Файл: Описание конструктивнокомпоновочной схемы здания.docx

Учитывая неравномерность распределения напряжения по ширине панелей, уменьшаю расчетную ширину фанерной обшивки путем введения в расстоянии между ребрами коэффициента 0,9:

Определение площади поперечного сечения:

верхней полки ;
нижней полки ;

древесины продольных ребер

Отношение модулей упругостей материалов:

Приведённая к фанере площадь поперечного сечения панели равна:

Приведённый к фанере статический момент сечения относительно нижней плоскости определяется по формуле:

см²

Положение нейтральной оси приведённого сечения определяется по формуле:

.

Приведенный к фанере момент инерции:

= 31150,8см⁴

Приведённый момент сопротивления верхней (сжатой) части панели:

Приведённый момент сопротивления нижней (растянутой) части панели:

3.5 Определение максимальных значений момента и поперечной силы

Расчетный пролет плиты

3.6 Расчет по нормальным напряжениям

Напряжения в нижней полке

где k_ф. – коэффициент учитывающий соединение листов фанеры по длине панели на ус.

Напряжения в верхней полке

Проверяем сжатую полку на устойчивость по формуле (148) /6/:

3.7 Проверка верхней обшивки на действие монтажной нагрузки

Фанерную полку рассчитываю, как пластинку, заделанную в местах приклейки к ребрам. Груз Р = 120кг считаю распределенным на ширину 100 см.

3.8 Расчет поперечного сечения плиты на скалывание

Проверку скалывающих напряжений произвожу по клеевому шву между шпонами фанеры.

где S_ф – статический момент инерции верхней полки относительно к нейтральной оси.

3.9 Проверка по деформациям

Прогиб панели от нормативной нагрузки

Относительный прогиб

Корректировку поперечного сечения в сторону уменьшения не произвожу, так как поперечное сечение ребра 4,4х17,5= 77 см²>50см² назначено из условия пожаробезопасности, а шаг ребер b₀=70 см назначен из условия восприятия монтажной нагрузки.

4 Расчет ограждающей стеновой конструкции

4.1 Определение типа и размеров сечения стеновой панели

Конструктивную схему стеновой панели принимаем в соответствии с рисунком 4.1. Утеплитель – пенополистирольные плиты ρ=150 кг/м³.

Рисунок 4.1 – Конструктивная схема стеновой панели

а) расчетная схема панели при изгибе в вертикальной плоскости

б) расчетная схема при изгибе в горизонтальной плоскости

4.2 Сбор нагрузок на панель

а) в вертикальной плоскости

Наименование	qⁿ, кг/м² (кН/м²)	_f	q, кг/м² (кН/м²)
Постоянная: 1. Продольные рёбра (2·0,044·0,156·500/1,2) 2. Поперечные рёбра (4·0,044·0,175·500/4,6) 3. Фанерные обшивки (2·0,012·700) 4. Пароизоляция 5. Утеплитель 6. Вес основных элементов 7. Вес вспомогательных элементов	3,7 7,45 16,8 5 4 36,94 3,69	1,1 1,1 1,1 1,2 1,2	4,07 8,2 18,48 6 4,8 41,55 4,15
8. Собственный вес 1 м² панели 9. Итого вес двух панелей:	40,63 81,27		45,71 91,41

Таблица 2 – Сбор нагрузок на панель

Расчетная нагрузка на 1 погонный метр панели составит:

.

б) В горизонтальной плоскости (ветровая нагрузка)

;

Где w₀ — нормативное значение ветрового давления, Па (см. п. 6.4, /3/).

с — аэродинамический коэффициент (см. п. 6.6, /3/);

k - учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от типа высоты здания (см. п. 6.5, /3/);

;

_t — коэффициент надежности по нагрузке (см. п. 6.11, /3/);

4.3 Определение максимальных значений момента поперечной силы

Проверку по поперечной силе Q производить не нужно, так как из-за малой высоты поперечного сечения стеновой панели расчет на скалывание всегда выполняется, если выполняется расчет по нормальному напряжению от действия постоянной и ветровой нагрузки.

4.4 Определение геометрических характеристик поперечного сечения панелей

Определение момента сопротивления:

Учитывая неравномерность распределения напряжения по ширине панели, уменьшаю расчетную ширину фанерной обшивки путем веления в расстояние между ребрами коэффициента 0,9

Приведенный к фанере момент инерции:

.

Момент сопротивления:

.

4.5 Проверка прочности по нормальным напряжениям в растянутой обшивке

.

Где m_ф – коэффициент учитывающий соединение листов фанеры по длине, m_ф=0,6.

.

4.6 Расчет панели по деформации

При действии нормативной ветровой нагрузки

.

Все проверки по прочности устойчивости и деформативности выполняются. Корректировку поперечного сечения в сторону уменьшения не произвожу, так как поперечное сечение ребра 4,4х15,6= 64,64 см²>50см² назначено из условия пожаробезопасности.

5 Расчет стропильной конструкции покрытия

5.1 Определение типа и размеров поперечного сечения стропильной конструкции

Рисунок 5.1 – Сечение стропильной балки.

5.2 Определение нагрузок на стропильную конструкцию

5.3 Проверка опасного сечения на скалывание

Определяем максимальное значение поперечной силы, возникающей в балке:

Проверка на скалывание выполняется по формуле:

,

где b– ширина стенки балки.см

Статический момент относительно нижней грани поперечного опорного сечения стропильной балки:

Момент инерции относительно центра тяжести:

Проверка на скалывание выполняется.

5.4 Проверка балки на действие нормальных напряжений

Проверяем прочность принятого сечения балки по формуле:

где:

m_б – коэффициент, зависящий от высоты сечения; при высоте сечения h_оп = 86 см m_б=0,8.

m_сл- коэффициент, зависящий от толщины слоя; при толщине слоя 44 мм m_сл=1,1.

Определим расстояние от опоры до наиболее опасного сечения по формуле:

,

Изгибающий момент, действующий в опасном сечении определим по формуле:

Определим высоту сечения балки в опасном сечении по формуле:

Определяем момент сопротивления опасного сечения балки:

Прочность стропильной балки по нормальным напряжениям обеспечена.

5.5 Определение прогиба балки

Наибольший прогиб шарнирно-опертых балок переменного сечения переменного по высоте сечения определяется по формуле: