Экономические факторы при проектировании каркасов

К экономическим факторам (7.6) прежде всего относятся затраты, связанные с возведением сооружения и его эксплуатацией, они включают в себя стоимость материалов, изготовления, перевозки и монтажа конструкций. Необходимо учитывать эффект, получаемый от сокращения времени строительства и более раннего начала производства продукции, а также расходы, связанные с поддержанием сооружения в состоянии, обеспечивающем условия его нормальной эксплуатации в течение всего срока службы.

Эти факторы очень сложны и часто противоречат один другому (например, расход стали и трудоемкость изготовления конструкций, затраты на возведение сооружения и расходы на поддержание конструкций в эксплуатационном состоянии и т.д.). При проектировании конструкций здания все это необходимо учитывать и находить оптимальное технико-экономическое решение, наилучшим образом удовлетворяющее всем условиям.

Значительную часть стоимости конструкций составляет стоимость стали. Поэтому при поиске экономичного решения требуется найти такие конструктивные формы, которые обеспечивают наименьшую массу каркаса. Эти вопросы решаются при компоновке каркаса и проектировании отдельных элементов и их соединений. Основными направлениями решения этих задач можно считать использование сталей повышенной прочности, эффективных видов проката, применение принципа концентрации материала.

Трудоемкость и стоимость изготовления любой промышленной продукции зависит в основном от однотипности, серийности изделий. Поэтому задача снижения трудоемкости и стоимости изготовления конструкций требует возможно большего сокращения типоразмеров конструкций, т.е. унификации их. Уменьшение числа типоразмеров конструкций ускоряет монтажные работы и снижает их стоимость. Оптимальное решение, учитывающее одновременно стоимость металла, изготовления и монтажа, дает типизация конструкций (7.7). Под типизацией подразумевается комплекс правил и требований, которым должна быть подчинена конструктивная форма однородных конструкций, для того чтобы она в целом наиболее полно отвечала признакам оптимальности: была наиболее экономичной по затратам металла, наименее трудоемкой в изготовлении и удобной в монтаже.

Типизация конструкций относится как к конструктивным схемам зданий в целом, так и к их отдельным элементам. Первоначальный процесс типизации конструктивных элементов определяется сведением к обоснованному минимуму размеров основных параметров зданий (пролетов, шагов, колонн, высот). Это достигается унификацией габаритных схем зданий. Затем разрабатываются схемы типовых конструктивных элементов (колонн, стропильных и подстропильных ферм, подкрановых балок, связей, вспомогательных конструкций). Конечным этапом типизации является разработка рабочих чертежей сортамента типовых конструктивных элементов, из которых собирают каркас здания.

Основной предпосылкой типизации является принцип модульности (7.8), т.е. соизмеримости размеров элементов, кратности их определенной величине, называемой модулем.

Требования в отношении типизации конструкций согласуются с требованием сокращения сроков строительства, поскольку применение типовых конструкций и элементов обеспечивает:

уменьшение числа монтажных элементов;

снижение объема укрупнительной сборки на строительной площадке благодаря укрупнению отправочных элементов;

транспортабельность элементов конструкции;

упрощение монтажных элементов;

необходимую жесткость элементов при транспортировании и монтаже;

сокращение времени проектирования.

Унификация объемно-планировочных и конструктивных решений позволяет резко сократить число типоразмеров конструктивных элементов каркасов зданий и открывает возможность разработки типовых конструкций для многократного применения.

В настоящее время для производственных зданий общего назначения разработаны чертежи типовых колонн, ферм, подкрановых балок, фонарей, вспомогательных конструкций.

Снижение стоимости монтажа конструкций каркаса достигается использованием конвейерной сборки, при которой отдельные элементы каркаса на специальной площадке собираются в жесткие пространственные блоки, целиком устанавливаемые в проектное положение. Блочный метод монтажа наиболее целесообразен для зданий большой площади, и при проектировании каркасов таких зданий должна быть учтена возможность его использования. Это требует некоторых изменений в конструкциях по сравнению с конструкциями каркаса при поэлементном монтаже

Дата добавления: 2014-01-07