01 марта 2016г.
Для сравнения существующего проектирования и методики совершенствования конструктивно- технологического решения в организации изготавливающей и монтирующей стальные стержневые конструкции автор предлагает рассмотреть два варианта:
-существующее проектирование стержневой конструкций пролета 12 м;
-совершенствование стержневой конструкций пролета 12 м с использованием комплекса оценки технологичности.[1]
1)Техническое задание:
Требуется спроектировать основную несущую конструкцию покрытия пролетом 12 м (Рисунок 1.). Конструктивная схема:
Здание без кран-балок. Прогоны – швеллер [22 c шагом 3 м, коньковый прогон–спаренный. Здание промышленного назначения, имеющее важное народнохозяйственное значение.
Состав кровли:
-лист профилированный Н-75-750-0,8
-пароизоляция ―Мегаизол Д‖
-утеплитель – плиты пенополистерольные 100 мм
-утеплитель – плиты пенополистерольные 40 мм
- гидроизоляция мембрана Sarnafil 1,5 мм Город постройки здания Санкт-Петербург.
Сбор нагрузок производится в таблице Рисунка 2
2) Формирование шага, пролета здания, высоты здания, нагрузок
3)
Блок подбора возможных вариантов.
Рассмотрим два варианта конструкций на пролет 12 м: ферма из уголкового профиля и балка прокатная с гофрированной стенкой.
4)
Блок расчета на прочность, устойчивость,
прогиб. Вариант№1:Балкаc гофрированной стенкой
Для подбора балки воспользуемся расчетом по программе Балка 2.0. Результат расчета представлен ниже.
Результаты расчѐта: Характеристики элемента:
Сортамент: Балка с гофрированной стенкой 50/103 БГС2 Масса 1 м.п. = 43,35 кг
W=1735 см3.Вес балки составит 520,2 кг.
Вариант №2: Ферма
Ферму автор предлагает взять треугольного очертания по типовой серии №1.860-1 ―Покрытия с треугольными фермами пролетом 12м и 18м‖. По нагрузке 263 кг/м2 выбираем ферму Ф12-3-2 весом 395 кг. Для получения общего веса фермы прибавим 15 кг на пластины и 10 кг на сварку. Итого вес фермы 420 кг.
Далее в алгоритме расчета без использования комплекса оценки технологичности и с использованием комплекса оценки технологичности существует принципиальное различие, а именно:
Ι вариант
проектирования
- существующее проектирование (без использования
комплекса оценки технологичности)
В
существующем проектировании, при отсутствии особых архитектурных требований к виду покрытия
(например для зданий складского назначения), выбирается конструкция с меньшей массой, т.е. ферма.
ΙΙ вариант проектирования – проектирование с использованием комплекса оценки технологичности в составе блока расчета на технологичность
5)Блок расчета на технологичность.
Значения
комплекса оценки технологичности
рассчитываются
исходя
из алгоритма,
указанного в исследовании [2] по формуле из [3].
Балка гофрированная:
Ферма из уголкового профиля:
6) Блок принятия решений.
К1 = 0,95
С1 = 31700 руб
К2 = 0,89
С2 = 33650 руб
Приоритетным вариантом является вариант с более низкой себестоимостью и приемлемым качеством (высокий уровень). Так как обе конструкции спроектированы в соответствии с нормативными документами по прочности, устойчивости и прогибу то для них уровень качества будет более 0,842
Выбирается балка, как более технологичная, с меньшей себестоимостью конструкция. Полученный эффект:
1)
Основной
С экономической точки зрения оценивается как разность себестоимости изготовления, монтажа и транспортировки фермы и балки, за вычетом дополнительных проектных затрат. То есть равен 1576 руб. Он составляет около 5% от общей стоимости конструкции.
2)
Дополнительный
В случае сжатых договорных сроков при принятии решения о типе конструкции может быть выбрана более дорогая конструкция, но с меньшим сроком производства. Разница в трудоемкости изготовления между фермой и балкой составляет 14 чел-часов, в монтаже
0 чел-часов. В этом случае сокращение сроков изготовления и
монтажа при одинаковой организации на 30 элементов составляет 52,5 человеко-дня. В некоторых случаях при более раннем ―запуске‖ производства прибыль может покрыть дополнительные расходы заказчика по изготовлению более дорогой, но менее трудоемкой конструкции.
Основными преимуществами проектирования стальных стержневых конструкций с использованием комплекса оценки технологичности являются:
-получение экономически более дешевого и качественного варианта конструкции
-возможность уменьшить общую продолжительность изготовления и монтажа конструкции, иногда в ущерб стоимости.
Список литературы
1. Колчеданцев Л.М., Ульшин. А.Н. Повышение комплексной технологичности стальной стержневой конструкции путем
совершенствования конструктивно-технологического решения // Журнал ―Жилищное строительство‖. — СПб, 2015-№1-С.1-3
2. Ульшин А.Н.Алгоритм повышения технологичности изготовления и монтажа проектного конструктивного решения стальной стержневой конструкции. // материалы II международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы технических наук в России и за рубежом» – Новосибирск, ИЦРОН, 2015.
3. Ульшин. А. Н. Методика определения обобщенного показателя технологичности конструирования, изготовления, транспортировки и монтажа стальной стержневой конструкции // Журнал ―Международный научно-исследовательский журнал‖, выпуск 2-1 (33) —СПб, 2015
