1.1 Технико-экономическое сравнение вариантов
Таблица 1
Вариант I |
Вариант II |
Нагрузка от собственной массы несущей конструкции на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия
|
|
|
|
Расход металла на несущие конструкции по зданию в целом
|
|
|
|
Расход древесины “в деле” на несущие конструкции по зданию
|
|
|
|
Расход
древесины на клеедощатые конструкции
К0 = 1,5 |
|
|
|
Трудоёмкость изготовления |
|
|
|
Трудоёмкость монтажа |
|
|
|
;
;
;
|
|
|
|
|
|
КП 05055017 – 290300 – 2003 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
ТЭП оценки конструктивных решений здания
Таблица 2
Наименование показателя |
Единицы измерения |
Вариант |
|
I |
II |
||
Стоимость древесины “в деле” |
руб. |
- |
- |
Стоимость стали |
руб. |
- |
- |
конструкций |
руб. |
- |
- |
Масса конструкции |
m |
- |
- |
Расход основных материалов: |
|
||
- деловой древесины |
м3 |
30,5 |
13,9 |
- клееной древесины |
м3 |
45,75 |
20,85 |
- стали |
m |
0 |
365,3 |
Трудоёмкость изготовления |
чел.-ч. |
475,5 |
333,6 |
Трудоёмкость возведения |
чел.-ч. |
308,4 |
308,4 |
ВЫВОД: из таблицы видно, что второй вариант является более экономичным, его принимаем для дальнейших расчётов.
|
|
|
|
|
|
КП 05055017 – 290300 – 2003 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
2. Техническое проектирование
2.1 Конструктивный расчёт плиты покрытия
В качестве плит покрытия приняты утеплённые клеефанерные панели покрытия.
Размер панели в плане 1,48 × 4,48; обшивки из водостойкой фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ по ГОСТ 3916-69*; ребра из сосновых досок второго сорта. Клей марки ФРФ – 50. Утеплитель – URSA. Плотность утеплителя 250 кН/м3. Параизоляция из полиэтиленовой плёнки толщиной 0,2 мм. Воздушная прослойка над утеплителем – вентилируемая вдоль панели. Кровля из рулонных материалов – битумная.
Расчёт теплоизоляции покрытия
Состав покрытия:
Таблица 3
наименование |
толщина мм |
плотность кг/м3 |
коэффициент теплопроводности |
рулонный ковёр из битума |
5 |
|
0,17 |
фанерная обшивка панели |
12 |
|
0,18 |
утеплитель “Урса” |
х |
25 |
0,036 |
Фанерная обшивка панели |
8 |
|
0,18 |
Параметры внутреннего воздуха: tв = 180C
Режим нормальный
Параметры наружного утеплителя: tот. пер = - 14,60C; Zот. пер. = 302 сут.;
Требуемая толщина утеплителя:
С учётом неоднородности конструкций
Компоновка рабочего сечения панели
Ширину панели делаем равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания bn = 1480 мм. Толщ. фанеры принимаем 8 мм для ниж. л. и 12мм для верх. 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.
Для дощатого каркаса, связывающего верхние и нижние фанерные обшивки в монолитную склеенную коробчатую панель, применены черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов (применительно к ГОСТ 2445 4-80*Е)
|
|
|
|
|
|
КП 05055017 – 290300 – 2003 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
сечением
50 × 175 мм. После сушки (до 12 % влажности)
и четырехстороннего фрезерования
черновых заготовок на склейку идут
чистые доски сечением 42 × 167 мм. Расчетный
пролет панели
,
высота панели принята
,
что составляет
пролета и соответствует рекомендациям,
согласно которым высота панели составляет
пролета.
Каркас
панели состоит из четырех продольных
ребер (см. рис. 1). Шаг ребер принимают из
расчета верхней фанерной обшивки на
местный изгиб поперек волокон от
сосредоточенной силы
как балки, заделанной по концам (у ребер)
шириной 500 мм. Расстояние между ребрами
в осях
.
Изгибающий
момент в обшивке
Момент
сопротивления обшивки шириной 1000 мм.
Напряжение от изгиба сосредоточенной силой
здесь 1,2 – коэффициент условия работы для монтажной нагрузки.
Для придания каркасу жесткости продольные ребра соединены на клею с поперечными ребрами, расположенными по торцам и в середине панели. Продольные кромки панелей при установке стыкуются с помощью специально устроенного шпунта из трапециевидных брусков, приклеенных к крайним продольным ребрам. Полученное таким образом соединение в шпунт предотвращает вертикальный сдвиг в стыке и разницу в прогибах кромок смешных панелей дате под действием сосредоточенной нагрузки, приложенной к краю одной из панелей.
Нагрузка на панель
Панели предназначены для укладки по несущим деревянным конструкциям
Подсчёт нормативной и расчётной нагрузи приведен в таблице 4.
Таблица 4
нагрузка |
нормативная кН/м2 |
коэффициент надёжности по нагрузке |
расчётная кН/м2 |
Кровля
|
0,05 |
1,3 |
0,06 |
Панель покрытия: |
|
|
|
-
фанера марки ФСФ
|
0,14 |
1,1 |
0,154 |
- каркас из сосновой древесины: |
|
|
|
продольные
рёбра с учётом брусков продольных
стыков
|
0,118 |
1,1 |
0,13 |
|
|
|
|
|
|
КП 05055017 – 290300 – 2002 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл.
Поперечные рёбра
|
0,01 |
1,1 |
0,011 |
-
утеплитель – URSA
|
0,03 |
1,1 |
0,037 |
- пароизоляция |
0,02 |
1,1 |
0,022 |
Постоянная |
0,32 |
- |
0,354 |
Временная (снеговая μ = 1) |
1,5 |
1,6 |
2,4 |
Полная |
1,82 |
- |
2,754 |
Коэффициент
надёжности по снеговой нагрузке в
соответствии с п.5.7 СНиП 2.01.07-85 для
отношения нормативного веса покрытия
к весу снегового ковра
равен γf
= 1,6 Полная
нагрузка на 1 м панели:
Расчётные характеристики материалов
Для фанеры марки ФСФ сорта В/ВВ семислойной толщиной 8 мм по табл. 10 и 11 СНиП II-25-80 имеем:
Расчётное
сопротивление растяжению
Расчётное
сопротивление скалыванию
Расчётное
сопротивление скалыванию
Модуль
упругости
Расчётное
сопротивление изгибу
Для
древесины рёбер модуль упругости
Геометрические характеристики сечения панели
Приведенная расчётная ширина фанерных обшивок согласно СНиП II-25-80 п.4.25:
Геометрические характеристики поперечного сечения клеефанерной панели приводим к фанерной обшивки.
Приведенный момент инерции поперечного сечения панели
|
|
|
|
|
|
КП 05055017 – 290300 – 2003 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
Приведенный момент сопротивления поперечного сечения панели
Проверка панели на прочность
Максимальный изгибающий момент в середине пролёта:
Напряжения в растянутой обшивке
где 0,6 – коэффициент, учитывающий снижение расчётного сопротивления фанеры в растянутом стыке.
Расчёт на устойчивость сжатой обшивки
При расстоянии между продольными рёбрами в свету с1 = 0,424 м и толщине фанеры δф = 0,012 м
Напряжение в сжатой обшивке:
Расчёт на скалывание по клеевому слою фанерной обшивки
В пределах ширины продольных рёбер
Поперечная сила равна опорной реакции панели
Приведенный статический момент верхней фанерной обшивки относительно нейтральной оси
Расчётная ширина клеевого соединения
Касательные напряжения
|
|
|
|
|
|
КП 05055017 – 290300 – 2003 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
Проверка панели на прогиб
Относительный прогиб панели
где 1 / 250 – предельный прогиб в панелях покрытия согласно табл. 19 СНиП II-25-80