В 99% проектов КМ (конструкции металлические) возможна экономия металла вследствие оптимизации. В большинстве случаев это 5-30%. В некоторых случаях оптимизация достигает 30-50%.
На этапе проектирования металлоконструкций в Красноярске своим заказчикам мы предоставляем существенную экономию на металле.
Оптимизация не влияет на несущую способность и не снижает надежность конструкций. Это связано с разным уровнем надежности в любой точке конструкции.
Например, посередине шарнирно-опертой балки работающей преимущественно на изгиб от центральной силы надежность меньше, чем на опорах. На опорах надежность гораздо выше. Другими словами посередине балка имеет меньший запас прочности, чем на опорах. Поэтому, только центральная точка балки определяет ее несущую способность.
Для балки 20Б1 длиной 6 м этой точкой можно считать центральную зону длиной 10см. Разрушение только в центральной зоне приводит к разрушению всей балки. Таким образом, не трогая центральную зону можно оптимизировать все сечения на остальной длине, составляющей 98% от полной длины.
Пример
Рамный каркас из прокатных двутавров пролетом 24м, шаг рам 6м, уклон кровли 0.3. На рисунках показано влияние затяжки на эпюру изгибающих моментов от вертикальной нагрузки.
Оптимизация есть удаление лишнего металла или другими словами - выравнивание надежности. Надежность здания определяется самым слабым его элементом. Если разрушился болт или сварной шов и здание разрушилось, то какой смысл был в огромных запасах остальных конструкций? Зачастую в процессе оптимизации нам приходится даже увеличивать сечения, усиливать узлы и т.п. - исправлять ошибки проектировщиков. Т.е. зачастую надежность здания даже увеличивается!
Оптимизация возможна вследствие следующего:
- Альтернативный взгляд на принятые конструктивные решения;
- Использование профилей наилучшим образом воспринимающих действующие нагрузки;
- Удаление лишнего металла (выравнивание надежности);
- Более эффективное распределение материала по сечению и по длине стержня. Например, чем выше двутавр и чем тоньше его стенка, тем лучше он работает на изгиб в вертикальной плоскости. Благодаря этому существует перфорированная балка и та же стропильная ферма;
- Использование современных эффективных методов расчета, более точных по сравнению со старыми методами;
- Уменьшение унификации элементов;
- Использование высокопрочных сталей.
Отметим также, что современные нормы имеют значительный, достаточный запас надежности. Строительные нормы существуют десятки лет и разработаны не просто так. Они основаны на огромном количестве испытаний конструкций.
Нормы закладывают запасы в нагрузки, в возможные отклонения геометрии (т.н. несовершенства), в прочностные характеристики сталей, в расчетные методы.
Наши высококвалифицированные специалисты произведет расчет нагрузок любого типа быстровозводимых зданий из металлоконструкций в Красноярске.
ООО Базис Констракшн - проектирование и изготовление металлоконструкций в Красноясрке.