Справочное пособие к СНиП 2.03.09-85. Проектирование асбестоцементных конструкций Часть 4

Расчет напряжений в стойке

Расчет напряжений в центрально–сжатых экструзионных конструкциях следует определять по формуле [52] и п. 4.14. Определяя гибкость асбестоцементной стойки с учетом [п. 4.22], получим:

.

По графику [черт. 10] находим: при = 94 = 0,27.

Рис. 11. Поперечное сечение стойки

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

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.

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].

определяется по [табл. 3], при временном сопротивлении изгибу экструзионного асбестоцемента, равном 16 МПа, = 21 МПа.

При заданных условиях эксплуатации в соответствии с [п. 3.2], умножаем на коэффициент условий работы = 0,65.

Проведя проверку устойчивости стойки, получим

= 11,7 МПа <= 21·0,65 = 13,65 МПа.

Проведя проверку прочности стойки, получим

= 3,72 МПа < = 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: ]

= 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 = 14° принимаем следующую схему нагрузки (рис. 14).

Определение расчетных усилий

Максимальный изгибающий момент в покрытии

1850·6²/32 = 2080 Н·м.

Опорные реакции А = В = = 1850·6/2 = 5550 Н.

Распор 1850·6²/8·0,75 = 11100 Н.

Поперечная сила в середине плит 5550 – 1850·6/4 = 2780 Н.

Продольная сила в середине плит N = Qsin + Hcos; при =14°, sin = 0,24 и cos = 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:

= Nl = 11430·3,5·10^-2 = 400 Н·м.

Рис. 12. Поперечный разрез крыши

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

Рис. 13. Поперечвое сечевие плиты

Рис. 14. Расчетная схема крыши

Таблица 10

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:

По [черт. 10] находим при = 97: = 0,23.

По формуле [55] определяем значение коэффициента :

= 25 МПа, = 7 МПа, = 14 МПа определяем по [табл. 3] для экструзионного асбестоцемента при временном сопротивлении изгибу 20 МПа.

Рассчитываем напряжения в плите:

в растянутой полке

МПа;

в сжатой полке

МПа;

в растянутой зоне ребер

Мпа;

в сжатой зоне ребер

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 и .

Для определения находим значение. 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:

= 1040 Н·м, = 6980 Н.

Коэффициент по формуле [55]

Напряжение от постоянной нагрузки в растянутой полке плиты:

МПа.

Тогда по [п. 3.2] коэффициент равен

По [п. 3.2б] находим коэффициент = 0,9.

Проведя проверку прочности элементов плиты, получим:

= 1,54 МПа < = 7·0,9·0,64 = 4,03 МПа;

= 8,24 МПа < = 25·0,9·0,64 = 14,4 МПа;

= 6,34 МПа < = 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.

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

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

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

Рис. 4. Абестощементвые волнистые листы ВК

Таблица 1

* 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

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).

Рис. 5. Асбестоцементные экструзионные стеновые и кровельные панели

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

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.

Рис. 7. Асбестоцементные экструзионные швеллеры

Таблица 6

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 кpaнoм, 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.

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.