Допущение ошибки в проектах конструкций приводит к отсутствию надежности строения в последующей эксплуатации.
Распространенные ошибки в проектировании конструкций включают в себя:
- малую устойчивость построек (как местную, так и общую),
- ложное определение предполагаемых нагрузок,
- неверный выбор марки стали для конечного сооружения,
- неправильную проектировку соединительных узлов здания и отсутствие необходимого количества связей,
- недостаточную защиту от коррозии.
Рассмотрим каждую из критичных ошибок поподробнее и дадим рекомендации по их предотвращению.
Халатное отношение к устойчивости строения
Возникновение аварийной ситуации провоцирует отсутствие достаточных связей между стволами, отвечающими за стойкость и прочность скелета постройки, после монтажа образуются разрывы распорок в нижних поясах, отсутствуют предусмотренные вертикальные и горизонтальные связующие в перекрытиях. Не проводится крепление к пролетным конструкциям (при использовании стальных листов) и деталей между собой.
Проектирование и расчет должны выполняться в нескольких плоскостях, для получения более правдоподобного отчета об общей устойчивости стальных балок перекрытий. Нельзя допускать скручивание балок с предусмотренной плоскости, иначе такие перекрытия будут признаны аварийными. В обязательном порядке требуется приваривать сборные плиты покрытия (при их применении) в трех точках с дальнейшим укреплением образованных между плитами швов с помощью бетона.
Местная неустойчивость наблюдается из-за ошибки в проектировании конструкций в виде неправильного устройства узлов сопряжения, передаче слишком больших сил неподходящим для этого излишне тонким профилям. Следует контролировать присутствие опорных ребер, центровки узлов, достаточную толщину сварных швов, учитывать соответствующий вид болтов.
Выбор необходимой марки стали
Для предотвращения ошибки в проектировании конструкций решение по поводу требуемой марки стали и, соответственно, электродов следует принимать исходя из предполагаемых функций будущего сооружения, погодных и динамических условий, при которых будет проводиться эксплуатация. Ложные решения на этом этапе приводят к критическим ошибкам в проектах и постепенному уничтожению здания, основанному на чрезмерно быстром износе использованных материалов под воздействием негативных перегрузок. Например, часто страдают конструкции мостов и резервуаров.
Неправильный расчет нагрузки
Проверочные расчеты достигают предельных значений из-за неправильного определения нагрузки и предполагаемого напряжения. Это чревато выкручиванием опор из плоскости и их повреждением, что приводит к обрушению строения. Подобные ошибки в проектах конструкций недопустимы. Необходимо предусмотреть возможность опоры на уже имеющиеся перекрытия.
Следует учитывать подверженность ветровой нагрузке и другим видам воздействий. Если не обеспечить необходимую жесткость, конструкция легко утратит устойчивость и поддастся деформации. Важно избегать шарнирных соединений, особенно с фундаментом. Необходимо предусмотреть надежные вертикальные связи по всей постройке.
Нарушение связей из-за ошибки в проектировании конструкций
Неправильный расчет при определении несущей способности сварных швов и некорректное устройство узла приводит к дефекту опоры и крушению строения. Сюда же относится отсутствие либо некорректное устройство горизонтальных и вертикальных связей, опорных ребер в перекрытиях. Следует учитывать возможные нагрузки на покрытие (в том числе, и односторонние), избегать причин изгибов опорной части при возникновении горизонтальной нагрузки.
Подверженность коррозии
В момент проектирования строений, эксплуатация которых предполагает столкновение с агрессивной средой или нахождение вблизи земли следует уделить внимание проблеме коррозии. Чтобы избежать ошибки в проектировании конструкций и создать должный уровень защиты, необходимо определиться с возможной скоростью износа и заложенным застройщиком сроком службы сооружения. Для предотвращения обрушения по причине коррозии учитывают агрессивность среды, затрудненность или, наоборот, доступность возможного контроля состояния. Предусматривают повышенную защиту еще в момент проектирования стальных конструкций.