3.4. Проверка плиты на прочность и жесткость.

3.4.1. Проверка верхней обшивки

Верхняя обшивка рассчитывается на прочность и жесткость, как трехпролетная плита, находящиеся под воздействием постоянной и снеговой нагрузки, и дополнительно проверяется на прочность от воздействия монтажной сосредоточенной нагрузки Р=1,2кН при расчётной ширине обшивки 1,0м.

Рис. 3.2. Расчётная схема верхней обшивки.

Момент сопротивления и момент инерции полосы обшивки шириной b = 100см при толщине :

Максимальный изгибающий момент в обшивке от полной равномерно распределенной нагрузки:

Прочность по нормальным напряжениям при изгибе:

Прогиб верхней обшивки:

- предельно допустимый прогиб асбестоцементных листов (п.10.10[10])

Проверка верхней обшивки на прочность от воздействия монтажной сосредоточенной нагрузки.

Максимальный изгибающий момент в верхней обшивке от действия сосредоточенной нагрузки Р=1,5кН:

.

Прочность по нормальным напряжениям при изгибе:

.

2. Проверка на выдергивание шурупов крепления нижней обшивки

Шурупы, крепящие нижнюю обшивку к деревянным ребрам каркаса, работают на выдергивание от собственного веса обшивки, утеплителя и пароизоляции.

Расчетная несущая способность на выдергивание одного шурупа диаметром d = 6мм и длиной l =50мм определяется по формуле:

- расчетное сопротивление выдергиванию шурупа на единицу поверхности соприкасания нарезной части с древесиной;

- длина нарезной части шурупа.

Требуемое количество шурупов на 1 п.м. длины панели:

.

Шурупы ставятся конструктивно с шагом .

2. Проверка продольных несущих ребер

Продольное ребро рассчитывается на прочность и жесткость как однопролетная балка с расчетным пролетом , нагруженная линейной равномерно распределенной нагрузкой.

Момент сопротивления поперечного сечения ребра:

Статический момент сопротивления сдвигаемой части сечения:

Момент инерции поперечного сечения:

Расчетные значения внутренних усилий в ребре:

Здесь - см. табл. 3.1

Прочность по нормальным напряжениям при изгибе:

Прочность по скалывающим напряжениям при изгибе:

Прогиб несущих ребер:

– предельно допустимый прогиб продольных ребер плиты пролетом 6м;

Принятые размеры элементов плиты удовлетворяют требованиям прочности и жесткости

4. Расчет фермы

4.1. Исходные данные

В соответствии с заданием и принятым конструктивным решением покрытия необходимо рассчитать и запроектировать трапециевидную металлодеревянную ферму. Верхний пояс фермы – из разрезных в узлах клееных блоков и нижний пояс – металлический из стальных уголков. Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкции А3.

Материал для изготовления фермы:

- для клееных элементов фермы – доски стандартного сортамента по ГОСТ 24454-80 второго и третьего сортов; клей ФР – 12 (ТУ 6-05-1748-75) ;

- для металлических элементов и узловых деталей – сталь марки ВСт3сп 5-1 по ТУ 14-1-3023-80 (см. табл. 51 [4] ).

Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкций относятся к группе А3 ( см. табл.1 [1] ).

Расчетные сопротивления материалов:

▪ для деревянных элементов (см. табл. 3 [1]):

– расчетное сопротивление древесины ели второго сорта сжатия (смятию) вдоль волокон ;

- расчетное сопротивление ели третьего сорта скалыванию вдоль волокон

;

▪ для металлических элементов – зависит от марки стали, вида и толщины проката.