Сбор нагрузок на покрытие.

Барыш относится к Ⅳ климатическому району. Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия S следует определять по формуле:

S₀- нормативное значение веса снеговой нагрузки на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с п. 5,2 (1)

S₀=1,5 кПа

μ- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки на покрытие, принимается в соответствии с п. 5,3-5,6 (1)

Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициентом μ следует принимать в соответствии с приложением 3 (1), при этом промежуточные значения коэффициентов μ необходимо определять интерполяцией.

Для здания с односкатным покрытием:

μ=1 при α≤ 25°, S=1,5 кПа∙1= 1,5 кПа

Вид нагрузок	Нормативная нагрузка, кгс/м2	Коэффициент перегрузки γf		Расчетные нагрузки, кгс/м2
Постоянная нагрузка
Кровля рулонная трехслойная Фанерная обшивка 2·δф·ρф=2·0,008·640 Продольные ребра Поперечные ребра (30%) Утеплитель	12 10,24 13,8 4,14 20	1,2 1,1 1,1 1,1 1,2		14,4 11,264 15,18 4,554 24
Итого 60,18·cos190=56,93 69,398·cos190=65,651
Временная нагрузка
Снеговая нагрузка	cos190·150·1=141,9	56,93:141,9=0,4≤0,8 1,6	227,04
Полная нагрузка	198,83·1,2=238,6		292,69·1,2=351,23

Расчет клеефанерной плиты покрытия

Расчет плит покрытия производится на основе требований СНиП Ⅱ-25-80 Деревянные конструкций двум предельным состояниям:

- по несущей способности на действие расчетных нагрузок;

- по деформациям на действие нормативных нагрузок.

Расчет на прочность по нормальным напряжениям.

Согласно п. 4,9 (1) расчет изгибаемых элементов, обеспеченных от потери устойчивости плоской формы деформирования, на прочность по нормальным напряжениям следует производить по формуле:

М_мах – изгибающий момент в верхней обшивке плиты,

, где Р=1,2 кН, с-=550 мм. – Расстояние между продольными ребрами в осях;

W_ф- расчетный момент сопротивления фанеры,

δ_ф- толщина фанерного листа;

R_и- расчетное сопротивление изгибу поперек волокон фанеры, определяемое по таблице 10 (1), R_и.ф.90=6,5 МПа,

коэффициент перегрузки;

;

;

Расчет клееных элементов из фанеры с древесиной следует выполнять по методу приведенного поперечного сечения п. 4,23 (1).

Согласно п. 4,23 (1) прочность растянутой фанерной обшивки плит следует проверять по формуле:

М- расчетный изгибающий момент, который определяется по формуле ,где q- полная нагрузка на плиту покрытия, - длина плиты;

ｍ_ф- коэффициент, учитывающей снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимается по п. 4,24 (1),

ｍ_ф=0,6. (т.к. используем обычную фанеру с соединением на ус)

R_ф.р.-расчетное сопротивление фанеры растяжению, принимается по таблице 10 (1), R_р.ф.90=9,0 МПа (поперек волокон);

W_пр.- момент сопротивления поперечного сечения, приведенного к фанере, который следует определить в соответствии с указаниями п. 4,25 (1) по формуле:

J_пр- момент инерции поперечного сечения, приведенного к фанере:

J_ф- момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок,

где: h- высота плиты;

J_g- момент инерции поперечного сечения ребер каркаса,

, b_r и h _r - ширина и высота ребра;

Е_g/E_ф - отношение модулей упругости древесины и фанеры, принимается по п. 3,5 и таблице 11 (1) соответственно, Е_g=10000 МПа, E_ф=9000 МПа;

h- расстояние от центра тяжести приведенного сечения до внешней грани обшивки.

При определении приведенных моментов инерции и приведенных моментов сопротивления расчетную ширину фанерных обшивок следует принимать равной b_расч.=0,9·b при l ≥6а иначе , а расстояние между ребрами в осях, l- пролет плиты, b- полная ширина сечения плиты, b_расч.- расчетная ширина обшивок.

5м >6·0,55=3,3м, тогда b_расч.=0,9·1,19м =1,071м, b_r=b_r1·n, где n- количество ребер, b_r1- ширина одного ребра, 0,05м. Тогда b_r=0,05·3=0,15м.

Условие ( ) выполнено, т.к. <0,69 = 5,4 МПа;

Проверка на устойчивость сжатой (верхней) обшивки.

Согласно п. 4,26 прочность сжатой обшивки плит следует проверить по формуле:

;

при ;

при ;

где: а - расстояние между ребрами в свету;

δ – толщина фанеры;

R_фс - расчетное сопротивление фанеры сжатию, определяемое по таблице 10 (1). R_фс90=8,5МПа.

;

;

;

Условие ( ) выполнено, т.к. ;

Проверка верхней обшивки плиты на местный изгиб

Проверка на местный изгиб от сосредоточенного груза Р= 1 кН с коэффициентом перегрузки 1,2. Расчет ведется как балка жестко заделанная на опорах и пролет её 0,5 м.

;

При этом изгибающий момент определяется по формуле:

;

;

Расчетное сопротивление фанеры поперек наружных волокон принимается с учетом коэффициентов, вводимых при расчете настилов,R_фи· =6,5 МПа, а момент сопротивления равен:

;

где: b- расчетная ширина, равная 1,2 м,

δ- толщина обшивки.

;

;

Условие ( ) выполнено, т.к. .

Проверка на скалывание ребер каркаса плит.

Проверку на скалывание ребер каркаса плит и панелей или обшивки по шву в месте примыкания её к ребрам следует производить по формуле:

,

Q- расчетная поперечная сила, равная ;

;

R_ск- расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон или фанеры вдоль волокон наружных слоев.

R_ск.ф=0,8 МПа – таблица 10 (1);

R_ск.др=1,5 МПа – таблица 10 (1);

Берем наименьшее значение.

b_r- расчетная ширина сечения, которую следует принимать равной сумме ширине ребер каркаса.

S_пр- статический момент сдвигаемой части приведенного сечения относительно нейтральной оси, определяемое по формуле:

;

где S_ф- статический момент фанеры;

;

S_g- статический момент древесины;

;

;

;

;

Условие ( ) выполнено, т.к. .

Проверка на прогиб.

Проверка плит по прогибам производится по общей формуле прогиба свободно опертых балок:

;

= ;

Условие ( ) выполнено, т.к. .

Следовательно клеефанерная плита имеет прогибы от нормативных нагрузок, не превосходящие допустимых. И её несущая способность по отношению к расчетным нагрузкам имеет дополнительные запасы несущей способности.