
книги из ГПНТБ / Муравьев, Ю. А. Новые облегченные конструкции для возведения производственных сельскохозяйственных зданий
.pdfРис. ІО, Панель 'покрытия іпод юровлао из гафрлірован'ных алюми ниевых листов
/ —деревянный |
а нтксоптированный |
брусок -или |
гнутоклееный |
.клеефаиерныі\ |
|||
швеллер; 2 — .пенопласт из плит в обкладке |
нз |
пергамина или |
полиэтилено |
||||
вой пленки; 3 — оцинкованный |
глухарь или |
дотогг; 4 — алюминиевый |
профи |
||||
лированный |
лист; 5 — сварка |
или |
комбинированные заклепки 4,8X8 |
млі |
Р-ис, Ііі, Панель іпоюрытия из профилированных листов, укладывае мая но .протокам вдоль оката юро-вли
/ —крепежные детали, выполненные из 'стеклопластика, >поли'ВН‘Нилхлор.нда или полиэтилена; 2 — профилированные алюминиевые листы; 3 —плитный пено пласт в обкладке из пергамина или полиэтиленовой пленки; 4 — кромки па-
•нелей, оклеенные строительной бумагой
струкции обеспечиваются выбором шага ферм или прогоно,в в ■соответствии с указанными нагрузками.
Один из вариантов конструкции предусматривает применение кровли из імелкогофрироваиных ал-юмииио- івых листов (см. рис. 10) или волнистых асбестоцемент ных. Оо алюминиевому іпрофилирова,иному настилу на сельских строительных комбинатах укладывают с приклейкой плитный пенопласт в обкладке из перга-
62
Mima или полиэтиленовой -пленки. Подлинным сторо нам панели ,к настилу крепят 'бруски, пропитанные ан тисептиками, по которым сразу после монтажа панелей будут уложены .кровельные волнистые -асбестоцемент ные лл,и алюминиевые листы. Вместо брусков .могут применяться дроф или из ігнутоклееной фанеры или
•пластмасс. іСтьж панелей по скату устраивают на хлесткой обшивок с применением герметизирующих
•дрокл-адок и самоиарезающих винтов или односторон них заклепок.
Панель с плитным іполи-сгиролышм пенопластом (рис. М) по конструкции аналогична стеновой панели, показанной на рис. в, описание которой приведено выше. При отсутствии -плитного .пенопласта можно применять міиіиераловатные плиты .на синтетической связке.
'Кровельная панель 2980X 1480Х'62 мм с обшивкамииз алюминия представляет собой трехслойную конст рукцию (.рис. -12, а, б), образованную двумя плоскими
или .мелкогофрировэнными листами толщиной |
0,8— |
1 мм, которые .прикрепляют к уголкам обрамления |
за- |
•«■клепкамм с потайной головкой с -шагом 50 мм. |
|
Продольное и поперечное обрамление выполняют из водостойкой фанеры ФіСФ сорта -В/ІВіВ толщиной б мм. которую .прикрепляют -заклепками к алюминиевым уголкам 25X25X8 мм. 'Средний слой из .пенопласта ПСБт объемной массой 50 кг/м3, толщиной 60 мм при клеивают каучуковым клеем к обшивкам. Продольные стыки между панелями решены .в виде нахлестки .вы ступающих уголков с уплотнением ти-окодовым герме тиком. Уголки -соединены еамонарезающими винтами или комбинированными односторонними заклепками. По перечные стыки между панелями .перекрываются гну тым профилем в .виде швеллера по ти-околовому герме тику. Швеллер соединен с обрамлением самойарезающими винтами. Полости в стыках панелей должны быть заполнены пенополистиролом объемной -массой 20— 25 кг/м3, минераловатными плитами, .пенополиэтиленом или вспененной резиной.
-Кровельная |
панель 60'16X ’1500X 1'23 мм, показан |
ная на .рис. 13, |
а, б, запроектирована на -основе разрабо |
ток ЦІНИ.ИСК им. Кучеренко. Она .состоит из двух про дольных и поперечных составных швеллеров, образую щих обрамление, к которому клеесварным соединением прик-реплены обшивки из алюминиевых листов толщи-
63
Рис. 1(2. |
іКіровельная |
іпамель |
3X1 >5 |
м с |
обшйвказди из |
||||
|
|
|
|
алюммніия |
|
|
|
|
|
а — общий |
вид |
панели; |
б — узлы; / — обшивки |
из |
алюминие |
||||
вого сплава |
АМц, толщиной. 1 |
мм; 2 —пенополистирол; |
3 — |
||||||
тиоколовый |
герметик; |
4 — самонарезающне винты |
или |
ком |
|||||
бинированные |
заклепки; В — мннераловатные |
плиты или |
пе |
||||||
нополиэтилен; |
6 — нащельми-к |
алюминиевый; |
7 — водостой'кая |
||||||
фанера; |
8 — заклепки; |
9 — алюминиевые |
утолки по |
периметру |
|||||
|
|
|
|
■панели |
|
|
|
|
ВидБ
|
|
6015 |
____ і- |
|
|
М |
' г |
|
|
Вид А |
|
|
|
|
|
|
1 |
. —-у . |
г- |
Ш, |
5980 |
щ |
|
h |
______________ |
|
|
г-г
Рис. |
13. Кровельная панель 6X1.5 м |
с |
обшивками |
из |
алю |
|||
|
|
|
миния |
|
|
|
|
|
о — общим вид панели; |
б — узлы; |
/ — алюминий |
листовой; |
мэріей |
АМщП, |
|||
толщиной |
1,5 мм; 2 — полнетирольный |
пенопласт |
ПСБт, объемной |
массой |
||||
50 кг/м1; |
3 — водостойкая |
фанера |
ФСФ |
сорта |
В/ВВ; 4 — уголок алюминие- |
івый 40ХІ25ХЙ мм; 5 — мннераловатные плиты или пенополиэтилен
ной 1 мм. ;Клеесварное соединениепредусматривает то чечную сварку е шагом 76 мм по клею ЭГЪІД или КС-609. Составные швеллеры івыполняют из .водостойкой фане ры ФСФ сорта В/.В.В толщиной 4 мм и гнутых алюми ниевых уголков сечением 40Х-25 мм из листа толщиной 2 мм. Полистиролыный пенопласт вспенивается в поло сти конструкции на вею толщину панели. Стыкование продольных ребер панелей выполняют аргонодугоівой сваркой нахлестки обшивок. Поперечные кромки пане-
65
лей соединены аргонодуговой сварной таким образом, что обшивки образовывали компенсатор, который по глощал 'бы температурные деформации панелей.
іКлееные криволинейные лаінели (рис. 14, а, 6) 6397X1490X12.0 мм предназначены для совмещенных несущих и ограждающих сводчатых покрытий .проле
том |
Ій м. Средняя 'поверхность таких сводчатых покры |
||
тий |
характеризуется |
главными радиусами |
кривизны |
R \= |
°° и R2 —1000 см. |
предусмотрены из плоских или |
|
Обшивки панелей |
|||
мелкогофрированных |
алюминиевых листов |
марки АМц |
Ри-с. .14. Криволинейная шанель с обшивками из алюминиевых спла вов для .покрытия пролетом ,12 м
а — общий |
вид |
панели; б — узлы; / — лист из алюминиевого |
оплава |
АМц, |
||
толщиной 1 |
мм; |
2 — пенопласт ПСБ, вспениваемый |
в полости |
панели |
объем |
|
ной ма.осой |
50 кг/м3; 3 — фанера ФСФ; |
4 — уголок |
алюминиевый ■ІОХ'ЮХ'І мм; |
|||
|
|
5 — заклепки |
алюминиевые |
|
|
66
толщиной 1 мм. Пенопласт ПСБ объемной массой 50—60 кг/м3 целесообразно вспенивать © полости пане лей. Обрамление панели состоит из водостойкой фане ры толщиной 6 мм н уголков из алюминиевого сплава АМгП толщиной 2 мм размером 25X25 мм, которые
Рис. 16. Фрагмент сводчатого покрытия |
пролетом 12 м |
№ алюминиевых 'Криволинейных |
панелей |
прикрепляют к фанере на заклепках диаметром 4 мм. через 50—400 мм. В стыках панелей «предусмотрено фланцевое соединение. Сводчатое покрытие пролетом 12 м из криволинейных алюминиевых панелей без за тяжки .показано на рис. 15.
4. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА КЛЕЕНЫХ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ
.Клееные трехелойные панели 'Относятся к конструк циям е разнесенными, благодаря заполнителю, несущи ми слоями и поэтому обладают достаточно .высокими прочностью и жесткостью. При .проектировании клееных трехелойіных панелей возникает необходимость их рас чета на устойчивость, прочность и деформативность.
При расчете обычных пластин и оболочек трехмер ные задачи теории упругости сводятся к двухмерным введением допущений, характеризующих распределение деформаций по толщине (положение о сохранении пря мыми нормалей к серединной поверхности и .пренебре жение нормальными напряжениями перпендикулярно
67
этой поверхности). Эти допущения, именуемые гипоте зой Кирхгофа — Лява, могут применяться при расчете обшивок 'клееных трехслойных .панелей и в общем слу чае неприменимы при решении задан, относящихся к среднему слою панелей, где необходимо учитывать влияние деформаций сдвига, а также растяжение (сжа тия) в поперечном направлении. 'При расчете прогибов панелей .небольших пролетов с маложестким средним ■слоем .влияние деформаций сдвига среднего слоя ве лико. Деформации заполнителя в поперечном 'направле нии обусловливают специфические для трехслойной конструкции местные деформации внешних слоев, ’что может привести к местной потере устойчивости обши вок.
Основные положения к расчету на поперечный из гиб панелей, свободно опертых по двум сторонам. При проведении расчетов .клееных трехслойных панелей на поперечный изгиб различают панели е редко располо женными продольными ребрами, в том числе с обрам лением по контуру; панели с часто расположенными продольными ребрами при отношении расстояния меж
ду ребрами к пролету менее 0,05 ( у <0,05) и панели
со сплошным средним слоем («сэндвич»). Следует от метить, что нормальные напряжения в обшивках расп ределяются ра'вном'ерио по ширине конструкции только в панелях «сэндвич»; в остальных случаях нормальное напряжение распределяется по ширине панели нерав номерно. Максимальные нормальные напряжения в обшивке у ребер оказываются большими, чем средние напряжения по панели [11, 39].
.В тонких обшивках клееных трехелоиных панелей, выполняемых из достаточно прочных материалов, мо жет .произойти потеря местной устойчивости при сжа тии.
Критические напряжения местной потери устойчивоівости сжатых обшивок, подкрепленных только ребрами, определяются по формуле
ом
где |
t — толщина обшипки, с н \ |
ребрами, |
|
|
|
а — расстояние |
между продольными |
см\ |
|
-пр |
1—(X2— приведенный |
модуль упругости |
материала |
обшивок, |
|
к гс /с м 2; |
|
|
|
68
/Си — коэффициент, |
определяемый из табл. 12, в зависимости |
|||||
от |
отношения |
.расстояния |
между |
поперечными |
( a t) |
и |
.продольными (а) ребрами. |
|
Таблица |
12 |
|||
|
|
|
|
|||
|
Значения коэффициента К |
|
|
|
||
к |
а,/о |
К |
а, /а |
К |
а,/а |
|
22,2 |
0,2 |
3,72 |
0,7 |
3,68 |
1,4 |
|
10,9 |
0,3 |
3,46 |
0,8 |
3,46 |
1,6 |
|
6,91 |
0,4 |
3,32 |
0,9 |
3,33 |
1,8 |
|
5,14 |
0,5 |
3,29 |
1 |
3,29 |
1,9 |
|
4,22 |
0,6 |
3,4 |
1,2 |
— |
|
|
Критические напряжения местной потери устойчиво сти идеально плоских сжатых обшивок, подкрепленных пенопластом, могут быть определены по формулам:
0М= 0,72 { / Ёпр Е>; |
= 0,91 |
Е G, |
а в случае, .когда .пенопласт, подкрепляющий обшивки, имеет заданную толщину, то:
- _ £ пр а 2 1 |
, Е |
а і е2 “ d + а 2 е ~ 2 ° d + сг |
|
м |
12 |
t |
а b l e2 a d — а Ь2 е ~ 2 а d -\- с2 ’ |
а, 2 = -= Л -------аН + 2а (і |
+ |
—)*; |
|||
1,2 |
Enpt |
- |
[ |
- |
2 ) |
|
К 2 = 2 - | 7 |
± з «; |
|
|
|
Ci = — 2 f-jj- |
+ а2А — 2 a2d (4 — а2/2) — |
||||
|
— 4 a 2d 2 ( ^ Л -------- а2 Д |
|
|
||
|
|
U n p t |
j |
|
|
|
10 а2 + 8 —E d |
4 а4 d 2; а |
я n |
||
|
|
É np t |
|
|
|
где E — модуль |
упругости |
материала |
среднего слоя, кгс/сл2; |
||
п — количество полуволн выпучивания, шт.; |
|
||||
Ьы— длина полуволны выпучивания, см. |
|
|
Когда обшивка имеет неизбежные отклонения от идеальной плоскости, так называемую местную началь ную кривизну (погибь), 'критические напряжения .мест ной потери устойчивости обшивок, подкрепленных пено-
69
пластом, определяют как наименьшие величины из под считанных по следующим формулам:
где R с — расчетное сопротивление |
сжатию |
материала обшивок, |
|
|
кгс/слі2; |
|
|
С0н — нормируемая первоначальная логибь, см\ |
|||
|
t — толщина обшивок, см\ |
среднего |
слоя, кгс/см'2; |
Rp.c — расчетные сопротивления |
|||
Е — модуль упругости среднего слоя, к гс ісм 2. |
|||
Рассмотрим различные случаи расчета панелей. |
|||
I. |
Расчет панелей с редко расположенными продол |
ными ребрами (при а: 1>0,05), в том числе панелей с
обрамлением по контуру, |
выполняют |
по |
следующим |
|
формулам. |
|
|
|
|
При равномерно распределенной нагрузке наиболь |
||||
шие нормальные напряжения в обшивках |
определяют |
|||
|
|
Е Р (с + |
0 6 |
|
_ _Ярр |
|
E a t |
|
|
8/ (с+/) |
1 + |
|
|
|
|
ß+ Ер' (с -р 0 6 |
|
||
|
|
Ë a t |
|
|
где q р — расчетная равномерно |
распределенная |
нагрузка, кгс /см 2; |
||
I — 'пролет панели, см\ |
|
|
|
|
t — толщина обшивок, см- |
|
|
|
с— высота среднего слоя, см\
аи ß— коэффициенты, определяемые из графика;
Ер — модуль упругости материала среднего слоя, кгсісм 2;
б— толщина ребра, см\
Е— модуль упругости материала обшивок, кгсісм 2.
При сосредоточенной силе Р, действующей на .всю ширину панели, наибольшие нормальные напряжения в
обшивках .находят
|
|
Ер |
(с + 0 б |
KpPpl |
|
Е a t |
|
^max |
(c + f) |
Ер |
(с + О 5 |
b t |
где /(р — коэффициент , определяемый из графика; b — ширина сечения, см.
Неравномерность распределения нормальных на пряжений по ширине панели может быть оценена -коэф фициентом неравномерности К, который определяется как отношение максимальных .напряжений (у ребра пане ли) к .средним. Для изотропных материалов обшивок величина К определяется по формуле
а
1 + 0 ,8 2
I
К =
< W 1 + 1,23
При ортотролных материалах обшивок
1 + 0 ,0 9 |
- |
( |
я т |
К |
G |
' |
|
_Ё |
|
||
1 + 0 ,2 0 6 |
|
||
G |
|
|
где G — модуль сдвига материалов обшивок.
Касательные напряжения в продольных ребрах па нелей .определяются то .формулам: •
для случая равномерно распределенной нагрузки
|
|
|
|
|
(с+ о» а |
|
Ep(c+t)6 |
|
„ |
_ |
0,407 qp l a |
|
|
0,617 ß |
+ |
E a t |
|
1 |
- |
P t |
||||||
P'maX~ |
6 (c + 0 |
E p (c + |
1) 6 |
|||||
|
|
P + -
E a t
для случая сосредоточенной силы, действующей на всю ширину панели
_ |
3,25 К р Р |
а |
,рлпах |
ь ц с + і) |
: |
Прогиб ианел'ей с редко расставленными ребрами определяют для случаев:
71