Цель оптимизации
Снижение металлоемкости колонн за счет применения стали повышенной прочности С390.
Исходные данные
Объект — шестиэтажное здание.
Размеры в плане — 18 м х 30 м.
Проектное решение
Рамно-связевой каркас. В углу здания расположено железобетонное ядро жесткости с лифтовой шахтой и лестничной клеткой.
Перекрытие — железобетонное по стальным балкам.
Колонны стальные из прокатного двутавра 40К5 С345.
Рисунок 1 — Общий вид каркаса
Оптимизация
Изначально в проекте принята излишняя унификация — заложено единое сечение колонн на всю высоту здания.
Колонна имеет монтажные стыки по высоте. Соответственно можно уменьшить сечение на верхних этажах - вертикальная нагрузка там меньше.
Также применена сталь повышенной прочности С390 для колонн из прокатных двутавров.
В итоге удалось снизить сечение колонн:
- колонны нижних этажей — 40К5 (С345) → 40К4.5 (С390);
- колонны средних этажей — 40К5 (С345) → 40К3 (С390);
- колонны верхнего этажа — 40К5 (С345) → 40К1 (С390).
Результаты
Сокращение расхода стали на колонны на 83 тонны за счет применения стали повышенной прочности С390 и разумной унификации сечений.
Преимущества:
- для заказчика — экономический эффект составляет около 12 млн рублей (расценки приняты на 2019 г.) — затраты на изготовление и монтаж стальных элементов;
- для проектировщика — достигнута низкая металлоемкость каркаса за счет применения стали повышенной прочности С390. Проектные решения унифицированы;
- для завода металлоконструкций — снижение затрат времени и средств за счет сокращения грузоподъемных операций, так как каркас стал легче.
Затраты снижаются на следующих этапах:
- доставка металлопроката на завод-изготовитель стальных конструкций;
- изготовление стальных конструкций;
- доставка готовых конструкций на площадку строительства.
