2.3 Розрахунок конструктивних елементів

Для розрахунку конструктивних елементів огороджуючого покриття використовуються дані щодо навантаження з попереднього розділу. Останні зводяться до значень, що діють на 1м довжини елемента, який розраховується (погонне навантаження).

Розрахунок виконується відповідно до нормативних правил [1]. Розміри перерізів приймаються згідно із сортаментом. Отримані за розрахунками значення для граничних станів порівнюються з нормативними граничними значеннями і не повинні мати відхилення від них більше 5–8 %.

3 Приклад розрахунку огороджуючих конструкцій покриття Проектування утепленого покриття з клеєфанерною панеллю

Проектування утепленого покриття з клеєфанерною панеллю і рулонної покрівлі для будівлі столярного цеху IІ класу відповідальності (коефіцієнт надійності за призначенням γ_n = 0,95), група експлуатації А-2 (приміщення, що опалюється при температурі до 35⁰ С, відносній вологості повітря 60-75%). Крок несучих конструкцій – 4,5 м. Матеріал – дубові дошки 2-го сорту і березова фанера марки ФСФ сорту В/ВВ. Район будівництва – м. Полтава (відповідно до [2, додаток Е] вага снігу – 1,45кН/м²). Будівля однопрогінна. Розміри будівлі у плані – 24 м (прогін) x 45 м (довжина в осях). Складові елементи каркаса: колони з дощатоклеєних блоків, трьошарі арки колового обрису із затяжкою. Низ арок на відмітці +7.0 м.

3.1 Вибір складу покриття

Елементи покриття складаються з клеєфанерної панелі і рулонної покрівлі. Верхня обшивка (7 шарів – товщина 9 мм) і нижня обшивка (5 шарів – товщина 6 мм) панелі виконуються з фанери. Номінальні розміри панелі у плані 450 см x 150 см (фактичні розміри 448 х 149 см). Поперечні ребра ставимо в торцях панелі (рис. 1).

Крок поздовжніх ребер а визначаємо із умови міцності верхньої обшивки на місцевий згин від дії зосередженого навантаження Р^е = 1кН;

Р = Р^еγ_f = 1^.1,2 = 1,2 кН, що розподілена на ширину b = 100 см;

,

д е – розрахунковий

опір семишарової фанери згину з площини листа упоперек волокон зовнішніх шарів;

m_в – коефіцієнт умови роботи, що враховує температурно-вологісні умови експлуатації [1, т.5];

m_н = 1,2 – коефіцієнт, що враховує короткочасну дію монтажного навантаження [1, т.6].

Проектуємо панель з чотирма поздовжніми ребрами товщиною 35 мм після стругання (40 мм до стругання). Їх крок .

Орієнтовна висота перерізу панелі:

,

де S^е – експлуатаційне розрахункове значення снігового навантаження на покриття [2, п.8.3].

Задаємося ребрми із дощок 35х120 мм після стругання (40х125 мм до стругання відповідно до додатку 3).

Загальна висота панелі h = 12 + 0,6 + 0,9 = 13,5 см.

3.2 Збір навантажень на огороджуючі конструкції

Навантаження на 1м² горизонтальної проекції покриття приймаються відповідно до таблиці 2.

Таблиця 2 – Навантаження на 1 м² панелі

Тип і склад покриття	Експл. наван- таження qе, кН/м2	Коефіцієнт надійності за наванта-женням, γfm	Розрах. наван- таження q, кН/м2
1	2	3	4
1 Акваізол; 2 Фанерні обшивки (γ = 700 кг/м3), (0,009+0,006).7,00; 3 Поздовжні ребра (дуб, γ = 700 кг/м3), 4 Утеплювач у складі панелі; 5 Пароізоляція у складі панелі ; Усього постійного навантаження – gпост Снігове навантаження; Загальне навантаження – g	0,15 0,105 0,078 0,060 0,005 0,398 0,71 1,108	1,3 1,1 1,1 1,2 1,1	0,195 0,115 0,086 0,072 0,006 0,474 1,508 1,982

Снігове навантаження визначаємо за [2].

Граничне розрахункове значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття обчислюється за формулою:

,

де  – коефіцієнт надійності за граничним значенням снігового навантаження, що визначається залежно від заданого середнього періоду повторюваності Т за т.3 [2, т. 8.1].

Таблиця 3

Т, років	1	5	10	20	40	50	60	80	100	150	200	300	500
	0,24	0,55	0,69	0,83	0,96	1,00	1,04	1,10	1,14	1,22	1,26	1,34	1,44

де Т – термін експлуатації будівлі визначається за додатком В [2].

S₀ – характеристичне значення снігового навантаження (у Па), обумовлене відповідно [2, п. 8.5];

С – коефіцієнт, обумовлений по вказівках [2, п. 8.6] визначається за формулою:

,

де  – коефіцієнт переходу від ваги снігового покриву на поверхні землі до снігового навантаження на покриття, який визначається за п. 8.7, 8.8 [2];

C_e – коефіцієнт, що враховує режим експлуатації покрівлі, який визначається за п. 8.9 [2];

C_alt – коефіцієнт географічної висоти, який визначається за п. 8.10 [2].

Експлуатаційне розрахункове значення снігового навантаження обчислюється за формулою:

,

де  – коефіцієнт надійності за експлуатаційним значенням снігового навантаження, визначається за [2, п. 8.12] у залежності від частки часу , протягом якої можуть порушуватися умови другого граничного стану т. 4 [2, т. 8.3].

Таблиця 4

	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
	0,88	0,74	0,62	0,49	0,40	0,34	0,28	0,10

Проміжні значення коефіцієнта слід визначати лінійною інтерполяцією.

Значення приймається за нормами проектування конструкцій або встановлюється завданням на проектування у залежності від їхнього призначення, відповідальності і наслідків виходу за граничний стан. Для об'єктів масового будівництва допускається приймати = 0,02.

Рисунок 1 – Клеєфанерна панель покриття

Рисунок 2 – Вузол обпирання панелей на кроквяну конструкцію:

1- металевий елемент кріплення; 2 – прокладний брус; 3 – утеплювач