для вычисления результирующего усилия NR используется схема, показанная на рис.4.б.
Результирующее усилие, действующее на заклепку:



Где:


- горизонтальное расчетное ветровое усилие на одну заклепку; n – количество заклепок в соединении;
- горизонтальное расчетное усилие на одну заклепку от действия суммарного момента в соединении;
- расстояние от внешней точки крепления до нейтрального слоя соединения;

- расстояние от внутренней точки крепления до нейтрального слоя соединения;

- вертикальное расчетное усилие на одну заклепку.




Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:


– толщина направляющей;

– диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Заклепка по прочности проходит.
Вывод: Соединение направляющей с удлинителями несущего кронштейна двумя парами заклепок Ø6,4 с межцентровыми расстояниями 60мм и 100мм из коррозионностойкой стали (А2/А2) удовлетворяет условиям прочности.
Для применения такой схемы в других ветровых районах требуется увеличение межцентровых расстояний и, как следствие - высоты удлинителей, что должно подтверждаться расчетом.

4.2.2 Расчет соединения направляющей с опорным кронштейном для первого ветрового района
Расчет производится для расчетной схемы I, где на соединение среднего кронштейна с направляющей действуют наибольшие нагрузки (рис. 2), для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в первом ветровом и втором гололедном районах (г. Москва) для зоны №2.
Нагрузки, действующие на узел крепления в зоне №2:





Наибольшая нагрузка, действующая на точку крепления:





Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:


– толщина направляющей;

– диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Условие прочности выполняется.

Вывод: Соединение направляющей с удлинителями опорного кронштейна одной заклепкой Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) удовлетворяет условиям прочности.

4.2.3 Расчет соединения направляющей с несущим кронштейном для пятого ветрового района
Расчет производится для расчетной схемы II, (рис.3), для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в пятом ветровом районе для зон №1 и №2.
Исходные данные:
Удлинители несущего кронштейна высотой 120мм, закреплены на направляющей в верхней части; крепление к направляющей производится двумя заклепками Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) с межцентровым расстоянием 90мм.
Шаг кронштейнов (направляющих) по горизонтали – 600мм;

Шаг кронштейнов по вертикали – 900мм;

Длина направляющей – 3000мм;

Расстояние от шарнира несущего кронштейна до соединения удлинителей с направляющей, при максимальном относе плит облицовки – 120мм;

Нагрузки, действующие на узел крепления в зоне №1:



















Нагрузки, действующие на узел крепления в зоне №2:




















Нагрузки, действующие на точку крепления:


Для вычисления результирующего усилия NR используется схема, показанная на рис.5.а.
Результирующее усилие, действующее на заклепку в зоне №1:



Где:


- горизонтальное расчетное ветровое усилие на одну заклепку; n – количество заклепок в соединении;

- горизонтальное расчетное усилие на одну заклепку от действия момента в соединении (0,09м – расстояние между заклепками);

- вертикальное расчетное усилие на одну заклепку.



Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:
– толщина направляющей;



– диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Условие прочности выполняется.
Вывод: Соединение на заклепках Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) полностью удовлетворяет условиям прочности.

Результирующее усилие, действующее на заклепку в зоне №2:





Где:


- горизонтальное расчетное ветровое усилие на одну заклепку; n – количество заклепок в соединении;

- горизонтальное расчетное усилие на одну заклепку от действия момента в соединении (0,09м – расстояние между заклепками);

- вертикальное расчетное усилие на одну заклепку.



Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:


– толщина направляющей;

– диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Условие прочности выполняется.
Вывод: Соединение направляющей с удлинителями несущего кронштейна двумя заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) полностью удовлетворяет условиям прочности.
4.2.4 Расчет соединения направляющей с опорным кронштейном для пятого ветрового района
Расчет производится для Схемы III, (рис.4), для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в пятом ветровом районе для зоны №2.

Нагрузки, действующие на узел крепления в зоне №2:







Нагрузки, действующие на точку крепления:





Расчет прочности материала вертикальной направляющей, контактирующей с заклепкой на смятие производится формуле:





Где:


– толщина направляющей;

– диаметр заклепки;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.


Проверка прочности заклепки на срез:
Допускаемое усилие на срез заклепки Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) по данным ТС 2490-09 составляет 3360Н.
Условие прочности выполняется.

Вывод: Соединение направляющей с удлинителями опорного кронштейна одной заклепкой Ø6,4 из коррозионностойкой стали (А2/А2) удовлетворяет условиям прочности.


    1. Расчет удлинителей несущего кронштейна

Удлинители несущего кронштейна с одной стороны соединены шарнирно с несущим кронштейном, а с другой стороны – жестко с направляющей, образуя в месте соединения вилку.

Опасное сечение удлинителей несущего кронштейна – ослабленное отверстиями сечение в месте соединения с направляющими.
Геометрические характеристики поперечного, ослабленного четырьмя отверстиями, общего сечения удлинителей несущего кронштейна:


  • δ = 120,0 мм;

  • t = 3,0 мм;

  • А = 648 мм2;

  • Jх = 717984,0 мм4;

  • Wх = 11966,4 мм3;

Наибольшие определенные усилия на соединение – в первом ветровом районе, в рядовой зоне №1, для расчетной схемы III.


Внутренние силовые факторы, действующие в ослабленном, наиболее нагруженном сечении удлинителей:
Изгибающий момент:



Продольное усилие:






Поперечное усилие:






Расчет удлинителей по нормальным напряжениям, возникающим от действия суммарного изгибающего момента и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):







- продольное усилие;

- площадь поперечного сечения удлинителей;

- суммарный изгибающий момент от действия вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность удлинителей по нормальным напряжениям обеспечивается.
Геометрические характеристики поперечного, ослабленного восемью отверстиями, общего сечения удлинителей несущего кронштейна:


  • δ = 120,0 мм;

  • t = 3,0 мм;

  • А = 576 мм2;

  • Jх = 622350,0 мм4;

  • Wх = 10372,5 мм3;

Наибольшие определенные усилия на соединение – в первом ветровом районе, в угловой зоне №2, для расчетной схемы III.


Внутренние силовые факторы, действующие в ослабленном, наиболее нагруженном сечении удлинителей:
Изгибающий момент:



Продольное усилие:






оперечное усилие:






Расчет удлинителей по нормальным напряжениям, возникающим от действия суммарного изгибающего момента и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):







- продольное усилие;

- площадь поперечного сечения удлинителей;

- суммарный изгибающий момент от действия вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность удлинителей по нормальным напряжениям обеспечивается.



    1. Проверка на устойчивость выступающей части флажка:

Геометрические характеристики:


Длина свободной части флажка ;

Радиус инерции сечения ;

Площадь поперечного сечения.
Принимаем коэффициент длины .
Определяем гибкость свободной части флажка:

Находим по таблице 2 (3) для сплава АД31Т1 коэффициент :

Допускаемые напряжения на устойчивость:



Наибольшие сжимающие напряжения в поперечном сечении флажка:





Условие устойчивости выполняется.





    1. Расчет на прочность несущего кронштейна

Расчетная схема III, для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в первом ветровом и втором гололедном районах (г. Москва) в зоне №2.


Наибольшие определенные нагрузки, действующие на кронштейн:










Геометрические характеристики поперечного сечения выступающей полки несущего кронштейна:


  • h= 120,0 мм;

  • b = 3,0 мм;

  • А = 360,0 мм2;

  • Wх = 7200,0 мм3;

Изгибающий момент в опасном сечении выступающей полки:






Где - плечо действия силы.
Расчет опасного сечения выступающей полки несущего кронштейна по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающего момента и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):





- продольное усилие на полку;

- площадь поперечного сечения полки кронштейна;

- изгибающий момент от действия вертикальной силы;

- момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность опасного сечения по нормальным напряжениям обеспечивается.
Проверка материала, контактирующего с болтом на смятие:

Результирующее усилие, действующее на болт в шарнирном соединении:










Расчет прочности материала несущего кронштейна, контактирующего с болтом на смятие производится формуле:





Где:
– толщина полки кронштейна;



– диаметр болта;

– расчетное сопротивление алюминиевого сплава на смятие;

– коэффициент надежности по назначению;

– коэффициент условий работы.



Условие прочности выполняется.




    1. Расчет на прочность опорного кронштейна

Расчет производится для расчетной схемы II, (рис.3), для прямоугольного в плане здания высотой 75м, расположенного в пятом ветровом районе для зоны №2.


Усилия, действующие на кронштейн (см. п.4.2.4):



Усилие, передаваемое флажком на каждое из двух мест крепления в кронштейне:





Опасные сечения в опорном кронштейне (рис.6):


Рис.6.
а) горизонтальное сечение 1-1, проходящее через точку крепления кронштейна к стене, разгружено вкладышем и опорой кронштейна, которые плотно притянуты к основанию общим крепежным изделием, не может считаться опасным;

б) сечение 2-2, проходящее через центр окружности кронштейна и линию пересечения плоскости вкладыша с внутренней поверхностью кронштейна, c учетом максимальной неровности стены в 10º;
в) вертикальное сечение 3-3, проходящее через центры отверстий кронштейна.
Поскольку опорный кронштейн представляет собой кривой стержень постоянного сечения, для которого R0 > 5h, то напряжения в поперечном сечении «2-2» определяем по формулам для прямых стержней.
Геометрические характеристики опасного сечения «2-2»:


  • в = 40,0 мм;

  • h = 4,0 мм;

  • А = 160 мм2;

  • Wх = 106,7 мм3;

Изгибающий момент в сечении:






Где - плечо действия силы.

Расчет сечения «2-2» по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающего момента и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):







- продольное усилие на полку;

- площадь поперечного сечения полки кронштейна;

- изгибающий момент от действия горизонтальной силы;

- момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность опасного сечения «2-2» по нормальным напряжениям обеспечивается.
Геометрические характеристики опасного сечения «3-3»:


  • в = 4,0 мм;

  • h = 14,0 мм;

  • А = 56 мм2;

  • Wх = 130,6 мм3;

Изгибающий момент в сечении:






Где - плечо действия силы.
Расчет сечения «3-3» по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающего момента и продольного усилия, производится по формуле 50 (2):





- продольное усилие на половину полки;

- площадь поперечного сечения полки кронштейна;

- изгибающий момент от действия горизонтальной силы;

- момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;


Прочность опасного сечения «3-3» по нормальным напряжениям обеспечивается.




    1. Расчет на прочность вкладыша опорного кронштейна

На вкладыш действует распределенная по цилиндрической поверхности нагрузка, передаваемая опорным кронштейном. В запас прочности считаем, что нагрузка распределяется по двум линиям контакта с кронштейном по краям вкладыша.


Геометрические характеристики опасного сечения:


  • в = 39,0 мм;

  • h = 10,0 мм;

  • А = 390 мм2;

  • Wх = 650 мм3;

Изгибающий момент в опасном сечении:






Где - высота вкладыша.
Расчет сечения по нормальным напряжениям, возникающим от действия изгибающего момента производится по формуле:




- изгибающий момент от действия горизонтальной силы;

- момент сопротивления сечения;

- коэффициент надежности по назначению;

- коэффициент условий работы;



Прочность вкладыша по нормальным напряжениям обеспечивается.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет