// //
Дом arrow Нормативы и стандарты arrow Пособия arrow (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.
(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Центральный научно–исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко) Госстроя СССР

Справочное пособие к СНиП

Серия основана в 1989 году

Проектирование асбестоцементных конструкций

Москва Стройиздат 1990

Рекомендовано к изданию секцией легких конструкций научно–технического совета ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.

Разработано ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Л.Н.Пицкель – разд. 1 – 7; Ю.Ц.Гохберг – разд. 1 – 4, 7; Н.Н. Поляков – разд. 4, 7; С.Б. Ермолов и Л.В. Суровова – разд. 7; инж. П.М. Киселев – разд. 7); ЦНИИЭПсельстроем Госагропрома СССР (канд. техн. наук Ю.А.Муравьев, инж. В.Н. Аверьянов – разд. 4 и прил. 2); НИИСФ Госстроя СССР (канд. техн. наук И.Г.Кожевников – разд. 6); ВНИИПроектасбестоцементом (канд. техн. наук И.Н. Иорамашвили, инженеры В.И. Пивко, Н.И.Зельвянская – прил. 1). Под общей редакцией кандидатов техн. наук Л.Н. Пицкеля и Ю.Ц. Гохберга.

Редактор И.А. Баринова

Разработано к СНиП 2.03.09–85 Асбестоцементные конструкции. Содержит рекомендации по расчету и проектированию конструкций. Даны примеры расчета наиболее распространенных асбестоцементных конструкций. Приведены номенклатура конструкций и основные области их применения.

Для инженерно–технических работников проектных и строительных организаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее справочное пособие дает рекомендации по расчету и проектированию асбестоцементных конструкций следующих типов:

плоских и волнистых (профилированных) листов, сводчатых оболочек волнистого профиля, изготовляемых из листового асбестоцемента на листоформовочных машинах;

плит и панелей комплексных каркасных и бескаркасных (трехслойных) с облицовками из плоских асбестоцементных листов;

многопустотных плит и панелей, а также погонажных изделий (швеллеров, подоконных досок, плинтусов и других деталей), изготовляемых по экструзионной технологии.

1.2. Текст СНиП 2.03.09. – 85 отмечен в Пособии соответствующим номером пункта в квадратных скобках; ссылки на пункты, таблицы, формулы и чертежи данного СНиПа приведены также в квадратных скобках.

В прил. 1 к СНиП 2.03.09. – 85 приведены рекомендации по основному и допустимому применению рассматриваемых конструкций в различных частях зданий и сооружений. При выборе типов конструкций следует учитывать физико–механические характеристики асбестоцемента и конструкций из этого материала, технико–экономические показатели конструкций.

1.3. Асбестоцементные конструкции и изделия должны применяться только при наличии проекта производства строительных работ, составленного на основе действующих нормативных документов и рекомендаций по хранению, транспортированию, монтажу и эксплуатации этих конструкций.

Правильно спроектированные, смонтированные и эксплуатируемые асбестоцементные конструкции, как показывают натурные обследования, имеют срок службы 30 – 50 лет.

1.4. [1.2]. Конструкции должны проектироваться с учетом их заводского изготовления.

Это требование связано с особенностью производства конструкций. Волнистые и плоские листы, экструзионные плиты и панели изготовляются на технологических линиях производи­тель­ностью более 500 тыс. м2/год. Каркасные и бескаркасные плиты и панели также производят в специализированых цехах, производительностью 50–100 тыс. м2/год на предприятиях строительной индустрии.

В обоих случаях продукция выпускается в соответствии с ГОСТами или ТУ, с последующим техническим контролем.

Изготовление каркасных или бескаркасных комплексных конструкций непосредственно на строительной площадке может допускаться только в исключительных случаях, на требуемом техническом и организационном уровне, с проведением соответствующих контрольных испытаний.

1.5. [1.4]. Асбестоцементные конструкции следует рассчитывать по несущей способности (предельным состояниям первой группы) и по деформациям (предельным состояниям второй группы).

Исследованиями установлено, что асбестоцемент – листовой и экструзионный – с достаточный для практики точностью может приниматься при расчетах как материал, характеризующийся линейной зависимостью между напряжениями и деформациями. Оба предельных состояния имеют место практически для всех асбестоцементных конструкций; для многих определяющим является второе, как следствие больших линейных деформаций материала при увлажнении, что сформулировано в [п. 1.7].

1.6. [1.8]. При проектировании асбестоцементных конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред, следует предусматривать защиту их и элементов крепления к несущему каркасу здания от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11 – 85.

Согласно СНиП 2.03.11 – 85 защита асбестоцементных конструкций требуется при средней или сильной агрессии. Согласно [п. 6.16] поверхности асбестоцементных конструкций (плит и панелей всех видов) рекомендуется защищать от увлажнения с целью уменьшения влажностных деформаций. Эту защиту следует применять во всех случаях, вне зависимости от величин влажностных деформаций.

1.7. [1.9]. Плиты и панели каркасные и экструзионные следует применять при температуре нагрева их поверхности не более 80 оС.

Это ограничение температуры нагрева связано с требованиями ограничения ползучести асбестоцемента, возрастающей при повышении температуры.

1.8. [1.10]. Плиты и панели бескаркасные следует применять при температуре внутренней поверхности конструкций не более 30 °С и при температуре наружной поверхности не более 80 °С.

Ограничение температуры нагрева внутренней поверхности конструкций связано с резким уменьшением расчетных характеристик пенопластов при действии повышенных температур.

1.9. [1.11]. Свободно лежащие плоские и волнистые листы следует применять при температуре не более 100 °С.

Увеличение допускаемой температуры для асбестоцемента с 80 °С (см. п. 1.7 Пособия) до 100 °С связано с тем, что для листов разрешается больший прогиб, чем для плит и панелей [см. табл. 7].

2. МАТЕРИАЛЫ

2.1. По [пп. 2.1 и 2.2] асбестоцементные плоские и волнистые (профилированные) листы, применяемые в ограждениях, являются самостоятельными конструкциями (см. прил. 1). Плоские листы, используемые в плитах и панелях, являются материалом для этих конструкций.

2.2. [2.4]. Для плит и панелей каркасных и экструзионных необходимо использовать минераловатный или стекловатный утеплитель на синтетическом связующем, а также при наличии технико–экономических обоснований другие теплоизляционные материалы.

Минераловатные утеплители рекомендуется применять в виде матов, что улучшает долговечность конструкций и условий труда при их производстве.

2.3. Перечень пенопластов, применяемых в асбестоцементных конструкциях, и расчетные характеристики пенопластов приведены в [прил. 2].

3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

3.1. [3.1]. Расчетные сопротивления листового асбестоцемента следует принимать по [табл. 1], экструзионного асбестоцемента – по [табл. 3].

При определении расчетных сопротивлений листового асбестоцемента по [табл. 1] величину временного сопротивления (предела прочности асбестоцемента изгибу) следует принимать по государственным стандартам или техническим условиям, при этом величину временного сопротивления асбестоцемента плоских листов необходимо умножить на коэффициент 0,9.

Это требование вызвано особенностью стандартной методики испытаний, предусматривающей испытания образцов, вырезанных из плоских листов, в двух направлениях – вдоль и поперек листа. За предел прочности принимается полусумма результатов этих двух испытаний.

Определим расчетные сопротивления R листового плоского непрессованного асбестоцемента.

Таблица 1

Элемент плиты

Величина напряжений, МПа/(кгс/см2), от действия

Величина напряжения b, МПа, от действия

Величина

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

постоянной нагруз­ки

времен­ной длительной снего­вой нагруз­ки

кратко­времен­ной снего­вой нагруз­ки

ветро­вой нагруз­ки

влажностных воздействий

постоянных и длительных нагрузок

неблагоприят­ного сочета­ния всех нагрузок и воздействий

Нижняя полка

0,8

(8)

1,2

(12)

1

(10)

0,3

(3)

–0,7

(–7)

2

(20)

3,3

(33)

0,62

Ребро

0,64

(6,4)

0,96

(9,6)

0,8

(8)

0,24

(2,4)

3,06

(30,6)

1,6

(16)

5,7

(57)

0,78

По ГОСТ 18124 – 75 (СТ СЭВ 827 – 77) предел прочности (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. должен быть не менее 18 МПа. Тогда, умножая (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 18 МПа на 0,9, получим исходную для определения R по [табл. 1] величину (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 18(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.0,9 = 16,2 МПа. Пользуясь ближайшим к (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. до = 16,2 МПа табличным значением R = 16 МПа, находим по нему соответствующие значения расчетных сопротивлений листового асбестоцемента: Rm = 14 МПа, Rmt = 11,5 МПа, Rt = 6 МПа.

3.2. Расчетные сопротивления асбестоцемента следует умножать на следующие коэффициенты условий работы:

а) по [п. 3.2а] для асбестоцементных конструкций, проверяемых на воздействие постоянных, временных длительных и кратковременных нагрузок, – на коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., равный:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.,

где (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.– нормальные напряжения от действия постоянных, временных длительных и кратковременных нагрузок;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. – нормальные напряжения от действия постоянных и временных длительных нагрузок.

По данным расчета экструзионной плиты определим значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. для различных элементов конструкций при неблагоприятных сочетаниях нагрузок и воздействий (см. табл. 1).

При линейной зависимости между нагрузками и напряжениями (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. допускается определять, принимая вместо напряжении нагрузки, их вызывающие;

б) по [п. 3.2б] для конструкций, находящихся в условиях атмосферного увлажнения (подверженных действию капельной влаги) и в помещениях с мокрым и влажным режимом, принимаемым по СНиП II–3–79**, при защите наружных поверхностей конструкций влагонепроницаемыми покрытиями – на коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9; при отсутствии защиты для конструкций из листового асбестоцемента – на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,8; для конструкций из экструзионного асбестоцемента – на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,65.

3.3. При назначении коэффициента (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9 для расчетных сопротивлений асбестоцемента элементов конструкций и при защите влагонепроницаемыми покрытиями следует учитывать вид покрытия и вид влажностных воздействий. Различают влажностные воздействия, вызванные действием капельной влаги и воздушным увлажнением [по табл. 6]; различают покрытия, непроницаемые как для жидкой, так и парообразной влаги, и покрытия, непроницаемые только для жидкой или только для парообразной влаги. Так, например, если покрытие (например, краска) защищает наружную обшивку (полку) плиты или панели лишь от жидкой влаги, то коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9 следует использовать при определении расчетного сопротивления материала обшивки (полки) при ее расчете только на увлажнение капельной влагой [табл. 6]; при воздушном же увлажнении обшивки (полки) плиты или панели следует вводить коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,8 или (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,65.

3.4. [3.7]. Определяемое для асбестоцемента, защищенного от увлажнения, значение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. умножают на коэффициент 0,75.

При введении коэффициента (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,75 к значению влажностных линейных деформаций (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. асбестоцемента, защищенного от увлажнения, следует принимать во внимание соображения об учете вида защитного покрытия и вида увлажнения, изложенные в п. 3.3.

4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

4.1. По [п. 4.1] проверку прочности элементов асбестоцементных конструкций следует производить из условия обеспечения в элементах напряжений, не превышающих расчетные сопротивления (с соответствующими понижающими коэффициентами) при суммарном учете силовых и температурно – влажностных воздействий.

В соответствии с особенностями конструктивных решений в п. 4.1 СНиП 2.03.09 – 85 приводятся формулы для проверки прочности обшивок каркасных, бескаркасных плит и панелей, полок экструзионных плит и панелей, заполнителя бескаркасных панелей, клеевых соединений обшивок с каркасом, плоских и волнистых листов.

4.2. По [п. 4.2] расчет асбестоцементных каркасных конструкций проводится с учетом податливости соединений между обшивками и каркасом. Ниже приводится последовательность проведения расчета.

Значения напряжений в обшивках и каркасе определяются по формулам [11] – [14].

Определение напряжений в расчетном сечении при наличии податливости в соединениях обшивок с каркасом производится в два этапа, причем при назначении расчетного сечения каркасной плиты или панели учитывается только часть ширины обшивок, редуцируемых к ребрам [см. п. 4.3].

Первый этап расчета носит предварительный характер и заключается в определении коэффициента податливости связей т в указанных выше формулах. Находят положение нейтральной оси по формуле [24]. Определяется момент инерции расчетного сечения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и статические моменты обшивок (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. относительно найденной нейтральной оси по [п. 4.7].

По формуле [21] и [22], в которой следует заменить b на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., определяют значение т. При этом формула [21] принимает вид:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.                        (1)

а формула [22]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.                                     (2)

где (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. – момент инерции каркаса относительно собственной оси.

Формула (1) используется для определения коэффициента m при расчете изгибаемых конструкций, за исключением случая чистого изгиба (постоянная эпюра изгибающих моментов на всем пролете).

При расчете свободно опертой каркасной плиты или панели на действие равномерно распределенной нагрузки следует пользоваться формулой (2).

Коэффициент т может иметь разное значение по длине конструкции, отрезок которой определяется начальным и конечным (для этого отрезка) изгибающими моментами. Рекомендуется принимать отрезок СВ, на котором эпюра поперечных сил однозначна.

Значение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. определяется для каждого участка по формуле [23]; причем если т т0, то для расчета каркаса следует принимать т = т0, если т т0, то следует принимать для такого расчета m. Для расчета обшивок приведенные рекомендации принимаются с обратными знаками неравенств.

Получив значения коэффициентов податливости по формулам (1) и (2), определяем нормальные и касательные напряжения в обшивках и каркасах по [п. 4.2].

Следующий этап расчета состоит в проверке соединений. Для этого определяем выполнение неравенства по формуле [25] с учетом определения расчетных усилий (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., по [пп. 5.1 – 5.3]. Если требование формулы [25] не удовлетворяется, следует изменить либо конструкцию соединений, либо сечение каркаса или обшивки.

4.3. По [п. 4.11] при соединении плит и панелей на деревянных каркасах гвоздями или профильными элементами работа обшивок не учитывается.

4.4. Согласно [п. 6.9] гвоздевые соединения не могут применяться для плит покрытий. Эти ограничения, в частности, вызваны требованиями обеспечения повышенной безопасности монтажа кровельных волнистых листов, укладываемых по асбестоцементным плитам типа ПАД.

4.5. В стеновых панелях допускается применение гвоздевых соединений, устанавливаемых с соблюдением требований [разд. 6].

4.6. Расчет бескаркасных плит и панелей по [пп. 4.13 и 4.20] производится без учета работы элементов обрамления.

4.7. Приведенный в [п. 4.17] расчет распространяется на каркасные и экструзионные плиты и панели с двумя обшивками. Расчет плит и панелей с одной обшивкой при соединениях ее с каркасом на шурупах, гвоздях и профилях на температурные и влажностные воздействия не производится.

4.8. Расчет конструкций в виде волнистых профилированных и плоских листов (при их свободном опирании) на температурно–влажностные воздействия не производится.

4.9. Расчет каркасных плит и панелей на температурные и влажностные воздействия по [пп. 4.17 и 4.29] производится без учета податливости шурупных и клеевых соединений обшивок с каркасом.

4.10. Расчет каркасных стеновых панелей на гвоздевых соединениях обшивок с каркасом на температурные и влажностные воздействия не производится.

4.11. Допускается не производить расчет каркасных плит под рулонную кровлю на температурные и влажностные воздействия.

4.12. В [п. 4.17] приведены выражения для определения напряжений в каркасных плитах и панелях и экструзионных плитах и панелях для общего случая расчета конструкций на температурные и влажностные воздействия. В частном случае, если обшивки (полки) и каркас (ребра) плит и панелей выполнены из материалов, имеющих одинаковые модули упругости ((к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. == (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.) и коэффициенты температурного линейного расширения ((к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. == (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.), то расчет температурных напряжений может не производиться. Так, например, определение температурных напряжений в элементах экструзионной плиты или панели, выполненных из одного материала, может не производиться при расчете панелей на температурные воздействия, действующие в теплое время года, а также и в холодное время года, если влажность материала элементов конструкции равна или не превышает 12 % [табл. 5].

4.13. В случае расчета каркасных и экструзионных плит под рулонную кровлю на стадии эксплуатации влажностные

воздействия на наружную обшивку (полку) плит могут не учитываться [п. 4.19].

4.14. При расчете по [п. 4.21] асбестоцементных экструзионных центрально–сжатых элементов, ослабленных какими–либо отверстиями, дополнительно следует определять напряжения в них по формуле:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.,                                                    (3)

где (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. – площадь поперечного сечения нетто элемента.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.,

где (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. – площадь ослаблений элемента.

4.15. Следует иметь в виду, что проверку прочности центрально–сжатых и сжато–изогнутых элементов необходимо проводить в соответствии с [п. 4.1].

4.16. Расчет экструзионных плит и панелей на температурные и влажностные воздействия следует производить по [п. 4.29].

5. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СОЕДИНЕНИЙ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

5.1. Коэффициент 0,25 в формуле [64] принят с учетом требований [п. 6.10], которыми предусматривается создание податливости соединения путем увеличения диаметра отверстия в каркасе и установки упругих прокладок и шайб между каркасом и обшивкой.

5.2. Коэффициент 0,6 в формуле [65] принят с учетом податливости соединения.

6. УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

6.1. [6.1]. Асбестоцементные плиты и панели следует применять при условии защиты конструкций от коррозии в соответствии с указаниями [п. 1.8] в наружных ограждениях – при влажности внутреннего воздуха помещений не более 75 %, во внутренних ограждениях – при влажности не более 85 %.

Указаннные ограничения введены на основе анализа опыта строительства, в основном сельскохозяйственных производственных зданий, где влажность основных помещений для содержания птиц и животных составляет 60 – 75 %. В объектах с более высокой влажностью применение асбестоцементных плит и панелей возможно при принятии дополнительных, сравнительно с типовыми, конструктивных решений по защите поверхностей и вентилирования внутренних полостей плит и панелей.

Допустимые значения средней температуры наружного воздуха наиболее холодных суток, оС, для стен промышленных зданий из асбестоцементных экструзионных панелей в зависимости от температуры и относительной влажности внутреннего воздуха приведены в табл. 2.

Допустимые значения средней температуры наружного воздуха наиболее холодных суток, °С, для покрытия промышленных зданий из асбестоцементных экструзионных плит покрытия в зависимости от температуры и относительной влажности внутреннего воздуха приведены в табл. 3.

6.2. [6.2]. При проектировании асбестоцементных конструкций для зданий, возводимых в районах с температурой наружного воздуха наиболее теплых и холодных суток соответственно выше 25 °С и ниже минус 40 °С, следует применять прессованные асбестоцементные листы.

При проектировании каркасных плит и панелей для внутренних ограждений зданий с мокрым режимом помещений следует применять также прессованные асбестоцементные листы.

Указанные наружные и внутренние условия эксплуатации требуют использования асбестоцементных листов повышенной плотности, прочности и морозостойкости. Такие листы выпускаются промышленностью, в технологический процесс их производства включено уплотнение прессованием при давлении до 20 МПа.

6.3. [6.4]. В каркасных и бескаркасных плитах и панелях следует применять асбестоцементные листы с влажностью не более 8 % по массе.

В каркасных и бескаркасных экструзионных плитах и панелях влажность минераловатного утеплителя не должна превышать 8 % по массе.

Испытаниями установлено, что равновесная влажность листового асбестоцемента после 7 – 10–дневной выдержки в помещении при температуре свыше 12 % и влажности 50 – 60 % составляет не более 7– 8 %, а экструзионного – 4 – 5 % по массе. Эти значения влажности должны приниматься при расчетах напряжений и деформаций конструкций при эксплуатации как начальные. При этом принимается, что в процессе транспортирования и хранения конструкции защищены от увлажнения капельной влагой.

6.4. [6.5]. В проектах следует указывать условные обозначения и сорт асбестоцементных листов в соответствии с государственными стандартами и техническими условиями и принятые величины временных сопротивлений (пределы прочности) изгибу.

В прил. 1 Пособия приведен справочный материал по асбестоцементным изделиям и конструкциям, выпускаемым промышленностью. Рекомендуется применять листы высших сортов, строго контролируя применяемые листы по сортам и маркам.

Таблица 2

Толщина

Тепло­вая

Приведен­ное

Температура воздуха в помещении, °С

пане­ли, м

инер­ция,

сопротив­ление

16

18

20

м2V°С//Вт

тепло­передаче, м2 V°С /Вт

Относительная влажность воздуха в помещении, %

до 50

св. 50 до 60

св. 60 до 70

св. 70 до 75

до 50

св. 50 до 60

св. 60 до 70

св. 70 до 75

до 50

св. 50 до 60

св. 60 до 70

св. 70 до 75

0,12

1,6

0,9

–45

–30

–17

–10

–44

–28

–15

–7

–43

–27

–12

–6

0,14

1,9

1

–50

–37

–23

–15

–48

–35

–20

–12

–47

–33

–18

–11

0,16

2,1

1,2

–45

–28

–20

–43

–27

–18

–40

–25

–16

0,18

2,3

1,3

–33

–24

–32

–22

–31

–21

Таблица 3

Толщина

Тепло­вая

Приведен­ное

Температура воздуха в помещении, °С

пане­ли, м

инер­ция,

сопротив­ление

16

18

20

м2°С/

/Вт

тепло­передаче, м2 V°С /Вт

Относительная влажность воздуха в помещении, %

до 50

св. 50 до 60

св. 60 до 70

св. 70 до 75

до 50

св. 50 до 60

св. 60 до 70

св. 70 до 75

до 50

св. 50 до 60

св. 60 до 70

св. 70 до 75

0,12

1,6

1

–49

–33

–19

–11

–47

–32

–17

–9

–46

–30

–15

–7

0,14

1,9

1,1

–41

–26

–16

–50

–40

–23

–14

–49

–38

–21

–12

0,16

2,1

1,3

–49

–30

–21

–47

–28

–19

–46

–26

–17

0,18

2,3

1,4

–36

–26

–34

–23

–32

–22

Примечания к табл. 1 и 2: 1. Панели толщиной 0,12 м соответствуют ТУ 21–24–82–81 и имеют однорядное расположение ячеек по сечению; панели толщиной 0,14; 0,16; 0,18 м соответствуют ТУ 21–24–98–82 и имеют двухрядное расположение ячеек по сечению. 2. Приведенное сопротивление теплопередаче дано при условии качественного заполнения полостей панелей минераловатным утеплителем с теплопроводностью не более 0,07 Вт/м2·°С с учетом термического сопротивления четырехслойного рубероидного ковра. 3. Температуры даны из условия отсутствия конденсации влаги на нижней поверхности плит в зоне продольных стыков при качественном заполнении их минераловатным утеплителем. 4. В связи с недостаточной изученностью поведения асбестоцементных экструзионных конструкций в суровых климатических условиях область их применения ограничивается расчетной температурой –50°С. 5. Толщина панели выбирается для каждого конкретного вида здания и места строительства по СНиП II–3–79 **(п. 2.1, 2.15).

6.5. [6.8]. В каркасных асбестоцементных плитах и панелях, в которых каркас соединяется с асбестоцементными листами на клею, на концевых участках каркасов следует предусматривать установку по одному болту, винту или заклепке.

Это требование связано с повышением огнестойкости рассматриваемых плит и панелей. После выгорания клея в швах сохраняется пониженная несущая способность конструкций, возрастает предел огнестойкости.

6.6. При проектировании асбестоцементных плит с деревянным каркасом не допускается гвоздевое соединение обшивок с каркасом. Это ограничение вызвано требованиями безопасности монтажа кровли по плитам.

Увеличение диаметра отверстия под шуруп в асбестоцементном листе требуется для обеспечения ограниченной податливости соединения с целью снижения напряжений в листе при его увлажнении. При этом несущая способность соединения определяется по [4.2].

6.7. Гвоздевое (в том числе на винтовых гвоздях) соединение допускается только для стеновых панелей. При этом решении обшивка панелей в расчет несущей способности панелей не вводится.

6.8. [6.16]. Для уменьшения влажностных деформаций следует предусматривать гидрофобизацию или защиту водостойкими красками поверхностей асбестоцементных конструкций.

Для повышения долговечности, уменьшения влажностных деформаций асбестоцементных конструкций и улучшения их вида, их поверхности окрашивают различными красками или наносят на них древесный шпон. Промышленность производит также изделия, в которые поступает красящее вещество в процессе приготовления массы, а также крупноразмерные плоские листы, окрашенные силикатными красками или синтетическими эмалями и красками.

Плоские листы, предназначенные для строительных конструкций в качестве наружной или внутренней облицовки могут быть окрашены в построечных условиях.

Окраска состоит из следующих операций:

подготовка поверхности асбестоцемента к окраске. Очищенная от грязи поверхность обдувается сжатым воздухом и обезжиривается растворителем (уайт–спирит, ацетон и др.);

приготовление окрашивающей композиции. Для окраски могут быть использованы лакокрасочные материалы, дающие атмосферо– и водостойкое покрытие. В качестве окрашивающих материалов рекомендуются перхловиниловые эмали типа ХВ–1100 (ГОСТ 6993 – 79*); кремнийорганические эмали КО–174 (ТУ 6–02–576 – 75); рабочая вязкость эмали 18 – 20 с по вискозиметру BЗ–4; нанесение эмали на поверхность листа.

Эмаль наносится краскораспылителем в 2–3 слоя до полной укрывистости с промежуточной сушкой каждого слоя в течение 20 – 30 мин. Окончательная сушка в течение 2 – 3 ч. Полное отверждение окрасочного слоя заканчивается на 5 – 7–е сутки.

Окрасочные эмали являются токсичными, пожаро– и взрывоопасными веществами, поэтому необходимо соблюдать нормы и правила техники безопасности.

6.9. В необходимых случаях на поверхность плит и панелей следует наносить пароизоляцию. Пароизоляционный слой наносится на плоскую асбестоцементную обшивку с внутренней ее стороны.

Выбор типа пароизоляционного слоя в каждом конкретном случае происходит согласно расчету требуемого сопротивления паропроницанию, определенного по СНиП II–3–79**.

Рекомендуемые типы пароизоляционных слоев приведены в табл. 4. Пример расчета представлен в Руководстве по теплотехническому расчету и проектированию ограждающих конструкций (М.: Стройиздат, 1985).

6.10. По [п. 6.21] не допускается приложение к асбестоцементным листам, обшивкам каркасных и бескаркасных плит и панелей сосредоточенных нагрузок (от трубопроводов, оборудования и т.п.). Приложение таких нагрузок допускается к экструзионным плитам и панелям, а также к каркасам плит и панелей.

При приложении указанных нагрузок к плитам и панелям должен проводиться расчет на прочность и деформации узла крепления, а также плит и панелей с учетом всех действующих на конструкцию нагрузок и воздействий.

Таблица 4

Сопротивле­ние паро­проницанию

Материалы слоев пароизоляции

слоев паро­изоляции, м2· с·Па/г

грунто­­­­­вые слои

покрывные слои

Колич­ест­во слоев (толщина, МКМ)

5

Масляная краска для внутренних работ

Масляная краска для внутренних работ

1 +1 (100)

10

Нефтеполимерная краска (разбавлен­ная уайт–

спири­­­том )

Нефтеполимерная краска

1 +1 (75)

ЛакиПФ–170; ПФ–71

Эмали ПФ–115; ПФ–133

1 + 2 (75)

20

То же, или лак ХС–724

То же, или эмали ХС–710; ХС–759

1+3 (150)

30

Тоже

То же

1 + 4 (200)

75

Пленка полиэтиленовая или дублированная

Полиэтиленовая пленка (с клеящим слоем) толщиной 0,16 мм

2

 1

Примечание. Лакокрасочные материалы должны соответствовать следующим стандартам или ТУ: нефтеполимерная краска – ТУ 21 РСФСР 549–77; лаки ПФ–170, ПФ–171 – ГОСТ 15907–70*; эмаль ПФ–115 – ГОСТ6465–76*; пленка полиэтиленовая ГОСТ 10354–82*; рубероид марки РМ–350 – ГОСТ 10923–82*; латекс марки ЛСП–901; эмаль ХС–710 – ГОСТ 9355–81*; эмаль ХС–759; масляные краски для внутренних работ – ГОСТ 10503–71*.

7. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

7.1. В настоящем разделе приведены примеры расчета основных типов асбестоцементных конструкций: волнистых листов (пример 1), плит с деревянным каркасом под волнистую (пример 2) и рулонную (пример 3) кровлю, плит с асбестоцементным каркасом под волнистую кровлю (пример 4), стеновой панели с металлическим каркасом (пример 5), экструзионной стеновой панели (пример 6), бескаркасной (трехслойной) стеновой панели (пример 7), стойки из экструзионного швеллера (пример 8), экструзионной плиты (пример 9).

7.2. Расчет конструкций на температурно–влажностные воздействия показан на примере расчета экструзионной стеновой панели.

ПРИМЕР 1. РАСЧЕТ ВОЛНИСТОГО ЛИСТА ДЛЯ КРОВЛИ

Исходные данные для расчета листа

Кровля выполнена из волнистого листа типа УВ–7,5–175 (ГОСТ 16233–77*) высшего сорта, первой категории качества. Предел прочности – не менее 20 МПа. Кровля не имеет снизу чердачного настила. Волнистый лист не защищен водостойким покрытием. Район строительства – Московская обл. Температура эксплуатации не превышает 40 °С. Волнистые листы опираются на прогоны с шагом по горизонтали 1,5 м.

Расчет листа

Расчет листа производится по [п. 4.14] на действие снеговой нагрузки, а также на действие сосредоточенной нагрузки (вес рабочего с инструментом), приложенной к гребню любой из средних волн.

А. Определение нагрузок

Значения кратковременной и временной длительной снеговой нагрузок, полученные для Московской обл. (III район по весу снегового покрова) по СНиП 2.01.07 – 85, с шириной листа 1 м, равны:

нормативные значения:

кратковременная (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 700 Н/м,

временная длительная (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 300 Н/м;

расчетные значения:

кратковременная (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 700·1,6 = 1162 Н/м;

временная длительная q = 300·1,6 = 480 Н/м.

Значение постоянной нагрузки от собственной массы листа, равной по ГОСТ 16233 – 77 330 Н, составляет:

нормативное значение

q = 330/1,75 = 189 Н/м;

расчетное значение

q = 189·1,2 = 226 Н/м.

Расчетная сосредоточенная нагрузка от веса рабочего с инструментом составляет по СНиП 2.01.07 – 85 1000 H·1,2 = 1200 Н.

Б. Определение усилий

Определяем усилия, возникающие в листе от нагрузок, с учетом заданных условий опирания и работы листа по балочной схеме.

Определяем расчетный момент от всех нагрузок (равномерно распределенной снеговой нагрузки и от собственной массы):

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.Н·м.

Учитывая по [п. 3.2,а] снижение расчетных сопротивлений асбестоцемента при расчете на действие только постоянных и временных длительных нагрузок, определим расчетный момент от действия этих нагрузок

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.Н·м.

Поперечная сила Q при расчете волнистых листов не определяется вследствие незначительности возникающих касательных напряжений.

В. Определение геометрических характеристик листа

Определяем геометрические характеристики листа при равномерно распределенной и сосредоточенной нагрузках соответственно по формулам [33] и [35]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.    (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.   (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.           (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м3.

При расчете на равномерно распределенную нагрузку (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 20,38·10-6·5 = 101,9·10-6 м3. Однако по [п. 4.14] значение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. следует умножить на коэффициент(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., определяемый по [черт.7].

Сначала определяем отношение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 5,4/7,5 = 7,2; тогда по [черт.7] (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,74, а (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=101,9·10-6· 0,74 = 75,41·10-6 м3.

При расчете на сосредоточенную нагрузку, определяя коэффициент С по [рис. 6], получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 20,38/20 = 1,02;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,02·6,15/2 = 3,14·10-8 м4.

Момент инерции плоского листа (на единицу ширины)

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,753/12 = 0,0352·10-8 м4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр./(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 3,14·10-8/0,0352·10-8 = 89,2.

Величина коэффициента С [по рис. 6] при значении a/l = 20/150 = 0,133 и полученных значениях (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. равна 0,72.

Г. Определение напряжений в листе

Напряжения в листе равны:

от действия всех равномерно распределенных нагрузок по формуле [31]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 525,4/75,41·10-6 = 6,9 МПа;

от действия постоянных и временных длительных нагрузок по формуле [31]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 148/75,41·10-6 = 1,95 МПа;

от действия сосредоточенной нагрузки по формуле [32] с учетом коэффициента (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,75

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1200·0,72/0,75·75,41·10-6= 15,3 МПа.

Д. Определение прогиба листа

Определяем прогиб от действия нормативного значения равномерно распределенной нагрузки по формуле

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Прогиб листа с учетом снижения модуля упругости Е асбестоцемента [п. 3.4] следует определять как на действие всех нагрузок, так и на действие постоянных и временных длительных нагрузок.

Принимаем модуль упругости асбестоцемента при расчете на действие всех нагрузок по [табл. 2] Е = 0,13·105 МПа.

Модуль упругости асбестоцемента при расчете на действие постоянных и временных длительных нагрузок в соответствии с [п. 3.4] будет равен:

Е = 0,13·105·0,65 = 0,0845·105 МПа.

Используя полученные выше значения нормативных нагрузок и момента инерции I, определяемого по формуле [33]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

= 20,38·5·3,075·10-8 = 313·34·10-8 м4, получим следующие значения прогиба:

при расчете на действие всех нагрузок

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м;

при расчете на действие постоянных и временных длительных нагрузок

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м.

Проверка прочности и прогиба листа

А. Определение расчетных сопротивлений асбестоцемента

Определение расчетного сопротивления асбестоцемента производится по [пп. 3.1 и 3.2].

Определяя (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. по [табл. 1] при временном сопротивлении асбестоцемента, равном 20 МПа, получим (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 19 МПа.

Коэффициент условий работы (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. при расчете листа на действие равномерно распределенных нагрузок можно определить по формуле, аналогичной приведенной в [п. 3.2а].

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Тогда, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (226 + 480 + 1162)/(226 +480 +1162+226 + 480) = 0,73.

Учитывая, что волнистый лист не защищен влагонепроницаемым покрытием, вводим коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0 [п. 3.2б].

Проверка прочности листа

При проверке прочности листа получим:

при действии всех равномерно распределенных нагрузок

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6,9 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 19·0,8 = 16,2 МПа;

при действии постоянных и временных длительных равномерно распределенных нагрузок

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,95 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 19·0,73·0,8 = 11,1 МПа;

при действии сосредоточенной нагрузки

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 15,3 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 19·0,8 = 16,2 МПа.

Проверка прогиба листа

В соответствии с [п. 4.24 и табл. 7] получим:

при действии всех нагрузок

f= 0,19·10-2 (1/150)l= (1/150)1,5 = 1·10-2 м;

при действии постоянных и временных длительных нагрузок

f= 0,08·10-2 (l/150)l = 1·10-2 м.

ПРИМЕР 2. РАСЧЕТ ПЛИТЫ С ДЕРЕВЯННЫМ КАРКАСОМ ПОД ВОЛНИСТУЮ КРОВЛЮ

Исходные данные для расчета плиты

Асбестоцементная каркасная плита, поперечное сечение которой приведено на рис. 1, предназначается для покрытия под волнистую кровлю производственного здания, расположенного в III районе по весу снегового покрова и IV районе по ветровому напору. Каркас плиты выполнен из деревянных брусков, нижняя обшивка – из асбестоцементного плоского прессованного листа, кровля – из асбестоцементных волнистых листов УВ–7,5–175, укладываемых на крайние бруски каркаса, утеплитель из минераловатных плит (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 125 кг/м3.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 1. Поперечное сечение плиты

1 асбестоцементные листы УВ–75; 2 утеплитель; 3 – бруски; 4 – асбестоцементный плоский лист

Соединение обшивки с каркасом на шурупах диаметром 4 мм с шагом 250 мм. Плита свободно опирается по коротким сторонам. Расчетный пролет 3 м. Влажность воздуха внутри помещения 75 %, температура 17°С.

Определение напряжений в крайних ребрах каркаса

и обшивке плиты

А. Определение нагрузок

Результаты определения нагрузок приведены в табл. 5.

Величины кратковременных и длительных нагрузок приведены в табл. 6.

Суммарная расчетная нагрузка на крайнее ребро плиты равна:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,75(1,08 + 0,47 + 0,748) = 1,72 кН/м.

Постоянно и длительно действующая временная нагрузка на крайнее ребро плиты равна:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,75(0,47 + 0,748) = 0,9135 кН/м.

Суммарная нормативная нагрузка на крайнее ребро плиты равна:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,75(1 + 0,61) = 1,2075 кН/м.

Среднее значение коэффициента перегрузки равно:

п = 1,72/1,2075 = 1,4244.

Б. Определение усилий

Определяя М и Q для плиты как для балки, свободно опертой по концам, получим

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1,72·32/8 = 1,935 кН·м.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1,72·3/2 = 2,58 кН – на опоре.

В. Определение геометрических характеристик плиты без учета податливости связей каркаса с обшивкой

Площадь поперечного сечения деревянных ребер плиты для крайнего ребра (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 4·13=52 см2, для среднего – (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 4·6,5 = 26 см2.

Площадь поперечного сечения нижней асбестоцементной обшивки, включаемой в расчетное сечение, в соответствии с [п. 4.3] для растянутых обшивок принимаем (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.. Так как (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1 см, то А2 = (25+2+1)1 = 28 см2, т.е. с учетом половины толщины деревянного ребра и свеса листа. Собственный момент инерции ребра (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 4·133/12 = 732,3 см4.

Собственный момент инерции асбестоцементной обшивки равен

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 28·13/12 = 2,3 см4.

Таблица 5

Нагрузка

Норматив­ная на­грузка, кн/м2

Коэффици­ент перегрузки

Расчетная нагрузка, кН/м2

Основание

Снеговая на–грузка (III снеговой район)

1

1,55

1,55

СНиП 2.01.07–85

Итого

1

1,55

Собственный вес:

плоский ас–бестоцемент­ный лист

0,18

1,2

0,22

ГОСТ 18124–75* ГОСТ 16233–77*

волнистый асбестоцементный лист

0,23

1,2

0,28

ГОСТ 9573–82*

утеплитель

0,16

1,2

0,2

СНиП II–25–80 прил. 3

деревянные бруски

0,04

1,2

0,048

СНиП 2.01.07–85

Итого

061

0,748

Таблица 6

Нагрузка

Постоянная нагрузка, кН

Временная нагрузка

Основание

длительная, кН/м2

кратковре­менная, кН/м2

Снеговая нагрузка

0,3·1,55 = 0,47

0,7·1,55 = 1,08

СНиП 2.01.07–85

Собственный вес

0,748

Итого

0,748

0,47

1,08

В соответствии с формулой [24] расстояние от нижней кромки асбестоцементного листа обшивки до центра тяжести всего сечения, приведенного к материалу каркаса, будет определено следующим образом:

преобразуем формулу [24], разделив числитель и знаменатель на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. ((к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., так как верхней обшивки нет) и получаем:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..                                       (4)

Таким образом, в примерах 2 – 4 будем преобразовывать используемые из СНиПа формулы, в которые входят сомножителями модули упругости каркаса (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и обшивок (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см,

так как отношение модуля упругости обшивки к модулю упругости каркаса равно:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (1,4·104)/(1·104) = 1,4.

Приведенный к материалу каркаса момент инерции всего сечения будет равен:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 732,3 + 52(7,5 – 4,59)2 = 1172,64 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = [2,3 + 28(4,59 – 0,5)2]1,4 = 659 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1172,64 + 659 = 1831,64 см4.

Статический момент нижней обшивки относительно центра тяжести сечения будет равен:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,4·28(4,59 – 0,5) = 160,33 см3.

Г. Определение геометрических характеристик плиты с учетом податливости связей каркаса с обшивкой

Принимаем шаг шурупов, с помощью которых прикрепляется асбестоцементный плоский лист к деревянному каркасу, равным 250 мм, т.е. на половине пролета имеется (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6 шурупов, не считая шурупа, установленного по середине пролета.

Учитывая, что расчет ведется для свободно опертых каркасных плит на действие равномерно распределенной нагрузки, коэффициент т определяем по формуле (2) Пособия.

В соответствии с графиком на [черт. 3] и при диаметре стального шурупа d = 0,4 см значение коэффициента (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. равно:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 62·105. Коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1 для стального шурупа [п. 4.7] В нашем случае асбестоцементная обшивка имеется только в нижней части плиты, т.е. (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.. Тогда

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

В соответствии с формулой [23] определим ограничение на т:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

следовательно, т т0.

Для расчета каркаса принимаем т = т0, а для расчета обшивок принимаем т = 0,714 (см. Общ. ч. настоящего Пособия).

Определим новое положение нейтральной оси с учетом податливости связей по формуле [18] и соответствующие моменты инерции каркаса и обшивки: для определения напряжений в обшивках

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 732,3 + 52(7,5 – 5,05)2 = 1044,43 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,4[2,3 + 28(5,05 – 0,5)2] = 814,76 см4;

для определения напряжений в каркасе

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 732,3 + 52(7,5 – 5,49)2 = 942,38 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,4[2,3 + 28(5,49 – 0,5)2] = 979,3 см4;

Д. Определение напряжений в крайних ребрах каркаса и обшивке плиты

Напряжения в обшивке и каркасе плиты определяются по [п. 4.12] и формулам [12], [13].

Определим коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. для расчета напряжений в обшивках и каркасе по формуле [19]:

для расчета напряжений в обшивках

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

для расчета напряжений в каркасе

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По формуле [12] определяем напряжения в обшивке плиты.

Так как (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0, то

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. Мпа.

В месте контакта обшивки с каркасом

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. Мпа.

По формуле [13] определяем напряжения в крайнем ребре каркаса:

в сжатой зоне

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

 = –13,49 МПа;

в растянутой зоне

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

 = 7,91 МПа.

Определяем касательные напряжения в каркасе по формуле [14]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 942,38 + 979,30 = 1921,68 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,4·28(5,49 0,5) + 4,49·4·2,24 = 235,9 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 2,58·235,9/4·1921,68 = 0,79 МПа.

Определение напряжений в среднем ребре каркаса и обшивке плиты

А Подсчет нагрузок

На среднее ребро может случайно воздействовать сосредоточенная сила Р в середине пролета, равная собственному весу человека с инструментом. Согласно СНиП 2.01.07 – 85 сосредоточенная сила Р = 1 кН, а коэффициент перегрузки равен 1,2. Тогда расчетная величина РP = 1·1,2 = 1,2 кН.

Б. Определение усилий М и Q

Максимальное значение поперечной силы

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. кН.

Максимальное значение изгибающего момента

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9 кН·м.

В. Определение геометрических характеристик плиты без учета податливости связей каркаса с обшивкой

Подбор сечения ребра осуществляется по той же схеме, что и подбор сечения крайних ребер.

Определим положение нейтральной оси в соответствии с [п. 4.9] без учета податливости связей ребра с обшивкой. Площадь поперечного сечения промежуточного ребра в два раза меньше крайнего, т.е. 6,5·4 = 26 см2. Ширина обшивки, включаемая в расчет, согласно [п. 4.3] будет равна b2 = 2·25 = 50 см.

Y = (26·4 + 50·0,5·l,4)/(26 + 50·1,4) = 1,448 см.

Момент инерции и статический момент сдвигаемой части сечения (обшивки) относительно нейтральной оси будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.4·6,53/12 = 91,54 см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.91,54 + 26(4,25 – 1,448)2 = 295,67 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1,4[50·13/12 + 50(1,448 – 0,5)2] = 68,74 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.50·1,4(1,448 – 0,5) = 64,36 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.295,67 + 68,74 = 364,41 см4.

Г. Определение геометрических характеристик плиты с учетом податливости связей каркаса с обшивкой

Угол поворота опорного сечения

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По формуле [21] определяем величину т:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По формуле [23] получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Величины т и оказались практически равными. Принимаем т = 0,83 для расчета ребра и обшивки.

Определяем новое положение нейтральной оси в соответствии с [п. 4.4] по формуле [18]

Y = (26·4,25 + 50·0,5·1,4·0,83)/(26 + 0,83·50·1,4) = 1,66 см;

моменты инерции каркаса и обшивки будут равны:

 (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.91,54 +26(4,25 – 1,66)2 = 265,95 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1,4[50·13/12 + 50(1,66 – 0,5)2] = 100 см4.      

Д. Определение напряжений в среднем ребре

и редуцируемой части обшивки

По формуле [19] находим коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (365,95 –100·0,832)/(265,95 + 100–0,832) = 0,5886.

В обшивке напряжения определяются по формуле [12]

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. Мпа.

В среднем каркасе напряжения определяются по формуле [13]:

в сжатой зоне ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.15,67 МПа;

в растянутой зоне ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1,774 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 265,95 + 100 = 365,95 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,4·50(1,66 0,5) + 0,66·4·0,33 = 82,07 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,6·82,07/4·365,95 = 0,0337 МПа.

Проверка прочности элементов плиты

Проверка прочности элементов плиты проводится по [п. 4.1] и формулам [1] – [4].

А. Определение расчетных сопротивлений плоского прессованного асбестоцементного листа

Прессованный плоский асбестоцементный лист принят в соответствии с [п. 6.2].

В соответствии с ГОСТ 18124 – 75* первый сорт прессованного асбестоцементного плоского листа имеет временное сопротивление изгибу 23 МПа.

В соответствии с рекомендациями [п. 3.1] следует принимать временное сопротивление изгибу для расчета плиты, равное 23·0,9 = 20,7 МПа. Так как такого временного сопротивления изгибу в [табл. 1] нет, то следует принимать значения расчетных сопротивлений асбестоцемента, находящиеся в ближайшей графе, т.е. соответствующие временному сопротивлению изгиба 20 МПа. Следовательно (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 30,5 МПа, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 8,5 МПа и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 14,5 МПа.

Кроме этого, расчетные сопротивления следует умножить на коэффициент условия работы (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. в соответствии с [п. 3.2а].

Так как нормальные напряжения пропорциональны нагрузкам, то можно записать коэффициент условия работы в виде

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Тогда (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 30,5·0,653 = 19,92 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 8,5·0,653 = 5,55 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 14,5·0,653 = 8,47 МПа.

Так как плита эксплуатируется в помещениях с повышенной влажностью (75 %), то необходимо ввести дополнительный коэффициент условия работы согласно [п. 3.2б,] равный (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,8. Следовательно,

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 19,92·0,8 = 15,95 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 5,55·0,8 = 4,45 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 8,47·0,8 = 6,88 МПа.

Определение расчетных сопротивлений каркаса (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. производится по СНиП II–25–80 Деревянные конструкции для древесины II категории расчетное сопротивление древесины вдоль волокон сжатию (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 13 МПа, растяжению (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 10 МПа, скалыванию (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,6 МПа.

Принимая, что конструкция плиты будет эксплуатироваться в помещениях с влажностью внутри помещений до 75 % и в соответствии с табл. 2 СНиП II–25–80, температурно–влажностные условия эксплуатации будут соответствовать категории А2 при установившейся температуре воздуха до 35 °С. Коэффициент условия работы (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1 принимается в соответствии с [п. 3.2а,б].

Кроме того, в соответствии с п. 3.2 СНиП II–25–80 напряжения от постоянных и длительно действующих нагрузок не превышают 80 % от напряжений, возникающих от всех видов нагрузок.

Б. Проверка прочности крайних ребер каркаса и обшивки плиты

Напряжения в крайнем ребре:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 13,49 Мпа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 13 МПа (с точностью до 5 %);

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 7,91 Мпа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 10 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,79 Мпа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,6 МПа.

Напряжения в обшивке, в зоне крепления к крайним ребрам каркаса плиты (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 4,3 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 4,45 МПа.

В. Проверка прочности среднего ребра и обшивки в зоне крепления к среднему ребру

В сжатой зоне среднего ребра напряжения превышают расчетные, однако так как воздействие сосредоточенной силы на среднее ребро носит случайный характер (по ТУ хождение по средним ребрам в момент монтажа покрытия запрещено), то полученные напряжения можно сравнить с нормативной величиной сопротивления древесины сжатию (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. равной согласно СНиП II–25 – 80 23 МПа:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 15,67 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.  = 23 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,774 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 10 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,037 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,6 МПа.

Напряжения в обшивке (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 5,184 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 6,88 МПа.

Расчет и проверка прочности элементов соединения

обшивок с каркасом

Расчет элементов соединения обшивок с каркасом следует производить по формуле [25]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.,

где (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. определяется по формулам [62], [63] и [65].

Для расчета обшивок принят т = 0,714.

А. Определение левой части формулы [25]

Определение статических и геометрических характеристик:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 28(5,05 – 0,5)1,4 = 178,36 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1044,43 + 814,76 = 1859,19 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6, (Мс – Мb) = 193,5 кН·см.

Левая часть формулы [25] будет равна:

0,814·178,36·193,5/5·1859,16·16 = 0,5 кН.

Б. Определение правой части формулы [25]

Из условия смятия материала каркаса правая часть формулы [25] определяется по формуле [62]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.кН.

Правая часть формулы [25] из условия смятия обшивок определяется по формуле [65]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,6·0,4·1·19,92·10-1 = 0,48 кН.

В. Проверка прочности

Следовательно, левая часть формулы [25] с точностью до 5 % равна минимальному значению правой части.

Расчет и проверка прогиба плиты

Расчет плиты по предельному состоянию второй группы производится в соответствии с [пп. 4.24, 4.25].

В соответствии с [п. 4.24] предельный прогиб плит покрытий приведен в [табл. 7] и равен f/l = 1/200.

Максимальный прогиб в середине пролета плиты будет равен

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Жесткость на изгиб D в в соответствии с [п. 4.25] определяется по формуле

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Момент инерции поперечного сечения крайнего ребра определяем с минимальным из полученных т и то значений коэффициентов податливости, т.е. по формуле [16]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 942,38 + 979,3 = 1921,68 см4;

D = 1921,68·104 МПа·см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см, т.е.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.               (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

ПРИМЕР 3. РАСЧЕТ ПЛИТЫ С ДЕРЕВЯННЫМ КАРКАСОМ ПОД РУЛОННУЮ КРОВЛЮ

Исходные данные для расчета плиты (рис. 2)

Расчетный пролет плиты l = 300 см.

Наиболее нагруженными являются два промежуточных ребра, так как нагрузка, воспринимаемая ребром, собирается с двух полупролетов справа и слева от ребра.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 2. Поперечите сечение плиты

1 асбестоцементные плоские листы; 2 доски; 3 – утеплитель

Расчет напряжений в элементах плиты

А. Подсчет нагрузок

Согласно проекту вес 1 м2 плиты 0,53 кН/м2.

Для Московской области снеговая нагрузка равна 1 кН/м2

Вес рулонного ковра принимаем 0,15 кН/м2, коэффициент перегрузки согласно СНиП 2.01.07 – 85 равен 1,2.

Постоянно действующая нагрузка будет равна (0,53 + 0,15)1,2 = 0,816 кН/м2.

Коэффициент перегрузки для снегового покрова согласно СНиП 2.01.07 – 85 будет равен 1,5675 (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 1,57.

Временная длительно действующая нагрузка согласно СНиП 2.01.07–85 будет равна 0,3·1,57 = 0,47 кН/м2.

Кратковременно действующая снеговая нагрузка будет равна 0,7·1,57 = 1,1 кН/м2

Суммарная нагрузка составит

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,816 + 1,57 = 2,386 кН/м2.

Длительно действующая нагрузка составит

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,816 + 0,97 = 1,286 кН/м2.

Равномерно распределенная нагрузка на расчетное среднее ребро равна:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 2,386·0,435 = 1,234 кН/м2;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,286·0,435 = 0,559 кН/м2.

Б. Подсчет усилий М и Q

М = 1,234·32/8 = 1,38825 кН·м;

Q = 1,234·3/2 = 1,851 кН.

В. Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты

В соответствии с [п. 4.3] для сжатых обшивок принимаем часть обшивки, редуцируемой к ребру, по формуле [17]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 18 см, с двух сторон – 36 см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25 см, с двух сторон – 50 см, т.е. сечение получается несимметричным (рис. 3).

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 3. Расчетное сечение плиты

1 асбестоцементные плоские листы; 2 доска (каркас)

Определяем положение нейтральной оси сечения по формуле [24] без учета податливости соединений ребер каркаса с обшивками

= (52·7,5 + 1,4·36·14,5 + 1,4·50·0,5)/[52 + (36 + 50)]1,4 = 6,7 см.

Определяем моменты инерции каркаса и обшивок.

Собственный момент инерции каркаса

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 4,133/12 = 732,33 см4.

Момент инерции каркаса относительно найденной нейтральной оси

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 732,33 + 52(7,5 – 6,7)2 = 765,6 см4.

Моменты инерции обшивок относительно нейтральной оси:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = [36·13/12 + 36(14,5 – 6,7)2]1,4 = 3070,54 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = [50·13/12 + 50(6,7 –0,5)2]1,4 = 2696,63 см4.

Суммарный момент инерции сечения:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 765,6 + 3070,54 + 2696,63 = 6532,77 см4.

Шурупы в плите расставлены с шагом 180 мм, т.е. (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 8.

Статические моменты относительно нейтральной оси будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 36(14,5 – 6,7)1,4 = 393,12 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 50(6,7 – 0,5)1,4 = 434 см3.

В соответствии с формулой [22] определяем коэффициент податливости соединений т: (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.== 1, по графику [черт. 3] определяем (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 62·10-5. Тогда

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Определяем (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. по [п. 4.8] и формуле [23]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

т (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., т.е. для расчета прочности каркаса принимаем т =(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.; для расчета прочности обшивок принимаем т = 0,698.

Положение нейтральной оси определяем по формуле [18] с учетом коэффициента податливости соединений ребер каркаса с обшивками при т = 0,698, т.е. при т для определения напряжений в обшивках.

Определяем положение нейтральной оси:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. см.

Моменты инерции будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 732,33 + 52(7,5 – 6,796)2 = 757,26 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = [36·13/12 + 36(14,5 – 6,796)2]l,4 = 2995,52 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = [50·13/12 + 50(6,796 – 0,5)2]1,4 = 2780,61 см4.

Для определения напряжений в ребре каркаса положение нейтральной оси определяем при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,137:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. см.

Моменты инерции:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 732,33 + 52(7,5 – 7,2256)2 = 736,25 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = l,4[36·l3/12 + 36(14,5 – 7,2256)2] = 2671,2 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,4[50·13/12 + 50(7,2256 – 0,5)2] = 3172,2 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 736,25 + 0,6982(2671,2 + 3172,2) = 3572,11 см4.

Определяем напряжение в ребре каркаса и обшивках. По формуле [19] определяем коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. для определения напряжений в обшивках:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По формулам [11] и [12] определяем напряжения в обшивках:

в нижней обшивке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 2,58·5,796/6,796 = 2,21 МПа;

в верхней обшивке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= – 30,21(14 – 6,796)/(15 – 6,796) = – 2,73 МПа.

Определяем напряжения в каркасе по формулам [13] и [14].

По формуле [19] определяем коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

В растянутой зоне ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.Мпа.

В сжатой зоне ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа.

Статический момент относительно сдвигаемого сечения равен

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 50·1,4(7,2256 – 0,5) + 4·6,2256·3,1128 = 548,31 см3.

Приведенный момент инерции согласно формуле [16] равен:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 736,25 + 0,1372(2671,2 + 3172,2) = 845,924 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (1,851·548,31)/(845,924·4) = 0,3 МПа.

Проверка прочности элементов плиты

Прочностные показатели материалов, из которых изготовлена плита, определены во втором примере; воспользуемся этими показателями для проверки прочности элементов плиты:

в обшивке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.3,11 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 19,92 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.2,58 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 5,5 МПа;

в ребре каркаса

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.12,3 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 13 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.10,2 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 10 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,3 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,6 МПа.

Расчет и проверка прочности элементов соединения обшивок с каркасом [по п. 4.10 и формуле (25)]

По формулам [62], [63] и [65] определим усилие допускаемое на одну связь:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.кН;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,6·0,4·1·1,992=0,48 кН.

По формуле [25] проверяем усилие, передаваемое на шуруп:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

= 0,298 кН (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,48 кН,

здесь (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. определен по формуле [16] с т = 0,698, т.е. большим из значений m и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 

Расчет и проверка прогиба плиты

Нормативное значение нагрузки равно:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,53 + 1 + 0,15 = 1,68 кН/м2.

Жесткость на изгиб в соответствии с [п. 4.25] определяется по формуле (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и имеет два значения: первое – соответствует величине(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., а второе – т. Какое значение т принять для расчета?

Для обеспечения податливости, равной(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., необходимо, чтобы связи каркаса с обшивкой практически на 80 – 85 % были выключены из работы, что, вообще говоря, может произойти при длительной эксплуатации плиты в конце срока эксплуатации. Следовательно, если нужно установить прогиб плиты на ранней стадии эксплуатации, то в качестве изгибной жесткости следует принять (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 3572,11·10 Мпа·см4, если нужно определить прогиб плиты близкой к концу сроков ее эксплуатации, то нужно жесткость на изгиб принять равной (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 845,924·104 МПа·см4.

Максимальный прогиб плиты будет при минимальном значении D, соответствующем значению (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Следовательно, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 845,924·104 МПа·см4 и прогиб при выключении из работы обшивок на 85 % будет равен

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (5/384)(1,68·3004·0,5)/(845,924·104·10) = = 0,994 см.

При расчетном включении обшивок в работу при соответствующем значении коэффициента податливости т = 0,698, D = 3572,11·104 МПа·см4, прогиб равен

f= (5/384)(1,68·3004·0,5)/(3572,11·104·10) = 0,245 см.

На ранней стадии эксплуатации плита будет иметь прогиб, равный f = (l/1220)l, что меньше допустимого (1/200)l и будет изменяться в процессе эксплуатации до значения, равного f = (l/303)l, при последующем возможном выключении из работы связей. Однако, как было показано выше, прочность плиты будет при этом находиться в допустимых пределах.

ПРИМЕР 4. РАСЧЕТ ПЛИТЫ С КАРКАСОМ ИЗ ЭКСТРУЗИОННЫХ ШВЕЛЛЕРОВ ПОД

ВОЛНИСТУЮ КРОВЛЮ

Исходные данные для расчета плиты (рис. 4)

Плита покрытия размером 3х1,5 м предназначена для применения в сельскохозяйственных производственных зданиях с относительной влажностью воздуха помещения до 75 %, расположенных во II районе по весу снегового покрова.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 4. Поперечный разрез плиты

1 асбестоцементная обшивка; 2 пароизоляция; 3 – утеплитель; 4 асбестоцементные экструзионные швеллера; 5 обрешетка; 6 – волнистый лист; 7 – клей ЭПЦ–1

Каркас плиты выполнен из экструзионных асбестоцементных швеллеров. Обшивка из плоского непрессованного листа толщиной 10 мм приклеивается к каркасу клеем ЭПЦ–1. По обрешетке плиты устраивается кровля из волнистых асбестоцементных листов 54/200 с уклоном 14 °. Предел прочности экструзионного и листового асбестоцемента при изгибе – не менее 16 МПа. Наружная поверхность плиты покрытия защищена влагонепроницаемым покрытием водно–дисперсной краски ВДК на основе синтетического латекса СКС–65ГП.

Подсчет нагрузок

Подсчет нагрузок производим в соответствии с СНиП 2.01.07– 85 Нагрузки и воздействия по табл. 6.

Определение расчетных усилий

Определяем расчетные усилия, действующие на разных участках плиты; при этом нагрузку на ребра принимаем как равномерно распределенную.

Нагрузка, действующая на 1 м крайних ребер и прилегающую к ним часть обшивки:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1757·0,375 = 658,9 Н/м.

Максимальный расчетный изгибающий момент и поперечная сила на этом участке плиты равны

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 658,9·2,982/8 = 731,3 Н/м;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.658,9·2,98/2 = 981,7 Н.

Нагрузка, действующая на 1 м среднего ребра и прилегающую к нему часть обшивки;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1757·0,75 = 1317,7 Н/м.

Таблица 6

Нагрузка

Нагрузки на 1 м2 панели

норматив­ная Н/м2

коэффици­ент перегрузки

расчетная,

Н/м2

Постоянная от веса обшивки, пароизоляции, утеплителя, каркаса и кровли

560

1,2

672

Кратковременная (снеговая)

700

1,55

1085

Итого

1260

1757

Максимальный расчетный изгибающий момент и поперечная сила на этом участке плиты равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1317,7·2,982/8 = 1462,6 Н/м;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 1317,7·2,98/2 = 1963,4 H.

Нормативная нагрузка, действующая на 1 м крайних и средних ребер и прилегающие к ним части обшивки,

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1260·0,375 = 473 Н/м; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1260·0,75 = 946 Н/м.

Нормативная постоянная нагрузка, действующая на 1 м крайних и средних ребер и прилегающие к ним части обшивки:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 560·0,375 = 210 Н/м; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 560·0,75 = 420 Н/м.

Определение геометрических характеристик плиты (рис. 5)

Перед определением геометрических характеристик по формуле [20] находим коэффициент т

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 5. Расчетное сечение плиты

1 асбестоцементный швеллер; 2 асбестоцементная обшивка

А. Определение геометрических характеристик крайнего ребра и прилегающей к нему части обшивки

По формуле [18] определяем положение нейтральной оси сечения, при этом в соответствии с [п. 4.3] при расчете учитываем часть площади поперечного сечения обшивки шириной b= 25(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25·1·10-2 = 0,25 м:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 582,7·10-8 м4 (момент инерции относительно собственной нейтральной оси); (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 23,76·10-4 м2; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 5,7·10-4 м2; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 10,3·10-4 м2.

Статический момент площади обшивки (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.и каркаса (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. плиты относительно оси, проходящей по нижней плоскости обшивки:

S = A1Y1 = 0,25·1·0,5·10-2 = 12,5·10-6 м3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 23,76·10-4·8·10-2 = 19,8·10-6 м3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м.

Определяем моменты инерции крайнего участка обшивки и каркаса плиты относительно нейтральной оси:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (25·10-2·10-6/12) +

+ (4,18·10-2 – 0,5·10-2)2·25·10-4 = 341·10-8 м4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.582,7·10-8 +

+ (8·10-2 – 4,18·10-2)2·23,76·10-4 = 929,4·10-8 м4.

По формуле [16] находим приведенный момент инерции сечения конструкции

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

= 929,4·10-8 + 0,892(0,1·105/0,09·105)341·10-8 = 1266,6·10-8 м4.

Статический момент сдвигаемой части поперечного сечения относительно нейтральной оси:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 5,7·10-4(10,82·10-2 – 0,7·10-2) +

+ 10,3·10-4·4,71·10-2 = 106,1·10-6 м3.

Б. Определение геометрических характеристик среднего ребра и прилегающей к нему части обшивки

Положение нейтральной оси и геометрические характеристики среднего ребра и прилегающей к нему обшивки определяются так же, как и для крайнего участка плиты; при этом в соответствии с [п. 4.3] расчетом учитываем часть площади поперечного сечения обшивки шириной b = 25(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25·10-2 = 025 м в каждую сторону от вертикальной оси ребра.

Сравнение геометрических характеристик крайних и среднего участков плиты показывает, что они отличаются в два раза. Нагрузка, которая воспринимается этими участками, также отличается в два раза, поэтому дальнейший расчет производится только для крайних участков.

Определение напряжений в каркасе и обшивке

Напряжения в элементах плиты определяются по формулам [12] – [15]. По формуле [19] определяем коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=0,47

Напряжения в обшивке:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 2,62 МПа.

Напряжения в каркасе (швеллере):

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

= 1,84 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа.

Касательные напряжения в каркасе плиты:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа.

Напряжения в клеевом соединении обшивки с каркасом определяем по формуле [15]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа.

Проверка прочности элементов плиты

Проверка прочности элементов плиты покрытия проводится по формулам [1], [3], [4], [8].

В соответствии с п. 3.2 расчетные сопротивления экструзионного и листового асбестоцемента умножаются на коэффициенты условий работы (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Для определения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. находим значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Определяя изгибающий момент от постоянной нагрузки, получим

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 234 Н·м.

Рассчитываем напряжения от постоянной нагрузки в обшивке:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,5(1 – 0,47)234·4,18·10-2·0,1·105/0,89·0,1·105·341·10-8 = 0,84 МПа.

Отсюда  (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

По [п.3.2б] находим коэффициент(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,9.

Проведя проверку прочности плиты, получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 2,62 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6·0,9·0,76 = 4,10 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 6,2 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 11·0,9·0,76 = 7,52 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,84 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 11·0,9·0,76 = 7,52 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,75 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 3,2·0,9·0,76 = 2,19 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,39 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 2,5 МПа.

Расчет и проверка прогибов плиты

Прогиб определяем по формуле

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м.

В соответствии с [п. 4.24] прогиб плит не должен превышать 1/200 пролета.

Проведя проверку прогибов, получим:

f = 0,43·10-2 fпред = ll/200 = 1·3/200 = 1,5·10-2 м.

Находим прогиб плиты от постоянной и временной длительной нагрузки. Согласно СНиП 2.01.07–85 для II снегового района вся снеговая нагрузка принимается кратковременной

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

По [п. 3.4] коэффициент условий работы для модуля упругости (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,65:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. м.

Проведя проверку прогибов, получим

f = 0,29·10-2 fпред = 1,5·10-2 м.

ПРИМЕР 5. РАСЧЕТ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КАРКАСОМ

В качестве примера рассмотрим расчет на прочность стеновой панели на алюминиевом каркасе с асбестоцементными обшивками.

Исходные данные для расчета панелей (рис.6)

Обшивки крепятся к алюминиевому каркасу на винтах М6х200 001 (оцинкованные) с шагом 200 мм. Обшивки толщиной (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 10 мм. Перекрываемый пролет 300 см.

Влажность внутри помещения равна 75 %.

Расчет напряжений в элементах панели

А. Подсчет нагрузок

Расчет производится для IV ветрового района (Москва и Московская обл.). Согласно СНиП 2.01.07 – 85 для данного района нормативная ветровая нагрузка составит 0,55 кН/м2 для стен высотой до 10 м над поверхностью земли.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 6. Схема поперечного сечения панели

1 алюминиевый каркас; 2 – асбестоцементные обшивки

Коэффициент перегрузки равен 1,2, т.е. расчетная ветровая нагрузка будет равна 0,55·1,2 = 0,66 кН/м2. Так как ширина панели равна 1,2 м, то погонная нагрузка, приходящаяся на одно ребро, составит:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,6·0,55 = 0,33 кН/м; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,6·0,66 = 0,4 кН/м.

Б. Подсчет усилий М и Q

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.кН·м;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. кН.

В. Подсчет геометрических характеристик панели (рис. 7)

Собственный момент инерции алюминиевого каркаса равен (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 67,64 см4 с площадью поперечного сечения, равной (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 4,16 см2.

В соответствии с [п. 4.3] определим расчетное поперечное сечение b1 = 18(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 18 см + (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. ; b2 = 25(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25 см + (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., где (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 2,5 см, a (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1 см.

Определим положение нейтральной оси по формуле [24]:

отношение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972, так как (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 7,1·104 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. см.

Моменты инерции ребра каркаса и обшивок и статические моменты обшивок относительно нейтральной оси будут:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 67,64 + 4,16(6 – 5,4428)2 = 68,93 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972[20,5·13/12 + 0,5(11,5 – 5,4428)2] = 148,66 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972[27,5·13/12 + 27,5(5,4428 – 0,5)2] = 132,943 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 68,93 + 147,66 + 132,943 = 350,533 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 7. Расчетное сечение панели

1 асбестоцементная обшивка; 2 алюминиевый каркас

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 20,5(11,5 – 5,4428)0,1972 = 24,487 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 27,5(5,4428 – 0,5)0,1972 = 26,796 см3.

По формуле 22 определяем коэффициент податливости. Для этого по графику на [черт. 3, кривая 2] определяем величину (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 21·10-5. В соответствии с[п. 4.7] (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (высота алюминиевого ребра) = 10 см;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По формуле [23] определим

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Следовательно, для расчета каркаса принимаем т = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,198, для расчета обшивок принимаем т = 0,912.

Определяем положение нейтральной оси в соответствии с [п. 4.4] по формуле [18] с учетом податливости соединений обшивок с ребрами каркаса. Для расчета каркаса принят т = 0,198, следовательно:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см.

Моменты инерции относительно нового положения нейтральной оси будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 67,64 + 4,16(6 – 5,75)2 = 67,9 см2;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972[20,5·l3/12 + 20,5(11,5 – 5,75)2] = 133,995 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972[27,5·13/12 + 27,5(5,75 – 0,5)2] = 149,92 см4.

Для расчета обшивок принят m = 0,912. Определяем положение нейтральной оси при данном коэффициенте податливости:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. см.

Моменты инерции каркаса и обшивок будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 67,64 + 4,16(6 – 5,459)2 = 68,86 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972[20,5·13/12 + 20,5(11,5 – 5,459)2] = 147,87 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972[27,5·l3/12 + 27,5(5,459 – 0,5)2] = 133,813 см4;

Г. Определение напряжения в обшивках и в ребре каркаса

По формулам [11] и [12] определяем напряжения в обшивках. Для этого по формуле [19] определим коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. при т = 0,912

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Напряжения в верхней сжатой обшивке будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа.

Напряжения в нижней растянутой обшивке будут равны:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа.

По формуле [13] определяем напряжения в ребре каркаса. Для этого по формуле [19] определим коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. при т = 0,198

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

В растянутой зоне ребра каркаса

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа.

В сжатой зоне ребра каркаса

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа.

Определим касательные напряжения в нейтральном сечении:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 67,9 + 133,995 + 149,92 = 351,815 см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,1972·27,5(5,75 – 0,5) = 28,47 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,6·28,47/0,2·351,815 = 0,24 МПа.

Проверка прочности элементов панели

А Определение расчетных сопротивлений

элементов панели

Так как длительно действующие и постоянные нагрузки в направлении, перпендикулярном плоскости панели, отсутствуют, то согласно [п. 3.2а] коэффициент условия работы панели равен 1. Согласно [п. 3.2б] коэффициент условия работы панели для помещений с мокрым и влажным режимом (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,8.

Следовательно, как было определено в первом примере:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 30,5·0,8 = 24,5 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 8,5·0,8 = 6,8 Мпа

и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 13,5·0,8 = 10,8 МПа.

Расчетное сопротивление алюминия марки АМцМ термически неупрочняемой (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 40 МПа, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25 МПа.

Б. Проверка прочности

В обшивках (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,75 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 24,4 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,46 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6,8 МПа.

В ребре каркаса:

в сжатой зоне

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 29,7 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 40 МПа;

в растянутой зоне

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 26,9 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 40 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,24 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25 МПа.

Определение усилий, передаваемых на соединения обшивок с каркасом

По формуле [25] определим усилие(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., передаваемое на одну связь:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Максимальное усилие на связь будет осуществляться в начальный период эксплуатации, когда реализуется коэффициент податливости т = 0,912:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,1972·20,5(11,5 – 5,459) = 24,42 см3;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,1972·27,5(5,459 – 0,5) = 26,89 см3.

В нижней обшивке

0,912·26,89·45000/8·5·303,15 = 91 H.

В верхней обшивке

0,912·24,42·45000/8·5·303,15 = 83 H.

По формулам [64] и [66] определим расчетные сопротивления, воспринимаемые связями, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 30 МПа, согласно СНиП II–23–81* (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 130 МПа.

По формуле [64]

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,25·0,2·0,6·30·102 = 90 H.

По формуле [66]

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,25(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.d2(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,25·3,14·0,62·130·10-1 = 3,68 кН.

Принимаем наименьшее значение усилия, полученного по формуле [64]. Таким образом, левая часть формулы [25] равна правой ее части, полученной по формуле [64], т.е. 91Н (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 90Н.

Определение прогиба панели

Максимальный прогиб панели в середине пролета от равномерно распределенной нагрузки определим с учетом жесткости на изгиб, определенной по формуле [56] с коэффициентом податливости m = 0,198:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.[67,9 + 0,1982(133,995 + 149,92)]7,1·104 =561,12 мПа·см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. см,

т.е. прогиб составляет 1/665l, что допустимо, так как в соответствии с [п. 4.24] допустимый прогиб стеновых панелей промышленных зданий должен быть равен или меньше(1/200).

Проверим жесткость панели при m = 0,912:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= [68,86 + 0,9122(147,87 + 133,813)]7,1·104 = 2152,35·104 МПа·см4;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.см,

что coставляет(1/255)l.

ПРИМЕР 6. РАСЧЕТ ЭКСТРУЗИОННОЙ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ

Исходные данные для расчета панели

Панель, поперечное сечение которой показано на рис. 8, предназначается для наружного стенового ограждения производственного здания в Ровенской обл. (III район по скоростному напору ветра, т.е. (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,45 кН/м2).

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 8. Поперечное сечение экструзионной панели

1 утеплитель

Длина панели 6 м; расчетный пролет панели с учетом [п. 6.17] равен 5,92 м. Панели проектируются как навесная конструкция, крепление панели к несущему каркасу в соответствии с (п. 6.15) обеспечивает свободу ее температурно–влажностных деформаций; панель опирается по коротким сторонам.

Здание сооружается на открытой местности, имеет высоту до 10 м, имеет открывающиеся проемы (двери, ворота, окна). Влажностный режим помещения – нормальный: (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=65%; температура помещения принимается: в холодное время года (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 130 С, в теплое время года – равной среднемесячной температуре наружного воздуха в июле месяце.Панель удовлетворяет требованиям ТУ 21–24–82–81. Панель изготавливается по безавтоклавной технологии; предел прочности при изгибе (ТУ 21–24–82–81) экструзионного асбестоцемента не менее 18 МПа. Наружная поверхность панели покрашена краской, защищающей асбестоцемент от увлажнения капельной влагой.

В соответствии с [пп. 1.4 – 1.7] производим расчет стеновой панели по несущей способности и деформациям на действие ветровых нагрузок, влажностных и температурных воздействий, действующих в процессе эксплуатации.

Расчет панели на действие ветровых нагрузок

А. Подсчет нагрузок

Нормативные (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и расчетные (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. значения ветровых нагрузок, полученные по СНиП 2.01.07 – 85 с учетом исходных данных, составляют: при положительном давлении ветра (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,45 кН/м2 и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,54 кН/м2; при отрицательном давлении ветра – (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,36 кН/м2 и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,43 кН/м2.

Б. Расчет напряжений в элементах панели

Расчет напряжений в элементах панели производится по [п. 4.12] и формулам [26] и [27].

Усилия М и Q определяем, учитывая частое расположение ребер (см. рис. 6) и соотношение размеров панели (ширина : длина = 1 : 10), а также заданное свободное опирание панели по коротким сторонам, в предположении работы панели по балочной схеме по формулам: М = 0,125ql2; Q = 0,5ql.

Определяя необходимые для расчета геометрические показатели, получим: I = 4126·10-8 м4; S = 417,5·10-6 м3; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 7·0,01 = 0,07 м; по [п. 6.17] l = 6 – 0,08 = 5,92 м; по [п. 4.12] h = 0,12 м, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1.

В результате получим следующие значения напряжений:

при положительном давлении ветра

в полках

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

в ребрах

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.мПа;

при отрицательном давлении ветра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = ± 1,65 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= ± 1,37 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,11 МПа.

В. Расчет прогиба панели

Расчет прогиба панели производим по формуле:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Определяем по формуле [56] жесткость на изгиб панели D, принимая по [п. 3.3] и [табл. 4] значение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 11·103 МПа:

D = 11·103·4126·10-8 = 45386·10-2 кН·м2 и получаем следующие значения прогиба панели:

при положительном давлении ветра

f = 5·0,45·0,6·5,924/384·45386·102 = 0,95·10-2 м

(прогиб в сторону помещения);

при отрицательном давлении ветра

f = 0,76·10-2 м (прогиб в сторону улицы).

Расчет панели на влажностные воздействия

Расчет панели производится по указаниям [пп. 4.16, 4.17, 4.19, 4.29].

При расчете панели, как следует из [п. 4.17], нужно предварительно определить нормативные и расчетные значения влажностных деформаций полок (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. панели.

А. Определение влажностных деформаций элементов панели

Определение влажностных деформаций производится, как следует из [п. 4.17], только для полок панели. Значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. определяются в соответствии с [п. 4.19] по данным о значениях Wо и Wк.

Значение Wо принимается для экструзионного асбестоцемента по [п. 4.19]: Wо = 3,5 %.

Значение Wк материала наружной полки панели определяем по (табл. 6) для всех указанных в ней видов влажностных воздействий. Необходимые для определения Wк от воздушного увлажнения (высушивания) материала значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. найдем по данным СНиП 2.01.01 – 82 Строительная климатология и геофизика: для г. Ровно (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 99 %, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. == 76 %. Значения Wк, соответствующие значениям (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., определяем по [черт. 9, кривая 2]: Wк = 8,5 % и Wк = 3,5%.

Для случая увлажнения наружной полки панели капельной влагой [табл. 6] Wк = 20 %. Значение конечной влажности Wк материала внутренней полки, соответствующее заданному значению (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 65 %, определяем по [черт. 9]: Wк = 2,8%.

По полученным выше зачениям Wк и принятому значению Wо = 3,5 % определяем по [п. 3.7] и [черт. 1, кривая 2] нормативные значения влажностных деформаций(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., вызванные изменением влажности экструзионного асбестоцемента от Wо до Wк. При этом в соответствии с [п. 3.7], учитывая исходные данные о наличии защитной покраски наружной поверхности панели, значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., для случая увлажнения наружной полки капельной влагой, следует умножать на коэффициент 0,75.

Расчетные значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. определяются в соответствии с [п. 4.19] умножением нормативных значений на 1,1.

Результаты подсчета значений (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. приведены в табл. 7.

Б. Расчет влажностных напряжений в элементах панели и прогибов панели

Расчет напряжений в элементах панели и прогибов панели производим по [пп. 4.16, 4.17, 4.29] и формулам [36]– [39] и [60] при следующих показателях:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. – принимаем по табл. 7; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0 – по [п. 4.17]; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=11·103 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,6·0,01 = 60·10-4 м; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 7·0,1·0,01 = 70·10-4 м; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,6·0,055 = 330·10-6 м; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (70 + 60 + 60)·10-4 = 190·10-4 м.

В соответствии с [черт. 8] при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.,(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= –0,175 и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,175.

Определим влажностные напряжения и прогибы панели для одного из реальных случаев влажностных воздействий на панель (см. табл. 6): сочетание одновременного увлажнения наружной полки капельной влагой и воздушного высушивания внутренней полки панели.

Таблица 7

Элемент панели

Вид влажностно­го воздейст­вия

Влажность материала, % по массе

Значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.,%

началь­ная

конеч­ная

норматив­ные

расчетные

Воздушное увлажнение

3,5

8,5

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. =0,05

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,055

Наружная полка

Воздушное высушива–ние

3,5

3,5

0

0

Увлажне­ние капельной влагой

3,5

2

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,075 (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. 0,75 = 0,056

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,062

Внутренняя полка

Воздушное высушива–ние

3,5

2,8

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = – 0,0125

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = – 0,0138

Расчетные усилия N и М, возникающие от влажностных воздействий, получим по формулам [41] и [42], подставляя соответствующие значения  (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,062 % и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,0138% (см. табл. 7):

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.11·103·60·10-4(0,062 – 0,0138) = 31810 H;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.11·103·330·10-6(0,062 + 0,0138) = 2751,5 Н·м.

Подставляя значения М и N в формулы [36] и [39], получим следующие значения напряжений:

в наружной полке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

во внутренней полке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

в ребре со стороны наружной полки

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа;

в ребре со стороны внутренней полки

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа.

Расчет прогиба панели производим по [п. 4.29], подставляя значения М, подсчитанные по формуле [41] для нормативных значений (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (см. табл. 7), в формулу [60]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 11·103·330·10-6(0,056 + 0,0125) = 2486,6 Н·м;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м.

Аналогичным образом производится расчет панели на другие виды возможных [см. табл. 6] влажностных воздействий (воздушное увлажнение наружной поверхности панели, воздушное высушивание внутренней поверхности панели, сочетание этих воздействий), которые, как показывает анализ, вызывают меньшие напряжения и прогибы, чем полученные выше значения.

Расчет панели на температурные воздействия

Расчет панели производится по [п. 4.16 – 4.18]. При расчете по [п. 4.17] нужно определить нормативные и расчетные значения температурных деформаций элементов панели: полок (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и ребер (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. панели.

А Определение температурных деформаций элементов панели

Определение температурных деформаций элементов панели производится по формулам [43] – [48], по данным (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. принимаем для г. Ровно по СНиП 2.01.07–85: (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=26°С (июль месяц) и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 24°С.

Значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. принимаются в соответствии с исходными данными: (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 20 °С (среднемесячная июльская температура), (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 13 °С.

Необходимое для расчета значение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. принимается по [4.18] равным 17 °С.

Значения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. для экструзионного асбестоцемента принимается по [п. 3.6] и [табл. 5]; при этом учитывая, что наружная поверхность панели защищена от увлажнения капельной влагой, а максимальная влажность от воздушного увлажнения не превышает [черт. 9, кривая 2] 8,5 %, принимаем значение (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.[табл. 5] для температур 0 °С и ниже при W 12 %, тогда (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,1·10-5 для всего диапазона температур.

Пользуясь полученными данными, подсчитаем нормативную величину температурных деформаций наружной полки (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. для холодного времени года с помощью формул [43] и [47]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.%.

Проведем аналогичным образом подсчет нормативных и расчетных значений деформаций элементов панели (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., необходимых для расчета температурных напряжений по формулам [36] – [39]; результаты приведены в табл. 8.

Б. Расчет температурных напряжений в элементах панели и прогибов панели

Расчет напряжений в элементах панели и прогибов панели производится по формулам [36] – [39] и [60]. Однако с учетом [п. 4.12] ограничимся расчетом только температурных прогибов экструзионной панели.

Расчет прогиба панели производится по [п. 4.29]. Определим прогиб панели от температурных воздействий, действующих в холодное время года.

Определяем по формуле [41] значение М при нормативных значениях температурных деформаций (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., из табл. 8:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

=11·103·330·10-6[(–0,045%)+0,0044%] + 0,5[(–0,045)(–0,175) + (–0,0044)0,175]11·103·70·10-4·0,1 = – 1200,1 Н·м.

Тогда по формуле (60) имеем:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м (прогиб в сторону помещения).

Определяем аналогичным образом прогиб панели от температурных воздействий, действующих в теплое время года:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.м (прогиб в сторону улицы).

Проверка прочности элементов панели и прогиба панели

В соответствии с требованиями СНиП 2.01.07 – 85 проверку прочности элементов и прогиба панели производим на действие наиболее неблагоприятного сочетания нагрузок и воздействий (с учетом возможного отсутствия некоторых из них).

А. Проверка прочности элементов панели

Определим по данным расчета панели, приведенным в табл. 9, значения неблагоприятных напряжений, возникающих в элементах панели от действия отдельных нагрузок и их основных сочетаний, и проведем проверку прочности элементов по формулам [1] – [4]. При этом в соответствии с [п. 3.1] принимаем расчетные сопротивления экструзионного асбестоцемента R [табл. 3] при значении предела прочности, равном 18 МПа/см2; в соответствии с [п. 3.2] умножаем значения R материала наружной полки, учитывая наличие водонепроницаемой краски, на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9; в соответствии с СНиП 2.01.07 – 85 умножаем суммарные напряжения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. на коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9. Результаты проверки прочности элементов панели приведены в табл. 9.

Таким образом, из табл. 9 следует, что напряжения в элементах панели не превышают значения расчетных сопротивлений.

Таблица 8

Время года

Темпера­тура на­ружного воздуха среднесу­точная

Темпера­тура внут­реннего воздуха помеще­ния

Элемент панели

Значение изменения температуры элемента панели (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. , (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Значение температурных деформаций элемента панели (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

норма­тивное

расчет­ное

норма­тивное

расчет­ное

Теплое время года

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 26о C

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 20о C

Наружная полка и примы­кающее к ней во­локно ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 9°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 9,9°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 0,01%

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 0,011%

Внут­ренняя полка и примыкащее к ней волокно ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 3°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= =3,3°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

=0,0036%

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 0,004%

Холодное время года

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= -24о C

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 13о C

Наружная полка и примыкающее к ней волокно ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= -41°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= -45,1°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

-0,045%

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= –0,05%

Внут­ренняя полка и примыкающее к ней волокно ребра

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

– 4°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

– 4,4°С

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

–0,0044%

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

– 0,005%

Таблица 9

Элемент панели, месторасполо­жение волокна по сечению панели

Нормальные(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и касательные (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.напряжения, МПа, от действия

Значения неблагоприятных напряжений (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., в том числе суммарных напряжений

Расчетные сопротивле­ния материала R, МПа

Проверка проч­ности элемента по формулам [1]–[4]

ветровой нагрузки при давлении

влаж­ност–ных

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр., МПа

поло­жи­тель­ном

отрица­тель­ном

воз­дейст­вий

Пол­ка

крайнее волокно наруж­ной полки

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= – 2

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 1,65

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= – 14

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,65

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= – 3,14·0,9 =

= – 2,83

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 6·0,9 =

= 5,4

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=23·0,9 =

20,7

1,65

5,4;

2,82

20,7

Пол­ка

крайнее волокно внутренней полки

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 2

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= – 1,65

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= – 0,81

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 2

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= – 2,46·0,9 =

= – 2,16

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 6

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=23

2 6;

2,46

23

Ребро

волокно, примыкаю шее к на–полке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= – 1,72

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 1,37

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 5,01

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= – 1,72

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 6,38·0,9 =

= 5,74

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 12

5,74

12

Реб­ро

волокно, примыкав шее к вну ренней полке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 1,72

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= – 1,37

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= – 1,66

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 1,72

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= – 3,02·0,9 =

= – 2,73

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 6

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=23

1,726;

2,73

23

волокно по нейтральной оси

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= =0,139

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=

= 0,11

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,139

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 12

0,139

3,5

Б. Проверка прогиба панели

Проверка прогиба панели производится по [п. 4.24].

Как показывает анализ полученных выше данных о прогибах панели, наибольший прогиб в сторону помещения вызывает сочетание положительного ветрового давления и температурных воздействий в холодное время года f = 0,95·10-2 + 1,16·10-2 = 2,11·10-2 м, а наибольший прогиб панели в сторону улицы вызывает сочетание, включающее одновременное действие отрицательного давления ветра, увлажнения наружной поверхности и воздушного высушивания внутренней поверхности панели и температурного нагрева наружной поверхности панели f = (0,76 + 2,39 + 0,18)10-2 = 3,33·10-2 м.

Таким образом, максимальное значение прогиба панели с учетом коэффициента сочетания нагрузок (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,9 составляет f = 3,33·10-2·0,9 = 3·10-2 м, что с допустимой точностью удовлетворяет требованиям [п. 4.24], в соответствии с которым величина предельного прогиба стеновой панели для промышленных зданий составляет по [табл. 7] (l/200)l, т.е. 2,96·10-2 м.

ПРИМЕР 7. РАСЧЕТ БЕСКАРКАСНОЙ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ

Панель, поперечное сечение которой показано на рис. 9, предназначается для наружного ограждения стен производственного здания в IV районе по скоростному напору ветра.

Панель проектируется как навесная конструкция, опирающаяся по коротким сторонам.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 9. Поперечное сечение панели

1 доска (обрамление); 2 асбестоцементные обшивки; 3 – клеевой шов; 4 заполнитель (пенопласт)

Исходные данные для расчета панели

Длина панели – 3 м, расчетный пролет панели с учетом [п. 6.17] равен 2,9 м. Здание сооружается на местности типа А и имеет высоту до 10 м. Панель располагается с наветренной стороны в здании с температурой воздуха t = 17 °С и нормальным влажностным режимом помещения. Обшивки 1 панели выполнены из плоского прессованного асбестоцементного листа; предел прочности асбестоцемента при изгибе –23 МПа. Наружная поверхность панели не защищена от увлажнения. Заполнитель панели выполнен из пенопласта марки ПСБ плотностью 40 кг/м3.

Расчет напряжений в элементах панели

Расчет напряжений в элементах панели производим по [п. 4.13].

Определяя с учетом исходных данных нормативные (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и расчетные (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. значения ветровых нагрузок по СНиП 2.01.07 – 85, получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=0,55·1·0,8 = 0,44 кН/м2;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,44·1,4 = 0,61 кН/м2.

Определяя в соответствии с [п. 4.13] при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. момент инерции сечения панели, получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,18·0,008(0,06 + 0,008)2/2 = 21,8·10-6 м4.

В результате, определяя максимальные напряжения в элементах панели по формулам [28] – [30], получим:

в обшивках

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=±( 0,61·1,18·2,922·0,038/8·21,6·10-6) =

= ± 1,318 МПа;

в заполнителе

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. =

= 0,61·1,18·2,9/(2·0,06 + 0,008 + 0,008)·1,12 = 0,0137 МПа.

Проверка прочности элементов панели

Проверку прочности элементов панели производим по формулам [1], [2], [7].

Для определения значений расчетных сопротивлении R материала асбестоцементного листа в соответствии с [п. 3.1] исходное значение предела прочности материала, равное 23 МПа, умножаем на коэффициент 0,9, получая в результате величину предела прочности, равную 23 МПа(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.0,9 = 20 МПа, по которой в [табл. 1] находим значение R. При этом по [п. 3.2] умножаем значение R для увлажняемой наружной сжатой обшивки, учитывая отсутствие влагозащитной покраски, на (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,8. Тогда получим (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 30,5·0,8 = 24,4 МПа, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 8,5 МПа.

В соответствии с [табл. 1 прил. 2] принимаем расчетное сопротивление пенопласта сдвигу (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,04 МПа.

В результате проверки прочности элементов панели получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 24,4 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 8,5 МПа; (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,04 МПа.

Расчет и проверка прогиба панели

Расчет прогиба панели производим по формуле:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Определяя D по [п. 4.28], принимаем значение модуля сдвига пенопласта ПСБ (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 40 кг/м3 по [табл. 1 прил. 1] (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 2,2 МПа, значение модуля упругости Е асбестоцемента – по [табл. 2]: Е = 14·103 МПа.

Тогда, по формуле [59] получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.=14000·21,8·10-6/2,97 =102,7 кН·м2.

Подсчитаем прогиб панели:

f= 0,013·0,45·1,18·2,94/102,7 = 0,46·10-2 м.

Предельный прогиб панели, определяемый по [п. 4.24], составляет:

(1/200)l = (1/200)2,9 = 1,45·10-2 м.

Проведя проверку прогиба панели, получим:

0,46·10-2 1,45·10-2.

ПРИМЕР 8. РАСЧЕТ СТОЙКИ ИЗ ЭКСТРУЗИОННОГО ШВЕЛЛЕРА

Исходные данные для расчета элемента

Центрально–сжатая стойка является составным элементом подстропильной конструкции холодной чердачной крыши жилого дома (рис. 10). Внутреннее помещение чердака сообщается с наружной атмосферой через слуховые окна.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 10. Поперечный разрез крыши

1 асбестоцементные листы; 2 обрешетка; 3 – стропила; 4 – стойка подстропильной конструкции; 5 – чердачное перекрытие

Стойка выполнена из асбестоцементного экструзионного швеллера N° 28 (рис. 11) с площадью поперечного сечения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 57,24·10-4 м2 и минимальным моментом инерции сечения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 233,6·10-8 м4. Предел прочности экструзионного асбестоцемента при изгибе (ТУ 21–24–82 – 81) не менее 16 МПа. Закрепление концов стойки шарнирное, расстояние между центрами закреплений – 2 м. Расчетная сжимающая нагрузка N = 18 кН. В местах закрепления сечение стойки ослаблено четырьмя отверстиями для болтов d = 16 мм. Защита подстропильной конструкции от увлажнения отсутствует.

Расчет напряжений в стойке

Расчет напряжений в центрально–сжатых экструзионных конструкциях следует определять по формуле [52] и п. 4.14. Определяя гибкость асбестоцементной стойки (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. с учетом [п. 4.22], получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

По графику [черт. 10] находим(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.: при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 94 (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,27.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 11. Поперечное сечение стойки

При расчете на устойчивость определяем напряжения в стойке по формуле [52]:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.18000/0,27·57,24·10-4 = 11,7 МПа.

При расчете на прочность с учетом ослаблений определяем напряжения в стойке по п. 4.14.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.18000/(57,24 – 4·1,6·1,4)10-4 = 3,72 МПа.

Проверка устойчивости и прочности стойки

Проверка устойчивости и прочности стойки производится по формуле [6].

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.определяется по [табл. 3], при временном сопротивлении изгибу экструзионного асбестоцемента, равном 16 МПа, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 21 МПа.

При заданных условиях эксплуатации в соответствии с [п. 3.2], (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. умножаем на коэффициент условий работы (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,65.

Проведя проверку устойчивости стойки, получим

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 11,7 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 21·0,65 = 13,65 МПа.

Проведя проверку прочности стойки, получим

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 3,72 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 13,65 МПа.

Таким образом, прочность и устойчивость стойки обеспечена.

ПРИМЕР 9. РАСЧЕТ ЭКСТРУЗИОННОЙ ПЛИТЫ ДЛЯ БЕЗРУЛОННОЙ КРОВЛИ

Исходные данные для расчета плиты

Асбестоцементная экструзионная плита (рис. 12) предназначена для устройства двухскатной безрулонной крыши сельского жилого дома с уклоном ската кровли –14° (рис. 13). Плиты соединены в коньке шарнирным зажимом, а в карнизе упираются в мауэрлатный элемент через соединительные изделия, входящие в зацепление с нижней полкой плит. Нормативный снеговой покров в районе строительства – 1500 Па. Масса 1 м плиты – 330 Па. Предел прочности при изгибе материала плиты – 20 МПа. Наружная поверхность экструзионной плиты защищена кремнийорганической жидкостью 136–41 (ГОСТ 10834 – 76*). Плита имеет следующие геометрические показатели: ]

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 173·10-4; W = 440·10-6 см3; I = 1760·10-8 см4.

Подсчет нагрузок

Подсчет нагрузок производим в соответствии с СНиП 2.01.07 – 85 Нагрузки и воздействия, при этом нагрузки приводим на 1 м горизонтальной проекции крыши (табл. 10).

В соответствии с СНиП 2.01.07 – 85 для зданий с двухскатными покрытиями при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 14° принимаем следующую схему нагрузки (рис. 14).

Определение расчетных усилий

Максимальный изгибающий момент в покрытии

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1850·62/32 = 2080 Н·м.

Опорные реакции А = В = (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1850·6/2 = 5550 Н.

Распор (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.1850·62/8·0,75 = 11100 Н.

Поперечная сила в середине плит (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.5550 – 1850·6/4 = 2780 Н.

Продольная сила в середине плит N = Qsin(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. + Hcos(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.; при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. =14°, sin (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,24 и cos (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,97, тогда N = 2780·0,24 + 11100·0,97 = 11430 Н.

Разгружающий изгибающий момент от продольной силы в середине плиты, поскольку асбестоцементные экструзионные плиты крепятся к карнизному блоку крепежными изделиями, взаимодействующими только с внутренней обшивкой плит, равен:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = Nl = 11430·3,5·10-2 = 400 Н·м.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 12. Поперечный разрез крыши

1 – мауэрлат; 2 асбестоцементная экструзионная плита; 3 – коньковый зажим; 4 чердачное перекрытие

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 13. Поперечвое сечевие плиты

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 14. Расчетная схема крыши

Таблица 10

Нагрузка

Нормативное значение нагрузки, Н/м

Коэффициент перегрузки

Расчетное значение нагрузки, Н/м

1. Постоянная (собственный вес плиты)

330·3,1/3 = 340

1,2

408

2. Снеговая

900

1,6

1440

3. Полная

1240

~1850

Расчетный изгибающий момент в середине левой части покрытия:

М = 2080 – 400 = 1680 Н·м.

Расчет напряжений в плите

Напряжения в сжато–изогнутых экструзионных конструкциях определяются по формулам [53] и [54].

Определяя гибкость панелей в плоскости изгиба с учетом [п. 4.221 получаем:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По [черт. 10] находим (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.при (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 97: (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 0,23.

По формуле [55] определяем значение коэффициента (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 25 МПа, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 7 МПа, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 14 МПа определяем по [табл. 3] для экструзионного асбестоцемента при временном сопротивлении изгибу 20 МПа.

Рассчитываем напряжения в плите:

в растянутой полке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа;

в сжатой полке

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа;

в растянутой зоне ребер

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. Мпа;

в сжатой зоне ребер

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. МПа.

Проверка прочности элементов плиты

Проверку прочности элементов сжато–изогнутой плиты выполняем по формулам [1] – [3].

Расчетные сопротивления экструзионного асбестоцемента с учетом исходных данных умножаются в соответствии с [п. 3.2] на коэффициенты условий работы (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. и (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр..

Для определения (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. находим значение(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.. В соответствии с СНиП 2.01.07 – 85 к длительной нагрузке относится вес снегового покрова с коэффициентом К = 0,5.

Аналогично определению расчетных усилий в плите от полной нагрузки определяем изгибающий момент и продольную силу от постоянной и длительно действующей части снеговой нагрузки:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1040 Н·м, (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6980 Н.

Коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. по формуле [55]

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Напряжение от постоянной нагрузки в растянутой полке плиты:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.МПа.

Тогда по [п. 3.2] коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. равен

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

По [п. 3.2б] находим коэффициент (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.= 0,9.

Проведя проверку прочности элементов плиты, получим:

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 1,54 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 7·0,9·0,64 = 4,03 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 8,24 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 25·0,9·0,64 = 14,4 МПа;

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 6,34 МПа (к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр. = 14·0,9·0,64 = 8,05 МПа.

Таким образом, прочность асбестоцементной экструзионной плиты обеспечена.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫПУСКАЕМЫХ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Отечественная промышленность выпускает широкий ассортимент асбестоцементных изделий, которые в зависимости от формы и основного назначения подразделяются на:

волнистые листы; плоские листы; панели стеновые; панели (плиты) кровельные; плиты подоконные; швеллеры.

Волнистые листы различаются по длине и ширине, высоте и шагу волны. Производятся три основных профиля волнистых листов: 54/200 толщиной 6 и 7,5 мм, 51/177 и 40/150.

Листы профиля 54/200 выпускаются шестиволновыми, профиля 51/177 – семиволновыми, профиля 40/150 – семи– и восьмиволновыми. На стадии опытной партии освоен выпуск асбестоцементных волнистых листов ВК профиля 135/350 длиной 3300 мм, работающих на пролете 3000 мм.

Плоские листы в зависимости от способа изготовления подразделяются на прессованные и непрессованные. Они могут выпускаться обычного серого цвета, с декоративной отделкой или окрашенными силикатными красками. Плоские листы могут быть калиброванными по длине и ширине путем дополнительной обработки в затвердевшем состоянии или некалиброванными – разрезанными в пластическом состоянии.

В зависимости от качества изготовления листы подразделяются на два сорта: А – высший, Б – первый.

Группу асбестоцементных конструкций составляют изделия, изготовляемые по экструзионной технологии.

Панели, изготовленные методом экструзии, представляют собой монолитные многопустотные изделия; в пустоты закладывают утеплитель. Панели подразделяются на кровельные и стеновые. Они выпускаются длиной 3000 и 6000 мм (стеновые) и 3000 мм (кровельные), высотой 60 и 80 мм (для перегородок) и 80, 120, 140, 160, 180 мм (кровельные и стеновые).

Плиты подоконные асбестоцементные экструзионные выпускаются длиной 940, 1440 и 2200 мм, они могут выпускаться по согласованию с предприятием–изготовителем и другой длины, но не более 3000 мм. Ширина подоконных плит от 150 до 350 мм, толщина 20 и 30 мм.

Швеллеры асбестоцементные экструзионные изготовляются длиной до 3000 мм, высотой от 65 до 170 мм.

Волнистые листы

Асбестоцементные волнистые листы предназначены для устройства кровель и стеновых ограждающих конструкций зданий и сооружений. В зависимости от вида листов они применяются для чердачных и бесчердачных кровель и укладываются на различные пролеты.

Листы асбестоцементные волнистые среднего профиля 40/150 выпускаются предприятиями отрасли по ГОСТ 20430–84* (рис. 1).

Листы асбестоцементные волнистые унифицированного профиля 54/200 выпускаются по ГОСТ 16233 – 77* (СТ СЭВ 2438 – 80) (рис. 2).

(* – Только армированные.)

Листы асбестоцементные волнистые высокого профиля 51/177 изготовляются в ограниченном количестве по ГОСТ 24986 – 81 (СТ СЭВ 2438 – 80) (рис. 3).

Листы асбестоцементные волнистые ВК были освоены на этапе опытной партии по ТУ 21–24–49 – 73 (рис. 4).

Физико–механические показатели волнистых листов в соответствии с требованиями нормативно–технической документации (НТД) приведены в табл. 1.

Плоские листы

Плоские асбестоцементные листы предназначены для изготовления стеновых панелей, плит покрытий, перегородок сантехкабин и других строительных конструкций, а также для внутренней и наружной облицовки зданий и сооружений.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис.1. Асбестоцементные волнистые листы среднего профиля 40/150

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис.2. Асбестоцементные волнистые листы унифицированного профиля 54/200

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 3. Acбecтoцeмeнтныe волнистые листы высокого профиля 51/177

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 4. Абестощементвые волнистые листы ВК

Таблица 1

Категория листов, нормативный документ

Показатели

предел прочности при изгибе, МПа (кгс/см2), не менее

сосредоточен­ная нагрузка от штампа, кН (кгс), не менее

плотность г/см3, не менее

ударная вязкость кДж/м2, не менее

Листы 40/150 ГОСТ 20430–84* (СТ СЭВ 2438–80) высший сорт, категория качества:

высшая

17,5(175)

17,5(175)

1,65

1,7

первая

17,5(175)

17,5(175)

1,63

1,6

то же, первый сорт

16(160)

15(150)

1,6

1,5

Листы 51/177 ГОСТ 24986–81 (СТ СЭВ 2438–80) высший сорт, категория качества:

высшая

17,5(175)

4,9(490)*

1,65

1,8

первая

17,5(175)

4,5(450)*

1,63

1,6

то же, первый сорт

16(160)

4,2(420)*

1,6

1,4

Листы 54/200 ГОСТ 16233–77* (СТ СЭВ 2438–80) высший сорт: высшей категории качества при:

t = 6 мм

18,5(185)

16,5(165)

1,7

1,6

t = 7,5 мм

21(210)

23,5(235)

1,75

1,8

первой категории качества при:

t =6 мм

18(180)

15(150)

1,7

1,5

t = 7,5 мм

20(200)

22(220)

1,75

1,6

первого сорта первой категории качества при:

t = 6 мм

16(160)

15(150)

1,65

1,4

t = 7,5 мм

19(190)

22(220)

1,7

1,5

Листы BK 15/350 ТУ 21–24–49–73

24(240)

48(480)**

1,7

1,8

* Показатели относятся к испытательной планочной нагрузке, кН (кгс).

**Показатели относятся к разрушающей планочной нагрузке, Мпа (кгс/см ).

Асбестоцементные плоские листы типоразмера 3,0х1,5 толщиной 8 и 10 мм выпускаются по ГОСТ 18124 – 75* (СТ СЭВ 827 – 77). Выпуск плоских асбестоцементных листов, окрашенных силикатными красками, осуществляется в ограниченном количестве по ТУ 21–24–72 – 78.

Физико–механические показатели плоских листов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Показатели

Норма для листов

прессованных

непрессованных

высший сорт (А)

первый сорт (Б)

высший сорт (А)

первый сорт (Б)

Предел прочности при изгибе, МПа (кгс/см2), не менее

25(250)

23(230)

20(200)

18(180)

Плотность, г/см3 , не менее

1,8

1,8

1,7

1,6

Ударная вязкость, кДж/м2 (кгс·см/см2), не менее

2,6(2,6)

2,5(2,5)

2,5(2,5)

2(2)

Коробление, мм, не более

0,6

0,6

0,6

0,6

Панели стеновые и панели (плиты) кровельные, изготовленные по экструзионной технологии

Предназначены для устройства покрытий под рулонную кровлю, стен и перегородок зданий и сооружений, за исключеним детских лечебно–профилактических учреждений (рис. 5).

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 5. Асбестоцементные экструзионные стеновые и кровельные панели

Таблица 3

Размеры панели, мм

Контрольная нагрузка кН (кгс)

длина

высота

3000

60

50(500)

3000

120

130(1300)

6000

60

20(200)

6000

120

40(400)

Таблица 4

Размеры панели, mm

Контрольная нагрузка,кН(кгс), для панелей длиной, м

ширина

высота

3

6

250

160

87,5(875)

35(350)

250

180

87,5(875)

40 (400)

180

120

39(390)

12(120)

180

140

48,5 (485)

20 (200)

180

160

63(630)

25(250)

180

180

63(630)

30(300)

285

80

35(350)

12(120)

295

80

36(360)

12,5(125)

295

60

25(250)

10(100)

300;320

120; 140

340

160

Не испытываются

360

180

Таблица 5

Размеры панели, мм

Контрольная нагрузка

длина

высота

3000

80

70(700)

3000

140

160(1600)

3000

160,180

210(2100)

6000

140

65(650)

6000

160

80(800)

6000

180

100(1000)

6000

80

25(250)

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 6. Асбестоцементные экструзионные подоконные плиты

Стенки панелей всех типов имеют предел прочности при изгибе не менее 18(180) Мпа (кгс/см2) – кровельные и 16(160) Мпа (кгс/см2) – стеновые. Плотность не менее 1,6г/см3.

Панели при испытании на изгиб выдерживают без признаков разрушения контрольные нагрузки в соответствии с требованиями технических условий: ТУ–21–24–82–81 Панели асбестоцементные экструзионные (табл. 3);  Панели асбестоцементные экструзионные доборные и угловые ТУ 21–24–98–82 Панели асбестоцементные экструзионные высотой 80; 140; 160; 180 мм (табл. 5).

Плиты подоконные асбестоцементные экструзионные (рис. 6) выпускаются по ТУ 21–24–90–80 и ТУ 400–1–229–82.

Предел прочности при изибе образцов, вырезанных из плиты не менее 14(140) МПа(кгс/см2), плотность – не менее 1,55 г/см3.

Швеллеры асбестоцементные экструзионные

Предназначаются для изготовления сборных асбестоцементных конструкций, выпускаются по ТУ 21–24–89–81(рис.7).

Физико–механические показатели швеллеров приведены в табл. 6.

Транспортирование и хранение асбестоцементных изделий

Асбестоцементные волнистые и плоские листы при хранении укладываются на специальные поддоны в стопы.

При погрузочно–разгрузочных операциях и других перемещениях не допускается сбрасывание листов, а также удары по ним.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 7. Асбестоцементные экструзионные швеллеры

Таблица 6

Показатели

Норма

Предел прочности при изгибе, Мпа (кгс/см2), не менее

16(160)

Плотность, г/см3, не менее

1,65

Ударная вязкость, кДж/м2, не менее

2

Разрушающая нагрузка при изгибе швеллера, кН (кгс), не менее, для:

АШЭ–65–9–35

1,6(160)

АШЭ–100–9–35

2,0(200)

АШЭ–120–10–42

3,0(300)

АШЭ–140–11–42

4,0(400)

АШЭ–170–12–45

5,5(550)

Отгрузке транспортными пакетами подлежат волнистые листы и плоские крупноразмерные листы.

Асбестоцементные волнистые листы профиля 40/150 и 54/200 перевозятся в пакетах с использованием многооборотных металлических кассет КВЛ–2,7 по ТУ 21–32–212–83.

Сформированные пакеты транспортируются краном на склад, где устанавливаются в штабели не более чем в три яруса по высоте.

Все погрузочно–разгрузочные и складские операции с кассетами и сформированными пакетами производятся êpaнoм, оборудованным специальной траверсой или четырехветвевым стропом.

Размещение и крепление пакетов регламентируется Техническими условиями размещения и крепления пакетов асбестоцементных волнистых листов марок УВ–6; УВ–7,5; СВ–1750 в четырехосных полувагонах, утвержденными МПС 13 марта 1982 г.

(к СНиП 2.03.09-85) Проект. асбестоцем. констр.

Рис. 8. Схема установки стоп асбестоцементных экструзионных панелей на подкладки

Плоские асбестоцементные листы размером 3х1,5 м, собранные в пакеты, крепятся металлической лентой или мягкой проволокой.

Сформированные пакеты, уложенные на поддоны или бруски, должны храниться на складах.

Погрузка пакетов асбестоцементных плоских листов размером 3х1,5 м производится на платформы, оборудованные опорно–крепежными устройствами. Пакеты плоских листов размещаются в отсеках опорно–крепежных устройств в два яруса.

Размещение и крепление пакетов плоских листов осуществляется в соответствии с Техническими условиями погрузки и крепления грузов, утвержденными МПС.

Панели асбестоцементные экструзионные на складе у потребителя (в том числе на строительной площадке) должны храниться горизонтально, в стопах по типам и размерам.

Каждая стопа укладывается на подкладки, устанавливаемые параллельно торцам и обеспечивающие устойчивое положение панелей, в соответствии с нижеприведенной схемой (рис. 8); при хранении панелей высота стопы не должна быть более двойной ширины панелей (1,2 м).

Высота подкладок выбирается таким образом, чтобы предотвратить возможность подтекания воды в заполненные утеплителем пустоты.

Панели должны быть защищены от интенсивного увлажнения во избежание их смерзания.

Длина подкладок должна быть не менее 65 см. Поверхность их должна быть ровной, исключающей повреждение поверхности панелей.

Транспортирование асбестоцементных экструзионных панелей автомобильным и железнодорожным транспортом осуществляется пакетами в стропах, пакетирующих полужестких по ТУ 21–32–229–84.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

А. Типовые асбестоцементные конструкции для сельскохозяйственного строительства

1. Серия 1.865.9 – 13 Плиты длиной 3 м с деревянным каркасом для совмещенных покрытий сельскохозяйственных зданий с асбестоцементной кровлей. Вып 0, 1.

2. Серия 1.832.5 – 11 Панели на деревянном каркасе длиной до 3 м для стен сельскохозяйственных производственных зданий. Вып 1 – 6.

3. Серия 1.832.8 – 12 Стены горизонтальной разрезки из асбестоцементных экструзионных панелей для сельскохозяйственных предприятий. Вып 1, 2.

4. Серия 1.860.8 – 7/85 Покрытия из асбестоцементных экструзионных плит для сельскохозяйственных зданий. Вып 1, 2.

5. Серия 1.830.8 – 1/86 Перегородки из асбестоцементных экструзионных панелей для сельскохозяйственных зданий. Вып 0, 1, 2.

6. Серия 1.843.5 – 1 Плиты длиной 3 м с деревянным каркасом для неиспользуемых чердачных  перекрытий сельскохозяйственных зданий. Вып 0, 1, 2.

Б. Типовые асбестоцементные конструкции для промышленного строительства

1. Стены горизонтальной резки из панелей из асбестоцементных экструзиoнныx панелей для одноэтажных промышленных зданий 1.930.8 – 2. Вып 0, 1, 2.

2. Стены горизонтальной резки из асбестоцементных экструзиoнныx панелей для одноэтажных промышленных зданий с легкими металлическими конструкциями (каркас) 1.432 – 13 Вып 0, 1. Панели с деревянным каркасом. Вып 1.

3. Перегородки экструзиoнные для многоэтажных промышленных зданий 1.430.8 – 3.

4. Перегородки панельные из асбестоцемента со стальными обвязками 1.431.9 – 25. Вып. 1, 2, 3.

5. Стены одноэтажные промышленных зданий из асбестоцементных экструзиoнныx панелей вертикальной разрезки. Шифр 151 – 78 ЦНИИпромзданий.

6. Плиты (панели) асбестоцементные экструзионные для стен, покрытий, перегородок, зданий различного назначения, указания по применению и рабочие чертежи. Серия 1.000.8 – 1 ЦНИИпромзданий, ЦНИИСК.

7. Асбестоцементные плиты покрытий для производственных зданий с легкими металлическими конструкциями 1.465 – 11. Вып. 0, 1. ЦНИИПЗ. Каркас из асбестоцементных швеллеров. Вып. 2.

8. Плиты с деревянным каркасом для конструкций одноэтажных промышленных зданий 1.465.5 – 12.

9. Покрытия из асбестоцементных экструзионных плит для одноэтажных промышленных зданий с металлическими несущими конструкциями 1.460.9 – 13.

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.