Конструктивные решения кронштейнов для навесных фасадных систем

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ КРОНШТЕЙНОВ ДЛЯ НАВЕСНЫХ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ

Среди актуальных градостроительных проблем одними из важнейших являются задачи создания надежных и архитектурно-выразительных фасадных систем зданий. Наиболее широкое распространиение в настоящее время получили навесные фасадные системы.

При проектировании навесного фасада особую роль играет эксплуатационная надежность навесной фасадной системы. С этой целью были исследованы несколько новых типов конструктивных решений несущих кронштейнов для навесных фасадных систем.

Навесные фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором, развитие которых началось сравнительно недавно, к сожалению, имеют слабые места, требующие детальной и качественной проработки. Копирование конструктивных решений, используемых в европейской зоне, без учета особенностей климата, не подкрепленное методиками исследования изменения их свойств в условиях частых изменений температуры, влажности, ветровых нагрузок и других воздействий, может привести к негативным проявлениям.

В рамках исследования несущей способности систем навесных вентилируемых фасадов, применяемых для зданий с высотой до 75 м, для получения реальной картины поведения основных несущих элементов в узлах конструкции нами была проведена серия натурных испытаний фрагментов фасадных систем с П-образными несущими кронштейнами.

Для определения фактической несущей способности навесной фасадной системы были проведены экспериментальные исследования каркаса системы, выполненного по различным расчетным схемам.

Вертикальную нагрузку на образец прикладывали к направляющей с помощью подвешенной к ней грузовой платформы и штучных грузов. Увеличивали нагрузку ступенями по 5 кг до расчетного максимального (минимального) значения 53,7 кг/м2 (30,3кг/м2). После приложения каждой ступени нагрузки измеряли вертикальное перемещение направляющей прогибомерами 6-ПАО.

После приложения нагрузки и снятия показаний приборов нагрузка снималась для определения остаточных деформаций. Нагружение образца продолжалось до достижения вертикальной направляющей предельного перемещения, равного 1/75 вылета консоли несущего кронштейна.

Рис. 1. Напряженно-деформированное состояние опорной части кронштейна при использовании стандартной усиливающей шайбы

Таким образом, как видно из графика на рис. 4 предельные деформации каркаса фасадной системы были достигнуты при нагрузке, составляющей 58% от расчетной величины, т.е. несущая способность системы по второму предельному состоянию не обеспечена.

Для повышения жесткости каркаса фасадной системы нами было предложено два варианта::

1) уменьшение опорного пролета задней стенки кронштейна вблизи анкера

Рис. 2. Расчетная модель с уменьшенным пролетом опорной стенки кронштейна вблизи анкера

2) увеличение опорной высоты кронштейна и уменьшение высоты кронштейна в месте крепления к вертикальному профилю

Деформации, мм

Рис. 4. Графики зависимости деформаций от нагрузки при испытании кар- каса фасадной системы в различных исполнениях

Сравнивая деформации каркаса фасадной системы первого и второго типа (см. рис. 4), наибольшая эффективность работы кронштейна достигается при увеличении опорной высоты кронштейна, в результате чего несущая способность кронштейна по второму предельному состоянию возрастает на 63 %.

Таким образом, в ходе экспериментально-теоретического исследования фасадной системы с П-образными направляющими выявлен ряд недостатков, негативно влияющих на несущую способность системы.

Для устранения данных недостатков предложены и исследованы (теоретически и экс периментально) способы увеличения несущей способности фасадной системы:

уменьшение опорного пролета задней стенки кронштейна вблизи анкера

увеличение опорной высоты кронштейна и уменьшение высоты кронштейна в месте крепления к вертикальному профилю

Применение первого способа обеспечивает восприятие фасадной системой расчетной нагрузки с коэффициентом запаса 1,3- Применение второго способа позволяет увеличить расчетную нагрузку в 3,5 раза, позволяя тем самым использовать в качестве облицовочных элементов более тяжелые материалы - натуральный камень, а также монтировать различные декоративные элементы фасадов.

Основным достоинстовом данных решений является сохранение расхода материала при изготовлении кронштейнов с большей несущей способностью.

Список литературы

СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. М., 1998, с.575.

Альбом технических решений ВФ МП КВ.

Техническая документация системы вентилируемых фасадов Металл Профиль.

УДК 628.112.24

Количество показов: 777