Open/Close Menu Разработка чертежей КМД

Одним из основных принципов современного строительного проектирования является экономическая целесообразность проектного решения, направленного на оптимизацию заданного технического задания сооружения. Каждое здание как конструкция помимо соответствия с технологическими требованиями при производстве (изготовлении) конструкций должно быть экономично по затратам на строительные материалы и средства на его возведение, а также отвечать требованиям прочности, жесткости, долговечности и удобству эксплуатации.
Для решения этих задач у проектировщика имеется достаточно возможностей для правильного выбора материала и конструктивной формы сооружения, которые тесно связаны между собой и зависят от способов изготовления, транспортирования и монтажа конструкций.
Так возникает комплекс взаимосвязанных проблем, подлежащих разрешению проектировщиком. В первом приближении и во многих случаях достаточно точно задача решается эмпирическим путем: сравнением различных вариантов. Однако такой подход еще не дает возможности установить определенные закономерности для решения поставленных задач и тем положить начало их теоретическому рассмотрению и созданию теории наиболее экономичного проектирования.

Необходимость создания такой книги назрела давно, и нет сомнения в том, что изложенные в ней материалы будут способствовать практической работе инженера-проектировщика и по* служат некоторой основой для дальнейших исследований.

Недостаточное исследование вопросов экономичности монтажа конструкции не дало возможности рассмотреть в книге весь комплекс проблем экономичного проектирования, изготовления и монтажа строительных конструкций и ограничило ее содержание освещением вопросов экономичного проектирования и изготовления.

Рациональная компоновка интерьера здания является предпосылкой экономного проектирования; однако этот вопрос в книге не затронут. Вопрос компоновки интерьера считается разработанным и рассматривается как задание, на основе которого производится дальнейшее проектирование.

При таком подходе изложение книги может быть более общим и принципиальным; к тому же компоновка здания как специальная проблема рассматривается в третьем, еще не написанном выпуске предпринятого автором труда «Материалы к курсу металлических конструкций».

В книге освещены раздельно вопросы веса конструкций и их стоимость. Сделано это для большей четкости изложения, так как вес и единичная стоимость представляют собой замкнутые проблемы, которые удобно излагать отдельно. Книга не ставит своей целью изложение проблем экономичности сооружения в целом. Она касается некоторых, по мнению авторов, наиболее существенных вопросов экономичности, так как не все они изучены в одинаковой степени. Если вопросы веса конструкций в результате большой проектировочной работы изучены достаточно полно, хотя и здесь еще не получено желаемых обобщений, то вопросы стоимости изучены слабее, а вопросы учета долговечности при определении экономичности решений находятся на самой первичной стадии развития. Поэтому книга рассматривает различно эти разделы.

Основное внимание в книге уделяется аналитическому методу при проектировании конструкций, экономичных по весу.

Существенным недостатком вариантного проектирования (связанного с большой затратой труда при выборе оптимального решения) является отсутствие аналитического метода при определении экономичности, что не позволяет использовать в должной степени накопленный материал на последующих этапах проектирования.

Основой аналитического подхода является анализ веса элементов конструкции — установление законов их веса. Проблема законов веса — установление закономерностей веса — была выдвинута академиком Патоном Е. О. В 20-х годах прошлого века она была поднята автором, который дал законченную концепцию изменения веса пролетных строений металлических мостов, а в начале 30-х годов — первые соображения о законах веса промышленных конструкций.

Установление типа конструкций, обладающих минимальным весом, является молодой и развивающейся частью строительной механики, однако этот теоретический и несколько абстрактный подход не принят в книге, так как он не учитывает того, что выбор компоновочной схемы конструкций не может быть только технико-экономической задачей, а определяется условиями эксплуатации. Поэтому оптимальность элементов конструктивной схемы зависит не только от весовых, но и других показателей. Однако это не снижает важности установления законов веса, дающих оценку оптимальности решения.

Для разрешения задачи экономичности конструкций по весу разработка вопроса законов веса в настоящей книге существенно развита и углублена. В соответствии с этим выявлена система сравнительных, выведенных на единой теоретической основе коэффициентов, характеризующих воздействия веса, названных характеристиками веса, и коэффициентов рациональной конструктивной формы — конструктивных и строительных коэффициентов, а также даны типичные их значения.

Особенностью коэффициентов является переменность их значений в функции главных параметров конструкций, поэтому они могут быть всегда назначены в соответствии с величинами последних и тем самым установлена явная связь главных параметров и веса.

Эта методика может быть применена и к конструктивному комплексу и подкреплена соответствующими коэффициентами рациональности его компоновки. Параллельно производится анализ планировочной схемы. Вместе оба анализа дают аппарат для суждения о рациональности конструктивной схемы и конструктивной формы, необходимой для принятия правильных решений. Весь этот анализ производится на ранних ступенях проектирования — при выборе конструктивной схемы — и должен иметь соответствующие этому этапу работы точность и трудоемкость, сводя вариантное проектирование с позиций умозрительных построений на позиции экономически обоснованных сопоставлений. Предлагаемая методика не противоречит практике создания компоновочной схемы конструкции как основного творческого приема проектирования, а только анализирует созданные схемы.

Экономичность решения зависит также от выбора материала. Однако в книге эта проблема не рассматривается, так как она значительно шире проблемы экономичности.

Рациональное решение зависит не только от экономически оптимальной конструктивной схемы, оно определяется установками, вытекающими из общегосударственных интересов развития индустрии и всемерного сокращения сроков строительства.

В наших условиях общегосударственной установкой являются требования типизации. Прогрессивность этих требований несомненна, но это не снижает необходимости их теоретического рассмотрения как важной предпосылки оптимальности решений.

Несмотря на явную связь количества затрачиваемых на строительство средств и продолжительности службы сооружения, вопрос этот, как было уже указано, остается достаточно не изученным. По-видимому, основной причиной такого положения является трудность экстраполяции на будущее условий эксплуатации сооружения, поэтому учет долговечности службы сооружения находится на первичной стадии своего разрешения. Однако и эта первичная стадия представляет интерес, так как она вскрывает некоторые закономерности, знание которых необходимо для более широкого подхода к проблемам экономичности.

Проблема стоимости сооружения является второй составной частью проблемы экономичного проектирования. Стоимость через трудоемкость изготовления непосредственным и тесным образом связана с конструктивной формой и понимается как характеристика оптимальности конструктивной формы. Такой подход к стоимости возможен при решении вопросов экономичности, когда рассматривается не столько экономия и численные значения стоимости, сколько зависимости изменения стоимости от тех или других параметров — в данном случае конструктивных параметров. Метод решения задачи — аналитический.

Основа метода установлена работами Я. М. Лихтарникова. В настоящей работе он развит далее. Как и в вопросах законов веса, он зиждется на выявлении ряда коэффициентов, связывающих трудоемкость (время — стоимость изготовления) с параметрами конструктивной формы и позволяющих анализировать изменение трудоемкости изготовления, а также стоимости в функции этих параметров. Коэффициенты точно так же, как и характеристика веса, имеют статистическую природу. Однако зависимости здесь более сложны, чем в вопросах веса, как ввиду более сложного определения трудоемкости и стоимости, так и ввиду наличия ряда дополнительных параметров организационной структуры производства, как, например, серийность (типизация конструкций), технологическое оборудование, организационная схема производства и т. п. Наконец процесс изготовления конструкции представляет собой сложный комплекс операций, что приводит к необходимости расчлененного рассмотрения этих операций, точно так же, как процесс компоновки конструкций требует отдельного рассмотрения элементов конструкций.

Следовательно, можно провести аналогию между методикой анализа законов веса и законов изменения трудоемкости и себестоимости конструкций, позволяющую подходить к освещению тематики первой и второй части книги с одинаковых позиций.

Статистическая природа коэффициентов при должном развитии статистических исследований и использовании статистического материала позволяет прийти к большим обобщениям, вплоть до статистически обоснованных численных значений конечных параметров конструкций. Такая работа произведена в Прейскуранте оптовых цен. Было признано целесообразным включить эту тему в книгу для большей практической доходчивости ее. Аналогичный статистический подход возможен и в вопросах определения веса; несмотря на его практический интерес, он пока еще полностью не осуществлен, что объясняется недостаточной обработанностью опытного материала, но такая задача ставится.

Предлагаемая книга составляет четвертый выпуск начатого в 1956 г. труда «Материалы к курсу металлических конструкций», предназначенного для аспирантов и инженеров-строителей, желающих увеличить свой кругозор по строительным металлическим конструкциям. Кроме того, она должна быть полезна для инженеров, проектировщиков и конструкторов, а также технологов по изготовлению конструкций в их практической работе и может быть использована студентами при дипломном проектировании. Кандидат технических наук Д. Н. Стрелецкий.

© 2017 Конструкторское бюро

Айтиха. Разработка сайтов и приложений
Проектирование строительных конструкций. Разработка конструкторской документации. Сопровождение проектной документации на стадии изготовления и возведения конструкций