Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Совершенствование промышленных зданий

Совершенствование методов расчета конструкций


Совершенствование методов расчета конструкций

Важную роль в повышении эффективности капиталовложений на основе снижения материалоемкости конструкций играет совершенствование методов расчета и соответствующее уточнение нормативных документов. Большую работу в этом отношении в последние годы проделали ведущие институты: ЦНИИСК им. Кучеренко, НИИЖБ, ЦНИИпромзданий и ЦНИИпроектстальконструкция.

Были разработаны теоретические основы, регламентирующие расчетные требования с учетом назначения сооружений, в результате чего были разработаны «Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций», которые утверждены Госстроем СССР для обязательного руководства при проектировании зданий и сооружений. В действовавших ранее нормативных документах такого учета назначения зданий не предусматривалось.

С учетом градации ответственности осоружения по размерам возможного ущерба при достижении в конструкциях предельных состояний, а также социальных последствий было определено три класса степени их ответственности. Для каждого класса установлены дифференцированные коэффициенты надежности. Для сооружений класса I — он равен 1; для класса II — 0,95; для сооружений класса III — 0,9 (табл. 60). Для временных зданий и сооружений со сроком службы до 5 лет допускается принимать коэффициент надежности равным 0,8.

Наибольший процент расхода материалов падает на изготовление конструкций основных цехов промышленных предприятий (53, 2%). Было установлено, что 60% основных цехов может быть отнесено к классу I, а 40% — к классу II. В соответствии с этим сделан ориентировочный расчет экономии металла, получаемой в результате применения указанных правил. Исходный объем производства металлоконструкций в 1980 г. принят 8,75 млн. т. Годовая экономия металла определена в размере 189 тыс. т. Сделан также расчет экономии арматурной стали. По данным НИИЖБ, общий объем сборного железобетона в 1980, г. достиг 135 млн. м3, а монолитного—40 млн. м3. При общем расходе арматурной стали 12,5 млн. т ожидаемая экономия металла составит 324 тыс. т.

Проведен комплекс исследований, направленных на снижение расчетных нагрузок на строительные конструкции, элементы зданий и сооружений. В частности, уменьшена с 1800 до 1600 кг/м3 плотность бетонных конструкций, ниже которой надо принимать коэффициент перегрузки 1,2 вместо 1,1. Уменьшено значение коэффициента перегрузки Для нагрузок от веса металлических конструкций с 1,1 до 1,05 в связи с тем, что в настоящее время поставка стального проката производится в основном с минусовыми допус-нами. Значение коэффициента перегрузки для веса стационарного -оборудования уменьшено с 1,2 до 1,05.

Основанием для этого послужили данные, указывающие, что вес литья составляет 80% общего веса металлорежущих станков, а допускаемое верхнее отклонение веса литья не должно превышать 3—8%.

Уменьшены также коэффициенты перегрузки крановых нагрузок с 1,2 до 1,1 и перегрузки равномерно распределенных эквивалентных нагрузок с 1,4 до 1,3 и с 1,3 до 1,2.

Предполагаемый годовой эффект от уточнения нагрузок составит 30 млн.руб. В результате утвержденных дополнений и изменений главы СНиП 11-21-75 повышаются расчетные сопротивления арматуры в среднем на 5,6% для стержневой и на 3,6% для проволочной арматуры за счет уменьшения коэффициента запаса по арматуре. Более полный учет работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести позволяет повысить расчетные сопротивления на 5—9%, при этом учитывается повышение условного предела текучести арматуры при преднапряжении в случае малых пластических деформаций.

Усовершенствована методика определения качества, прочности, плотности, влажности, водопоглощения, пористости, морозостойкости, водонепроницаемости и истираемости бетонов. Так, за счет увеличения масштабного переводного коэффициента к прочности образцов базового размера от 0,9 до 0,95 и за счет перехода к оценке прочности в серии из трех образцов по двум образцам максимальной прочности — снижается расход цемента в бетонах на 2,3 млн. т в год (до внесения изменений главы СНиП П-21-75 оценка прочности в серии из трех образцов производится по среднему арифметическому значению). Снижение расхода стали на некоторые виды типовых конструкций за счет совершенствования нормирования характеризуется данными табл. 61.

В результате выполнения комплекса исследований, внедренных в нормативные документы, к концу 1985 г. следует ожидать общей экономии стали — 860 тыс т., цемента — 2,3 млн.т, в денежном выражении цифра составит 240,2 млн. руб.

Значительные исследования, направленные на существенное повышение расчетных сопротивлений сталей в строительных металлоконструкциях, были проведены в ЦНИИ-проектстальконструкции. Изучались причины аварий металлических конструкций. Установлено, что аварии, связанные с необеспеченностью расчетных сопротивлений стали из-за изменчивости предела текучести, практически от-сутстсвуют (отказы 1-го типа). Подавляющее же большинство аварий происходит из-за дефектов монтажа и заводского изготовления конструкций, неправильной эксплуа-тации, дефектов Металлопроката и др. (отказы 2-го типа).

Существующая практика назначения единого нормативного сопротивления для сталей, попадающих в один класс прочности, примерно для 10% завышает значение расчетного сопротивления. В связи с этим было предложено отменить единые нормативные сопротивления, установленные в зависимости от класса прочности, и ввести нормативные сопротивления с учетом марок, степеней раскисления сталей, толщин и видов проката.

Исходя из полученных результатов сделан вывод о том, что коэффициент безопасности металла может приниматься равным 1,06 для Ст.З (вместо 1,1), 1,05 — для стали 0,9Г2. (вместо 1,15) и 1,1 для сталей 1012С1, 15ХСНД, 10ХНДП, 15Г2АФД, 10ХСНД и 16Н2АФ (вместо 1,2).

Эти научные разработки легли в основу изменений и дополнений главы СНиП П-23-81, в которой расчетные сопротивления повышаются на 8—19%, эффективность при этом оценивается по стране в 7,1% экономии стали, что при производстве 6 млн. т металлических конструкций составит 426 000 т, или 115 млн. руб. в год.



Похожие статьи:
Пути снижения энергетических затрат при эксплуатации промышленных зданий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Совершенствование промышленных зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум