Строительство и архитектура \ Конструкции из дерева и пластмасс

Проектирования деревянных элементов крыш с учетом традиционных и современных конструктивных индустриальных решений, страница 24

Эскизный расчёт панели

Ориентировочно масса 1 м² панели– 70кг/м²=0,7 кПа, вес снегового покрова S₀=0,5 кПа. Нормальная составляющая погонной расчётной нагрузки

=2,14 кН/м, где ;; .

Изгибающий момент в середине панели

кН×м.

Примем в панели 2 мощных продольных ребра, соединённых попереч-ными рёбрами через 1,2 м в шип (рис. 7.5). По поперечным рёбрам через 500 мм укладываются бруски, к которым будут крепиться листы шифера 40/150 (см. прилож. 3).

Рис. 7.5. Конструкция утеплённой ребристой кровельной панели под волнистые асбестоцементные листы.

Для древесины сосны 2-го сорта f_m_,0,_d=13 МПа, и тогда требуемая высота 2 продольных рёбер из условия прочности на изгиб при b = 10 см W_тр = M_max/f_m_,_d = 944:(1,3×0,95) = 764 см³составит h_тр==15,1 см. Принимаем нестроганные брусья 100´150 мм.

При расстоянии между поперечинами 1,2 м пролёт обрешётки равен 1,2 м и при шаге 0,5 м определим её требуемые размеры как косоизгибаемого элемента:

=(0,2×1,2+0,5×1,6)0,5=0,52 кН/м;

l²/8=0,52×1,2²:8=0,094 кН×м; l²/14+0,21Pl=0,24×0,5×1,2²:14+0,21×1,2×1,2=0,314 кН×м;

9,2 см³;

=25,5 см³, где n=h/b=1;

см; b_тр=h_тр/n=5,3:1=5,3 см.

Принимаем бруски 50´50 мм, что хорошо увязывается с толщиной плитного утеплителя и высотой продольных рёбер.

Поверочные расчёты панели

Нагрузки на панель определены в табл. 7.7.

Т а б л и ц а 7.7 – Нагрузки на кровельную панель, кПа

Наименование нагрузки

Нормативная величина нагрузки

g_f

Расчетная величина нагрузки

1 Постоянная от собственного веса:

а) асбоцементных листов марки 40/150 9,8×1,2(1,2×0,686)=14,3 кг/м²

б) двух брусков обрешётки 50´50 2×0,05×0,05×500:1,5=1,7 кг/м²

в) утеплителя=100 мм, =40 кг/м³ г) продольных ребер 2´100150 мм

2×0,1×0,15×500:1,5=10 кг/м²

д) поперечных рёбер с шагом 1,2 м 0,05×0,1×500:1,2=2,1 кг/м²

е) нижней обшивки из асбоцемента d=8мм ж) приборов освещения (5 кг/м²)

0,143

0,017

0,04

0,01

0,02

0,15

0,05

1,2

1,1

1,2

1,1

1,2

0,170

0,019

0,05

0,11

0,022

0,18

0,06

И т о г о постоянная

2 Снеговая для г.Гродно (1-й район) S₀ =0,5 кПа; m = 1

0,52

0,5

1,4

0,61

0,7

Проверка прочности и жёсткости обрешётки:

_x=(0,19×0,9488+0,7×0,9488²)0,5=0,41 кН/м;

_y=(0,19×0,316 +0,7×0,9488^××0,316)0,5=0,135 кН/м;

_xl²/8=0,41×1,2²:8=0,074 кН×м;

=0,135 ×1,2²:8 =0,024 кН×м;

W_x=W_y=bh²/6=5×5²/6=20,8 см³;

=4,7 МПа< =

_xl²/14+0,21Р_xl=0,18×0,5×1,2²:14+0,21×1,2×0,9488×1,2=0,306 кН×м;

l²/14+0,21Р_yl=0,06×0,5×1,2²:14+0,21×1,2×0,316×1,2=0,102 кН×м;

=19,6 МПа>=

Прочность обрешётки из брусков 50´50 мм не обеспечена в стадии изготовления и монтажа. Увеличим ширину брусков до 60 мм, приняв бруски 60´50 (h) мм. Тогда W_x=6×5²:6=25 см³; W_y=5×6²:6=30 см³.

Напряжение косого изгиба

15,6МПа»=15,6 МПа.

Окончательно принимаем обрешётку из брусков 60´50 (h) мм. Проверку жёсткости не производим из-за малых эксплуатационных нагрузок. Уточняем погонные нагрузки на панель:

Нормативная нормальная составляющая

=1,42 кН/м;