1.6 Расчет элементов плиты по первой группе предельных состояний

Расчет верхней обшивки каркасной панели.

13. Напряжения в верхней обшивке определяем по формуле:

Напряжения в элементах каркасных плит не превышают расчетного сопротивления сжатию листового асбестоцемента.

Расчёт рёбер каркаса панелей.

Определение геометрических характеристик сечения с учетом податливости (m=0,77)

14. Определение нового положения нейтральной оси с учетом податливости соединений обшивок с каркасом:

15. Моменты инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси y_w , положение которой определяется с учётом податливости соединений:

16. Определяем коэффициент β:

Расчет ребер каркасной панели.

17. Напряжения изгиба в каркасе определяем по формуле:

=15.8 МПа < f_m.d= 16.85 МПа – напряжения в элементах каркасных плит не превышают расчётного сопротивления изгибу древесины.

18. Напряжения скалывания в каркасе при изгибе определяем по формуле:

где S_sd – статический момент сдвигаемой части поперечного сечения конструкции, приведенный к древесине, относительно нейтральной оси y_w:

= 6486504,72 мм⁴ - момент инерции всего расчетного сечения, приведенного к древесине, относительно y_w c учетом податливости (m=0.77)

= 1.46 МПа < f_v.o.d. = 1,512 МПа напряжения скалывания в ребре не превышают расчётного сопротивления скалыванию вдоль волокон древесины.

1.7 Проверка прогиба плиты

Отношение допустимого прогиба плиты к пролёту не должно превышать U_lim/l≤ 1/250, определенного по эстетико-психологическим требованиям по таб. 4.1, стр. 53 [3] исходя из пролета плиты.

Прогиб плиты покрытия определяем по формуле:

Прогиб плиты не превышает предельно допустимого.

1.8 Расчет элементов соединений обшивок с каркасом

Расчет элементов соединения обшивок с каркасом проводим, исходя из выполнения неравенства:

где m =0,85 - коэффициент, определенный для обшивок;

S_sd – статический момент сдвигаемой части поперечного сечения конструкции, приведенный к древесине, относительно нейтральной оси y_w:

I_ef ^yw =6879738.53мм⁴ - момент инерции всего расчетного сечения, приведенного к древесине, относительно y_w c учетом податливости (при максимальном значении m=0.85):

Расчетная несущая способность одного шурупа:

где f _cm - расчетное сопротивление смятию обшивки;

f _{h . 2 . d} – расчётные сопротивления смятия древесины, по табл 4.2. [3];

f_n.d -расчетное сопротивление изгибу нагеля;

k_a коэффициент, учитывающий угол между силой и направлением волокон, принимается по табл.4.4 [3]

t₁ и t₂ - соответственно толщина обшивки и древесины каркаса (8 и 32 мм соответственно) По п.6.7 [4].

d - номинальный диаметр шурупа

β_n - коэффициент, зависящий от отношения толщины более тонкого элемента, к диаметру нагеля, определяемый по формуле 4.5 /6/

k_n -коэффициент, зависящий от типа нагеля, табл 4.3[3]

где

- условия прочности выполняются.

2 Расчет и конструирование фермы

Деревянные фермы – это сквозные решетчатые конструкции балочного типа, находящие значительное применение в строительстве. Они служат основными несущими конструкциями деревянных покрытий зданий различного назначения.

Древесина и сталь в деревянных фермах концентрируются в стержнях поясов и решетки, где действуют в основном продольные силы, и несущая способность этих материалов используется в наибольшей степени. Очертание и уклон верхнего пояса деревянных ферм зависят от типа кровли.

Клеедеревянные фермы заводского изготовления имеют пролеты 18…30 м и высоту, равную 1/6 пролета. Верхний пояс этих ферм имеет прямую или гнутую форму и крупное прямоугольное сечение. Ширина не превышает 17 см, а высота сечения может быть любой. Нижний пояс обычно делается стальным из 2-х стальных уголков, соединенными полками вовнутрь, и имеет такую же ширину, как и ширина верхнего пояса. Из-за стального нижнего пояса эти фермы называют металлодеревянными.

Треугольная клеедеревянная ферма с нисходящими раскосами имеет значительный уклон верхнего пояса и предназначена для покрытий с чешуйчатой кровлей. Ее верхний пояс состоит из 6 или 4 прямых стержней, соединенных в узел с эксцентриситетами для уменьшения изгибающих моментов от межузловых нагрузок. Нижний пояс делается из двух сальных уголков. Все расходы этой фермы работают только на сжатие и имеют клеедеревянное прямоугольное сечение такой же ширины, как и верхний пояс. Стойки фермы работают только на растяжение и изготавливаются из одиночных стальных арматурных стержней.