В процессе подготовки заключения эксперт исходил из достоверности документации по объекту исследования, предоставленной Сторонами.
Эксперт предполагает наличие каких-либо скрытых факторов, влияющих на результаты исследования, и не несёт ответственности ни за существование таких скрытых факторов, ни за необходимость выявления таковых.
Эксперт гарантирует сохранять конфиденциальность информации, полученной в процессе исследования, за исключением случаев, предусмотренных действующим законодательством Российской Федерации.
Произведённый анализ, высказанные мнения и полученные выводы ограничены только пределами оговорённых в данном отчёте допущений и ограничивающих условий и являются личными непредвзятыми профессиональным анализом, мнениями и выводами эксперта.
4. Нагрузки
Поверочные расчеты выполнены с учетом фактических и предполагаемых нагрузок, определенных на основании данных, предоставленных Заказчиком, экспертной оценки и с учетом положений СП 20.13330.2016.
5. Нормативная документация
Расчеты конструкций выполнены в соответствии с СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции», СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» и согласно заключению ФАУ «ФЦС» о технической пригодности для применения в строительстве клеевых анкеров МКТ типа VMU Plus.
6. Перечень приборов и оборудования
Расчет усилий в конструкциях для подбора анкера выполнен в общей пространственной модели в программном комплексе SCAD Office методом конечных элементов.
II. СБОР НАГРУЗОК
- Сбор ветровых нагрузок
Сбор ветровых нагрузок выполнен согласно СП 20.13330.2016 и данным предоставленным заказчиком.
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке следует принимать равным 1,4.
Нормативное значение основной ветровой нагрузки wm следует принимать по формуле:
где w0 – нормативное значение ветрового давления;
k(ze) – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze;
с – аэродинамический коэффициент.
Для I ветрового районе по табл. 11.1:
w0 = 0,23кПа=23 кгс/м2.
При высоте z=10 м для типа местности В коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по табл.11.2, составит:
k(ze) = 0,65.
Аэродинамический коэффициент ср для типа III (см. рис. 1) определяется по таблице В.4 Приложения В СП 20.13330.2016:
Рис.1. Схема определения аэродинамических коэффициентов
Для типа III при 13 град. Ср1= 1,4 и Ср2= 0,4.
Таким образом нормативное значение ветровой нагрузки составит:
Wm1 = 0,23×0,65×1,4 = 0,2 кПа = 20 кгс/м2.
Wm2 = 0,23×0,65×0,4 = 0,06 кПа = 6 кгс/м2.
Расчетное значение ветровой нагрузки составит:
W1 = 1,4xWm1 = 1,4×0,2 = 0,28 кПа = 28 кгс/м2.
W2 = 1,4xWm2 = 1,4×0,06 = 0,084 кПа = 8,5 кгс/м2.
Следует отметить, что по данным производителя Decolife G700 ветровой датчик улавливает скорость ветра и если показания приближаются к 27 км/ч = 7,5 м/с, маркиза автоматически складывается. Во избежание поломок маркизы не используются в раскрытом положении при нормативных ветровых нагрузках с давлением более 40 Н/м2 = 4 кгс/м2.
Так как ветровые нагрузки, определенные согласно СП 20.13330.2016 превышают предельные допустимые нагрузки, назначенные производителем, то при расчете анкера будут учтены предельные нагрузки, указанные производителем маркиз кассетного типа и составляющие
W = 1,4 x 40 = 56 Н/м2 = 5,7 кгс/м2.
- Сбор нагрузок от собственного веса изделия
Согласно данным, предоставленным производителем Decolife, вес маркизы кассетного типа G700 составляет 120 кгс. Коэффициент надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2017 составит 1,1.
Р = 1,1 х 120 = 132 кгс.
Распределенный вес по площади всей маркизы составит:
р = 132 / (4х5,9) = 5,6 кгс/м2
III. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ МАРКИЗЫ
1. Описание расчётная схема:
Конструкция для затенения тентовая кассетного типа с автоматическим управлением — это раздвижные тканевые навесы, представляющие собой барабан с намотанной тканью и раздвигающим V-образным механизмом в виде локтя, которые натягивают ткань. Маркизы предназначена для защиты от попадания прямых солнечных лучей, а также затенения площадей различного размера и назначения. Маркизы предназначены для эксплуатации на открытом воздухе в районах с умеренным климатом. Маркизы не являются капитальной частью зданий и выступают в качестве временной конструкции.
Конструкция маркизы состоит из барабана, двух «локтей», магистрального профиля, тканевого полотна и двух кронштейнов для крепления к строительному основанию. Габаритные размеры маркизы составляют 5900х4000 мм, угол наклона — 13 град, высота монтажа 10,2 м от относительного нуля. В качестве строительного основания выступает стена толщиной 200 мм из железобетона класса В25. Каждый кронштейн крепится к стене 4 анкерами. Осевые размеры межу анкерами составляют 180х200 мм.
— Основные нагрузки, действующие на конструкцию маркизы:
Постоянные нагрузки:
Собственный вес маркизы: 5,6 кгс/м2.
Временные нагрузки:
Ветровая нагрузка (см. раздел II «Сбор нагрузок»): 5,7 кгс/м2.
Расчет усилий в конструкциях для подбора анкера выполнен в общей пространственной модели в программном комплексе SCAD Office методом конечных элементов.
Рис.2. Расчетная схема несущих элементов конструкции маркизы.
- Нагрузки и воздействия
В расчётном комплексе SCAD прикладываются полные расчётные нагрузки. С помощью комбинации загружений и модуля РСУ учитывается система коэффициентов для расчета по I и II группам ПС.
| Имена загружений | |
|---|---|
| Номер | Наименование |
| 1 | Собственный вес |
| 2 | Ветровая нагрузка |
| Комбинации загружений | |
| Номер | Формула |
| 1 | (L1)*1+(L2)*1 |
Рис. 3. Постоянная нагрузка от собственного веса конструкции маркизы, кгс/м2
Рис. 4. Кратковременная ветровая нагрузка, кгс/м2
- Результаты статического расчета
По результатам статического расчета были определены усилия в анкерах крепления кронштейнов.
Вытягивающие нагрузки R:
Рис.5. Реакции опор Rx, кгс
Наибольшая вытягивающая нагрузка составила 740 кгс = 7,3 кН.
Нагрузки на срез V:
Рис.6. Реакции опор Rz, кгс
Наибольшая нагрузка на срез составила 102 кгс = 1,0 кН.
IV. ПОДБОР АНКЕРА ДЛЯ КРОНШТЕЙНА
По результатам статического расчета наибольшая вытягивающая нагрузка составила
Rрасчет = 740 кгс = 7,3 кН; наибольшая нагрузка на срез составила Vрасчет = 102 кгс = 1,0 кН.
Согласно Заключению ФАУ «ФЦС» о технической пригодности для применения в строительстве клеевых анкеров МКТ типа VMU Plus
Рис.7. Клеевой анкер МКТ, установленный в полнотелый материал
строительного основания (бетон)
Для анкера VMU Plus с анкерной шпилькой М12 в бетоне с трещинами (растянутая зона бетона) допускаемая нагрузка составляет Rrec=8,1-27,6 кН при hef = 70-240 мм; допускаемая нагрузка на срез — Vrec = 18,9 кН.
Для восприятия расчетных вытягивающих нагрузок Rрасчет = 7,3 кН эффективную глубину установки анкера принять hef = 120 мм, при которых Rrec=11,0 кН.
Rрасчет = 7,3 кН < Rrec=11,0 кН
Несущая способность анкера VMU Plus с анкерной шпилькой М12 и hef = 120 мм обеспечена.
V. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КРОНШТЕЙНА-ПРОСТАВКИ КРЕПЛЕНИЯ МАРКИЗЫ К СТРОИТЕЛЬНОМУ ОСНОВАНИЮ
1. Описание конструкции и расчетной схемы:
Конструкция кронштейна предназначена для крепления кассетной маркизы к строительному основанию –железобетонной стене толщиной 200 мм.
Расчет выполнен методом конечных элементов в пространственной схеме в программном комплексе SCAD Office.
Информация о расчетной схеме:
— порядок системы уравнений 46464;
— ширина ленты 45264;
— количество элементов 7724;
— количество узлов 7748;
— количество загpужений 4;
— плотность матpицы 74%.
Геометрическая схема выполнена из треугольных (№142) и четырехугольных (№144) конечных элементов оболочки.
Несущие элементы кронштейн изготовлены из стали марки Ст 245 с расчетным сопротивлением стали Ry = 245 МПа.
Основные нагрузки, действующие на конструкцию кронштейна:
Постоянные нагрузки:
— Собственный вес кронштейна: 18,0 кгс.
Нагрузки от маркизы:
— Вытягивающая нагрузка – 918,2…936,6 кгс.
— Нагрузка на срез – 62,8…128,5 кгс.
-Горизонтальная нагрузка по оси Х – 73,0 кгс.
Рис5.1. Расчетная схема кронштейна.
Жесткости
Единицы измерения:
— Линейные размеры: м
— Размеры сечений: мм
— Силы: кг
Толщина пластин представлена в единицах измерения линейных размеров.
| Жесткости | ||
|---|---|---|
| Тип | Жесткость | Изображение |
| 1 | Жесткости пластин
Модуль упругости E = 21000000000 кг/м2 Коэффициент Пуассона = 0,3 Толщина h = 0,008 м Объемный вес = 7850 кг/м3 |
|
| 2 | Жесткости пластин
Модуль упругости E = 21000000000 кг/м2 Коэффициент Пуассона = 0,3 Толщина h = 0,005 м Объемный вес = 7850 кг/м3 |
|
| 3 | Характеристики твердого тела
Направления: X Y Z UX UY UZ |
|
| 4 | Жесткости пластин
Модуль упругости E = 21000000000 кг/м2 Коэффициент Пуассона = 0,3 Толщина h = 0,018 м Объемный вес = 7850 кг/м |
|
- Нагрузки и воздействия
В расчётном комплексе SCAD прикладываются полные расчётные нагрузки. С помощью комбинации загружений и модуля РСУ учитывается система коэффициентов для расчета по I и II группам ПС.
| Имена загружений | |||
|---|---|---|---|
| Номер | Наименование | ||
| 1 | Собственный вес | ||
| 2 | Вытягивающая нагрузка RY | ||
| 3 | Горизонтальная нагрузка RX | ||
| 4 | Вертикальная нагрузка RZ | ||
| Комбинации загружений | |||
| Номер | Формула | ||
| 1 | L1+L2+L3+L4 | ||
, 
Рис. 5.2. Постоянная нагрузка от собственного веса конструкции кронштейна, кгс/м2
Рис. 5.3. Вытягивающая нагрузка, кгс
Рис. 5.4. Горизонтальная нагрузка RX, кгс
Рис. 5.5. Вертикальная нагрузка RZ кгс
- Результаты статического расчета
Деформированная схема по результатам расчета
Рис. 5.6. Перемещения по оси Z, мм
Наибольшие вертикальные деформации по оси Z составили не более 0,45 мм.
Эквивалентные напряжения по энергетической теории Губера-Хенки-Мизеса
Рис. 5.7. Эквивалентные напряжения σE4, тс/м2
Наибольшие напряжения возникают в местах крепления опорной пластины анкерами к строительном основанию и составляют 14829 тс/м2 при допустимых напряжения 24975 тс/м2. Коэффициент использования несущей способности — 0,59.
Напряжения по конструкциям кронштейна в целом составляют 5100 тс/м2 при допустимых 24975 тс/м2. Коэффициент использования несущей способности — 0,2.
По результатам поверочного статического расчета установлено, что несущая способность конструкции кронштейна крепления маркизы к строительному основанию на фактические нагрузки обеспечена. Наибольший коэффициент использования несущей способности 0,59.