Расчет кровельных панелей заводского изготовления.

Рис.. Типы кровельных панелей заводского изготовления: а – под тёплую кровлю из волнистых асбестоцементных листов, профнастила; б – под холодную рулонную кровлю; в – под тёплую рулонную кровлю с продольными рёбрами из досок на ребро; г – то же, с продольными рёбрами из фанерных швеллеров.

Отличие кровельных панелей или плит от щитов - в наличии одной или двух обшивок, а также большей заводской готовности.

Расчет клеефанерных панелей

Приведенный момент инерции поперечного сечения клеефанерных плит следует вычислять по формуле

I_пр.ф. = I_p + I₀Е₀/Е_p = I_p + I₀n_p,

где n_p = Е₀/Е_p – отношение модулей упругости древесины и фанеры; E_p – модуль упругости фанеры определяется по таблице 6.12; Е₀ = 8500 МПа; I_p – момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок; I₀ – момент инерции поперечного сечения деревянных ребер каркаса.

W пр.ф= I_пр.ф./y₀ - для нижней грани;

W’пр.ф= I_пр.ф/(h – y₀) - для верхней грани,

При расчете клеефанерной панели производят шесть проверок:

1. Проверка прочности верхней обшивки на действие временной монтажной нагрузки при изготовлении и монтаже панели, ремонте кровли. При нагрузке Р = 1,2 кН между ребрами происходит местный изгиб верхней обшивки. Условие прочности фанерной обшивки на местный изгиб имеет вид

s_м = М_м/W_ф £ f_pm,90,d× ,

где М_м = Р×а₁/8 – изгибающий момент в верхней обшивке от местного изгиба, как в пластинке шириной 1 м, защемленной в местах приклеивания к ребрам; а₁ – расстояние между ребрами в свету; f_pm,90,d – расчетное сопротивление фанеры изгибу из плоскости листа поперек волокон наружных слоев (см. табл. 6.11 СНБ); = 1,2 – коэффициент условий работы (см. табл. 6.4 СНБ); W_ф = bd_в²/6 – момент сопротивления обшивки; b = 1 м – ширина рабочей полосы.

2. Проверка устойчивости сжатой верхней обшивки. Выполняется по формуле (7.63)

s_с = М₀/(k_pf) £ f_pc,0,d× ,

где согласно формулам (7.64) и (7.65) k _pf= 1250/(а₁/d_в)² при а₁/d_в ³ 50; k_pf = 1- (а₁/d_в)²/5000 при а₁/d_в < 50; d_в – толщина сжатой обшивки; М₀ – изгибающий момент в панели от общего изгиба, определенный от нормальной составляющей погонной нагрузки по формуле

М₀ = (q_x + s_x)b_панl²/8,

3. Проверка прочности растянутой фанерной обшивки кровельных панелей должна выполняться по формуле

s_p = М₀/W_пр.ф £ k_p×f_pt,0,d× ,

где k_p – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки, принимаемый равным при усовом соединении или с двусторонними накладками: k_p = 0,6 – для фанеры обычной и k_p = 0,8 – для фанеры бакелизированной. При отсутствии стыков k_p = 1; f_pt,0,d – расчетное сопротивление фанеры растяжению вдоль волокон наружных слоев (таблица 6.11 СНБ).

4. Проверка прочности на скалывание ребер по клеевому шву в месте примыкания обшивки к ребрам выполняется по формуле

t_к.ш = QS_пр/(I_прn_pb_p) £ f_pv,0,d×

где n_p – число ребер; b_p – ширина ребра; f_pv,0,d – расчетное сопротивление скалыванию древесины вдоль волокон или фанеры вдоль волокон наружных слоев; S_пр – статический момент полки.

5. Проверка прочности древесины ребер. Для ребристых панелей выполняется, как правило, по формуле

s_д = М₀у/(I_пр.д) = (М₀у/I_пр.ф)n_ф £ f_m,d× ×k_x,

где I_пр.д = I_пр.ф/ n_ф – момент инерции приведенного к древесине сечения панели; у – расстояние до рассматриваемого волокна от нейтральной оси; f_m,d – расчетное сопротивление изгибу древесины ребра (см. таблицу 6.5)

6. Проверка предельного прогиба клеефанерных плит. Выполняется по формуле

,

где q_хн- погонная нормативная нормальная составляющая нагрузки на панель; [ω / l] = 1/250 – предельный относительный прогиб.