КДиП_МУ

Полученное значение толщины фанеры верхней обшивки корректируем в сторону увеличения в соответствии с сортаментом фанеры с учетом конструктивного минимума.

Принимаем толщину фанеры верхней обшивки факт …..…..мм, толщину

ф.в.о.

mв - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции. Принимается по табл. 5 [1].

n - коэффициент надежности по назначению [2].

Подставив в условие прочности значения момента и момента сопротивления, получим:

	6Ра0	Пmi Rф.и.90
	8 100 ф2.в.о.

Отсюда требуемое значение толщины фанеры верхней обшивки:

	ф.в.о.		3Ра	0	;
			400 Пmi Rф.и.90

фанеры нижней обшивки ф.н.о. 6 мм.

4)Проверка прочности принятого сечения верхней обшивки на местный изгиб.

	Mвыр	Пmi R	,	ф. 17 [1]
	Wфакт
		ф.и.90

Где Wфакт фактический момент сопротивления фанеры верхней обшивки.

		100	факт 2
W		ф.в.о.		;
факт		6

ффакт.в.о. - принятая толщина фанеры верхней обшивки.

Выводы:

a)Запас прочности по нормальным напряжениям фанеры верхней обшивки равен….%.

b)Делаем вывод о соответствии расстановки продольных ребер требованиям системы (*).

6.РАССТАНОВКА ПОПЕРЕЧНЫХ РЕБЕР

Размеры листов фанеры по сортаменту принимаем b l = 1525 1525 мм. (25 мм срезаем, удаляя задиры). В расчеты берем размеры листа фанеры 1500 х 1500 мм.

Конструктивные требования к расстановке поперечных ребер:

a)Размещение ребер в плите должно быть симметричным;

b)Не рекомендуется ставить ребра в зоне действия максимального изгибающего момента;

c)В четное количество рядов (минимум в 2 ряда);

11

d)Поперечные ребра располагают в местах стыка листов фанеры верхней и нижней обшивок.

Так как длина плиты lк равна ……..мм, более 1500мм, то необходимо сращивать листы по длине, совмещая стыки c поперечными ребрами.

Стык фанерных листов нижней растянутой обшивки «на ус»:

Рис. 11. Стык растянутой обшивки «на ус»

Верхняя сжатая обшивка стыкуется впритык:

Рис. 12. Стык сжатой обшивки «впритык».

7. НАГРУЗКИ, ДНЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛИТУ

На основании изучения аналогичных конструкций, задаемся нормативной нагрузкой от с.в. плиты и рулонной кровли 40 кг/м2.

Табл.1						Нагрузки, действующие на плиту.
	Вид нагрузки	Нормативная					f	Расчетная
		кгс/м2				кгс/м при		кН/м2	кН/м при
						bк=… м			bк=… м
	1.	2.				3.	4.	5.	6.
	Постоянная нагрузка:
	От собственного веса плиты
	и рулонной кровли	40					1,2	48
	Итого :			н	= … кгс/м			qс.в. = … кгс/м
		qс.в.
	Временная:
	Снеговая для … снегового	п.5.7					-	а
	района по [1], табл.4 с учетом	[2]
	п. 5.7*
	Всего :	q	н	= …. кгс/м				q = …. кгс/м

12

Рис. 13. Схема плиты для определения грузовой площади.

8. Статический расчет плиты.

Рис. 14. Расчетные усилия.

Максимальное значение изгибающего момента:

		qp l2
	Mmax	р	, кгс м;
		8

Максимальное значение поперечной силы:

Qmax	qp l	p	кгс.
	2

13

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИВЕДЕННОГО СЕЧЕНИЯ ПЛИТЫ

Коробчатое сечение плиты, составленное из фанеры и древесины, заменяем приведенным, чтобы в дальнейших расчетах материал сечения считать условно однородным, приведенным к фанере (т.к. крайние волокна сечения– фанера). При расчетах приведенного сечения необходимо учесть:

1)При определении приведенных геометрических характеристик расчетную ширину фанерных полок принимаем в соответствии с п.4.25 [1]

При l 6a …. 0.9b

При l 6a… 0.15lb ; a

2) Коэффициент приведения:

	n	Eд		100000кг/см2	1.1,;
		E		90000кг/см2
		ф

Где согласно п. 3.5 [1]:

Ед = 100000 кг/см2 – модуль упругости древесины, Еф = 90000 кг/см2 – модуль упругости фанеры.

Рис. 15. Приведенное сечение плиты

3) Определение положения нейтральной оси.

yс Sпр ;

Fпр

Fпр bф.н.о. ф.н.о. bф.в.о. ф.в.о. n 4bд hд ;

Статический момент приведенного сечения:

14

				ф.н.о.	Fф.в.о.		/	n Fдр ф.н.о.	/	;
S1 1	Fф.н.о.					ф.н.о. 0,5	ф.в.о. hд		0,5hд
				2

4)Определение момента инерции приведенного сечения относительно нейтральной оси:

b

3

ф.во. yв 0.5 ф.во. 2

Jпр

ф.в.о.

ф.в.о

bф.во.

12

bф.н.о.

3

ф.н.о. bф.н.о. yс 0.5 ф.н.о 2

ф.н.о

12

b/

h/ 3

2

n

д

д

4bд/ hд/ yc

ф.н.о 0.5hд/

12

5) Определение момента сопротивления приведенного сечения

Wпрр. Jпр ;

yc

Wпрсж. Jпр ;

yв

РАСЧЕТ ПЛИТЫ ПО I ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

1. Проверка растянутой обшивки с учетом сращивания листов фанеры на “yс” в расчетном сечении.

По п.4.24 [1]

р	W р Rф.р mi ,	ф.38 [1].
	Mmax

пр

Rф.р расчетное сопротивление фанеры растяжению. Принимается по табл. 10[1];

mi произведение коэффициентов условия работы;

mi mв mф ;

n

mф = 0.6 – коэффициент, учитывающий снижение прочности фанеры при наличии стыков в расчетном сечении. Принимается по п.4.24 [1];

mв - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции. Принимается по табл. 5 [1];

n - коэффициент надежности по назначению [2];

Вывод: Прочность растянутой обшивки обеспечена. Резерв прочности ….%.

2. Проверка верхней сжатой обшивки на устойчивость.

Производится по п. 4.26 [1]:

сж				Wсж Rф.с mi	ф.41 [1].
			Mmax
			ф	пр

Rф.с расчетное сопротивление фанеры сжатию. Принимается по табл. 10[1];

15

mi произведение коэффициентов условия работы;

mi mв ;

n

ф -

Вывод: Устойчивость верхней сжатой обшивки обеспечена. Резерв прочности

….%.

3. Проверка фанеры на скалывание по собственному клеевому шву.

Производится по п.4.27[1]:

			Qmax Sпр	R			,	ф. 42 [1]
			Iпр bрасч
	ф			.ск.		mi

Sпр статический момент сдвигаемой части сечения относительно нейтральной

оси;

bрасч - суммарная ширина ребер каркаса;

R.ск. - расчетное сопротивление фанеры скалыванию или древесины скалыванию; Вывод: Прочность клеевого шва достаточна. Резерв прочности ….%.

10.РАСЧЕТ ПЛИТЫ ПО II ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

				f		f			;
				l		l
f			предельно допустимый прогиб в долях пролета, нормируемый СНиП. При-
l

нимается по табл. 16 [1].

Прогиб в долях пролета определяется:

f		5		qн	l03
		384		0.7Eф Jпр
l

Т.к. определяется относительный прогиб клееных конструкций из фанеры с древесиной, жесткость сечения принята 0,7Еф Jпр в соответствии с п. 4.34 [1].

Вывод: плита требованиям II группы предельных состояний удовлетворяет, резерв жесткости равен…..%.

Содержание графической части:

1)План плиты ДП1 (вид сверху на плиту);

2)Вид сверху на каркас плиты ДК1;

3)Поперечный разрез плиты;

4)Вид на торцевую поверхность плиты;

5)Сложный разрез плиты (вид на боковую поверхность плиты + продольный разрез);

6)Торцевой вкладыш в двух проекциях.

7)Спецификация элементов плиты;

8)Узел сопряжения плиты со стропильной конструкцией.

16

II. РАСЧЕТ МНОГОСЛОЙНОЙ ДОЩАТО-КЛЕЕНОЙ БАЛКИ

Дощато-клееные балки в виде многослойного пакета обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:

1)работают как монолитные;

2)их возможно изготовить с поперечным сечением любых ширины и высоты;

3)отдельные доски в балках стыкуются с помощью зубчатого шипа, поэтому балка не имеет стыков, ослабляющих сечение;

4)удалены пороки древесины, т. е. повышена сортность;

5)балки составляют из древесины одной породы разных сортов. Второй сорт по краям сечения (в зоне действия максимальных нормальных напряжений) и III сорт в середине сечения.

Балки проектируют из пакета стандартных досок толщиной δ = 32, 40 мм и шириной 150, 175 или

200 мм. Применение более толстых досок ведет к их растрескиванию вследствие коробления, более тонких – к удорожанию изделия.

Ширина досок балки назначается 150, 175, 200 мм из условия достаточности опирания на балку плит покрытия.

Рис.16. Сечение дощато-клееной балки

Перед склеиванием доски острагивают только по пласти с двух сторон, вследствие чего их толщина δ уменьшается на 4-7 мм.

2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ДЛИНЫ БАЛКИ

Рис.17. Поперечная рама.

17

Рис. 18. Фрагмент схемы для определения расчетной длины балки.

Расчетная длина равна расстоянию между серединами площадок опирания,

lр=L, м.

2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА БАЛКУ

Табл. 2.

Нагрузки, действующие на балку.

Вид нагрузки

Нормативная

γf

Расчетная

кг/м2

B = м, кг/м

кг/м2

B = м, кг/м

1. Постоянные

От с.в. плиты и

1,2

рулонной кров-

ли.

От с.в.балки

2. Временная

длительно дей-

ствующая на-

-

грузка . Снего-

вая для …. сне-

гового района.

∑

∑

Нагрузки от собственного веса балки в предварительных подсчетах можно

определить по формуле:

qн

pн

qн

,кН / м2

п

с

1000

б

1

Ксв l0

Где:

qпн – нормативная нагрузка от веса плиты, кг/м2; pcн – нормативная нагрузка от веса снега, кг/м2; Kсв = 6 – коэффициент с.в. балки, т. 6.1 [2],

lp – расчетная длина балки.

18

2.3. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ БАЛКИ

Рис. 19. Определение опасного сечения балки

2.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ БАЛКИ НА ОПОРЕ ИЗ УСЛОВИЯ ПРОЧНОСТИ ПО КАСАТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЯМ

При пролетах до 18 м рекомендована ширина балки 175 мм. Принимаем толщину досок в пакете 40 мм (33 мм после острожки).

Рис. 20. Выбор высот балки

Требуемую высоту поперечного сечения балки на опоре h0 определяют из условия обеспечения прочности балки на скалывание.

19

Рис. 21. Определение максимальных касательных напряжений в опорном сечении балки.

Условие прочности по касательным напряжениям:

max

Q S

Rск mi ,

ф.18 [1]

J b

bh

2

Где

S- статический момент сдвигаемой части опорного сечения;

S

;

о.

8

bh3

J - момент инерции опорного сечения; J

о

;

12

Q – поперечная сила в опорном сечении (рис. 19);

mв mб mсл

mi

- произведение коэффициентов условия работы; mi

;

n

mв - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции. Принимает-

ся по табл. 5 [1].

mб коэффициент, учитывающий высоту сечения балки (табл.7 [1]). mсл коэффициент, учитывающий толщину слоя в пакете (табл.8 [1]).n - коэффициент надежности по назначению. Принимается по [2].

Подставив полученные значения момента инерции и момента сопротивления в условие прочности, получим:

	Q b h2	12		Rск mi ;			.
	о
	8 b h3
Откуда высота балки на опоре:		о
				3Q
	h					.
		о		2bR	mi
				ск

Предварительно высоту балки в коньке hк определим из заданного уклона: hк = h0 + 0.5 * l * i.

20