Филисюк В.Г. Конструкции из дерева и пластмасс (часть 1) - файл n2.doc

Филисюк В.Г. Конструкции из дерева и пластмасс (часть 1)
скачать (466 kb.)
Доступные файлы (1):
n2.doc2400kb.26.01.2004 02:53скачать

n2.doc

1   2   3   4   5   6   7

4. Неразрезные прогоны из спаренных досок на ребро.




4.1. Конструирование прогонов.



Спаренные неразрезные прогоны состоят из двух рядов досок, толщиной (40…50) мм, поставленных на ребро и соединённых с помощью гвоздей, забиваемых конструктивно по длине через 50 см в шахматном порядке.

Стыки досок по длине прогона располагают вразбежку на расстоянии Х=0,21 по равнопрогибной схеме. Спаренные прогоны в средних пролётах выполняются из досок одинаковой длины, соответствующих пролёту прогона, что позволяет при существующем сортаменте на пиломатериалы по ГОСТ 24454-80 перекрывать пролёты до 6 м.

Перерезанные в стыке доски прогона прибиваются расчётным количеством гвоздей к не перерезанной доске.

4.2Расчёт неразрезного прогона из спаренных досок.



Неразрезные прогоны из спаренных досок по расчётной схеме соответствуют равнопрогибному прогону (рис. 3.3).

Максимальный изгибающий момент равен

. (6)

При одинаковых пролётах по всей длине прогона неразрезные спаренные прогоны в крайних пролётах должны быть усилены дополнительной третьей доской, поставленной без расчёта.

Расчёт на прочность производят по формуле (3), а расчёт по деформациям - по формуле (8).

Стык спаренного неразрезного прогона из досок рассчитывают на действие поперечной силы.

Количество гвоздей с каждой стороны стыка определяют по формуле:

, (9)

где - поперечная сила, кН;

- изгибающий момент на опоре, кН м;

- расстояние от опоры до центра тяжести гвоздевого забоя, м;

- расстояние от опоры до стыка, м;

- расстояние от стыка досок до центра тяжести гвоздевого забоя, принимаемое в соответствии с нормами расстановки гвоздей в древесине (1, п.5.21), м;

- расчётная несущая способность одного среза гвоздя [1, табл.17], кН. При этом, как известно, для гвоздей .

Задаваясь диаметром гвоздей, расчётную несущую способность определяют:

  1. из условия смятия древесины

, (10)

  1. из условия изгиба гвоздя

, (11)

где - толщина доски прогона, см;

- диаметр гвоздя, см;

За расчётную несущую способность гвоздя принимают наименьшее из двух значений Тсм и Ти.

При косом изгибе сечения прогонов из досок и брусьев, расположенных на наклонном скате покрытия, сечение назначается так, чтобы при расчёте на прочность , а при расчёте на прогиб . В брёвнах косой изгиб отсутствует.

Косой изгиб учитывают при углах наклона ската кровли .

При наклонном скате покрытия постоянная нагрузка ( qп ) равномерно распределена по скату покрытия, а снеговая нагрузка ( S ) - по его горизонтальной проекции.

Поэтому полную нагрузку на прогон, приведенную к скату, определяют по формуле:

. (12)

При косом изгибе направление нагрузки не совпадает с главными осями инерции сечения прогона.

При расчёте на косой изгиб действующую нагрузку (q) раскладывают по направлению главных осей сечения:

- перпендикулярно скату; (13)

- вдоль ската. (14)

Расчёт прогонов на прочность при косом изгибе производят по формуле

, (15)

где и - составляющие расчётного изгибающего момента относительно главных осей Х и У ;

и - расчётные моменты сопротивления поперечного сечения для осей Х и У ;

Расчёт прогонов на прогиб при косом изгибе производят по формуле

, (16)

где и - составляющие прогиба в направлении, перпендикулярном к плоскости ската покрытия, и в плоскости ската покрытия;

- предельный прогиб, принимаемый [1, табл. 16].

При косом прогибе происходит увеличение сечения прогона. Поэтому следует исключить косой изгиб или ограничить его действие.
В спаренных прогонах из досок косой изгиб исключают жёстким в плоскости ската дощатым настилом. При наличии стропильных ног, расположенных по прогонам, косой изгиб прогонов исключают, соединяя стропильные ноги друг с другом в коньке здания и прикрепляя стропильные ноги к прогонам.

Приложение 1.



ПРИМЕР РАСЧЕТА 3 – Х СЛОЙНОЙ КЛЕЕФАНЕРНОЙ ПАНЕЛИ.
Конструирование панели.
Конструктивное решение: трехслойная клеефанерная панель покрытия коробчатой формы. Принимаем длину и ширину панели 3,5х1,2 м. Каркас панели – древесина (сосна II сорта); обшивка – плоские листы фанера ФСФ сорта В/ВВ. Принимаем для верхней обшивки семислойную березовую фанеру сорта В/ВВ толщиной =8 мм. Для нижней обшивки – пятислойную, толщиной =6 мм.

Ширину панелей по верхней и нижней поверхностям принимаем равной 1190мм, что обеспечивает зазор между панелями 10мм.

В продольном направлении длина панели принимается 3480мм при зазоре между панелями 20мм.

Влажность внутреннего воздуха: 75%

Влажностный режим помещения: влажный (влажность внутреннего воздуха 75% при температуре внутреннего воздуха до 24С) (2, табл. 1).

Зона влажности: 3-сухая (2, прил. 1*).

Температурно-влажностные условия эксплуатации конструкций: А2 (внутри отапливаемых помещений при температуре до 35С, относительной влажности воздуха 75%) (1, табл. 1)

Расчетные сопротивления семислойной фанеры (1, табл. 10):

Rфс = 120 кгс/см2 – расчетное сопротивление сжатию в плоскости листа.

Rфр = 140 кгс/см2 – расчетное сопротивление растяжению в плоскости листа.

Rфи = 160 кгс/см2 – расчетное сопротивление изгибу из плоскости листа.

Rфи90 = 65 кгс/см2 – расчетное сопротивление изгибу из плоскости листа (поперек волокон наружных слоев).

Еф =90000 кгс/см2 – модуль упругости.

Еф90 =60000 кгс/см2 – модуль упругости, поперек волокон наружных слоев.

По теплотехническому расчету (для г. Тюмени) определим толщину утеплителя, из экономических условий и по санитарно-гигиеническим нормам (по СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»). Плита покрытия между слоем утеплителя и верхней обшивкой имеет пространство вентилируемое наружным воздухом, поэтому в расчете учитываем только нижнюю фанерную обшивку и слой утеплителя.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям [2, формула 1].

==1,69 м2С/Вт,

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. (Определяем по табл. 3* СниП II-3-79*), n=1.

tв – температура внутреннего воздуха в помещении, tв=16 С.

tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, tн =-37 С.

tн – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по [2, табл. 2*]; tн=0,8(tв- tр).

tр температура точки росы.

Находим температуру точки росы:

Степень насыщения воздуха влагой определяют его относительной влажностью W.

,

где е – действительная упругость водяного пара в воздухе.

Е - максимальная упругость водяного пара в воздухе [приложение 3 табл. 3].

=> [приложение 3 табл. 3].

tн=0,8 (16С-11,5С)=3,6 С

в - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по [2, табл. 4*], в =8,7 Вт /м2С.

Найдем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций по условиям энергосбережения по [2, табл. 1б] методом интерполяции.

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по [2, формула 1а].

ГСОП = (tв - tот.пер.) zот.пер=(16+7,5)*220=5170,

где tот.пер., средняя температура отопительного периода, tот.пер.=-7,5С.

zот.пер. - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 С, zот.пер.=220 сут.

Приведенное сопротивление теплопередаче для покрытий [2, табл. 1б изменения №3]:

R0тр=2,03 м2С/Вт,

Сравним два значения Rтр0 и выберем наибольшее и подставим в формулу

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции не должно превышать требуемого значения.

Сопротивление теплопередаче Ro, м2  С/Вт, ограждающей конструкции следует определять по [2, формула 4].

,

отсюда выразим Rк — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2С/Вт.

н — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м • С), принимаемый по табл. 6* СНиП II-3-79*.н =23 Вт /м2С.

==1,87

Термическое сопротивление ограждающей конструкции определяем как для многослойной конструкции в соответствии с п.2.7 и п.2.8 [2]:

,

где и - термическое сопротивление слоёв ограждающей конструкции

,

где - толщина нижней обшивки плиты покрытия

- коэффициент теплопроводности нижней обшивки плиты покрытия



,

где - толщина слоя утеплителя.

- коэффициент теплопроводности (маты минераловатные прошивные ГОСТ 21880-76).

Найдём толщину слоя утеплителя:



Толщину утеплителя принимаем 100 мм.

Толщину ребра панели принимаем равным 4 см, ширину доски ребра с учетом острожки равным 14,4 см. Отсюда высота панели 15,8 см.

Построим график распределения температуры в ограждающей конструкции.

Для этого вычислим температуры на границе слоёв:




Расчет верхней обшивки на местный изгиб.

(Определение количества продольных ребер).
Расчетная нагрузка - сосредоточенная монтажная нагрузка Р = 100 кгс (1кН).

Стыки листов вдоль обшивки устраиваются “на ус”. При длине стыка ослабление фанеры стыком учитывается коэффициентом mф=0,6.

Расстояние а между ребрами определим исходя из расчетного сопротивления фанеры изгибу поперек волокон для настилов при действии монтажной нагрузки.

; =70 см

где R1ф.и =65 кгс/см2 - расчетное сопротивление фанеры изгибу поперек шпона;

mu = 1,2 – коэффициент условия работы, учитывающий монтажную нагрузку.

Шаг продольных ребер а принимаем равным 370мм.
Сбор нагрузок на панель

Таблица 1.

Наименование

gн,кгс/м2

f

gр,кгс/м2

Постоянная нагрузка


1. Волнистый стальной настил

2. Рубероид кровельный прокладочный в один слой

3. Обшивки из ФСФ(0,008м+0,006м) 640кгс/м3

4. Каркас из древесины (поперечные и продольные ребра) (0,132м3500кгс/м30,17)

5.Утеплитель (минераловатные плиты) 50 кг/м30,01м


3,93

1,1

9

14

11,22

5


1,05

1,2

1,1

1,1

1,1

1,2


4,13

1,32

9,9

15,4

12,34

6

Итого:

31,4




35

Временная нагрузка

1. снеговая S


100


1,6


160

ВСЕГО:

131,4




195
1   2   3   4   5   6   7


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации