Расчет элементов теплой рулонной кровли построечного изготовления пологого арочного покрытия

Страницы работы

22 страницы (Word-файл)

Фрагмент текста работы

приложению 4 принимаем стандартные доски толщиной 32 мм, что с учетом острожки с одной стороны даст dн = 32 – 5 = 27 мм, что больше = 20,0 мм.

 


2.4 Проверочные расчеты нижнего настила

Проверку прочности досок нижнего настила выполним только для стадии изготовления. Рассмотрим отдельную доску нижнего настила 150 ´ 27 мм, для которой

W = bh2/6 = (15×2,72) ׃ 6 = 18,2 см3;

= 0,463×0,15×1,72 ׃ 14 + 0,21(1,2 ׃ 2)×1,7 = 0,228 кН×м;

= 22,8 ׃ 18,2 = 1,25 кН/см2 = 12,5 МПа < = 15,6 МПа.

Проверку жесткости нижнего настила при действии только постоянной нагрузки можно не производить, так как относительный прогиб будет гораздо меньше предельного:

ω/l = (2,13×0,375×1×1,73)׃ (384×107×164×10-8) = 1/1605 << 1/150,

где I = 100×2,73 ׃ 12 = 164 см4.

Окончательно принимаем для нижнего настила доски 150 ´ 32 мм в заготовке  с последующей их острожкой с одной стороны до толщины 27 мм.

Сбор нагрузок на прогон

Вычислим поверхностные нагрузки от кровли в таблице 1

Погонные нагрузки на прогон: ;

= 1,714×1,2 = 2,057 кН/м;

q = 2,432×1,2 = 2,918 кН/м, где = 1,2 м – шаг прогонов.

Изгибающий момент в середине разрезного прогона при пролете l = 3 м

= 2,918×3 ׃ 8 = 3,28 кН×м.

Примем прогон из пихты 2-го сорта= 13×0,85= 11,05 МПа = 1,105 кН/см2.

Требуемый момент сопротивления прогона Wтр = M/fm,d = 328 ׃ 0,884 = 371 см3.

Задавшись соотношением сторон n = h/b = 2, вычислим требуемую высоту и ширину бруса:

= 16,5 см;

bтр = hтр/n = 16,5 ׃ 2 = 8,25 мм.

С учетом острожки бруса с трех сторон принимаем брус 100 ´ 175 мм, что дает в чистоте прогон сечением 90 ´ 170 (h).

Т а б л и ц а  1 – Нагрузки от кровли, кПа

Наименование нагрузки

Нормативная величина нагрузки

gf

Расчетная величина нагрузки

1 Постоянная от собственного веса:

а) трехслойного гидроизоляционного ковра

б) верхнего настила толщиной 19 мм (0,022×5)

в) поперечных ребер 50 ´ 175 с шагом 1,05 м (0,05×0,175×5׃1,05)

г) продольных ребер 50 ´ 50 с шагом 1,2 м (0,05×0,05×6׃12)

д) минераловатные плиты толщиной 140 мм плотностью 125 кг/м3

е) пароизоляции

ж) нижнего настила толщиной 27 мм (0,027×5)

з) прогонов (ориентировочно)

и) приборов освещения (5 кг/м2)

0,12

0,11

0,042

0,0125

0,175

0,02

0,135

0,05

0,05

1,3

1,1

1,1

1,2

1,2

1,1

1,1

1,2

1,2

0,15

0,121

0,046

0,015

0,21

0,022

0,148

0,06

0,06

И т о г о   постоянная

2 Снеговая для г. Томбов (3-й район) S0 = 1,0 кПа;        m = 1 (0,714/1,0 = 0,714 < 0,8, gf = 1,6)

0,714

1,0

1,6

0,832

1,6

И т о г о      полная

1,714

2,432

2.5 Проверочные расчеты разрезного прогона

Геометрические характеристики прогона сечением 90 ´ 170 (h). W = bh2/6 = 9×172 ׃ 6 = 433,5 см3; I = bh3/12 = 9×173 ׃ 12 = 3684,75 см4.

Распределенная нагрузка от массы прогона

gпр = 0,09×0,17×5׃12 = 0,0638 кПа.

Полные нагрузки на прогон составят

qн = 1,714 + 0,0638 – 0,05 = 1,728 кПа; = 1,728×1,2 = 2,07 кН/м;

q = 2,432 + (0,0638 – 0,05)1,2 = 2,449 кПа; = 2,449×1,2 = 2,94 кН/м.

Изгибающий момент в 1-ом загружении

 = 2,94×32 ׃ 8 = 3,308 кН×м = 330,8 кН×см

и напряжения

= 330,8 ׃ 435,5 = 0,763 кН/см2 = 7,63 МПа < = 11,05 МПа.

Изгибающий момент во 2-ом загружении

= 0,714×1,2×32 ׃ 8 + 1,2×3 ׃ 4 = 1,864 кН×м <М´ = 3,308 кН×м.

Поэтому проверку на 2-ое загружение можно не делать.

Проверка жесткости прогона:

 = (5×2,07×33)׃ (384×107×3685×10-8) = 1/506 < 1/200.

Жесткость прогона достаточна.

Приведенный расход древесины на 1 м2 для запроектированного кровельного настила вычислим по формуле

Vд = dв + dн + j(bпрhпр/aпр) = 0,022 + 0,027 + 1,2(0,09×0,17) ׃ 1,2 = 0,0643 м32 = 6,43 см/м2.

3 Проектирование утеплённой клеефанерной панели покрытия под рулонную кровлю

Исходные данные.Номинальные размеры панели в плане–1,53 м; обшивки из бакелизированной фанеры марки ФБС; рёбра из пихтовых досок  2-го сорта; район строительства–г.Томбов(3-й район по снегу, s0=1 кПа); уклон кровли–1:10.

3.1 Эскизный расчёт панели

Примем ориентировочно массу панели с утеплителем 30 кг/м2= 0,6 кПа.

Расчётная нагрузка на 1м панели:

нормативная–=(0,3+1,0)1,5=1,95 кН/м;

расчётная–  

Расчётный изгибающий момент в середине пролёта при площадке опирания lоп=6 см и расчётном пролёте l=B-lоп=300-6=294 см составит

Примем толщину верхней обшивки =10 мм, а нижней–=6 мм. Найдём предельное расстояние в свету между рёбрами по формуле

Требуемое число продольных рёбер шириной 40 мм

np=bпан/а+1=1,5:2,917+1=1,51 шт.

Примем 3 ребра. Определим ориентировочную высоту рёбер hp, вычислив предварительно гибкость сжатой обшивки = =67,5:1=67,5>50, где –расстояние между рёбрами в свету. Так как >50, коэффициент продольного изгиба по формуле (7.64) [10] . Так как l<6a расчётная ширина фанерных обшивок равна b´d=0,15·bb·l/a=0,15·147·300:67,5=98 см.

Требуемая высота ребра по формуле (3.10) при =0,7

Из условия прочности нижней обшивки

bd=0,15·149·300:67,5=99,3 см.

Из условия требуемой жёсткости

=0,072 м=7,2 см, где Ер=12000 МПа (см. табл. 6.12 СНБ).

Окончательно принимаем высоту ребра

 с учётом острожки кромок с двух сторон по 5мм.

3.2 Поверочные расчёты клеефанерной панели

Вычисляем фактическую нагрузку от собственного веса панели в табл.2

Расчётные усилия в панели:

Mmax=кН×м;

кН,

где 

;

.

Т а б л и ц а  2 – Нагрузки на панель, кПа

Наименование нагрузки

Нормативная величина нагрузки

gf

Расчетная величина нагрузки

1 Постоянная от собственного веса:

а) трехслойного рулонного ковра на битумной мастике

б) фанерных обшивок =10 и =6мм из берёзы (0,01+0,006)700=11,2кг/м3

в) минваты=140мм, =125кг/м3

г) продольных ребер 3´4190мм

  

д) поперечных рёбер 20%

е) приборов освещения (3 кг/м2)

0,12

0,112

0,162

0,091

0,018

0,03

1,3

1,1

1,3

1,1

1,1

1,2

0,156

0,123

0,211

0,100

0,020

0,036

И т о г о   постоянная

2 Снеговая для г.Томбова (3-й район) S0 = 1кПа; m = 1

0,533

1

1,6

0,646

1,6

Геометрические характеристики приведенного сечения панели

Коэффициент приведения для древесины  пфдр=10000:12000=0,83.

Высота панели см, что составляет 25/294=1/14,3 пролёта.

Приведенная площадь сечения

Апрф +nф Ад=в +bdн +nф np bp hp=98

см 2.

Приведенный статический момент сечения относительно нижней его грани

Sпр = Sф + nф Sд=99,3+980,6+19+0,5)+

+0,83(0,5см3.

Координаты нейтральной оси приведенного сечения (рис.7.2)

y0 = Sпр / Апр = 3899:346,82=11,2 см;          h - y0 = 20,6-11,2 = 9,4 см.

Рис. 1 Конструкция коробчатой клеефанерной кровельной панели размером       1,5 х 3 м.

Приведенный момент инерции (без учёта собственных моментов инерции

Похожие материалы

Информация о работе