Расчёт панели покрытия
  Сбор нагрузок:
 

Наименование	Нормативная нагрузка (кн/м²)	Коэффициент надёжности	Расчётная нагрузка (кн/м²)
1)Собственная масса панели без утеплителя	0.393	1.1	0.432
Рубероидная кровля	0.15	1.3	0.195
Утеплитель	0.18	1.2	0.216
Итого	0.723	-	0.843
2)Снеговая нагрузка	1	1.6	1.6

Усилия на панель: М=2.44·5.92²/8=10.7(кн·м); Q=2.44·5.92²/2=9.2(кн), где 5.92 – длина панели, с учётом её опирания на стропильную конструкцию.
 
Конструктивный расчёт:
 


Приведённая ширина панели Площадь поперечного сечения панели, приведённая к материалу и ширине верхней полки, по уравнению:
 
Расстояние от нижней грани панели до центра тяжести приведённого сечения:


Приведённый момент инерции(собственным моментом инерции фанерных полок пренебрегаем): Проверим верхнюю полку панели на местный изгиб:



 
Прогиб панели от нормативной нагрузки:

Сделаем проверку жёсткости:

Расчёт арки

Сбор нагрузок:  
1.Постоянная нагрузка
 
Нормативная от покрытия – 0.723(кн/м²)


На 1м² горизонтальной проекции: Расчётная нагрузка – g=1.13·1.1=1.243(кн/м²)
Собственный вес арки:


Полная постоянная нормативная нагрузка: 1.13+0.63=1.76(кн/м²)  

Наименование	Нормативная нагрузка (кн/м²)	Коэффициент надёжности	Расчётная нагрузка (кн/м²)
Собственная масса панели без утеплителя	0.393	1.1	0.432
Рубероидная кровля	0.15	1.3	0.195
Утеплитель	0.18	1.2	0.216
Итого	0.723	-	0.843
Арка	0.63	1.1	0.693
Итого	1.353	-	1.536

2.Снеговая нагрузка:
 


В данном случае снег представляет собой не прямоугольную, а треугольную эпюру нагружения и начинает действовать на расстоянии 3.5(м) от края пролёта(в месте касания прямой с осью арки под углом 50[ПР1]º к горизонтали).  
3.Ветровая нагрузка:
 


Давление ветра считаем направленным нормально к хордам полуарок.  


Ветровая нормативная нагрузка на левой части пролёта: 1)    P=0.27·0.7·6·0.65=0.732(кн/м)
2)    P=0.27·0.7·6·0.66=0.744(кн/м)
3)    P=0.27·(-1.2)·6·0.72=-1.4(кн/м)
Ветровая расчётная нагрузка на левой части пролёта:
1)    P=0.732·1.6=1.17(кн/м)
2)    P=0.744·1.6=1.2(кн/м)
3)    P=-1.4·1.6=-2.24(кн/м)
Ветровая нормативная нагрузка на правой части пролёта:
1)    P=0.27·(-0.4)·0.65·6=-0.42(кн/м)
2)    P=0.27·(-0.4)·0.66·6=-0.43(кн/м)
3)    P=0.27·(-1.2)·0.72·6=-1.4(кн/м)
Ветровая расчётная нагрузка на правой части пролёта:
1)    P=-0.42·1.6=-0.67(кн/м)
2)    P=-0.43·1.6=-0.688(кн/м)
3)    P=-1.4·1.6=-2.24(кн/м)
 
Вычисляем внутренние усилия в расчётных сечениях арки.
 
1.Постоянная нагрузка:
 
Расчётная погонная нагрузка: P=1.536·6=9.22(кн/м)
Вычисляем опорные реакции:







Вычисляем внутренние усилия:  
2.Снеговая нагрузка:
 
Находим опорные реакции:


Вычисляем внутренние усилия:  







3.Ветровая нагрузка:
 
Находим опорные реакции:




Вычисляем внутренние усилия:




Составляем сводную таблицу расчетных усилий.
 
 
Конструктивный расчёт.
 
Учитывая уникальный характер здания по степени ответственности, для изготовления арок принимаем пиломатериал из древесины сосны 1-го сорта толщиной 4.2см. Коэффициент  надёжности по назначению γn=1. Оптимальная высота поперечного сечения арки будет: h=l/45=6000/45=133(см). Согласно СНиП при h>120см, δст=4.2см коэффициенты условий работы будут: mб=0.8; mсл=0.95; mгн=1; соответственно расчётное сопротивление сжатию и изгибу:Rс=Rи=0.8·0.95·1·16/1.0=12.2(Мпа).
Для определения поперечных размеров сечения арки принимаем h/b=5.5; ξ=0.65 и определяем высоту и ширину сечения арки h=1285мм и b=1285/5.5=234@240мм.
Принимаем поперечное сечение арки b×h=240×1344мм из 32 слоёв толщиной 42мм.

Расчёт арки на прочность:
 


Определяем гибкость согласно СНиП: Где S – длина дуги арки.


То есть прочность сечения достаточна.  
Расчёт арки на устойчивость плоской формы деформирования:


То есть имеет место сплошное раскрепление при положительном моменте сжатой кромки, а при отрицательном – растянутой, следовательно, показатель степени n=1. Предварительно определяем:
 

 
Таким образом условие, устойчивости выполнено и раскрепления внутренней кромки в промежутке между пятой и коньковым шарниром не требуется.
 
 


 [ПР1]