6 Указания по изготовлению элементов кровельных настилов

Производство панелей включает в себя изготовление несущего каркаса (ребер) и прикрепление к нему обшивок. Обшивками чаще всего служат фанера, асбестоцемент. Обшивки крепят к каркасу гвоздями, шурупами, клеем. Хорошим материалом для обшивок является бакелизированная фанера. Фанера ФБС рекомендуется при классе условий эксплуатации 3 (> 75%). При более легких условиях эксплуатации (≤ 75%) допускается применение фанеры марки ФСФ. Но применение фанеры ФБС требует учета ее особенностей. Одна из них состоит в том, что пленка смолы, покрывающая поверхность, препятствует прочному склеиванию фанеры ФБС с ребрами. Поэтому поверхности бакелизированной фанеры в местах склеивания приходится перед склеиванием строгать или обрабатывать абразивными материалами [15]. Поскольку длина листов обычной фанеры ФСФ не превышает 2440 мм, для получения обшивок большей длины листы фанеры проходится сращивать в специальных усовочных станках. При этом длина нахлестки в стыке “на ус” должна составлять не менее 10 толщин фанеры. Рекомендуется назначать стыки “на ус” в менее нагруженных зонах панели. Каркас клеефанерной панели собирают из досок или брусков с влажностью не более 12  3 % со строгаными кромками в местах склеивания на специальном стенде на клею и гвоздях.

Приклеивание фанерных обшивок производят либо с гвоздевой запрессовкой, либо в одноэтажных гидравлических или пневматических прессах горячего или холодного склеивания [15].

Гвоздевая запрессовка целесообразна при изготовлении крупноразмерных панелей или при отсутствии прессов. Гвозди применяют диаметром 2 – 2,5 мм длиной 40 – 50 мм с шагом 150 – 200 мм. В углах панелей, у опор шаг расстановки гвоздей уменьшается вдвое. Расход гвоздей может быть снижен, если фанеру прижимать к каркасу при помощи деревянных брусков более мощными гвоздями. После отверждения клея эти бруски вместе с гвоздями отрывают [15].

Деревянный каркас асбестоцементной кровельной панели собирают из строганых или нестроганых досок или брусьев с влажностью не более 20 %, предварительно проантисептированных в 3 %-м водном растворе кремнефтористого натрия.

Листовой асбестоцемент, используемый в обшивках кровельных панелей, является доступным и сравнительно дешевым материалом, но он имеет повышенную хрупкость и сравнительно низкую влагостойкость. Поэтому при использовании для обшивок плоских асбестоцементных листов следует принимать меры к улучшению их качества. Одной из таких мер является, например, нанесение на наружную поверхность асбестоцементных листов стеклопластика путем напыления смеси рубленого стекловолокна с полиэфирной смолой или наклеивание стеклохолста с помощью той же смолы с последующим напылением смолы на холст. В обоих случаях толщина слоя усиления не превышает 1 мм и практически не увеличивает вес конструкции, но применение этого способа значительно повышает механические свойства асбестоцемента [14]. Плоские асбестоцементые листы крепят к каркасу на шурупах с потайной головкой диаметром 4 – 5 мм с шагом 300 – 500 мм. При этом отверстия в асбестоцементных листах сверлят диаметром на 2 мм больше диаметра шурупа с раззенковкой. В деревянном каркасе под шурупы сверлят отверстия глубиной 10 мм диаметром на 20 % меньше диаметра шурупа. Возможно применение гвоздей периодического профиля, но с использованием упругих прокладок под головку гвоздя.

Не допускается опирать кровельные панели с плоскими асбестоце-ментными обшивками на асбестоцементные листы, что требуется учесть в конструкции опорных узлов таких панелей.

Настилы построечного изготовления собирают из пиломатериалов хвойных пород 2-го и 3-го сортов с влажностью не более 25 % на гвоздях. Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемых элементов. Длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемого деревянного элемента и не менее 10d (см. п. 9.4.2 СНБ 5.05.01-2000). В соединении должно быть не менее двух гвоздей.

Расстояние вдоль волокон древесины от гвоздя до торца элемента следует принимать не менее 15d, расстояние поперек волокон до продольной кромки элемента и между соседними рядами гвоздей следует принимать не менее 4d (см. таблицу 9.4 СНБ 5.05.01-2000).

7. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КРОВЕЛЬНЫХ НАСТИЛОВ

Ниже рассмотрены примеры расчета кровельных настилов построечного и заводского изготовления. Во всех случаях в качестве несущих элементов использована древесина основных хвойных пород (сосны, ели, лиственницы) 2-го и 3-го сортов, для которой согласно таблице 6.1 [10] f_m,d = 13 МПа (для элементов кровли 3-го сорта согласно п. 6.1.4.3 к таблице 6.1 f_m,d = 13 МПа).

Все примеры расчета рассматриваются для условий эксплуатации 2 (А1, Б1, Б2), для которых k_mod определяется по табл. 6.4 [10]. Приняты коэффициенты k_t = 1 и k_o = 1. Таким образом, расчетное инвариантное сопротивление изгибу древесины в примерах принято равным

f_m,d = f_m,dk_xk_tk_o = 13111 = 13 МПа = 1,3 кН/см².

Все остальные коэффициенты к расчетному сопротивлению древесины или учтены при необходимости в зависимости от характера загружения и особых условий (см. таблицу 6.4 [10]).

В большинстве примеров принята обычная строительная фанера марки ФСФ из березы, для которой согласно таблице 6.14 и 6.12 СНБ 5.05.01-2000 Е_р = 9000 МПа, f_pc,0,d = 12 МПа, f_ot,0,d = 14 МПа, f_pm,90,d = 6,5 МПа, f_pv,0,d = 0,8 МПа. Модуль упругости древесины Е₀ = 10000 МПа. Для обшивок из асбестоцементных листов принято расчетное сопротивление f_m,90,d = 11,5 МПа. Модуль упругости асбестоцемента Е_а = 10000 МПа.

Во всех примерах сначала делается эскизный расчет элементов, а затем выполняют их поверочные расчеты. Поэтому примеры имеют не только учебное значение, но и полезны для проектной практики. Примеры расчета кровельных настилов и панелей других конструкций имеются в литературе [2,3,4,7,8,13,14,17,19].