Прочностной расчет
Материал облицовки: GoldStar_FR_[TC_5215-17]
Объект: "ввести название объекта"
Содержание
Содержание. 2
1 Определение значения ветровой нагрузки на кассету. 3
2 Расчет прочности кассеты из композитного материала. 3
2.1 Исходные данные. 3
2.2 Расчет усиления плоскости кассеты из композитного материала. 3
Выводы по расчету плоскости кассеты. 5
2.3 Расчет горизонтального ребра кассеты из композитного материала. 6
Выводы по расчету горизонтального ребра кассеты. 6
2.4 Расчет вертикального ребра кассеты из композитного материала. 7
Выводы по расчету вертикального ребра кассеты. 8
Список использованной литературы... 9
Приложение. 10
1 Определение значения ветровой нагрузки на кассету
- в расчете использовано известное значение ветровой нагрузки w = 256 кгс/м².
2 Расчет прочности кассеты из композитного материала
2.1 Исходные данные
- высота кассеты a = 2300 мм;
- ширина кассеты b = 1290 мм;
- материал облицовки: GoldStar_FR_[TC_5215-17];
- толщина листа композита t = 4 мм, толщина алюминиевого слоя композита k = 0.4 мм;
- предел прочности при изгибе (для композита): 68 МПа, предел упругости при изгибе: 200000 МПа;
- предел прочности при изгибе (для алюминия): 119 МПа, предел упругости при изгибе: 70000 МПа.
Рис. 2.1.1 Схемы сбора и распределения ветровой нагрузки на кассету.
2.2 Расчет усиления плоскости кассеты из композитного материала
Рис. 2.2.1 Расчетная схема плоскости кассеты.
- в расчете, плоскость кассеты рассмотрена, как жесткая пластинка с защемленным контуром;
- для определения расчетных усилий в плоскости кассеты, применены коэффициенты табл.26 [6];
Рис. 2.2.2 Схема графика зависимости размеров кассеты от нагрузки (в соотв. с табл.26 [6] и исх. данными)
Расчетные значения:
- используемое в расчете значение ветровой нагрузки w = 2.5105 кН/м²;
- шаг горизонтальных элементов усиления в расчете L = 573 мм.;
- площадь сбора нагрузки s = 7392 см²;
- расчетный момент инерции сечения участка плоскости обозначен - I1;
- расчетный момент инерции сечения профиля усиления обозначен - I2;
- расчетный момент сопротивления сечения участка плоскости обозначен - W1;
- расчетный момент сопротивления сечения профиля усиления обозначен - W2;
M1 = (29.92*0.3056) / (0.3056+9.32) = 0.95
M2 = (29.92*9.32) / (0.3056+9.32) = 28.97
Рис. 2.2.3 Схема расположения элемента усиления плоскости кассеты.
Примечание: крепление элементов усиления - производить в соответствии с рекомендациями ТС производителя композита.
Выводы по расчету плоскости кассеты
- проверка проведена по условиям прочности и жесткости;
- требуется усиление плоскости кассеты;
- расчетный вариант элемента усиления: А2 Тр.пр. □40х3.0 - Iy(профиля) = 9.32 см4;
- значение для сечения плоскости кассеты: Iy (композита) = 0.31 см4;
- расчетное напряжение в профиле: 62.17 ≤ 119.00 МПа - условие выполнено;
- расчетное напряжение в участке плоскости кассеты (композите): 31.09 ≤ 68.00 МПа - условие выполнено;
- расчетный прогиб в профиле усиления: Тр.пр. □40х3.0: 0.80 ≤ 0.86 мм - условие выполнено;
из условий прочности и жесткости: требуемый, в соответствии с условиями расчета, шаг горизонтальных ребер усиления плоскости кассеты (L) не более - 643 мм;
- в расчете, в соответствии с геометрическими параметрами кассеты, принят усредненный шаг горизонтальных ребер усиления L = 573 мм;
- расчетное количество горизонтальных ребер усиления плоскости, для одной кассеты - 3 шт. (Lp = 1282 мм).
2.3 Расчет горизонтального ребра кассеты из композитного материала
Расчетные значения:
- используемое в расчете значение ветровой нагрузки w = 2.5105 кН/м²;
- площадь сбора нагрузки s = 2875.03 см²;
- толщина листа композита t = 4 мм, толщина алюминиевого слоя композита k = 0.4 мм;
В соответствии с проверкой из условия жесткости:
- к расчету принят элемент усиления горизонтального ребра кассеты - Тр.пр. □30х2.5;
Рис. 2.3.1 Выбранная схема сбора нагрузки на горизонтальное ребро кассеты в расчете.
Выводы по расчету горизонтального ребра кассеты
Рис. 2.3.2 Схемы горизонтального ребра кассеты.
- условие прочности горизонтального ребра кассеты - не выполнено;
- требуется усиление;
- проверка варианта усиления проведена из условия прочности и жесткости;
- горизонтальное ребро кассеты усиливается профилем - А2 Тр.пр. □30х2.5;
Iy (Тр.пр. □30х2.5) = 3.16 см4;
- расчетный прогиб профиля усиления f = 0.74 см ≤ 0.86 см - условие выполнено;
- требуемые, в соответствии с расчетом, размеры горизонтального ребра кассеты:
конструктивно* - ширина борта кассеты R = 38 мм;
конструктивно* - высота отгиба борта P = 20 мм;
- расчетное количество профилей усиления гориз. ребер, для одной кассеты - 2 шт. (Lp = 1282 мм).
Примечание:
* - определены в соответствии с геометрическими размерами определенного элемента усиления, размеры отгибов борта могут быть скорректированы в соответствии с конструктивным решением.
- сбор нагрузки на горизонтальное ребро кассеты проведен с учетом наличия элементов усиления плоскости кассеты.
2.4 Расчет вертикального ребра кассеты из композитного материала
Расчетные значения:
- используемое в расчете значение ветровой нагрузки w = 2.5105 кН/м²;
- площадь сбора нагрузки s = 14835 см²;
- момент сопротивления сечения вертикального ребра кассеты Wy = 0.843 см³;
- требуемое количество опор ребра: 10 шт. с шагом - 100/..525../100 мм;;
- значение максимального момента в ребре на опоре М = 4.79906 кНсм;
Рис. 2.4.1 Схема вида опоры кассеты в расчете.
Рис. 2.4.2 Схема сбора нагрузки на вертикальное ребро кассеты.
Выводы по расчету вертикального ребра кассеты
- требуемая расчетная ширина вертикального ребра кассеты - 66 мм;
- вычисленный момент сопротивления ребра Wy = 0.843 см³;
- максимальное напряжение при изгибе - 56.9 МПа ≤ 68 МПа - условие выполнено;
- требуемое количество опор на одну сторону кассеты - 5 шт;
- расчетный шаг установки опор - 100/..525../100 мм;
- всего требуется опор на одну кассету - 10 шт.
Справочно: требуемые размеры листа композита для изготовления кассеты - 2471 х 1420 мм.
Список использованной литературы
1. СП 20.13330 "Нагрузки и воздействия"
2. СП 128.13330 "Алюминиевые конструкции"
3. ГОСТ 22233-01 Профили прессованные из ал. сплавов для светопрозрачных алюминиевых конструкций. ТУ
4. ТС "Материал алюминиевый композитный" для GoldStar_FR_[TC_5215-17]
5. Справочник проектировщика. Т1. под ред. Уманского, Москва 1972 г.
6. Биргер И.А. "Прочность. Устойчивость. Колебания" Том 1, М. 1968 г.
7. Рекомендации по проектированию и применению навесного вентилируемого фасада "A-VENT ВФ А" [электронный ресурс]: https://kronastroy.ru/rekomendatsii-po-proektirovaniyu-i-primeneniyu-navesnogo-ventiliruemogo-fasada-a-vent-vf-a/
Приложение
Схема конструктивного решения кассеты, в соответствии с расчетом:
