Статический расчет плиты покрытия

Фанерные панели рассчитываются только на воздействия нагрузок как плиты, свободно лежащие на двух опорах, и как элементы цельного коробчатого сечения, приведенного к наиболее напряженному материалу – фанере.

 

Рис.4 Поперечное сечение плиты

 

Ширина площадки опирания на верхний пояс несущей конструкции 8 см, расчетный пролет плиты: .

Плита рассчитывается как балка на 2-х опорах.

Равномерно распределенная нормативная нагрузка равна = 4,363·1,5 = 6,545 кН/м;

Равномерно распределенная расчетная нагрузка равна = 6,130·1,5 = 9,195 кН/м;

Расчетный изгибаемый момент: ;

Поперечная сила: ;

 

Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты

Расчет конструкции плиты выполняем по методу приведенного поперечного сечения в соответствии с п.4.23 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3].

Приведенная ширина панели

 

= 0,9·3· b_o +4· b_p = 0,9·129 + 20= 136,1 см;

 

где = 3·43= 129 см – суммарная ширина фанерных полок,

= 4·5 =20 см – суммарная ширина ребер панели,

Площадь поперечных сечений:

- верхней полки 0,9·136,1= 122,49 см²;

- нижней полки 0,6136,1= 81,66 см²;

Отношение модуля упругости материалов полок и ребер

 

; ;

 

Площадь сечения панели, приведенная к материалу и ширине верхней полки

 

= 81,66·1,12+122,49+288·1,18= 553,79 см²;

 

Расстояние от нижней грани панели до центра тяжести приведенного сечения

 

см;

 

Расстояние от верхней грани панели до центра тяжести приведенного сечения h - y_o = 15,9 - 8,25 = 7,65 см.

Приведенный момент инерции (собственными моментами инерции фанерных полок пренебрегаем):

 

=122,49·(7,65-0,45)²+81,66·1,12·(8,25-0,3)²+(5·14,4³/12)·1,18++288·1,18·(8,25-0,6-14,4/2)²=18070 см⁴;

 

Приведенные моменты сопротивления

 

см³; см³;

Напряжения и прогибы

 

- в нижней полке

 

,

 

=1,35 кН/см² – расчетное сопротивление фанеры на растяжение, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3];

=0,6 – наличие стыков фанерных листов по длине панели.

 

.

 

- напряжения скалывания в клеевых швах между шпонами фанеры

 

,

 

=0,06 кН/см²– расчетное сопротивление скалыванию клеевых швов между шпонами фанеры, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3];

 

.

 

- устойчивость верхней сжатой полки

,

,

 

=1,0 кН/см² – расчетное сопротивление фанеры сжатию, табл. 10

СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3];

 

.

 

- Проверка верхней полки панели на местный изгиб от действия сосредоточенной силы Р=1,0·1,2=1,2 кН. Фанерную полку рассчитываем как пластинку, защемленную в местах приклейки к ребрам.

Груз Р считаем распределенным на ширину 100 см.

 

;

;

 

=0,5 кН/см² – расчетное сопротивление фанеры на изгиб поперек волокон рубашки, табл. 10 СНиП II-25-80 Деревянные конструкции [3];

 

.

 

- прогиб панели от нормативной нагрузки

 

;

 

Проверка панели на жесткость

 

;

;

.

Вывод: Подобранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

 

Расчет арки

Зерносклад пролетом 60 м представляет собой стрельчатую арку. Геометрическая схема – трехшарнирная статически определимая арка.

Сбор нагрузок на несущие элементы арки

Несущий элемент арки – клееная деревянная балка прямоугольного сечения.

Шаг арок – 3 м.

Ширина сбора нагрузок – 3 м.

Постоянные нагрузки

Нормативная нагрузка от собственной массы несущей конструкции вычисляется приблизительно по эмпирической формуле:

 

кН/м²;

 

k_см= 3 – коэффициент собственной массы конструкции;

кН/м² – нормативная нагрузка от массы покрытия;

кН/м² – нормативная снеговая нагрузка;

кН/м²;

Сосредоточенный груз от тельфера P^н =30 кН, P =30·1,2=36 кН

Подсчет нагрузки сводим в табл.6.

 

Табл. 6 Нагрузка на арку

Вид нагрузки	Постоянная, кН/м	Снеговая, кН/м	От тельфера, кН	Ветровая, кН/м
Нормативная	(0,38+0,917)·3= =3,891	2,4·3·0,7·μ=5,04·μ		0,3·3·k·c= =0,9·k·c
Расчетная	(0,446+1,01)·3= =4,368	2,4·3·μ=7,2·μ		0,3·3·1,4·k·c= =1,26·k·c

 

Рис.5 Схема арки

Рис.6 Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка)

 

Рис.7 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 1 вар.)

 

Рис.8 Эпюра продольных сил (Снеговая нагрузка – 2 вар.)

 

Рис.9 Эпюра продольных сил (от тельфера)

 

Расчет сочетаний нагрузок

Расчет сочетаний усилий производим по правилам строительной механики на ЭВМ с использованием расчетного комплекса "Лира Windows 9.0"

Сочетание нагрузок

Расчетные сочетания усилий принимаются в соответствии с п.п. 1.10.-1.13.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [1]. Расчет ведется на одно или несколько основных сочетаний.

 

Табл. 7 РСУ

№ элем	№ сечен	Тип РСУ	Критерий	N (кН)	My (кН*м)	Qz (кН)	№№ загруж
				-524.941	0.000	-30.111	1 3 4
				-203.200	0.000	21.777	1 5
				-159.520	124.537	1.783	1 5
				-481.261	-397.526	-45.093	1 3 4
				-481.261	-397.526	-45.093	1 3 4
				-159.520	124.537	1.783	1 5
				-156.959	124.537	28.521	1 5
				-482.005	-397.526	36.289	1 3 4
				-482.005	-397.526	36.289	1 3 4
				-156.959	124.537	28.521	1 5
				-431.623	-208.576	43.557	1 3 5
				-113.279	270.805	-2.835	1 5
				-438.325	-119.798	12.483	1 3 4
				-438.325	-119.798	12.483	1 3 4
				-113.279	270.805	-2.835	1 5
				-431.458	-22.689	16.377	1 3
				-189.993	11.145	-7.822	1 2 4 5
				-112.551	270.805	13.134	1 5
				-432.207	-119.798	74.039	1 3 4
				-432.207	-119.798	74.039	1 3 4
				-112.551	270.805	13.134	1 5
				-424.860	-22.689	76.928	1 3
				-356.925	514.200	43.471	1 3 5
				-356.925	514.200	43.471	1 3 5
				-399.526	465.425	58.058	1 3
				-87.217	277.156	-11.377	1 5
				-406.873	347.423	55.170	1 3 4
				-347.596	514.200	91.989	1 3 5
				-347.596	514.200	91.989	1 3 5
				-387.795	465.425	112.279	1 3
				-395.469	347.423	110.425	1 3 4
				-245.429	881.358	-27.911	1 3
				-245.429	881.358	-27.911	1 3
				-210.776	823.516	-28.826	1 3 5
				-258.649	772.727	-24.305	1 3 4
				-246.635	881.358	13.637	1 3
				-246.635	881.358	13.637	1 3
				-149.980	155.731	20.816	1 2 4
				-58.189	205.735	-5.138	1 5
				-259.062	772.727	19.410	1 3 4
				-141.105	0.000	-144.214	1 3 4
				-124.079	0.000	-156.365	1 3
				-201.417	0.000	60.552	1 3 4
				-187.565	0.000	68.301	1 3
				-87.114	234.043	-1.654
				-257.717	-37.742	-47.543	1 3 4 5
				-257.717	-37.742	-47.543	1 3 4 5
				-87.114	234.043	-1.654
				-275.783	120.025	-42.604	1 3 4
				-117.608	208.699	17.993
				-346.192	-418.121	72.607	1 3 4 5
				-346.192	-418.121	72.607	1 3 4 5
				-117.608	208.699	17.993
				-353.801	-164.335	78.805	1 3
				-363.174	-250.848	78.624	1 3 4
				-86.158	234.043	-12.976
				-262.040	-37.742	3.656	1 3 4 5
				-262.040	-37.742	3.656	1 3 4 5
				-86.158	234.043	-12.976
				-279.022	120.025	-4.242	1 3 4
				-144.299	128.167	20.570
				-378.212	-652.760	40.424	1 3 4 5
				-378.212	-652.760	40.424	1 3 4 5
				-144.299	128.167	20.570
				-386.598	-446.346	48.429	1 3
				-395.858	-522.272	46.966	1 3 4
				-118.964	208.699	1.701
				-352.877	-418.121	24.464	1 3 4 5
				-352.877	-418.121	24.464	1 3 4 5
				-118.964	208.699	1.701
				-361.264	-164.335	29.560	1 3
				-99.357	22.840	-2.335	1 5
				-370.524	-250.848	28.096	1 3 4
				-423.817	-615.938	6.732	1 3 4 5
				-423.817	-615.938	6.732	1 3 4 5
				-189.437	-8.077	23.866
				-442.208	-552.986	14.600	1 3 4
				-145.757	128.167	0.060
				-380.137	-652.760	-13.199	1 3 4 5
				-380.137	-652.760	-13.199	1 3 4 5
				-145.757	128.167	0.060
				-398.528	-522.272	-9.206	1 3 4
				-482.069	0.000	-44.816	1 3 4
				-234.436	0.000	6.727
				-462.619	0.000	-52.055	1 3 4 5
				-418.939	-615.938	-64.468	1 3 4 5
				-418.939	-615.938	-64.468	1 3 4 5
				-438.389	-552.986	-59.798	1 3 4

 

Список используемой литературы

 

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.:ГП ЦПП, 1996.- 44с.

2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.

3. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.- М., 1983.

3. СНиП II-23-81. Стальные конструкции: М., 1990.

4. Рохлин И.А., Лукашенко И.А., Айзен А.М. Справочник конструктора-строителя. Киев, 1963, с. 192.

5. А..В. Калугин. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций).-М.: Издательство АСВ, 2003.-224 с., с илл.