Нагрузки на конструкции подвесного потолка

4.16 Конструкции подвесного потолка рассчитываются на равномерно распределенную нагрузку от собственного веса лицевых элементов и сосредоточенной нагрузки от инженерного оборудования.

Коэффициент надежности по нагрузке для профилей n = 1,2.

Коэффициент надежности по нагрузке подвески и деталей крепления n = 5,0.

4.17 Прогиб элементов каркаса подвесного потолка (f) не должен превышать 1/250 пролета.

Расчет конструкций

Расчет перегородок

5.1 Расчет перегородок производится по предельным состояниям первой и второй групп с учетом наиболее неблагоприятных возможных сочетаний нагрузок в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07.

5.2 Физико-механические характеристики материалов:

¾ металла стоек каркаса:

расчетное сопротивление на растяжение, сжатие и изгиб R_{р, с, и} = 2100 кг/см²;

расчетное сопротивление на срез R_ср = 1300 кг/см²;

модуль упругости Е = 2×10⁶ кг/см²;

¾ гипсокартонной обшивки:

расчетное сопротивление на растяжение при изгибе R_и = 40 кг/см²;

расчетное сопротивление на срез R_ср = 50 кг/см²;

модуль упругости Е = 0,05×10⁶ кг/см².

5.3 Расчетная схема перегородки ¾ стойка с шарнирным закреплением сверху и снизу. Расчетная высота перегородки принимается равной высоте помещения, от верха стяжки нижнего до низа верхнего перекрытий.

5.4 Сечение стойки определяется расчетом на прочность и жесткость с назначением оптимального шага стоек.

5.5 Перегородка рассматривается как комплексная конструкция, состоящая из стоек и совместно работающих с ними обшивок, но с допущением возможности сдвига по поверхности контакта и рассчитывается на поперечный изгиб.

Продольные силы в сочетании с горизонтальными (продольно-поперечный изгиб) следует учитывать только при дополнительных нагрузках, не предусмотренных в разделе 4.

5.6 Изгибная жесткость (EJ)₀ поперечного сечения перегородки определяется суммированием жесткостей ее отдельных элементов

(EJ)₀ = E₁×J₁ + 2E₂×J₂, (3)

где индекс «1» относится к стойке, индекс «2» ¾ к ГКЛ;

J₁ ¾ момент инерции сечения стойки;

J₂ ¾ момент инерции сечения ГКЛ на длине шага стоек.

5.7 Момент инерции сечения обшивки определяется по формуле

(4)

где s ¾ шаг стоек;

t ¾ толщина ГКЛ на длине шага стоек.

5.8 Изгибающие моменты распределяются между элементами сечения пропорционально жесткостям.

5.9 Обшивка (ГКЛ) дополнительно должна проверяться расчетом на местный изгиб в пролете между стойками от непосредственно приложенных к ней нагрузок.

5.10 Расчетные схемы перегородок, отвечающие разделу 4, приведены на рисунке 1.

Схема Д Схема Е Схема Ж Схема И

Схема А Схема Б Схема В Схема Г

q₁ ¾ кратковременная нагрузка от ветра;

q₂ ¾ кратковременная нагрузка от толпы;

q₃ ¾ кратковременная нагрузка от оборудования;

Р₁ ¾ кратковременная сосредоточенная нагрузка;

Р₂ ¾ длительная нагрузка от навесного оборудования;

Р₁^дин ¾ нагрузка от удара твердым телом;

Р₂^дин ¾ нагрузка от удара мягким телом;

М₁ ¾ длительная моментная нагрузка от навесного оборудования;

S ¾ шаг стоек

Рисунок 1 ¾ Расчетные схемы перегородок:

статические нагрузки ¾ схемы А¾Д, И;

динамические нагрузки ¾ схемы Е, Ж

5.11 Расчетные усилия в поперечных сечениях и прогиб перегородки подсчитываются по нижеприведенным формулам в соответствии с расчетными схемами. Изгибающий момент распределяется между элементами перегородки (стойки и листы ГКЛ) пропорционально их изгибным жесткостям.

I Общий изгиб

Схема А (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент в перегородке (при Z₀ = Н/2)

(5)

Максимальная поперечная сила (при Z = 0, Z = Н)

(6)

Максимальный прогиб

(7)

Максимальный изгибающий момент в стойке

(8)

Максимальный изгибающий момент в ГКЛ

(9)

Схема Б (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент [при Z = а(1 – 0,5 x); x = a/H]

(10)

Максимальная поперечная сила

(11)

Прогиб в сечении с координатой Z = а

(12)

Прогиб на середине высоты

f_a, (13)

где к ¾ коэффициент, принимаемый по таблице 5.1.

Таблица 5.1

Высота (Н), м	2,52	2,72	3,02	3,32	3,92
к	1,071	1,027	» 1,000

Схема В (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент (при Z₀ = Н/2)

(14)

Максимальная поперечная сила

(15)

Максимальный прогиб

(16)

Схема Г (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент (при Z = а)

(17)

Максимальная поперечная сила

(18)

Прогиб в сечении с координатой Z = а

(19)

Прогиб максимальный

(20)

где к ¾ коэффициент, принимаемый по таблице 5.2.

Таблица 5.2

Высота (Н), м	2,52	2,72	3,02	3,32	3,92
к	1,37	1,19	1,08	1,03	1,00
При Z, м	1,43	1,52	1,65	1,77	1,98

Схема Д (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент при:

а = Н/2

(21)

а > Н/2

(22)

а < Н/2

(23)

Максимальная поперечная сила

(24)

Максимальный прогиб

(25)

где x₁ = в/Н.

Схема Е (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент

(26)

Максимальная поперечная сила

(27)

Максимальный прогиб

(28)

Схема Ж (см. рисунок 1)

Максимальный изгибающий момент (при Z = Н/2)

(29)

Максимальная поперечная сила

(30)

Максимальный прогиб

(31)

Схема И (см. рисунок 1)

Расчетные формулы принимаются по схеме Д с заменой (М) на (Р₂×е), где е ¾ эксцентриситет приложения силы (Р₂) относительно оси перегородки.

II Местный изгиб

Схемы А, Б, В (см. рисунок 1)

Расчет обшивки (ГКЛ) выполняется как для неразрезной двухпролетной балки шириной

в = 1,0 м (для схем А и Б);

в = 0,2 м (для схемы В).

Максимальный изгибающий момент

(32)

где q = q₁ (для схемы А) и q = q₂ (для схемы Б).

Максимальная поперечная сила

(33)

Максимальный прогиб

(34)

Схема Ж (см. рисунок 1)

Расчет обшивки выполняется как для неразрезной двухпролетной балки шириной в = 0,4 м.

Максимальный изгибающий момент

(35)

Максимальная поперечная сила

(36)

Максимальный прогиб (при Х = S/2)

(37)

5.12 Напряжения, возникающие в элементах перегородки, вычисляются по ниже приведенным формулам.

I Нормальные напряжения (s)

В стойке

(38)

где М₁^макс ¾ максимальный изгибающий момент по высоте стойки;

W₁^ст ¾ момент сопротивления поперечного сечения стойки.

В обшивке (ГКЛ)

(39)

где ¾ при общем изгибе; (40)

¾ при местном изгибе; (41)

в ¾ ширина полосы, включаемая в расчет.

II Касательные напряжения (t)

В стойке

, (42)

где Q ^макс ¾ максимальная поперечная сила;

и J_x^ст ¾ статический момент и момент инерции поперечного сечения стойки;

d ¾ толщина металла стойки.

В обшивке (ГКЛ) при расчете на местный изгиб

, (43)

где ¾ статический момент площади обшивки из ГКЛ;

¾ момент инерции обшивки из ГКЛ;

в ¾ шаг стоек;

t ¾ толщина обшивки (ГКЛ).

Расчет подвесного потолка

5.13 Расчет элементов каркаса подвесного потолка на действие вертикальной нагрузки на прочность и деформативность допускается производить по однопролетной схеме по формулам сопротивления материалов и по СНиП II-23.

5.14 При распределении нагрузок между продольными и поперечными профилями каркаса должны учитываться конструктивные особенности соединений.