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: |