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≥6a, то b_расч = 0,9b; если l < 6a, 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 = 0,9b= =1301 мм, т.к. l = 6 м > 6a = = 2,1 м.

Расчетные сечения:

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

где 0,8 – толщина верхней обшивки;

-нижней обшивки F^н_ф= 0,6b_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–5b_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

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;