2.3. Сбор нагрузок на панель покрытия

Сбор нагрузок на 1м² покрытия

Таблица 2.1

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кгс/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, γƒ	Расчетная нагрузка, кгс/м2
Постоянная
Масса панели	80	1,1	88
Масса утеплителя из минераловаты, δ=100мм	8	1,2	9,6
Масса пароизоляции, δ=2мм	2	1,2	2,4
Масса кровли	12	1,3	15,6
Итого:	102	-	115,6
Временная
Снеговая	56		80
Всего:	158		195,6

2.4. Расчет панели по первой группе предельных состояний

Расчет по первой группе сводится к проверки панели на прочность.

Приведен­ная расчетная ширина фанерных обшивок

b_пр = 0,9*1,48 =1,332 м.

Геометрические характеристики поперечного сечения клеефанерной панели приводим к фанерной обшивке. Приведенные момент инерции поперечного сечения панели:

J_пр = J_ф+J_др(E_др/E_ф) =

=1,332*2*0,008³/12 + 4*(0,088*0,198³*10000)/(12*9000) = 0,000253 м⁴.

Приведенный момент сопротивления поперечного сечения панели

W_пр =0,000253 *2/0,214 = 0,00236 м³.

Максимальный изгибающий момент в середине пролета

M_max = ql_p²/8 = 195,6*1,5*6,435²/8 = 1518,68 кг*м.

Поперечная сила равна опорной реакции панели

Q = ql_р/2 = 189,6*1,5*6,435/2 = 944кг.

(где q-это полная расчетная нагрузка умноженная на ширину панели)

Напряжения в растянутой обшивке

G_p = M_max/(W_пр *k_Ф)= 1518,68*10^-5/0,00236*0,6 = 10,7 МПа < 14 МПа.

Расчет на устойчивость сжатой обшивки производят по фор­муле

M_max/W_прφ_ф ≤ R_фс.

При расстоянии между продольными ребрами в свету с₁= 0,377 м и толщине фанеры δ_ф = 0,008 м

с₁/ δ_ф = 0,377/0,008 = 47,125< 50, тогда φ_ф = 1-(47,125²/5000)= 0,556

Напряжение в сжатой обшивке

G_c = (1518,68*10^-5)/(0,00236 *0,556) = 11,6МПа< 12 МПа.

Расчет на скалывание по клеевому слою фанерной обшивки (в пределах ширины продольных ребер) производят по формуле

τ = (Q*Sпр)/(Jпр*bрасч) ≤ R_ф.ск.

Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси

S_пр = b_пр*δ_ф*(h_п/2 - δ_ф/2) = 1,332*0,008*(0,214/2 – 0,008/2) = 0,0011 м³.

Расчетная ширина клеевого соединения

b_расч = 4*0,088 = 0,352м.

Касательные напряжения будут

τ =944*0,0011*10^-5/(0,000253⁴*0,352) = 0,12 МПа < 0,8 МПа.

2.5. Расчет панели по второй группе предельных состояний

Проверка панели по второй группе предельных состояний сводится к проверки прогибов панели.

f/lp = (5/384)*( q_H*l³)/(Eф*Jпр*0,7)

f/lp = (5/384)*(6,435³*158*10^-5)/(9000*0,000253*0,7) = 0,0034< 1/250 =0,004.

Вывод: Условие прочности и прогиба выполняются. Окончательно принимаем размеры панели 0,214х1,48х6,480 м.