автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влияние конструктивных особенностей структурных конструкций на их рациональные параметры

ВВЕДЕНИЕ.,.,„.,.,,,.,.,.,.,,,,.,.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Проблема проектирования экономичных строительных конст -и. Й рукЦйи.°

1.2. История проектирования и исследования экономичных структурных конструкций.

1.3.Особенности оценки эффективности структурных конструкций. 16 1.4. Цель и задачи исследований.

2. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА МАССУ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУШдаЙ.

2.1. Расчетная модель и постановка задачи.

2.2. Масса стержневых элементов.

2.3. Масса узлов.

2.4. Строительные коэффициенты структурных конструкций.

2.5.Влияние типизации элементов структурных конструкций на их показат&пи массы.

2.6. Исследование рациональных параметров, обеспечивающих наименьшую массу структурных конструкций.

2.7.Выводы по главе.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРЖТЕВНО-ТЕХНОЛОтЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СТОИМОСТЬ СТРУКТКРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

3.1 .Особенности процесса изготовления и определения стоимостных показателей.

3.2. Стоимость материалов для изготовления структурных конструкций.

3.3. Схема взаимосвязи и динамика взаимодействия конструктивно - технологических факторов в процессе выбора конструктивной формы.

3.3.1. Влияние конструктивно-технологических факторов на трудоемкость изготовления стержней структур.

3.3.2. Влияние конструктивно-технолопиеских факторов на трудоемкость изготовления узлов структурных конструкций.

3.4. Серийность в изготовлении структурных конструкций.

3.5. Технико-экономическое обоснование типизации структурных конструкций и технологических процессов их изготовления.

3 .6. Оценка эффективности структурных конструкций на монтаже.

3.6.1. Анализ схем монтажа по скорости возведения конструкций и ввода в эксплуатацию.

3.6.2, Модель определения трудоемкости монтажа структурных конструкций.

3.7. Выбор наиболее эффективных способов транспортирования структурных конструкций.

3.8.Выводы по главе.

4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРИВЕДЕННЫМ ЗАТРАТАМ.

4.1. Формализация записи и разработка алгоритма определения частных критериев экономичности, входящих в структуру приведенных затрат.

4.2 Влияние критериев оценки эффективности на выбор конструктивных решений. 12В

4.3. Выявление рационапьной формы отправочных элементов.

4.4. Экономическая эффективность регулирования напряжений в структурных конструмдаях.,.,«,.,.,.

4.5. Выводы по главе.

5. ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТЬшНССШКОНСТРУКПШНЬК РЕШЕНИЙ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ЕЕ адаптация К УСЛОВИЯМ рыночной экономики.

5.1. Метод назначения рациональных параметров с помощью кривых безразличия.

5.2.Оценка эффективности существующих и перспективная оценка новых конструктивных решений на стадии проектирования.

5, з.Мод ель оценки эффективности производства конструкций в условиях рынка.

5.4.Выбоды по главе.

В современных экономических условиях задача повышения эффективности производства приобретает особую значимость. Переход на недолгосрочные инвестиционные программы и заказы выдвигает ряд новых требований к возводимым зданиям и применяемым конструкциям. Наряду с повышенным интересом к оригинальным формам сооружений особое внимание обращается на сокращение сроков строительства и окупаемости затрат. Структурные конструкции, обладающие высокой архитектурной выразительностью, месте с хорошо отработанной технологией изготовления и монтажа в полной мере отвечают этим требованиям. Максимальная унификация стержневых и узловых элементов и технологий изготовления, сборки и монтажа, возможность контейнерной доставки конструкций любым видом транспорта создают им преимущества по сравнению с традиционными конструкциями.

Совершенствованием процесса разработки и проектирования структурных конструкций путем комплексного учета конегрукгивно-технологических и экономическщфакторов можно повысить эффективность конструкции. В связи с этим исследования, направленные на выявление влияния этих факторов на массу и стоимость структурных конструкций, являются актуальными.

Целью работы является численно-аналитические исследования влияния конструктивных и технологических особенностей структурных конструкций на их массу и стоимость, разработка на этой основе существующей методики оценки экономической эффективности конструкций на стадии проектирования применительно к структурным конструкциям; разработка рекомендаций по рациональному проектированию, позволяющих выбрать решение, отвечающее требованиям экономии металла, снижения трудоемкости и стоимости изготов6 ления, сокращения продолжительности строительства; выявление области рационального применения структурных конструкций Научную новизну составили.

- результаты теоретического исследования законов веса структурных конструкций и аналитические выражения для назначения рациональных геометрических параметров поясных сеток структур, обеспечивающие наименьшую массу;

- выявленные закономерности изменения трудоемкости изготовления стержневых элементов и узлов структурных конструкций от конструктивно-технологических параметров;

- полученные аналитические выражения массы, стоимости материалов и стоимости изготовления структурных конструкций, учитывающие вводимую при проектировании типизацию;

- установленная зависимость массы, трудоемкости изготовления и сборки от класса структурной конструкции;

- методика перспективной оценки эффективности произвольного узлового соединения на основе единой базы данных о массе и стоимости отдельных узловых деталей и элементов;

-аналитические выражения для назначения рациональных геометрических параметров поясных сеток структур из условия минимальных затрат на транспортирование, полученные на основе коэффициента использования транспортного средства по грузоподъемности для отправочных марок в виде пирамид, пространственных ферм и линейных элементов.

Практическая иенность Полученные выражения, устанавливающие зависимость массы и приведенных затрат от геометрических й конструкгорско-технологических параметров (форма в плане, схема и размер поясных сеток, пролет и нагрузка, вид отправочного элемента, способ транспортирования и т.д.), позволяют производить комплексный анализ различных конструктивных решений структур и назначать оптимальные значения проектируемых параметров. Разработанные на основе проведенных исследований рекомендации и содержащиеся в них формулы, таблицы, номограммы представлены удобной для их непосредственного использования в практике проектирования форме.

Внедрение. Рекомендации по оценке экономической эффективности структурных конструкций включены в разработанное ЦНИИСК Госстроя СССР "Руководство по проектированию структурных конструкций" (8Н04Б1530). По результатам работы издано пособие "Определение технико-экономических показателей структурных покрытий", которое используется при проектировании проектными организациями и вузами строительного профиля.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы поэтапно докладывались и обсуждались: на аспирантском семинаре при кафедре металлических конструкций Московского ИСК, на научно-технических конференциях Московского Архитектурного института* Московского ИСИ, Казанского ИСИ в период с 1976 по 1999 г. г. 8

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ