Стропильные ноги

Опирание на коньковый брус и мауэрлат. Рассчитываются как однопролетный брус. При углах наклона кровли более 30º расчет как сжато -изгибаемого элемента, менее 30º – как растянуто – изгибаемого элемента.

Совмещенные конструкции покрытия

Совмещенные конструкции покрытия выполняют несущую функцию. В качестве этих элементов выпускают трехслойные плиты покрытия.

Классификация панелей

Трехслойные панели могут быть разделены на четыре конструктивных типа.

Панели I типа. Нормальные усилия в этих панелях воспринимаются жесткими ребрами (из металла, дерева, пластмасс и т.п.) и обшивками.

Панели II типа. К этому типу относятся ребристые панели с малой изгибной жесткостью ребер. При расчете панелей II типа можно принять, что нормальные усилия воспринимаются только обшивками.

Панели III типа. Имеют ребра и сплошной средний слой из пенопласта, который приклеивают к верхней и нижней обшивкам.

Панели IV типа. Имеют сплошной средний слой, выполняются без ребер. Панели IV типа характеризуются большой деформативностью.

В панелях III и IV типа обшивки воспринимают нормальные напряжения, вызванные изгибающим моментом. В панелях, которые работают по схеме простой балки, верхняя обшивка сжата, а нижняя растянута. Металлические и стеклопластиковые обшивки выполняют роль гидро- и пароизоляции.

Сдвигающие усилия в панелях I, II и III типов воспринимаются ребрами, в панелях IV типа – сплошным средним слоем.

При расчете трехслойных панелей применяют обычные методы строительной механики. Дополнительно учитываются отношения жесткости обшивок и ребер.

Трехслойные панели рассчитывают по двум группам предельных состояний (по прочности и деформативности). Также обшивку проверяют на устойчивость и местный изгиб от кратковременного действия сосредоточенной нагрузки 1000Н, с коэффициентом перегрузки 1,2. Нагрузка распределена на площадку 10х10см.

Трехслойные панели с применением пластмасс

В ограждающих конструкциях зданий пластмассы применяют в покрытиях в виде панелей и подвесных потолков.

Основные преимущества:

1. Малая масса. За счет малой массы снижается нагрузка, которая передается на несущие конструкции (а это приводит к снижению расхода материала).

2. Панели изготавливаются на заводе, поэтому снижается срок работ на месте строительства.

Панели могут быть:

• светопрозрачными;

• непрозрачными;

• утепленными;

• не утепленными.

Рекомендуется использовать светопрозрачные стеклопластики, которые пропускают до 90% спектра. Для изготовления светопропускающих участков можно использовать листовое оргстекло. Волнистые стеклопластиковые листы изготовляют тех же профилей, что и асбестоцементные листы. Ограждения покрытий могут быть сплошными по всей поверхности или отдельными участками.

Волнистые стеклопластиковые листы крепятся к металлу и дереву оцинкованными болтами и шурупами. Диаметр не менее 6мм. Для свободы перемещения листов стеклопластика при температурных колебаниях отверстия под болты и шурупы делают на 2мм больше их диаметра.

Светопрозрачные панели для отапливаемых зданий выполняют обычно трехслойными, реже четырехслойными.

Такие плиты применяются для неотапливаемых зданий, для полутеплых зданий и для зданий с агрессивной средой.

Плиты обладают высокой деформативностью, расчет ведут по 2 группам предельных состояний.

Клеефанерные панели покрытия

Панели состоят из деревянного несущего каркаса и фанерных обшивок, которые соединяются с каркасом водостойким клеем в одно целое. Для изготовления таких панелей применяют фанеру марки ФСФ, а для конструкций, не защищенных от увлажнения – бакелизированную.

При небольшой массе такие панели обладают высокой несущей способностью.

Клеефанерные панели это жесткая коробчатая конструкция, состоящая из дощатых ребер (толщина после острожки 33 или 43мм) и фанерных обшивок толщиной не менее 6мм. При необходимости продольные ребра делают клееными.

Внутренний слой – теплоизоляционный материал (минераловатные жесткие плиты или пенополистерол).

При изготовлении на заводе на верхнюю обшивку наклеивают один слой рубероида, второй и третий приклеивают после установки панелей на место.

Клеефанерными панелями можно перекрывать пролеты от 3 до 6м, при больших пролетах применяют клееные ребра. Ширину панели делают равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок (для выравнивания).

Количество продольных ребер определяют по условию расчета на изгиб поперек волокон наружных шпонов верхней фанерной обшивки при действии сосредоточенной расчетной нагрузки 1000Н с коэф-нтом перегрузки 1,2.

В качестве пароизоляции применяют полимерные пленки или несколько слоев краски. Укладывается слой пароизоляции на нижний слой обшивки панели. Пароизоляция предохраняет от увлажнения каркас и обшивки панели конденсационной влагой. В плитах при неполном заполнении утеплителя внутреннего объема обязательно устраивают вентиляционные продухи в поперечных ребрах.

В клеефанерных панелях все внешние нагрузки и воздействия воспринимают продольные ребра и фанерные обшивки. Расчет производят по геометрическим характеристикам приведенного сечения. Привидение характеристик производят к наиболее напряженному материалу (фанере).

Расчет плит производится по 2 группам пред. состояний как изгибаемых элементов. Расчетная схема – это балка, свободно лежащая на опорах и загруженная по длине равномерно - распределенной нагрузкой.

1. Расчет на прочность по нормальным сечениям на максимальный М.

2. Расчет на скалывание в опорном сечении (по Q_max) по 2 состояниям:

а) на скалывание по клеевому шву между фанерой и ребрами (R_ск по шпону);

б) на скалывание по деревянным ребрам каркаса выполняется по сечению, которое расположено по середине высоты ребер.

3. Расчет на обеспечение устойчивости плоской формы деформирования согласно СНиП не производится (монолитное соединение).

4. Расчет по деформациям.

Рассчитываются как изгибаемые элементы f_пред≤1/250l.

Конструктивные требования:

1) Высота поперечного сечения плит покрытия h=1/30-1/40l;

2) При компоновке листов фанерной обшивки волокна наружного лицевого шпона должны располагаться вдоль плиты;

3) Расстояние в свету между осями продольных ребер д.б. менее 50см и не больше 1/7 l;

4) Ширина площадки опирания плиты на несущую конструкцию д.б. ≥55мм.

Стыки плит покрытия между собой по длине заполняют упругими прокладками из поролона на битумной мастике. Стыки по торцам плит конструктивно выполняют таким образом, чтобы образовывался канал для возможности вентилирования внутренних полостей панелей.

Плиты покрытия и стеновые панели с обшивками из асбестоцемента

Изготавливают панели шириной от 0,5 до 1,5м и до 3м длиной. В покрытии укладываются как вдоль, так и поперек здания. Каркасом служит древесина. Нижняя обшивка – это плоские листы, верхняя – волнистые листы. К ребрам каркаса крепятся на шурупах через упругие прокладки. Стыки между плитами также заполняются упругими прокладками из поролона на битумной мастике. Водонепроницаемость обеспечивается за счет припуска листов верхней обшивки на расстояние = 1,5 волн или ≈ 150мм. Главным недостатком таких панелей является большая хрупкость асбестоцементных листов в увлажненном состоянии.

Предельный прогиб для плит покрытия = 1/450-1/500 l.

Для стеновых панелей предельный прогиб = 1/350 l.

Расчет плит производится по нормальным сечениям на скалывание и по деформациям.

Плиты с обшивками из металла

В расчетно – конструктивном отношении выделяют 4 вида плит с обшивками из Ме.

• жесткий металлический каркас из продольных и поперечных ребер (в виде профилей из алюминиевых сплавов) и Ме обшивок из плоских листов жести, которые жестко прикрепляются к ребрам каркаса;

• каркас из продольных ребер, обшивки также жестко прикреплены к каркасу. Утеплитель малопрочный;

• каркас отсутствует, по контуру панели устраивают жесткое обрамление из уголков, жестко скрепляемых обшивками. Утеплитель достаточно прочный, участвует в восприятии сдвигающих усилий и в перераспределении напряжению между обшивками;

• каркас в плитах отсутствует, все несущие функции выполняются совместной работой Ме обшивками и прочного среднего слоя.

Достоинства:

1. Малая масса;

2. Высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики;

3. Повышенная свариваемость.

Недостатки:

1. Повышенная деформативность плит.

Плиты покрытия прикрепляются к несущим конструкциям специальными Ме креплениями на болтах. Ширина панелей 0,5-3м, длина до 6м (12м).