Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет покрытий деревянных конструкций. Учебное пособие
.pdf
54
МПа,13МПа11,6 <
( )
⋅
2
2
⋅⋅
Пример 8. Утепленная клеефанерная панель покрытия производственного...
43
d
где
муле
ϕ
для фанеры при отношении
ф
1250
ф
2
.43,0
==ϕ
1
δ
1
определяется по фор-
54
==
8,0
Напряжение в сжатом волокне ребра панели
8,0
8,51527
⋅
уМ
р
I
=
прив
=σ
с
99215
−
2
<=
22
,кН/см3,1кН/см611,0
где у – расстояние от нейтральной оси приведенного сечения до край-
него сжатого волокна ребра панели.
Напряжение в растянутом волокне ребра панели
8,0
−
усМ
р
=σ
р
I
прив
=
8,61,171527
99215
+−
2
2
кН/см02,1
<=
3,1
=<
95,0
2
,кН/см37,1
где (с – у) – расстояние от нейтральной оси приведенного сечения до
крайнего растянутого волокна ребра панели.
Приведенный статический момент инерции панели
2
EybS
85008,68,0150
∑
20
2
a
δ
8,6
1
−+⋅⋅δ⋅=
0101прив
22
8,0
−+⋅⋅⋅=
2
1
Ey
⋅
2
2
4
⋅
10
=⋅
E
2
1
10
=⋅
4
Скалывающие напряжения по нейтральной оси
SQ
прив
=τ
ск
прив
=
Q
=
⋅
аI
∑
lbq
p
=
110353,10
⋅
2099215
⋅
65,134,2
⋅⋅
=
кН,53,10
<=
22
;кН/см24,0кН/см036,0
3
.см1103
Расчет покрытий деревянных конструкций
=
∑
=
⋅
⋅
250
272
590
°=α 15
и
=
=
=
и
1
m
где
, так как скалывание проверяется по целому сечению дре-
ск
весины ребра панели;
=⋅= см2054а
– суммарная ширина ребер
каркаса;
R
ск
– расчетное сопротивление древесины ска-
МПа4,2
лыванию.
Проверка скалывания по клеевому шву между шпонами фанеры:
где
SQ
прив
=τ
ск
прив
=
⋅
аI
∑
Е
1
уbS
01прив
Е
2
110353,10
⋅
2099215
⋅
8500
8,68,0150 =⋅⋅=⋅⋅δ⋅=
00010
<=
3
см694
– приведенный
статический момент верхней фанерной обшивки.
ф
=R
ск
– расчетное сопротивление на скалывание меж-
МПа6,0
ду слоями шпона фанеры вдоль волокон наружного шва.
Проверка на скалывание нижней обшивки:
SQ
прив
=τ
ск
прив
1,17
+×
=
⋅
аI
∑
+δ⋅=
2прив
6,08,0
+
−
2
12353,10
⋅
2099215
⋅
δ+δ
21
2
1250
8,6
−
10
Е
3
усbS
0
Е
2
3
=
4
,см123
<=
6,0150
×⋅=
22
;кН/см24,0кН/см036,0
22
;кН/см1,0кН/см004,0
где
ДВП
ск
МПа1
=R
– расчетное сопротивление скалыванию ДВП.
Прогиб панели
4н
5
f
384
+×
17,2
blq
1
+=
IE
прив2
2
1,17
5,181
1
590
<=
1
.
2
h
b
=
l
=⋅=
92 93
4
⋅⋅
см;17,2015,114,2
−
24
109,55,174,15
⋅⋅⋅⋅
×
9921510348
Пример 9. ПАНЕЛЬ С ОБШИВКАМИ ИЗ ПЛОСКИХ
°=α 15
и
=
=
=
и
АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ЛИСТОВ И КАРКАСОМ
ИЗ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ РЕБЕР
Спроектировать покрытие здания по фермам, установленным в
плане с шагом 6 м. Материал – наплавная кровля из двух слоев изопласта. Район строительства – Санкт-Петербург. Условия эксплуатации – А
. Класс ответственности здания – II. Угол наклона кровли
1
.
Исходные данные. Номинальные размеры панели в плане
1,48×5,98 мм. Обшивки из плоских асбестоцементных листов, размером 1,5×3 м и толщиной 8 мм. Каркас – клееные деревянные ребра:
четыре продольных высотой 22 см и три поперечных, расположенных по торцам и по середине длины панели под стыком асбестоцементных листов, имеющих отверстия для проветривания вдоль панели. Ширина крайних продольных ребер – 46 мм, средних – 71 мм.
Асбестоцементные плиты присоединяем к каркасу шурупами диаметром 4 мм с шагом 300 мм (рис. 9.1).
Для возможности передачи нагрузки с одной панели на другую
продольные ребра смежных панелей при установке стыкуются специально устроенным шпунтом из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам.
В соответствии с табл. 1 СНиП 2.03.09–85 для асбестоцементных листов расчетное сопротивление изгибу при продольном распо-
ложении волокон
R
при поперечном расположении воло-
,МПа14
кон
R
90и
.МПа5,11
Модуль упругости по табл. 2
Е
а
МПа.00010
В соответствии с табл. 3 и пп. 3.2, 3.5 СНиП II-25–80 имеем: расчет-
ное сопротивление изгибу
сти
=Е
др
.МПа00010
У теплите ль для панелей – мин ераловатные пли-
=⋅=R
модуль упруго-
,МПа35,1295,013
ты толщиной 8 см на синтетическом связующем по ГОСТ 9573–82*
3
плотностью 1 кН/м
.
Расчет покрытий деревянных конструкций
2 1 1
4 3
8
42 50
6 7 5 4 3 2 1
71 71 71 71
8
8
220
мм8=δ
6
6
12
12
P
а)
б)
в)
2
5980
3
2
1
6
1–1
2877 2877
2–2
46
46
405
390
405
Рис. 9.1. Панель покрытия с асбестоцементными обшивками:
а – план; б – продольный разрез; в – поперечный разрез; 1 – боковые трапе-
циевидные бруски; 2 – средние клееные ребра; 3 – вентиляционные отвер-
стия; 4 – обшивки; 5 – поперечные ребра с вентиляционными отверстиями;
6 – крайние ребра; 7 – пароизоляция; 8 – теплоизоляция
94 95
мм8=δ
6
6
12
12
P
Пример 9. Панель с обшивками из плоских асбестоцементных листов...
Расчет панели ведем на два вида нагрузки: 1) проверка верхней
обшивки на изгиб от равномерно распределенной нагрузки или от
действия сосредоточенного груза; 2) расчет продольных ребер равномерно распределенной нагрузки.
Проверка верхней обшивки на изгиб. Геометрические характеристики верхней обшивки:
• момент сопротивления полосы обшивки шириной b = 1000 мм
при толщине
22
81000
W
δ⋅=b
=
⋅
⋅=
33
;мм1067,10
• момент инерции
33
δ⋅=b
I
=
⋅
81000
⋅=
43
.мм1027,4
Расчет обшивки ведем как трехпролетной неразрезной балки
с пролетами l, равными 467 мм.
а)
б)
Рис. 9.2. Расчетная схема верхней обшивки:
а – равномерно распределенная нагрузка; б – сосредоточенная нагрузка
q
463
463 463
467
467
463
Максимальный изгибающий момент от полной равномерно распределенной нагрузки на второй опоре (рис. 9.2; табл. 9.1)
р
н
=α⋅+=g
=⋅+=g
кН/м;49,1965,026,1272,0
кН/м;036,2)(cos965,08,1299,0
Расчет покрытий деревянных конструкций
⋅=⋅⋅==
′
Вид нагрузки
Нормативная
нагрузка,
кН/м2
Коэффициент
надежности
по нагрузке γf
Расчетная
нагрузка,
кН/м2
Обшивки, кровля
Утеплитель
Деревянный каркас:
( )
48,1
22,0
5046,03071,02 ⋅+⋅
0,424
0,08
0,21
1,1
1,2
1,1
0,466
0,096
0,231
Итого
Снеговая нагрузка
0,714
1,26
–
0,793
1,8
Всего 1,974 2,593
( )
н
=⋅+=
( )
=⋅+=
=
6
=⋅=⋅=
8
8
max
22
м.кН044,0467,0036,21,01,0
⋅−=⋅⋅−=⋅−= lqМ
Напряжение от изгиба:
6
10044,0
M
max
и
==σ
W
⋅
3
1067,10
⋅
МПа.5,11МПа2,4
<=
Максимальный относительный прогиб от равномерно распре-
деленной нагрузки в первом пролете обшивки
f
=
l
н
⋅
IE
a
Подсчет нагрузки на 1 м
Вид нагрузки
Обшивка 19×0,008
Кровля наплавная, два слоя
изопласта
Снеговая нагрузка
Итого
Сосредоточенный груз Р, кН
33
46749,100675,000675,0
⋅⋅
lq
=
Нормативная
⋅⋅
4
1027,400010
⋅⋅
2
верхней обшивки
нагрузка,
2
кН/м
0,152
0,12
1,26
1,532
1
401
Коэффициент
надежности
по нагрузке
1
1,1
1,1
1,2
1
<=
400
γ
f
–
.
Таблица 9.1
Расчетная
нагрузка,
2
кН/м
0,167
0,132
1,8
2,099
1,2
Максимальный изгибающий момент от действия сосредоточен-
ного груза Р = 1,2 кН в середине первого пролета (см. рис. 9.2)
max
РlМ
Напряжение от изгиба
Расчет среднего продольного ребра (табл. 9.2). Средние ребра
воспринимают бóльшую нагрузку, чем крайние ребра.
′
М
max
W
=
=σ
и
3
1008,112
⋅
3
1067,10
⋅
96 97
мм.кН08,1124672,12,02,0
=⋅<=
МПа.8,132,15,11МПа5,10
Вид нагрузки
Нормативная
нагрузка,
кН/м2
Коэффициент
надежности
по нагрузке γf
Расчетная
нагрузка,
кН/м2
Обшивки, кровля
Утеплитель
Деревянный каркас:
( )
48,1
22,0
5046,03071,02 ⋅+⋅
0,424
0,08
0,21
1,1
1,2
1,1
0,466
0,096
0,231
Итого
Снеговая нагрузка
0,714
1,26
–
0,793
1,8
Всего 1,974 2,593
( )
н
=⋅+=
( )
=⋅+=
=
6
=⋅=⋅=
8
8
Пример 9. Панель с обшивками из плоских асбестоцементных листов...
2
Подсчет нагрузки на 1 м
панели
Погонная нагрузка на среднее ребро:
• нормативная
• расчетная
q
q
р
Принимаем сечение ребер: высота
Таблица 9.2
кН/м;9,0467,0965,026,1714,0
кН/м.18,1467,0965,08,1793,0
h
р
мм220
, ширина
мм71
=b . Момент сопротивления поперечного сечения:
р
22,0
071,0
⋅==W
442−
.м1072,5
Расчетный пролет
м.92,598,599,099,0
м.кН16,5
⋅===lqМ
<=
МПа.35,12МПа1,9
M
W
ll
22
92,5
р
18,1
3
1016,5
⋅
==σ
⋅
4
1072,5
р
Изгибающий момент в ребре
Напряжение от изгиба
Расчет покрытий деревянных конструкций
( )
н
( )
12
.)кН/м54,0(Н/м540=q
Проверка прогиба панели. Нормативная нагрузка на 1 м панели
=⋅+=q
кН/м.85,248,1965,026,1714,0
Суммарный момент инерции поперечного сечения клееных про-
дольных ребер панели
=I
р
⋅+⋅
⋅=
43
−
.м1021,0
3
22,02046,02071,0
Относительный прогиб панели
4
⋅
f
5
=
l
384
lq
р
н
=
⋅
IЕ
рдр
4
⋅⋅
92,585,25
⋅⋅⋅
1021,010384
1
34
−
260
1
<=
,
⋅
95,0250
где 1/260 – допускаемый прогиб в панелях покрытия согласно
табл. 16 СНиП II-25–80.
98 99
Пример 10. РАСЧЕТ ВОЛНИСТОГО ЛИСТА ДЛЯ КРОВЛИ
.)кН/м54,0(Н/м540=q
Исходные данные для расчета листа
Кровля выполнена из волнистого листа типа УВ-7.5-175 (54/200)
(ГОСТ 16233–77*) высшего сорта, первой категории качества. Предел прочности – не менее 20 МПа. Кровля не имеет снизу чердачного
настила. Волнистый лист не защищен водостойким покрытием. Район строительства – Ленинградская область. Температура эксплуатации не превышает 40 °С. Волнистые листы опираются на прогоны
с шагом по горизонтали 1,5 м. Расчет листов производится по
СНиП 2.03.09–85 «Асбестоцементные конструкции».
Расчет листа
Расчет листа производится по СНиП 2.03.09–85 (п. 4.14) на действие снеговой нагрузки, а также на действие сосредоточенной нагрузки (вес рабочего с инструментом), приложенной к гребню любой
из средних волн (рис. 10.1, табл. 10.1).
А. Определение нагрузок
Значения кратковременной и временной длительной снеговой нагрузок, полученные для Ленинградской области (III район по весу снегового покрова) по СНиП 2.01.07–85, при ширине листа 1 м, равны:
• нормативные значения:
кратковременная
временная длительная
н
=q
q
g
;
)кН/м882,0(Н/м2,88
)кН/м378,0(Н/м378=
;
• расчетные значения:
кратковременная
р
=⋅=q
;
)кН/м26,1(Н/м12607,01800
временная длительная
Расчет покрытий деревянных конструкций
65
200
200
5,4
7,5
кН/м.208,0Н/м2081,1189 ==⋅=q
Н.12002,1Н1000 =⋅
Показатель
Категория листов,
нормативный
документ
Предел
прочности
при изгибе,
МПа, не
менее
Сосредоточенная
нагрузка от
штампа, кН
(кгс), не менее
Плотность,
г/см3, не
менее
Ударная
вязкость
кДж/м2,
не менее
Листы 54/200
ГОСТ 16233−77*
(СТ СЭВ 2438−80)
Высший сорт
высшей категории
качества при:
t = 6 мм
t = 7,5 мм
Первой категории
качества при:
t = 6 мм
t = 7,5 мм
Первого сорта
первой категории
качества при:
t = 6 мм
t = 7,5 мм
Листы ВК
135/350
ТУ 21-24-49−73
18,5 (185)
21 (210)
18 (180)
20 (200)
16 (160)
19 (190)
24 (240)
16,5 (165)
23,5 (235)
15 (150)
22 (220)
15 (150)
22 (220)
48 (480)
1,7
1,75
1,7
1,75
1,65
1,7
1,7
1,6
1,8
1,5
1,6
1,4
1,5
1,8
( )
8
8
6
Значение постоянной нагрузки от собственной массы листа, рав-
ной по ГОСТ 16233–77 330 Н, составляет:
• нормативное значение
• расчетное значение
Расчетная сосредоточенная нагрузка от веса рабочего
с инструментом составляет по СНиП 2.01.07–85
200 200 200
1125
1325
Рис. 10.1. Асбестоцементные волнистые листы
330
1,75
унифицированного профиля 54/200
===q
кН/м;0,189Н/м189
100 101
1500
65
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]