Материал: 1845
5)сложный разрез плиты (вид на боковую поверхность плиты + продольный разрез);
6)торцевой вкладыш в трех проекциях;
7)спецификация элементов плиты;
8)узел сопряжения плиты со стропильной конструкцией.
Пример 1. Запроектировать плиту покрытия с деревянным каркасом для одноэтажного однопролетного здания при следующих исходных данных: пролет здания L = 15,9 м; шаг поперечных рам В = 3,4 м; длина здания 51 м; снеговой район II; ветровой район и тип местности VIВ; температурновлажностные условия эксплуатации А2; класс ответственности здания III.
Решение
Номинальные размеры плиты назначаются исходя из пролета здания L = 15,9 м (см. рис. 3, 4) и шага поперечных рам В = 3,4 м (см. рис. 3).
Предварительно высота поперечного сечения колонны принята
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
||
hк = 600 мм, толщина стенового ограждения δст |
= 150 мм, свес с=0,5 м. |
|||||||||||||
Тогда горизонтальная проекция ската |
|
|
|
|
|
|||||||||
Sг , 0,5L 0,5hк ст с |
=0,5 х 15,9+0,5 х 0,6+0,15+0,5=8,9 м. |
|||||||||||||
Величина ската S (см. рис. 4) определяется с учетом заданного уклона |
||||||||||||||
стропильной балки: S 1,002 Sг |
8,92 |
м. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
А6 |
|
|
8,92 |
|
|||||
Требуемое на скат количество плит (см. рис. 4) n |
|
5,9 шт. Фак- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плит |
1,5 |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
тическое количество плит на скат принятоДn |
6 шт. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
факт |
|
|
|
|
и |
b |
8,92 |
1,49 |
м. |
|
|
||||||||
|
|
|
||||||||||||
Номинальная ширина плиты |
н |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Номинальные размеры пл ты: bн =1,49 м; lн |
В = 3,4 м. |
|
|
|||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см =340 – 4 =336 см; bк bн –2 |
||||
Конструктивные размеры плиты: lк lн 4 |
||||||||||||||
см = 149 – 2 =147 см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная длина плиты: lр |
lк |
– 5 см = 336 – 5 =331 см. |
|
|
||||||||||
Ориентировочно высота поперечного сечения продольных ребер опре- |
||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
делена из условия hд |
|
|
|
lр . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
25 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В соответствии с сортаментом пиломатериалов и с учетом конструктивного минимума принята высота поперечного сечения продольных ребер hд =17,5 см. После обработки досок для склеивания каркаса плиты с учетом максимальных допусков на обработку размеры поперечного сечения продольных ребер: hд' 171мм; bд' 33 мм.
Компоновка поперечного сечения плиты. При конструктивной ширине плиты bк в пределах 1,2 м bк 1,5 м целесообразно поставить четыре продольных ребра. Расстояние между продольными ребрами в свету в соответствии с рис. 9 можно определить по формуле (8):
21
a0 |
|
bк 4 b/ |
25 |
|
1470 25 4 33 |
438 мм. |
||
д |
|
|
|
|
||||
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
Расстояние между осями продольных ребер a a0 bд/ =438+33=471 мм. Произведение коэффициентов условия работы [см. формулу (11)].
Пmi |
mв mн |
|
1 1,2 |
1,33 |
|
|
|||
|
n |
0,9 |
|
|
Определение толщины фанерных обшивок [по формуле (16)]:
ф.в.о. 
400 65 1,33 0,7 см.
Сучетом сортамента и конструктивного минимума принята толщина фанеры верхней обшивки 0,8 см. Толщина фанеры нижней обшивки принята
0,6 см (конструктивный минимум). Проверка прочности принятого сечения фанеры верхней обшивки на3 120 438
местный изгиб: W 100 0,8 2 10,67 см3. С учетом выражения (12) для оп-
факт |
6 |
|
ределения момента выровненного условие прочности по нормальным на-
пряжениям имеет вид |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
120 43,8 |
65 1,33 |
; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
8 10,67 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
61,57 кгс/см2 |
86,45Икгс/см2. |
|
|
|
||||||||||
|
Компоновка поперечного сечения плиты выполнена корректно, т.к. вы- |
|||||||||||||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
полняются требования системы (7): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
350 мм < 471 мм < 500 мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
471 мм 400 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нагрузки, действующ е на плиту, приведены в табл. 2. |
|
|
|||||||||||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Нагрузки, действующие на рассчитываемую плиту |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
нормативная на- |
|
|
|
расчетная |
|
||||||
|
Вид нагрузки |
|
|
|
|
|
|
грузка |
|
f |
|
нагрузка |
|
|||
|
|
|
кгс/м2 |
|
|
кгс/м при |
|
|
кН/м2 |
кН/м при |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bк=1,47 м |
|
|
|
|
bк=1,47 м |
|
|
Постоянная нагрузка: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- от собственного веса плиты |
|
45 |
|
|
67,1 |
|
1,1 |
|
49,5 |
73,8 |
|
||||
|
- от собственного веса рулон- |
|
3,2 |
|
|
4,7 |
|
1,1 |
|
3,52 |
5,17 |
|
||||
|
ной кровли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Временная длительно дейст- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вующая снеговая нагрузка для |
|
150 |
|
|
220,5 |
|
1,4 |
|
210 |
308,7 |
|
||||
|
II снегового района принята по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СП [2, табл. 10.1] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего |
|
|
|
q |
н |
= 292,3 кгс/м |
|
|
|
q = 387,67 кгс/м |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Примечание. Коэффициенты надежности по нагрузке f |
приняты равными |
||||||||||||||
f = 1,1 – для конструкций из дерева в соответствии с СП [2, табл. 7.1 ]; f = 1,4 – для снеговой нагрузки по СП [2, п.10.2].
22
Статический расчет плиты
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
q p lp |
|
|
|
387,67 3,31 |
641,6 |
кгс; |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q p |
lp2 |
|
387,67 3,312 |
|
|
|
|
|
|
кгс м. |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
530,92 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение геометрических характеристик приведенного |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сечения плиты |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Расчетная ширина фанерных полок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Т.к. lp |
6a (3310 > 2826), bф' |
.во bф' |
.но |
0,9 bк |
0,9 1,47 1,327 м. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Коэффициент приведения n |
|
Eд |
|
|
100000 кг/см2 |
|
1,1; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Eф |
|
90000 кг/см2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
S пр |
132,3 0,62 0,5 1,1 4 17,1 3,3 6 0,5 17,1 132,3 0,8 0,5 0,8 17,1 0,6 4211,4 см3; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F |
|
|
132,3 6 1, 4 3,3 17,1 132,3 8 433,5 см2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|||||||||||||
Y |
4211,4 |
9,7 см; Y 18,5 9,7 8,8 см; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
c |
|
|
|
|
433,5 |
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
132,2 0,83 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4 3,3 17,13 |
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||
Jпр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
132,2 0,8 8,8 0,5 |
0,8 |
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 3,3 17,1 9,7 0,5 17,1 0,6 |
|
|
|||||||||||||||||||
12 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
132,2 0,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
132,2 0,6 9,7 0,5 0,6 |
|
20641 см ; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Wпрр |
|
20641 |
|
2128 см3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
9,7 |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
20641 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
W |
с |
|
2346 см3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
пр |
|
|
8,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет пл ты по первой группе предельных состояний |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Проверка прочности по нормальным напряжениям нижней растянутой |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
обшивки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi |
|
|
mв mф |
|
1 1 |
1,1 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
По формуле (23) |
3,88 3312 |
140 1,1; 25 кгс/см2 < 156 кгс/см2. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
8 2128 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вывод: прочность нижней растянутой обшивки по нормальным напряжениям обеспечена. Резерв прочности 83%.
Проверка верхней сжатой обшивки на устойчивость:
ф |
|
|
1250 |
|
0,36 . |
|
|
|
|
|
|||
|
47,1 |
2 |
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,8 |
|
|
|
23
|
3,38 3312 |
1 |
; 55 кгс/см2 < 133 кгс/см2. |
|
По формуле (25) |
|
120 |
|
|
8 0,36 2346 |
0,9 |
|||
Вывод: устойчивость верхней сжатой обшивки по нормальным напряжениям обеспечена. Резерв прочности 58,6%.
Проверка на скалывание ребер каркаса плит и обшивки по шву в месте примыкания ее к ребрам
Статический момент сдвигаемой части сечения относительно нейтральной оси:
S1 132,2 0,8 8,8 0,5 0,8 1,1 4 3,3 8,8 0,8 2 0,5 1352 см3;
S2 132,2 0,6 9,7 0,5 0,6 1,1 4 3,3 9,7 0,6 2 0,5 1346 см3.
Для определения наименьшего запаса прочности необходимо произвести расчет с наименьшим из значений расчетного сопротивления фанеры скалыванию или древесины скалыванию см. СП [1, п.6.29] и наибольшим
значением статического момента (S1 |
и S2). |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3,38 331 1352 10 6 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 104 |
|
; 28185 кгс/см2 < 88889 кгс/см2. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 20641 10 8 |
0,13 |
0,9 |
|||||||||||||||||
Прочность обеспечена, резерв 68,3%. |
И |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет плиты по второй группе предельных состояний |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
||
|
f |
|
|
f |
f |
|
1 |
СП [1, таАл. 19]; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
l |
l |
|
|
б5 292,3 (3,31 100)3 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
f |
|
|
5 |
|
|
|
|
qн l3p |
1 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|||||||||||
|
l |
|
384 |
0,7 E |
ф |
J |
|
384 100 0,7 90000 20641 |
250 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|||||||
0,001 < 0,004. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Резерв жесткости 75%.
24
2.РАСЧЕТ МНОГОСЛОЙНОЙ ДОЩАТО-КЛЕЕНОЙ БАЛКИ
Дощато-клееные балки в виде многослойного пакета обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:
1)работают как монолитные;
2)их возможно изготовить с поперечным сечением любых ширины и высоты;
3)отдельные доски по длине в балках стыкуются с помощью зубчатого шипа, поэтому балка не имеет стыков, ослабляющих сечение;
4)удалены пороки древесины, т. е. повышена сортность;
5)балки составляют из древесины одной породы разных сортов (рис.17). Второй сорт по краям сечения (в зоне действия максимальных нормальных напряжений) и III сорт в середине сечения.
Балки проектируют из пакета стандартных досок толщиной 32, 40 мм. Применение более толстых досок ведет к их растрескиванию вследствие коробления, более тонких – к
Дудорожанию изделия. Ширина досок
из условияИдостаточности опирания на балку плит покрытия.
Рис.17. Сечение дощато-клееной балки
балки назначается 150, 175, 200 мм А
Перед склеиванием доскибострагивают только по пласти с двух сторон, вследствие чего их толщинаиδ уменьшается на 4 – 7 мм.
2.1.СОпределение расчетной длины балки
Расчетная длина балки равна расстоянию между серединами площадок опирания (рис. 18, 19): lр = L, м.
Рис. 18. Поперечная рама
25