Файл: Этмекджиян А.А. Технический прогресс и повышение эффективности капитального строительства.pdf

33—45 кг/мм2 поставляются в количестве 8—10% всей стали, потребляемой для изготовления металлоконструкций, а высоко­

Для армирования предварительно-напряженных железобетон­ ных конструкций высокопрочные термически упрочненные стали классов Ат-V И A T - V I до настоящего времени производятся в не­ достаточном объеме. Металлургической промышленностью не ор­ ганизовано массовое изготовление многих экономичных профи­ лей проката, предусмотренных действующими стандартами, что приводит к необходимости заменять отсутствующие профили проката более тяжелыми, увеличивая расход металла, вес со­ оружения и, следовательно, его стоимость.

Следует отметить, что в последние годы за рубежом произ­ водство высокопрочных сталей развивается более быстрыми тем­ пами. Например, в Японии выпускается 14 марок высокопрочных сталей, в США — 16 марок. В США, Англии, ФРГ, ЧССР, ГДР и других странах получают применение легкие трубчатые конст­ рукции, эффективные гнутые профили металла, широкополочные двутавры, профилированные стальные настилы.

Работы советских ученых и проектировщиков, а также опыт зарубежных стран свидетельствуют о больших возможностях и технико-экономической целесообразности внедрения в строитель­ ство конструкций из низколегированных и высокопрочных сталей с применением эффективных профилей проката. Широкое внед­ рение эффективных марок сталей и профилей проката позволит получить значительную экономию металла и денежных средств. Так, большой вес кровельных покрытий особенно неблагоприятно сказывается на технико-экономических показателях металличе­ ских каркасов. Вес металлического каркаса можно значительно снизить за счет применения ферм, изготовляемых из эффектив­ ных тонкостенных трубчатых профилей, из термически упрочнен­ ной стали, кровельных покрытий из штампованного гальванизи­ рованного настила с утеплителем из пенопласта, колонн и под­ крановых балок из высокопрочных сталей. Такие стальные кон­ струкции в 6—7 раз легче сборных железобетонных, трудоем­ кость их изготовления на 30—40% меньше, а стоимость примерно на 30% ниже (табл. 48).

В соответствии с существующими правилами и нормами про­ ектирования, изготовления и монтажа металлических конструк­ ций необходима поставка эффективных марок стали для изготов­ ления металлических конструкций, в том числе низколегирован­ ных с пределом текучести 33—45 кг/мм2, высокопрочных терми­ чески упроченных с пределом текучести 60—75 кг/мм2, малоуг­

леродистых термически упрочненных с пределом текучести

30 кг/мм2.

Низколегированные стали. Разработаны и утверждены типо-

248

вые проекты металлических конструкций, часть элементов кото­ рых должна изготовляться из низколегированных сталей. Так, в типовых металлических фермах для промышленных зданий эле­ менты из низколегированных сталей составляют по отношению к весу этих конструкций 35—55%, в колоннах — 65—75%, в под­ крановых балках — до 90%.

Конструкции мостов, кожухи доменных печей также намечено изготовлять из низколегированных сталей.

Для химической, нефтехимической и газовой промышленно­ сти значительно увеличивается объем производства металличе­ ских емкостей, в том числе шаровых резервуаров, на высокое давление, которые могут изготовляться только из низколегиро­ ванных сталей.

Нормы проектирования для металлических конструкций, ра­ ботающих в условиях Крайнего Севера, также требуют приме­ нения, в основном, низколегированных сталей.

Использование таких сталей при изготовлении колонн, ферм, подкрановых балок и других конструкций, кожухов доменных печей, резервуаров, мостов и других сооружений, а также в бистальных конструкциях обеспечивает, во-первых, повышение ка­ чества ответственных металлоконструкций и, во-вторых, эконо­ мию металла в заменяемых частях в среднем на 18%.

Высокопрочные стали и эффективные профили металлопро­ ката. Дальнейшее совершенствование металлоконструкций, свя­ занное с увеличением пролетов и высоты сооружений, форсиро­ ванием режимов работы и повышением действующих технологи­ ческих нагрузок, требует применения сталей более высокой проч­ ности с пределом текучести 60—75 кг/мм2. Такие высокопрочные стали намечается применять для мостовых конструкций и пере­ крытий промышленных и других зданий больших пролетов, для

249

конструкций высотных сооружений л для отдельных сильно на­ груженных элементов, не требующих обеспечения их устойчиво­ сти. Эти стали предполагается, в частности, использовать в виде трубчатых тонкостенных профилей для ферм промышленных зда­ ний. Экономия металла в заменяемых частях при использовании высокопрочной стали достигает в среднем 20—25%.

Углеродистые термически упрочненные стали. Для изготовле­ ния стальных конструкций, работающих в условиях низких тем­ ператур или испытывающих динамические нагрузки, требуется применение сталей, имеющих более высокую стойкость против хрупкого разрушения. Этим требованиям отвечает углеродистая

ширить, поскольку экономия металла по сравнению с обычной углеродистой сталью достигает 10—12%-

Одним из важных и решающих направлений совершенствова­ ния каркасов промышленных зданий является облегчение веса покрытий. Применяемые для покрытий сборные железобетонные панели имеют значительный собственный вес п вызывают утя­ желение несущих конструкций каркаса (колонн, стропильных и подстропильных ферм).

В практике ряда стран широкое применение нашли профили­ рованные стальные настилы, изготовляемые из оцинкованной ли­ стовой стали толщиной 0,8—1,2 мм с ребрами высотой 50—80 мм. По профилированному настилу наклеивают легкий плитный утеплитель, защищаемый обычным гидроизоляционным ковром.

Применение в промышленных зданиях пролетом 24—30 м стального профилированного настила взамен сборных железобе­ тонных панелей обеспечивает снижение общего веса конструкций

вует не только о значительном снижении веса конструкций, но и об ускорении строительства.

Весьма эффективным является применение экономичных про­ филей проката.

Широкополочные двутавры намечаются для использования взамен менее экономичных двутавровых балок по ГОСТ 8239—56 и сварных двутавров из составных элементов, а также для раз­ резки на тавры и использования их в качестве поясов стропиль­ ных и подстропильных ферм, в том числе для изготовления бистальиых балок (пояса-тавры из низколегированной стали, а стенка из стали марки Ст. 3).

250

Экономия металла при применении широкополочных двутав­ ров достигает в среднем 7%.

Гнутые холодноформованные профили намечается использо­ вать при изготовлении 12-метровых решетчатых прогонов покры­ тий отапливаемых зданий. При этом экономия стали против го­ рячекатаных профилей составит 12—15%. Целесообразно также использовать гнутые профили для прогонов покрытий и элемен­ тов фахверков под асбестоцементную кровлю (экономия стали против горячекатаных профилей до 10%), а также для изготов­ ления элементов лестниц, площадок и перил, что обеспечивает экономию стали с учетом улучшенных конструктивных решений до 25%.

Замкнутые гнутосварные профили (прямоугольного, квадрат­ ного сечения и др.) с тонкими стенками намечается применять в первую очередь для ферм покрытий под легкую кровлю из асбе­ стоцементных плит, а также для элементов связей покрытий про­

ближайшие 5—10 лет найдут широкое применение в стропиль­ ных конструкциях. В этом случае достигается весьма ощутимая экономия стали за счет непосредственного сопряжения элемен­ тов без фасонок, неизбежных в обычных конструкциях.

Экономия металла при сталях одного и того же класса соста­ вляет 14—20%. При использовании труб из высокопрочных ста­ лей экономия металла может достигать 30—40%.

Бистальные балки для путей подвесного транспорта двутав­ рового профиля, верхний пояс и стенка которого выполняются из углеродистой стали, а нижний (ездовой) пояс — из износостой­ кой низколегированной стали, обеспечивают экономию стали по сравнению с горячекатаными двутавровыми балками до 20%.

Ряд профилей по действующим стандартам не изготовляется заводами черной металлургии, несмотря на их значительную эф­ фективность.

Так, равнобокне уголки, ГОСТ 8509—57, поставляются по 60 профилям и размерам, неравнобокие уголки, ГОСТ 8510—57, по 33 профилям и размерам вместо предусмотренных действую­ щими стандартами соответственно 84 и 53 профилеразмеров. При этом не прокатываются, как правило, наиболее тонкостенные уголки, обеспечивающие экономию металла до 3—4%.

Двутавровые балки, ГОСТ 8239—67 *, поставляются 16 про­ филеразмеров против 27, предусмотренных стандартом, что вы­ зывает затраты металла и существенное увеличение стоимости конструкций. Для нужд строительства необходимы освоение и выпуск в первую очередь двутавровых балок № 18а, 33, 65 и 706, что позволит уменьшить вес конструкций на 5%, снизить трудо­ емкость изготовления и стоимость их в деле, а также обеспечить

251