Расчет кровельных панелей заводского изготовления.

 

 Рис.. Типы кровельных панелей заводского изготовления: а – под тёплую кровлю из волнистых асбестоцементных листов, профнастила; б – под холодную рулонную кровлю; в – под тёплую рулонную кровлю с продольными рёбрами из досок на ребро; г – то же, с продольными рёбрами из фанерных швеллеров.

 Отличие кровельных панелей или плит от щитов - в наличии одной или двух обшивок, а также большей заводской готовности.

Расчет клеефанерных панелей

 Приведенный момент инерции поперечного сечения клеефанерных плит следует вычислять по формуле

I _{пр . ф .} = I_p + I₀ Е ₀ / Е _p = I_p + I₀n_p,    

где n_p = Е₀/Е _p – отношение модулей упругости древесины и фанеры; E_p – модуль упругости фанеры определяется по таблице 6.12; Е₀ = 10000 МПа; I _p – момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок; I ₀ – момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса.

W пр.ф= I _пр.ф. /y₀  - для нижней грани;

W’пр.ф = I _пр.ф /(h – y ₀) - для верхней грани,

При расчете клеефанерной панели производят шесть проверок:

1. Проверка прочности верхней обшивки на действие временной монтажной нагрузки при изготовлении и монтаже панели, ремонте кровли. При нагрузке Р = 1,2 кН между ребрами происходит местный изгиб верхней обшивки. Условие прочности фанерной обшивки на местный изгиб имеет вид

s_м = М_м/ W _ф £ f_{pm ,90, d} ×  ,                              

где М_м = Р × а₁ /8 – изгибающий момент в верхней обшивке от местного изгиба, как в пластинке шириной 1 м, защемленной в местах приклеивания к ребрам; а₁ – расстояние между ребрами в свету; f_{pm ,90, d} – расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа поперек волокон наружных слоев (см. табл. 6.11 СНБ); = 1,2 – коэффициент условий работы (см. табл. 6.4 СНБ); W _ф = b d_в²/6 – момент сопротивления обшивки; b = 1 м – ширина рабочей полосы.

2. Проверка устойчивости сжатой верхней обшивки. Выполняется по формуле (7.63)

s _с = М₀/(k_pf) £ f_{pc ,0, d} ×  ,                      

где согласно формулам (7.64) и (7.65) k _pf = 1250 /(а₁ /d_в)² при а₁ /d_в ³ 50; k_pf = 1- (а ₁/d_в)²/5000 при а ₁/d_в < 50; d_в – толщина сжатой обшивки; М₀ – изгибающий момент в панели от общего изгиба, определенный от нормальной составляющей погонной нагрузки по формуле

М₀ = (q_x + s_x) b _пан l ² /8,

 

3. Проверка прочности растянутой фанерной обшивки кровельных панелей должна выполняться по формуле

s _p = М₀/ W _пр.ф £ k_p × f_{pt ,0, d} × ,                                     

где k_p – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками: k_p = 0,6 – для фанеры обычной и k_p = 0,8 – для фанеры бакелизированной. При отсутствии стыков k_p = 1; f_{pt ,0, d} – расчетное сопротивление фанеры растяжению вдоль волокон наружных слоев (таблица 6.11 СНБ).

4. Проверка прочности на скалывание ребер по клеевому шву в месте примыкания обшивки к ребрам выполняется по формуле

t_к.ш = QS _пр /(I _пр n_pb_p) £ f_{pv ,0, d} ×

где n_p – число ребер; b_p – ширина ребра; f_{pv ,0, d} – расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон или фанеры вдоль волокон наружных слоев; S _пр – статический момент полки.

5. Проверка прочности древесины ребер. Для ребристых панелей выполняется, как правило, по формуле

s_д = М₀у/(I _пр.д) = (М₀у/ I _пр.ф) n _ф £ f_{m , d} × × k_x,              

где I _пр.д = I _пр.ф / n _ф – момент инерции приведенного к древесине сечения панели; у – расстояние до рассматриваемого волокна от нейтральной оси; f_{m , d} – расчетное сопротивление изгибу древесины ребра (см. таблицу 6.5)

6. Проверка предельного прогиба клеефанерных плит. Выполняется по формуле

,

где q _хн - погонная нормативная нормальная составляющая нагрузки на панель; [ω / l ] = 1/250 – предельный относительный прогиб.