Расчет клеефанерной панели покрытия

 

Размеры панели (рис. 1а) в плане принимаются равными 1,48´2,98 м; обшивки – из водостойкой семислойной фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 8 мм; ребра – из сосновых досок второго сорта. Клей марки ФРФ-50. Пароизоляция – из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Кровля –
3х-слойный рубероидный ковер.

Компоновка сечения панели.

Ширина панели принимается равной ширине фанерного листа с учетом обрезки в _п=1480 мм.

Каркас состоит из четырех продольных ребер (рис. 1в). Для изготовления клееного дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние обшивки, принимаются доски 42´84 мм (после острожки). Расчетный пролет панели
в _р = 0,99 × l = 0,99 × 2980 = 2950 мм.

Высота панели получается 100 мм, что составляет 100/2950 = пролета и соответствует рекомендациям, согласно которым высота панели составляет l

 

Рис. 1. Клеефанерная панель покрытия

а – план; б – продольный разрез; в – поперечный разрез; 1 – обшивки из фанеры;
2 – пароизоляция; 3 – продольные ребра из досок;
4 – поперечные ребра из досок; 5 – торцевая доска для крепления панели к опоре;
6 – боковые трапециевидные бруски

 

 

Шаг ребер принимается из расчета верхней обшивки на местный изгиб поперек волокон от монтажной нагрузки Р = 1 × 1,2 = 1,2 кН как балки шириной 1000 мм. Расстояние между ребрами в осях С = = 424 мм.

Изгибающий момент в обшивке:

= 6,36 кН×см.

Момент сопротивления обшивки шириной 1000 мм

см³.

Напряжение от изгиба сосредоточенной силой

МПа £ R_фи g_с = 6,5×1,2 = 7,8 МПа.

Нагрузки на панель.

Подсчет нагрузок на панель представим в табличной форме (см. табл. 1).

 

Таблица 1

Нагрузки на 1м² клеефанерной панели

№ п/п	Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
	3х-слойный рубероидный ковер	0,12	1,3	0,156
	Фанера марки ФСФ 2´0,008м ´ 7 кН/м2	0,112	1,1	0,123
	Продольные ребра с учетом продольных стоков кН/м3	0,06	1,1	0,066
	Поперечные ребра кН/м3	0,009	1,1	0,01
	Пароизоляция	0,02	1,1	0,022
	Постоянная	0,322	-	0,378
	Временная (снеговая)	1,38	1,6	2,21
	Полная	1,7	-	2,59

 

Расчетные характеристики материалов

Для семислойной фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ толщиной 8 мм по табл. 10 и 11 [1] определяется расчетное сопротивление растяжению R_ф.р=14 МПа; расчетное сопротивление сжатию R_ф.с = 12 МПа; расчетное сопротивление скалыванию R_фск = 0,8 МПа; модуль упругости Е_ф = 9000 МПа. Для древесины ребер модуль упругости Е_др = 10⁴ МПа.

Геометрические характеристики сечения панели.

Приведенная ширина фанерных обшивок в _пр = 0,9 × 1,48м = 1,332 м.

Геометрические характеристики поперечного сечения клеефанерной панели приводится к фанерной обшивке.

Приведенный момент инерции поперечного сечения панели:

 

 

Приведенный момент сопротивления:

 

Проверка панели на прочность.

Максимальный изгибающий момент в середине пролета:

кН/м,

где q = 2,59кН/м² × 1,48 м = 3,83 кН/м.

Напряжение в растянутой обшивке

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

Расчет на устойчивость производится по формуле

При расстоянии между продольными ребрами в свету С₁ = 0,424 м и толщине фанеры t_ф = 0,008 м:

тогда

j_ф =

Напряжение в сжатой обшивке:

.

 

Расчет на скалывание по клеевому слою фанерной обшивки (в пределах ширины продольных ребер) производится по формуле:

где

Приведенный статический момент верхней обшивки относительно нейтральной оси:

Расчетная ширина клеевого соединения

в _расч = 4×0,042 = 0,168 м

Таким образом, касательные напряжения в клеевом шве:

 

Проверка панели на жесткость

Относительный прогиб панели:

где Е_ф × I_пр – жесткость сечения;

 

где - предельный прогиб в панелях покрытия согласно.