3.4.1. Проверка верхней обшивки
Верхняя обшивка рассчитывается на прочность и жесткость, как трехпролетная плита, находящиеся под воздействием постоянной и снеговой нагрузки, и дополнительно проверяется на прочность от воздействия монтажной сосредоточенной нагрузки Р=1,2кН при расчётной ширине обшивки 1,0м.
Рис. 3.2. Расчётная схема верхней обшивки.
Момент сопротивления и момент инерции полосы обшивки шириной b = 100см при толщине :
Максимальный изгибающий момент в обшивке от полной равномерно распределенной нагрузки:
Прочность по нормальным напряжениям при изгибе:
Прогиб верхней обшивки:
- предельно допустимый прогиб асбестоцементных листов (п.10.10[10])
Проверка верхней обшивки на прочность от воздействия монтажной сосредоточенной нагрузки.
Максимальный изгибающий момент в верхней обшивке от действия сосредоточенной нагрузки Р=1,5кН:
.
Прочность по нормальным напряжениям при изгибе:
.
3.4.2 Проверка на выдергивание шурупов крепления нижней обшивки
Шурупы, крепящие нижнюю обшивку к деревянным ребрам каркаса, работают на выдергивание от собственного веса обшивки, утеплителя и пароизоляции.
Расчетная несущая способность на выдергивание одного шурупа диаметром d = 6мм и длиной l =50мм определяется по формуле:
- расчетное сопротивление выдергиванию шурупа на единицу поверхности соприкасания нарезной части с древесиной;
- длина нарезной части шурупа.
Требуемое количество шурупов на 1 п.м. длины панели:
.
Шурупы ставятся конструктивно с шагом .
3.4.3 Проверка продольных несущих ребер
Продольное ребро рассчитывается на прочность и жесткость как однопролетная балка с расчетным пролетом , нагруженная линейной равномерно распределенной нагрузкой.
Момент сопротивления поперечного сечения ребра:
Статический момент сопротивления сдвигаемой части сечения:
Момент инерции поперечного сечения:
Расчетные значения внутренних усилий в ребре:
Здесь - см. табл. 3.1
Прочность по нормальным напряжениям при изгибе:
Прочность по скалывающим напряжениям при изгибе:
Прогиб несущих ребер:
– предельно допустимый прогиб продольных ребер плиты пролетом 6м;
Принятые размеры элементов плиты удовлетворяют требованиям прочности и жесткости
Расчет фермы
Исходные данные
В соответствии с заданием и принятым конструктивным решением покрытия необходимо рассчитать и запроектировать трапециевидную металлодеревянную ферму. Верхний пояс фермы – из разрезных в узлах клееных блоков и нижний пояс – металлический из стальных уголков. Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкции А3.
Материал для изготовления фермы:
- для клееных элементов фермы – доски стандартного сортамента по ГОСТ 24454-80 второго и третьего сортов; клей ФР – 12 (ТУ 6-05-1748-75);
- для металлических элементов и узловых деталей – сталь марки ВСт3сп 5-1 по ТУ 14-1-3023-80 (см. табл. 51 [4]).
Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкций относятся к группе А3 (см. табл.1 [1]).
Расчетные сопротивления материалов:
▪ для деревянных элементов (см. табл. 3 [1]):
– расчетное сопротивление древесины ели второго сорта сжатия (смятию) вдоль волокон ;
- расчетное сопротивление ели третьего сорта скалыванию вдоль волокон
;
▪ для металлических элементов – зависит от марки стали, вида и толщины проката.
4.2. Определение геометрических размеров фермы (рис.4.1)
Рис.4.1 Геометрическая схема фермы
Учитывая необходимость точного изготовления элементов фермы, все геометрические размеры должны определяться с точностью до 1мм.
4.2.1. Расчетный пролет фермы
4.2.2. Высота фермы по осям поясов
Принимаем h = 2,961 м
4.2.3. Длина верхнего пояса полуфермы при угле его наклона равного 1/10
Пролета: .
4.2.4. Длина панели верхнего пояса
4.2.5. Длина панели нижнего пояса
4.2.6. Строительный подъем нижнего пояса принимается равным
4.2.7. С учетом строительного подъема высота ферм на опорах составит
4.2.8. Длина элементов решетки
4.2.9. Углы наклона элементов решетки к горизонту:
;
; ; cos .
;
; ; cos