Теплоизоляция утепление фасадов, эмали лаки краски, декоративные и минеральные штукатурки, грунтовки, шпаклевки, лазури
О КОМПАНИИ  
О КОМПАНИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ


МАТЕРИАЛЫ

МАТЕРИАЛЫ

СТАТЬИ

 ГЛАВНАЯ / КОНСУЛЬТАЦИИ / СТАТЬИ

К вопросу надежности дюбельного крепления в системах наружного утепления "мокрого" типа

А.В. Александров, техн. дир. ООО "Текс-Колор"

В статье рассмотрены вопросы оценки и расчета ветровых нагрузок количества дюбелей и выбора схемы дюбелирования плит утеплителя.
В настоящее время, в связи с ужесточением требований по теплозащите, на ограждающих конструкциях многих фасадов зданий по всей территории России устанавливаются системы наружного утепления "мокрого" типа тонкими внешними штукатурными слоями.
При монтаже подобных систем на высотных зданиях одним из основных вопросов является оценка надежности дюбельного крепления плит утеплителя.
С точки зрения надежности закрепления плит утеплителя, основными видами воздействия на систему наружного утепления являются:
  • собственный вес системы наружного утепления;
  • ветровые нагрузки (давление и отсос);
  • гидротермические нагрузки.
    Расчет количества дюбелей и выбор схемы дюбелирования делятся на следующие основные этапы:
    1. Построение эпюр напряжений, согласно СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия", по ветровой нагрузке с целью определения соответствующих аэродинамических коэффициентов по всем участкам фасада.
    2. Определение, согласно СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" величины ветровой нагрузки как суммы средней и пульсационной составляющих для конкретного ветрового района.
    3. Определение типа дюбеля и величины допустимой нагрузки на дюбель.
    4. Определение минимального количества дюбелей на м² ограждающей конструкции по всем участкам фасада.
    5. Выбор схемы дюбелирования.
    Рассмотрим все вышеперечисленные этапы применительно к системе наружного утепления "мокрого" типа и дадим важные замечания и рекомендации.

    1 этап. При построении эпюр напряжений необходимо руководствоваться п. 6 и Приложением 4 СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия".

    На рис. 1 представлены эпюры по ветровой нагрузке для конкретного здания. Условные обозначения соответствуют обозначениям, принятым в СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия". Согласно п. 6.6 СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" ширину краевой зоны в углах здания принимаем равной 1,5 м в обе стороны от угла. Исходя из пространственной геометрии здания определяем соответствующие аэродинамические коэффициенты на всех участках фасадов здания. На боковых поверхностях для нашего случая аэродинамические коэффициенты определяем согласно схеме 2 Приложения 4 СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия". Отметим, что направление ветра может меняться и каждая сторона здания должна рассматриваться как боковая.
    Важным моментом является выбор участков по высоте здания (на рис. 3 это зоны I, II, III и IV), где рассчитанное на 2 м этапе значение ветровой нагрузки на верхней отметке следует распространять до нижней отметки зоны. Согласно рекомендации Федерального центра сертификации (ФЦС), шаг принимаем равным 20 м.
    В нашем случае на цилиндрическом участке фасада максимальное значение ветрового отсоса распространяем на всю поверхность участка.
    Результат. Построение эпюр. Определение аэродинамических коэффициентов на всех участках фасада (зоны I-IV).

    2 этап. Количественное значение [кПа] ветровой нагрузки определяем как сумму средней и пульсационной составляющей согласно СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия", учитывая необходимые допущения и рекомендации.
    Сделаем замечание по вопросу выбора коэффициента, учитывающего изменение ветрового давления по высоте здания, в зависимости от типа местности. В 2004 г. были опубликованы Рекомендации по составу и содержанию документов и материалов, представляемых для технической оценки пригодности продукции "Фасадные теплоизоляционные системы с воздушным зазором". Данные Рекомендации были разработаны совместно ФЦС и ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко.
    В таблице 3.1 п. 3 "Нагрузки и воздействия" данных Рекомендаций представлены существенно более высокие значения указанного выше коэффициента по сравнению со значениями, приведенными в табл. 6 п.6 СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия".
    Результат. Определение ветровой нагрузки (кПа) на всех участках фасада.

    3 этап. Тип дюбеля (забивной, винтовой и т.п.) зависит от вида материала ограждающей конструкции. Отметим, что все фасадные дюбели должны иметь соответствующие документы, подтверждающие проведение необходимых сертификационных испытаний по определению допустимой нагрузки [кН/дюб.] на вырыв. При проектировании рекомендуем использовать именно эти характеристики, представляемые изготовителем, так как в них обычно заложены соответствующие коэффициенты запаса по надежности закрепления дюбелей.
    Однако на практике возможны случаи, когда строительное основание вызывает сомнения с точки зрения надежности закрепления дюбелей. В этом случае необходимо проводить полевые испытания дюбелей по определению разрушающей нагрузки на вырыв непосредственно на объекте.
    Так, в нашем примере здание имеет каркасную схему, а ограждающие конструкции выполнены из газосиликатных блоков с заявленной плотностью 500 кг/м³. На самом деле плотность блоков колебалась в интервале [350…500] кг/м3. Это привело к тому, что по требованию заказчика были проведены натурные испытания по вырыву дюбелей (рис. 2).

    Кратко приведем основные положения методики испытаний дюбелей на вырыв:
  • выбор количества контрольных участков, на которых осуществляется вырыв дюбелей, зависит от площади утепления. Их должно быть не менее: 1 при площади утепления до 3000 м²; 2 - 2000…5000 м²; 3 - свыше 5000 м²;
  • расположение контрольных участков выбирают по визуальному критерию "наихудшее состояние конструкции (материала) стены";
  • количество устанавливаемых дюбелей должно быть не менее 15 штук;
  • в стенах из штучных материалов (кирпич, блоки) в швах необходимо устанавливать не менее 30% испытываемых дюбелей;
  • нагрузка должна действовать перпендикулярно плоскости основания;
  • в результате испытаний определяются предел текучести NT [кН/дюб.] и вытягивающее усилие NB [кН/дюб.] дюбелей;
  • определяются средние значения NТ и NВ по пяти наименьшим значениям;
  • вычисляются значения NД1 = 0,23 NТ и NД2 = 0,14 NВ, которые сравниваются с допускаемым выдергивающим усилием, установленным в Техническом свидетельстве Госстроя России для конкретной марки дюбеля, вида и прочности стенового материала и за допустимую нагрузку на дюбель принимают наименьшее значение.

    Очевидно, что последний пункт методики вводит коэффициент запаса по надежности закрепления дюбелей.
    Результат. Выбор типа и длины дюбеля. Определение допустимой нагрузки на дюбель.

    4 этап. Минимальное количество дюбелей на м² на каждом участке фасада определяется как отношение ветровой нагрузки [кПа] на конкретном участке к допустимой нагрузке дюбель [кН/дюб.].
    Результат. Минимальное количество дюбелей [шт./м²] на каждом участке фасада.

    5 этап. Основной целью при выборе схемы дюбелирования является соблюдение правила, при котором количество дюбелей на м² по схеме должно быть равно или больше минимального количества дюбелей определенного вида, исходя из ветровых нагрузок.
    Приведем общий принцип выбора схемы дюбелирования на конкретном примере.
    Предположим, что по проекту утвержден утеплитель размером 1000х600 мм². Схему дюбелирования на конкретном участке фасада можно выбрать как допустимую (рис. 3), так и предпочтительную (рис. 4).


    Рис. 3. Допустимая схема


    Рис. 4. Предпочтительная схема

    В допустимой схеме часть дюбелей устанавливается по площади плиты, остальные - в Т-образные стыки между плитами.
    Очевидно, что для отдельной плиты рядовой зоны (на рис. 3 она заштрихована), у четырех дюбелей в диагональных углах "работают" 1/4 шляпки, у двух - 1/2 шляпки и у одного полная шляпка.
    Тогда на плиту площадью 0,6 м² имеем: 4 х 1/4 + 2 х 1/2 +1 х 1 = 3 дюб./плиту или 3/0,6 = 5 дюб./м².
    Для краевой зоны выбираем периодический элемент (на рис. 4 он помечен штрих-пунктиром), площадь которого равна: 0,6 х 2 +0,3 х 2 =1,8 м².
    Количество дюбелей на м² рассчитываем аналогичным способом: 2 х 1/4 + 7 х 1/2 + 8 х 1 = 12 дюб./1,8 м² или 12/1,8 = 6,7 дюб./м².
    Для предпочтительной схемы дюбелирования (рис. 4) в рядовой зоне имеем: 3/0,6 = 5 дюб./м² и 14,5/1,8= 8,1 дюб./м² для краевой зоны.
    При других геометрических размерах плит и схеме расположения дюбелей расчет аналогичен.
    Результат. Схемы дюбелирования для всех участков фасада.

    Версия для печати || В начало || На главную

    ООО "ТексКолор" © 2003-2006. Все права защищены
    См. также:
    , , ,
    Советуем посмотреть:

  • НАШИ ОБЪЕКТЫ
    НАШИ ОБЪЕКТЫ

    КОНСУЛЬТАЦИИ
    КОНСУЛЬТАЦИИ

    КООРДИНАТЫ
    КООРДИНАТЫ

    НОВОСТИ
    НОВОСТИ