Геометрические характеристики поперечного сечения панели:
Расстояние между продольными ребрами по осям:
Приведённая расчётная ширина верхней и нижней фанерных обшивок согласно п.4.25 [1]:
Геометрические характеристики клеефанерной панели приводим к фанерной обшивке, учитывая отношение:
Приведенная площадь сечения:
Приведенный статический момент сечения относительно нижней грани плиты:
Расстояние от нижней плоскости плиты до центра тяжести сечения:
Приведенный момент инерции плиты без учета собственного момента инерции обшивок:
Приведенный момент сопротивления поперечного сечения панели:
Расчетные характеристики материалов:
Для березовой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ по табл. 10 и 11 [1]:
расчетное сопротивление растяжению: Rф.р= 14 МПа;
расчетное сопротивление сжатию: Rф.с= 12 МПа;
расчетное сопротивление скалыванию: Rф.ск= 0,8 МПа;
расчетное сопротивление изгибу: Rф.и.90= 6,5 МПа;
модуль упругости: Еф=9000 МПа;
Для древесины ребер из лиственницы японской [1]:
модуль упругости Едр=10000 МПа.
Проверка панели на прочность:
Максимальный изгибающий момент в середине пролета:
Расчет напряжений в нижней растянутой обшивке:
,
где 0.6 – коэффициент, учитывающий снижение расчётного сопротивления фанеры в растянутом стыке (п.4.24 [1]).
Расчет на устойчивость верхней сжатой обшивки:
При расстоянии между продольными ребрами
в свету
и толщине верхней обшивки
получаем отношение:
тогда
<
Усилие в верхней обшивке при местном изгибе поперек волокон от сосредоточенной силы Р=1·1,2=1,2 кН определяем как в балке, заделанной по концам у ребер шириной 100 см.
Расстояния между ребрами в осях:
Изгибающий момент в обшивке равен:
.
Момент сопротивления верхней обшивки шириной 1000 мм равен:
.
Проверяем верхнюю обшивку на изгиб:
,
где 1.2 – коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.
Расчёт на скалывание по клеевому шву фанерной обшивки (в пределах ширины продольных ребер) производим по формуле:
Максимальная поперечная сила опорных
реакций равна:
Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно центра тяжести равен:
Проверка панели на прогиб:
Относительный прогиб плиты вычисляем
по формуле:
где
-
предельный прогиб в панелях покрытия
согласно табл. 16 [1].
5. Расчет стрельчатой клеедеревянной арки.
5.1 Исходные данные:
Здание длиной 19 м, нормальный уровень
ответственности, коэффициент надежности
по назначению
,
на открытом воздухе, с температурно-влажностным
режимом эксплуатации по группе Б3.
Несущими конструкциями являются
стрельчатые арки пролетом 19 м, расположенные
с шагом 5 м. Покрытие из плит клеефанерных,
укладываемых по аркам. Снеговая нагрузка
,
ветровая нагрузка
.
Геометрические размеры:
Стрельчатая арка состоит из двух полуарок круглого очертания.
Расчетный пролет арки
м
Стрела подъема:
м
Длина хорды полуарки:
м
Стрелу подъема дуги полуарки принимаем:
м
Длина дуги полуарки:
м
Радиус кривизны оси полуарки:
м
Угол наклона хорды полуарки к горизонту:
Центральный угол полуарки:
Угол наклона радиуса, проходящего через опору арки:
Каждую полуарку делим на 5 сечений, тогда длина дуги и центральный угол одного деления равны:
За начало координат принимаем левую опору.
Координаты центра кривизны оси полуарки:
м
м
Сбор нагрузок
Наименование
|
Нормативная нагрузка
|
|
Расчетная нагрузка
|
Равномерно распределенная нагрузка по длине пролета |
|||
Постоянные |
|
|
|
1.Клеефанерная плита с верхним слоем из рубероида 2. Собственный вес арки q |
0,367
0,144
|
1,1
|
0,461
0,159
|
Итого: |
0,511 |
|
0,62 |
Временная снеговая
|
2,24 |
|
3,136 |
при
|
1,68 |
1,4 |
2,352 |
при
|
2,8 |
1,4 |
3,92 |
Коэффициент приведения нагрузки к распределенной по длине пролета:
Собственный вес арки:
,
Расчетные нагрузки на 1 м пролета арки:
Постоянная
кН/м
Временная снеговая
кН/м
кН/м
Ветровая нагрузка определится следующим образом по формуле:
,
где k - коэффициент, зависящий от высоты сооружения;
c – аэродинамический коэффициент
- коэффициент надежности по ветровой
нагрузке.
Определяем значение ветрового давления на арку согласно СП «Нагрузки и воздействия» прил.Д :
кН/м
кН/м
кН/м
кН/м
Расчет арки выполняем в программном комплексе Лира САПР 2013 при загружении ее наиболее невыгодным сочетанием нагрузок.
Расчетная схема арки
Загружение 1. Постоянная
Загружение 2. Снег
Загружение 3. Ветер
В режиме результатов расчета формируем 3 РСН.
Результаты расчета по РСН
РСН 1 Эпюра усилий N, кН
Эпюра усилий My, кНм
РСН 2 Эпюра усилий N, кН
Эпюра усилий My, кНм
РСН 3 Эпюра усилий N, кН
Эпюра усилий My, кНм
Усилия в сечениях арки приведены для РСН 1 в таблице (как наиболее невыгодное).
