Клеефанерные панели покрытия

Целесообразность применения клеефанерных панелей определяется малой массой при высокой несущей спо­собности, что обеспечивается совмещением в фанерной обшивке ограждающих и несущих функций как поясов панели, так и настила, который воспринимает местную нагрузку. Клеефанерные панели являются жесткой ко­робчатой конструкцией, которая состоит из дощатых ре­бер толщиной после острожки 33 или 43мм и фанерных обшиврк толщиной не менее 8мм. При не­обходимости ребра можно делать клееными.

В качестве утеплителя применяют, как правило, не­сгораемые и биостойкие теплоизоляционные материалы, например пенопласт или стекломаты. При изготовлении панели на верхнюю обшивку наклеивают один слой ру­бероида, образующий кровельное покрытие, второй и третий слои рубероида приклеивают после установки панелей на место.

Клеефанерными панелями можно перекрывать проле­ты 3-6 м, а если их ребра клееные — более 6 м. Ширину панели делают равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания. Высота панели обычно составляет 1/30-1/40 пролета. Волокна наружных шпонов фанеры должны быть направлены вдоль оси па­нели, так как при этом создается возможность, во-пер­вых, стыковать фанерные листы по длине «на ус» и, во-вторых, лучше использовать прочность фанеры.

Количество продоль­ных ребер определяют в основном по условию рас­чета на изгиб поперек волокон наружных шпо­нов верхней фанерной об­шивки при действии со­средоточенной расчетной нагрузки 1000 Н с коэф­фициентом перегрузки 1,2 - при этом считается, что действие сосредото­ченной нагрузки распределяется на ширину 100 см.

1,2 – фанерные обшивки; 3 – продольные дощатые ребра; 4 – соедениетльные бруски, предотвращающие взаимное смещение соседних плит (сбиваемых гвоздями); 5- продухи в поперечных ребрахз от верстия не менее 40мм; 6 – пароизоляция; 7 – утеплитель; 8 – прижимные бруски; 9 – один слой рубероида, наклеиваемы на заводе.

Расчет плит производится по приведенным геометрическим характеристикам поперечного сечения. При вычислении приведенных характеристик учитывается различие модулей упругости древесины и фанеры и неравномерном распределении нормального напряжения по ширине обшивок. Расчетное соединение в плитах с двумя обшивками – двутавровое, с одной обшивкой – тавровое, расчетное сечение определяется по формуле. Предварительно определяют шаг продольных ребер С из расчета верхней обшивки на изгиб, в направлении поперек плиты под действием сосредоточенного груза Р=1,2кН передающиеся на ширину обшивки 1м.

Проверки прочности плиты производят на действие момента, проверяют прочность нижней обшивки на растяжение с учетом расслабления фанеры в местах склейки.

=0,6 для березовой фанеры; =0,8 для бакелизированной фанеры.

Верхняя облицовка проверяется на сжатие вдоль волокон рубашечных слоев с учетом возможной потери устойчивости.

- коэф устойчивости

λ _ф – условная гибкость фанеры

=1250/λ²_у λ_ф≥50

=1-λ²_ф/5000 λ_ф<50

λ_ф= b ₀/δ^в_ф

Ребра проверяются в местах приклейки и обшивки на скалывание между шпонами фанеры и на прочность самих ребер по касательным напряжениям.

1-я проверка: Q=ql/2

2-я проверка:

S – статический момент фанерной обшивки.

Проверка жесткости.

Дощатоклееные колонны

Дощатоклееные колонны для зданий с напольным транспортом и подвесными кранами проектируют, как правило, постоянного по высоте сечения. Для зданий с мостовыми кранами характерно применение колонн с уступом для укладки подкрановых балок. Колонны в фундаментах защемляют одним из способов, показанных на рис.

Колонны рассчитывают: на вертикальные постоянные нагрузки от веса покрытия, стенового ограждения и соб­ственного веса; на вертикальные временные снеговые нагрузки, нагрузки от кранов и различных коммуника­ций, размещаемых в плоскости покрытия; на горизон­тальные временные ветровые нагрузки и нагрузки, воз­никающие при торможении мостовых и подвесных кра­нов.

Поперечная рама, состоящая из двух колонн, защем­ленных в фундаментах и шарнирно связанных с ригелем (балкой, фермой, аркой), представляет собой однажды статически неопределимую систему. Про­дольное усилие в ригеле такой рамы , где X_w=0,5(W₁^’-W₁)

От равномерно распределенной ветровой нагрузки на колонны

От стенового ограждения (условно считая, что вер­тикальное усилие от стенового ограждения приложено по середине высоты колонны)

- расстояние между осью стены и колонны.

После определения усилия в ригеле определяют из­гибающие моменты и поперечные силы. Высоту сечения колонны h_к принимают в пределах 1/8—1/15Н; ширину b≥h_к/5. Принятое с учетом сортамента пиломатериалов и условий опирания ригеля на колонну сечение колонн проверяют на расчетное сочетание нагрузок.; в плоскости рамы — как сжатоизгибаемый элемент; из плоскости ра­мы— как центрально сжатый элемент.

Предельная гибкость для колонн 120. При определе­нии гибкости расчетную длину колонны в плоскости ра­мы принимают l ₀=2,2Н (при отсутствии соединения вер­ха колонн с жесткими торцами здания горизонтальными связями). При вычислении гибкости колонны из пло­скости рамы расчетную длину принимают равной расстоянию между узлами вертикальных связей, поставлен­ных по колоннам в плоскости продольных стен.

Наиболее ответственным в колоннах является жест­кий узел, который обеспечивает восприятие изгибающего момента. Для варианта узла, показанного на рис. VI.24, б, усилия в анкерах N_a и анкерных болтах N_a.б находят, исходя из расчетной схемы, показанной на рис. VI.25.

При определении усилия N_a снеговую и другие вре­менные вертикальные нагрузки, не вызывающие изгиба­ющего момента, не учитывают, момент берут максималь­ным.

Дощатоклееные арки

Дощатоклееные арки применяют кругового или стрельчатого очертания с затяжками или с непосредст­венным опиранием на фундаменты или контрфорсы. Приналичии затяжек пролеты арок обычно не превышают 24 м, при опирании на фундаменты или контрфорсы про­леты зданий достигали 63 м. За рубежом имеются отдельные примеры применения арок с проле­тами более 100 м.

Арки обычно склеивают из пакета досок прямоуголь­ного по высоте сечения, что менее трудоемко. При боль­ших пролетах может оказаться целесообразным приме­нение арок переменного по высоте сечения, принятого с учетом изменения момента по длине арки.

Дощатоклееные арки бывают двух- и трехшарнирными. При пролетах до 24 м и f / l =1/8—1/6 целесообразно применять двухшарнирные арки как бо­лее экономичные во всех случаях, когда возможна транспортировка криволинейных элементов арок. Кри­волинейные арки, какправило, делают с постоянным радиусом кривизны, так как изогнуть доски по окружно­сти легче. В дощатоклееных арках толщину слоев (досок после острожки) для удобства их гнутья целесообразно применять, как правило, не более 1/300 радиуса кривиз­ны и не более 33 мм.

Коньковый узел в трехшарнирных арках можно вы­полнять с деревянными накладками на болтах, воспринимающими поперечную силу от временной нагрузки и обеспечивающими жесткость узла арки из ее плоскости. В случае, если распор воспринимается затяжкой, она вы­полняется из профильной или круглой стали.

Нормальные напряжения в арках вычисляют по обычной формуле для сжато-изгибаемого стержня в се­чении с максимальным изгибающим моментом и соот­ветствующей ему нормальной силой.

Расчетную длину арки l ₀ при определении ее гибкости принимают: а) при расчете на прочность по деформиро­ванной схеме:

для двухшарнирных арок при симметричной нагруз­ке l ₀=0,35S;

для трехшарнирных арок при симметричной нагруз­ке l ₀=0,585;

для двухшарнирных и трехшарнирных арок при кососимметричной нагрузке по формуле

где α — центральный угол полуарки, рад; S — полная длина дуги арки.

Для трехшарнирных арок при расчете на несиммет­ричную нагрузку расчетную длину допускается прини­мать l₀ =0,58S, Для трехшарнирных стрельчатых арок с углом перелома в ключе более 10° при всех видах на­грузок l ₀=0,5S.

Клеевые швы проверяют на скалывание по формуле
QS/Jbξ<R_CK,

Накладки в коньковом узле рассчитывают на попереч­ную силу при несимметричном загружении арки. Наклад­ки работают на поперечный изгиб. Нагибающий момент накладки.

M_и = Qe₁/2.

Усилия, действующие на болты

R₁ =Q/(1-e₁/e₂) R₂ = Q/(e₂/e₁- 1).

Несущую способность болтов определяют с учетом направления сил поперек волокон; она должна быть больше действующих усилий R₁bR₂..

Крепление арки в опорных узлах рассчитывают на максимальную поперечную силу, действующую в этих узлах. В арках больших пролетов опорный и конько­вый узлы конструктивно сложнее. Их можно выполнить, с помощью специальных элементов состоящих из стальных пластинок, соединенных стержнем из круглой стали.