МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г. И. НОСОВА

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ

КЛЕЕФАНЕРНОЙ ПАНЕЛИ ПОКРЫТИЯ

Методические указания

к курсовой работе по дисциплине

«Конструкции из дерева и пластмасс»

для студентов специальности 2915

МАГНИТОГОРСК

2006

Проектирование и расчет клеефанерной панели покрытия.

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» для студентов специальности 2915 «Экспертиза и управление недвижимостью».

• Магнитогорск: Изд. МГТУ, 2006. – 13с.

Составители: В. Б. Гаврилов

Рецензент В. М. Андреев

Магнитогорский Государственный Технический Университет им.

Г. И. Носова, 2006 г.

Введение

Ограждающие конструкции покрытий с применением древесины и пластмасс в зависимости от эксплуатационных требований к зданиям и сооружениям устраиваются в виде деревянных двойных настилов, однослойных настилов из светопрозрачных стеклопластиков и панелей заводского изготовления. В зданиях небольших пролетов и, как правило, построечного изготовления, а также в малоэтажном домостроении применяются настилы и обрешетка. В полносборных зданиях из конструкций индустриального изготовления применяются панели.

Панели, выполняемые с ребрами из древесины, разделяются на асбестоцементные с обшивками из плоских и волнистых листов, клеефанерные с обшивками из фанеры и панели с применением пластмасс.

Понятие панели в данном случае является обобщенным и включает в себя плиты покрытий и панели стенового ограждения. На практических занятиях студентами выполняется конструирование и расчет клеефанерной плиты покрытия. В качестве исходных данных задается шаг основных несущих конструкций, район строительства и характер теплового режима здания.

Конструктивные особенности клеефанерных панелей

Клеефанерные панели предназначены для устройства холодных и утепленных покрытий производственных зданий с рулонной кровлей (рис. 1). Подобные покрытия часто называют клеефанерным настилом.

а)

б)

b_п

b_п

Рис. 1. Поперечный разрез клеефанерной панели:

а – для холодной кровли, б – для утепленной.

Поскольку температурно-влажностные деформации древесины и фанеры близки между собой, соединение ребер каркаса с обшивками осуществляется на клею. В результате получается монолитное ребристое (обшивкой вверх или обшивкой вниз) или коробчатое сечение, в работу которого включаются и обшивки. Для ребер используется пиломатериал недефицитного сечения, при этом пролет панелей может достигать 6 м. Клеефанерные плиты опираются на основные несущие конструкции (балки, арки, фермы). Ширина опорных площадок принимается не менее 5,5 см. На рис. 2 в качестве примера представлена конструкция утепленной плиты покрытия.

1 - 1

1

Стык фанеры

«на ус»

5

3

4

2

6

1

7

1

40

8 140 8

2 - 2

2

46 1062 46 1063 46 1063 46 1062 46

4480

1

2

6

Рис. 2. Клеефанерная панель покрытия:

1 – верхняя обшивка, 2 – нижняя обшивка, 3 – продольные ребра, 4 – поперечные ребра, 5 – соединительные бруски, 6 - утеплитель, 7 – пароизоляция.

Номинальная ширина плит определяется по конструктивным требованиям с учетом стандартных размеров используемого материала обшивок и принимается в пределах 1 ÷ 1,5 м. Обычно используется максимальная ширина фанерных листов – 1,5 м. Однако в отдельных случаях изготавливают доборные панели шириной 0,8 или 1,2 м, укладываемые в коньковой или карнизной части покрытия. Причем в целях унификации допускается одновременное использование не более двух типоразмеров панелей в одном здании.

Длина панелей зависит от шага несущих конструкций и принимается обычно в пределах 3,0 ÷ 6,0 м. Высота клеефанерных панелей определяется из условия прочности, жесткости и теплотехнического расчета (рассчитывается толщина утеплителя) и находится в пределах 1/35 ÷ 1/20 пролета панели.

Обшивки плит покрытий отапливаемых зданий рекомендуется принимать из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ или бакелизированной фанеры марки ФБС толщиной не менее 6 мм. Верхнюю обшивку обычно принимают толщиной не менее 8 мм. Для лучшего использования прочностных характеристик обшивок и снижения внутренних напряжений в клеевом слое волокна наружных слоев шпона фанеры ориентируются вдоль панели. Фанерные листы по длине стыкуются «на ус», длина стыка не менее 10 толщин.

Каркас панелей изготавливается из антисептированных пиломатериалов древесины сосны 2 сорта с влажностью не более 12 %. Каркас состоит из продольных ребер, размещаемых с шагом не более 500 мм, торцовых ребер и поперечных ребер, располагаемых в местах стыка фанерных обшивок. Сечение ребер следует принимать по сортаменту пиломатериалов согласно ГОСТ 24454-80* (таблица 1) с учетом припусков на строгание с двух кромок (5 – 10 мм) и пласти (4 – 5 мм). По конструктивным требованиям шаг поперечных ребер назначается не более 1,5 м.

Исходя из условий противопожарной безопасности, в качестве утеплителя рекомендуется использование жестких минераловатных плит на фенольном связующем, плотностью 100 ÷ 150 кг/м³. Под утеплитель укладывается слой пароизоляции из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Вентиляция утеплителя осуществляется вдоль плит, для чего между утеплителем и верхней обшивкой предусматривается зазор не менее 5 см. Полости всех панелей соединяются отверстиями в единую вентилируемую прослойку, сообщающуюся с наружным воздухом.

Таблица 1 - Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериала, мм

Толщи­на	Ширина
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-	-	150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250

Стыки панелей должны обладать требуемыми технологическими, паро- и гидроизоляционными свойствами. Крепление к несущим конструкциям производится посредством болтов, шурупов, винтов с применением крепежных металлических деталей. Крепление должно обеспечивать свободу температурно-влажностных деформаций панелей и перемещение от нагрузок, а также компенсировать неточность их изготовления. Между тем крепление плит должно быть достаточно жестким для создания сплошного закрепления несущих конструкций из плоскости изгиба. Крепление смежных плит между собой осуществляется посредством соединительных брусков, прибиваемых к крайним ребрам панелей. Проникновение влаги в стык предупреждается герметизацией зазоров эластичными герметиками и мастиками. Утепление места стыка производится преимущественно минеральной ватой.

На практических занятиях студенты выполняют конструирование и расчёт плиты, после чего оформляют графическую часть работы по примеру, приведённому на рис. 1, с составлением спецификации элементов. Порядок оформления чертежей панели покрытия подробно приведен в соответствующих методических указаниях [3].