Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Raschet_pokrytii_PDF

.pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.67 Mб
Скачать

Рис. 7.5 Устойчивость сжатой обшивки

с

 

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

h Y0

 

Rф.с.

 

 

 

 

 

 

 

 

I прив.ф. 0

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

 

 

, где а – расстояние между ребрами в свету

 

 

5000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

в в р

 

147 16

43,7см;

а

 

43,7

 

48,6 50;

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

в

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43,7

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

 

0,9

 

 

 

0,528

формула (41) [2];

 

 

 

 

 

 

5000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18,6 9,68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1574,5

 

1,58кН / см2

 

1,2

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

16886,8

 

 

 

 

 

0,528

 

 

 

 

 

 

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,263кН / см2

Налицо перенапряжение, поэтому делаем конструктивные изменения, которые по нашему мнению могут привести к снижению напряжений в сжатой обшивке.

А) Первое возможное изменение: вводим еще одно ребро, тогда

а

147 20

42,3см;

а

 

42,3

47,0;

 

3

 

0,9

 

 

 

 

 

 

1 47,02 0,558; Ар 17 20 1,111 377,7см2; 5000

Априв 93,8 120,6 377,7 592,14см2 ;

Sприв.ф. 93,8 0,72 120,6 18,6 0,45 377,7

0,7 8,5 592,14см2 ;

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

 

 

 

Sприв.ф. 93,8

 

 

1206

18,6

 

377,7

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.5 0,7 5696,6см3;

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

5696,6

9,62см;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

592,14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

2

 

 

 

 

 

2

 

Iприв.ф. 93,8

9,62

 

 

 

 

377,7 9,62 9,2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

 

2

 

 

 

4

 

 

 

120,6 186

9,62

 

 

 

 

16902,1см

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1574,5

 

18,6

9,62 1,49кН / см2

с

 

 

 

16902,1 0,558

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,263кН / см2

Напряжения сжатия удалось снизить, но этого недостаточно.

Б) Увеличиваем высоту ребер при сохранении их количества

(4).

Ребра выполняем из досок высотой 20 см, при двусторонней острожке их hр 200 2 4 192мм;

 

 

 

 

 

1

 

 

 

h 19,2 0,7

0,9 20,8см

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

Изменение нагрузки незначительно и его мы не

учитываем/действительно:

 

 

 

 

 

 

 

0,192

 

 

 

 

0,192

0,136кН / м2

5,0 4 0,04

 

 

2

0,04

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

6,0

 

 

 

 

 

 

 

вместо 0,128 кН/м2.

Ар 19,2 16 1,111 341,3см2 ; Априв 93,8 1206 341,3 555,7см2 ;

 

0,7

 

 

0,9

 

 

Sприв.ф 93,8

 

120,6 20,8

 

 

 

341,3

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20,8

 

3

 

 

 

0,7

 

 

 

 

6275,5см

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Y

 

 

6275,5

11,3см;

 

 

 

 

0

555,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

2

 

 

 

 

 

 

19,2

 

Iприв.ф

93,8 11,3

 

 

 

341,3

11,3

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

0,9

2

 

 

 

 

4

0,7

120,6 19,2 11,3

 

19906,3см ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1)р 19906,31574,5 11,3 0,894кН / см2 1,18кН / см2

 

 

 

1574,5

19,2 11,3 1,183кН / см2

с

 

2)

19906,3

0,528

 

1,263кН / см2

Прочность и устойчивость обшивок достигнута. Следует сделать остальные проверки.

3) Местный изгиб верхней обшивки от сосредоточенного груза Р р 1,2кН согласно п. 4.26 [2] (рис.7.6).

1 м

Pр

с

с

Рис 10.6 К проверке местного изгиба верхней обшивки

Изгибающий момент от подобного воздействия

М Рс 1,2 0,477 0,0716кНм 7,16кНсм 8 8

Момент сопротивления полосы верхней обшивки шириной 100

 

100 0,92

см W

 

 

13,5см3

 

 

в

6

 

 

 

Напряжения в фанерной обшивке:

 

 

М

 

7,16

0,53кН / см2

Rф

 

 

0,65

 

 

 

 

 

 

 

 

90

m

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

Wв

 

13,5

 

n

 

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,82кН / см2

Прочность обеспечена. (Здесь R90ф − расчетное сопротивление

фанеры при изгибе поперек волокон, т.к. направление наружних рубашек фанеры верхней обшивки расположены вдоль пролета панели.)

4) Проверка прочности на скалывание по клеевому шву в местах приклейки верхней обшивки к ребрам.

Выполняем по формуле

 

QS привв .ф

; здесь S 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в I прив.ф

прив.ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приведенный статический момент части сечения панели выше

 

центра тяжести [требуется для выполнения проверки 5]

 

S 0

S в

 

 

 

h

р

 

 

 

 

 

А

Y

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

н

 

прив.ф

прив.ф

р

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sпривв .ф − приведенный статический момент верхней обшивки

 

 

относительно центра тяжести сечения,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

S

привв .ф Ав h

Y0

 

в

 

120,6 20,8

11,3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1091,43см3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

19,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

прив.ф

1091,43

 

341,3

11,3

 

 

 

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1432,73см3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,603 1091,4

0,036кН / см2

 

Rф

0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ск

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19906,3 16,0

 

 

 

 

 

 

 

n

0,95

 

 

 

 

 

0,084кН / см2

5)Прочность ребер на скалывание по нейтральной оси у опор.

 

Выполняем по формуле

 

 

 

QSпр0 .ф 1

 

 

10,603 1432,73

 

 

 

m

 

 

 

 

 

0,048кН / см2

 

в р Iприв.ф 1

 

 

16 19906,3

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rски .др 0,16 0,168кН / см2

n 0,95

Таким образом прочность обшивок и ребер достаточны. 6) Расчет по деформациям.

Прогиб панели в середине пролета по п.4.34 [2] следует определять, принимая жесткость ее равной 0,7Еф Iприв.ф., тогда

 

 

 

 

 

 

5qнl 4

 

 

 

 

 

 

 

5 2,63 10 2 5944

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

384 0,7 Е I

 

 

 

384 0,7 0,9 103 19906,3

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

прив.ф

 

 

 

 

 

3,39см f

 

 

l p

 

 

 

594

 

2,50см

пред

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

250 0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом жесткость панели недостаточна.

I

 

 

 

 

 

 

5qнl 4

 

 

 

 

21620см4 − необходимо

т реб

 

0,7Еф fпред

 

 

384

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

увеличение I в 1,18 раза.

Увеличиваем размер досок в заготовке до 40 х 225мм; после острожки hр 225 2 4 217 мм

 

 

1

 

Тогда

h 21,7 0,7 0,9 23,3см

 

l ;

 

 

 

26

 

Ар 21,7 16 1,111 385,7см2; Априв 93,8 120,6 385,7 600,1см2 ;

 

 

 

 

0,7

 

 

 

0,9

 

385,7 0,7

 

Sприв.ф 93,8

 

 

120,6 23,3

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23,2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7532,6см

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y0 7532,6600,1 12,6см;

 

 

 

0,7

2

 

 

 

 

 

 

21,7

 

Iприв.ф 93,8

126

 

 

 

 

385,7 126

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7 2 1206

 

 

 

 

 

0,9

2

23524,7см4

21,7

126

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Iт реб 21620см4

Принимаем следующие размеры поперечного сечения панели.

1470

40

437

 

1500

9

 

217

233

7

 

Пример 8. Утепленная клеефанерная панель покрытия производственного здания с нижней обшивкой из ДВП

Спроектировать утепленную панель покрытия производственного здания с мягкой рулонной кровлей для III снегового района. Пролет панели 6 м. Для конструкции панели (см. рис. 8.1) предложены следующие материалы: для верхней обшивки принимаем семислойную фанеру сорта В/ВВ, толщиной 6мм, имеющую расчетные характеристики согласно СНиП II−25−80. Для внутренней нижней обшивки панели применяем сверхтвердую древесноволокнистую плиту толщиной 6 мм, которая имеет

следующие характеристики:

 

модуль упругости

Е – 1250 МПа

растяжение

Rр – 6 МПа

изгиб

Rи – 7,5 МПа

сжатие

Rс – 4 МПа

скалывание в плоскости

 

листа

Rск – 1 МПа

Ребра панели выполняются из досок древесины сосны II категории влажностью 15%, толщиной 50мм. К нижней обшивке с

помощью битума приклеивается утеплитель из минераловатных плит толщиной 120 мм, плотностью (100 кгс/м3) 1,0 кН/м3.

Нормативная и расчетная нагрузки на 1м2 панели. Таблица 8.1

 

Вид нагрузки

Нормативная

Коэффициент

Расчетная

 

 

 

 

 

нагрузка,

перегрузки

нагрузка

 

 

 

 

 

кН/м2

 

кН/м2

 

 

 

 

 

(кгс/м2)

 

(кгс/м2)

 

I

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Кровля «изопласт» два слоя

0.10 (10)

1.1

0.11 (11)

Фанера (верхняя обшивка)

0.056 (5.6)

1.1

0.062 (6.2)

700 0.008

 

 

 

Древесноволокнистая плита

 

 

 

900 0.006

0.051 (5.1)

1.1

0.060 (6.0)

 

I

2

3

4

Продольные ребра из древесины

0.147 (14.7)

1.1

0.162 (16.2)

 

0.05 0.171 500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

Поперечные ребра из древесины

0.02 (2.0)

1.1

0.022 (2.2)

 

 

 

 

0.05 0.176 500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.0 1.5

0.104 (10.4)

1.2

0.125

 

 

 

 

 

Утеплитель минераловатный

 

 

 

 

0.12 130 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Постоянная нагрузка

0.481 (48.1)

 

0.54 (54)

Снеговая нагрузка

1.26 (12.6)

 

1.8 (180)

 

 

 

 

Суммарная нагрузка на 1м2

1.741 (174.1)

 

2.34 (234)

панели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота ребра принимается равной 301 351 пролета

hp 351 l 60035 17.2см

ближайший размер по сортаменту – 175 см, а с учетом острожки ребер с двух сторон под склеивание

с h 2 остр. 175 2 2 171мм

Расстояние между ребрами определяем из условия необходимой прочности и жесткости верхней обшивки

d

133 12

Rф.н. m

 

133 0.82 0.5 1.2

42.5см

 

 

Р

 

1.20

 

 

 

 

 

где d – расстояние между продольными ребрами в свету;

1 – толщина верхней обшивки;

Rф.н. – расчетное сопротивление фанеры изгибу, 0.5 кН/см2; m – коэффициент условий работы при действии монтажной

нагрузки;

План

2

3

b=1480

1

4

1

 

 

2

1−1

 

I

 

1

 

8

 

 

 

II

 

 

 

 

 

 

 

 

=185

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1510

 

 

1480

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5980

 

 

 

 

 

 

 

 

2−2

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

50

 

425

50

425

50

2

425

50

10

 

 

 

 

 

 

5980

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8.1 Панель с фанерными обшивками

10

1480

8

 

171

185

10 6

стык вдоль ската

 

стык поперек ската

 

I

II

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10

 

6

5

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

7

 

9

 

 

 

 

 

12

11

 

 

2

9

 

 

 

 

2

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

3

8 28

8

 

 

 

 

 

 

 

 

14 8

 

11

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

16

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

76 4 76

1 и 2−верхняя и нижняя обшивки, 3−продольные ребра, 4−поперечные ребра, 5−прижимные ребра, 6−гвозди, 7−утеплитель, 8−фанерные накладки на стыке, 9−пароизоляция, 10−стык фанеры на ус, 11−минеральный войлок, 12−пороизол, 13−крепежные детали, 14−шурупы, 15−несущая конструкция, 16−слой пергамина на мастике или полиэтиленовая пленка, 17−разделительный брусок, 18−рулонная кровля

Р – монтажная нагрузка 1.00 1.2 1.20кН (120 кгс) Учитывая размер стандартных листов фанеры и ДВП принимаем

ширину панели равной 150 см. Поперечное сечение показано на рис.

8.1.

Положение нейтральной оси приведенного сечения ребристой

панели

 

2c

 

E c c

 

 

 

 

b

2

2

a E

 

y

 

1

3

1

 

2

 

 

 

2b 1E1 2 E3 2c a E2

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150 0.6 2 17.1 0.8 0.6 1250 17.1 20 17.1 0.8 104 2 150 0.8 8500 0.6 1250 2 17.1 104 20

6.8см

Приведенный момент нагрузки поперечного сечения ребристой панели без учета собственного момента инерции обшивок

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]