Предварительно принимаем продольные ребра из досок толщиной b _д=40 исходя из необходимости выполнения клеевого шва.

Ориентировочно высоту поперечного сечения продольных ребер назначают из условия (6), ориентируясь на сортамент пиломатериалов (приложение).

h_д  = (1/25…1/30)×l_р.                                            (6)

При выборе поперечного сечения доски необходимо учесть конструктивный минимум. Минимально возможная высота поперечного сечения доски определяется из условия размещения всех конструктивных элементов плиты. Рассмотрим поперечное ребро плиты (рис. 7).

Рис. 7. Поперечное ребро каркаса плиты

Толщина утеплителя в проекте принята 70 мм, диаметр продуха назначен 30 мм. Расстояние от кромки поперечного ребра до продуха в соответствии с СП [1] принято равным диаметру продуха, т.е. 30 мм. Так как утеплитель – полужесткие минераловатные плиты на синтетическом связующем, необходим зазор 20 мм между утеплителем и продухом. Отсюда минимально возможная высота ребер каркаса плиты h _min = 150 мм (см. рис. 7).

Предварительно принимаем поперечное сечение досок для продольных и поперечных ребер h д x b д. После обработки размеры поперечного сечения досок изменятся на 1  3,5 мм с каждой стороны (рис. 8). Величина фактических допусков на обработку продольных и поперечных ребер зависит от качества распиловки круглого лесоматериала. В расчет принимаем худший вариант, максимально возможные допуски на обработку приведены на рис. 8. После острожки размер досок будет равен h д/ x b д/. В дальнейшие расчеты вводятся размеры поперечного сечения продольных ребер после острожки.

Рис. 8. Поперечное сечение продольного ребра

2.5.2. Конструктивные требования к расстановке продольных ребер

Поперечное сечение плиты с определенными размерами продольных ребер приведено на рис. 9.

Рис. 9. Компоновка поперечного сечения плиты

Поперечное сечение плиты считается закомпонованным корректно, если выполняются требования системы

мм                                                           (7)

где а – расстояние между осями продольных ребер, мм (см. рис. 9).

При конструктивной ширине плиты b_к с размерами, лежащими в диапазоне 1,2 м  1,5 м, целесообразно поставить четыре продольных ребра.

Тогда расстояние между продольными ребрами в свету в соответствии с

рис. 9 можно определить по формуле

 .                                          (8)

Расстояние между осями продольных ребер

.                                                  (9)

2.5.3. Определение толщины фанерных обшивок

Толщину фанерных обшивок определяют с учетом конструктивного минимума. Толщина фанеры верхней обшивки может быть минимально равна  = 8 мм, толщина фанеры нижней обшивки = 6 мм.

Требуемую толщину фанеры верхней обшивки можно определить из условия прочности на местный изгиб в соответствии с СП [1, п. 6.28]. Т.е. верхнюю обшивку дополнительно необходимо проверить на местный изгиб от сосредоточенного груза Р = 1 кН = 100 кгс с коэффициентом надежности по нагрузке  как заделанную в местах приклеивания к ребрам пластинку (рис. 10).

а

б    

   в

Рис. 10: Конструктивная, расчетная схемы и расчетное сечение плиты при расчете на местный изгиб: а – конструктивная схема; б - расчетная схема; в - расчетное сечение плиты при расчете на местный изгиб

При составлении расчетной схемы предполагаем, что монтажная нагрузка перераспределилась на участок шириной 1 м. При этом в месте приложения нагрузки поперечные и продольные ребра отсутствуют (см. рис. 10 а).

Условие прочности для изгибаемого элемента СП [1, формула (17)]

                                          (10)

где максимальный изгибающий момент на эпюре моментов выровненной (см. рис. 10 б); момент сопротивления расчетного сечения фанерной обшивки;  расчетное сопротивление фанеры на изгиб поперек волокон наружных слоев, принимается по СП [1, табл. 6]; произведение коэффициентов условия работы,

                                           (11)

здесь m_н = 1,2 – коэффициент, учитывающий кратковременность приложения монтажной нагрузки. Принимается по СП [1, табл. 8]; - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции. Принимается по СП [1, табл. 7]; - коэффициент учитывающий срок эксплуатации конструкции. Принимается по СП [1, табл.12].

Максимальный изгибающий выровненный момент  можно определить по формуле

.                                                     (12)

Момент сопротивления для расчетного сечения (см. рис. 10 в) имеет вид

.                                            (13)

С учетом того, что монтажная нагрузка перераспределилась на участок шириной 1 м , см, момент сопротивления расчетного сечения можно представить в виде

.                                       (14)

Подставив в условие прочности (10) выражения для определения момента (12) и момента сопротивления (14), получим

.                                       (15)

Отсюда требуемое значение толщины фанеры верхней обшивки можно определить

.                                  (16)

Полученное значение толщины фанеры верхней обшивки корректируется в сторону увеличения в соответствии с сортаментом фанеры и с учетом конструктивного минимума.