Расчет панелей с асбестоцементными обшивками

Проверка верхней асбестоцементной обшивки производится по формуле

,                                          

где q_x - полная равномерно распределенная нагрузка; a - расстояние между продольными ребрами по осям.

Проверка прочности на 1-ое загружение:

 ,                                

где d - толщина листа (8-10 мм); b = 100 см; f_{m ,90, d} = 11,5 МПа - расчетноесопротивление изгибу асбестоцементных листов.

Проверка прочности на 2-ое загружение:

 и .                

Проверка жесткости:

5 1 Типы и расчет балок (дощатоклееных и клеефанернфх)                                                                                                                                       Пояса клееных балок с плоской фанерной стенкой следует выполнять из вертикально поставленных слоев (досок). В поясах балок коробчатого сечения допускается применять горизонтальное расположение слоев. Если высота поясов превышает 100 мм, в них следует предусматривать горизонтальные пропилы со стороны стенок.

Для стенок балок должна применяться водостойкая фанера толщиной не менее 8 мм. Расчет следует вести по методу приведенного поперечного сечения исходя из предположения о линейном изменении напряжений по высоте элемента.

 Осевые напряжения в полках балки (рисунок 1) должны удовлетворять условиям:

_f,c,d k_c f_c,0,d, _f,t,d f_t,0,d, где _f,c,d, _f,t,d — сжимающее и растягивающее напряжения в полках балки; f_c,0,d, f_t,0,d — соответственно расчетное сопротивление сжатию и растяжению древесины;

  k_c — коэффициент продольного изгиба. Скалывающие напряжения (t_w,d) в стенке балки на уровне ее нейтральной оси и скалывающие напряжения (t_w,f,d) в швах между поясами и стенкой балки должны удовлетворять условиям:t_w,d f_pv,90,d, t_w,f,d  f_pv,0,d (1), где f_pv,90,d — расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа; f_pv,0,d — расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа.

Рисунок 1 — Поперечные сечения клеефанерных балок с плоской фанерной стенкой двутаврового и коробчатого сечений

 Напряжения сжатияи растяжения в полках балки определяются соответственно по формуле    _f,c,d = / M_d W_d, где W_d — приведенный момент сопротивления поперечного сечения;

M_d — расчетный изгибающий момент. Скалывающие напряжения (t_w,d) в стенке балки на уровне ее нейтральной оси определяются по формуле t_w,d = (V_d S_sd)/(I_d b_d), где V_d — расчетная поперечная сила; S_sd — статический момент сдвигаемой части приведенного сечения относительно нейтральной оси; b_d — расчетная ширина сечения: b_d = , — суммарная толщина стенок. Скалывающие напряжения (t_w,f,d) в швах между поясами и стенкой балки определяются по формуле (1) с расчетной шириной сечения, равной b_d = nh_f, где h_f — высота поясов; n — число вертикальных швов.Прочность стенки в опасном сечении на действие главных растягивающих напряжений в балках двутаврового и коробчатого сечений следует проверять по формуле

f_pt,a,                                               

где f_pt,a — расчетное сопротивление фанеры растяжению под углом (a), определяемое по графику рисунка Г.1 приложения Г;   — нормальное напряжение в стенке от изгиба на уровне внутренней кромки поясов;   —  касательное напряжение в стенке на уровне внутренней кромки поясов;

 a — угол, определяемый из зависимости:          . (3)                  

Устойчивость стенки с продольным по отношению к оси балки расположением волокон наружных слоев следует проверять на действие касательных и нормальных напряжений при условии h_w/b_w > 50,    где h_w — высота стенки между внутренними гранями полок; b_w — толщина стенок.Расчет следует производить по формуле

, (2)                                    

где  и   — коэффициенты, определяемые по графикам рисунков Г.2 и Г.3 приложения Г;

           — расчетная высота сечения стенки, которую следует принимать равной (h_w) при расстоянии между ребрами a ³ h_w и равной (a) при a < h_w.

При поперечном по отношению к оси балки расположении наружных волокон фанерной стенки проверку устойчивости следует производить по формуле (2) на действие только касательных напряжений в тех случаях, когда h_w/b_w > 80.      Напряжения в растянутой фанерной обшивке плит (рисунок 2) и панелей должны удовлетворять условии s_f,t,d £ k_p f_pt,0,d, где f_pt,0,d — расчетное сопротивление фанеры растяжению; 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; s_f,t,d — расчетные растягивающие напряжения в обшивке плит и панелей.

1— продольные ребра; 2 — обшивки

Рисунок 2 — Поперечное сечение клееных плит из фанеры и древесины

 Расчетные растягивающие напряжения в обшивке плит и панелей определяются по формуле (3).

При определении приведенных моментов инерции и приведенных моментов сопротивления расчетную ширину фанерных обшивок следует принимать равной b_d = 0,9b при l ³ 6a и b_d = 0,15 l b/a при l < 6a (b — полная ширина сечения плиты, l — пролет плиты). Напряжения в сжатой обшивке плит и панелей должны удовлетворять условиюs_f,c,d £ k_pff_pc,0,d,  

где k_pf = 1250 / (a₁/h_t)² при a₁/ h_t ³ 50; k_pf = 1 - (a₁/h_t)²/5000 при a₁/ h_t < 50,  

где a₁ — расстояние между ребрами в свету; h_t — толщина фанеры. Верхняя обшивка плит должна быть дополнительно проверена на местный изгиб от сосредоточенной нагрузки 1 кН с коэффициентом надежности, равным 1,2, как пластинка, заделанная в местах приклеивания к ребрам. Ребра и обшивки по шву в месте соединения с ребрами каркаса плит и панелей должны удовлетворять условиям:      t_w,d £ f_v,0,d,   t_f,d £ f_pv,0,d,                                                   

где t_w,d, t_f,d — соответственно скалывающие напряжения в ребрах каркаса и обшивке по шву в месте примыкания ее к ребрам, определяемые по формуле (7.54);

   f_v,0,d, f_pv,0,d — расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон и фанеры вдоль волокон наружных слоев.

5 2. Типы и расчет трехшарнирных рам из клеёной древесины.

Применение КДК обеспечивает повышение сборности строительства, даёт возможность значительно уменьшить массу зданий по сравнению с традиционными конструктивными решениями, обеспечить сокращение расхода стали, снижение трудоемкости и стоимости СМР, обуславливает сокращение транспортных расходов и сроков строительства. С целью удобства монтажа транспортировки, уменьшения трудоёмкости изготовления и исключения влияния осадки опор каркасы одноэтажных зд., как правило, решают в виде трехшарнирных рам с шарнирами на опорах и в коньке. В зависимости от технологии изготовления и используемых материалов 3-хшарнирные рамы делятся на 3 группы: 1) дощатые гнутоклееные; 2) дощатоклееные из прямолинейных элементов; 3) клеефанерные.

Расчёт следует вести по деформированной схеме с учётом напряжений, возникающих из-за геометр. и конструкц. несовершнств и отклонений геометр. оси от упругого центра поперечного сечения. Несовершенная форма конструкции соответствует нач. деформации, приближённо равной деформации, кот. можно найти с помощью угла наклона (φ) к конструкции или к соотв. элементу, а также нач. кривой выгиба м/д узловыми точками конструкции, соотв. max эксцентриситету (e); -(φ) следует принимать, равным как min: φ = 0,005, для Н ≤ 5 м, φ = 0,005≤ , для Н > 5 м, где Н- высота конструкции или длина элемента, м; - (е) следует принимать равным как min: е= 0,003l. Прогиб следует рассчитывать при , где  -расч. сопротивление изгибу, - нормат. сопротивление,  - модуль упругости древесины вдоль волокон.

Расчёт на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости долускается выполнять по правилам расчета сжато- изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурам по осевой линии. Устойчивость проверяется по формуле:

, где n- показатель степени, учитывающий раскрепление растянутой кромки из плоскости: n=2 для элементов без раскрепления растянутой кромки и n=1 для элементов, имеющих такое раскрепление; -коэф. продольного изгиба,  - опред. по СНБ; -расчетное сжимающее напряжение, опред. по формуле: ; - площадь брутто с max размерами сечения на участке, 

- расч. напряжение от изгиба, , - max изгибающ. момент на рассматриваемом участке,  - max момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке. Для гнутоклееных рам и рам из прямолинейных элементов с углом м/д осями стойки и ригеля <  расчетную длину ригеля и стойки следует принимать равной длинам их внешних подкрепленных кромок. Допускается расчет по линейной теории с умножением напряжений  в формуле 7,31 СНБ на коэф.

(на внутренней кромке); , где h- высота сечения; r- радиус кривизны оси элемента.