Проектирования деревянных элементов крыш с учетом традиционных и современных конструктивных индустриальных решений, страница 23

Эскизный расчёт панели

При f_pm,90=25 МПа предельное расстояние между продольными рёбрами составит

 см.

Требуемое число продольных рёбер n_p=b_пан/а+1=1,5:3,33 +1=1,45 шт. Принимаем 3 продольных ребра, причём среднее ребро примем шириной 140 мм, а крайние– по 85 мм, что даст пролёт обшивки в свету а=(1480-2×85-140):2=585 мм (см. рис. 3.3).

Примем собственную массу панели 100 кг/м². Тогда изгибающий момент в середине панели составит

=58,3 кН×м, где =(1×1,2+0,7×1,4)1,5=3,27 кН/м. S₀=0,7 кПа для г.Минска (2-й снеговой район).

Определим расчётную ширину обшивок при l>6a: b_d==0,9b=0,9×148= =133,2 см.

Гибкость верхней обшивки при а=58,5 см, δ_в=1 см а/δ=58,5:1=58,5>50; k_pf=1250:58,5²=0,365.

Требуемая высота продольных рёбер из условия устойчивости верхней обшивки при f_pc,0,d=28 МПа=2,8 кН/см², α=0,7

.

Из условия прочности нижней обшивки при f_pt,0,d=32 МПа, k_p=0,8 для фанеры ФБС

Из условия требуемой жёсткости при Е_ф=12000 МПа

=0,45 м=45 см, где =(1+0,7)1,5 =2,55 кН/м.

Окончательно принимаем высоту ребра h_p=36 см, при которой высота панели h=h_p+2δ=36+2×1=38 см; h/l=38:1194=1/31 пролёта, что допустимо.

Поверочные расчёты панели

Т а б л и ц а  7.6 – Нагрузки на панель, кПа

Наименование нагрузки	Нормативная величина нагрузки	gf	Расчетная величина нагрузки
1 Постоянная от собственного веса: а) рулонного ковра с защитным слоем гравия б) фанерных обшивок по 10 мм, 2×0,1×1000=20 кг/м2 в) поперечных ребер (10%) г) продольных ребер (2´85+140)360 мм (2×0,085+0,14)0,36×500):1,5=37кг/м2 д) утеплителя δ=20 см, γ=100 кг/м3 е) приборов освещения (5 кг/м2)	0,3 0,20 0,04 0,37 0,2 0,05	1,3 1,1 1,1 1,1 1,3 1,2	0,39 0,22 0,044 0,41 0,26 0,06
И т о г о   постоянная: 2 Снеговая для г.Минска (2-й район)	1,09 0,7	1,4	1,38 0,98

Расчётные нагрузки и усилия в панели:

=(1,38+0,98)1,5=3,54 кН/м, так как cosα»1;

M=l²/8=3,54×11,94²:8=63,1 кН×м; =3,54×11,94:2=21,1 кН.

Геометрические характеристики приведенного сечения

n_ф=Е_д/Е_р=10000:12000=0,833; b_d=0,9b=0,9×148=133,2 см.

Так как обшивки одинаковой толщины, то нейтральная ось сечения находится по середине высоты, и тогда момент инерции приведенного сечения будет

2×133,2×1(0,5×36+0,5×1)²+ +0,833×31×30³:12=191575 см⁴, где åb_p=2×8,5+14=31 см.

Момент сопротивления для наружних граней

2×191575:38=10083 см³.

Статический момент полусечения

=åb_ph_p²/8+А_ф(0,5h_p+0,5d)E_ф/Е_д=31×36²:8+133,2×2(18+0,5)×1,2= =7979 см³.

Статический момент сдвигаемой части сечения (обшивки)

= А_ф(0,5h_p+0,5d)=133,2×1×18,5=2464 см³.

Проверка устойчивости сжатой верхней обшивки:

s_с=M/(k_pf)=6310:(0,365×10083)=1,71 кН/см²=17,1 МПа<f_pf,0,d= =28×0,95=26,6 МПа.

Проверка прочности нижней растянутой обшивки:

s_р=M/W_пр=6310: 10083=0,63 кН/см²=6,3 МПа<k_pf_pt,0,dk_mod=0,8×32×0,95= =24,3 МПа.

Проверка прочности древесины клееных рёбер по нормальным напряжениям при I_d=I_dp/n_ф=191577:0,833=229982 см⁴:

s_д=(М/I_d)(h_p/2)=(6310:229982)×(36:2)=0,494 кН/см²=4,94 МПа< <f_mk_dk=13×0,97×0,95=11,97 МПа, где толщина слоя а=4 см, и поэтому k_d=0,97 (см. табл.6.8 СНБ), k=0,95.

Проверка прочности клееных рёбер на скалывание при изгибе:

=21,1×79,79:(229982×31)=0,024 кН/см²= 0,24 МПа, что меньше f_v,0,d=1,5×0,95==1,425 МПа.

Проверка прочности клеевого шва:

=21,1×24,64:(191575 ×31)=0,009 кН/см²=0,09 МПа, что меньше f_pv,0,d=1,5×0,95==1,425 МПа.

Проверка жёсткости:

´10³×19575×10^-8)=1/270<=1/250.

Приведенные расходы материалов:

v_ф=d_в+d_н=1+1=2см/м²=0,02м³/м².

7.10. Проектирование утеплённой панели сборного покрытия под кровлю из асбестоцементных волнистых листов

Исходные данные. Номинальные размеры в плане– 1,5´6 м; уклон кровли– 1:3; район строительства – г.Гродно (1-й район по снегу); утеплитель– плиточный полистирольный пенопласт марки ПС-Б толщиной 100 мм плотностью 40 кг/м³; нижняя обшивка из плоских асбоцементных листов толщиной 8 мм, крепятся к рёбрам на шурупах; кровля– волнистые асбоцементные листы 40/150.