Клеефанерные панели
29. Клеефанерные панели
Панели покрытий состоят из деревянного несущего каркаса и фанерных обшивок, соединенных с каркасом водостойким клеем в одно целое, и образующих коробчатое сечение. Для их изготовления применяют фанеру повышенной водостойкости марки ФСФ, а для конструкций не защищенных от увлажнения, - бакелизированную фанеру.
Целесообразность применения клеефанерных панелей определяется малой массой при высокой несущей способности, что обеспечивается совмещением в фанерной обшивке ограждающих и несущих функций как поясов панели, так и настила, который воспринимает местную нагрузку. Клеефанерные панели являются жесткой коробчатой конструкцией, которая состоит из дощатых ребер толщиной после острожки 33 или 43 мм и фанерных обшивок толщиной не менее 8 мм (см. рис.). При необходимости ребра можно делать клееными.
В качестве утеплителя применяют, как правило, несгораемые и биостойкие теплоизоляционные материалы, например пенопласт или стекломаты. При изготовлении панели на верхнюю обшивку наклеивают один слой рубероида, образующий кровельное покрытие, второй и третий слои рубероида приклеивают после установки панелей на место.
Клеефанерными панелями можно перекрывать пролеты 3 – 6 м, а если их ребра клееные – более 6 м. Ширину панели делают равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания. Высота панели обычно составляет 1/30 – 1/40 пролета. Волокна наружных шпонов панелей должны быть направлены вдоль оси панели, так как при этом создается возможность, во-первых, стыковать фанерные листы по длине “на ус” и, во-вторых, лучше использовать прочность фанеры.
Количество продольных ребер определяют в основном по условию расчета на изгиб поперек волокон наружных шпонов верхней фанерной обшивки при действии расчетной сосредоточенной нагрузки 1000 Н с коэффициентом перегрузки 1,2. При этом считается, что действие сосредоточенной нагрузки распределяется на ширину 100 см. учитывая сопротивление повороту в опорных сечениях верхней обшивки со стороны ребер, можно в качестве расчетной схемы при расчете на временную сосредоточенную нагрузку принять балку с обоими защемленными концами (см. рис.). Тогда максимальный момент будет Mmax = Pc/8.
Изгибные напряжения в верхней обшивке поперек волокон наружных шпонов фанеры
sи = Mmax/Wф = 6Pc/8×100dф2 = 9c/dф2 £ mиRи.ф
Рекомендуемые материалы
Здесь mи = 1,2. Если приравнять sи = 1,2Rи.ф, то 9(c/dф2) £ 1,2Rи.ф, откуда расстояние между осями ребер с £ 0,13Rи.фdф2.
Клеефанерные конструкции рассчитывают с учетом различных модулей упругости древесины и фанеры по приведенным геометрическим характеристикам, причем приводят к такому материалу конструкции, в котором находят напряжения. Приведенные характеристики определяют по формулам:
момент инерции, приведенный к фанере Iприв = Iф + Iд(Eд/Eф);
статический момент Sприв = Sф + Sд(Eд/Eф);
площадь поперечного сечения Fприв = Fф + Fд(Eд/Eф);
момент сопротивления Wприв = Iприв/y;
где y – расстояние до наиболее удаленных волокон (при симметричном поперечном сечении y = h/2, (где h – высота); Iф, Sф, Fф, Eф – соответственно моменты инерции, статический момент, площадь поперечного сечения и модуль упругости материала элемента, к которому делают приведение (в данном случае к фанере); Iд, Sд, Fд, Eд – то же, для материала приводимых элементов (древесины).
Неравномерность распределения нормальных напряжений в обшивках в ребристых клеефанерных конструкциях учитывают введением в геометрические характеристики приведенной ширины bрасч, меньшей действительной ширины b0. Расчетную ширину сечения bрасч вычисляют по формуле bрасч = 0,9b0, в случае, если l ³ 6a; и по формуле bрасч = 0,15(l/a)b0 при l < 6a.
Нормальные напряжения в обшивках определяют по следующим формулам:
· для верхней сжатой обшивки с учетом ее устойчивости
sс = Mmax/Wпрj ф £ Rф.с, где j ф – коэффициент продольного изгиба:
при c/dф ³ 50, j ф = 1250/( c/dф)2;
при c/dф < 50, j ф = 1-(c/dф)2/5000.
· для нижней растянутой обшивки с учетом ослабления стыком “на ус”
sр = M/Wпрkф £ Rф.р, где kф = 0,6 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения стыком “на ус”; при отсутствии стыка kф = 1.
Касательные напряжения проверяют в местах приклеивания фанеры к ребрам:
по скалыванию между шпонками фанеры tф = QSф/Iпрådр £ Rф. ск,
Ещё посмотрите лекцию "4 Исследовательская стадия бухгалтерской экспертизы" по этой теме.
где Sф – статический момент обшивки относительно оси панели; dр – ширина ребра.
по скалыванию ребер t = QSпр/Iпрådр £ Rск. max,
где Sпр – приведенный статический момент половины сечения относительно нейтральной оси.
Относительный прогиб панели f/l = kPнl2/0,7EфIпр £ 1/250.
Для равномерно распределенной нагрузки k = 5/384; Pн = qнl.
Для того чтобы соседние панели покрытия имели одинаковый прогиб, особенно при неравномерном нагружении, они должны быть соединены. Соединять можно, например, глухими нагелями, которые ставят через 1,5 – 2 м, или гвоздями, прибиваемыми сквозь соединительную планку через 50 см (см. рис.). Панели прикрепляют к несущим конструкциям, например, так, как это показано на рис. Внутреннюю полость панелей следует проветривать, для чего устраивают осушающий продух.