Кронштейн-ферма представляет из себя стержневую систему, образующую треугольник.
Рис.1 Узел кронштейна-фермы
Верхним стержнем является консоль кронштейна, нижним – дополнительный стержень, подпирающий кронштейн.
Предпочтительным является именно такое расположение по следующим причинам:
1) Вырывающие усилия в этом случае приходятся на анкера основного кронштейна;
2) При расположении дополнительного стержня сверху от кронштейна, прочность такого узла сильно
зависит от качества монтажа дополнительной опоры и становится трудно прогнозируемой;
3) При расположении дополнительного стержня сверху от кронштейна, сам кронштейн будет работать
на сжатие и может потерять устойчивость.
В связи с вышеперечисленным мы рекомендуем и используем в расчётах расположение дополнительного
стержня именно снизу кронштейна.
В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия
растяжения-сжатия.
Рис.2 Раскладка усилий в кронштейне-ферме
Основные требования к проектированию кронштейнов-ферм:
1) Дополнительный стержень должен быть достаточно устойчив. Используйте уголки, стандартные профили
либо прокатные профили толщиной, равной толщине основных направляющих;
2) Должна быть исключена расцентровка дополнительного стержня: для П-образных и ТТ-образных кронштейнов
используйте квадратную трубу, два уголка или две пластины с большой площадью сечения;
3) Угол наклона дополнительного стержня относительно стены должен составлять не более 45º. При
отсутствии возможности выполнить угол, равный 45º, ниже дополнительную опору опускать можно,
выше поднимать - нет;
4) Ферма должна быть геометрически неизменной, то есть все соединения выполняются жестко (в круглые
отверстия);
5) Рекомендуемое количество заклепок в соединении направляющей к кронштейну - не менее четырех;
6) Дополнительный стержень должен крепиться к кронштейну в максимально удаленной от стены точке.
Рис3. Пример кронштейна-фермы
Что еще нужно знать о кронштенах-фермах:
Как видно из рисунка 2 весовая нагрузка для кронштейнов-ферм раскладывается на два вектора:
- Первый вектор равный по значению вектору весовой нагрузки направлен от стены;
- Второй вектор, равный по значению вектору весовой нагрузки, разделенный на косинус 45º, и направленному
по оси дополнительного стержня к стене.
Таким образом, одним из слабых мест конструкции становится пята кронштейна, которая помимо обычной
ветровой нагрузки теперь воспринимает еще нагрузку, равную по значению весовой.
Не менее ответственным звеном является дополнительный стержень, который работает на сжатие.
Для лучшего понимания разницы работы металла на сжатие и растяжение можно растянуть и сжать проволоку:
При растяжении проволока держит большие нагрузки - при помощи проволоки можно подвешивать достаточно
тяжелый груз.
При сжатии проволока может потерять устойчивость даже от собственного веса.
На данный момент в методиках расчётов навесных фасадных систем расчёты кронштейнов-ферм не отображены,
поэтому документального обоснования с печатью аккредитованного института таким расчётам на
данный момент нет.
На практике такие решения применяются и перед представителями заказчика защиту проходили.
Однако, от представителей аккредитованных институтов ни положительного, ни отрицательного заключения
по расчёту кронштейнов-ферм на данный момент нет.