Цель оптимизации
Повышение технологичности стального каркаса.
Исходные данные
- местоположение: Казахстан;
- габариты основного здания: 72 м х 72 м;
- одноэтажное здание, высота до низа конструкций покрытия — 16,3 м;
- свободный пролёт — 36 м;
- нормативное значение снегового давления: 1,2 кПа;
- нормативное давление ветра: 0,56 кПа;
- сейсмика: 8 баллов;
- расчеты выполнены по Еврокоду.
Проектное решение
Изначально в проекте заложены сварные сечения. Ригель шарнирно опирается на колонну. Верхний сжатый пояс сварного ригеля имеет достаточно редкое раскрепление из плоскости рамы — 3 м (с шагом прогонов). Из-за этого для него назначено крупное сечение — 360х25 С345.
Проектное решение имеет большую трудоёмость изготовления.
Сечение нижнего пояса аналогичное.
Колонны — сварной двутавр по крайним рядам, сварная коробка — для среднего ряда.
Шаг рам — 11 м.
Рисунок 1 — Схема расположения колонн
Рисунок 2 — Поперечный разрез
Рисунок 3 — Сварной ригель покрытия
Оптимизация
Предложена замена элементов каркаса:
- колонны — прокатный двутавр 70Ш2 С255;
- ригель — шарнирно опертая ферма с поясами из прокатного двутавра;
- шаг рам — модульный, 12 м.
Расчет выполнен по Еврокоду с учетом сейсмики.
Рисунок 4 — Поперечный разрез со стропильной фермой
Рисунок 5 — Общий вид каркаса после оптимизации
Результаты
- общая металлоемкость — снижена на 2,3%;
- ниже трудоемкость изготовления за счет применения фасонного проката. Длина сварного шва сократилась примерно на 3500 м;
- модульный шаг рам 12 м позволяет избежать большого отхода для прогонов и распорок, а также увеличения трудоемкости из-за стыковки отрезков;
- сокращение сроков изготовления конструкций.
