Файл: Жербин М.М. Высокопрочные строительные стали (характеристики, область применения, расчет и проектирование).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 113
Скачиваний: 0
Стоимость конструкции в деле слагается из стоимости изготов ления, транспортировки с завода металлоконструкций «а при объектный склад и стоимости монтажа.
|
Сд - [(Сн + Сг) Кз.с + |
Сд1] К„КПКУ, |
(IV. 14) |
|
где |
Сн — стоимость передела изготовления; |
|||
|
Ст— стоимость |
перевозки железнодорожным |
||
|
транспортом; |
|
|
|
Кз.с, Кй, К„, |
СД| — стоимость монтажа; |
соответствен |
||
К у — коэффициенты, |
учитывающие |
|||
|
но стоимость заготовительно-складских опе |
|||
|
раций, накладных расходов, |
плановых на |
||
|
коплений строительства, удорожания работ |
|||
|
в зимнее |
время |
(К Зс =1,0075; Кп =1,083; |
. К п = 1,06; Ку = 1,03).
Стоимость передела изготовления слагается из стоимости ос новных материалов и изготовления.
Ниже на основании проведенных исследований * приводятся величины возможной экономии стоимости некоторых конструкций при применении сталей высокой прочности.
Встропильных фермах из уголков из стали класса С46/33 — С38/23 можно получить экономию стоимости на 2—5% по срав нению с аналогичными фермами из стали класса С38/23 (здесь
идалее за эталон принята конструкция из стали СтЗ). Фермы из труб из стали класса С38/23 дороже на 4—6%, а из сталейклассов С46/33, С60/45, С70/60, С46/33 + С38/23, С60/45+С38/23, С70/60 + С38/23 и С70/60 + С46/33 дешевле на 8—15% по сравне нию с эталоном. Эти конструкции наиболее эффективны по стои мости, если решетка выполняется на СтЗ или низколегированной, а пояса из высокопорчной стали.
Вфермах из открытых .одиночных и замкнутых гнутосварных профилей рационально применять обычные и высокопрочные стали. Снижение стоимости в деле составляет в среднем 15—
20%.
Вподкрановых балках при применении высокопрочных сталей и обеспечении требований жесткости возможна экономия стои мости до 5% по сравнению с аналогичной конструкцией из ста ли СтЗ.
Всплошных колоннах, надкрановых частях сквозных колонн из сталей повышенной и высокой прочности за счет более высо кой экономии веса, чем в балках, снижение стоимости составля ет до 8% по сравнению с эталоном.
Экономия стоимости в подкрановых частях сквозных колонн существенно зависит от номенклатуры профилей, используемых для создания необходимого сечения. Если подкрановая часть вы
* Кафедра строительных конструкций Макеевского инженерно-строителъ ного института.
107
полняется из листа, листа и уголка, то имеет место перерасход по стоимости по сравнению с аналогичными конструкциями из ■стали СтЗ. Применение в одной ветви прокатного элемента (швеллер, широкополочный двутавр) (позволяет снизить стои мость до 6%. Если обе ветви выполнены из прокатных элементов, то стоимость уменьшается до 10%.
Таким образом, за счет применения сталей повышенной и вы сокой прочности стоимость конструкций при рациональной кон
структивной форме может быть 'Снижена |
в среднем на 6— |
|
8% |
[40]. |
[41] процент эко |
По данным ЦНИИПроектстальконструкция |
номии по отдельным элементам лромзданий при использовании сталей высокой прочности может быть несколько выше.
На эффективность по стоимости существенное влияние ока зывает величина достигнутой экономии в весе. Поэтому в табл. IV. 6 приведены значения минимально необходимого сни жения веса конструкции а£1іп , при котором не происходит увели
чения стоимости в деле конструкций из высокопрочных сталей по сравнению с конструкциями из стали СтЗ. При этом учтены показатели изготовления, монтажа и транспортировки.
Сравнивая значения, приведенные в табл. IV. 6 и IV. 5, видим, что а ^ Іп > а * ІП и, следовательно, снижение стоимости может
быть получено при меньшем снижении свеса, чем это необходимо из условия трудоемкости.
Для установления эффективности высокопрочных сталей в кар касах промышленных зданий необходимо учитывать не только показатели основных конструкций, но также стоимость связей, фахверка и других элементов, проектируемых из стали СтЗ и слу жащих для конструктивного оформления здания, что несколько снижает эффект от применения высокопрочных сталей.
При проектировании конструкций каркаса из одной марки вы сокопрочной стали снижение стоимости не превышает 4%. При менение конструкций из двух марок сталей позволяет получить больший экономический эффект. Так, в каркасе из сталей клас са С60/45 + С38/23 при фермах из труб уменьшение стоимости в деле составляет 4—6%, а при фермах из гнутых профилей можно снизить стоимость па 6—7%.
Применяя наиболее экономичные конструктивны«^ решения и эффективные марки сталей для соответствующих конструкций, можно добиться снижения стоимости в деле каркасов промзданий из высокопрочных сталей на 10—12%.
По данным ЦНИИПроектстальконструкции применение стали класса С46/33 в транспортных галлереях позволяет получить снижение стоимости по сравнению со сталью С38/23 до 9%. При употреблении стали С60/45 экономия может составить 4— 9%, С60/45 — до 12%. В резервуарах снижение стоимости при использовании высокопрочных сталей можно ожидать до 18%.
108
со
>
Cd
Cf
Я
ч
ѵо
03
н
З н а ч ен и я a m jn в зави си м ости от класса стали
-Гео і . ё '
5 иь .
С 70/60+ |
+ С38/23 |
С60/45+ -t-С 38/23 |
|
С46/33+ |
+ С38/23 |
О |
|
о |
^ |
и |
|
ю
■21
о
со
и
0 , 9 1 0 , 8 4 0 , 7 7 0 , 7 2
іП
со
о
СО
t-
о*
ю
со
о "
о
о
—Г
0 , 6 0 |
0 , 7 3 |
0 , 6 4 |
0 , 7 7 |
0 , 6 8 |
0 , 8 4 |
0 , 7 1 |
0 , 9 1 |
юЮ
юСО
о " о " .
см
со
о * |
о |
со |
ю |
СО |
со |
о ” |
■о ~ |
©о
С-- о
о .- Г
0 , 7 0
СО
o '
СО
о
со
со
о
см
СО
о
со г -
о
О ) С"-
о
со
СГ>
о
X
X
>, о.
н
и
о
Ы
ас |
cd |
|
с |
Я |
|
Ь |
|
|
Ч |
ю |
|
|
О |
|
|
и |
> , |
|
>-» |
си |
|
СП |
н |
|
Я |
ГО |
|
£ |
5 |
|
О) |
|
|
S |
Я |
|
о . |
|
|
СУ |
О |
|
е |
|
|
Ь |
0 , 8 4
со
со
о
0 , 9 5 0 , 9 0
О
г -
о "
о
со
©
со
со
о
о
о
<у ~
3 а CQо 2 ч
S о
§ . *
Я О)
S 3
Cd *т->
= і
о
«• ч
IS
cd -
оа
о
о>S
•п Q
cd а
СХ Я
а сп
öО
!§
1
1
1
!
СМ
со
о "
со
о
см
00
о
о
о
а
ч
СП
Я
-
£
о
о
я
X
3
СП
о
я
а
о
Е-
О
cd
Я
О) cd
â
са с ;
о о
Я и cd > , Cu
Яа
<
О cd г—1 É-
1 . |
1 |
■1 1
1■і
11
юl^.
со СО
оо
юсо
с**.
о " . |
о |
со 00 СО
o ' |
о |
О<У
О . |
Ч |
|
с |
СП |
|
о |
X |
|
3 |
||
o |
||
f |
Н |
S |
н |
cd |
||
cd |
cd |
Я |
я |
о . |
О |
о |
а |
Си |
си со |
с |
сf-
>> сП
(П я |
К |
ВЧ!
2 |
2 |
|
|
я |
о |
|
|
а |
a |
|
|
н |
3* |
|
|
О |
о |
|
|
CQ |
cj |
|
|
: а |
О |
|
|
а |
3 |
|
|
о |
о |
|
|
|
|
||
Ч |
о |
о |
|
О |
Си |
ѵо |
|
|
а |
о |
|
° |
а |
о |
осо |
су ' |
" |
<У |
|
я |
ч |
* |
ь |
ч |
о |
<У |
|
о |
к |
||
|
|
|
Я |
г . -Q- |
3 |
|
уголков. |
листа и уголка. |
* По сравнению с фермами из |
** По сравнению с сечением из |
109
§ 20. Общие рекомендации по выбору классов и марок сталей для металлических конструкций и областей
их рационального применения
Рекомендации по выбору классов и марок сталей могут быть предложены как в соответствии е новой редакцией СНиП ІІ-В.З—72, так и па основании результатов выполненных иссле дований. В основу установления областей рационального опреде ления классов и марок сталей закладываются ряд условий, которым должны отвечать принимаемые типы сталей, например вид сооружения или элемента конструкции, условия эксплуатации и расчетные температуры,, характер и величины действующих нагрузок, особенности конструктивной формы, технологичность изготовления и т. д., а также экономическая эффективность использования выбираемой стали.
Всоответствии со СНиП ІІ-В.З—72 при определении области применения стали для металлических конструкций предусматри вается разделение конструкций на 9 групп. Приведем некоторые из них.
Группа Г. сварные' конструкции, работающие в особо тяжелых условиях и подвергающиеся непосредственному воздействию ди намических или вибрационных нагрузок (балки рабочих площа док главных зданий мартеновских и конверторных цехов; эле менты конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, непо средственно воспринимающие нагрузку от подвижных составов; подкрановые балки; фасонки стропильных и подстропильных ферм и т. п.).
Вуказанной группе принимаются две расчетные температу
ры — —40 и —4 0 > ^ —65°С — и рекомендуются стали клас сов С38/23, С44/29, С52/40. Применение высокопрочных сталей, т. е. с пределом текучести свыше 40 кг/мм2 для сооружения пер вой группы не предусматривается.
Группа ГГ. сварные конструкции, находящиеся под непосред ственным воздействием динамических и вибрационных нагрузок,
,кроме перечисленных в группе I (пролетные строения наклонных мостов доменных печей, пролетные строения и опоры транспорт ных галлерей и т. п.).
Для этой группы конструкций принимаются три расчетные температуры: t —30, —3 0 > 7 ^ —40 и —40> t ^ —65°С. _
Для температуры t —30°С помимо сталей обычной и повышен ной прочности предусматривается применение, высокопрочных сталей класса С60/45 марок 15ХСНД (термически упрочненная),
16Г2АФ, 18Г2АФпс и |
15Г2СФ (термически упрочненная). |
Для температур —3 0 > ^ |
—40 и —4 0 > ^ —65°С использова |
ние высокопрочных сталей не рекомендуется.
Группа III: сварные конструкции перекрытий и покрытий (фермы, за исключением фасонок, ригели рам; главные балки перекрытий и т. д.).
ПО
Для указанной группы расчетные температуры приняты по группе II и рекомендуются следующие высокопрочные стали: для гз*—30°С класса С60/45 марок 15ХСНД (термоупрочнениая), 16Г2АФ, 18Г2АФпс (термоупрочненная) и класса С70/60— ма рок 12Г2СМФ и 14ГСМФР. Для —30> t> —40°С рекомендуются те же классы и марки высокопрочных сталей, за исключением стали І8Г2АФпс. При —4 0 > /^ —65°С для третьей группы кон
струкций применение |
высокопрочных |
сталей не рекомендуется. |
' Группа IV : сварные |
конструкции, |
не подвергающиеся непо |
средственному воздействию подвижных или вибрационных нагру зок (колонны, стойки, прогоны покрытий, опорные конструкции, поддерживающие технологическое оборудование и трубопрово ды, сварные балки, бункера).
Для этой группы приняты четыре расчетные температуры: —30, —rn> t> —40, —4 0 М > —50 и —m > t> —65°С.
Высокопрочные стали рекомендуются к применению только при температурах до —40°С класса С60/45 марок 16Г2АФ и 15Г2СФ (термоупрочненная), класса С70/60— 12Г2СМФ и 14ГСМФР.
Группа V: конструкции, монтируемые при расчетной темпера туре ниже —40°С и- эксплуатируемые в отапливаемых помещени ях; конструкции IV группы, монтируемые при расчетной темпе ратуре до —50°С и эксплуатируемые в отапливаемых помеще ниях.
Для этой группы конструкций рекомендуется ограниченное чис ло марок сталей: в классе С44/29—09Г2С (21—60 мм), 09Г2; в классе С46/33—09Г2С (4—20 мм) и І5ХСНД.
Приведенные пять групп объединяют основные сварные ме таллические конструкции промышленных и гражданских зданий. В остальные четыре группы включены вспомогательные кон струкции зданий и сооружений, а также конструкции, выполнен ные клепанными или не имеющие сварных соединений. Для ука занных групп рекомендуются стали классов С38/23, С44/29 и С52/40. Использование в них сталей высокой прочности не эф фективно.
Приведенные выше рекомендации имеют несколько общий ха рактер и позволяют выбирать классы и марки сталей в основ ном в зависимости от условий эксплуатации, расчетных темпера тур, наличия сварных или клепаных соединений.
Вместе с тем исследование области эффективного применения сталей повышенной и высокой прочности дают возможность в известной мере конкретизировать классы и марки сталей для определенного вида конструкций и их отдельных элементов *.
* Работы ЦНИИПроектсталькоиструкции/ Уральского ПромстройНИИПро-
екта, кафедр строительных конструкций и металлических и деревянных кон струкций соответственно Макеевского и Киевского инженерно-строительных институтов и других организации.
Ш