Техническое проектирование

2.1 Конструктивный расчёт плиты покрытия

В качестве плит покрытия приняты утеплённые клеефанерные панели покрытия.

Размер панели в плане 1,48 × 4,48; обшивки из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ по ГОСТ 3916-69*; ребра из сосновых досок второго сорта. Клей марки ФРФ – 50. Утеплитель – URSA. Плотность утеплителя 250 кН/м³. Параизоляция из полиэтиленовой плёнки толщиной 0,2 мм. Воздушная прослойка над утеплителем – вентилируемая вдоль панели. Кровля из рулонных материалов – битумная.

Расчёт теплоизоляции покрытия

Состав покрытия:

Таблица 3

наименование	толщина мм	плотность кг/м^3	коэффициент теплопроводности
рулонный ковёр из битума			0,17
фанерная обшивка панели			0,18
утеплитель “Урса”	х		0,036
Фанерная обшивка панели			0,18

Параметры внутреннего воздуха: t_в = 18⁰C

Режим нормальный

Параметры наружного утеплителя: t_{от. пер} = - 14,6⁰C; Z_{от. пер.} = 302 сут.;

Требуемая толщина утеплителя:

С учётом неоднородности конструкций

Компоновка рабочего сечения панели

Ширину панели делаем равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания b_n = 1480 мм. Толщ. фанеры принимаем 8 мм для ниж. л. и 12мм для верх. Направление волокон наружных шпонов фанеры, как в верхней, так и в нижней обшивке панели должно быть продольным для обеспечения стыкования листов фанеры “на ус” и для лучшего использования прочности фанеры.

Для дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитную склеенную коробчатую панель, применены черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (применительно к ГОСТ 2445 4-80*Е)

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

сечением 50 × 175 мм. После сушки (до 12 % влажности) и четырехстороннего фрезерования черновых заготовок на склейку идут чистые доски сечением 42 × 167 мм. Расчетный пролет панели , высота панели принята , что составляет пролета и соответствует рекомендациям, согласно которым высота панели составляет пролета.

Каркас панели состоит из четырех продольных ребер (см. рис. 1). Шаг ребер принимают из расчета верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперек волокон от сосредоточенной силы как балки, заделанной по концам (у ребер) шириной 500 мм. Расстояние между ребрами в осях .

Изгибающий момент в обшивке Момент сопротивления обшивки шириной 1000 мм.

Напряжение от изгиба сосредоточенной силой

здесь 1,2 – коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.

Для придания каркасу жесткости продольные ребра соединены на клею с поперечными ребрами, расположенными по торцам и в середине панели. Продольные кромки панелей при установке стыкуются с помощью специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смешных панелей дате под действием сосредоточенной нагрузки, приложенной к краю одной из панелей.

Нагрузка на панель

Панели предназначены для укладки по несущим деревянным конструкциям

Подсчёт нормативной и расчётной нагрузи приведен в таблице 4.

Таблица 4

нагрузка	нормативная кН/м^2	коэффициент надёжности по нагрузке	расчётная кН/м^2
Кровля	0,05	1,3	0,06
Панель покрытия:
- фанера марки ФСФ	0,14	1,1	0,154
- каркас из сосновой древесины:
продольные рёбра с учётом брусков продольных стыков	0,118	1,1	0,13

						КП 05055017 – 290300 – 2002	Лист

Продолжение табл.

Поперечные рёбра	0,01	1,1	0,011
- утеплитель – URSA	0,03	1,1	0,037
- пароизоляция	0,02	1,1	0,022
Постоянная	0,32	-	0,354
Временная (снеговая μ = 1)	1,5	1,6	2,4
Полная	1,82	-	2,754

Коэффициент надёжности по снеговой нагрузке в соответствии с п.5.7 СНиП 2.01.07-85 для отношения нормативного веса покрытия к весу снегового ковра равен γ_f = 1,6 Полная нагрузка на 1 м панели:

Расчётные характеристики материалов

Для фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ семислойной толщиной 8 мм по табл. 10 и 11 СНиП II-25-80 имеем:

Расчётное сопротивление растяжению

Расчётное сопротивление скалыванию

Расчётное сопротивление скалыванию

Модуль упругости

Расчётное сопротивление изгибу

Для древесины рёбер модуль упругости

Геометрические характеристики сечения панели

Приведенная расчётная ширина фанерных обшивок согласно СНиП II-25-80 п.4.25:

Геометрические характеристики поперечного сечения клеефанерной панели приводим к фанерной обшивки.

Приведенный момент инерции поперечного сечения панели

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

Приведенный момент сопротивления поперечного сечения панели

Проверка панели на прочность

Максимальный изгибающий момент в середине пролёта:

Напряжения в растянутой обшивке

где 0,6 – коэффициент, учитывающий снижение расчётного сопротивления фанеры в растянутом стыке.

Расчёт на устойчивость сжатой обшивки

При расстоянии между продольными рёбрами в свету с₁ = 0,424 м и толщине фанеры δ_ф = 0,012 м

Напряжение в сжатой обшивке:

Расчёт на скалывание по клеевому слою фанерной обшивки

В пределах ширины продольных рёбер

Поперечная сила равна опорной реакции панели

Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси

Расчётная ширина клеевого соединения

Касательные напряжения

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

Проверка панели на прогиб

Относительный прогиб панели

где 1 / 250 – предельный прогиб в панелях покрытия согласно табл. 19 СНиП II-25-80

2.2 Статический расчёт несущей конструкции

покрытия – двухшарнирной арки

Двухшарнирную арку проектируем из досок сосны 2 и 3 сорта. Толщиной досок до острожки 40 мм, после – 33 мм.

Геометрические размеры оси арки

При расчётном пролёте l = 18 м и стреле подъёма f = 3 м радиус арки

центральный угол дуги полуарки α определяем из выражения

откуда α = 53.1⁰

центральный угол дуги арки 2α = 106.2⁰

длина дуги арки

Координаты точек оси арки у для вычисления моментов М определяем по формуле:

где ; результаты приведены в таблице 5

Таблица 5

координаты	значение координат точек оси арки, м
х		1,8	3,6	5,4	7,2		10,8	12,6	14,4	16,2
у		0,6	1,2	1,8	2,4		2,4	1,8	1,2	0,6

Нагрузки

1. От покрытия (см. табл.3)

Учитывая, что около половины веса панели составляет вес утеплителя и рулонной кровли, коэффициент надёжности по нагрузке для веса покрытия принимаем γ_f = 1,2

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

2. Собственный вес арки при К_m = 2 определяем по формуле

3. Снеговая нагрузка

а)

б)

в)

Расчётные нагрузки при шаге В = 4,5 м:

где - коэффициент, учитывающий разницу между длиной дуги арки и её проекцией.

						КП 05055017 – 290300 – 2003	Лист

Дата добавления: 2015-09-03