Статический расчет
Детали расчета
| Параметр | Обозначение и формула (если требуется) |
Значение | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| 1. Расчет ветровой нагрузки | |||
| Вертикальная нагрузка от облицовки (Толщина облицовки * Плотность облицовки ) |
q = b * ρ | ? | кгс/м2 |
| Нагрузка от обледенения (если учитываем) |
q0 = 0.25 * 1 | ? | кгс/м2 |
| Нагрузка от облицовки (с обледенением, если учитываем) |
qк = q + q0 | ? | кгс/м2 |
| Коэффициент надежности | kn | 1.1 | |
| Расчетная нагрузка от керамогранита | qк.расч. = qк * kn | ? | кгс/м2 |
| (п. 6.4 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия») | |||
| Нормативное значение давления ветра в выбранном ветровом районе | W0 | ? | кгс/м2 |
| Коэффициент, учитывающий динамические свойства несущих конструкций фасадов, при заданной максимальной высоте здания и типе местности; | Kz(Ze) | ? | |
| Аэродинамический коэффициент давления: | |||
| в середине здания | Cp.H | -1.1 | |
| в угловых участках | Cp.Y | -2 | |
| Коэффициент надежности по нагрузке | γf | 1.4 | |
| Усредненное значение интенсивности ветровой нагрузки: | |||
| в середине здания | WH = W0*Kz(Ze) * Cp.H * γf | ? | кгс/м2 |
| в угловых участках | WY = W0*Kz(Ze) * Cp.Y * γf | ? | кгс/м2 |
| 2. Расчет направляющей на прочность | |||
| Длина направляющей | Lнапр | ? | м |
| Шаг направляющих | bнапр | 600 | мм |
| Количество кронштейнов | Nk | ? | шт. |
| Шаг кронштейнов | bкр | ? | мм |
| Плечо кронштейна | Aкр | ? | мм |
| Плечо вертикальной силы от собственного веса (зависит от типа кронштейна) |
Amax | ? | мм |
| Площадь сечения профиля направляющей | A | 2.44 | см2 |
| Момент сопротивления профиля направляющей | Wmin | 1.8 | см3 |
| Удельная плотность алюминия | ρ | 2700 | кг/м3 |
| Допускаемое напряжение сопротивления алюминия (Напряженное состояние алюминия при растяжении, сжатии и изгибе) |
R | 1350 | кгс/см2 |
| Допускаемое напряжение сопротивления алюминия (Напряженное состояние алюминия при сдвиге) |
Rs = R * Kсдвиг | 810 | кгс/см2 |
| Коэффициент kng = 1 (при дополнительной направляющей по центру облицовочной плиты передача ветровой нагрузки происходит с коэффициентом неразрезности = 1.25) |
kng | 1 | |
| Ветровая нагрузка на направляющую | qw = Wmax * bнапр * kng | ? | кгс/м |
| Нагрузка от веса облицовки на направляющей | qобл = qк.расч. * bпл | ? | кгс/м |
| Коэффициент надежности по нагрузке | kn | 1.05 | |
| Нагрузка от собственного веса направляющей | qнапр = ρ * A * kn | ? | кгс/м |
| Эксцентриситет приложения нагрузки | e | 5.7 | см |
| Общий вес облицовки, действующий на направляющую | Pс.вес.обл. = qобл * Lнапр | ? | кгс |
| Вертикальная сила | N = (qнапр + qобл) * Lнапр | ? | кгс |
| Момент от веса облицовки | Mс.вес.обл. = Pс.вес.обл. * e | ? | кгс см |
| Момент от ветровой нагрузки | Mqw = 0.1 * qw * bк2 | ? | кгс м |
| ? | кгс см | ||
| Сумма моментов | Mсум = Mс.вес.обл. + Mqw | ? | кгс см |
| Cочетание нагрузок на направляющую | p = Mсум / Wmin + N / A | ? | кгс/см2 |
| Сравним расчетную нагрузку с допускаемым напряжением сопротивления алюминия | p | R | |
| ? кгс/см2 | ? | 1350 кгс/см2 | |
| Вывод: | |||
| 3. Расчет направляющей на сдвиг | |||
| Сила, действующая на средние кронштейны | Rb = 1.1 * qw * bкр | ? | кгс |
| Сила, действующая на крайние кронштейны | Ra = 0.4 * qw * bкр | ? | кгс |
| Напряжение при сдвиге | tau = 1.5 * Rb / A | ? | кгс/см2 |
| Сравним расчетную нагрузку с допускаемым напряжением сопротивления алюминия на сдвиг | tau | Rs | |
| ? кгс/см2 | ? | 810 кгс/см2 | |
| Вывод: | |||
| 4. Расчет заклепок | |||
| Заклепка 5*12 Аl/А2 выдерживает (табличные данные): | |||
| на срез | Nвер | 224 | кгс |
| на растяжение | Nгор | 301 | кгс |
| Толщина стенки направляющей (не полки) | t | 0.22 | см |
| Количество заклепок на несущем кронштейне | nнесущ | 4 | шт. |
| Количество заклепок на опорном кронштейне | nопорн | 2 | шт. |
| Диаметр заклепки | d | 0.5 | см |
| Коэффициент надежности по нагрузке | γ | 0.8 | |
| Напряжение смятия торцевой поверхности для алюминия | Rp = 1.6 * R | 2160 | кгс/см2 |
| Расчет: | |||
| Вертикальная нагрузка | Nверт. = N | ? | кгс |
| Горизонтальная нагрузка | Nгор. = qw * bкр | ? | кгс |
| Напряжение горизонтальное заклепок на несущем кронштейне | бсмгор = Nгор. / (t * nнесущ * d * γ) | ? | кгс/см2 |
| Напряжение вертикальное заклепок на несущем кронштейне | бсмвер = Nверт. / (t * nнесущ * d * γ) | ? | кгс/см2 |
| Напряжение суммарное заклепок на несущем кронштейне | ∑бсм = ⎷(бсмгор2 + бсмвер2) | ? | кгс/см2 |
| Проверка направляющей на смятие от заклепок несущего кронштейна | ∑бсм | Rp | |
| ? кгс/см2 | ? | 2160 кгс/см2 | |
| Вывод: | |||
| Сила среза на заклепках несущего кронштейна | Nсрез = (⎷(Nгор2 + Nвер2)) / (nнесущ * γ) |
? | кгс |
| Проверка заклепки несущего кронштейна на срез | Nсрез | Nвер | |
| ? кгс | ? | 224 кгс | |
| Вывод: | |||
| Сила смятия заклепок опорного кронштейна | бсмгор = Nгор. / (t * nопорн * d * γ) | ? | кгс/см2 |
| Проверка направляющей на смятие от заклепок опорного кронштейна | бсмгор | Rp | |
| ? кгс/см2 | ? | 2160 кгс/см2 | |
| Вывод: | |||
| Сила среза на заклепках опорного кронштейна | Nсрез = Nгор / (nопорн * γ) | ? | кгс |
| Проверка заклепки опорного кронштейна на срез | Nсрез | Nвер | |
| ? кгс | ? | 224 кгс | |
| Вывод: | |||
| 5. Расчет кляммера стального | |||
| Кляммер выполнен из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72 | |||
| Толщина кляммера | t | ? | см |
| Ширина кляммерной лапки | b | 1.2 | см |
| Количество кляммерных лапок, удерживающих плитку от горизонтальных нагрузок | n1 | 4 | шт. |
| Количество кляммерных лапок, удерживающих плитку от вертикальных нагрузок | n2 | 2 | шт. |
| Предел текучести стали | Ryn | 185 | МПа |
| Коэффициент надежности по материалу | gm | 1.05 | |
| Расчетное сопротивление коррозионностойкой стали Ry по пределу текучести | Ry =Ryn / gm | 176.19 | МПа |
| 1797 | кгс/см2 | ||
| Вес плитки | Pпл = qк.расч. * bпл * hпл | ? | кгс |
| Вертикальная нагрузка на 1 лапку кляммера от веса облицовки | Pс.вес. = Pпл / n2 | ? | кгс |
| Горизонтальная ветровая нагрузка на 1 лапку кляммера | Pw = W * bпл * hпл / n1 | ? | кгс |
| Расстояние от края кляммера до точки приложения нагрузки (вертикально | l | 0.35 | см |
| qw = 2 * Pw / l | ? | кгс/см | |
| Момент принимаемый лапкой кляммера от ветровой нагрузки | Mw = qw * t / 6 | ? | кгс см |
| Расстояние до приложения силы от веса облицовки (от центра облицовки до точки приложения силы - горизонтально) |
e | 0.35 | см |
| Момент принимаемый лапкой кляммера от веса облицовки | Mс.вес. = Pс.вес. * e | ? | кгс см |
| Сумма моментов | M = Mw + Mс.вес. | ? | кгс см |
| Момент сопротивления кляммерной лапки | W = b * t2 / 6 | ? | см3 |
| Напряжение сопротивления | б = M / W | кгс/см2 | |
| Сравним напряжение сопротивления с расчетным сопротивлением стали по пределу текучести | б | Ry | |
| ? кгс/см2 | ? | 1797 кгс/см2 | |
| Вывод: | |||
| Кляммер крепится к направляющей заклепками 3х8 А2/А2 | |||
| Количество заклепок | 2 | шт. | |
| Расчетная сила среза | Pс.вес = Pпл | кгс | |
| Сравним расчетную силу среза с предельной | Pс.вес | Pс.вес.max | |
| ? кгс | ? | 53,5 кгс | |
| Вывод: | |||
| Сравним расчетную силу растяжения с предельной | Pw | Pw.max | |
| ? кгс | ? | 65 кгс | |
| Вывод: | |||
| 6. Расчет несущего кронштейна на прочность поперечного сечения | |||
![]() |
|||
| - в сечении 1-1: | |||
| Горизонтальная сила от действия ветра | R = Rb | ? | кгс |
| Эксцентриситет от центра стенки направляющей до центра стенки кронштейна | e1 | 0.31 | см |
| Момент от горизонтальной силы | My = R * e1 | ? | кгс см |
| Вертикальная сила от веса облицовки и конструкций | P = Рс.вес.обл | ? | кгс |
| Эксцентриситет по расстоянию от крепления направляющей до центра облицовки | e3 | 4.8 | см |
| Момент от горизонтальной силы | Mx = P * e3 | ? | кгс см |
| Толщина кронштейна в сечении 1-1 | t | 0.27 | см |
| Высота кронштейна | h | 15 | см |
| Площадь сечения | A = t * h | 4.05 | см2 |
| Момент сопротивления | Wx = 2 * h2 * t / 6 | ? | см3 |
| Момент сопротивления | Wy = 2 * h * t2 / 6 | ? | см3 |
| Напряжение сопротивления | σ1-1 = R / A + Mx / Wx + My / Wy |
? | кгс/см2 |
| - в сечении 2-2, 3-3: | |||
| Эксцентриситет от центра стенки направляющей до центра стенки кронштейна | e1 | 0.31 | см |
| Момент от горизонтальной силы | My = R * e1 | ? | кгс см |
| Эксцентриситет по расстоянию от центра стенки направляющей до оси дюбеля | e2 | 1.975 | см |
| Момент от горизонтальной силы | My1 = R * e2 | ? | кгс см |
| Эксцентриситет по расстоянию от начала консоли кронштейна до центра облицовки | e4 | ? | см |
| Момент от горизонтальной силы | Mx = P * e4 | ? | кгс см |
| Толщина кронштейна в сечении 2-2 | t | 4 | см |
| Высота кронштейна | h | 15 | см |
| Площадь сечения | A = t * h | 60 | см2 |
| Момент сопротивления | Wx = 2 * h2 * t / 6 | 300 | см3 |
| Толщина подошвы кронштейна | t | 0.4 | см |
| Высота подошвы кронштейна, с вычетом высоты отверстий | h | 12.8 | см |
| Площадь сечения | A = t * h | 5.12 | см2 |
| Момент сопротивления | Wy1 = 2 * h * t2 / 6 | ? | см3 |
| Напряжение сопротивления | σ2-2 = R / A + Mx / Wx + My / Wy |
? | кгс/см2 |
| Напряжение сопротивления | σ3-3 = My1 / Wy1 + P / A1 | ? | кгс/см2 |
| Сравним напряжения сопротивления для всех сечений с предельными значениями | σ1-1 | Ry | |
| ? кгс/см2 | ? | 1350 кгс/см2 | |
| σ2-2 | Ry | ||
| ? кгс/см2 | ? | 1350 кгс/см2 | |
| σ3-3 | Ry / γf | ||
| ? кгс/см2 | ? | ? кгс/см2 | |
| Вывод: | |||
| 7. Расчет несущего кронштейна (если он вверху направляющей) | |||
| Количество болтов | nb | 2 | шт. |
| Плечо вертикальной силы | a = Amax | ? | мм |
| Вертикальная сила | Рс.вес = Pс.вес.обл. | ? | кгс |
| Горизонтальная сила | Nгор = Ra | ? | кгс см |
| Мс.вес = Рс.вес * a | ? | кгс см | |
| Расстояние от нижней точки кронштейна до верхнего анкера | Aв | 13 | см |
| Расстояние от нижней точки кронштейна до нижнего анкера | Aн | 3 | см |
| Nmax = Мс.вес*Aв/ (Aв2 + Aн2) | ? | кгс | |
| Сила вырыва в анкерном болте | Nболт = Nmax + (Nгор / nb)
+ My(2-2)/(nb * c) |
? | кг |
| ? | кН | ||
| Высота кронштейна | hкр | 15 | см |
| Количество пазов под анкер | np | 2 | шт. |
| Ширина паза под анкер | s | 11 | мм |
| Толщина кронштейна в анкерных местах | b | 3.5 | мм |
| Размер высоты кронштейна без пазов | h = hкр - np * s | 12.8 | см |
| Момент сопротивления | W = 2 * b * h2 / 6 | 19.1147 | см3 |
| Площадь сечения | A = b * h | 4.48 | см2 |
| Напряжение сопротивления | б = Mгор. / W + Рс.вес / A | ? | кг/см2 |
| Сравним расчетное напряжение сопротивления с предельным для алюминия | б | R | |
| ? кг/см2 | ? | 1350 кг/см2 | |
| Вывод: | |||


