Файл: Ветрюк И.М. Конструкции из дерева и пластмасс учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 120

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

торые должны быть достаточно жесткими, полностью восприни­ мающими нормальные и сдвигающие усилия и изгибающие мо­ менты. Для соединения блоков можно использовать монтажную сварку, болты, накладки на клею и др. На рис. 130 показан один из возможных вариантов решений стыка гнутых блоков про­ странственных конструкций.

Расчет трехслойных пространственных конструкций ведется по обычным методам строительной механики.

§ 63. РАСЧЕТ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПЛИТ И ПАНЕЛЕЙ

Общие сведения. Расчет трехслойных панелей выполняется согласно СНиП по несущей способности (прочности и устойчиво­ сти) и деформациям. В первом случае расчет производится на действие расчетных нагрузок, во втором — на действие норматив­ ных нагрузок.

Прочность элементов панелей и их соединений проверяется на неблагоприятные сочетания нагрузки и температурно-влажно- стных воздействий. Для панелей с обшивками из металла и стек­ лопластика прочность обшивок на температурно-влажностные воздействия не проверяется. Прогибы панелей от совместного действия нагрузок и температурно-влажностных воздействий при наиболее неблагоприятных их сочетаниях не должны превосхо­ дить предельных прогибов, приведенных в табл. 34.

Табл. 34. Предельные прогибы изгибаемых элементов

 

 

 

 

 

Прогиб в долях

пролета

Наименование элементов

конструкций

для производ­

для жилых

ственных и

 

 

 

 

 

общественных

зданий

 

 

 

 

 

зданий

 

 

 

 

 

 

1. Стеновые панели с проемами,

заполнен­

 

 

ными силикатным

стеклом,

а также

подокон­

1

1

ные и надоконные

вставки

 

 

200

350

 

 

 

 

 

2. Стеновые панели,

кроме

указанных в п. 1

1

1

настоящей таблицы

 

 

 

 

 

 

125

350

 

 

 

 

 

3. Панели покрытий

и подвесных потолков

1

 

150

 

 

 

 

 

 

4. Светопрозрачные волнистые листы:

при

пролете

до

1,5

м

1

75

 

 

 

 

 

при

пролете

до

3,0

м

1

125

 

 

 

 

 

Точный расчет трехслойных плит приводит к сложным фор­ мулам, что значительно затрудняет применение его на практике.

271


Поэтому для упрощения расчетных формул принят ряд допуще­ ний, позволяющих с достаточной для практических целей точно­ стью производить расчеты конструкций.

Трехслойные плиты и панели в расчетном отношении (по упрощенному методу — «Указания по проектированию и расчету строительных конструкций с применением пластмасс». М., 1963)* могут быть разделены на две основные группы:

1) плиты и панели с жестким несущим обрамлением 2, вос­ принимающим сдвигающие усилия при изгибе (рис. 131, а).

/

=. =. -.

 

:ООО0'О 13

 

 

1

 

 

 

1

У?.

/

/

\~frrv/

 

 

М ч

• Ik

P^TTvVv..-.

1

>..t...*'~v .'• t'.'.\

. \ . \ •. '

i

•А

Л

L

 

ь

Рис. 131.

Схемы

конструкций

плит

(панелей).

Средний слой выполняет теплоизоляционные функции, предохра­

няет тонкие сжатые

обшивки

/ от выпучивания и участвует

в работе обшивок на

местный

изгиб, а также плиты и панели

с ребристым средним слоем в виде крупных сот 3 из древесно­ волокнистых плит (рис. 131,6) при расстоянии между продоль­ ными сотами а ^ 0 , 0 5 / . В этом случае сдвигающие усилия при из­ гибе воспринимают продольные ребра сот;

2) плиты и панели со сплошным средним слоем 4 (пено­ пласт, сотопласт), прочно склеенным с обшивками и восприни­ мающим сдвигающие усилия при изгибе. Обрамление в этом

случае является ограждающим

элементом

(рис. 131, в), а

также

* Расчет трехслойных панелей по

рекомендации

ЦНИИСК (1969)

приве­

ден на стр. 278.

 

 

 

272


плиты и панели с ребристым средним слоем в виде крупных сот

из древесноволокнистых плит (рис. 131, б) при расстоянии

между

продольными сотами а < 0 , 0 5 / . В этом случае сдвигающие

усилия

при изгибе также воспринимают продольные ребра сот.

 

Нормальные усилия при изгибе плит и панелей восприни­ мают только обшивки.

При расчете плит и панелей 1-й группы пользуются обыч­ ными формулами сопротивления материалов, но с учетом воз­

можной концентрации напряжений в тонкой обшивке и неравно­ мерного их распределения по ширине плиты Ь. Неравномерность распределения нормальных напряжений в обшивке и концентра­ ция напряжений у мест примыкания жесткого обрамления учи­ тываются введением в расчетные формулы приведенной ширины плиты-панели 6 п р вместо действительной ширины Ь.

Приведенная ширина плиты определяется по формуле

 

 

Ьщ,=кЬ,

 

 

(156)

где k — коэффициент

неравномерности;

 

 

b — фактическая ширина плиты,

см.

 

 

Коэффициент k находится по графику

(рис. 132).

По полученному

значению Ьпр

определяются

приведенные

характеристики

сечения плиты — момент

инерции

/П р, момент

сопротивления

WBp и статический момент 5 п р .

 

18 И. М. Ветрюк

273


Расчет на прочность. Максимальные нормальные

напряже­

ния в обшивке

 

 

 

0 = - J L

^ Я и ;

Г п р = _ ^ Р —

(157)

W N

P

с

 

где 1^Пр — приведенный момент

сопротивления.

 

Напряжение сдвига

 

 

 

 

T = - ^ f 4

(158)

 

 

1 пр°ск

 

где Ьск— ширина скалываемой части (при определении напря­ жения в клеевом шве и месте примыкания обшивки к полке уголка Ьск равна ширине двух полок, а при определении скалывающих напряжений в стенках об­ рамления ЬСк равна двум толщинам стенок обрамле­ ния), см.

Расчет по деформациям. Прогиб при равномерно распреде­ ленной нагрузке

' = ^ i k r « l f t

( , 5 9 )

где qH — нормативная нагрузка на единицу длины плиты; Е — модуль упругости материала обшивок.

При пустотном среднем слое (см. рис. 124, 6) верхняя сжа­ тая обшивка проверяется на местный изгиб от сосредоточенного груза Р = 1 0 0 кг с коэффициентом перегрузки 1,2.

Обшивка на местный изгиб работает совместно с подклеен­ ным к ней слоем пенопласта (см. рис. 124, б). Напряжение растя­ жения в подкрепляющем слое пенопласта проверяется по фор­ муле

° = т щ щ ^

( 1 6 0 )

где М — максимальный изгибающий момент от местной нагрузки:

 

М = 0,2Ра;

 

й^г0,05/ — расстояние между

осями

брусков (см. рис. 124,6)

или ребер

(см. рис. 131,6);

d — толщина подкрепляющего слоя, см;

б — толщина обшивки, см;

 

Rp — расчетное сопротивление

растяжению пенопласта;

6 П — ш и р и н а

полосы,

условно принимаемая равной

50 см.

 

 

 

274


Напряжение сжатия в обшивке от местной нагрузки

о= -.

 

< f l c -

(161)

При расчете плит и панелей 2-й группы пользуются обыч­ ными формулами сопротивления материалов. В этих плитах и панелях ввиду сплошного среднего слоя, прочно склеенного с об­

шивками

(рис.

131, б),

или

часто

расположенных

продольных

ребер ( а < 0 , 0 5 / ,

рис. 131,6),

также прочно склеенных с

обшив­

ками, распределение нормальных напряжений по ширине

плиты

Ь принимается

равномерным

последнем случае

допускается

некоторое

упрощение).

 

 

 

 

 

 

Расчет на прочность. Геометрические характеристики сече­

ния плиты-панели:

 

 

 

 

 

 

/ =

Ь б 1 ^ Л ;

S = b8

( С

1 " 6 ) ; W=bb(c+b),

 

(162)

где b — ширина плиты, см;

б— толщина обшивки, см;

с— толщина среднего слоя, см.

Нормальные напряжения в обшивках (растяжение и сжа­ тие) от изгиба

а = = Л - ^ и

 

(163)

или, подставляя значения М и W,

 

 

 

Ш ( с + 6 )

:/?и,

(164)

 

 

 

где Rn — расчетное сопротивление растяжению

или сжатию

об­

шивок.

 

 

 

Расчет на сдвиг. Скалывающее напряжение

в среднем

слое

и в клеевых швах, соединяющих обшивки со средним слоем, про­

веряется по известной

формуле

 

 

 

 

-

Q

S

-R

 

 

 

/ б ек

 

 

или, подставляя значения

Q, S

и /,

получим

 

т

=

тазг

< * -

( 1 6 5 )

где Q — наибольшая поперечная сила от расчетной нагрузки;

18*

275