В настоящее время в проектировании стальных строительных конструкций основным критерием выбора типа конструкции является минимальный расход металла, но далеко не всегда конструкция, имеющая минимальный расход металла будет иметь максимальную технологичность изготовления и монтажа и высокое качество, поэтому себестоимость конструкции с большим весом может оказаться меньше. Для осуществления проектирования с минимальным расходом ресурсов в современных условиях необходимо учитывать вышеизложенные утверждения. Для того, чтобы учесть технологичность изготовления и монтажа необходимо знать условия производства и монтажа конструкций, т.е. технологию ее производства и монтажа.

Поэтому автор предлагает применение комплекса оценки технологичности, который описан в исследовании [1].

В пролетах диапазона до 18 м массы вариантных конструкций могут оказываться примерно равны, в то время как их трудоемкости могут отличаться значительно. Это может стать решающим при определении ее себестоимости.

В основе комплекса оценки технологичности лежат: комплексный показатель технологичности стальной стержневой конструкции и комплексный показатель качества. Для расчета этих показателей и последующего решения различных задач автор предлагает создать алгоритм расчета на технологичность, который и будет лежать в основе совершенствования проектного конструктивно-технологического решения.

Расчет по данному алгоритму ведется после получения нескольких вариантов стальных стержневых конструкций, удовлетворяющих требованиям СП16.13330.2011по прочности и устойчивости.

Алгоритм расчета на технологичность:

1)    Определение исходных данных производства (весомости А, Б, В, Г);

Метод определения указан в исследовании [2], весомости зависят от рынка металлопроката и экономических параметров предприятия.

2)    Вычисление( an , bn ,g n , ln );

Определяются по формулам:

1)    Определение параметров конструкций X1-X17для всех вариативных конструкции; Ввод параметров конструкций:

X1 -шаг, м;

X2 -нагрузка на 1 м2;

X3 -длина конструкции, м;

X4-суммарная площадь сечения стержней конструкции, м2;

X5-суммарный периметр узловых деталей, м; X6-кол-во отверстий в стержне, шт;

X7-кол-во отверстий в пластинах, шт;

X8-толщина пластин-для пролетных, мм;

X8-толщина базы колонны*периметр базы-для стоечных, мм; X9-высота здания, м;

X10-масса, кг;

X11-кол-во монтажных болтов, шт;

X12-длина монтажных сварных швов, мм; X13-время укрупнения, чел-ч;

X14-время строповки, чел-ч; X15-высота конструкции, м; X16-ширина конструкции, м;

X17-выступающие элементы, м.

2)     Определение основных параметров технологичности для всех вариативных конструкций, с помощью уравнений регрессии;

Определяются через подстановку Х1 –Х17 в уравнения регрессии параметров технологичности, полученные

автором в [3],[4],[5]

3)      Вычисление частных показателей технологичности для вариативных конструкций при различных технологиях изготовления и монтажа Кк , Ки , К м , Ктр ;

Определяются исходя из уравнений в [3],[4],[5]

4)       Вычисление комплексных показателей технологичности  К     для вариативных конструкций при различных технологиях изготовления и монтажа;

Для определения данного показателя используется формула:

К = an ´ Кк + bn ´ Ки + g n ´ К м + ln ´ Ктр(5)[2].

 

5)    Определение комплексного показателя качества для вариативных конструкций; Для определения данного показателя используется формула из [6].

6)    Формирование комплекса оценки технологичности.

Формировании комплекса оценки технологичности происходит в соответствии с границами применения

 Формирование целевого оптимизационного уравнения и алгоритм принятия решений: На основании выведенных сравнительно-долевых показателей[3], [4], [5].

и анализа математических методов принятия решений, автором сформировано следующее целевое уравнение, которое необходимо найти среди вариативных.

К = an ´ Кк + bn ´ Ки + g n ´ К м + ln ´ Ктр ® max(6)

Поиск  уравнения  (6)  с  максимальным  значением  называется  задачей  линейного  динамического программирования.

В ходе решения задачи линейного программирования получаем Табл.1.

Таблица 1 Таблица комплексных показателей технологичности при различных технологиях изготовления и монтажа

Конструкция	Сочетания технологии изготовления с технологией монтажа
	Изг №1			Изг №2			Изг №3
	М1	М2	М3	М1	М2	М3	М1	М2	М3
Пролетные
Балка прокатная	К11	К12	К13	К15	К16	К17	К19	К110	К111
Балка перфорированная	К21	К22	К23	К25	К26	К27	К29	К210	К211
Балка гофрированная	К31	К32	К33	К35	К36	К37	К39	К310	К311
Ферма гнутосварного профиля	К41	К42	К43	К45	К46	К47	К49	К410	К411
Ферма уголкового профиля	К51	К52	К53	К55	К56	К57	К59	К510	К511
Стоечные
Колонна сплошная	К61	К62	К63	К65	К66	К67	К69	К610	К611
Колонна решетчатая из двух швеллеров	К71	К72	К73	К75	К76	К77	К79	К710	К711
Колонна решетчатая из двух балок	К81	К82	К83	К85	К86	К87	К89	К810	К811

 

В Табл.1:

Изг. №1-технология изготовления №1 (современная на заводе), Изг. №2- технология изготовления №2 (устаревшая на заводе),

Изг. №3- технология изготовления №3 (изготовление на монтажной площадке), М1-технология монтажа №1- (выверка способом №1),

М2-технология монтажа №2-(выверка способом №2),

М3-технология монтажа №3-(выверка способом №3).

Табл.1 позволяет  варьировать технологию изготовления  и монтажа и таким образом подбирать конструкции с наибольшей технологичностью в условиях определенной технологии изготовления и монтажа или наиболее оптимальное соотношение между качеством и технологичность.

 

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. Система оценки технологичности стальных стержневых конструкций на стадии проектирования // Журнал ―Жилищное строительство‖. —СПб, 2011-№11(25)-С.43-44

3.      Ульшин. А.Н. Определение параметров конструктивной технологичности вариативных стальных стержневых конструкций// Журнал ―ПГС‖. —М, 2015-№1-С. 31-39

4.      Ульшин. А.Н. Влияние параметров стальных стержневых конструкции на трудоемкость монтажа// Журнал―Монтажные и специальные работы‖. —М, 2015-№1-С.4 - 11

5.      Ульшин. А.Н. Влияние параметров стальных стержневых конструкции на трудоемкость изготовления// Журнал ―ПГС‖. —М, 2015-№ 1-С.21-24

6.      Ульшин. А.Н. Разработка обобщенного показателя прогнозируемого качества стальных стержневых конструкций // ―Инженерно-строительный журнал‖. — СПб, 2011-№3(41)-С.90-93

7.      Ульшин. А.Н. Исследование количественных показателей технологичности изготовления и монтажа стальных конструкций // Журнал ―Вестник гражданских инженеров‖. — СПб, 2011-№7(25)-С.34-49