Горячекатаные профили общего назначения
Первый метрический сортамент прокатных профилей в России был введен в 1900 г. и просуществовал с небольшими изменениями свыше трех десятилетий. В 1932 г. он был улучшен, но и после модернизации имел ряд недостатков: неэкономичные толстостенные профили, недостаточно частая градация, недостаточно мощные сечения профилей. Современный сортамент профилей общего назначения был введен в 1956—1957 гг.; он имеет значительные преимущества по сравнению с существовавшим ранее.
Двутавровые балки по ГОСТ 8239—56, швеллеры по ГОСТ 8240—56, уголки по ГОСТ 8509—57 и ГОСТ 8510—57 имеют в большинстве случаев толщины стенок, минимально допускаемые из условий местной устойчивости и технологических условий прокатки. Увеличена частота градации в уголках, что позволяет уменьшить потери металла при подборе сечений. Увеличен момент сопротивления прокатываемых двутавровых балок и вместе с тем ликвидирован ряд неэкономичных сечений двутавровых балок и швеллеров с утолщенными стенками и полками. Экономия металла, полученная при введении нового сортамента взамен ОСТ—10016, оценивается для профилей двутавровых балок и швеллеров около 10—15% и уголковых около 5—8%. Наш сортамент является достаточно экономичным, что видно из сравнения сортаментных кривых отечественного и зарубежных сортаментов { рис. III.1 } . Резервы в совершенствовании сортамента указанных профилей с целью экономии металла в дальнейшем можно считать почти исчерпанными.
Совершенствование сортамента, по-видимому, будет идти по пути организации прокатки новых экономичных профилей: широкополочных двутавров по ГОСТ 6183—52 { рис. 01.2 } и облегченных двутавровых балок и швеллеров по ГОСТ 6184—52 и 6185—52 { рис. III.3 } . Особенно важное значение для получения экономии стали и снижения трудоемкости изготовления имеет применение широкополочных двутавров, которые могут быть использованы вместо обычных двутавров при работе их на изгиб, взамен составных сварных двутавров в балках и колоннах, а также для разрезки на тавры с целью дальнейшего использования последних в качестве поясов балок и ферм { рис. III.4 } .
Удельные моменты сопротивления для балочных профилей и удельные моменты инерции колонных легких профилей значительно выше соответствующих параметров двутавровых балок и уголков. По данным Н. П. Мельникова, применение широкополочных двутавров в элементах, работающих на изгиб, позволит получить экономию веса по сравнению с двутаврами по ГОСТ 8239—56 около 7%.
Потребность в широкополочных двутаврах для нужд строительства оценивается в 600 тыс. г в год, а для народного хозяйства в целом — около 2500 тыс. т. По отчетам ЦНИИПромзданий, внедрение в промышленность и строительство широкополочных двутавров позволит сэкономить 260 тыс. т стали и 7,4 млн. руб. в год { без учета дополнительной экономии от снижения трудоемкости изготовления } .
Весьма важное значение для оценки эффективности применения широкополочных двутавров имеет снижение трудоемкости изготовления при использовании их взамен сварных.
Трудоемкость конструкции может быть определена по формуле { V.18 } :
$T =К_ { \it нр } \psi_T \cdot T_0$,
где
- $T_0$ — трудоемкость изготовления стержня { основных несущих деталей } конструкции;
- $\psi_T$ — строительный коэффициент трудоемкости, учитывающий работы по вспомогательным деталям конструкции;
- $К_ { \it нр } $ — коэффициент, учитывающий нерасчетные { прочие } операции изготовления.
Трудоемкость конструкции при применении для стержня прокатного двутавра взамен составного из листов снизится за счет ликвидации операций резки листа, сборки и сварки. Останутся операции разметки, торцовой резки, образования отверстий, трудоемкость которых с некоторым запасом можно считать 15% трудоемкости изготовления стержня конструкции при сварном составном двутавре. Кроме того, останутся трудовые затраты по изготовлению вспомогательных { конструктивных } деталей.
Тогда
$T_ { \it ш.д.в. } =К_ { \it нр } (0,15T_0 +T_ { \it всп } )=К_ { \it нр } \left[ { 0,15T_0 +(\psi _T -1)T_0 }\right]$
Снижение трудоемкости
$\Delta _T =\frac { T-T_ { \it Ш.ДВ } } { T } 100=\frac { \it К_ { \it нр } \left[ { \psi _T T_0 -0,15T_0 -(\psi _T -1)T_0 }\right] } { \it К_ { \it нр } \psi _T T_0 } 100=\frac { 0,85 } { \psi _T } 100\%$
Значения строительных коэффициентов трудоемкости балок равны 1,6—1,8, колонн 2—2,6. Отсюда ожидаемое снижение трудоемкости составит при применении балочных профилей 50—55%, в колоннах 35—45%.
Для балок, изготовляемых из широкополочных двутавров, местная устойчивость стенки, как правило, обеспечивается без ребер жесткости, что приведет к снижению строительного коэффициента веса и соответствующего коэффициента трудоемкости и, следовательно, к еще более значительному снижению трудоемкости. Экономия от снижения трудоемкости при применении широкополочных двутавров может быть оценена следующим образом.
Стоимость изготовленной конструкции [формулы { V.25 } и { V.29 } ]
$C=C_ { \it о.м. } +аT(1+К_н )+C_ { \it п } $, где
- $C_ { \it о.м. } $ - стоимость основных материалов;
- $T$ - трудоемкость изготовления;
- $а$ - среднечасовая заработная плата, равная 0,52 руб/ч;
- $К_ { \it н } $ - коэффициент накладных расходов, равный 2,5;
- $C_ { \it п } $ - постоянные накладные расходы, равные 11 руб/т;
Среднее снижение трудоемкости примем равным 50%, трудоемкость 1 т конструкций { колонн и балок } 12 чел.-час/т.
Можно предположить, что отпускная цена широкополочных двутавров не будет превышать соответствующей цены листа, что позволяет исключить величину $C_ { \it о.м. } $. Тогда снижение стоимости изготовления
$\Delta C=C-C_ { \it Ш.ДВ } =0,5аT(1+К_ { \it н } )=0,52\cdot 0,5\cdot 12(1+2,5)=10,9$ руб/т
Если предположить, что расход широкополочных двутавров взамен составных для строительства составит 2/3 общего количества двутавров, то экономия от снижения трудоемкости составит не менее 4,3 млн. руб.
Далее:
Чертеж блока подкрановых балок
Нахождение потенциала
Онлайн калькуляторы и программы расчета конструкций
Векторное поле
Чертеж связи из уголков по фермам
Основные нормативные документы проектирования металлоконструкций
Гармонические поля
Рекомендации к разработке чертежей КМД
Частные случаи векторных полей
Инвариантное определение дивергенции
Тематическая подборка для проектирования строительных конструкций
Учет допусков на размеры проката
Специальные векторные поля
Соответствие конструктивного решения расчетной схеме
Чертеж подкрановой балки
Огравление $\Rightarrow $