Страница 3: Справочное пособие к снип серия основана в 1989 году проектирование асбестоцементных конструкций (31287)

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

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 = 700 Н/м,

временная длительная = 300 Н/м;

расчетные значения:

кратковременная 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):

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

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]:

м3.

При расчете на равномерно распределенную нагрузку = 20,38??10-6??5 = 101,9??10-6 м3. Однако по [п. 4.14] значение следует умножить на коэффициент, определяемый по [черт.7].

Сначала определяем отношение = 5,4/7,5 = 7,2; тогда по [черт.7] = 0,74, а =101,9??10-6?? 0,74 = 75,41??10-6 м3.

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

= 20,38/20 = 1,02;

= 1,02??6,15/2 = 3,14??10-8 м4.

Момент инерции плоского листа (на единицу ширины)

= 0,753/12 = 0,0352??10-8 м4;

/= 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 и равна 0,72.

Г. Определение напряжений в листе

Напряжения в листе равны:

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

= 525,4/75,41??10-6 = 6,9 МПа;

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

= 148/75,41??10-6 = 1,95 МПа;

от действия сосредоточенной нагрузки по формуле [32] с учетом коэффициента = 0,75

= 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

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]:

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

при расчете на действие всех нагрузок

м;

при расчете на действие постоянных и временных длительных нагрузок

м.

Проверка прочности и прогиба листа

А. Определение расчетных сопротивлений асбестоцемента

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

Определяя по [табл. 1] при временном сопротивлении асбестоцемента, равном 20 МПа, получим = 19 МПа.

Коэффициент условий работы при расчете листа на действие равномерно распределенных нагрузок можно определить по формуле, аналогичной приведенной в [п. 3.2а].

Тогда, = (226 + 480 + 1162)/(226 +480 +1162+226 + 480) = 0,73.

Учитывая, что волнистый лист не защищен влагонепроницаемым покрытием, вводим коэффициент = 0 [п. 3.2б].

Проверка прочности листа

При проверке прочности листа получим:

при действии всех равномерно распределенных нагрузок

= 6,9 МПа < = 19??0,8 = 16,2 МПа;

при действии постоянных и временных длительных равномерно распределенных нагрузок

= 1,95 МПа < = 19??0,73??0,8 = 11,1 МПа;

при действии сосредоточенной нагрузки

= 15,3 МПа < = 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 = 125 кг/м3.

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:

= 0,75(1,08 + 0,47 + 0,748) = 1,72 кН/м.

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

= 0,75(0,47 + 0,748) = 0,9135 кН/м.

Суммарная нормативная нагрузка на крайнее ребро плиты равна:

= 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

1,72??32/8 = 1,935 кН??м.

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 = 4??13=52 см2, для среднего – = 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 . Так как = 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 = 4??133/12 = 732,3 см4.

Собственный момент инерции асбестоцементной обшивки равен

= 28??13/12 = 2,3 см4.

Таблица 5