Какие размеры устанавливаются для стоек навесных фасадных систем?

Расчет размеров стоек навесных фасадных конструкций является важной частью проектирования безопасного, эффективного и визуально гармоничного фасада здания. Правильный размер стойки должен выдерживать заданные ветровые нагрузки, контролировать прогиб, учитывать систему остекления и соответствовать архитектурным требованиям проекта.

Однако не существует единого размера стойки, подходящего для всех навесных фасадных систем. Профиль, подходящий для малоэтажного коммерческого здания, может не обеспечить достаточной жесткости для более высокого фасада с большими стеклянными панелями.

Для архитекторов, застройщиков, подрядчиков и отделов закупок понимание процесса определения размеров помогает подобрать правильный алюминиевый профиль и избежать ненужных затрат на материалы или проблем с эксплуатационными характеристиками.

Что определяет размеры стоек навесных фасадных систем?

Размеры стоек навесной стены зависят от нескольких ключевых проектных факторов, а не только от высоты пола:

• Пролет между опорными стойками: это расстояние между точками крепления несущих конструкций. Большие пролеты увеличивают изгиб, что может потребовать более глубокого профиля, усиления или корректировки опор.
• Расчет ветровых нагрузок: Ветровое давление является основным параметром и варьируется в зависимости от высоты здания, местоположения и строительных норм. Профили необходимо проверять на предмет конкретного внутреннего и внешнего давления, никогда не используя общие значения из других проектов.
• Ширина остекления (распределительная ширина): ширина стеклянной панели определяет нагрузку, передаваемую на стойку. Для внутренних стоек она обычно составляет половину расстояния до соседних стоек. Для краевых и угловых стоек требуются отдельные расчеты из-за различного распределения нагрузки.
• Критерии прогиба: Перекладины должны обладать достаточной жесткостью, а не только прочностью. Чрезмерный изгиб может повредить стекло, уплотнения и гидроизоляцию. Допустимые пределы устанавливаются строительными нормами и отраслевыми стандартами, такими как AAMA TIR-A11-15.
• Вес стекла и другие нагрузки: Система должна учитывать фактический путь передачи нагрузки, включая собственный вес стекла, движение здания и тепловое расширение. Инженеры должны определить конкретные силы, действующие на каждый элемент, а не предполагать равномерные нагрузки.

Габариты навесной стены: ширина, глубина, толщина и пролет.

Размеры стоек описывают различные характеристики рамы. Узкая видимая поверхность не обязательно означает неглубокий или легкий конструктивный элемент. Руководство PRANCE по компоненты навесных стен объясняет, почему одних только чертежей фасадов недостаточно для отображения глубины каркаса, армирования или соединений.

Расчет нагрузок на стойки навесных стен: что необходимо учесть?

Ветровое давление часто является определяющей нагрузкой при проектировании стоек. Стеклянные и непрозрачные панели воспринимают ветровое давление или разрежение и передают его через каркас и анкеры на конструкцию здания.

Расчетное давление должно учитывать местоположение проекта, высоту, ориентацию и зону фасада. В угловых зонах разрежение может быть сильнее, чем в центральных частях стен, поэтому единое давление не следует автоматически применять ко всем фасадам.

К другим важным факторам могут относиться собственный вес навесных стен, сейсмические воздействия и нагрузки, связанные с оборудованием для обслуживания здания. Их значимость и пути передачи нагрузок зависят от выбранной системы. Руководство по дизайну журнала STRUCTURE указывает на то, что эти факторы, наряду с ветром, являются общими.

Для утяжеления стекла также необходима четко определенная траектория опоры. Установочные блоки передают вес стекла на несущую раму; затем необходимо проверить соединения рам, стоек и анкеров на соответствие заданным нагрузкам.

Как рассчитывается пролет стоек навесной стены?

Пролет стойки определяется расстоянием между ее эффективными опорами и конструктивными особенностями выбранной системы каркаса.

В упрощенной схеме межэтажного расположения вертикальная стойка может быть смоделирована как балка, перекрывающая пространство между опорными точками на последовательных этажах. В других вариантах могут использоваться непрерывные элементы, различные условия крепления или специализированные модульные соединения.

Перед расчетом пролета стоек навесной стены необходимо убедиться в следующем:

• Расположение каждой несущей конструкции
• Компоненты могут быть шарнирно-опорными, сплошными или консольными.
• Необходимо ли учитывать многопролетные или разнообразные условия нагрузки?
• Способность соединяемых частей передавать усилия и компенсировать перемещения.

Эти детали важны, поскольку одинаковая физическая длина стойки может приводить к различному поведению конструкции при разных условиях опоры.

Выберите правильную глубину стоек для навесной стены.

Выбор глубины стоек в первую очередь сводится к обеспечению необходимой жесткости и конструктивной прочности при соблюдении архитектурных и строительных ограничений.

Более глубокий профиль может повысить жесткость на изгиб при эффективном проектировании поперечного сечения. Однако одной лишь глубины недостаточно для определения адекватности стоек.

В процессе отбора следует учитывать:

• Необходимые характеристики сечения относительно соответствующей оси изгиба.
• Расчетное ветровое давление и пролет между стойками каркаса.
• Критерии отклонения.
• Размеры стекла и требования к опоре кромки.
• Условия соединения и крепления.
• Тепловое движение и смежные поверхности раздела.
• Архитектурные ориентиры и доступное пространство для установки.

Инженер должен сравнить расчетные нагрузки с указанными производителем характеристиками сечения и соответствующими критериями проектирования.

Больший профиль не всегда является лучшим решением. В зависимости от проекта, более эффективной конструкцией может стать другая геометрия профиля, армирование, расположение опор или расстояние между стойками.

Для проектов с использованием алюминиевых каркасов и архитектурного стекла... Система алюминиевых навесных стен PRANCE Это важный справочный материал по продукции при рассмотрении вариантов фасадных систем. Фактические размеры профиля и конструктивные характеристики следует подтвердить с помощью технической документации, разработанной специально для данного проекта.

Пример из практики: Стеклянная навесная стена со скрытым каркасом для больницы в Саудовской Аравии.

В опубликованном журналом PRANCE проекте больницы в Саудовской Аравии содержится информация о следующем: Скрытая рама стеклянной навесной стены с алюминиевым профилем Размеры указаны как 70 × 140 мм, толщина профиля — 3 мм. Конфигурация остекления: низкоэмиссионное стекло 6 мм, воздушный зазор 12 мм и стекло толщиной 6 мм. Общая площадь проекта составляет 15 000 м².

Этот пример демонстрирует, как размеры стоек и характеристики остекления документируются совместно в рамках фасадной системы. Глубина профиля, количество стекла, расположение рам и опорные соединения должны оцениваться в рамках скоординированного проекта.

Важно отметить, что опубликованные размеры не определяют расчетное ветровое давление проекта, расчетный пролет стоек, момент инерции сечения или допустимый прогиб. Эти значения не следует выводить только из размеров профиля.

Как следует использовать габариты продукции PRANCE ?  

На странице продукции PRANCE, посвященной стеклянным навесным фасадам, указаны алюминиевые профили 6063/T5 и 6063/T6. Также указаны минимальные толщины стенок профилей: 2,5 мм для стоек и 2,0 мм для балок, при этом конкретные значения толщины определяются проектом.

Эти данные дают базовое представление о продукте. Однако окончательный выбор все же требует учета фактической геометрии экструзии, свойств материала, расчетов конструкции и деталей соединения.

Почему анкеры и движение здания влияют на размеры стоек перекрытия?

Подходящая стойка не может компенсировать ненадлежащее анкерование или опорную плиту. В проекте необходимо указать реакции анкеров, эксцентриситеты соединений и нагрузки, передаваемые на основную конструкцию.

Для обеспечения стабильности конструкции также необходима координация. Прогиб кромок плиты, ползучесть, строительные допуски, термические деформации, а также ветровой или сейсмический сдвиг могут влиять на зазоры в стыках и соединениях фасада. Увеличение профиля само по себе не решает эти проблемы, связанные с деформацией.

Заключение

Размеры стоек навесных фасадных систем определяются на основе скоординированных проверок нагрузок, пролета опор, характеристик сечения, прогиба и соединений. Цель состоит не просто в выборе более глубокого профиля, а в выборе каркасной конструкции, которая будет взаимодействовать со стеклом, анкерами, соединениями и конструкцией здания.

Для разработчиков и закупочных групп наиболее полезным подходом является запрос документально подтвержденных характеристик сечения, расчетов несущих конструкций и доказательств эксплуатационных характеристик до утверждения предлагаемого стойки перекрытия.

FAQS

1. Как рассчитать размер стоек навесной стены?

Этот процесс обычно включает в себя определение расчетных нагрузок и условий крепления, расчет результирующих структурных воздействий, а также проверку прочности, прогиба и совместимости системы.

2. Что влияет на выбор глубины стоек навесных стен?

К основным факторам, которые необходимо учитывать, относятся пролет, расчетное ветровое давление, ширина зоны воздействия, характеристики сечения, допустимый прогиб, детали соединений и архитектурные линии обзора. При необходимости также следует учитывать вес стекла и другие нагрузки, специфичные для данной системы.

3. Каков допустимый прогиб для стойки навесной стены?

Допустимый прогиб зависит от применимых норм, технических стандартов, проектной документации и системы остекления. В некоторых североамериканских руководствах встречаются такие коэффициенты, как L/175, но ни один коэффициент не следует считать универсальным для всех проектов.

4. Всегда ли более высоким зданиям нужны более глубокие перемычки?

Не обязательно. Большая высота может привести к более высокому расчетному ветровому давлению, но требуемый профиль также зависит от ориентации фасада, геометрии фасада, расстояния между опорами, ширины панелей и выбранной системы.

5. Можно ли повторно использовать профиль стойки от другого проекта?

На самом деле нет. Необходимо проверить ветровые нагрузки, пролеты, характеристики остекления, соединения, требования к прогибу и действующие нормы нового проекта.