Вам нужны изготовленные на заказ алюминиевые профили для вашей беседки?
Алуммира может помочь.
У нас есть 10-летний опыт в производстве экструзии алюминия на заказ.
Присылайте свои рисунки.
Мы предлагаем бесплатную консультацию.
Что такое вторичный луч?
Каркас перголы из алюминиевого сплава состоит из основных и второстепенных балок.
Главные балки являются основными несущими элементами.
Они сидят прямо на столбах.
Второстепенные балки располагаются поверх основных балок.
Они проходят перпендикулярно основным балкам.
Их работа заключается в поддержании стеклянных панелей.
Они передают нагрузку от стекла на основные балки.
Расстояние между второстепенными балками определяет размах стеклянных панелей.
Если расстояние слишком велико, стекло слишком сильно отклоняется.
Если расстояние слишком мало, используется больше материала и повышается стоимость.
Поиск правильного расстояния и сечения является основой проектирования вторичной балки.
Применимые Европейские Стандарты
Конструкция вторичных балок перголы из алюминиевого сплава соответствует этим стандартам:
| Стандартный номер. | Содержание |
|---|---|
| EN 1999-1-1 | Проектирование алюминиевых конструкций — Общие правила |
| EN 1991-1-1 | Воздействие на конструкции — Собственный вес и накладываемые нагрузки |
| EN 1991-1-3 | Действия на конструкции — Снеговые нагрузки |
| EN 1991-1-4 | Воздействие на конструкции — Воздействие ветра |
| EN 1090-3 | Выполнение алюминиевых конструкций — Технические требования |
| EN 755-2 | Механические свойства экструдированных алюминиевых труб, прутков и профилей |
| EN 573-3 | Химический состав алюминия и алюминиевых сплавов |
Стандарт EN 1999-1-1 является базовым стандартом для определения сопротивления вторичного луча.
Стандарт EN 1090-3 распространяется на качество изготовления и монтажа.
Параметры материала
Наиболее распространенным сплавом для вторичных балок является 6063-Т6.
Этот материал хорошо экструдируется.
Он обладает умеренной крепостью.
Он подходит для использования в перголах.
Согласно Еврокоду 9, основными параметрами материала для 6063-T6 являются:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Модуль упругости E | 70 средний балл |
| Плотность ρ | 2700 кг /м3 |
| Коэффициент Пуассона ν | 0.3 |
| прочность на разрыв 0,2% f₀ | 160 МПа |
| Предел прочности при растяжении fᵤ | 195 МПа |
| Отношение текучести к растяжению | 0.82 |
Частные коэффициенты соответствуют стандарту EN 1999: y_M1 = 1,10 для сопротивления сечению, y_M2 = 1,25 для разрушения при растяжении.
Некоторые производители используют 6063-T66.
Его предел прочности при растяжении составляет не менее 215 Н /мм2.
Диапазон толщины его стенок составляет от 3,0 до 5,0 мм.
T66 обладает несколько большей прочностью, чем T6.
Это также стоит немного дороже.
Нагрузки на вторичные балки
Вторичные балки выдерживают три типа нагрузки.
Мертвый груз.
Основная мертвая нагрузка приходится на стеклянные панели.
закаленное многослойное стекло толщиной 4 + 4 мм весит около 20 кг / м2.
Это составляет 0,20 кН/м2.
Если расстояние между вторичными балками составляет 0,8 м, то на каждый метр вторичной балки приходится 0,16 кН/м остаточной нагрузки стекла.
Добавьте собственный вес балки и прокладки.
Общая мертвая нагрузка составляет около 0,20 кН/м.
Снеговая нагрузка.
Снеговая нагрузка соответствует стандарту EN 1991-1-3.
В большинстве стран Европы стандартная снеговая нагрузка S₀ составляет от 0,5 до 0,75 кН /м2.
Крыши пергол обычно имеют уклон ниже 30°.
Таким образом, снеговая нагрузка не уменьшается.
Примите снеговую нагрузку стеклянной крыши равной 0,75 кН / м2.
Умножьте на расстояние между второстепенными балками в 0,8 м.
Каждый метр вторичной балки несет снеговую нагрузку в размере 0,60 кН/м.
Ветровая нагрузка.
Ветровая нагрузка соответствует стандарту EN 1991-1-4.
Для открытой беседки крыша получает чистое давление.
Это может быть повышающее или понижающее давление.
Основное давление ветра зависит от региона.
Обычно она составляет от 0,5 до 0,9 кН /м2.
Коэффициент формы c_f для крыши составляет около 1,5.
Используйте проектную зону ветра, чтобы получить точные значения.
Для комбинаций нагрузок используйте предельное состояние: 1,35 × мертвая нагрузка + 1,5 × снеговая нагрузка или 1,5 × ветровая нагрузка.
Возьмите большее значение.
Для предельного состояния работоспособности используйте 1,0 × мертвую нагрузку + 1,0 × снеговую нагрузку или 1,0 × ветровую нагрузку.
Предел отклонения
Это наиболее важная проверка при проектировании вторичной балки.
Стекло - хрупкий материал.
Если луч отклоняется слишком сильно, стекло может треснуть.
EN 1999-1-1 рекомендует L / 360 для балок, поддерживающих хрупкую отделку.
Это ограничение подходит для вторичных балок перголы.
Стеклянная панель имеет низкую устойчивость к деформации.
Таким образом, вторичная балка должна быть достаточно жесткой.
Некоторые производители используют L / 200 для упрощения конструкции.
Но стекло 4 + 4 мм тонкое.
Лучше использовать L/360.
Рекомендуемые Параметры раздела
В таблице ниже перечислены распространенные секции вторичных балок.
Они применяются к алюминиевому сплаву 6063-T6.
Нагрузка на стекло составляет 0,20 кН/м2.
Снеговая нагрузка составляет 0,75 кН/м2.
| Модель сечения | Ширина × Высота (мм) | Толщина стенки (мм) | Момент инерции I_y (см⁴) | Модуль упругости сечения W_y (см3) | Максимальный размах (мм) | Подходящее расстояние между вторичными балками (мм) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AL-6040 | 60×40 | 2.5 | 18.2 | 9.1 | 1500 | ≤800 |
| AL-8040 | 80×40 | 3.0 | 33.5 | 16.8 | 1800 | ≤900 |
| AL-8050 | 80×50 | 3.0 | 52.1 | 20.8 | 2200 | ≤1000 |
| AL-10050 | 100×50 | 3.0 | 85.4 | 34.2 | 2600 | ≤1000 |
| AL-10060 | 100×60 | 4.0 | 126.0 | 42.0 | 3000 | ≤1200 |
Интервалы в таблице являются максимально допустимыми значениями при простых поддерживаемых условиях.
Они проверяются как контролем прогиба L/360, так и контролем напряжения при пределе текучести в 0,6 раза.
Если расстояние между второстепенными балками больше, выберите большее сечение.
Свойства секции зависят от производителя.
Приведенные выше данные приведены только для справки.
Фактический дизайн должен использовать свойства раздела, предоставленные производителем.
Расстояние между вторичными лучами
Выбор расстояния между вторичными балками зависит от двух факторов.
Одним из них является пропускная способность стеклянной панели.
Другой - это пропускная способность самого вторичного луча.
закаленное многослойное стекло толщиной 4 + 4 мм при равномерной нагрузке обычно имеет допустимый пролет от 600 до 900 мм.
Обычные расстояния между вторичными балками составляют 600 мм, 800 мм и 1000 мм.
Меньшее расстояние между стеклами делает их более безопасными.
Но это увеличивает количество вторичных лучей.
Обычно рекомендуется соблюдать расстояние 800 мм.
Это обеспечивает баланс между безопасностью и затратами.
Для справки приведены некоторые данные об опыте работы инженером.
Расстояние между главными балками не должно превышать 3500 мм.
Расстояние между второстепенными балками не должно превышать 1250 мм.
За пределами этого диапазона алюминиевые соединения могут иметь небольшую деформацию.
Сильный ветер также может вызывать шум.
Требования к подключению
Существует два основных способа соединения второстепенных балок с основными балками: болтовые соединения и кронштейны.
Для болтовых соединений используйте болты из нержавеющей стали.
Согласно EN 1090-3, для соединений между алюминиевыми элементами должна использоваться нержавеющая сталь A2 или A4.
Рекомендуется использовать болты М8 или М10.
Зазор между отверстием для болта и самим болтом не должен превышать 1 мм.
При соединении используйте изолирующие прокладки.
Это предотвращает гальваническую коррозию между нержавеющей сталью и алюминием.
Это проблема, которую часто упускают из виду при монтаже алюминиевых конструкций.
Если используется сварка, толщина сварного шва должна быть не менее 1,5 мм.
Зона термического воздействия теряет прочность после сварки.
Таким образом, область вблизи сварного шва не должна быть областью наибольшего напряжения.
Вопросы и ответы
Q1: Сколько весит закаленное стекло 4 + 4 на квадратный метр?
О: закаленное многослойное стекло толщиной 4 + 4 мм весит около 20 кг / м2.
Расчет следующий: общая толщина стекла 8 мм × плотность стекла 2,5 кг / (м2 · мм).
Вес промежуточного слоя ПВБ очень мал.
Это можно проигнорировать.
Q2: Каков максимальный размах вторичной балки?
Ответ: Это зависит от размера секции и нагрузки.
Для профиля 6063-T6 80 ×50×3,0 мм с шагом между второстепенными балками 800 мм и снеговой нагрузкой 0,75 кН/ м2 максимальный пролет составляет около 2200 мм.
Если требуется больший пролет, выберите секцию размером 100 × 50 или больше.
Q3: Какое расстояние следует использовать для вторичных балок?
О: рекомендуется использовать 800 мм.
При таком расстоянии пролет стекла 4 + 4 мм является умеренным.
Как прочность, так и жесткость соответствуют предъявляемым требованиям.
Если расстояние между стеклами превышает 1000 мм, то стекло может слишком сильно прогибаться под действием снеговой нагрузки.
Если расстояние меньше 600 мм, используется слишком много вторичных балок.
Это неэкономично.
Q4: В чем разница между 6063-T6 и 6063-T66?
Ответ: И Т6, и Т66 являются состояниями искусственного старения.
T66 обладает несколько более высокой прочностью.
Предел прочности при растяжении 6063-T66 составляет не менее 215 Н/мм2.
Предел прочности при растяжении T6 составляет 195 МПа.
И то, и другое можно использовать для вторичных балок перголы.
Т6 встречается чаще.
Это легче обеспечить.
Q5: Требуется ли вторичным балкам антикоррозийная обработка?
Ответ: Да.
Алюминиевый сплав устойчив к коррозии.
Но для наружного использования рекомендуется анодирование или порошковое покрытие.
Толщина анодированной пленки должна быть не менее 10 мкм.
Если беседка находится в прибрежной зоне, толщина пленки должна быть не менее 15 мкм.
Q6: Какой предел отклонения следует использовать для вторичных балок?
Ответ: Рекомендуется использовать L / 360.
Это значение рекомендовано EN 1999-1-1 для балок, поддерживающих хрупкую отделку.
Стекло хрупкое.
Слишком большой прогиб приводит к концентрации напряжений в стекле.
L/ 200 подходит только для балок, поддерживающих нехрупкую отделку.
Q7: Как вторичные балки должны соединяться с основными балками?
Ответ: Рекомендуется использовать болты из нержавеющей стали и изолирующие прокладки.
Используйте болты М8 или М10.
В месте соединения используйте нейлоновую или фторопластовую прокладку толщиной 1 мм.
Это прерывает путь гальванической коррозии между алюминием и нержавеющей сталью.
Не прикрепляйте болты из нержавеющей стали непосредственно к алюминию без изоляции.
Q8: В каких европейских странах наблюдается самая высокая снеговая нагрузка?
Ответ: В северных странах наблюдается самая высокая снеговая нагрузка.
В Финляндии, Норвегии и северной Швеции стандартная снеговая нагрузка может достигать 1,5-2,5 кН/м2.
В Центральной Европе, такой как Германия, Бельгия и Нидерланды, стандартная снеговая нагрузка обычно составляет 0,5-0,75 кН / м2.
В Южной Европе, такой как большая часть Италии и Испании, снеговая нагрузка ниже и составляет от 0,3 до 0,5 кН/ м2.
При проектировании вторичных балок используйте национальное приложение для определения местоположения проекта.
Q9: Может ли Alummira настроить алюминиевые вторичные балки?
Ответ: Да.
Alummira имеет 10-летний опыт производства алюминиевых профилей на заказ.
Мы можем изготовить вторичные балки по вашему чертежу.
Присылайте свои рисунки для бесплатной консультации.
Мы проверим ваше сечение, сплав и отделку.
Нужны изготовленные на заказ алюминиевые профили?
Alummira имеет 10-летний опыт в производстве экструзии алюминия на заказ.
Мы поддерживаем вторичные балки пергол, основные балки и полнокаркасные системы.
Присылайте свои рисунки.
Мы предлагаем бесплатную консультацию.
Позвольте нам помочь вам превратить ваш дизайн в реальный продукт.