Расчет кровельных панелей заводского изготовления

20. Расчет кровельных панелей заводского изготовления.

Расчет клеефанерных панелей следует вести по методу приведенного поперечного сечения. Приведенный момент инерции поперечного сечения клеефанерных плит вычисляется по формуле:

I_пр.ф.=I_р+I_оE_о/E_р= I_р+I_оn_р                                                                                                                                               (1)

где n_р=E_о/E_р-отношение модулей упругости древесины и фанеры; E_р-модуль упругости фанеры; I_р-момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок; I_о-момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса.

Момент сопротивления поперечного сечения клеефанерной панели вычисляется по формуле:

W_пр.ф.=I_пр.ф/y_o-для нижней грани;

W^/_пр.ф.=I_пр.ф/(h-y_o)-для верхней грани, где y_o-расстояние от центра тяжести приведенного сечения до внешней обшивки или ребра; h-высота поперечного сечения панели.

При расчете клеефанерной панели производят 6 проверок:

1.Условие прочность верхней  фанерной обшивки на местный изгиб

σ_м=М_м/W_ф≤f_рm.90.d*k^//_mod,                                                                                            (2)

где М_м=P*a₁/8-изгибающий момент в верхней обшивке от местного изгиба; a₁-расстояне между ребрами в свету; f_рm.90.d- расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа поперек волокон наружных слоев; k^//_mod-1,2-коэффициент условий работы; W_ф=bδ²_в/6-момент сопротивления обшивки.

2. Устойчивость сжатой верхней обшивки

σ_с=M_o/(k_pfW^/_пр.ф.)≤f_pc.o.d*k^/_mod?L,                                                                                (3)

где k_pf=1250/(a₁/δ_в)²; δ_в-толщина сжатой обшивки; M_o-изгиьающий момент в панели общего изгиба, определяется

M_o=(q_x+s_x)b_панl²/8,

b_пан-номинальная ширина панели; l-расчетный пролет панели.

3. Прочность растянутой фанерной обшивки кровельных панелей

σ_p=M_o/W_пр.ф.≤k_pf_pt.o.dk^/_mod,                                                                                           (4)

где k_p-коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки.

4. Прочность на скалывание ребер по клеевому шву в месте примыкания обшивки к ребрам

τ_к.ш.=QS_пр/(I_прn_pb_p)≤f_pv.o.dk^/_mod,                                                                                    (5)

где n_p-число ребер; b_p-ширина ребра; f_pv.o.d- расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон; S_пр-статический момент полки.

5. Прочность древесины ребер.

σ_д=M_oy/(I_пр.д)=(M_oy/I_пр.ф.)n_ф≤f_m,dk^/_modk_x,                                                                     (6)

где I_пр.ф./n_ф- момент инерции приведенного к древесине сечения панели; у-расстояние до рассматриваемого волокна от нейтральной оси; f_m,d- расчетное сопротивление изгибу древесины ребра.

6. Предельный прогиб клеефанерной плиты

ω/1=5q_хнl³/(384*0.7E_pk^/_modI_пр.ф.o.)≤[ω/l],                                                                      (7)

где q_хн-погонная нормативная составляющая нагрузки на панель; _.)[ω/l]=1/250-предельный относительный прогиб.

Алгоритм для компоновки поперечного сечения клеефанерной панели:

Предельное расстояние в свету между ребрами

a_o<(4/3)( f_рm.90.d k^//_modbδ²_в/P),где b=1м                                                                         (8)

назначаем число ребер плиты при номинальной ширине b_пан=1,5м

n_p≥ b_пан/а_o+1≥(1.5/a_o+1)

назначаем толщину нижней обшивки не менее h_p

h_p^/≥αM_o/(k_pff_pc,o,dk^/_modb_dδ_в)                                                                                              (9)

h^//_p≥αM_o/(k_pf_pc,o,dk^/_modb_dδ_н)                                                                                              (10)

h^///_p≥δ_н)

Поскольку крепление обшивок к ребрам осуществляется податливо, в расчете учитывается:

М^//=0.2 Р_АР                                                              M^/=q_xb_minl₀/8, кПа*м

σ^//=M^///W_ON≤R_U90                                                         σ =M^/₀≤f_m,d*ПК

n_р=1,5/q_р+1                                                              h_р≥δ_ут+Δ

R_U90=11.5 МПа                                                        W_Д=n_рb_рh₀/16

σ^//=0.2Р_AР*6/δ_Л²<11.5 МПа