Расчет обшивок плиты и ребер каркаса.

Основной нагрузкой на верхнюю фанерную обшивку является сосредоточенная нагрузка от веса монтажника с инструментом Р = 1000 Н = 1 кН с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f = 1,2. Рабочая полоса принимается шириной 1м. Изгибные напряжения в верхней обшивке поперек волокон наружных шпонов фанеры определяются по формуле:

 

 

_,

 

В связи с неоднородностью поперечного сечения клеефанерной плиты (древесина, фанера, пластмасса, пустоты, клеевые соединения в отдельных листах) в фанерных обшивках возникает неравномерность распределения нормальных напряжений. Это учитывается введением расчетной ширины фанерных обшивок b_расч, меньшей полной ширины сечения плиты b. Если пролет плиты l ≥6 a, то b_расч = 0,9 b; если l < 6 a, то b_расч =0,15(l / a) b, где а – расстояние между

продольными ребрами по осям. Найденное значение b_расч учитывается при определении I_пр и W_пр.

Конструктивная ширина плиты b = 1490-45=1445 мм. Расчетная ширина фанерных обшивок будет равна b_расч = 0,9 b = =1301 мм, т.к. l = 6 м > 6 a = = 2,1 м.

Расчетные сечения:

-верхней обшивки F^в_ф = 0,8 b_расч = = 104,08 см ²;

где 0,8 – толщина верхней обшивки;

-нижней обшивки F^н_ф = 0,6 b_расч = = 78,06 см ²;

где 0,6 – толщина нижней обшивки;

-продольных ребер F_p = = 382,5 см ².

Определяем отношение:

 

 

Вычисляем приведенную площадь поперечного сечения по формуле:

 

F_пр = (F^в_ф + F^н_ф) + _.

 

Статический момент приведенного сечения относительно оси, совмещенной с нижней гранью нижней обшивки, вычисляем по формуле:

 

S _пр = F^в_ф F^н_{ф =}

 

 

Определяем положение центра тяжести приведенного сечения по формуле

 

_.

Тогда расстояние от нижней грани сечения плиты до центра тяжести приведенного сечения будет равно:

 

у_о =5760,5/607,14=9,5 см.

 

Расстояние от верхней грани плиты до центра тяжести будет равно:

h – y_o = 18,4–9,5=8,9 см.

 

Определяем приведенный момент инерции по формуле относительно центра тяжести сечения:

 

Приведенный момент сопротивления рассчитываем по формуле:

 

_;

 

где y_o – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до внешней грани обшивки, при симметричном поперечном сечении (неутепленные плиты) y_o = h /2, где h – высота плиты.

Произведем сбор нагрузок на клеефанерную плиту. Плотность древесины сосны для продольных ребер принимаем равной 500 кг/м³; плотность березовой фанеры принимаем равной плотности древесины шпонов березы, т.е. 700 кг/м³; нагрузку от трехслойного рубероидного ковра принимаем равной 0,09 кН/м².

Толщину утеплителя определяем исходя из теплотехнического расчета (из курса строительной физики). В данном примере толщину утеплителя примем конструктивно равной 60мм. Фанерные обшивки (0,008+0,006)700 = 9,8 кг/м².

 

 

Продольные ребра из древесины:

 

кН/м².

 

Бруски, образующие четверти:

 

кН/м².

 

Прижимные бруски:

 

кН/м².

 

Утеплитель ФРП при ширине b_y = b –5 b_p = = 1220 мм

 

кН/м².

 

Расчетная снеговая нагрузка для II снегового района составляет 1,2 кН/м². Сбор нагрузок на плиту приводим в табличной форме.

 

Таблица 2 - Нормативная и расчетная нагрузки на 1 м² плиты

 

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетная нагрузка, кН/м^2
Кровля рубероидная 3-х слойная	0,090	1,3	0,117
Фанерные обшивки	0,098	1,1	0,108
Продольные ребра из древесины	0,128	1,1	0,141
Продолжение таблицы 2
Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетная нагрузка, кН/м^2
Поперечные ребра из древесины	0,032	1,1	0,035
Бруски, образующие четверти	0,025	1,1	0,028
Прижимные бруски	0,017	1,1	0,019
Утеплитель ФРП	0,051	1,2	0,061
Итого:	0,441		0,509
Снеговая нагрузка	0,840	1/0,7	1,2
Полная нагрузка	1,281		1,709

 

Погонную нагрузку определим, умножив полученное значение на ширину плиты 1,5 м.

Тогда:

 

q^н= = 1,921кН/м;

q = = 2,563 кН/м.

 

Изгибающий момент:

 

M_max 11,175 .

 

Поперечная сила:

 

Q _max 7,568 кН,

 

где с учетом опирания плиты (рисунок 11)

 

.

Рисунок 11. К определению расчетного пролета плиты

 

Плиты покрытия следует прикреплять к несущей конструкции с каждой стороны соединениями, воспринимающими усилия сдвига и отрыва. Размер опорной части плит должен быть не менее 5,5 см.

Плиты прикрепляют к несущим конструкциям, например, как это показано на рисунке12.

 

Рисунок 12. Крепление плит.

1-несущая конструкция; 2-крепежные детали; 3-клеефаненая плита;