Расчет деревянной конструкции

1.Клеефанерная панель покрытия. 

    Для дощатого каркаса, связывающего верхние  и нижние фанерные обшивки в монолитную склеенную коробчатую панель, применены  доски из сосны второго сорта влажностью не более 12%. Древесину пропитать антисептиком ХМББ-3324, ГОСТ 237872-79 и антипиреновым покрытием ОФП-9, ГОСТ 23790-79. Обшивки из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ. Направление волокон наружных шпонов фанеры как в верхней, так и в нижней обшивке панели должно быть продольным для обеспечения стыкования листов фанеры “на ус” и для лучшего использования прочности фанеры. Клей марки ФРФ-50 по ТУ 6-05-281-14-77. Утеплитель – минераловатные плиты повышенной жесткости плотностью 2 кН/м³. Пароизоляция из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Воздушная прослойка над утеплителем – вентилируемая вдоль панели.

    1.1. Компоновка рабочего сечения.

Исходя из продольного  шага колонн равному 3,0 м, принимаем м.

м.

Ширину панели принимаем из величины свеса равного 25…30 см.

м.

Принимаем панель шириной 1,2 м в количестве 8 шт. на скат. м.

м.

Расчет  толщины панели.

Толщину панели выбирают исходя из ее пролета  и, как правило, она составляет . В нашем случае руководствоваться следует заданной толщиной утеплителя, которая значительно больше указанной выше величины (равной 99,3…85,14 мм).

мм. 
 
 

мм. 
 
 

мм. 

Таким образом, суммарная толщина панели составит 256 мм.

Подбор  ребер.

- продольные  ребра:

из расчета  толщины панели видно, что высота продольных ребер равна 240 мм, т.е  мм. Для их изготовления принимаем черновую доску 250 х 50 мм. В чистоте доска имеет размеры 240 х 42 мм. Для этого делается острожка по кромкам по 5 мм с каждой и по пласти по 4 мм с каждой.

- поперечные  ребра:

их толщины  принимается из условия возможности естественной вентиляции панели, для чего необходимо наличие продуха, т.е. мм. Для их изготовления принимаем черновую доску 209 х 50 мм. В чистоте доска имеет размеры 190 х 42 мм. Для

этого делается острожка по кромкам по 9,5 мм с каждой и по пласти по 4 мм с  каждой. Таким образом, было соблюдено  условие на 20 мм для возможности крепления утеплителя и на 50 мм для возможности вентилирования панели.

 

1.2. Расчет верхней обшивки панели на изгиб.

Расчет ведут согласно расчетной схеме, а так же руководствуясь [2, п. 4.24]

Для начала необходимо найти максимальный момент по формуле  , где - расстояние между продольными ребрами в осях. Согласно [2, п. 6.14] нормативная нагрузка в этом случае составляет 1 кН и коэффициент надежности равен 1,2. Тогда расчетная нагрузка будет находиться следующим образом: кН.

Зная все это, можем записать:

кН·м.

Прочность на изгиб проверяется по следующему неравенству:

 , где

МПа[2, табл. 10]; [2, табл. 6]; [1].

Момент сопротивления поперечного  сечения находим по формуле:

м³.

; .

Таким образом, условие прочности на изгиб выполняется: .

1.3. Расчет приведенного сечения [2, п.4.25].

Так как  (a - расстояние между продольными ребрами в свету), то м.

Момент инерции  приведенного сечения относительно оси х рассчитывается по формуле: , где - толщина продольных ребер.

 

.

Момент сопротивления  приведенного поперечного сечения  находим по формуле:

. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.4. Подсчет нагрузок на панель.

Для расчета  снеговой нагрузки потребуется значение коэффициента [1, п. 5.5], где k – коэффициент, принимаемый по[1, табл. 6] в зависимости от типа местности (в данной работе был принят тип местности С) и высоты проектируемого сооружения; b – ширина покрытия, принимаемая не более 100 м.

Таким образом, . 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1.

Сводная таблица нагрузок на панель. 

 

Для нахождения нормативного загружения панели на погонный метр необходимо умножить суммарную нормативную нагрузку из таблицы на величину шага грузовой площади (ширины панели). Для нахождения расчетного загружения панели на погонный метр необходимо умножить суммарную расчетную нагрузку из таблицы на величину шага грузовой площади (ширины панели).

;

. 

1.5. Проверка панели на прочность.

Проверку ведут согласно расчетной схеме.

- максимальный  изгибающий момент в середине  пролета:

-напряжение в растянутой обшивке:

                                

, где [2, табл. 10].

, где 0,6 – коэффициент, учитывающий  снижение расчетного сопротивления  фанеры в растянутом стыке.

Прочность сжатой обшивки обеспечена.

- расчет на устойчивость сжатой обшивки [2, п. 4.26]:

, где [2, табл. 10].

Так как  , то .

.

Устойчивость  сжатой обшивки обеспечена.

-расчет  на скалывание по клеевому  слою фанерной обшивки[2, п. 4.27]:

, где  [2, табл. 10].

Поперечная  сила ;

приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной  оси  ;

расчетная ширина клеевого соединения .

Скалывание  по клеевому слою не происходит.

1.6. Проверка панели на прогиб.

Прогибы в пределах допустимого значения.