Acasă >> Determinarea capacității portante a sticlei plate
Să presupunem că o prismă de sticlă de 1 m este rigid fixată în partea superioară. Forța care întinde lungimea acestei probe va provoca tensiune și alungire în ea. În cazul materialelor convenționale de construcție, ca și în cazul sticlei, o astfel de modificare a lungimii este foarte ușoară. Elongația relativă este exprimată prin raportul alungirii la lungimea inițială.
Forța care acționează asupra probei provoacă tensiuni interne în ea.
Pentru sticlă, legea lui Hooke este valabilă, conform căreia sarcina și stresul sunt direct proporționale cu alungirea.
Stresul considerat mai precis ar trebui să fie numit stres normal, deoarece forța acționează de-a lungul axei eșantionului. Dacă sarcina este direcționată perpendicular pe axa eșantionului, atunci nu provoacă o alungire, ci o îndoire în ea. Această tensiune se numește tensiune de îndoire; Pentru a determina tensiunea la marginile secțiunii fasciculului, este necesar să se calculeze momentul de încovoiere, caracterizat prin munca unei perechi de forțe interne.
Pentru a stabili mai precis capacitatea portantă și deformarea unui element, este important să se cunoască modulul de elasticitate, adică. E. Tensiunea necesară pentru a prelungi specimenul de tracțiune la lungimea sa inițială, chiar și atunci când legea Hooke. Odată cu aceasta, se obișnuiește să se elaboreze grafice ale dependenței tensiunilor de alungirea diferitelor materiale de construcție.
Atunci când le comparăm, se poate observa că pentru sticlă este caracteristică o relație directă proporțională între efort și alungire în întreaga gamă de funcționare a sticlei.
Alte materiale de construcție din spatele zonei de deformări elastice sunt, de regulă, urmate de o regiune de deformații plastice caracterizată printr-o relație neliniară între tensiuni și alungiri. Dacă aducem aceste materiale în regiunea deformărilor plastice, atunci după înlăturarea încărcăturii nu mai își asumă forma lor originală. Sticla își păstrează proprietățile elastice până la distrugere. Modulul de elasticitate a sticlei E = 750 000 kgf / cm2. Prin urmare, stresul permis pentru sticlă este mult mai mic decât limita de distrugere.
Se știe că rezistența la întindere a sticlei la întindere este mult mai mică decât în cazul comprimării. Prin urmare, tensiunea permisă în sticlă este luată ca tensiune
întinzând în timpul îndoirii.
Fiabilitatea este definită ca raportul dintre efortul de întindere al tensionării și tensiunea rezultată din acțiunea sarcinilor operaționale.
deformările sunt, de asemenea, caracterizate de valorile deformațiilor care apar în timpul funcționării lor. Mecanismul fracturii fragile a sticlei determină unicitatea conceptului de fiabilitate operațională, care nu poate fi mărită datorită deformărilor plastice. Este adevărat că tensiunea admisibilă poate fi modificată în funcție de tipul de încărcare. Deoarece capacitatea portantă a sticlei la sarcină pe termen lung este redusă, atunci tensiunea admisă pentru o sarcină cu acțiune lungă ar trebui să fie luată mai mică decât pentru o sarcină de scurtă durată. Dacă viața unei persoane nu este amenințată sau aproape periclitată de distrugerea sticlei, se poate tolera o valoare mai mare a tensiunii.
La determinarea sarcinilor operaționale, trebuie făcută referire la DIN 1055; ei încearcă întotdeauna să ia în considerare combinația lor nefavorabilă. Standardul a fost reproiectat luând în considerare experiența anterioară în calcularea încărcărilor posibile. Ar fi o greșeală să luăm în considerare acest lucru atunci când țineți cont de o combinație nefavorabilă
Încărcăturile în definirea încărcăturii rămân, de regulă, rezerve nedivulgate.
Notele privind sarcinile de proiectare sunt cuprinse în DIN 1055 (L.4), care au fost elaborate pentru calculul pieselor de construcție cu o greutate mare. În DIN 1055, sarcina dinamică din vânt este înlocuită de o sarcină care acționează static distribuită pe suprafață. Cu toate acestea, sarcina vântului este în primul rând o sarcină pulsatoare. Prin urmare, este dificil să se aplice dispozițiile generale prevăzute în DIN 1055 la detaliile clădirii care sunt predispuse la vibrații.
Capul dinamic este calculat din ecuația Bernoulli.
Puterea vântului este determinată de tabelul compilat de Bofor. Dacă înlocuim în ecuația viteza vântului v = 42 m / s, obținem sarcina vântului.
Geamurile din vitrină, în special vitrinele din sticlă, pot fi stresate prin aglomerare. În DIN 1055 pentru acest caz, există instrucțiuni pentru calcularea sticlei. Recomandările relevante sunt stabilite în DIN 18056, unde este un geam de sticlă a cărui bază este situată aproape de sol și care poate fi expusă încărcăturii de la o mulțime de oameni. În toate ulterioare dimensiunea ferestrei, calcule de sarcină liniară orizontală normalizate aplicată la 1 m nad.Dlya elementelor structurale ale clădirilor, cum ar fi garduri și balustrade de scări, balcoane și terase, calculul ar trebui să se facă pe sarcină laterală liniară orizontală. În clădirile rezidențiale este de 50 kg / m, în clădiri publice - 100 kg / m.
Conform DIN 1055 ( „structura pentru sarcinile de proiectare“) de încărcare zăpadă trebuie să fie calculată în funcție de înclinația calculate suprafețele orizontale krovli- pe sarcină de zăpadă de 75 kg / m2. Cu cât acoperișul este mai abrupt, cu atât este mai mică încărcătura de zăpadă; Cu o înclinare a acoperișului de 60 °, sarcina este de 30 kgf / m2 într-o proiecție orizontală. Acoperișurile cu o pantă mai mare de 60 ° sunt considerate fără zăpadă. În zonele cu zăpadă, cu probabilitatea de a se forma pungi de zăpadă, încărcările de zăpadă sunt luate de 2-3 ori mai mult.
Încărcăturile de zăpadă și greutatea proprie a sticlei acționează mult timp; pentru ele, se presupun valori mai mici ale tensiunilor admise.
Dispoziții de bază. Concluziile de mai sus privind alegerea numirii dimensiunilor geamurilor au permis să se concluzioneze că este neadecvată fixarea geamului pe ambele părți. Este de preferat fixarea ochelarilor din patru laturi de-a lungul întregului perimetru. Muchiile verticale ale geamului pot fi fixate în rafturi metalice. Avantajul acestei fixări este limitarea dimensiunilor globale ale structurii. De asemenea, puteți utiliza alte metode de armare cu sticlă. Diferite tipuri de compuși care utilizează
sticlă de rigidizare
1) Fără profil metalic
2) Cu profil metalic
3) Cu un clip
4) Dubluri de rigidizare
5) Un rigidizator, decalat de unghiul gardului
Soluția cea mai simplă: instalați două benzi de sticlă (rigidizatoare), amplasate perpendicular pe geam. Conexiunea este asigurată cu ajutorul unui ciment de sticlă sau a unui material polimeric.
Rigiditatea rigidizărilor necesită calcule statice. Dimensiunile marginilor nu pot fi determinate din grafice. Calculul începe cu determinarea vântului
care este întotdeauna aplicată la rigidizări la o înălțime de până la 8 m și prin urmare o sarcină de vânt de 60 kgf / m2 ar trebui să fie luată. În condiții dificile, adică în colțurile clădirilor și în zonele afectate de vânt, de exemplu în spatele coloanelor, sarcina vântului trebuie luată ca și în cazul clădirilor tip turn. Sarcina de sticlă distribuită în timpul calculului rigidizării este recalculată într-una liniară.
Atunci când se utilizează sticlă de fereastră ca rigidizări, conform considerentelor de mai sus, se presupune că tensiunea admisibilă este de 200 kgf / cm.
În plus, geam din sticla pentru geamuri de suprafețe mari, în special în acele cazuri în care nu este necesară prin vizibilitate prin sticlă de construcție utilizarea svetoproemy profilate, care are un profil ridicat datorită capacității de încărcare și rigiditate.
Fiecare element al sticlei de profil reprezintă unul sau mai multe canale interconectate.
Când instalați geamul trebuie să urmați cu strictețe instrucțiunile fabricanților.
Pentru a etanșa îmbinările între elementele din sticlă de profil, se folosește un material de etanșare siliconică cu un singur component care nu se întărește. Această etanșare este capabilă să distribuie încărcătura de rafale de vânt la mai multe elemente și, astfel, să mărească capacitatea generală de rulare a suprafeței vitrate.
Cu geam pendant, sarcina este distribuită, greutatea proprie a sticlei fiind deplasată în sus, deoarece este suspendată. Pe orizontală, sticla transferă încărcătura vântului pe rigidizatoare. Prin urmare, se calculează ca sticlă, fixată pe ambele fețe. Având în vedere dimensiunile mari ale geamului, acesta este utilizat întotdeauna împreună cu metalul pentru construcția rigidizărilor. Modelele de suspendare sunt folosite pentru a securiza sticla protejata prin brevete.
Schimbarea temperaturii - dacă este vorba de o încălzire uniformă a sticlei sau a diverselor sale secțiuni de influență diferite temperaturi -okazyvaet în același mod ca și sarcina mecanică pe vânt, mulțimile și propria greutate.
Când paharul se descompune datorită stresului termic, tensiunile ating valorile celor distructive. În centrul sarcinii termice este deformarea materialului.
Principalele materiale utilizate pentru incinte translucide sunt caracterizate de următoarele valori ale coeficienților de temperatură ai dilatării liniare:
Sticla. 8.5
Oțel. 12
Aluminiu. 24
clorură de polivinil. 78
Beton. 11
Zinc. 14
lemn:
de-a lungul fibrelor. 35
prin fibre. 33
(înmulțit cu 10 până la -6 grade)
Pereții din blocuri de sticlă trebuie să fie executați în conformitate cu instrucțiunile din DIN 4242. Dacă condițiile sunt îndeplinite, nu este nevoie de calcule preliminare ale îmbinărilor dintre blocurile de sticlă. Dacă aceste parametri sunt depășite, peretele din blocurile de sticlă trebuie să fie calculat în funcție de forța vântului și a impactului în conformitate cu DIN 1055.
Se permite însă separarea încărcării vântului de cap și a subpresiunii, în acest caz presiunea vântului trebuie să fie cu 25% mai mare. La selectarea dimensiunilor peretelui, este necesar să se respecte DIN 1045; Puteți folosi metoda de selectare a mărimii pentru zidărie (DIN 1053).
Distanța dintre blocurile de sticlă trebuie să fie la blocurile cm de sticlă dimensiune 24x24 să fie mai mică de 1 cm, iar pentru dimensiuni mari - mai puțin de 1,5 cm, dar pentru orice dimensiune nu trebuie să depășească 3 cm.
Plăcile din beton armat accesibile pentru trecere sau trecere, precum și suprapuneri cu o sarcină maximă de 500 kgf / cm2 necesită întotdeauna o determinare a capacității portante. Liniile directoare sunt urmate de DIN 4229 și DIN 1045. Se presupune că suprapunerea este fixată pe două laturi opuse. Când se sprijină pe patru laturi (raportul laturilor structurii la 1: 2), este posibil un ușor exces de lungimea specificată. În plăcile din beton armat cu sticlă, care poartă o încărcătură mare sau sunt accesibile pentru trecere, este necesar să se utilizeze plăci de sticlă presată în conformitate cu DIN 4243.
La calcularea designului, plăcile de sticlă sunt excluse din lucrările sale statice (DIN 1045).