6.1. Расчет висячих покрытий производится в предположении, что вся нагрузка воспринимается системой вант, работающих на растяжение, и передается опорам. При определении деформаций и перемещений покрытий, вызываемых временной нагрузкой, целесообразен учет прочности и жесткости настилов и балок, вводимых в вантовую конструкцию. При железобетонных сборно-монолитных настилах, превращающих покрытие в оболочку, следует пользоваться ''Инструкцией по проектированию железобетонных тонкостенных пространственных покрытий и перекрытий", Госстройиздат, 1961.
6.2. Расчет вантовой системы должен в себя включать:
- определение максимальных усилий для всех элементов от действия любого возможного сочетания нагрузок;
- определение сечений всех элементов вантовой системы и опорных конструкций;
- определение деформаций кровли и опорных конструкций от возможных сочетаний нагрузок;
- проверку там, где это необходимо, на специальные воздействия: температурные напряжения, смещение опор, сейсмические нагрузки, усталость, динамическую устойчивость.
Расчет рекомендуется производить в следующем порядке:
А. Назначаются вид и основные размеры вантовой системы: пролеты, стрелки, высоты опор и т.д. и определяется та форма, которую принимает система под действием полной расчетной нагрузки.
Примечания. 1. Если несущие ванты системы:
а) не пересекаются друг с другом, как например, в цилиндрических одно- и двухпоясных параллельно расположенных системах, а также в ванто-балочных системах или в тех седловидных системах, вспарушенные ванты которых не служат затяжками опорного контура;
б) пересекаются друг с другом, но расчетную нагрузку можно легко поделить между ними, как например, в радиальных системах, считая, что в узле схождения ванты при этом нагружении не опираются друг на друга, либо величина сил их взаимодействия известна, то очертание кровли вдоль несущих вант выгоднее принимать близким к естественной форме провисания свободной нити, несущей полную расчетную нагрузку.
2. Если несущие ванты пересекаются друг с другом, как например, в сетках, то форму висячего покрытия следует определить предварительным расчетом, учитывающим долю расчетной нагрузки, приходящуюся на каждую ванту отдельно, после чего форма покрытия находится как для отдельных вант.
3. В седловидных системах, вспарушенные ванты которых служат затяжками опорного контура, рекомендуется стрелу подъема вспарушенных вант назначать в 3-5 раз меньше стрелы провеса несущих вант.
4. Необходимо также задаться формой опорных конструкций под действием полной расчетной нагрузки, положением опорных стоек, очертанием опорного контура и т.д.
Б. Производится расчет на прочность (I предельное состояние).
Определяются усилия в несущих вантах и в опорных конструкциях, отвечающих расчетной нагрузке и принятой геометрии покрытия. В расчетную нагрузку кроме постоянной (собственный вес) и временной, взятыми с соответствующими коэффициентами перегрузки, входит воздействие стабилизирующих элементов (раскосов, поясов, балок и т.д.), предварительно напрягающих систему. Величина этой условной нагрузки взаимодействия при расчете на прочность задается или (если стабилизирующие элементы являются затяжками контура) вычисляется из условия равновесия контура. По найденным усилиям определяются сечения вант и назначаются размеры опорной конструкции.
В. Производится расчет на деформацию (II предельное состояние).
Расчет по деформации проводится для определения вида и сечений ожесточающих и стабилизирующих конструкций, придающих в совокупности с несущими вантами необходимую жесткость и стабильность висячему покрытию. Выгодно деформацию условно разделить на упругую и кинематическую. Жесткость висячего покрытия (снижение упругого прогиба) достигается за счет увеличения стрелы провисания и увеличения сечения несущих вант.
Стабильность покрытия (уменьшение кинематических перемещений) достигается за счет увеличения собственного веса, изгибной жесткости (жесткая нить, преднапряженный настил), введением подкосов, вспарушенных стабилизирующих вант, поперечных балок жесткости и т.д.
Вид и сечения стабилизирующих конструкций определяются из условий максимально допустимых кинематических перемещений покрытия под действием неравномерной полезной нагрузки. После этого производится проверка всей системы на жесткость (определяется упругий прогиб от действия всей временной нагрузки на покрытие).
Кроме того, определяется монтажная форма (геометрия) покрытия и опорной конструкции, которую необходимо им придать во время монтажа, чтобы под действием расчетного нагружения они приобрели бы форму, принятую в п.Б. Производится проверка опорных конструкций на невыгодную монтажную нагрузку.
Определяется начальная величина силы натяжения (предварительного напряжения), на которую необходимо натянуть ванты с тем, чтобы при расчетном нагружении остаток ее соответствовал силе, принятой в расчете по I предельному состоянию.
Производится расчет системы и опорного контура на неравномерную временную нагрузку.