Крепление навесных фасадных систем

20-21 мая 2010 года в Минске прошла 2-я практическая конференция «Современный фасад в Республике Беларусь». Заведующий отделом технологии строительства из монолитного бетона минского института БелНИИС Григорий Туровец представил ее участникам доклад на тему «Крепление фасадных систем. Прочностные испытания анкерных узлов».

Системы хороши, но…

В настоящее время строительный комплекс Беларуси выполняет сложнейшую, социально значимую задачу: обеспечивает стабильно высокий уровень жилищного строительства и в городе, и на селе. Этому способствует появление новых технологий в строительстве. Воплотить в реальность архитектурно выразительные здания позволяют навесные фасадные системы. Преимущества таких систем – длительный срок эксплуатации, простота монтажа в любое время года, надежная тепло- и звукоизоляция, защита от внешних воздействий, значительное сокращение энергопотребления на обогрев и кондиционирование.

Однако расширению области применения навесных фасадных систем препятствует отсутствие единой нормативной базы, регламентирующей методы оценки прочности узлов крепления, при действии на них продольных и поперечных, относительно их оси, усилий. Долговечность навесных систем обеспечивает соблюдение следующих требований: несущие элементы, к которым относятся анкеры, кронштейны и направляющие, должны иметь нормативный срок эксплуатации не менее 50 лет для зданий I уровня ответственности и не менее 30 лет для зданий II уровня ответственности. На нормальное функционирование всей системы в целом влияет также правильный выбор элементов крепления при проектировании и аккуратный монтаж, исключающий появление вибраций элементов и ослабление крепежной системы в процессе эксплуатации.

Необходимые эксперименты

При использовании анкерных узлов крепления возможны следующие виды разрушений:
- извлечение крепежного элемента из основания без разрушения материала основания. Подобное разрушение может быть вызвано нагрузкой, приложенной к крепежному элементу, величина которой превышает допустимое значение, или неграмотным монтажом самого элемента;
- разрушение материала основания. Здесь добавляется и низкая несущая способность самого основания;
- образование трещин в основании. Причины: неправильная установка крепежных элементов и отсутствие точных межосевых расстояний и расстояний от оси элемента до края основания.

Предельные нагрузки, разрушающие анкерные узлы крепления, которые используются в том числе для элементов фасадных конструкций, определяют в результате проведения специальных экспериментов. В их случае при соблюдении всех действующих норм узел крепления, смонтированный в материале основания, подвергается нагружению до разрушения. Фиксируемые момент разрушения и соответствующая ему нагрузка характеризуются определенным разбросом полученных значений, что обусловливается неоднородностью материала основания, отклонением межосевых размеров отверстий для установки анкерных элементов крепления, точностью измерительного оборудования и прочими факторами.

Основными параметрами, характеризующими прочностные свойства крепежных элементов, являются допустимое усилие вырыва крепежного элемента из материала основания и сопротивление материала крепежного элемента срезу.

Испытали и рекомендуют

В институте БелНИИС были испытаны крепежные элементы, поставляемые на белорусский рынок компанией «Европейские крепежные технологии». Это клиновые анкеры, полиэстровые инжекционные растворы – так называемые химические анкеры, рамные дюбели в комплекте с шурупом, держатели теплоизоляционных материалов. Испытания проводились в основаниях из бетона, полнотелого и пустотелого кирпича, газосиликатных блоков. В итоге были определены значения средней предельной нагрузки, при которой происходит разрушение узла крепления. Этот параметр используется для определения рабочей нагрузки на анкерный узел крепления фасадных, теплоизоляционных и прочих систем.

По результатам испытаний в институте БелНИИС разработаны рекомендации по применению вышеперечисленных крепежных элементов в строительстве. Кроме того, разработана методика проведения контрольных испытаний по определению прочностных свойств материалов основания, предназначенных для установки анкерных узлов крепления.

При этом для случая применения навесной фасадной системы на зданиях высотой более 75 метров необходимо разрабатывать технические условия на каждое конкретное здание. В них должны учитываться требования технических свидетельств по навесным фасадным системам для зданий меньшей высоты. При монтаже навесной системы на зданиях высотой более 75 метров кронштейны крепят к несущим железобетонным или металлическим элементам каркаса или к специально устроенным металлическим или железобетонным поясам, передающим усилия от кронштейна на несущие конструкции.

Подготовил Дмитрий ЖУКОВ,
фото автора