Расчет элементов холодного кровельного настила под рулонную кровлю. Проектирование клеефанерной панели под холодную рулонную кровлю, страница 2

М = l²/8 = 5,52×4,44² : 8 = 13,6 кН×м; =(0,4×1,2+2×1,6).1,5 = 5,52 кН/м;              l = 4,5 - 0,06 = 4,44 см.

Принимаем 4 ребра из досок: в заготовке – 50´175 мм,                                    в чистоте – 46´170 мм после острожки.

Поверочные расчеты ребристой панели

Нагрузки определяем в табл. 1.

Т а б л и ц а  1 – Нагрузки на кровельную панель, кПа

Наименование нагрузки	Нормативная величина нагрузки	gf	Расчетная величина нагрузки
1 Постоянная от собственного веса: а)трехслойного рулонного ковра б)верхней обшивки из фанеры, dв=12мм, g=700кг/м3 в)продольных ребер 40´145(4×0,046×0,17×500:1,5=10,43кг/м2) г) приборов освещения (5 кг/м2)	0,12 0,084 0,1043 0,05	1,3 1,1 1,1 1,2	0,16 0,093 0,1147 0,06
И т о г о   постоянная: 2 Снеговая для г.Игарка (5-й район) S0=2 кПа	0,358 2	1,6	0,428 3,2

Погонные нагрузки на панель (нормальные составляющие):

нормативная–;

расчётная–,

где a=arctg0,1=5,71^o ;cosa=cos5,71^o=0,996.

Изгибающий момент и поперечная сила

 кН×м;

 кН.

Геометрические характеристики приведенного сечения

Коэффициент приведения для древесины n_ф=Е_д/Е_р=10000:9000=1,11.

Коэффициент приведения для фанеры n_д=Е_р/Е_д=9000:10000=0,9.

Приведенная площадь сечения при =0,9b=0,9×170=153 см, так как l>6a,  4,44 м>6×0,679=4,07 м.

.

Приведенный статический момент сечения относительно верхней грани

Координаты нейтральной оси приведенного сечения:

 см; h=h_p+d_в=17+1,2=18,2 см;

h-=18,2-6,55=11,65 см.

Приведенный к фанере момент инерции

=

=183,6.(6,55-0,6)²+1,11×4×4,6×17.(11,65-8,5)²+1,11×4×4,6×17³ /12=18306,996см⁴.

Приведенный к древесине момент инерции

/12=

=0,9×183,6.(6,55-0,6)²+4×4,6×17.(11,65-8,5)²+4×4,6×17³ /12=16486,94 см⁴.

Проверим соотношение:

I_d=I_dp/n_ф=I_dpn_ф=18306,996:1,11=18306,996×0,9=16492,79 см⁴.

Момент сопротивления для верхней грани (для фанеры)

=18306,996/6,55=2794,96 см³.

Момент сопротивления для нижней грани (для древесины)

=16486,94/11,65=1415,19 см³.

Проверка прочности верхней обшивки на местный изгиб:

M_M=Pa/8=1,2×67/8=10,05 кН×см; W_ф=100×1,2²=24 см³;

s=M_M/W_ф=10,05/24=0,419 кН/см²=4,19 МПа<f_pf,90=6,5×1,2=7,8 МПа.

Проверка устойчивости сжатой верхней обшивки при общем изгибе при k_pf=0,39:

s=M₀/(k_pf)=1330:(0,39×2794,96)=1,12кН/см²=11,2МПа>f_p,0,d= =12×0,95=11,4 МПа.

Условие устойчивости сжатой верхней обшивки выполняется.

Окончательные размеры панели приняты по рисунку 2.

Рисунок 2. Конструкция ребристой кровельной панели под холодную рулонную кровлю.

3. Расчет дощатоклееной армированной балки с двойным армированием

Нагрузки определяем в таблице2.

Т а б л и ц а 2 -  Нагрузки на балку, кПа

Наименование нагрузки	Нормативная величина нагрузки	gf	Расчетная величина нагрузки
1 Постоянная от собственного веса: а)трехслойного рулонного ковра б)верхней обшивки из фанеры, dв=12мм, g=700кг/м3 в)продольных ребер 40´145(4×0,046×0,17×500:1,5=10,43кг/м2) г) приборов освещения (5 кг/м2)	0,12 0,084 0,1043 0,05	1,3 1,1 1,1 1,2	0,16 0,093 0,1147 0,06
И т о г о   постоянная: 2 Снеговая для г.Игарка (5-й район) S0=2 кПа	0,358 2	1,6	0,428 3,2
Итого:	2,358		3,628

Погонные нагрузки на балку:

полная:

Расчетные нагрузки:

полная:

Расчетные усилия в балке:

максимальный:

максимальный:

Коэффициент устойчивости балки m_в=1:

, что меньше 0,8, m_d=1.

При толщине досок после острожки:

а=50-6=44 мм, m_c=0,95.

Нормальные напряжения при изгибе:

Нормальные напряжения на скалывание:

          Ширина балки после острожки:

b=b₃-15=275-15=260 мм.

Принимаем 4&25 S400 А=9,8 см², m=0,01, n=20.

Требуемый момент сопротивления:

Требуемая высота из условия прочности на изгиб:

Из условия прочности на скалывание:

Момент инерции:

Требуемая рабочая высота балки из условия жесткости:

Высота балки: h=h’+a=1,5+0,2=1,7 м.

Окончательно принимаем: h=30.0,05=1,5 м.

Коэффициент армирования:

Приведенный момент инерции:

Приведенный момент сопротивления:

Приведенный статический момент площадки сечения выше нейтральной оси:

Проверка нормальных напряжений:

Проверка касательных напряжений:

Прочность балки обеспечена.

Рис. 2. Дощатоклеенная балка с двойным армированием

4. Расчет двускатной дощатоклеенной армированной балки