Клеефанерные панели. Конструкция, применение и расчет

Панели покрытий состоят из деревянного несущего каркаса и фанерных обшивок, соединенных с каркасом водостойким клеем в одно целое, и образующих коробча­тое сечение. Для их изготовления применяют фанеру по­вышенной водостойкости марки ФСФ, а для конструк­ций, не защищенных от увлажнения, — бакелизированную фанеру.

Деталь соединения панелей

Целесообразность применения клеефанерных панелей определяется малой массой при высокой несущей спо­собности, что обеспечивается совмещением в фанерной обшивке ограждающих и несущих функций как поясов панели, так и настила, который воспринимает местную нагрузку. Клеефаиерные панели являются жесткой ко­робчатой конструкцией, которая состоит из дощатых ре­бер толщиной после острожки 33 или 43 мм и фанерных обшивок толщиной не менее 8 мм (рис. VI.13). При не­обходимости ребра можно делать клееными.

В качестве утеплителя применяют, как правило, не­сгораемые и биостойкие теплоизоляционные материалы, например пенопласт или стекломаты. При изготовлений панели на верхнюю обшивку наклеивают один слой ру­бероида, образующий кровельное покрытие, второй и третий слои рубероида приклеивают после установки панелей на место.

Клеефанерными панелями можно перекрывать проле­ты 3—6 м, а если их ребра клееные— более 6 м. Ширину панели делают равной ширине фанерного листа с учетом обрезки кромок для их выравнивания. Высота панели обычно составляет 1/30 – 1/40 пролета. Волокна наружных шпонов фанеры должны быть направлены вдоль оси па­нели, так как при этом создается возможность, во-пер­вых, стыковать фанерные листы по длине «на ус» и, во-вторых, лучше использовать прочность фанеры.

К расчету верхней обшивки клеефанерной панели

Количество продоль­ных ребер определяют в основном по условию рас­чета на изгиб поперек волокон наружных шпо­нов верхней фанерной об­шивки при действии со­средоточенной расчетной нагрузки 1000 Н с коэф­фициентом перегрузки 1,2. При этом считается, что действие сосредото­ченной нагрузки распределяется на ширину 100 см. Учитывая сопротивление повороту в опорных сечениях верхней обшивки со стороны ребер, можно в качестве расчетной схемы при расчете на временную сосредото­ченную нагрузку принять балку с обоими защемленными концами (рис. VI.14). Тогда максимальный момент будет

Изгибные напряжения в верхней обшивке поперек волокон наружных шпонов фанеры:

Здесь . Если приравнять , то ,откуда расстояние между осями ребер равно:

Клеефанерные конструкций рассчитывают с учетом различных модулей упругости древесины и фанеры по приведенным геометрическим характеристикам, причем приводят к тому материалу элемента конструкции, в ко­тором находят напряжения. Приведенные характеристи­ки вычисляют по формулам:

- момент инерции, приведенный к фанере:

- статический момент:

- площадь поперечного сечения:

- момент сопротивления:

где Y—расстояния до наиболее удаленных волокон; при симметричном поперечном сечении y=h/2.

Неравномерность распределения нормальных напря­жений в обшивках в ребристых клеефанерных конструк­циях учитывают введением в геометрические характе­ристики приведенной ширины b_расч, меньшей действитель­ной ширины b₀. Расчетную ширину сечения Ь_расч вычис­ляют по формуле b_расч = 0,9b₀ в случае, если l>=6a; и по формуле b_расч = 0,15(l/а)b₀ при l<6a.

Нормальные напряжения в обшивках определяют по следующим формулам:

1) для верхней сжатой обшивки с учетом ее устойчи­вости

2) для нижней растянутой обшивки с учетом ослаб­ления стыком «на ус»

где k _ф =0,6 — коэффициент, учитывающий ослабление сечения сты­ком «на ус»; при отсутстви стыка k _ф =1.

Касательные напряжения проверяют в местах при­клеивания фанеры к ребрам:

по скалыванию между шпонами фанеры

где S_ф — статический момент обшивки относительно оси панели; — ширина ребра.

по скалыванию ребер

где S_пр — приведенный статический момент половины сечения относительно нейтральной осн.

Относительный прогиб панели в общем случае

Для равномерно распределенной нагрузки k = 5/384 и P_и = q_иl

Для того чтобы соседние панели покрытия имели одинаковый прогиб, особенно при неравномерном нагружении, они должны быть соединены. Соединять можно, например, глухими нагелями, которые ставят через 1,5— 2 м, или гвоздями, прибиваемыми сквозь соединитель­ную планку через 50 см (см. рис. VI. 13). Панели прикре­пляют к несущим конструкциям.Внутреннюю полость панелей следует проветривать, для чего устраивают осушающий продух.