2 часть

Таблица 34

Примечание. Для промежуточных значений коэффициенты с следует определять линейной интерполяцией.

7. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОНКОЛИСТОВОГО АЛЮМИНИЯ

7.1. Тонколистовой алюминий (толщиной до 2 мм) следует применять в качестве элементов ограждающих и несущих конструкций:

а) плоских листов, укрепленных ребрами или специальной штамповкой;

б) плоских листов и лент, предварительно напряженных как в одном, так и в двух направлениях;

в) гофрированных листов без укреплений или со специальными укреплениями.

ЭЛЕМЕНТЫ. РАБОТАЮЩИЕ НА СЖАТИЕ И ИЗГИБ

7.2. При расчете на прочность сжатого в одном направлении плоского листа, шарнирно-опертого по контуру (черт. 10), в рабочую площадь включается часть листа размером 2с, определяемым по формуле

                                                     (59)

где t - толщина листа.

Черт. 10. Расчетная схема сжатого тонколистового элемента

b - полная ширина сечения: с - рабочая ширина сечения

7.3. При расчете на прочность и деформативность тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами, в которых плоский лист при действии продольной и поперечной нагрузок имеет сжимающие напряжения, в рабочую площадь ребер следует включать часть листа размером с (черт. 11, а), определяемым по формуле (59).

Черт. 11. Расчетная схема тонколистовых конструкций, усиленных продольными ребрами

а - плоский лист; б - гофрированный лист

7.4. При расчете на прочность листов с волнистым и трапециевидным гофрами, шарнирно-опертых по контуру и сжимаемых в направлении гофров, при отношении  (черт. 12, а) в рабочую площадь следует включать часть листа размером 2с:

                        (60)

где

здесь К, d - соответственно шаг и длина по периметру одной полуволны (черт. 13) ;

I_x1 - момент инерции одной волны.

Когда отношение или гофрированный лист разделяется поперечными ребрами, имеющими момент инерции I_s (см. п. 7.5), на ряд ячеек с соотношением сторон   (см. черт. 12,), значение с следует определять по формуле

                    (61)

В формуле (61) обозначения те же, что в формуле (60); значения a и b следует принимать по черт. 12.

Черт. 12. Расчетная схема сжатого гофрированного листа

а - без поперечных ребер жесткости; б - с поперечными ребрами жесткости

Черт. 13. Геометрические параметры для гофра

а - трапециевидного; б - волнистого

При наличии продольных ребер (черт. 14) в рабочую площадь следует включать площадь этих ребер и часть листа размером с в каждую сторону от ребра.

Черт. 14. Схема плиты из гофрированного листа с продольными и поперечными ребрами

1 - продольные ребра; 2- поперечные ребра

7.5. При расчете по формуле (43) момент инерции поперечных ребер жесткости не должен быть меньше величины

                                                (62)

Если гофрированный лист и поперечные ребра имеют различные модули упругости, то

                                          (63)

где Е_s - модуль упругости материала ребра.

Обозначения в формулах (62) и (63) те же, что в формуле (60).

В случае, если значения I_s меньше указанных в формулах (62) и (63) величин, то значение с подсчитывается по формуле (60). При этом значение Dy следует принимать

7.6. Гофрированный лист, не имеющий усиливающих ребер, при действии поперечной нагрузки следует рассчитывать на изгиб по формулам (20) и (21) как балку.

Для листов с трапециевидным гофром размер сжатых полок, включаемых в расчетное сечение, следует определять по формуле (59). При этом в формулах (20) и (21) W_x и I_x следует вычислять для рабочей площади сечения.

7.7. Прогиб f свободно опертых гофрированных листов при изгибе следует определять по формуле

                                                (64)

где  - коэффициент, учитывающий увеличение прогиба вследствие деформации поперечного сечения гофрированного листа под нагрузкой и принимаемый: для волнистых листов - равным 1, для трапециевидных - по табл. 35, для листа с трапециевидным гофром с приклеенным жестким утеплителем (типа пенопласта) =1;

f_o - прогиб гофрированного листа, работающего как балка, при вычислении которого I_x принимается согласно п. 7.6.

Таблица 35

Обозначения, принятые в табл. 35:

b - размер наклонной грани;

a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт. 13).

Примечание. Значения  для промежуточных отношений - следует определять линейной интерполяцией.

7.8. Изгибаемые тонколистовые конструкции с гофрированным листом, усиленным продольными ребрами, следует рассчитывать на прочность и прогиб с учетом включения в работу ребер и части листа размером с в каждую сторону от ребра (см. черт. 11. б), определяемым по формуле (60) независимо от наличия поперечных ребер.

7.9. При расчете сжато-изгибаемых и растянуто-изгибаемых гофрированных листов с трапециевидным гофром (обшивок трехслойных панелей с закладным утеплителем) на прочность при обеспечении совместной работы обшивок и продольных ребер кроме моментов инерции гофрированных листов относительно их нейтральных осей следует учитывать момент инерции сечения, в которое входят продольные ребра и часть обшивок размером с (черт. 15):

                                        (65)

где  - отношение ширины панели к шагу поперечных ребер;

Ei_x - жесткость гофра на единицу длины относительно его нейтральной оси,  кН - м.

Черт. 15. Сечение трехслойной панели

7.10. Местную устойчивость сжатых горизонтальных граней изгибаемых листов с трапециевидным горфом (см. черт. 13,a) следует проверять с учетом упругого защемления продольных кромок по формуле

                                                     (66)

где  - сжимающие напряжения в грани от внешней нагрузки;

k_loc - коэффициент, принимаемый по табл. 36;

 - коэффициент, принимаемый по табл. 37.

Таблица 36

Обозначения, принятые в табл. 36:

b - размер наклонной грани;

a - размер сжатой горизонтальной грани (см. черт. 13).

Таблица 37

Примечание. Напряжение  следует определять в зависимости от напряженного состояния по формулам (66) - (69) при  = 1.

7.11. Местную устойчивость наклонных граней листов с трапециевидным гофром в местах опирания на прогоны или ригели следует проверять по рекомендуемому приложению 6.

7.12. Местную устойчивость волнистых листов при изгибе (см. черт. 13, б) следует проверять по формуле

                                      (67)

7.13. Общую устойчивость центрально-сжатого гофрированного листа следует проверять в соответствии с указаниями п. 4.2 и табл. 2 обязательного приложения 2. За расчетную длину следует принимать расстояние между закреплениями, препятствующими смещению гофрированного листа из его плоскости, независимо от наличия поперечных ребер.

7.14. Местную устойчивость элементов листа трапециевидной формы при центральном сжатии следует проверять по формуле

                                     (68)

где b - ширина большей грани.

Местную устойчивость волнистого гофрированного листа при центральном сжатии следует проверять по формуле

                                  (69)

ЭЛЕМЕНТЫ МЕМБРАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

7.15. Расчет элементов мембранных конструкций следует производить на основе совместной работы мембраны и контура с учетом их деформированного состояния и геометрической нелинейности мембраны.

7.16. При расчете элементов мембранных конструкций (мембраны и контура) следует учитывать:

осевое сжатие;

сжатие, вызываемое усилиями сдвига по линии контакта мембраны с элементами контура;

изгиб в тангенциальной и вертикальной плоскостях;

начальный (имеющийся до нагружения) прогиб мембраны.

7.17. При прикреплении мембраны с эксцентриситетом относительно центра тяжести сечения элементов контура кроме факторов, указанных в П.7.16, при расчете контуров следует учитывать кручение.

7.18. При расчете пространственных блоков с предварительно напряженной обшивкой и наличии торцевых элементов жесткости обшивку следует вводить в работу каркаса блока при условии обеспечения надежной передачи усилий от элементов каркаса к обшивке.

Величину предварительного натяжения обшивки, расположенной в сжатой зоне, следует определять из условия равенства в ней нулю суммарных напряжении (без учета мембранных) при действии расчетной нагрузки.

Величину предварительного натяжения листа в расчете обшивок при контроле процесса натяжения по силовым параметрам и возможности регулирования растягивающих усилий следует определять с учетом коэффициента условий работы =1. При контроле по геометрическим параметрам напряжения в обшивке должны удовлетворять условиям:

                                         (70)

где  - напряжения в листе соответственно от предварительного натяжения и от внешней нагрузки.

7.19. При расчете элементов мембранных конструкция с одноосным напряжением обшивок следует учитывать дополнительное воздействие цепных усилий в обшивке, воспринимаемых продольными элементами каркаса.

7.20. Соединения мембран из алюминиевых сплавов, а также прикрепление их к опорному контуру следует рассчитывать на воздействие температурного перепада (с учетом разности коэффициентов линейного расширения материалов мембраны и контура).

8. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

8.1. Сварные швы следует рассчитывать по формулам табл. 38.

Сварные соединения внахлестку двумя лобовыми швами имеют расчетное сопротивление, равное расчетному сопротивлению сварного стыкового соединения при условии, что лобовые швы наложены по всей толщине свариваемых элементов и концы их выведены за пределы соединения.

8.2. Сварные стыковые соединения, работающие на изгиб, следует рассчитывать по формулам для расчета целого сечения с расчетными сопротивлениями, принятыми по табл. 9 и 10.

8.3. Сварные стыковые соединения, работающие одновременно на изгиб и срез, следует проверять по формуле

                                 (71)

где - напряжение в сварном соединении от изгиба;

- напряжение в сварном соединении от среза.

Таблица 38

Обозначения, принятые в табл. 38:

N - расчетная продольная сила;

l_w - расчетная длина шва, равная его полной длине за вычетом 3t или 3k_f ; при выводе шва за пределы соединения (на подкладки и т.п.) за расчетную длину шва принимается его полная длина;

t - наименьшая толщина соединяемых элементов;

- коэффициент, принимаемый равным: 0,9 - при автоматической одно- и двухпроходной сварке; 0,7 - при автоматической многопроходной сварке, при ручной и полуавтоматической сварке с любым числом проходов;

k_f - катет углового шва, принимаемый равным катету вписанного равнобедренного треугольника.

8.4. При одновременном действии срезывающих напряжений в двух направлениях в одном и том же сечении углового шва расчет следует производить на равнодействующую этих напряжений..

8.5. Угловые швы, прикрепляющие элемент, на который действуют одновременно осевое усилие и изгибающий момент, следует рассчитывать по формуле (29), в которой:

A_n=A_wf -расчетная площадь швов; момент инерции расчетной площади швов соответственно относительно осей х-х и у-у;

I_xn , I_yn - расчетное сопротивление углового шва.

ЗАКЛЕПОЧНЫЕ И БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

8.6. В заклепочных и болтовых соединениях при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между заклепками или болтами следует принимать равномерным.

Заклепочные или болтовые соединения, воспринимающие продольные силы, следует рассчитывать на срез и смятие заклепок и болтов по формулам табл. 39.

Таблица 39

Обозначения, принятые в табл. 39:

N - расчетная продольная сила, действующая на соединение;

n - число заклепок или болтов в соединении;

n_s - число рабочих срезов одной заклепки или болта;

d - диаметр отверстия для заклепки или наружный диаметр стержня болта;

- наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

d_o - внутренний диаметр резьбы болта;

h=0,4d - высота поверхности отрыва головки (черт. 16).

Примечание. Расчет болтов на срез и смятие следует производить по формулам (73) и (74) с заменой R_rs и R_rp соответственно на R_bs и R_bp.

Черт. 16. Заклепка с полукруглой головкой

8.7. Заклепки и болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и на растяжение.

8.8. В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в креплениях с односторонней накладкой число заклепок (болтов) должно быть увеличено против расчетного числа на 10%.

При прикреплении выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей число заклепок (болтов), прикрепляющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено против расчетного числа на 10%.

МОНТАЖНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЬНЫХ БОЛТАХ

8.9. Монтажные соединения на высокопрочных стальных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным.

8.10. Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле

                                 (72)

R_bh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое согласно СНиП II-23-81;

- коэффициент условий работы соединения, принимаемый равным 0,8;

A_bn - площадь сечения болта нетто, определяемая согласно СНиП II-23-81;

- коэффициент трения, принимаемый по табл. 40;

- коэффициент надежности, принимаемый по СНиП II-23-81.

Таблица 40

Количество п высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле

                                         (77)

где k₁ - количество поверхностей трения соединяемых элементов.

Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием Р = R_bhA_bn

8.11. Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует производить по площади сечения брутто А при A_n или по условной площади Ас =1.18A_{n ,} при A_n < 0,85A.

СОЕДИНЕНИЯ С ФРЕЗЕРОВАННЫМИ ТОРЦАМИ

8.12. В соединениях с фрезерованными торцами (в стыках сжатых элементов и т. п.) сжимающую силу следует считать полностью передающейся через торцы.

Во внецентренно сжатых и сжато-изгибаемых элементах сварные швы и болты, включая высоко-прочные, указанных соединений следует рассчитывать на максимальное растягивающее усилие от действия момента и продольной силы при наиболее неблагоприятном их сочетании, а также на сдвигающее усилие от действия поперечной силы.

ПОЯСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ В СОСТАВНЫХ БАЛКАХ

8.13. Сварные швы, заклепки и высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных двутавровых балок, следует рассчитывать по табл. 41.

Таблица 41

Обозначения, принятые в табл. 41:

- сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое поперечной силой Q (здесь S - статический  момент брутто пояса балки относительно нейтральной оси) ;

a - шаг поясных заклепок или высокопрочных болтов;

- расчетное усилие одной заклепки на срез, определяемое по формуле (73) ;

n_s - число расчетных срезов одной заклепки;

Q_bh - расчетное усилие одного высокопрочного болта, определяемое по формуле (72);

k₁ - количество поверхностей трения соединяемых элементов;

 - давление от сосредоточенного груза F (здесь - коэффициент, принимаемый согласно  СНиП 2.01.07-85);

l_ef - условная длина распределения сосредоточенной нагрузки, принимаемая по обязательному приложению 5;

- коэффициент, принимаемый при нагрузке по верхнему поясу балки, в которой стенка пристрогана к верхнему поясу, = 0,4; при отсутствии пристрожки стенки или при нагрузке по нижнему поясу  = 1.

8.14. В балках с соединениями на заклепках и высокопрочных болтах с многолистовыми поясными пакетами прикрепление каждого из листов за местом своего теоретического обрыва следует рассчитывать на половину усилия, которое может быть воспринято сечением листа. Прикрепление каждого листа на участке между действительным местом его обрыва и местом обрыва предыдущего листа следует рассчитывать на полное усилие, которое может быть воспринято сечением листа.

АНКЕРНЫЕ БОЛТЫ

8.15. В конструкциях из алюминиевых сплавов анкерные болты следует выполнять из стали. Расчет стальных анкерных болтов следует производить по СНиП II-23-81.

9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

9.1. При проектировании алюминиевых конструкций необходимо:

а) предусматривать связи, обеспечивающие в процессе монтажа и эксплуатации устойчивость и пространственную неизменяемость сооружения в целом и его элементов, назначая их в зависимости от основных параметров и режима эксплуатации сооружения (конструктивной схемы пролетов, температурных воздействий и т. д.) ;

б) учитывать производственные возможности предприятий-изготовителей металлоконструкций и мощность подъемно-транспортного оборудования монтажных организаций;

в) компоновать элементы конструкций из наименьшего числа деталей;

г) использовать металл с наименьшими отходами и потерями путем соответствующего размещения стыков в конструкции;

д) предусматривать конструктивные решения и производить разбивку конструкций на отправочные элементы с учетом рационального и экономичного транспортирования их на строительство:

е) предусматривать возможность укрупнения отправочных элементов конструкций на строительной площадке для монтажа их крупными блоками и обеспечения устойчивости отдельных элементов и блоков сооружения в процессе монтажа;

ж) предусматривать монтажные крепления элементов. обеспечивающие возможность их легкой сборки и удобного выполнения соединений на монтаже (устройство монтажных столиков и т. п.), а также быстроту выверки конструкций;

з) предусматривать монтажные соединения элементов болтовыми; сварные и клепаные монтажные соединения допускать лишь в тех случаях, когда применение болтов нерационально или не разрешается нормативными документами.

9.2. Прогибы изгибаемых элементов следует определять от нормативной нагрузки без учета коэффициентов динамичности и ослабления сечений отверстиями для заклепок и болтов.

Относительные прогибы элементов не должны превышать значений, приведенных в табл. 42.

9.3. Температурные климатические воздействия на алюминиевые конструкции одноэтажных зданий и сооружений следует учитывать путем соблюдения наибольших расстояний между температурными швами в соответствии с табл. 43, а также применением конструктивных мер при проектировании ограждающих конструкций, их стыков и нащельников.

9.4. Ограждающие конструкции зданий (стены и покрытия, отдельные панели, настилы и их стыки), а также детали крепления ограждений к каркасу здания следует проектировать с учетом изменения температуры в течение года, обеспечивая при этом свободу температурных деформаций при сохранении теплотехнических свойств и герметичности ограждений.

9.5. При расчете ограждающих конструкций значения изменений температуры наружных поверхностей следует определять исходя из расчетных значений температуры наружного воздуха в летнее и в зимнее время года в соответствии со СНиП 2.01.01-82. При этом в летнее время должно быть учтено воздействие солнечной радиации.

9.6. Расчетные перепады температуры между наружными и внутренними поверхностями ограждающих конструкций следует принимать с учетом внутреннего температурного режима эксплуатации здания.

Таблица 42

Примечания: 1. Величины прогибов, приведенные в скобках, допускаются лишь при наличии обоснования (опытное строительство, наличие строительного подъема и др.).

2. Предельные значения прогибов допускается определять при соответствующем обосновании из условия сохранения плотности стыков.

3. При применении подвесного транспорта прогибы конструкций следует определять в каждом конкретном случае из условия нормальной эксплуатации подъемно-транспортного механизма.

Таблица 43

Примечание. Наибольшие расстояния указаны для зданий и сооружений, в которых конструкции покрытий или (и) стен выполнены из алюминия, а колонны - из стали или алюминия.

9.7. Выбор материала для утеплителя, клея и герметиков при проектировании ограждающих конструкций следует производить с учетом величин расчетных перепадов температуры между наружными и внутренними поверхностями ограждающих конструкций.

9.8. При технико-экономическим обосновании в конструкциях допускается применять алюминий в сочетании с другими строительными материалами (алюминий и дерево в оконных и дверных конструкциях, алюминий и полимеры в стеновых и кровельных конструкциях и др.). При этом необходимо учитывать различие в величинах модулей упругости и коэффициентов линейного расширения материалов, а также предусматривать мероприятия по защите алюминия от контактной коррозии.

9.9. В конструкциях сборно-разборных зданий алюминий следует применять в виде:

ограждающих полносборных элементов для стен, кровли, перегородок, дверных и оконных проемов и др.;

несущих элементов полной заводской готовности с монтажными соединениями на болтах и др.

9.10. При проектировании элементов ограждающих и несущих конструкций сборно-разборных зданий следует предусматривать их взаимозаменяемость. Монтажные узлы и стыки необходимо располагать в местах, исключающих скопление грязи, пыли, влаги и др.

9.11. При транспортировании следует предусматривать сохранность элементов сборно-разборных зданий и сооружений путем их пакетирования и перевозки в контейнерах.

9.12. Для защитно-декоративной отделки алюминиевых конструкций и изделий архитектурного назначения надлежит применять материалы, предусмотренные государственными стандартами и типовыми чертежами конструкций соответствующего вида.

9.13. Ограждающие конструкции следует проектировать совместно с разработкой необходимых приборов открывания, фиксации, а также других изделий и материалов.

9.14. При проектировании ограждающих алюминиевых конструкций необходимо обеспечить возможность легкой замены элементов, подверженных ускоренному старению, износу или ремонту (например, уплотнительных прокладок, стекла и др.).

9.15. Применение алюминия в ограждающих и несущих конструкциях зданий и сооружений допускается при специальном обосновании и на основании указаний ТП 101-81*.

9.16. Коррозионную стойкость алюминиевых конструкций производственных и сельскохозяйственных зданий и сооружений, подвергающихся воздействию агрессивных сред, следует обеспечивать путем выбора марки и состояния алюминия, назначения рациональных конструктивных форм и минимальных толщин в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

10. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

10.1. Выбор вида соединения (сварное, болтовое, заклепочное и др.) следует производить в зависимости от характера работы соединения и с учетом степени ослабления алюминия, определяемого видом соединения.

Сварные соединения элементов несущих конструкций следует выполнять, как правило, в заводских условиях. При проектировании сварных конструкций необходимо предусматривать применение кондукторов.

10.2. Тонколистовые ограждающие конструкции и их соединения следует проектировать сварными или клепаными (заводские и монтажные крепления обшивок к каркасам, стыки для укрупнения тонколистовых элементов, стыки в кровельных покрытиях), а также с применением соединений на фальцах, защелках и др.

10.3. При проектировании сварных тонколистовых конструкций необходимо обеспечить сохранение внешнего вида конструкций путем: выбора способа сварки, обеспечивающего требуемый внешний вид сварных соединений; устройства нащельников и других конструктивных элементов на сварных соединениях; применения жестких кондукторов; проковки сварных швов для уменьшения сварочных деформаций и др.

10.4. Применение сварных соединений в конструкциях, предназначенных для антикоррозионной зашиты анодированием, допускается при специальном обосновании.

10.5. Минимальную толщину полуфабрикатов алюминиевых конструкций следует назначать по расчету и в зависимости от условий их перевозки и монтажа.

Толщина элементов ограждающих конструкций при нормальных условиях их эксплуатации допускается не менее 0,8 мм.

10.6. При проектировании строительных конструкций из алюминия необходимо учитывать требования государственных стандартов и пользоваться каталогами алюминиевых профилей.

10.7. Комбинированные соединения, в которых часть усилий воспринимается заклепками, а часть - сварными швами, применять запрещается.

10.8. Алюминий в сочетании со сталью допускается применять в составе:

одной конструкции при выполнении различных элементов конструкций из алюминия или стали;

одного элемента конструкции, выполненного из алюминия при стальных соединениях (болты).

10.9. Соединения элементов ограждающих конструкций (витрин, витражей, окон, дверей и др.). выполняемые на вкладышах, должны быть проверены в опытных конструкциях.

Непосредственное соприкосновение заполнения из стекла с элементами алюминиевого каркаса не допускается.

КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

10.10. При проектировании конструкций со сварными соединениями следует:

применять высокопроизводительные механизированные способы сварки;

предусматривать возможность сварки без кантовки конструкций при изготовлении;

обеспечивать свободный доступ к местам наложения швов с учетом выбранного способа и технологии сварки;

назначать размеры и взаимное расположение швов и выбирать способ сварки исходя из требований обеспечения наименьших собственных напряжений и деформаций при сварке;

избегать сосредоточения большого числа швов в одном месте;

принимать число и размеры сварных швов минимально необходимыми.

10.11. Разделку кромок под сварку следует назначать с учетом способа и технологии сварки, положения шва в пространстве и толщины свариваемых элементов по ГОСТ 14806-80 и заводским нормалям.

10.12. При проектировании сварных соединений и узлов в несущих конструкциях следует предусматривать снижение концентрации напряжений, применяя для этого соответствующие конструктивные решения и технологические мероприятия. Следует предусматривать преимущественно сварные соединения встык с обязательной подваркой корня шва или с использованием формирующих подкладок. Концы швов встык следует выводить за пределы стыка (например, с помощью выводных планок).

При сварке встык двух листов разной толщины следует осуществлять переход от толстого листа к тонкому устройством скоса по ГОСТ 14806-80.

10.13. Число стыков в расчетных элементах должно быть минимальным.

10.14. Сварные соединения следует, как правило, располагать в менее напряженных местах элементов конструкции.

10.15. В узлах несущих конструкций из прессованных профилей следует предусматривать сварные соединения встык и втавр.

10.16. Размеры и форма сварных угловых швов должны удовлетворять следующим требованиям:

катет швов k_f (при сварке элементов толщиной 4 мм и более) следует принимать не менее 4 мм. При сварке швов нахлесточных соединений катет по вертикальному размеру не должен выступать над поверхностью верхней детали более чем на 1 мм. Если в соединении более тонкий элемент имеет бульбу, то предельная величина катета шва k_f может быть увеличена до 1,5t (где t - наименьшая толщина соединяемых элементов);

расчетная длина флангового и лобового швов должна быть не менее 40 мм и не менее k_f;

расчетная длина флангового шва должна быть не более 50k_f, за исключением соединений, где воспринимаемое фланговым швом усилие возникает на всем протяжении шва; в последнем случае длина флангового шва не ограничивается;

в соединениях внахлестку с угловыми швами величина нахлестки должна быть не менее пяти толщин наиболее тонкого элемента.

10.17. Сварные соединения тонколистовых конструкций следует проектировать с учетом технологических особенностей применяемых способов сварки:

приварку тонких листов обшивок к более толстым элементам каркаса допускается выполнять аргонодуговой точечной или контактной точечной сваркой; при контактной точечной сварке отношение толщин свариваемых элементов не должно превышать 1:3;

в заводских условиях для укрупнения тонколистовых элементов следует, как правило, применять контактную роликовую сварку, обеспечивающую  получение прочных водонепроницаемых соединений. Размеры соединений при контактной роликовой сварке приведены в табл. 44.

Таблица 44

	Контактная точечная сварка				Роликовая сварка
Толщина наиболее тонкой детали, мм	диаметр ядра, мм	минимальные размеры, мм			ширина литой зоны, мм	минимальные размеры, мм
		ширина нахлестки1 при шве		шаг между точками		ширина нахлестки1 при шве		расстояние от оси шва до края листа
		одноряд­ном	двухряд­ном (в шахматном порядке)			однорядном	двухрядном2
0,5	3-4	10	18	10	3-4	10	12	5
0,8	3,5-4,5	12	25	13	3,5-4,5	10	14	5
1	4-5	14	28	15	4-5	12	16	6
1,2	5-6	16	30	15	5-6	14	20	7
1,5	6-7	18	35	20	6-7	16	24	8
2	7-8	20	42	25	7-8	20	28	10
3	9-10	26	56	35	8-9	24	34	12

1 При сварке трех листов алюминия ее следует увеличивать на 15-20 %.

² Выполняется с перекрытием на 30-50 %.

Допускается укрупнение тонколистовых элементов в заводских условиях выполнять сваркой контактной точечной (размеры соединений приведены в табл. 44), аргонодуговой точечной и аргонодуговой непрерывным швом.

При сварке стыков кровельных покрытий в монтажных условиях следует, как правило, применять аргонодуговую сварку вольфрамовым или плавящимся электродом с импульсным питанием дуги. Основными видами соединений при этом являются нахлесточное и бортовое.

При применении аргонодуговой точечной сварки в монтажных условиях для соединения тонколистовых элементов основным видом соединения является нахлесточное; величина нахлестки должна быть не менее 30 мм.

Аргонодуговой точечной сваркой допускается сваривать пакет из трех элементов (толщина двух верхних листов в пакете не должна превышать 3 мм).

КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗАКЛЕПОЧНЫХ И БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

10.18. В рабочих элементах конструкций число расположенных по одну сторону стыка заклепок, прикрепляющих элемент в узле, должно быть не менее двух.

10.19. При заводской холодной клепке толщина склепываемого пакета на скобе не должна превышать четырех диаметров заклепок.

10.20. Разбивку заклепок и болтов, в том числе высокопрочных, следует производить согласно табл. 45. Соединительные заклепки и болты, располагаемые вне узлов и стыков, следует размещать на максимальных расстояниях.

10.21. Для соединений с использованием стальных болтов необходимо предусматривать мероприятия по защите их от контактной коррозии.

10.22. Диаметр заклепки должен быть не более пяти толщин наиболее тонкого элемента. За расчетный диаметр заклепки следует принимать диаметр отверстия.

10.23. Форма заклепки и ее размеры для холодной клепки устанавливаются техническими условиями на изготовление строительных конструкций из алюминия.

10.24. При соединении внахлестку профилированных листов кровли (вдоль гофра) элементы крепления (болты, заклепки) следует располагать в каждом гребне гофра.

Стыки мембранной или предварительно напряженной обшивки толщиной до 2 мм следует выполнять внахлестку, при этом стык должен быть соединен не менее чем двумя рядами сварных точек или заклепок.

10.25. В конструкциях из профилированных листов ребра жесткости или диафрагмы следует соединять в каждой точке касания с гофром и элементом, усиливающим конструкцию.

10.26. Конструкция соединения тонких алюминиевых лент с контуром должна иметь регулируемое предварительное натяжение и не допускать контакта между алюминием, сталью или бетоном.

Таблица 45

Обозначения, принятые в табл. 45:

d - диаметр отверстия для заклепки или болта;

t - толщина наиболее тонкого наружного элемента пакета.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

МАТЕРИАЛЫ И ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ АЛЮМИНИЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Таблица 1

Марки и состояния алюминия для конструкций зданий и сооружений

Группа 1. Ограждающие конструкции - оконные и дверные заполнения, подвесные потолки, перегородки, витражи

Примечания: 1.Для конструкций I-IV групп приведен примерный их перечень.

2. Алюминий марки АМцМ следует применять преимущественно для листовых конструкций декоративного назначения, подлежащих анодированию в черный цвет.

Таблица 2

Физические характеристики алюминия

Физическая характеристика	Значения
Модуль упругости Е, МПа (кгс/см2), при температуре, °С:
минус 70
от минус 40 до плюс 50
100
Модуль сдвига G, МПа (кгс/см2). при температуре, °С:
минус 70
от минус 40 до плюс 50
100
Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) г	0,3
Коэффициент линейного расширения а, °С'', при температуре от минус 70 до плюс 100°С
Среднее значение плотности р, кг/м	2700

Примечание. Для промежуточных значений температуры значения Е и G следует определять линейной интерполяцией.

Таблица 3

Плотность алюминия

Марка алюминия	АД1	АМц	АМг	АД31	1935	1925	1915	АЛ8
Плот­ность, кг/м3	2710	2730	2680	2710	2760	2770	2770	2550

Таблица 4

Алюминиевые полуфабрикаты, применяемые для строительных конструкций

Марка алюминия		Полуфабрикаты
	листы	ленты	плиты	прутки	профили	трубы
АД1	+	+	-	-	-	-
АМц	+	+	-	-	-	-
АМг2	+	+	+	-	-	+
АД31	-	-	-	+	+	+
1935	-	-	-	+	+	-
1925	-	-	-	+	+	+
1915	-	-	-	+	+	+

Примечание. Знак „+" означает, что данный полуфабрикат применяется для строительных конструкций; знак „-" - данный полуфабрикат не применяется.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

КОЭФФИЦИЕНТЫ  ПРОДОЛЬНОГО ИЗГИБА ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

В табл. 1 показаны схемы сечения, для которых в табл. 2 и 3 настоящего приложения приведены значения коэффициента .

Таблица 1

Схемы сечений для определения коэффициента

Тип сечения	Схема сечения	Номер таблицы
1		2
2		3

Таблица 2

Коэффициенты  продольного изгиба центрально-сжатых элементов для сечений типа 1

Гибкость элементов	Коэффициенты  для элементов из алюминия марок
	АД1М	АМцМ	АД31Т; АД31Т4	АМг2М	АД31Т5	АД31Т1; AMг2H2	1935T	1925; 1915	1915T
0	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000	1000
10	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
20	1,000	1,000	0,995	0,982	0,946	0,936	0,930	0,915	0,910
30	0,985	0,955	0,930	0,915	0,880	0,865	0,852	0,838	0,830
40	0,935	0,900	0,880	0,860	0,818	0,802	0,790	0,770	0,758
50	0,887	0,860	0,835	0,812	0,763	0,740	0,772	0,696	0,676
60	0,858	0,820	0,793	0,766	0,705	0,675	0,650	0,615	0,590
70	0,825	0,782	0,750	0,717	0,644	0,605	0,572	0,530	0,500
80	0,792	0,745	0,706	0,665	0,590	0,542	0,500	0,440	0,385
90	0,760	0,710	0,656	0,608	0,510	0,450	0,403	0,348	0,305
100	0,726	0,665	0,610	0,555	0,432	0,367	0,326	0,282	0,246
110	0,693	0,625	0,562	0,506	0,382	0,313	0,270	0,233	0,204
120	0,660	0,530	0,518	0,458	0,330	0,262	0,228	0,196	0,171
130	0,630	0,545	0,475	0,415	0,290	0,227	0,192	0,167	0,146
140	0,595	0,505	0,435	0,362	0,255	0,197	0,168	0,144	0,126
150	0,562	0,470	0,400	0,313	0,212	0,168	0,146	0,125	0,110

Таблица 3

Коэффициенты продольного изгиба центрально-сжатых элементов для сечений типа 2

Гибкость элементов	Коэффициенты  для элементов из алюминия марок
	АД1М	АМцМ	АД31Т; АД31Т4	АМг2М	АД31Т5	АД31Т1; AMг2H2	1935T	1925; 1915	1915T
0	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
10	1,000	1,000	1,000	1,000	0,990	0,983	0,980	0,967	0,960
20	0,975	0,950	0,940	0,920	0,885	0,880	0,880	0,867	0,860
30	0,922	0,895	0,878	0,862	0,820	0,808	0,802	0,790	0,775
40	0,877	0,842	0,822	0,807	0,760	0,742	0,730	0,715	0,695
50	0,832	0,796	0,773	0,750	0,700	0,678	0,662	0,638	0,613
60	0,795	0,752	0,725	0,698	0,635	0,607	0,590	0,560	0,530
70	0,757	0,713	0,680	0,647	0,574	0,538	0,516	0,482	0,450
80	0,720	0,670	0,635	0,597	0,520	0,480	0,450	0,413	0,380
90	0,690	0,632	0,588	0,545	0,466	0,422	0,392	0,348	0,305
100	0,657	0,593	0,543	0,498	0,410	0,360	0,328	0,282	0,246
110	0,625	0,553	0,500	0,450	0,362	0,310	0,272	0,233	0,204
120	0,590	0,515	0,460	0,408	0,316	0,263	0,230	0,196	0,171
130	0,560	0,480	0,420	0,370	0,280	0,228	0,195	0,167	0,146
140	0,527	0,445	0,385	0,333	0,237	0,194	0,170	0,144	0,126
150	0,497	0,412	0,352	0,300	0,205	0,166	0,146	0,125	0,110