Iza visokog-visokog zida, gipsana-ploča ojačana vlaknima nije samo pasivna protupožarna barijera ili akustična obloga. Kako se zgrada penje, sama ploča se mora samostalno nositi sa stvarnim pritiskom vjetra. Kako se taj pritisak izvodi iz sustava važnije je nego što većina ljudi shvaća.
Odakle teret zapravo dolazi
Lako je pretpostaviti da vanjska staklena ili aluminijska obloga upija sav vjetar. U praksi, zidne zavjese rijetko su hermetičke. Praznine u otvorenim-zaštitama od kišnih spojeva, otvori za usisavanje i toplinsko pomicanje dopuštaju vanjskom zračnom pritisku u šupljinu iza obloge. Na gornjim katovima ovaj učinak se pojačava. Tlak zraka u šupljini varira sa svakim naletom, gurajući gips ploču prema unutra pod pozitivnim pritiskom i povlačeći je prema van pod usisavanjem. Drugim riječima, daska je nosivi-element za koji je potreban vlastiti izračun vjetra.
Određivanje proračunskog tlaka
Početna točka je važeći kod - ASCE 7 u SAD-u ili Eurokod drugdje. Proces uzima osnovnu brzinu vjetra za regiju, zatim slojeve faktora za visinu, izloženost, oblik zgrade i reakciju na udare vjetra kako bi se dobio neto projektirani tlak. Za komponente iza obloge, lokalni vršni koeficijenti tlaka kontroliraju dizajn, jer kutne i rubne zone rutinski doživljavaju usisavanje više nego dvostruko nego što doživljava sredina zida. Kao dobavljač, ne morate birati koeficijente, ali morate dostaviti podatke o performansama ploče koji su u skladu s konačnim projektiranim opterećenjem vjetrom, uključujući potrebne sigurnosne faktore.
Kako daska odolijeva pritisku
Gips ploča se pričvršćuje na okomite ili vodoravne čelične klinove pomoću-samoreznih vijaka. Razmak klinova postavlja raspon savijanja. Matematika tretira jednu-stopu-široku traku daske kao jednoliko opterećenu gredu - koja je obično jednostavno poduprta ili s više-raspona.
Ako je razmak klinova L (u inčima) i neto tlak vjetra p (u psf), linearno opterećenje na traci širine 12-inča je w=p plf. Upravljaju dvije provjere:
Prvo, čvrstoća na savijanje. Maksimalni moment je M=wL²/8. Otpor ploče proizlazi iz modula presjeka, Z=bt²/6 (s b=12 in i t debljinom ploče), i modula loma, MOR. U kvalitetnoj gipsanoj-ploči ojačanoj vlaknima, ravnomjerno raspoređena staklena-otporna vlakna ili drvena vlakna guraju MOR u raspon od 1200–1700 psi - nekoliko puta veći od standardne ploče obložene-papirom. Uvjet koji mora biti ispunjen je M Manje od ili jednako (MOR × Z) /, gdje je faktor smanjenja materijala koji uzima u obzir dugotrajnu-izloženost vremenskim uvjetima i puzanje.
Drugo, krutost i otklon. Pod usisavanjem, daska se izvija prema van. Previše otklona uzrokuje pucanje spojeva, lomi zračnu brtvu i koncentrira napetost na glavama vijaka. Progib srednjeg-raspona pod jednolikim opterećenjem je Δ=5wL4/(384EI). Moment tromosti I=bt³/12, a E je modul elastičnosti ploče. Budući da su jezgre-ojačane vlaknima guste i vlaknima-modificirane, E obično pada između 400 000 i 900 000 psi - što je daleko čvršće od standardnog gipsa pri istoj debljini. Granica otklona je obično L/360 ili, gdje je kretanje zgloba kritično, L/480.
Što to znači za odabir ploče
Sa stajališta proizvoda, ono što dizajner stvarno treba je jasna matrica: za određenu debljinu ploče i uobičajene razmake klinova - recimo 16 inča u sredini ili 24 inča u sredini - koja je dopuštena granica pritiska? Te vrijednosti proizlaze iz preokretanja formula čvrstoće i otklona korištenjem mehaničkih svojstava-testiranih-trećih strana. Na primjer, gipsana ploča visoke-gustoće 5/8-inča-ojačana vlaknima na klinovima na 16 inča oc često može podnijeti konačna opterećenja vjetrom iznad 63 psf (3 kPa). To pokriva većinu visokih-zona izvan obalnih linija-sklonih uraganima. Kada se potrebna ocjena popne više, izbor je ili deblja ploča ili manji razmak između klinova - kompromis koji odmah pogađa cijenu i brzinu instalacije.
Spojni elementi ne mogu biti naknadna misao
Sami izračuni odbora nisu dovoljni. Pod negativnim pritiskom, cijela ploča želi se odvojiti od klinova. Kapacitet provlačenja-i izvlačenja-vijka mora odgovarati ukupnoj sili podizanja ploče. To ovisi o udaljenosti od ruba, vrsti vijka i debljini klina, a najbolje je riješiti s-testiranim podacima na razini sustava, a ne promatrati ploču zasebno.
Kada gipsana-ploča ojačana vlaknima uđe u -visoku šupljinu, to nije roba za punjenje. To je predvidljiv, proračunat dio strukturne obrane. Povezivanje putanje vjetra, logike savijanja i stvarnih mehaničkih svojstava ploče pretvara odabir materijala iz grube pretpostavke u nešto na što se možete sa sigurnošću osloniti.