Проектирования деревянных элементов крыш с учетом традиционных и современных конструктивных индустриальных решений, страница 7

Бескаркасные кровельные панели типа "сэндвич" являются, как правило, трехслойными. Обшивки приклеиваются по всей их внутренней поверхности к среднему слою из пенопласта, сотопласта (рис. 3.4). По кромкам панели имеются ребра, называемые обрамлением. Благодаря этому обеспечивается совместная работа обшивок, которые воспринимают нормальные напряжения, средний слой же передает сдвигающие напряжения и одновременно обеспечивает теплоизоляцию. Для обшивок используют древесноволокнистые плиты, фанеру, асбестоцемент, стеклопластик, алюминиевые и стальные гладкие или профилированные листы.

Для возможности устройства верхнего освещения применяют светопрозрачные кровельные панели с обшивками из стеклопластика, оргстекла и винипласта [14, 17].

Рисю 3.4. Поперечные сечения бескаркасных трёхслойных (двухслойных) кровельных панелей: а, в – с обрамлением из досок; б – с обрамлением из фанерных швеоллеров; г – типа «сандвич»; д – двухслойные монопанели.

Щиты деревянных настилов в заводском исполнении отличаются от настилов построечного изготовления лишь тем, что обрешетка или одинарный настил снизу соединяется поперечинами и раскосами в готовую конструкцию кровельного настила, габариты которой увязаны с шагом прогонов или несущих конструкций и транспортными габаритами (рис. 3.5). В щитах двойного перекрестного настила роль поперечин играют доски рабочего настила, а раскосов - сплошной косой защитный настил. Раскосы необходимы в прямых разреженных или сплошных одинарных настилах для придания щитам геометрической неизменяемости при перевозке и монтаже. Благодаря применению кровельных щитов заводского изготовления ускоряется процесс устройства кровли здания.

3.2 Расчет клеефанерных панелей

Клеефанерные панели являются комплексными конструкциями, состоящими из разнородных материалов, пусть даже и древесных. Дело в том, что фанера является многослойным древесным материалом с ярко выраженными анизотропными свойствами, и модули упругости природной древесины и фанеры существенно отличаются. Поэтому расчет клеефанерных панелей следует выполнять по методу приведенного поперечного сечения, исходя из предположения о линейном изменении напряжений по высоте элемента (см. п. 7.3.1.2 – 7.3.1.13 СНБ 5.05.01-2000). При определении приведенных моментов инерции и моментов сопротивления расчетную ширину фанерных обшивок следует принимать равной (рис. 3.6.) b_d = 0,9b при l ³ 6a и b_d = 0,15(l /a)b при l< 6a, где b – полная ширина обшивки; l – пролет плиты; a – расстояние между продольными ребрами в осях (согласно п. 7.3.1.10 [10]).

Рис. 3.5. Кровельные щиты заводского изготовления: а – под шиферную кровлю; б – под рулонную кровлю.

Приведенный момент инерции поперечного сечения клеефанерных плит следует вычислять по формуле

I_пр.ф. = I_p + I₀Е₀/Е_p = I_p + I₀n_p,                                                    (3.1)

где n_p = Е₀/Е_p – отношение модулей упругости древесины и фанеры; E_p –  модуль упругости фанеры определяется по таблице 6.12 [10]; Е₀ = 10000 МПа; I_p – момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок; I₀ – момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса.

Момент сопротивления поперечного сечения клеефанерной панели вычисляется по формулам

= I_пр.ф./y₀  - для нижней грани;

= I_пр.ф/(h – y₀)  - для верхней грани, где y₀ – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до внешней грани нижней обшивки или ребра; h – высота поперечного сечения панели (см. рис. 3.6).

При расчете клеефанерной панели производят шесть проверок:

1.  Проверка прочности верхней обшивки на действие временной монтажной нагрузки при изготовлении и монтаже панели, ремонте кровли. При нагрузке Р = 1,2 кН между ребрами происходит местный изгиб верхней обшивки. Условие прочности фанерной обшивки на местный изгиб имеет вид

s_м = М_м/W_ф £ f_pm,90,d× ,                                                         (3.2)