Кронштейн для крепления каменной кладки невелик по сравнению с фасадной панелью, но он располагается непосредственно на пути передачи нагрузки. Кронштейн может выдерживать постоянный вес камня, противостоять ветровому всасыванию и давлению, учитывать допуски при монтаже и позволять каркасу здания смещаться. Рассматривать его как обычный изогнутый уголок — распространенная причина трещин в камне, смещения стыков и коррозии анкеров.
Не существует общепринятой “стандартной нагрузки” для кронштейна, выбранного по фотографии. Размер панели, свойства камня, местоположение анкера, глубина полости, основание и местные строительные нагрузки — все это влияет на конструкцию.
Перед определением размеров стальных профилей составьте схему пути передачи нагрузки.
Начинайте от соединения с камнем и направляйте усилие через штифт, паз, дюбель или анкер в кронштейн, крепежные элементы и конструкцию здания. Разделите гравитационную опору и боковое ограничение. В некоторых системах намеренно используются разные анкеры для статической нагрузки и ветровой нагрузки; в других сочетаются действия на кронштейне. На чертеже это поведение должно быть четко указано.
Стандарт ASTM C1242 — это руководство по выбору, проектированию и монтажу систем крепления облицовочного камня. В его сферу применения входят анкеры, соединяющие панели с конструкцией или подконструкцией, и особое внимание уделяется гравитационным и приложенным нагрузкам, документации, выбору материалов и качеству работ. Ознакомьтесь с официальным документом. Обзор стандарта ASTM C1242 а также код, специфичный для данного проекта.
| Действие | Типичная проблема проектирования |
|---|---|
| Каменная мертвая нагрузка | Изгиб кронштейнов, срез сварного шва, проскальзывание болтов и подшипники. |
| Давление ветра/всасывание | Выдвижение, отрывание и ограничение фасада |
| Сейсмические движения | Совместимость и влияние дрейфа между панелями. |
| Тепловое/влажностное движение | Направление паза, стратегия ограничения и ширина шва |
| Монтажная нагрузка | Временная эксцентричность и условия регулировки |
Эксцентричность часто играет решающую роль.
Нагрузка от камня обычно действует вдали от несущей стены. Это отклонение создает изгибающий момент, равный силе, умноженной на эксцентриситет. Увеличение глубины полости может повысить требуемое количество кронштейнов, даже если вес панели остается неизменным. Учитывайте расстояние от плоскости крепления к стене до точки опоры камня, а также любой вторичный эксцентриситет, возникающий из-за пазов или прокладок.
Проверьте изгиб пластины, локальную пластичность вокруг отверстий, срез и натяжение болтов, силу отрыва, глубину сварного шва и несущую способность бетона или стали. Толстый кронштейн не может компенсировать недостаточную прочность анкера в основании.
Пазы обеспечивают регулировку, но при этом удаляют материал.
Удлинённые пазы помогают монтажникам учитывать допуски на конструкцию и фасад. Их направление должно соответствовать предполагаемой регулировке или перемещению. Вертикальный паз может определять высоту; горизонтальный паз может определять положение полости или выравнивание панелей. Однако если каждое соединение свободно в одном направлении, сборка может быть лишена чёткого ограничения.
Пазы уменьшают сечение и могут концентрировать опорное напряжение на своих концах. Проверьте расстояние от края, длину паза, размер шайбы или пластины и способ затяжки. Шайбы большего размера, перекрывающие паз, автоматически не являются достаточными, если соединение основано на сопротивлении скольжению.
Сварные ребра жесткости и качество изготовления
Треугольный ребро жесткости может уменьшить изгиб пластины и перенести нагрузку на основание, но его эффективность зависит от точности подгонки и расположения сварных швов. Слишком большой прерывистый сварной шов или резкое его окончание могут вызвать деформацию и локальные напряжения. Укажите на чертеже размер сварного шва, длину, технологию сварки и уровень приемки.
При изготовлении изделий из нержавеющей стали избегайте загрязнения углеродистой сталью и удаляйте вредные следы термического воздействия, если этого требует коррозия. Убедитесь, что острые углы остаются доступными для сварки, очистки и осмотра.
Нержавеющая сталь 304 или 316?
Нержавеющая сталь марки 304 может подходить для защищенных внутренних помещений или умеренно агрессивных сред. Сталь 316/316L часто используется для наружных фасадов, в условиях прибрежной зоны и при стоке, содержащем хлориды, благодаря повышенной устойчивости к локальной коррозии. При выборе марки стали также необходимо учитывать наличие щелей, чистящих средств, разнородных металлов и ожидаемый срок службы.
Укажите полный комплект: кронштейн, болты, шайбы, прокладки, дюбели и анкеры. Кронштейн из стали марки 316, соединенный неподходящим крепежом, не является коррозионностойкой системой из стали 316. Изолируйте разнородные металлы там, где это требуется по конструкции, и предотвращайте образование луж воды.
Камень изменчив.
Прочность природного камня варьируется в зависимости от типа, карьера, направления залегания, влажности и распределения дефектов. Несущая способность анкера должна основываться на результатах репрезентативных испытаний, а также на фактических расстояниях от края и геометрии отверстия. В стандарте ASTM C1242 особо отмечается, что свойства камня различаются и что могут потребоваться данные недавних испытаний и инженерная оценка.
Не следует переносить результаты испытаний с одного камня на другой, поскольку конструкция кронштейна остается неизменной. Причина отказа со стороны камня может определяться задолго до того, как деформируется нержавеющая деталь.
Допустимые пределы и стратегия передвижения
Создайте цепочку допусков от несущего каркаса до готовой каменной поверхности. Включите в нее расположение основания, размещение анкеров, изготовление кронштейнов, толщину панели и обработку камня. Затем целенаправленно назначьте регулировки. Пазы, прокладки и резьбовые регулировочные винты должны иметь определенный рабочий диапазон с достаточным остаточным зазором по кромке после регулировки.
Разделите допуски при монтаже и допуски при эксплуатации. Соединение, затянутое после выравнивания, может перестать скользить. Если необходимо продолжить термическое или сейсмическое движение, укажите соответственно опорную поверхность, предварительную нагрузку болтов и направление фиксации.
Тестирование прототипов и проектов.
Для сложных или высокорискованных систем могут потребоваться испытания компонентов или макеты фасада. Необходимо проверить реальную геометрию кронштейнов, крепежных элементов, основания и соединения с камнем, а не идеализированный образец. Перед испытаниями следует определить направление нагрузки, предварительную нагрузку, цикличность, допустимое смещение и критерии разрушения.
В руководстве ASTM рекомендуется привлекать специалистов в случаях, когда характеристики соединения неопределенны, опорная конструкция обладает необычайной гибкостью или вероятны экстремальные нагрузки. Испытания должны подтверждать инженерную модель, а не заменять ее.
Контрольный список запроса коммерческого предложения
- Размеры панели, масса, тип камня и геометрия крепления;
- Расчет постоянных, ветровых, сейсмических и эксплуатационных нагрузок;
- Глубина полости и полный чертеж пути передачи нагрузки;
- Характеристики материала основания и анкера;
- Материал кронштейна, толщина, пазы и допуски;
- Размеры сварных швов, крепежные элементы, шайбы и детали изоляции;
- Качество обработки поверхности, отслеживаемость и контроль;
- Требования к документации для тестирования прототипа или проекта.
Фотограф Регулируемые кронштейны для облицовки камнем из нержавеющей стали AODSON Показаны несколько реальных вариантов сварных и пазовых соединений. Это компоненты, изготовленные на заказ, а не универсальные анкеры с заданной несущей способностью. Отправьте детали фасада, нагрузки и требования к материалам через... форма запроса для проверки производства.
