Конструирование клеефанерной панели покрытия

Материалы плиты:

Древесина рёбер — сосна 2 сорта по ГОСТ 8486–86*Е.

Обшивки из фанеры марки ФСФ сорта II/III по ГОСТ 3916.1−89.

Клей марки ФРФ-50.

Утеплитель — минераловатные плиты толщиной 100 мм.

Пароизоляция — полиэтиленовая плёнка толщиной 0,2 мм.

Конструктивная схема плиты.

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 237 872–79 и антипиреновым покрытием ОФП-9, ГОСТ 23 790–79. Обшивки из водостойкой фанеры марки ФСФ. 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.

Размеры плиты в плане назначаем 14 904 780 мм. Толщину панели составляет. Принимаем h = l / 35 = 480 / 30 = 16 см. С учетом сортамента досок и их острожки сечение средних продольных ребер 46 146 мм, крайних продольных ребер — 28 146 мм. Общее число продольных ребер — 4, что обеспечивает расстояние в свету между ребрами менее 50 см. Обшивки толщиной по 10 мм предварительно состыкованы по длине. Под стыками обшивок и в торцах предусматриваем поперечные рёбра. Плиту рассчитываем как свободно лежащую на двух опорах однопролётную балку. Торцевые и поперечные ребра принимаем составного сечения высотой 146 мм и толщиной 28 мм. Число поперечных ребер -4, что обеспечивает расстояние между ними не более 1,5 м.

Для удержания утеплителя в проектном положении принимаем решетку из брусков 2525 мм, которые крепятся гвоздями к ребрам.

Рис. 1.

Сбор нагрузок и статический расчёт:

Нагрузки на плиту приведены в таблице 1.

Таблица № 1.

Расчётный пролёт панели мм.

Высота панели 162 мм.

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).

;

.

Максимальный изгибающий момент в середине пролёта плиты с учётом II уровня ответственности.

Максимальная поперечная сила с учётом II уровня ответственности.

Геометрические характеристики поперечного сечения:

Расстояние между продольными рёбрами по осям равно a=43,2 +4,6=47,8 cм,.

l=473>6a=6•47,8=286,8 см. Расчётная ширина фанерных обшивок.

модуль упругости фанерыЕф=9000 МПа Для древесины ребер по [5] модуль упругости — Едр=10 000 МПа.

.

Положение нейтральной оси симметричного сечения.

Рис. 3.

Приведённый момент инерции поперечного сечения плиты.

Момент сопротивления поперечного сечения плиты.

Проверка плиты на прочность.

Напряжение в нижней растянутой обшивке.

р Напряжение в верхней сжатой обшивке.

здесь.

.

Усилие в верхней обшивке при местном изгибе определяем как в балке, заделанной по концам (у продольных рёбер). Изгибающий момент в обшивке.

.

.

Рис. 4.

Момент сопротивления обшивки шириной 100 см.

.

Напряжение от изгиба верхней обшивки сосредоточенной силой.

Напряжение скалывания клеевых швов между слоями фанеры (в пределах ширины продольных рёбер) проверяем по формуле:

.

где Sпр — приведённый статический момент фанерной обшивки относительно центра тяжести сечения:

.

Проверка жёсткости плиты.

Прогиб плиты с учётом II уровня ответственности при qn=3,23кН/м=0,032кН/см и Еф=900 кН/см2 вычисляем по формуле.

Запроектированная клеефанерная плита покрытия имеет прогиб от нормативных нагрузок не превышающий предельного допустимого значения, и ее несущая способность имеет дополнительный запас несущей способности.