Положения проектирования металлических конструкций

На данный момент можно выделить основные принципы проектирования металлических конструкций:
1) соответствие конструкции условиям эксплуатации;
2) наименьшая трудоемкость изготовления;
3) скоростной монтаж;
4) экономия стали.

Положения проектирования металлических конструкций

Первое требование очевидно: сооружение, прежде всего, должно быть удобно и надежно в эксплуатации. Выполнение остальных трех требований обеспечивает экономичность конструкции.

Первоначальная стоимость стальных конструкций складывается в основном из следующих трех частей:

а) стоимости профилей металла, необходимых для изготовления конструкций (примерно 55%);
б) стоимости изготовления на заводе металлоконструкций (ориентировочно 25%);
в) стоимости монтажа (около 20%).

Стоимость металла примерно пропорциональна его весу; экономия его достигается, прежде всего, правильным проектированием металлических конструкций.

Стоимость изготовления определяется в основном трудоемкостью. Поэтому проектировщик обязан тщательно следить за тем, чтобы конструкции были удобны в изготовлении (или, как говорят, «технологичны» с учетом имеющихся на заводе-изготовителе оборудования и приспособлений).

Стоимость монтажа тем меньше, чем больше его скорость (а это сокращает дорогостоящее время пребывания монтажных кранов на строительной площадке). Темп ускоряется, если монтажные соединения просты, а монтаж осуществляется крупными блоками (особенно тогда, когда все монтажные элементы приблизительно одинаковы). Поэтому при проектировании металлических конструкций должны быть продуманы конструкции монтажных сопряжений и вопросы членения на монтажные элементы.

Таким образом, экономичность металлических конструкций в первую очередь зависит от качества проектирования. Стоимость проектирования составляет всего 3-5% первоначальной стоимости, поэтому дополнительные затраты на улучшение проекта всегда многократно окупаются.

В стоимость металлоконструкций входят также расходы на перевозку на место постройки (примерно 5%), стоимость эксплуатации (примерно 2% в год) и амортизационные расходы (которые резко уменьшаются с увеличением срока службы).

При проектировании металлических конструкций, прежде всего, возникает вопрос о выборе системы в самых общих чертах (или о выборе компоновочной схемы). Этот вопрос решается методом сопоставления вариантов: рассматриваются возможные варианты и для каждого из них определяется расход материала и стоимость. К детальной разработке принимается тот вариант, который имеет минимальную стоимость (и при этом, конечно, полностью соответствует условиям эксплуатации).

Задача выявления оптимальной компоновочной схемы в процессе вариантного проектирования - творческая задача, она не может быть решена до конца по раз и навсегда составленным указаниям.

При разработке компоновочных схем большую помощь могут оказать три принципа экономного проектирования:

проектирование металлических конструкций1) Принцип концентрации материала: укрупнение элементов дает выигрыш в весе благодаря уменьшению числа фасонок, планок, прокладок и других мелких деталей.

Например при шаге 12 м одна стропильная ферма перекрывает такую же площадь цеха, как две фермы при шаге 6 м. При одинаковых нагрузках от кровли и снега вес одной фермы в первом случае будет меньше, чем вес двух ферм во втором случае. Одновременно упрощается монтаж (нужен только один «подъем» вместо двух) и изготовление.

2) Принцип упрощения конструктивной формы во время проектирования металлических конструкций: экономия достигается, если конструкция состоит из большого числа стандартных простых элементов.

Происходит это потому, что при серийном изготовлении уменьшается трудоемкость, при стандартных сопряжениях ускоряется монтаж, вследствие увеличения числа основных элементов можно исключить некоторые второстепенные и получить общую экономию материала. Популярным примером эффективности этого принципа может служить высокая экономичность современного крупнопанельного домостроения. Этот принцип основан на преимуществах поточного изготовления стандартных деталей.

3) Принцип совмещения функций: экономия достигается, если один элемент выполняет несколько функций.

В данном случае примером грамотного проектирования металлических конструкций может служить вариант, когда настил может быть попросту уложен на балки, тогда он выполняет лишь ограждающие функции и для балок является только нагрузкой. Если его объединить с балкой в единое целое, то настил станет работать как верхний пояс балки. Он будет совмещать функции ограждающей и несущей конструкций, общая стоимость балок и настила снизится.

 

Вы можете добавить комментарий:


Поиск по сайту:
Чаще всего читают статьи:
Полезная информация:
Популярные статьи: