Открыть меню

Металлические конструкции: простые приемы обеспечения экономичности при проектировании.

 

Опишу основные методы обеспечения экономичности. Простые (даже формул не буду в тексте применять), но достаточно эффективные.

Итак:

  • Ну, во-первых, конечно, один из самых действенных методов, применяемых еще в СССР – модульность. Многие про нее сейчас стали забывать. Суть простая. Металлопрокат выпускается длиной 11.8 или 12м. чтобы не было обрезков длина всех элементов здания желательно должна быть кратной этим самым 12м. Т.е. 12м, 6м, 4м, 3м. Этим мы обеспечим почти 100%-е использование закупленных хлыстов металла. В крайнем случае, можно использовать типоразмеры 9м, например, но тут уже придется часть балок делать из обрезков 3м, что несколько удорожает конструкцию.
  • Максимизация эффективного использования поперечного сечения элементов. Максимизировать этот параметр мы можем в основном за счет применения сварных сечений. Прокатные не дают такого эффекта, особенно для балок. Обеспечивается это просто:

— для колонн точно просчитываются расчетные длины в 2-х плоскостях и в этих плоскостях получают расчетные параметры сечения. Под эти параметры максимально точно подбирается сварной профиль.

— для балок используется известная методика подбора оптимального сечения сварных балок. В большинстве случаев балки получаются со значительно более узкими полками и тонкими стенками. Экономия на лицо.

Еще более усиливает эффект экономии при замене прокатных балок на сварные то, что листовой прокат стоит иногда в 1,5-2 раза дешевле, чем профильный прокат. Суммарная экономия получается просто впечатляющей.

  • Расчет каркаса не по условной схеме, где балки имеют такой же пролет как расстояние между осями колонн, а по реальной схеме. Давайте представим, что мы учли реальную схему, например, для расстояния в осях 6м. Допустим, колонны 30К2 – ширина 300мм, узлы балки шарнирные с центром болтов опорных на расстоянии 60мм от края полки колонны. В итоге получаем реальный расчетный пролет балки 6000-300-60*2=5580мм. Существенная разница, которая в большинстве случаев уменьшает сечение балок. Та же самая методика касается и жестких узлов, причем там эффект еще выше, особенно для жестких узлов с вутами.
  • Всегда, если есть возможность, делаем жесткое крепление базы колонны к фундаментам: это снижает расчетные длины колонны и, иногда, усилия в них, повышает общую устойчивость системы.
  • В качестве перекрытий желательно применять монолитное по профилированному стальному листу. У него минимальный вес и, при этом, отменная жесткость, т.к. диск полностью неразрезной монолитный с хорошей анкеровкой к балкам. Сборные перекрытия такой жесткости не дадут.
  • Всегда, если есть возможность, ставим вертикальные связи по колоннам. Это существенно снижает расчетные длины колонн, существенно повышает жесткость каркаса и, таким образом, снижает расходы металла.
  • Везде, где позволяет расчет, уходим от толстостенных прокатных профилей. А именно: колонны без связей в поперечном и продольном направлении, фахверковые, связевые конструкции. Сечения элементов должны использоваться по максимуму.

Вкратце пока все. Буду очень рад услышать в комментариях какие-либо еще методы облегчения конструктива. Сейчас это актуально как никогда.

Обсуждение: 4 комментария
  1. Василий:

    Пункт об экономии на сварных сечениях будет не таким радужным, если учесть изготовление тех самых сварных профилей.
    Пункт про перекрытие по профлисту вообще мало имеет общего с экономией, если сравнить стоимость пустоток, их монтаж и то же для монолита.
    Как вертикальные связи по колонне уменьшают ее расчетную длину? меняется схема закрепления? Не понятно.

    1. admin:

      Давайте по пунктам.

      Сварные элементы:
      1. Балка сварная в львиной доле случаев весит меньше, чем прокатная. Отсюда меньше цена металла даже если он стоит одинаково;
      2. Цена металла листового таки реально меньше значительно, чем прокатного — еще меньше цена;
      3. По опыту строительства изготовление сварных балок — это малая толика цены конструкции.
      На выходе в любом случае получается существенная экономия денег. еще ни на одном объекте, где мы сравнивали прокат и сварные балки не было невыгодно применять сварные сечения. Их иногда бывает не сильно выгодно применять только в случае подрядчиков, которые сами не могут сварить балки и отдают их на субподряд. Субподряд сжирает часть экономии. Но все-равно — экономия на лицо. Все эти вещи подтверждены неоднократно личной практикой.

      По перекрытию:
      1. Перекрытия монолитные по профлисту весят значительно меньше пустоток -> меньше нагрузки, как следствие меньше сечения балок, а также, в итоге, и размеры фундаментов.
      2. Также дополняется пункт (при качественной заливке монолитного перекрытия), что не нужно делать выравнивающую стяжку — еще минус в цене и нагрузке, т.к. по сборным плитам стяжка обязательно нужна.
      3. Пустотки реально имеют преимущество в скорости — однозначно выигрыш в скорости. Ну, и если подрядчик не любит монолит.

      По связям:
      Рассмотрим частный случай: вертикальных связей по колоннам нет, колонны закреплены жестко к фундаменту — расчетная длина 2. Связи вертикальные ставим — расчетная длина 1 (а в общем-то, даже 0.7). Конечно же, это мы рассматриваем расчетную длину колонны в плоскости связей.

  2. menovshhikov1983:

    с какого размера сечения прокатные профили оказались менее рентабельными (балки/колонны)

    1. admin:

      Балки имеет смысл делать уже сварными при сечениях проката от 40. По колоннам все индивидуально — там факторов больше для подбора. Надо смотреть каждый конкретный случай. Но по ним, если подойти педантично, всегда можно подобрать профиль дешевле, чем прокатный. Т.к. можно «играть» толщинами полок/стенок совершенно свободно в отличие от проката. Кстати, замечу, почему еще сварные балки/колонны применяются крайне редко: их очень долго подбирать. В расчетных комплексах есть их проверка, а вот подбора, как для проката нет. Поэтому проектировщик просто отказывается по известным причинам от подбора вручную всех этих сварных сечений по всему зданию. Тем более, что заказчик за это в 95% случаев не платит. Легче нажать кнопку «подбор» и заложить обычные прокатные элементы.

Добавить комментарий

© 2018 Проектирование зданий · Копирование материалов сайта без разрешения запрещено
Владелец: proconstr.ru