Нормативная и расчетная нагрузки на 1м2 панели.

Таблица 8.1

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2 (кгс/м2)	Коэффициент перегрузки	Расчетная нагрузка кН/м2 (кгс/м2)
I	2	3	4
Кровля «изопласт» два слоя Фанера (верхняя обшивка) Древесноволокнистая плита I	0.10 (10) 0.056 (5.6) 0.051 (5.1) 2	1.1 1.1 1.1 3	0.11 (11) 0.062 (6.2) 0.060 (6.0) 4
Продольные ребра из древесины Поперечные ребра из древесины Утеплитель минераловатный	0.147 (14.7) 0.02 (2.0) 0.104 (10.4)	1.1 1.1 1.2	0.162 (16.2) 0.022 (2.2) 0.125
Постоянная нагрузка Снеговая нагрузка	0.481 (48.1) 1.26 (12.6)		0.54 (54) 1.8 (180)
Суммарная нагрузка на 1м2 панели	1.741 (174.1)		2.34 (234)

Высота ребра принимается равной пролета

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

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

где d – расстояние между продольными ребрами в свету;

– толщина верхней обшивки;

R_ф.н. – расчетное сопротивление фанеры изгибу, 0.5 кН/см²;

m – коэффициент условий работы при действии монтажной нагрузки;

Р – монтажная нагрузка (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

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

Расчетный пролет панели 600см – 10см = 590см

Изгибающий момент в середине пролета

Напряжения в нижней растянутой обшивке:

Проверка сжатой обшивки на устойчивость

где для фанеры при отношении определяется по формуле

Напряжение в сжатом волокне ребра панели

где у – расстояние от нейтральной оси приведенного сечения до крайнего сжатого волокна ребра панели.

Напряжение в растянутом волокне ребра панели

где (с – у) – расстояние от нейтральной оси приведенного сечения до крайнего растянутого волокна ребра панели.

Приведенный статический момент инерции панели

Скалывающие напряжения по нейтральной оси

где , т.к. скалывание проверяется по целому сечению древесины ребра панели:

− суммарная ширина ребер каркаса;

− расчетное сопротивление древесины скалыванию.

Проверка скалывания по клеевому шву между шпонами фанеры

где − приведенный статический момент верхней фанерной обшивки.

− расчетное сопротивление на скалывание между слоями шпона фанеры вдоль волокон наружнего шва.

Проверка на скалывание нижней обшивки

где − расчетное сопротивление скалыванию ДВП.

Прогиб панели

Пример 9. Панель с обшивками из плоских асбестоцементных

листов и каркасом из клееных деревянных

ребер

Запроектировать покрытие здания по фермам, установленным в плане с шагом 6.0м. Материал наплавная кровля из двух слоев изопласта. Район строительства – Санкт−Петербург. Условия эксплуатации – А₁. Класс ответственности здания – II. Угол наклона кровли .

Исходные данные. Номинальные размеры панели в плане 1.48 х 5.98мм. Обшивки из плоских асбестоцементных листов, размером 1.5 х 3.0м и толщиной 8мм. Каркас – клееные деревянные ребра: четыре продольных высотой 22см и три поперечных, расположенных по торцам и по середине длины панели под стыком асбестоцементных листов, имеющих отверстия для проветривания вдоль панели. Ширина крайних продольных ребер – 46 мм, средних – 71 мм. Асбестоцементные плиты присоединяем к каркасу шурупами диаметром 4 мм с шагом 300 мм (рис.9.1).

Для возможности передачи нагрузки с одной панели на другую продольные ребра смежных панелей при установке стыкуются специально устроенным шпунтом из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам.

Характеристика материалов. В соответствии с табл.1 СНиП 2.03.09−85 для асбестоцементных листов расчетное сопротивление изгибу при продольном расположении волокон при поперечном расположении волокон Модуль упругости по табл.2 . В соответствии со СНиП II−25 – 80, табл. 3 и пп. 3.2, 3.5, имеем: расчетное сопротивление изгибу модуль упругости Утеплитель для панелей − минераловатные плиты толщиной 8 см на синтетическом связующем по ГОСТ 9573 – 82* плотностью 1 кН/м³.

Расчет панели ведем на два вида нагрузки: 1) проверка верхней обшивки на изгиб от равномерно распределенной нагрузки или от действия сосредоточенного груза; 2) расчет продольных ребер равномерно распределенной нагрузки.

Проверка верхней обшивки на изгиб. Геометрические характеристики верхней обшивки:

момент сопротивления полосы обшивки шириной b=1000мм при толщине .

Момент инерции

Расчет обшивки ведем как трехпролетной неразрезной балки с пролетами l, равными 467 мм.

Максимальный изгибающий момент от полной равномерно распределенной нагрузки на второй опоре (рис. 9.2; табл. 9.1)

Напряжение от изгиба:

Максимальный относительный прогиб от равномерно распеределенной нагрузки в первом пролете обшивки

Таблица 9.1