Изгибная жесткость для панелей |
4-го типа (со |
сплошным |
средним слоем без ребер) |
|
|
|
|
D=~EnpJ, |
|
|
|
(194) |
КЗ |
|
|
|
|
где къ — коэффициент, учитывающий |
влияние |
деформативности |
среднего слоя на прогиб панели: |
|
|
|
Ее]с |
|
|
|
£ 3 = 1 + 5 |
- ^ ; |
|
|
(195) |
G •— модуль сдвига материала среднего слоя. |
|
При различных обшивках в |
формуле (195) вместо Е8 при |
нимается большее из значений Ei8 и Е^Ьг- |
|
|
Расчет напряжений (усилий) |
и прогибов |
панелей |
от темпе- |
ратурно-влажностпых воздействий приведен в рекомендациях ЦНИИСК [16].
Расчет на изгиб обшивок из волнистых листов. Расчет ограж дающих конструкций стен и покрытий из волнистых листов (стеклопластика или асбестоцемента) можно производить по
формулам, принятым для балок |
с недеформируемым контуром, |
т. е. по формулам сопротивления |
материалов. Расчет производит |
ся на равномерно распределенную нагрузку как и однопролетных или многопролетных балок, расчетные пролеты которых при нимаются равными расстоянию между прогонами в свету.
Прочность волнистого листа проверяется по формуле |
|
|
|
|
М |
|
|
(196) |
|
|
|
W |
|
|
|
где W—момент |
сопротивления |
одной волны или единицы |
ши |
рины; |
|
|
|
|
|
|
Ra — расчетное сопротивление стеклопластика на изгиб. |
Проверка местной |
устойчивости |
|
|
|
М |
|
1,92£6/гв |
(197) |
|
|
W |
^ |
4 /1в2 +6 в |
|
|
|
где hB — высота волны, см; |
|
|
|
|
Ьв — длина волны (рис. 136, а), |
см; |
|
б — толщина листа, см. |
|
|
|
Проверка на |
скалывание |
|
|
|
|
» |
^ |
< |
* |
« „ |
(.98, |
Геометрические характеристики волнистых листов на едини цу ширины определяются по следующим формулам:
момент инерции
/ = o , 0 3 5 6 V з + ^ - ^ 5 — |
. |
( 1 9 9 ) |
о в sin ао |
' |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1 — |
* |
|
|
|
/7/^77 |
|
П^$ТП |
J/^W |
|
777^77 |
7^7' |
|
2 |
1 * 1 |
> 1 < |
1 |
J |
1 - |
|
|
|
|
|
|
J
/777/77777
Рис. |
136. Схемы для расчета волнистых листов: |
|
а — сечение листа; |
б — возможные |
расчетные схемы волнистого листа; |
/ — волни |
стый лист; 2 — ось крепежного |
болта; |
3 — прогон; 4 —податливая |
опора. |
момент сопротивления |
|
21 |
|
|
|
|
W |
|
|
|
(200) |
|
Лв+б ' |
|
|
|
|
|
площадь поперечного сечения |
|
|
|
|
F = o , 6 4 a ( i + |
, 2 |
Н в |
) : |
(201) |
|
|
х |
Ьв |
sin ао |
' |
|
|
|
|
|
|
|
длина листа одной волны
(202)
Угол ао вычисляется из условия
Геометрические характеристики поперечных сечений волнис тых листов могут быть определены также по таблице (приложе ние XX) .
Пример 19. Рассчитать волнистые листы из светопрозрачного полиэфир ного стеклопластика, примененные для светопрозрачного участка стены. Листы стеклопластика крепятся к деревянным ригелям из брусьев 100X150 мм. Зда ние располагается в южной полосе СССР. Скоростной напор ветра —
Решение. Определяем расчетные характеристики полиэфирного стекло пластика в условиях эксплуатации (увлажнение с последующим высыханием, приложение IX).
|
Расчетное |
сопротивление стеклопластика |
на изгиб |
/ ? я = 150-0,65= |
= |
97 кГ/см2, |
на |
срез |
7?Ср = 60-0,65=39 кГ/см2, |
модуль |
упругости Е= |
= |
30000-0,80 = 24000 |
кГ/см2. |
|
|
|
Нормативная |
ветровая нагрузка |
|
|
р« = 45.(3,8 = 36 |
кГ/м2, |
|
где 0,8 — аэродинамический коэффициент. |
|
|
Расчетная ветровая нагрузка |
|
|
р = 36 -1,2 = 43 |
кГ/м2. |
|
Принимаем волнистые листы с высотой волны /гв = 35 мм и длиной |
волны |
&в = 125 мм. Лист рассчитываем как однопролетную свободно лежащую |
балку. |
Расчетный пролет принимаем равным расстоянию в свету между ригелями:
/ Р = 120—10= 110 см,
где 10 — толщина бруса, см.
Расчетный изгибающий момент для полосы листа, равной длине волны Ьв,
с = |
W*, |
= • |
=47 |
кГ/см2< |
97 |
кГ/см2. |
|
1,71 |
|
|
|
|
Момент сопротивления |
волны WB |
берется из приложения XX. |
Проверка местной |
устойчивости |
|
|
|
Мв |
|
1,92£МВ |
1,92-24000-0,15-3,5 |
WB |
|
4hB2+bn2 |
4-3,52 +12,52 |
= 117 |
кГ/см2> |
97 |
кГIсм2 |
> 47 |
кГ/см2. |
Проверка на скалывание |
|
|
|
|
|
0,75Qsina0 |
0,75-24-0,660 |
кГ/см2< |
39 |
кГ/см2, |
|
0,15-3,5 |
= 23,5 |
|
|
|
|
|
где |
|
43-1,10 • =24 |
|
|
|
|
Q = |
кГ; |
|
|
tg a 0 |
3,14АВ |
3,14-3,5 |
|
|
= |
Ьв |
12,5 |
= 0,88; |
|
|
|
|
|
|
Проверка прогиба |
|
sin а0 = 0,660. |
|
|
|
5-36-ПО4 |
|
|
|
|
/ = |
-0,125=1,13 см |
|
|
|
|
|
|
|
384-24000-3,13 |
|
|
|
|
|
1,13 |
|
|
|
|
|
|
110 |
93 |
|
|
|
Шурупы, которыми крепятся панели к деревянным прогонам, необходимо проверять на выдергивание от нагрузки при отсосе ветра.
Пример 20. Рассчитать трехслойную панель 4-го типа покрытия с обшив ками из асбестоцементных плоских листов под рубероидную кровлю, утепли тель— пенопласт. Панель короткими сторонами опирается на несущие сталь ные прогоны. Снеговая нагрузка 100 кГ/м2. Принимаем асбестоцементные листы 6 = 8 мм марки 225, пенопласт с объемным весом 60 кГ/м3. Панель раз мером 1000X3000 мм [9].
Решение. Определяем нагрузки и сводим в табл. 36.
|
|
|
|
Табл. |
36. |
Определение |
нагрузки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нагрузка, кГ/м |
|
|
Вид |
нагрузки |
|
нормативная |
коэффициент |
расчетная |
|
|
|
|
|
|
перегрузки |
Рубероидная |
кровля |
|
|
10 |
|
1,1 |
11 |
Собственный |
вес панели: |
|
|
|
|
|
|
асбестоцементные |
листы |
|
|
|
|
|
1-1-0,008 1800-2 |
|
|
28,8 |
|
1,1 |
32 |
пенопласт 1-1-0,07-60 |
|
4,2 |
|
1,2 |
5,8 |
клей |
0,8-2 |
|
|
|
|
1,6 |
|
1,2 |
1,9 |
|
Постоянная |
|
<7Н = |
44,6 |
<7 = |
50,7 |
|
|
Снеговая |
|
|
р" = |
100 |
р = |
140 |
|
|
Принятая |
полная |
<7Н = |
145 |
q = |
191 |
|
|
Нагрузка |
на 1 см2 |
д" = |
0,0145 |
q = |
0,0191 |
|
Расчетные |
характеристики |
для асбестоцемента |
марки 225 принимаем по |
табл. 30: / ? р = 45 |
кГ/см2; |
£ = 50000 кГ/см2. |
Модуль сдвига для |
пенопласта |
G = 75 |
кГ/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем момент инерции сечения и момент сопротивления по фор мулам (172) и (173):
/ = |
бс2 |
0,8 -7,82 |
= — |
• =24,4 сж*; |
|
2 |
2 |
W= |
бс2 |
0,8-7,82 |
с + б |
= —• |
- — =5,8 см3. |
|
|
7,8+0,8 |
Расчетный пролет панели / = 300—6 = 294 см. Изгибающий момент
|
|
М= |
0,0191-2942 |
кГсм. |
|
|
=206 |
|
Напряжение |
|
8 |
|
|
М |
206 |
|
|
о = |
кГ/см2. |
|
= |
=35,6 кГ/см2<45 |
|
|
W |
5,8 |
|
Определяем изгибную жесткость по формуле (194):
1 |
- |
1 |
-52000-24,4=1240000; |
D= |
£ П |
р л / = |
k3 |
|
1,024 |
£ n p . i = |
|
Е |
50000 |
|
= |
=52000 кГ см2. |
|
1 - р . 2 |
1-0,22 |
По формуле (195) |
|
|
|
й 3 = 1 + 5 |
£ бс |
50000-0,08-7,8 |
|
=1+ 5 |
=1,024. |
|
GP |
75-2Э42 |
Прогиб рассчитываем по формуле (188)
5-0.0145-2944 |
f |
1 |
< |
1 |
{ = |
= 1,32 см или — = |
. |
384-1240000 |
/ |
227 |
|
150 |
Средний слой и клеевой шов проверяем по формуле (187) |
О |
= |
2 82 |
<0,9 |
кГ/см2, |
т = |
=0,36 кГ/см2 |
с |
_ |
7,8 |
|
|
|
где |
|
0,0191-294 |
|
|
|
|
Q = |
|
|
|
|
=2,82 кГ. |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
§ 64. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС
Основными технико-экономическими преимуществами при менения в строительстве новых строительных материалов на основе синтетических полимеров и искусственных смол являются: облегченный вес строительных конструкций и связанное с этим снижение транспортных расходов, облегченный, а стало быть, и удешевленный несущий каркас здания и фундаментов; сниже ние трудоемкости изготовления и улучшение эксплуатационных
