Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли (144626)

Посмотреть архив целиком


Исходные данные


Район строительства

IV

Несущие конструкции каркаса

Гнутоклееная рама

Шаг несущих конструкций

4,5 м

Высота в коньке

5,7 м

Пролет

15 м

Длина здания

49,5 м

Тип кровли

Теплая

Материал кровли

Мягкая черепица

Тип ограждающих конструкция

Плита клеефанерная с двумя обшивками, в=1,5м

Уклон кровли:

14°02


Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли


Номинальные размеры в плане: 1,48х4,48м (рис.1.1).

Ребра из сосновых досок II сорта.

Обшивки панели из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 10мм соединяются с деревянным каркасом клеем марки ФР-12 по ТУ 600601748-75.

Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC 37 с объемным весом γ=0,3 кН/м3. Плиты - 1200х600мм.

Пароизоляция - паронепроницаемая антиконденсатная полимерная ткань FOLIAREX 110г/ м3.

Над утеплителем предусмотрена воздушная прослойка, вентилируемая вдоль панели. Кровля принята из рулонных материалов - кровельная плитка KATEPAL.

Компоновка рабочего сечения панели.

Ширина панели берется равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания bп=1480мм - при прямолинейном очертании несущих конструкция.

Направление волокон наружных шпонов фанеры в верхней и нижней обшивках панели принимается продольным, с целью обеспечения полноценного стыкования листов фанеры «на ус» при склеивании их в виде непрерывной ленты.

Для дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитно склеенную коробчатую панель, принимаем черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (ГОСТ 8486-86Е) сечением 44х150 мм. После сушки до влажности W=12% и четырехстороннего фрезерования для склейки применяются чистые доски сечением 36х144 мм.

Расчетный пролет панели: lр = 0,99 • 4480 = 4435 мм.

Высота плиты принимается: hп = hр + 2 · δф = 144 + 2 · 10 = 164 мм.

Каркас панели принимается их четырех продольных ребер (рис).

Шаг ребер принимается из расчета верхней фанерной обшивки на местный изгиб поперек волокон от сосредоточенной силы Р = 1 · 1,2 = 1,2 кН как балки, заделанной по концам (у ребер) шириной 100 см.


Расчетная схема


Расстояние между ребрами в осях:


46,93 см


Тогда расстояние между ребрами в свету:


С0 = С - bp = 46,93 - 3,6 = 43,3 см

кН·см


Момент сопротивления обшивки шириной 100 см:


см3


Напряжение от изгиба сосредоточенной силой:


кН/см2 = 4,2мПа < Rн · mн = 4,2 · 1,2 = 5,04,где mн =1,2 –


коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.


Для придания жесткости каркасу продольные ребра соединены поперечными ребрами, расположенными по торцам и в середине панели.

Продольные кромки панелей при установке стыкуются при помощи специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смежных панелей даже под давлением сосредоточенной нагрузки, приложенной к краю одной из панелей (рис).

Сбор нагрузок на панель.

Панели предназначены для укладки по несущим деревянным конструкциям.

По скомпонованному сечению панели составляем таблицу нормативных и расчетных нагрузок на 1 кв. м. панели. Подсчет нагрузки на 1 кв. м. панели представлен в табл.1.

п/п

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэффициент надежности

Расчетная нагрузка, кН/м2

1

Кровельная плитка KATEPAL, γ=12,3 кг/м3

0,123

1,05

0,129

2

Фанера ФСФ, n • δф • γф

2•0,01•7=

0,140

1,1

0,154

3

Продольные ребра каркаса,

0,036•0,144•5•5/1,48=

0,088

1,1

0,096

4

Поперечные ребра каркаса,

0,036•0,118•3•5/4,48=

0,014

1,1

0,016

5

Утеплитель - минеральная вата на основе базальтового волокна PAROC UNS37, толщиной 125 мм, γу=30 кг/м3

0,125•0,407•3•0,3/1,48=

0,031

1,2

0,037

6

Пароизоляция - паронепроницаемая пароконденсатная полимерная ткань FOLIAREX, 110г/м2

0,0011

1,2

0,001

7

Итого постоянная нагрузка

0,397

0,434

8

Временная снеговая нагрузка

1,68

2,4

9

Итого полная нагрузка

2,077

2,834


hр1, hр2, hу - высота сечения продольных, поперечных ребер и высота утеплителя соответственно;

bр1, bр2, bу - ширина сечения продольных, поперечных ребер и расстояние между ребрами в свету;

nр1, nр2, nу - количество продольных, поперечных ребер и расстояний между ребрами в свету;

γд, γф, γ у - объемный вес древесины, фанеры и утеплителя соответственно.

Расчетное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85*, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0,7 расчетной.

Следовательно, полная нагрузка на 1 пог. м. составит:


нормативная: qн = 2,077 • 1,48 = 3,074 кН/м

расчетная: qр = 2,834 • 1,48 = 4, 194 кН/м


Расчетные характеристики материалов


Для семислойной фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 10мм и более по табл.10 и 11 СНиП II-25-80 находим следующие характеристики:

расчетное сопротивление растяжению: Rф. р = 14 МПа;

расчетное сопротивление скалыванию: Rф. ск. = 0,8 МПа;

модуль упругости: Еф = 9000 МПа;

Для древесины ребер по табл.3 СНиП II-25-80:

расчетное сопротивление изгибу: Rф. р = 13МПа;

модуль упругости: Еф = 10000 МПа.

Геометрические характеристики сечения

Расчетная ширина фанерной обшивки согласно п.4.25 СНиП II-25-80:


bпр = 0,9 • bп = 0,9 • 148 = 133,2 см


Геометрические характеристики клеефанерной панели приводим к фанерной обшивке.

Приведенный момент инерции панели:


0,0001979 м4


Приведенный момент сопротивления панели:


м3


Проверка панели на прочность

Максимальный изгибающий момент панели:


=10,31 кН*м


Напряжение в растянутой обшивке:


= 4,3 МПа < Rф. р. · mф = 14 · 0,6 = 8,4,


где mф = 0,6 - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры в растянутом стыке при соединении «на ус».

Расчет на устойчивость сжатой обшивки:


< Rф. р. = 14 МПа


При расстоянии между продольными ребрами в свету С0 = 43,3 см и толщине фанеры δф =1,0см


= 43,3

< 50, = 0,625


Напряжение в сжатой обшивке:


= 6,83 МПа < Rф. р. = 14 МПа


Проверка скалывающих напряжение по клеевому слою между шпонами фанерной обшивки в зоне приклейки продольных ребер каркаса:


Rф. ск


Поперечная сила панели равна ее опорным реакциям


= 9,31 кН


Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси равен:


=0,001026


Расчетная ширина клеевого соединения:


bрасч = nр · bр = 4 · 0,036 = 0,144 м


Тогда касательные напряжения составят


= 0,34 МПа < Rф. ск. = 0,8 МПа


Проверка панели на прогиб

Относительный прогиб панели равен:


0,0025<=0,0057,где -


предельный прогиб в панелях покрытий согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».

Запас по прочности сжатой обшивки составляет 44%, что больше, чем допускаемый запас 5%, однако при уменьшении ребра до 33 мм напряжения в сжатой обшивке превышают расчетное сопротивление.



Случайные файлы

Файл
ref-14352.doc
136510.rtf
141893.rtf
144039.rtf
183143.rtf