Экономия при использовании стальных каркасов

Экономия стали в каркасе условна, поскольку многие факторы, приводящие к ее экономии, приводят к другим затратам. например, можно использовать сварной двутавровый ригель высотой 1 м, а можно — стропильную ферму высотой 2,4 м. стропильная ферма может получиться даже более экономичной, но имеет лишнюю неиспользуемую высоту 1,4 м. а это дополнительный расход стенового профнастила, колонн, инженерных систем за счет большей протяженности, и что самое важное — расходы на отопление «лишнего объема». экономия стали не должна достигаться за счет удорожания других факторов!



Факторы экономии

Минимизация нагрузок
Более всего это касается постоянных нагрузок, но возможна минимизация и других, например, полезных нагрузок – напольное размещение оборудования (в т.ч. и кранового). Должны использоваться современные кровельные технологии и материалы, современные системы стеновых ограждений.

Какой смысл забрасывать большую нагрузку на покрытие и перегружать конструкции?

Использование более эффективных расчетных схем
Например, использование многопролетной неразрезной схемы вместо разрезной. Если уменьшить крайние пролеты, то можно выровнять все изгибающие моменты. Использование уголковых подкосов вместо традиционных длинных распорок Подкосы примыкают к прогонам и служат для раскрепления сжатых поясов двутавровых рам из плоскости изгиба для предотвра- щения потери общей устойчивости.

Использование крестовых гибких связей (из круглой стали), работающих только на растяжение
Предотвращение провисания выполняется натяжением связей талрепом (стяжная муфта) или гайками.

Изначальное четкое понимание, какие нагрузки действуют на каркас
Для этого до начала проектирования каркаса должна быть проработана архитектура, технология, продуманы разделы ОВ, ВК и др. В случае неясности проектировщик просто берет максимальные возможные значения нагрузки, что приводит к необоснованному перерасходу стали.

Использование тонкой стенки большой гибкости
Изгиб воспринимают пояса, работающие на сжатие-растяжение, а стенка воспринимает срез. За исключением мест с действием сосредоточенных сил (опоры, опирание вышележащих конструкций и др.), стенка должна иметь минимальную толщину.

Удаление лишнего металла (выравнивание напряжений)
Рама должна повторять эпюру моментов. Для неразрезных прогонов эффективно использование разных толщин и перехлестов (в зоне максимальных моментов). Эффективно использование тонкостенных холодногнутых профилей ввиду их работы на грани потери местной устойчивости.

Автоматизация расчетов

Экономия стали актуальна из-за ее большой цены: 1 т стоит 14 млн рублей. К факторам экономии можно отнести также использование более точных методов расчета, автоматизацию проектирования.

Особенности автоматизации расчетов:
- использование комбинаций нагрузок (сочетаний нагрузок, РСН) вместо комбинаций усилий (сочетаний усилий, РСУ) от отдельных нагрузок;
- проверочные расчеты для начала и конца каждого трапециевидного конечного эле- мента это позволяет выявить наиболее за- груженные сечения;
- проверочные расчеты не только элементов, но и узлов сопряжений;
- расчет элементов и узлов на все сочетания нагрузок. После расчета из массива коэффициентов использования выбираются максимальные. Перебор всех сочетаний нагрузок позволяет не пропустить наихудшее сочетание для конкретной проверки конкретного элемента или узла;
- хранение всех исходных параметров расчетной модели в Excel-файле в числовом виде – это позволяет использовать эффективные инструменты Excel для обработки числовой информации.