Экономия

Тяжелее не значит надежнее!

От Вас проект - от нас экономия!

Идеальных проектов не бывает! Предлагаем выполнить БЕСПЛАТНО анализ Вашего проекта на предмет снижения массы металлоконструкций.

 

В 99% проектов КМ (конструкции металлические) возможна экономия металла вследствие оптимизации. В большинстве случаев это 5-30%. В некоторых случаях оптимизация достигает 30-50%. Наш собственный рекорд снижения металлоемкости - 62%!

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.

Оптимизация есть удаление лишнего металла или другими словами - выравнивание надежности.

Примеры оптимизации можно увидеть повсеместно в природе:

  1. Ствол дерева толще внизу - там где действуют бОльшие усилия;
  2. Пещеры имеют арочное очертание, самое эффективное очертание для данных условий - вертикальная нагрузка и возможность восприятия распора;
  3. Кости животных и человека полые внутри. Лишний материал убран природой в процессе эволюции. Очевидно, что полые круглые или квадратные стальные трубы легче цельных.

Нам лишь остается математически описать законы природы и им следовать...

Оптимизация возможна вследствие следующего:

  1. Альтернативный взгляд на принятые конструктивные решения;
  2. Использование профилей наилучшим образом воспринимающих действующие нагрузки;
  3. Удаление лишнего металла (выравнивание надежности);
  4. 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;
  5. Использование современных эффективных методов расчета, более точных по сравнению со старыми методами;
  6. Уменьшение унификации элементов;
  7. Использование высокопрочных сталей.

Очевидно, оптимизация зачастую увеличивает трудоемкость изготовления металлоконструкций, но в большинстве случаев это оправдано.

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 и др.
Поэтому не оправдано закладывать огромные запасы еще к нормам, необходимо проектировать с рекомендуемыми нормами запасами не более 5%.

Тяжелее не значит надежнее!