Расчет элементов крепления на смятие для алюминиевой трубы

Расчет элементов крепления на смятие для алюминиевой трубы.
Исходные данные
Объект: гор. Ярославль, ул. Свободы, д.23 ТЮЗ
I район по ветровой нагрузке.
Тип местности В.
Высота здания 17,7 м.
1. Пиковая ветровая нагрузка.
Рассчитаем пиковую ветровую нагрузку на участке (рисунок 1).
Рисунок 1.
Пиковая ветровая нагрузка рассчитывается по формуле:
w+(-) = w0 *k(zе)*[1+𝜍 (ze) ]cp,+(-)*ν+(-) *γfкПа (кгс/м2)
где
(3.1)
w0 – нормативное значение давления ветра принимается в зависимости от
ветрового района по таблице 1.
k (zе) – коэффициент, учитывающий изменение средней составляющей
давления ветра для высоты zе на местности типа А, В или C по таблице 2.
z(ze) – коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по таблице 3.
ср,+(-) – пиковые значения аэродинамических коэффициентов положительного
давления (+) или отсоса (-) в данном случае принемаем согласно СП 20.13330.2016 рисунок
В.12 и таблица В.4 угол наклона не более 10гр. ;
ν+(-) - коэффициенты корреляции ветровой нагрузки, соответствующие
положительному давлению (+) и отсосу (-); значения этих коэффициентов приведены в
таблице 4 в зависимости от площади ограждения А, с которой собирается ветровая
нагрузка.
γf – коэффициент надёжности по нагрузке равный 1,4.
w = 23 *0,85*[1+0,92]*(-1,3)*1 *1,4=68 кгс/м2
т.к данный участок имеет площадь 0,23м2, тогда ветровая нагрузка будет равна:
P=15.64кгс
2. Расчет на смятие стенке трубы в области самореза.
Np 
Р
 Rrp  Rbp
n * d * t
где, Р=15,64 кгс ;
n=1 – количество элементов крепления;
d=0,45 см – диаметр отверстия для самореза;
∑t=0,2 см – толщина стенки трубы;
Rbp=400 кгс/см2 для трубы из материала АД31Т по табл.5.
Nр 
15,64
 159,5кгс  Rbp  400кгс / см 2
1* 0,49 * 0,2
Таблица 1.
Ветровые
районы по
[1]
w0кПа
(кгс/м2)
Ia
I
II
III
IV
V
VI
VII
0,17(17)
0,23(23)
0,30(30)
0,38(38)
0,48(48)
0,60(60)
0,73(73)
0,85(85)
Таблица 2.
Высота
ze, м
≤5
10
20
40
60
80
100
150
200
250
Коэффициент k для типов местности
А
В
С
0,75
1,0
1,25
1,5
1,7
1,85
2,0
2,25
2,45
2,65
0,5
0,65
0,85
1,1
1,3
1,45
1,6
1,9
2,1
2,3
0,4
0,4
0,55
0,8
1,0
1,15
1,25
1,55
1,8
2,0
300
350
≥480
2,75
2,75
2,75
2,5
2,75
2,75
2,2
2,35
2,75
Таблица 3.5
Высота
ze, м
Коэффициент пульсаций давления ветра z
≤5
10
20
40
60
80
100
150
200
250
300
350
≥480
для типов местности
В
1,22
1,06
0,92
0,80
0,74
0,70
0,67
0,62
0,58
0,56
0,54
0,52
0,50
А
0,85
0,76
0,69
0,62
0,58
0,56
0,54
0,51
0,49
0,47
0,46
0,46
0,46
С
1,78
1,78
1,50
1,26
1,14
1,06
1,00
0,90
0,84
0,80
0,76
0,73
0,68
Таблица 4.
А, м2
ν+
ν-
<2
1.0
1.0
5
0.9
0.85
10
0.8
0.75
>20
0.75
0.65
Таблица 5
Напряженное
состояние
Обозначение
Расчетное сопротивление R, МПа (кгс/см2),
термически упрочняемого алюминия марок
АД31Т; АД31Т5 АД31Т1 1935T
АД31Т4
Растяжение, сжатие и изгиб
Сдвиг
Смятие
торцевой
поверхности (при наличии
пригонки)
Смятие
местное
при
плотном касании
Растяжение в направлении
толщины
прессованных
полуфабрикатов
R
Rs
Rp
55 (550)
Rlp
40 (400) 75 (750)
Rth
100
(1000)
35 (350) 60 (600)
90 (900)
55
(550)
160
(1600)
100
(1000)
120
(1250)
75 (750)
1925;
1915
1915T
140
(1450)
85
(850)
225
(2300)
175
(1800)
105
(1050)
280
(2900)
195 (2000)
90 (900)
105
(1050)
130
(1350)
145 (1500)
120
(1200)
50
(500)
50 (500)
50 (500)
190
(2000)
120 (1200)
310 (3200)