Общие положения расчета алюминиевых конструкций. Нагрузки общестроительных и мостовых конструкций

Основным принципом строительных норм и правил на проектирование алюминиевых конструкций, действующих в Советском Союзе, является расчет по предельному состоянию.

Особенностью такого расчета является то, что надежность различных конструкций обеспечивается дифференцированным коэффициентом безопасности, состоящим из трех компонентов:

1) коэффициента безопасности по материалу К, принимаемого для деформируемого алюминия при нормативном сопротивлении Rн=о0,2 K= 1,1, при Rн = ов K= 1,6, при этом расчетное сопротивление R=Rн/К;

2) коэффициента условия работы т и коэффициента Kт, учитывающего влияние повышения температуры наружного воздуха от 324 до 373 К;

3) коэффициента перегрузки п, который определяет возможность превышения той или другой нагрузки за планируемый период эксплуатации сооружения. Умножением нормативной нагрузки qн на коэффициент перегрузки получается расчетная нагрузка q = qнn.

В зависимости от условий работы проектируемого элемента или конструкции расчетное сопротивление материала должно быть умножено на эти коэффициенты, значения некоторых из них приведены ниже:

Общими для всех строительных и мостовых конструкций основными положениями проектирования предусматриваются расчеты конструкций по двум группам предельных состояний: 1) группа, при которой должна быть обеспечена несущая способность конструкции; 2) группа, при которой проверяется пригодность к нормальной эксплуатации.

К первой группе предельных состояний относятся проверки прочности и устойчивости элементов и конструкций при действии расчетных нагрузок и расчет на выносливость при действии нормативных нагрузок, ко второй группе — проверки на возможные перемещения и прогибы при действии нормативных нагрузок. При этом допустимая величина прогибов элементов конструкций не должна превышать величин, указанных ниже:

При проектировании алюминиевых конструкций в расчет должны вводиться следующие установленные СНиП II-24—74 величины физических характеристик:

Для уменьшения напряжений и деформаций при изменении наружных температур воздуха предельные размеры температурных блоков при применении алюминия следует назначать в зависимости от типа конструкции и применяемых совместно с алюминием материалов по табл. 27.

По действию во времени все нагрузки делятся на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам относятся:

а) собственная масса конструкций, которая для алюминиевых конструкций принимается по имеющимся аналогам или по приближенному подсчету сечений проектируемых элементов конструкций. В последнем случае масса элементов, полученная по приближенному расчету сечений, умножается на конструктивный коэффициент, равный примерно 1,15—1,3. Этим коэффициентом учитываются дополнительные детали (фасонки, опорные столики, ребра и т. п.), расчет которых на данной стадии не делается;

б) масса ограждающих конструкций (стеновых и кровельных панелей) и проезжей части (в мостах), включающая массу тепло- и гидроизоляций, выравнивающий слой и другие подобные материалы; принимается по спецификации проекта или по удельной массе каждого материала в зависимости от толщины слоя;

в) воздействие предварительного напряжения, которое принимается по статическому расчету, и воздействие осадки опор (для мостов).

Временные нагрузки бывают длительные, кратковременные и особые.

Для общестроительных конструкций они принимаются в соответствии со СНиП II-6—74 «Нагрузки и воздействия», а также по проектам технологической части здания или сооружения. В СНиПе даны нормативные нагрузки и все их определяющие коэффициенты (перегрузки п и др.).

Для конструкций автодорожных и городских мостов все нагрузки, воздействия и коэффициенты принимаются в соответствии с положениями «ТУ проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб. CH 200—62».

Временные подвижные вертикальные нагрузки для мостовых переходов на автомобильных и городских дорогах (от колонн автомобилей) H 30 и HK 80 принимаются в расчет с динамическим коэффициентом 1 + u, который равен:

- для мостов всех систем, кроме висячих,

- для главных ферм и пилонов висячих мостов