Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет кровельного ковра на ветровые нагрузки
Е.1 Условия расчета кровельного ковра на ветровые нагрузки зависят от способа его укладки (рисунок Е.1), к которым относятся сплошная приклейка всех слоев ковра; частичная (точечная или полосовая 25 – 35 %-ная) наклейка; механическое крепление нижнего слоя ковра в местах нахлесток полотнищ рулонного материала и свободная укладка ковра с пригрузом.
1 – теплоизоляция; 2 – сплошная приклейка; 3 – ковер; 4 – выравнивающая стяжка; 5 – частичная приклейка ковра; 6 – свободно уложенный ковер; 7 – разделительный слой; 8 и 9 – пригруз из гравия или бетонных плиток (монолитный цементно-песчаный раствор, асфальтобетон); 10 – механически закрепленный ковер; 11 – крепежный элемент с шайбой; 12 – приклейка (сварка) продольных кромок рулонных материалов; 13 – профнастил; 14 – сборная стяжка
Рисунок Е.1 – Способы укладки кровельного ковра
Е.2 Самым надежным способом крепления кровельного ковра является сплошная приклейка его по всей поверхности плотного (малопористого) основания под кровлю (например, из асфальтобетона, цементно-песчаного раствора или бетона). Однако и в этом случае ветровая нагрузка W, Н/м2, не должна превышать величины адгезии кровельного ковра к основанию под кровлю и между слоями Q а, Н/м2, т.е. должно выполняться условие W < Qа. (Е.1)
Если при наклейке кровельного материала на волокнистое основание отрыв происходит по волокнистому материалу (когезионный разрыв), то ветровая нагрузка в этом случае не должна быть больше прочности волокнистого материала на растяжение Рр, Н/м2 W < Рр. (Е.2)
Е.3 При точечной или полосовой 25 – 35 %-ной наклейке должны соблюдаться следующие условия:
W Qа 25, т.е. W < 0, 25Q; (Е.3)
25 W Рр 100, т.е. W < 0, 25Рр. (Е.4) Е.4 При свободной укладке кровельного ковра (с проклейкой швов) с пригрузом, последний выбирают таким, чтобы его вес Р п, Н/м2, превышал величину ветровой нагрузки
по концам и нагруженной деформирования ковра
Н (горизонтальная составляющая) и поперечной силы Q (вертикальная составляющая) и равна N H 2 Q 2. (Е.6) Подъемная сила ветра стремится выдернуть крайнее полотнище из-под крепежных элементов в точках К и М (рисунок Е.3) и соседнее полотнище в точке L, а также сдвинуть по приклеенной нахлестке соседнее полотнище в точке М. Кроме того, во всех точках крепления полотнищ рулонного материала действует выдергивающая крепежный элемент сила.
Продолжение приложения Е
Рисунок Е.3 – Схема деформирования ковра механически закрепленного ковра
Для построения линии подъема нити используется правило построения эпюры моментов для балки. В любом сечении С h M c, (Е.7) Уc где М с – балочный момент в сечении С; У с – ордината кривой равновесия нити в сечении С. Горизонтальную составляющую определяем по формуле
где D
в Мq d x о
H
2 q b 2 b q 3 8 3 b D 4 h q 2 b 3 , (Е.8)
– характеристика нагрузки. Тогда
3 b q 2 b 3 H 12
q b 2 ;
(Е.9) 4 h 8 h
Q 0, 5 q b. (Е.10)
При ширине кровельных рулонных материалов b = 1 м, q = W, тогда
H W; (Е.11) 8 h Q 0, 5 W. (Е.12)
Высоту подъема кривой равновесия нити можно найти из прямоугольного треугольника КОС (рисунок Е.3), приняв КС = КО + l, где КО = 0, 5 м, а l – удлинение рулонного материала при нагревании в летний период, равное 0, 01 м, исходя из нормируемого показателя относительного удлинения – 2 % (ГОСТ 30547).
вид: Тогда h 0, 512 0, 52 0, 1 м, а формулы (Е.6) и (Е.11) примут следующий
W H 8 · 0, 1 1, 25 W; (Е.13)
N (1, 25 W)2
(0, 5 W)2
1, 35 W.
(Е.14) Величина нагрузки, действующей на кровельный ковер и на крепежный элемент на базе lk (рисунок Е.2) и равной произведению продольного усилия N в гибкой полоске (нити) на lk, должна быть не более прочности ковра F кр (Н/5 см), то есть должно выполняться условие N к lk ≤ F кр, тогда l F кр k N F кр. 1, 35 W
(Е.15)
Рисунок Е.4 – Зависимость шага крепежных элементов от продольного усилия в материале кровельного ковра и его прочности На рисунке Е.4 приведены графики зависимости шага крепежных элементов от величины продольного усилия в материале однослойного кровельного ковра, полученные по формуле (Е.15): зная прочность кровельного материала и ветровую нагрузку в районе строительства, можно определить шаг крепежных элементов. У крепежного элемента в точке М (рисунок Е.5) при воздействии ветра происходят следующие процессы: усилие Н с одной стороны сдвигает полоску, как механически закрепленного материала по основанию под кровлю, с другой стороны, тоже сдвигает, но уже как склеенного в нахлестке на ширину 100 мм, а поперечная сила Q м выдергивает крепеж. Поэтому для проверки
Рисунок Е.5 – Силы, действующие в точке М шага крепежных элементов необходимо знать не только ветровую нагрузку на крепежный элемент и его прочность Q м на выдергивание, но и показатели кровельного рулонного материала при вышеуказанных воздействиях: прочность при закреплении гвоздем Н гв, склейки нахлестки Н ск и прочность при продольном растяжении F кр.
Окончание приложения Е
По самому слабому показателю можно уточнять расстояние между крепежами либо заменять рулонный материал другими с лучшими показателями. Если по расчету крепеж не выдерживает ветровую нагрузку, его также меняют на другой или уменьшают расстояние между ними. Е.6 Величина ветровой нагрузки не одинакова на разных участках кровли; это учитывается разными величинами аэродинамического коэффициента с, приведенными в СП 20.13330. Для плоской кровли с парапетом и скатной кровли рекомендуется следующая схема распределения коэффициента с (рисунок Е.6):
1 – центральная зона (с = 1, 0); 2 – краевая зона (с = 2, 0) и 3 – угловая зона (с = 2, 5) Для кровли с уклоном более 6 о (11 %) для угловой зоны с = 3, 0
Рисунок Е.6 – Зоны аэродинамического коэффициента с на кровле с парапетом Н – высота здания; b – ширина здания; l – длина здания.
П р и м е ч а н и е – Значение без скобок – для здания, у которого Н b /3; значения в скобках – для здания, у которого Н ≤ b /3.
|