1.5 Сбор нагрузок на панель

Таблица 1- Сбор нагрузок на панель

№	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка кн/м2; кг/м2	Коэф. надежности по нагруз.γ		Расчетная нагрузка кн/м2; кг/м2
А) постоянная нагрузка
1	Трехслойный рубероидный ковер (вес одного слоя рубероида 4 кг м2	3*4=12	1,2		14,4
2	Фанера марки ФСФ δ=0,008 мм ,γ=700кг/м3	2*0,01*700=14	1,1		15,4
3	Каркас из сосновой древесины а) продольные ребра np* bp*hp*γp/ln γp=500 кг/м3 б) поперечные ребра np* bp*hp*γp/ln	2,35 14,17	1,1		2,585 15,587
4	Утеплитель Ϭ=100мм γ=100 кг/м3	10	1,2		12
5	Полиэтиленовая пленка 1 слой Ϭ=0,2мм γ=0,28 кг/м3	1,5	1,3		1,95
6	Итого постоянная нагрузка	54,02			61,922
Б) Временная нагрузка
1	Снеговая нагрузка	126			180
2	Длительная временная нагрузка	70	1,2		84
	Итого временная нагрузка	196			264
Итого полное сложение всех нагрузок		250,02		325,922

Полная нагрузка на панель приложенная на 1 метр:

Полная нормативная нагрузка:

q_норм=q_{полн норм}*b_n,

q_норм=250,02*0,99=247,5198 кг/м

Полная расчетная нагрузка:

q_расч= q_{полн норм}*b_n,

q_расч=325,922*0,99=322,66 кг/м

1.6 Определение геометрических характеристик панели.

Расчетные характеристики материала для фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 10 мм выполненной из березы согласно СНиП 2-25-80.

Расчетное сопротивление фанеры растяжению вдоль волокон R_ф.р.=140 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры растяжению поперек волокон R_ф.р.=90 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры сжатию вдоль волокон R_ф.с=120 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры сжатию поперек волокон R_ф.с=85 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры изгибу вдоль волокон R_ф.и= 160 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры изгибу поперек волокон R_ф.и=65кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры скалыванию вдоль волокон R_ф.ск=8 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры скалыванию поперек волокон R_ф.ск=8 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры срезу вдоль волокон R_ф.ср.= 60 кг/см²

Расчетное сопротивление фанеры срезу поперек волокон R_ф.ср.= 60 кг/см²

Модуль упругости фанеры Е_ф=90000 кг/см²

Модуль упругости древесины Е_д=100000 кг/см²

Приведенная расчетная ширина фанерной обшивки:

b_пр=0,9 b_п ,

b_пр=0,9*0,99=0,891 м=89 см

Площадь поперечного сечения нижней и верхней обшивок из фанеры марки ФСФ определяется по формуле:

F_ф=2δ_ф b_пр,

F_ф=2*1*89,1=178,2см²

Площадь поперечного сечения продольных ребер:

F_пр=b_р h_р n_р,

F_пр= 42*167*3=210 ,42см²

Расчет панели проводится по приведенным к ней геометрическим характеристикам. Приведенное площадь поперечного сечения:

F_пр=F_фт +F_пр E_др/Е_ф ,

F_пр=178,2+210,42*1,1=409,662см²

Приведенный статический момент сечения:

S_пр=F_ф δ_ф/2+ F_ф(δ_ф+ h_р+ δ_ф/2)+ F_пр(δ_ф+ h_р/2) E_др/Е_ф,

S_пр=89,1*1/2+89,1(1+16,7+1/2)+ 210,42(1+16,7/2)*1,1=3826,02 см³

Расстояние от нижней грани фанерной панели до центра жесткости сечение равно:

y₀= S_пр/ F_пр,

y₀=3826,02/409,662=9,34 см

Приведенный момент инерции относительно центра тяжести сечения определяется по формуле:

I_пр=b_пр δ_ф³/12+ F_ф(y₀- δ_ф/2)²+ b_пр δ_ф³/12+ F_ф(h_п- y₀+ δ_ф/2)²+ n_р b_р h_р³/12 E_др/Е_ф + F_пр(y₀- h_пр/2- δ_ф)² E_др/Е_ф,

I_пр=89,1*1/12+89,1(9,34-0,5)²+89,1*1/12+89,1(18,68-9,34+0,5)²+(3*4,2*16,7³/12)*1,1 +210(9,34-16,7/2-1)²*1,1=20984,1 см⁴

Приведенный момент сопротивление сечения панели определяется по формуле:

W_пр=2 I_пр/ h_п ,

W_пр=2*20984,1/18,68=2246,7 см³

Приведенный момент сопротивления обшивки:

W_{пр об}= I_пр/ y₀

W_{пр об}=20984,1 /9,34=2246,7 см³

Приведенный момент сопротивления относительно центра тяжести сечения:

W_{пр о}= I_пр/ h_п - y₀ ,

W_{пр о}=20984,1 /18,68-9,34=2246,7 см³