ПРИМЕР № 5

Утеплённая клеефанерная плита под рулонную кровлю.

Исходные данные.

Номинальные размеры в плане 1.48 х 5.98м. (рис. 5.1).

Район строительства- г. Москва.

Рёбра из сосновых досок П сорта

Обшивки панели из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 8 мм. соединяется с деревянным каркасом клеем марки ФР-12 по ТУ 600601748-75.

Утеплитель – минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC 37 с объемным весом . Плиты-1200х600мм.

Пароизоляция - паронепроницаемая антиконденсатная полимерная ткань FOLIAREX 110 г/м².

Над утеплителем предусмотрена воздушная прослойка. вентилируемая вдоль панели. Кровля принята из рулонных материалов – кровельная плитка KATEPAL.

Компановка рабочего сечения панели.

Ширина панели берётся равной ширине фанерного листа с учётом обрезки кромок для их выравнивания =1480 мм – при прямолинейном очертании несущих конструкций и =1180мм при криволинейном очертании. В нашем примере примем =1480 мм.

Направление волокон наружных шпонов фанеры в верхней и нижней обшивках панели принимается продольным, с целью обеспечения полноценного стыкования листов фанеры на «ус» при склеивании их в виде непрерывной ленты.

Для дощатого каркаса. связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитно склеенную коробчатую панель. принимаем черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (прил. 1) сечением 60 х175 мм. После сушки до влажности W=12% и четырёхстороннего фрезерования для склейки применяются чистые доски сечением 52х168 мм.

Расчётный пролёт панели .

Высота плиты для данного примера принята мм.

Каркас панели принимаем из 4-х продольных ребер (см. рис. 5.1).

Шаг ребер принимается из расчёта верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперёк волокон от сосредоточенной силы Р=1.0х1.2=1.2кН. как балки заделанной по концам (у рёбер) шириной 100 см.

Расчетная схема.

Расстояние между рёбрами в осях определим из формулы см.. тогда расстояние между рёбрами в свету см

кН см Момент сопротивления обшивки шириной 100 см.

.

Напряжения от изгиба сосредоточенной силой

где m _н =1.2-коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.

Для придания жесткости каркасу продольные ребра соединены поперечными рёбрами. расположенными по торцам и в панеле через 1 метр.

Продольные кромки панелей при установке стыкуются при помощи специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков приклеенных к крайним продольным рёбрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смежных панелей даже под давлением сосредоточенной нагрузки приложенной к краю одной из панелей (см рис.5.1)

Рис 5.1

Сбор нагрузок на панель

Панели предназначены для укладки по несущим деревянным конструкциям.

По скомпонованному сечению панели составляем таблицу нормативных и расчётных нагрузок на 1 кв.м. панели. Подсчёт нагрузки на 1 кв.м.панели представлен в табл.

№	Наименование нагрузки	Норм. нагрузка. кН/м^2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м^2
1.	Кровельная плитка KATEPAL 12.3кг/м^3	0.123	1.05	0.129
2.	Фанера ФСФ	2*0.008*7=0.112	1.1	0.123
3.	Продольные ребра каркаса	0.052*0.168*5*5/1.48= =0.148	1.1	0.162
4.	Поперечные ребра каркаса	0.052*0.144*7*5/5.98==0.019	1.1	0.021
5.	Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC UNS37 γу =30 кг/м^3 толщиной 120 мм	0.12*0.407*3*0.3/1.48= =0.05	1.2	0.055
6.	Пароизоляция - паронепроницаемая антиконденсатная полимерная ткань FOLIAREX 110 г/м^2	0.0011	1.2	0.0013
	Итого постоянная нагрузка	0.453		0.518
	Временная снеговая нагрузка	1.26		1.8
	Полная нагрузка:	1.713		2.318

h_р1; h_р2; h_у - высота сечения продольных. поперечных ребер и высота утеплителя соответственно

b_р1; b_р2; b_у; - ширина сечения продольных. поперечных ребер и расстояние между ребрами в свету

n_р1; n_р2; n_у - количество продольных. поперечных ребер и расстояний между ребрами в свету

γ_д; γ_ф γ_у –– объемный вес древесины. фанеры и утеплителя соответственно.

.

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной.

Следовательно. полная нагрузка на 1 пог. м. панели составит:

нормативная q^н = 1.713´1.5 = 2.535 кН/м;

расчетная q^р = 2.318´1.5 = 3.431 кН/м.

Расчетные характеристики материалов.

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

расчетное сопротивление растяжению R_ф.р. = 14 МПа;

расчетное сопротивление скалыванию R_{ф.ск .} = 0.8 МПа;

модуль упругости Е_ф = 9000 МПа.

Для древесины ребер по табл. 3 СНиП II-25-80:

расчетное сопротивление изгибу R_{др.и .} = 13 МПа;

модуль упругости Е_др = 10000 МПа.

Геометрические характеристики сечения.

Расчётная ширина фанерной обшивки согласно п.4.25 СНиП П-25-80

b_пр = 0.9´b_п = 0.9´148 = 133.2 см.

Геометрические характеристики клеефанерной панели приводим к фанерной обшивке.

Приведенный момент инерции панели

Приведённый момент сопротивления панели

м³

Проверка панели на прочность.

Максимальный изгибающий момент панели:

= 15.03кН*м

Напряжения в растянутой обшивке

= 5.4 МПа < m_ф×R_ф.р. = 0.6×14 = 8.4 МПа.

где 0.6- коэффициент. учитывающий снижение расчётного сопротивления фанеры в растянутом стыке при соединении «на ус».

Расчёт на устойчивость сжатой обшивки производится по формуле:

< R_ф.ск. = 12 МПа.

При расстоянии между продольными рёбрами в свету см и толщине фанеры

при .

при

Напряжения в сжатой обшивке

= 11.14 МПа < × R _. = 12 МПа.

Проверка скалывающих напряжений по клеевому слою между шпонами фанерной обшивки в зоне приклейки продольных ребер каркаса производится по формуле:

.

Поперечная сила панели равна ее опорным реакциям

= 10.16 кН.

Приведенный статический момент фанерной обшивки относительно нейтральной оси равен

= 0.00093773 м³.

Расчетная ширина клеевого соединения:

b_расч = n_p×b_p = 4×0.052 = 0.208 м.

Тогда касательные напряжения составят

= 0.18МПа < R_ф.ск. = 0.8 МПа.

Проверка панели на прогиб.

Относительный прогиб панели равен

где

1/200 - предельный прогиб в панелях покрытий согласно СНиП 2.1.07-85* Нагрузки и воздействия.

Запас по прочности сжатой обшивки составляет 7.2%, что больше чем допускаемый запас 5%. однако при уменьшении ребра до 42 мм напряжения в сжатой обшивке превышают расчётного сопротивления.

Дата добавления: 2015-07-16