Деревянные конструкции

    Стеновая  панель с асбестоцементными обшивками

    

    Определим собственный вес панели:

1. Асбестоцементная обшивка:

2. Рёбра:

3. Прижимные бруски:

 

    Итого собственный вес панели равен  256.37 .

    Вес утеплителя: 

    Нагрузку  на панель вычисляем:

 

От ветровой нагрузки

Нормативная ветровая нагрузка на 1 м² панели 

где = =0,38 – скоростной напор; =1;

 –аэродинамический  коэффициент при расчете на  эксплуатационную нагрузку равный 0,8; – 1,4.

1. Определим геометрические характеристики сечения. Материалы, входящие в поперечное сечение панели (без учёта пеностклянной плиты) приводим к древесине каркаса. Коэффициент приведения равен:

    Приведённый момент инерции относительно оси  Y поперечного сечения панели, рассматриваемого как цельное коробчатое сечение равен: 

где F_а -площадь поперечного сечения асбестоцементной обшивки; х – расстояние от оси Y до оси центра тяжести поперечного сечения; I_р – момент инерции продольных рёбер каркаса.

      Приведённый момент сопротивления: 

где h_р – высота продольного ребра; δ_а – толщина асбестоцементной обшивки.

      Момент  сопротивления относительно оси  Х листов обшивки при работе их в своей плоскости:

2. Проверка панели на прочность.

     Расчетный изгибающий момент в середине пролёта:

     От  постоянной нагрузки: 

       От ветровой нагрузки.

Расчетная ветровая нагрузка на 1 м панели:

      Тогда изгибающий момент от расчетной ветровой нагрузки равен: 

      Напряжения  в растянутой асбестоцементной обшивке  равны: 

где = коэффициент, учитывающий влияние податливости шурупов соединяющих обшивку с каркасом панели при расчете на прочность;  0.65 – коэффициент, учитывающий влияние длительности нагрузки.

3. Проверка стеновой панели на жесткость.

Относительный прогиб панели от ветровой нагрузки равен: 
 

 
.

      Таким образом, выбранные размеры стеновой панели с асбестоцементной обшивкой удовлетворяют условиям прочности  и жесткости.

 

4. Расчёт двускатной балки

   В качестве основной несущей конструкции покрытия принимаем двухскатную многослойную, клееную балку.

   Высота  балки: , = . Уклон кровли принимаем i=0.05.

Высота балки на опоре:

    Принимаем для  изготовления балки доски с площадью сечения 50х210мм, после фрезерования ширина сечения балки равна b=h/8.5=0.28м.

   
 
 

Собственный вес  балки вычисляем по формуле:

q_св=

Нагрузки на балку  покрытия:

 

    Принимая  нагрузку на балку равномерно распределённой, расстояние Х от оси опоры двускатной балки до наиболее напряжённого при изгибе сечения:

Х=L h₀/2h=2400 180/(2 240)=900 см

    Расчётный изгибающий момент в опасном сечении  балки и расчётная поперечная нагрузка на опоре балки:

                              М_х= (q_р X)/2 (L-X)=(12919.8 9)/2 (24-9)=872086.5 Н∙м

                                Q= (q_р l)/2=(12919.8 24)/2=155037.6 Н

    Высота  сечения двускатной балки на расстоянии х=9 м от опор:

                                      h_х=h₀+i X=180+0,05 900=225 см

    Пологая, что ширина балки прямоугольного сечения b>140 мм, коэффициент к моменту  сопротивления сечения балки  высотой h_х=135 см имеет значение k_w=0,85, а расчётное сопротивление древесины изгибу R_u=130 кг/см²

                          W= (М_б b h²)/6=(0.8 28 225²)/6=189000 см³

    Проверяем на прочность двускатную балку:

                   σ_и=М/W=872086.5 /(0.8 189000 10^-6  ) =5.77 10⁶ МПа<14 МПа

Момент инерции  поперечного сечения в середине пролёта балки:

                                  I=bh³/12=28 240³/12=32256000 см⁴

    Относительный прогиб двускатной балки прямоугольного сечения на основе зависимости определяется по формуле: 

где к=0,15+0,85 (h₀/h)=0,15+0,85 (180/240)=0.7875

Принятое сечение  удовлетворяет условиям прочности  и жёсткости.

 

Статический расчёт рамы.

    Для двухшарнирной  дощатоклееной рамы характерно действие следующих видов нагрузки – постоянной (собственный вес покрытия) и временной (снеговая и ветровая).

    Постоянная  нагрузка в данном случае рассмотрена  в виде постоянного давления на стойку.

   Постоянная  нагрузка:

От постоянного  расчетного давления на стену:

, где 

- расчетная нагрузка от веса  кровли

-собственный вес покрытия

l-пролет, В-шаг. 

    Давление  от собственного веса стойки:  р^св_ст=h_ст b _ст H _ст γ _др n,

где h_ст,b _ст- высота и ширина сечения стойки,

   H _ст=2.9 м- высота стойки,

   γ _др=500 кг/м³- объёмный вес древесины,

    n=1,1- коэффициент  надёжности по нагрузки

,

принимаем h_ст=( )l=1.6 м

Количество досок  для клееной стойки: n= h_ст/δ _доски=1600/42=39

 δ _доски=4,2 см (СНиП-25-80), b _ст= h_ст/5=160/5=32 см.

р^св_ст=1.6 0.32 2.9 500 1.1=816.64 кг=8.17 кН

    Расчётное давление от стенового ограждения:

                            р^ог_ст=( q^огр_ст) (H _ст+H _оп)∙В=522.01 (2.9+1.8) 6=14.72 кН

q^огр_ст - нагрузка от стенового ограждения

H _оп - высота опорной части ригеля

   Временная нагрузка:

  Снеговая нагрузка на покрытие

                    , где

Р⁰- вес снегового покрова района строительства; Р⁰=S₀=700 Н/м²,

n=1,4 коэффициент перегрузки.

   Ветровая  нагрузка, направлена с активной и  реактивной стороны, складывается из равномерно распределенной нагрузки, приложенной  к стойкам 

( ) и сосредоточенной (сил W, W') в месте примыкания стойки к ригелю.

(активная сторона)

(реактивная  сторона)

Р⁰- скоростной ветровой напор; ,

n=1,2 коэффициент перегрузки.

с, с' - аэродинамический коэффициент; с=0,8 - для активной стороны, с'=0,6 - для реактивной стороны.

W =

W' = .

 

<