Прочностной статический расчёт подсистемы

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Прочностной статический расчёт подсистемы навесного вентилируемого фасада металлпрофиль

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Характеристики региона строительства
- наименование объекта
- ветровая зона региона строительства [4]
Зона - тип местности [4]
- зона здания
- гололёдный район региона строительства [4] Характеристики фасадной системы
Тип системы -
h = м - высота расположения рассчитываемого фрагмента фасада
G^обл = кг/м₂ - вес облицовки
Y^обл = - коэффициент надежности по нагрузке для облицовки [4]
B = м - шаг направляющих профилей (Вертикальных)
L = м - длина направляющего профиля (Вертикального)
L¹ = м - пролёт направляющего профиля (Вертикального)
K^нер = - коэффициент неразрезности направляющего профиля [8-11]

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

РЕЗУЛЬТАТ РАСЧЁТА
Расчётные нагрузки и моменты Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций ω = кгс/м₂ - расчётное пиковое воздействие ветра
q^w = ω * B * k^нер = кгс/м - расчетная погонная ветровая нагрузка на направляющую (Вертикальную)
M = * q^w * L¹₂ = кгс*м - максимальный момент в направляющей от ветровой нагрузки
N^w = * q^w * L¹ = кгс - максимальная опорная реакция от ветровой нагрузки

P^обл = G^обл * Y^обл * L * B = кгс - нагрузка от веса облицовки на вертикальную направляющую
P^напр = G^напр * 1,05 * L = кгс - нагрузка от веса направляющей (Вертикальной)
N^н = P^обл + P^напр = кгс - нормальная сила в направляющей (Вертикальной)

N^k1 =	P^обл + P^напр	= кгс - нормальная сила на точку крепления
	n+1

60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка от гололёда N^w2 = 0,6 * * q^w * L¹ = кгс - 60% опорной реакции от ветровой нагрузки

P^обл = G^обл * Y^обл * L * B = кгс - нагрузка от веса облицовки
P^напр = G^напр * 1,05 * L = кгс - нагрузка от веса направляющей

i = b * k^г * 0,6 * 0,9 * 1,3 = - поверхностная нагрузка от гололёда

P^лёд = 2 * B * L * i = кгс - нагрузка от гололёда

N^k2 =	P^обл + P^напр + P^лёд	= кгс - нормальная сила на точку крепления
	n+1

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Проверка направляющей

Однопролетная расчётная схема (межэтажная система)

Характеристики направляющего профиля
- наименование направляющей
G^напр = кгс/м - вес одного метра направляющей
A^н = см₂ - площадь сечения направляющей
W^x = см₃ - момент сопротивления сечения направляющей
J^x = см₄ - момент инерции сечения направляющей
E = - модуль упругости материала направляющей
R^ун = - расчётное сопротивление материала направляющей [5,6]

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций Проверка направляющей по условиям прочности

σ =	N^н	+	(M * 100)	= кг/см₂ - нормальное напряжение профиле
	A^н		W^хн

σ = кг/cм₂ R^ун = кг/cм₂
Условия прочности направляющей .
Проверка направляющей по условиям деформативности

f = *	q^w	*	(L¹ * 100)₄	= см - прогиб направляющей
	1,4 * 100		E * J^x

f^доп =	100 * L¹	= см - допустимый прогиб направляющей
	200

f =

√

f¹₂ + f²₂

= см - прогиб направляющей

f¹ = *	q^w	*	(L¹ * 100)₄	= см - прогиб направляющей от ветра
	1,4 * 100		E * J^x

f² = *	Gобл * B	*	(L¹ * 100)₄	= см - прогиб направляющей от веса
	100		E * J^y

f^доп =	100 * L¹	= см - допустимый прогиб направляющей
	200

f = см см
Условия по ограничению деформативности направляющей .

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций Проверка направляющей по условиям прочности σ^г = (M^x * 100) / W^xнг + (M^y * 100) / W^yнг = кг/см₂ - нормальное напряжение профиле
σ^г = кг/см₂ R^ун = кг/см₂
Условия прочности направляющей .
Проверка направляющей по условиям деформативности

f =

√

f¹₂ + f²₂

= см - прогиб направляющей

f¹ = 0.0052 *	ω * L¹ *	*	(B * 100)₄	= см - прогиб направляющей от ветра
	1,4 * 100		E * J^xг

f² = 0.0052 *	Gобл * L¹	*	(B * 100)₄	= см - прогиб направляющей от веса
	100		E * J^yг

f^доп =	100 * B	= см - допустимый прогиб направляющей
	200

f = кг/см₂ f^доп = кг/см₂
Условия по ограничению деформативности направляющей .

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций

Проверка сечения 1 по условиям прочности

σ¹¹ =	N^w	+	N^k1 * e^1k	= кгc/см₂ - нормальное напряжение в кронштейне
	2 * A^k1		2 * W^ук

σ¹¹ = кгc/см₂ R^ук = кгc/см₂
Условия прочности кронштейна .

Проверка сечения 2 по условиям прочности

σ¹² =	N^w * e^2k	+	N^k1 * e^2k	= кгc/см₂ - нормальное напряжение в кронштейне
	2 * W^x2k		2 * W^у2к

σ¹² = кгc/см₂ R^ук = кгc/см₂
Условия прочности кронштейна .
60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка гололёда

Проверка сечения 1 по условиям прочности

σ²¹ =	N^w2	+	N^k2 * e^1k	= кгc/см₂ - нормальное напряжение в кронштейне
	2 * A^k1		2 * W^ук

σ²¹ = кгc/см₂ R^ук = кгc/см₂
Условия прочности кронштейна .

Проверка сечения 2 по условиям прочности

σ²² =	N^w2 * e^2k	+	N^k2 * e^2k	= кгc/см₂ - нормальное напряжение в кронштейне
	2 * W^x2k		2 * W^у2к

σ²² = кгc/см₂ R^ук = кгc/см₂
Условия прочности кронштейна .

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций

N^s = N^w +	N^k1 * e¹	+	N^w * e ⁴	= кгc - вырывающее усилие в анкере
	e³		e⁵

N^s = кгc N^rs = кгc
Вырывающее усилие максимальное допустимое. 60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка гололёда

N^s = N^w2 +	N^k2 * e¹	+	N^w2 * e ⁴	= кгc - вырывающее усилие в анкере
	e³		e⁵

N^s2 = кгc N^rs = кгc
Вырывающее усилие максимальное допустимое.

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций Проверка соединения на срез

N^c1 =	√ N^k1₂ + N^w₂	= кгc - срезывающее усилие в креплении
	n^з * n^s

N^c1 = кгc N^rc = кгc
Срезывающее усилие максимальное допустимое. Проверка соединения на смятие элементов

N^p1 =	√ N^k1₂ + N^w₂	= кгc/см₂ - сминающее усилие в креплении
	n^з * d * t

N^p1 = кгc/см₂ N^pc = кгc/см₂
Сминающее усилие максимальное допустимое.

60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка гололёда Проверка соединения на срез

N^c2 =	√ N^k2₂ + N^w2₂	= кгc - срезывающее усилие в креплении
	n^з * n^s

N^c2 = кгc N^rc = кгc
Срезывающее усилие максимальное допустимое. Проверка соединения на смятие элементов

N^p2 =	√ N^k2₂ + N^w2₂	= кгc/см₂ - сминающее усилие в креплении
	n^з * d * t

N^p2 = кгc/см₂ N^pc = кгc/см₂
Сминающее усилие максимальное допустимое.

стр.

Расчет сделан на сайте metallprofil.ru

Выводы

Нормативные документы

1) «Фасадные теплоизоляционные системы с воздушным зазором. Рекомендации по составу и содержанию документов и материалов, представляемых для технической оценки пригодности продукции», Москва, 2004 г. Разработан ЦНИИПСК им. Мельникова, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, ФЦС, НИИЖБ и НИИСФ. Одобрен Госстроем России (протокол от 22 июля 2003 г. № 01-НС-9/3).

2) Рекомендации по проектированию навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором для нового строительства и реконструкции зданий, Правительство Москвы, Москомархитектура, 2002.

3) СТО 0060-2008 "Конструкции систем вентилируемых фасадов с несущим каркасом из стальных гнутых профилей и наружной облицовкой из различных материалов. Расчет, проектирование, монтаж." Москва, 2008, ЦНИИПСК им. Мельникова.

4) СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия».

5) СП 16.3330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции».

6) СНиП 2.03.06-85 "Алюминиевые конструкции."

7) СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".

8) Методика расчета элементов навесной фасадной системы из оцинкованной стали для крепления в межэтажные перекрытия, Выпуск 11-3207, Москва, 2014, ЦНИИПСК им. Мельникова.

9) Альбомы технических решений «Конструкция навесной фасадной системы с воздушным зазором ВФ МП, М, с облицовкой керамогранитом (композитом, HPL, фасадными кассетами, фиброцементными плитами, натуральным гранитом, сайдингом, линеарными панелями, профлистом)», Москва, 2013

10) ТУ 5285-002-37144780-2012. Стальные профилированные листы, металлочерепица, комплектующие изделия, элементы конструкционные гнуто-штампованные, фасадные кассеты.

Примечания:
- При расчете, проектировании и монтаже конкретной системы должны учитываться инструкция по монтажу и техническая документация, предоставленная производителем.
- Результаты расчетов, полученные с помощью данного программного обеспечения основываются на данных, приведенных пользователем. Следовательно, пользователь несет ответственность за отсутствие ошибок, полноту и правильность данных. Программа служит в качестве вспомогательной технической поддержки, и не несет ответственности за актуальность результатов или пригодность для конкретного применения.
- Данный расчет основывается на несущей способности элементов крепления, кронштейнов и направляющих, при действии на них ветровых, гололедных нагрузок и нагрузок от собственного веса. Напряжения, возникающие в конструкции при температурных расширениях не учитываются.

стр.

Результат расчёта

Расчётные нагрузки и моменты

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций

Расчётное пиковое воздействие ветра

кгс/м₂

Расчетная погонная ветровая нагрузка на направляющую

q^w = ω * B * k^нер

кгс/м

Максимальный момент в направляющей от ветровой нагрузки

M = * q^w * L¹₂

кгс*м

Максимальная опорная реакция от ветровой нагрузки

N^w = * q^w * L¹

кгс

Нагрузка от веса облицовки

P^обл = G^обл * Y^обл * L * B

кгс

Нагрузка от веса направляющей

P^напр = G^напр * 1,05 * L

кгс

Нормальная сила в направляющей

N^н = P^обл + P^напр

кгс

Нормальная сила на точку крепления

N^k1 =	P^обл + P^напр
	n+1

кгс

60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка от гололёда

60% опорной реакции от ветровой нагрузки

N^w2 = 0,6 * * q^w * L¹

кгс

Нагрузка от веса облицовки

P^обл = G^обл * Y^обл * L * B

кгс

Нагрузка от веса направляющей

P^напр = G^напр * 1,05 * L

кгс

Поверхностная нагрузка от гололёда

i = b * k^г * 0,6 * 0,9 * 1,3

Нагрузка от гололёда

P^лёд = 2 * B * L * i

кгс

Нормальная сила на точку крепления

N^k2 =	P^обл + P^напр + P^лёд
	n+1

кгс

Проверка направляющей

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций

Проверка направляющей по условиям прочности

Нормальное напряжение профиле

σ =	N^н	+	(M * 100)
	A^н		W^хн

кг/см₂

σ =

R^ун =

Условия прочности направляющей

Проверка направляющей по условиям деформативности

Прогиб направляющей

f = *	q^w	*	(L¹ * 100)₄
	1,4 * 100		E * J^x

см

Прогиб направляющей

f =	√ f¹₂ + f²₂

см

Прогиб направляющей от ветра

f¹ = *	q^w	*	(L¹ * 100)₄
	1.4 * 100		E * J^x

см

Прогиб направляющей от веса

f² = *	Gобл * B	*	(L¹ * 100)₄
	100		E * J^y

см

Допустимый прогиб направляющей

f^доп =	100 * L¹
	200

см

f =

f^доп =

Условия по ограничению деформативности направляющей

Проверка направляющей (горизонтальной)

Рассматриваем наиболее неблагоприятное сочетание для горизонтальной направляющей
- двухпролетная схема опирания с пролетом В

Максимальный момент от веса

M^y = 0.125 * G^обл * Y^обл * L¹ * B₂

кгс*м

Максимальный момент от ветра

M^x = 0.125 * w * L¹ * B₂ *

кгс*м

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций Проверка направляющей по условиям прочности

Нормальное напряжение профиле

σ^г = (M^x * 100) / W^xнг + (M^y * 100) / W^yнг

кг/см₂

σ^г =

R^ун =

Условия прочности направляющей

Проверка направляющей по условиям деформативности

Прогиб направляющей

f =	√ f¹₂ + f²₂

см

Прогиб направляющей от ветра

f¹ = 0.0052 *	ω * L¹ *	*	(B * 100)₄
	1.4 * 100		E * J^xг

см

Прогиб направляющей от веса

f² = 0.0052 *	Gобл * L¹	*	(B * 100)₄
	100		E * J^yг

см

Допустимый прогиб направляющей

f^доп =	100 * B
	200

см

f =

f^доп =

Условия по ограничению деформативности направляющей

Проверка кронштейна

Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций

Проверка сечения 1 по условиям прочности

Нормальное напряжение в кронштейне

σ¹¹ =	N^w	+	N^k1 * e^1k
	2 * A^k1		2 * W^ук

кгc/см₂

σ¹¹ =

R^ук =

Условия прочности кронштейна

Проверка сечения 2 по условиям прочности

Нормальное напряжение в кронштейне

σ¹² =	N^w * e^2k	+	N^k1 * e^2k
	2 * W^x2k		2 * W^у2к

кгc/см₂

σ¹² =

R^ук =

Условия прочности кронштейна

60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка гололёда

Проверка сечения 1 по условиям прочности

Нормальное напряжение в кронштейне

σ²¹ =	N^w2	+	N^k2 * e^1k
	2 * A^k1		2 * W^ук

кгc/см₂

σ²¹ =

R^ук =

Условия прочности кронштейна

Проверка сечения 2 по условиям прочности

Нормальное напряжение в кронштейне

σ²² =	N^w2 * e^2k	+	N^k2 * e^2k
	2 * W^x2k		2 * W^у2к

кгc/см₂

σ²² =

R^ук =

Условия прочности кронштейна

Проверка узла крепления кронштейна к стене Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций

Вырывающее усилие в анкере

N^s =	N^w	+	N^k1 * e¹	+	N^w * e ⁴
			e³		e⁵
N^s =	N^w	+	N^k1 * e¹	+	N^w * e ⁴
	2		2 * e³		2 * e⁵

кгc/см₂

N^s =

N^rs =

кгc

Вырывающее усилие

максимальное допустимое

60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка гололёда

Вырывающее усилие в анкере

N^s =	N^w2	+	N^k2 * e¹	+	N^w2 * e ⁴
			e³		e⁵
N^s =	N^w2	+	N^k2 * e¹	+	N^w2 * e ⁴
	2		2 * e³		2 * e⁵

кгc/см₂

N^s =

N^rs =

кгc

Вырывающее усилие

максимальное допустимое

Проверка узла крепления направляющей к кронштейну Ветровая нагрузка + собственный вес конструкций Проверка соединения на срез

Срезывающее усилие в креплении

N^c1 =	√ N^k1₂ + N^w₂
	n^з * n^s

кгc

N^с1 =

N^rc =

кгc

Срезывающее усилие

максимально допустимое

Проверка соединения на смятие элементов

Сминающее усилие в креплении

N^p1 =	√ N^k1₂ + N^w₂
	n^з * d * t

кгc/см₂

N^p1 =

N^pc =

кгc/см₂

Сминающее усилие

максимально допустимое

60% ветровой нагрузки + собственный вес конструкций + нагрузка гололёда

Проверка соединения на срез

Срезывающее усилие в креплении

N^c2 =	√ N^k2₂ + N^w2₂
	n^з * n^s

кгc

N^с2 =

N^rc =

кгc

Срезывающее усилие

максимально допустимое

Проверка соединения на смятие элементов

Сминающее усилие в креплении

N^p2 =	√ N^k2₂ + N^w2₂
	n^з * d * t

кгc/см₂

N^p2 =

N^pc =

кгc/см₂

Сминающее усилие

максимально допустимое

*Данный расчет является предварительным для формирования ориентировочной сметы. Точный расчет количества и стоимости элементов будет определен нашими менеджерами после получения проекта здания. Данный сметный расчет не является офертой.

Нормативные документы

4) СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия».

5) СП 16.3330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции».

6) СНиП 2.03.06-85 "Алюминиевые конструкции."

7) СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".

Выберите элементы для расчёта
Направляющая	Кронштейн	Узел крепления кронштейна	Узел крепления направляющей

Характеристики региона строительства
Наименование объекта:
Ветровая зона региона строительства [4]:				Подробнее..
Тип местности [4]:				Подробнее..
Расчёт ведём на зону здания:				Подробнее..
Гололёдный район региона строительства [4]:				Подробнее..

Характеристики фасадной системы
Тип системы

Высота расположения рассчитываемого фрагмента фасада	h		м
Вес облицовки	G^обл	ввести вручную	кг/м₂
Коэффициент надежности по нагрузке для облицовки [4]	Y^обл	ввести вручную
Шаг направляющих профилей (вертикальных)	B		м
Длина направляющего профиля (вертикального)	L		м
Пролёт направляющего профиля (вертикального)	L¹		м
Коэффициент неразрезности направляющего профиля [8-11]	k^нер	ввести вручную		Подробнее..

Характеристики направляющего профиля (вертикального)
Однопролетная расчётная схема (межэтажная система) Выберите схему	Двухпролетная расчётная схема	Трёхпролетная расчётная схема	Четырёхпролетная расчётная схема

Наименование направляющей		ввести вручную
Вес одного метра направляющей	G^напр		кгс/м
Площадь сечения направляющей	A^н		см₂
Момент сопротивления сечения направляющей	W^хн		см₃
Момент инерции сечения направляющей	j^x		см₄
Момент сопротивления сечения направляющей, ось y	W^yн		см₃
Момент инерции сечения направляющей, ось y	j^yн		см₄
Расчётное сопротивление материала направляющей [5,6]	R^ун	ввести вручную	кгс/см₂	Подробнее..

Характеристики направляющего профиля (горизонтального)
Наименование направляющей		ввести вручную
Вес одного метра направляющей	G^напрг		кгс/м
Площадь сечения направляющей	A^нг		см₂
Момент сопротивления сечения направляющей	W^хнг		см₃
Момент инерции сечения направляющей	j^xг		см₄
Момент сопротивления сечения направляющей, ось y	W^yнг		см₃
Момент инерции сечения направляющей, ось y	j^yнг		см₄

Характеристики кронштейна
L-образные несущие кронштейны Выберите кронштейн	Двойные несущие кронштейны	L-образные несущие кронштейны

Наименование кронштейна		ввести вручную
Расчётные эксцентриситеты:	e^1к		см	Подробнее..
	e^2к		см
Площадь сечения 1 кронштейна	A^к1		см₂
Площадь сечения 2 кронштейна	A^к2		см₂
Момент сопротивления сечения 2 отн-но оси x	W^x2к		см₃
Момент сопротивления сечения 2 отн-но оси y	W^y2к		см₃
Момент сопротивления сечения 1 отн-но оси y	W^yк		см₃
Расчётное сопротивление материала кронштейна [5,6]	R^yк	ввести вручную	кг/см₂	Подробнее..

Характеристики узла крепления кронштейна к стене
L-образные несущие кронштейны - На одном анкереВыберите узел	Двойные несущие кронштейны - На двух анкерах	L-образные несущие кронштейны - На одном анкереВыберите узел

Наименование анкера
Расчётный эксцентриситет 1	e¹	см	Подробнее..
Расчётный эксцентриситет 2	e²	см
Расчётный эксцентриситет 3	e³	см
Расчётный эксцентриситет 4	e⁴	см
Расчётный эксцентриситет 5	e⁵	см

Допустимое вырывающее усилие анкерного крепления	N^rs	кгс	Подробнее..

Характеристики крепления направляющей к кронштейну
Наименование соединения
Количество заклёпок в соединении	n^з			Подробнее..
Количество рабочих срезов одной заклёпки	n^s			Подробнее.. Стандартное крепление имеет 1 рабочий срез
Диаметр отверстия под заклёпку	d		см
Минимальная толщина сминаемого элемента (кронштейн или направляющая)	t	ввести вручную	см
Допустимое срезающее усилие в соединении [8-11]	N^rc	ввести вручную	кгс	Подробнее..
Сопротивление заклепочного соединения смятию [5,6]	N^pc=R^bp	ввести вручную	кгс/см₂	Подробнее..

N^s = N^w +	N^k1 * e¹	+	N^w * e ²	= кгc - вырывающее усилие в анкере
	e³		e³

N^s2 = N^w2 +	N^k2 * e¹	+	N^w2 * e ²	= кгc - вырывающее усилие в анкере
	e³		e³

N^c1 =	N^w	= кгc - срезывающее усилие в креплении
	n³ * n^s

N^p1 =	N^w	= кгc/см₂ - сминающее усилие в креплении
	n³ * d * t