Местный изгибающий момент в верхней обшивке

М1 = Pl1 /8 = 1,2*0,4/8 = 0,06 кН-м = 0,060-103 МН-м.

Требуемая толщина фанерной обшивки

δ тр= М/(0,6Вh0Rф.с.) = 0,0139/(0,6*1,5*0,21*12) = 0,007 м = 0,7 см, где h0 = =h1+ δ.

Принимаются фанерные обшивки одинаковой толщины δ = 1 см.

Эпюры: а-изгибающий момент в продольном сечении плиты, б- местный изгибающий момент в верхней обшивке

а) б)

2) Геометрические характеристики сечения плиты:

расчетная ширина обшивок b = 0,9В = 0,9*150 = 135 см;

общее сечение продольных ребер bphp=4 b1*h1 = 28*20 = 560 см2;

полная высота сечения h= h1+2 δ = 20 + 2*1 = 22 см.

Положение нейтральной оси сечения z = h/2 = 22/2 = 11см.

Момент инерции сечения I= Iф + Iд= bδ(z- δ/2)22+ bphp3/12 = 135*1 *(11 -1/2) 22+28*17 3 /12 = 21 420 см4 = 0,0003313 м4.

Момент сопротивления сечения W = I/(0,5h) = 0,0003313/0,11 = 0,003 м.

Статический момент обшивки относительно нейтральной оси S = bδ(z -δ/2) = 135*1(11-1/2) = 1417 см3 = 0,0015 м3.

Момент сопротивления сечения обшивки расчетной шириной b = 1 м: Wф= bδ 2/8= 100*1 2 /8= 12,5 см3= 12,5*10-6 м3.

Расчетные сопротивления фанеры сжатию, растяжению вдоль наружных волокон, изгибу поперек волокон и скалыванию: Rф.с.= 12 МПа; Rф.р = 14 МПа, Rф.и = 6,5 МПа и Rф.ск = 0,8 МПа.

3) Проверки несущей способности плиты.

Проверка несущей способности верхней обшивки при сжатии и устойчивости при изгибе: отношение а/δ = 40/1 =40.

Коэффициент устойчивости φ = 1 — (а/δ)2/5000 = 1 — 402/5000 = 0,68.

Напряжение δ= M/Wф = 0,0139/0,003*0,6 = 7,72 МПа< Rф.с

Проверка несущей способности нижней обшивки при растяжении от изгиба с учетом ее ослабления стыками на ус: /mф = 0,6.

Напряжение

δ = М/Ф mф = 0,0139/(0,003*0,6) = 7,72 МПа< Rф.р

Проверка обшивок при скалывании от изгиба: ширина площади скалывания b = bp= 19 см = 0,19 м;

τ= QS/(Ib) = 0,010*0,0015/(0,0003313*0,19) = 0,37 МПа< Rф.ск

Проверка обшивки при местном изгибе: напряжение

δ = M1/W1 == 0,00006/(12,5-*10-6) = 4,8 МПа<Rф.и

Проверка относительного прогиба плиты от нормативной нагрузки q н = 2,6 кН/м = 0,0026 МН/м.

Модуль упругости фанеры Eф=9000 МПа;

f/l= (5/384)[q н l3/(0,7EI)] = (5/384) [0,0023*5,453/(0,7*9000*0,0003313)] = 1/250 = [f/l]

Следовательно, клеефанерная плита имеет прогибы от нормативных нагрузок, не превосходящие допускаемых, и ее несущая способность по отношению к расчетным нагрузкам имеет дополнительные запасы несущей способности.

8. Мероприятия по защите древесины от гниения и возгорания

Гниение древесины является результатом жизнедеятельности дереворазрушающих грибов. Для своего питания дерево-разрушающие грибы используют органические вещества древесины. При этом в древесине происходят сложные химические изменения составляющих древесины, вызывающие резкое ухудшение ее физико-механических свойств. Конечным результатом процесса гниения является полная деструкция древесины. Дереворазрушающие грибы развиваются в определенных, специфических условиях, определяемых влажностью древесины, температурой и наличием кислорода. Гниение древесины становится возможным при наличии кислорода, при плюсовых температурах (до 50° С) и при влажности древесины свыше 20%.

Конструктивная защита от загнивания. Принципом конструктивной защиты деревянных конструкций от гниения является создание для древесины такого температурно-влажностного режима, при котором обеспечивается сохранение ее влажности ниже 20% на все время эксплуатации. Для этого необходимо проводить следующие конструктивные мероприятия.

Несущие деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми и доступными для периодического осмотра.

Необходимо обеспечивать надежную гидроизоляцию деревянных конструкций и их частей, соприкасающихся с грунтом, фундаментами, бетоном, каменной кладкой и массивными металлическими частями.

Поскольку в толще ограждающих элементов, находящихся в зоне изменения температур, возможно образование конденсата, несущие деревянные конструкции следует располагать либо целиком в пределах отапливаемого помещения, либо вне его. Панели покрытия и стен беспустотной конструкции не должны иметь деревянных элементов в зоне низких температур. Пустотные ограждающие конструкции должны иметь осушающие вентиляционные продухи, обеспечивающие быстрое высыхание древесины. При этом холодный сухой воздух вводится под карниз, а сырой и теплый выпускается у конька.

Деревянные покрытия следует осуществлять с наружным отводом атмосферных вод. Деревянные стены защищаются от косого дождя и снега широким венчающим карнизом или широким свесом,. Торцы брусьев или бревен защищают от проникновения влаги посредством обшивки досками.

Деревянные покрытия не рекомендуется устраивать с фонарями верхнего света.

Химическая защита древесины от гниения

Антисептирование является основным мероприятием по защите от гниения, рассчитанным на весь срок службы древесины.

Антисептическая обработка элементов деревянных конструкций и изделий должна производиться в производственных условиях на специализированном оборудовании.

В случае невозможности централизованного снабжения строительства элементами деревянных конструкций химически защищенными от гниения, допускается проведение антисептической обработки древесины на месте строительства механизированным, а в отдельных случаях и ручным, способами.

Перед антисептической обработкой древесину необходимо очистить от коры и луба. Вся механическая обработка лесоматериалов (распиловка, сверление отверстий и т. д.) производится до антисептирования.

Вид антисептической обработки древесины выбирается в зависимости от условий эксплуатации деревянных конструкций

Антисептики разделяются на три группы: маслянистые, органорастворимые и водорастворимые.

Маслянистые антисептики (каменноугольное пропиточное масло, сланцевое пропиточное масло, антраценовое масло и др.) применяются для пропитки деревянных конструкций, работающих в открытых сооружениях и для элементов конструкций, соприкасающихся с грунтом. Древесина, пропитанная этими антисептиками, не снижает своей механической прочности, не коррозирует металл. Из пропитанной древесины эти антисептики практически не вымываются водой. Антисептические свойства пропитанной древесины не изменяются на протяжении 50-летнего срока эксплуатации. Однако из-за выделения летучих веществ и резкого запаха, который сохраняется на протяжении длительного времени эксплуатации, запрещается применение древесины, пропитанной маслянистыми антисептиками для конструкций, расположенных внутри зданий. Пропитку маслянистыми антисептиками можно производить в цилиндрах под давлением и в горяче-холодных ваннах. Пропитанную древесину нельзя склеивать. При необходимости можно пропитывать склеенную древесину по специально разработанным режимам.