1. Termeni și definiții.
3.Insursează datele la calcul.
4. Calcularea impostului vertical prin metoda de limitare a stărilor primului grup.
4.1. Calculul forței impostului din sarcina vântului.
5. Calcularea impostului vertical prin metoda de limitare a stărilor din al doilea grup.
6. Literatura utilizată.
1. Termeni și definiții.
Fereastră - construcție translucidă, instalată în deschiderile pregătite de pereți de clădiri și structuri și proiectată pentru a asigura iluminarea naturală a spațiilor interioare, posibilitatea aerisirii acestora, precum și izolarea de influențele externe.
Arhitectura modernă impune cerințe ridicate asupra construcțiilor de ferestre, în special pentru clădirile rezidențiale:
-măriți dimensiunea ferestrei;
-Limitele dintre fereastră și vitralii sunt neclare;
-datorită inovațiilor hardware, apar noi tipuri de deschidere a broșurilor;
-mărimea clapetelor crește.
Prin urmare, statica pentru constructia ferestrelor sa apropiat de statica structurilor de fatada.
fereastră - bandă fixă;
Impostul vertical este un element fix care împarte deschiderea în cadrul ferestrei pe verticală;
Impostul orizontal este un element fix care separă orificiul din orificiul ferestrei;
cercevea - un element de fereastră care poate fi deschis;
deplasare - valoarea modificării poziției oricărui punct al elementului unității de fereastră în direcția normalului față de planul produsului sub influența încărcăturii;
deformarea este o cantitate definită ca diferența de deplasare a unui punct situat în punctul central al elementului de fereastră (punctul cel mai mobil sub influența încărcăturii) și jumătate de sumă a deplasării capetelor acestui element;
deflecția finală - deformarea maximă admisibilă a elementului unității de fereastră, care este stabilită în documentația normativă.
Conform GOST 27751-88 "Fiabilitatea structurilor de construcție și a fundațiilor", toate structurile de construcție trebuie proiectate cu suficientă fiabilitate în timpul montării și funcționării. Structurile de construcție ar trebui calculate prin metoda limitării stărilor, principalele dispoziții ale cărora vizează asigurarea funcționării fără probleme a structurilor, luând în considerare variabilitatea proprietăților materialelor.
Stările limită sunt împărțite în două grupuri:
-primul grup include statele limitatoare care duc la incomoditatea totală a funcționării structurilor sau la o pierdere completă (parțială) a capacității portante;
-al doilea grup include condiții de limitare care împiedică funcționarea normală a structurilor sau reducerea longevității lor în comparație cu durata de viață preconizată.
Stările limită ale primului grup se caracterizează prin:
-distrugerea oricărui caracter (de exemplu, plastic, fragil, oboseală);
-pierderea stabilității formei, conducând la inoperabilitate completă;
-o schimbare calitativă a configurației;
-alte fenomene în care este necesară oprirea funcționării (de exemplu, deformări excesive datorate plasticității, forfecării articulațiilor, deschiderii crăpăturilor și fisurilor).
Stările limită ale celui de-al doilea grup se caracterizează prin:
-realizarea deformărilor finale ale structurilor (de exemplu, deformări finale, rotații);
-pierderea stabilității formelor, ducând la dificultăți în funcționarea normală;
-alte fenomene în care este necesar să se limiteze temporar funcționarea unei clădiri sau a unei structuri datorită unei scăderi inacceptabile a duratei lor de viață.
Efectuarea calculului static al structurilor de aluminiu vizează:
-determinarea forțelor interne și a deplasărilor în elemente;
-determinarea caracteristicilor geometrice necesare ale secțiunilor cu selecția ulterioară a profilurilor prin catalog.
3.Insursează datele la calcul.
Datele inițiale pentru calcul sunt informațiile necesare despre obiectul pe care se bazează calculul.
1. Coordonatele geografice ale instalației în care se planifică instalarea și operarea structurii sunt determinate de hărțile regionalizării SNiP 3.01.07-85 * "Încărcări și impacturi".
2. Tipul de teren pe care se află instalația este stabilit în conformitate cu SNiP 3.01.07-85 * "Încărcături și impact".
3. înălțimea de instalare a ferestrei deasupra solului; Înălțimea instalației este distanța de la nivelul solului până la marcajul superior al structurii.
4. Tipul geamului: sticlă într-un fir sau geam dublu.
5. Înălțimea calculată a impostului vertical Lp,
6. Etapa calculată a imposturilor verticale tc. cm.
7. Etapa de calcul a impozitelor orizontale tp. cm.
4. Calcularea impostului vertical prin metoda de limitare a stărilor primului grup.
Acest calcul este efectuat pentru a determina răspunsul structurii la forțele externe, și anume determinarea modificărilor calitative în configurație și debutul distrugerii materialelor. Parametrul principal pentru calcularea rezistenței - caracteristica geometrică a elementului - este momentul de rezistență Wx, cm3.
4.1. Calculul forței impostului din sarcina vântului.
Criteriul de calcul - tensiunea din sarcina de încovoiere a impostului trebuie să fie mai mică decât rezistența calculată a materialului la tracțiune și îndoire. Ca o influență externă asupra designului, se adoptă valoarea normativă a componentei medii a sarcinii vântului conform SNiP 2.01.07-85 *.
σ este tensiunea rezultată din sarcina de încovoiere, kgf / cm2
M - moment de îndoire, kgf. cm.
Wx este momentul de rezistență al secțiunii transversale a profilului de-a lungul axei X, cm3
Jt = 1,4 - coeficientul de fiabilitate pentru sarcina vântului adoptat în conformitate cu clauza 6.11, SNiP 2.01.07 - "Încărcături și impact";
R = 1250 kgf / cm2, - rezistența la tracțiune, compresiune și îndoire pentru aliajul de aluminiu АД31 Т1 (tabelul 6, SNiP 2.03.06-85).
Jc = 1,0 - coeficientul de condiții de lucru, este adoptat conform tabelului 15, SNiP 2.03.06-85.
Wm este valoarea normativă a componentei medii a sarcinii vântului, determinată de SNiP 2.01.07-85 * "Încărcări și impacturi";
tc este lățimea sarcinii care acționează asupra impostului vertical, cm, (prezentat în figura 1)
L este lungimea impostului vertical,
5. Calcularea impostului vertical prin metoda de limitare a stărilor din al doilea grup.
Profilul vertical impost al ferestrei este selectat la momentul necesar de inerție a secțiunii în direcția acțiunii forțelor exterioare. Parametrul principal pentru calculul deformării și flexibilității - caracteristica geometrică a elementului - momentul rezistenței, I cm4. Momentul inerțial al profilului este determinat pentru 3 cazuri de calcul. Pentru simplitatea calculului, în toate cele trei cazuri se acceptă schema de fixare a rack-ului ca și fasciculul cu un singur lanț sprijinit cu articulație.
Momentul inerției profilului trebuie să satisfacă condiția:
Iakat - momentul inerției profilului prin catalog;
Irac - momentul necesar de inerție a profilului.
Momentul inerțial calculat al profilului este determinat din dependența:
unde I1; I2; I3 - momente de inerție calculate pentru primul, al doilea și al treilea caz de decontare, respectiv.
6. Calcularea impostului vertical pentru deformare la sarcina vântului.
Calcularea impostului vertical, în funcție de sarcina vântului, se efectuează în funcție de condițiile de rigiditate (primul caz calculat). Se aplică tuturor impozitelor verticale. Criteriul de calcul este acela de a se asigura că deformarea reală a impostului este mai mică decât admisibilă. Ca o influență externă asupra designului, se adoptă valoarea normativă a componentei medii a sarcinii vântului conform SNiP 2.01.07-85 *. Schema de calcul este prezentată în Fig. 1.
Starea de sănătate pentru acest criteriu poate fi scrisă ca:
ffact - devierea efectivă a impostului de acțiunea încărcării exterioare, care poate fi determinată de formula:
q - sarcina distribuită pe impost din acțiunea vântului standard;
E este modulul de elasticitate a aluminiului, adoptat conform tabelului 3 din anexa 1 obligatorie SNiP 2.03.06-85, în funcție de temperatura de funcționare.
La temperatura de operare de la -40 la + 50С, modulul de elasticitate Е = 0,71 • 10 6 кгс / см2.
fop este devierea permisă a impostului, determinată conform tabelului 42 din SNiP 2.03.06-85 și egală cu:
- pentru geamuri unice:În cazul vitrajului cu o fereastră cu geam dublu de-a lungul întregii înălțimi a impostului vertical, deformarea permisă a impostului nu trebuie să fie mai mare de 8 mm.
Ecuând deformarea efectivă la deformarea permisă în inegalitate (3) și folosind relațiile (4), (5), obținem formula pentru determinarea momentului de inerție al impostului cu geam unic:
În mod similar, obținem o formulă pentru determinarea momentului de proiectare a inerției impostului în timpul vitrajului din sticlă:
Sarcina distribuită pe un impost la o etapă cunoscută este determinată de formula:
Jf = 1,0 - coeficientul de fiabilitate prin sarcină, adoptat în conformitate cu clauza 1.3 din SNiP 2.01.07-85 * "Încărcături și efecte";
Wm - valoarea normativă a componentei medii a sarcinii vântului, determinată de SNiP 2.01.07-85 * "Încărcări și impacturi"; formula (6).
W0 - valoarea standard a presiunii vântului, este adoptată în conformitate cu tabelul 5 din SNiP 2.01.07-85 *, în funcție de obiectul aparținând districtului eolian;
c = 0,8 - coeficientul aerodinamic pentru structura frontală;
c = 2,0 - coeficientul aerodinamic pentru structura unghiulară;
k este coeficientul care ține seama de variația presiunii vântului în funcție de înălțime, în conformitate cu tabelul 6 din SNiP 2.01.07-85 *, în funcție de tipul de teren și de înălțimea vitraliului deasupra solului;
10 -4 - factor de conversie wm de la [kgf / m2] la [kgf / cm2].
Conform SNiP 2.01.07-85 * "Încărcări și impacturi" sarcina vântului trebuie definită ca suma componentelor medii și a pulsației.
Wp - valoarea normativă a componentei pulsatoare a sarcinii vântului determinată de formula 8 SNiP 2.01.07-85.
ζ este coeficientul pulsațiilor presiunii vântului, luate din tabel. 7 SNiP 2.01.07-85, în funcție de înălțimea și tipul terenului.
ν este coeficientul de corelare spațială a pulsațiilor presiunii vântului, determinat din tabelul 9 din SNiP 2.01.07-85, în funcție de mărimea suprafeței calculate.
În calculele de clădiri înalte de până la 40 m și un singur etaj clădiri industriale până la 36 m la un raport de înălțime la interval de mai puțin de 1,5, amplasate în zonele de tip A și B (vezi. SNiP2.01.07-85 item 6.5), componenta fluctuantă încărcarea vântului nu poate fi luată în considerare.
Pentru mai multe detalii privind calculul, ia în considerare exemplele de cataloage arhitecturale pe sistemul de aluminiu Gutmann (Germania). Pentru o privire la exemple, puteți descărca cataloagele aici. Acestea conțin următoarele calcule:
- calcularea impostului prin condiția de flexibilitate;
- calcularea impostului pentru deformare din sarcina concentrată;
- calcularea impostului orizontal prin metoda de limitare a stărilor primului grup;
- calcularea rezistenței impostului la sarcina vântului;
- calcularea rezistenței impostului din sarcina de sticlă;
- calcularea impostului orizontal prin metoda limitării stărilor din al doilea grup;
- calcularea impostului pentru deformare de sarcina vantului;
- calcularea impostului pentru deformare din sarcină prin sticlă;
- calcularea tensiunii din sarcina concentrată.
7. Literatura utilizată.
SNiP 2.01.07-85 * "Încărcături și impacturi".
СНиП 2.03.06-85 "Construcții din aluminiu"
GOST 27751-88 "Fiabilitatea structurilor de construcție și a fundațiilor"
Contribuții ale utilizatorului:
Articole similare
-
Calcularea elementelor de structuri metalice pentru tensiune centrală și compresie
-
Calcularea parametrului de performanță al injectorului static
-
Calcularea șirului de foraj pentru rezistența statică - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: