За високою-навісною стіною гіпсова-волокниста плита є не просто пасивним протипожежним бар’єром чи акустичним покриттям. У міру того, як будівля піднімається, сама дошка повинна самостійно витримувати реальний тиск вітру. Те, як цей тиск виводить із системи, має більше значення, ніж більшість людей усвідомлюють.
Звідки насправді надходить навантаження
Легко припустити, що зовнішнє скло або алюмінієва оболонка забирає весь вітер. На практиці навісні стіни рідко бувають герметичними. Щілини у відкритих -з’єднаних дощовиках, дренажні отвори та теплові переміщення — все це дозволяє тиску зовнішнього повітря надходити в порожнину за обшивкою. На верхніх поверхах цей ефект посилюється. Тиск повітря в порожнині коливається з кожним поривом, штовхаючи гіпсокартонну плиту всередину під надлишковим тиском і витягуючи її назовні під час всмоктування. Іншими словами, дошка — це-несучий елемент, який потребує власного розрахунку вітру.
Визначення розрахункового тиску
Відправною точкою є керівний код - ASCE 7 у США або Єврокод в інших країнах. У процесі береться базова швидкість вітру для регіону, потім шари факторів висоти, експозиції, форми будівлі та реакції на пориви, щоб отримати чистий розрахунковий тиск. Для компонентів за облицюванням місцеві коефіцієнти максимального тиску контролюють конструкцію, оскільки кутові та крайові зони зазвичай відчувають всмоктування більш ніж удвічі, ніж відчуває середина стіни. Вам, як постачальнику, не потрібно вибирати коефіцієнти, але вам потрібно надати дані про продуктивність плати, які відповідають кінцевому розрахунковому вітровому навантаженню, включаючи необхідні коефіцієнти безпеки.
Як дошка протистоїть тиску
Гіпсокартон кріпиться до вертикальних або горизонтальних сталевих шпильок само-гвинтами. Відстань між шпильками визначає діапазон вигину. Математика розглядає смугу дошки завширшки один-фут- як рівномірно навантажену балку -, як правило, з простою опорою або з кількома-прольотами.
Якщо відстань між шпильками дорівнює L (у дюймах), а чистий тиск вітру дорівнює p (у фунтах на фут), лінійне навантаження на смугу шириною 12-дюймів дорівнює w=p plf. Регулюються дві перевірки:
По-перше, міцність на вигин. Максимальний момент M=wL²/8. Опір плати визначається модулем її перетину, Z=bt²/6 (з b=12 in і t товщиною плати), і її модулем розриву, MOR. У якісному-посиленому волокном гіпсовому картоні рівномірно розподілені стійкі до лугу-скляні або деревні волокна підштовхують MOR до діапазону 1200–1700 фунтів на квадратний дюйм - у кілька разів вище, ніж стандартна паперова-дошка. Умова, яка має бути виконана, M Менше або дорівнює (MOR × Z) / , де є коефіцієнтом зменшення матеріалу, який враховує тривалий-термічний вплив і повзучість.
По-друге, жорсткість і прогин. Під час всмоктування дошка вигинається назовні. Занадто великий прогин спричиняє тріщини в з’єднаннях, порушує повітряне ущільнення та концентрує напругу в головках гвинтів. Середній-прогин прольоту під рівномірним навантаженням становить Δ=5wL4/(384EI). Момент інерції I=bt³/12, а E — модуль пружності дошки. Оскільки серцевини-зміцнені волокнами є щільними, а волокна-модифікованими, E зазвичай падає від 400 000 до 900 000 фунтів на квадратний дюйм - набагато жорсткіше, ніж стандартний гіпс за тієї самої товщини. Межа прогину зазвичай становить L/360 або, якщо рух суглоба є критичним, L/480.
Що це означає для вибору дошки
З точки зору продукту, дизайнеру справді потрібна чітка матриця: для певної товщини плити та стандартних відстаней між шпильками -, скажімо, 16 дюймів по центру або 24 дюйми по центру - яка межа допустимого тиску? Ці значення отримані в результаті зміни формул міцності та прогину з використанням механічних властивостей, перевірених-третіми-учасниками. Наприклад, гіпсова плита з високою щільністю 5/8-дюймів-на шпильках 16 дюймів oc часто може витримати граничне вітрове навантаження понад 63 psf (3 кПа). Це охоплює більшість висотних-зон за межами-схильних до ураганів узбережжя. Коли необхідний рейтинг стає вищим, вибирають або товщу дошку, або меншу відстань між шпильками - – компроміс, який відразу впливає на вартість і швидкість встановлення.
Кріплення не може бути запізнілою думкою
Одних розрахунків правління недостатньо. Під негативним тиском вся панель хоче відірватися від шпильок. Здатність гвинтів протягнути й витягнути- має відповідати загальній підйомній силі на аркуші. Це залежить від відстані до краю, типу гвинта та товщини шпильки, і найкраще впоратися з даними випробувань-системного рівня, а не розглядати плату окремо.
Коли армована волокном-гіпсова плита потрапляє у висотну-порожнину, це не товарний наповнювач. Це передбачувана, прорахована частина структурного захисту. Поєднання шляху вітру, логіки вигину та реальних механічних властивостей дошки перетворює вибір матеріалу з приблизних припущень у те, на що можна з упевненістю покластися.