АЛГОРИТМ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА ПРОЕКТНОГО КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ СТАЛЬНОЙ СТЕРЖНЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ

В настоящее время в проектировании стальных строительных конструкций основным критерием выбора типа конструкции является минимальный расход металла, но далеко не всегда конструкция, имеющая минимальный расход металла будет иметь максимальную технологичность изготовления и монтажа и высокое качество, поэтому себестоимость конструкции с большим весом может оказаться меньше. Для осуществления проектирования с минимальным расходом ресурсов в современных условиях необходимо учитывать вышеизложенные утверждения. Для того, чтобы учесть технологичность изготовления и монтажа необходимо знать условия производства и монтажа конструкций, т.е. технологию ее производства и монтажа.

Поэтому автор предлагает применение комплекса оценки технологичности, который описан в исследовании [1].

В пролетах диапазона до 18 м массы вариантных конструкций могут оказываться примерно равны, в то время как их трудоемкости могут отличаться значительно. Это может стать решающим при определении ее себестоимости.

В основе комплекса оценки технологичности лежат: комплексный показатель технологичности стальной стержневой конструкции и комплексный показатель качества. Для расчета этих показателей и последующего решения различных задач автор предлагает создать алгоритм расчета на технологичность, который и будет лежать в основе совершенствования проектного конструктивно-технологического решения.

Расчет по данному алгоритму ведется после получения нескольких вариантов стальных стержневых конструкций, удовлетворяющих требованиям СП16.13330.2011по прочности и устойчивости.

Алгоритм расчета на технологичность:

1)    Определение исходных данных производства (весомости А, Б, В, Г);

Метод определения указан в исследовании [2], весомости зависят от рынка металлопроката и экономических параметров предприятия.

2)    Вычисление( an , bn ,g n , ln );

Определяются по формулам:

X1 -шаг, м;

X2 -нагрузка на 1 м2;

X3 -длина конструкции, м;

X4-суммарная площадь сечения стержней конструкции, м2;

X5-суммарный периметр узловых деталей, м; X6-кол-во отверстий в стержне, шт;

X7-кол-во отверстий в пластинах, шт;

X8-толщина пластин-для пролетных, мм;

X8-толщина базы колонны*периметр базы-для стоечных, мм; X9-высота здания, м;

X10-масса, кг;

X11-кол-во монтажных болтов, шт;

X12-длина монтажных сварных швов, мм; X13-время укрупнения, чел-ч;

X14-время строповки, чел-ч; X15-высота конструкции, м; X16-ширина конструкции, м;

X17-выступающие элементы, м.

2)     Определение основных параметров технологичности для всех вариативных конструкций, с помощью уравнений регрессии;

Определяются через подстановку Х1 –Х17 в уравнения регрессии параметров технологичности, полученные

автором в [3],[4],[5]

3)      Вычисление частных показателей технологичности для вариативных конструкций при различных технологиях изготовления и монтажа Кк , Ки , К м , Ктр ;

Определяются исходя из уравнений в [3],[4],[5]

4)       Вычисление комплексных показателей технологичности  К     для вариативных конструкций при различных технологиях изготовления и монтажа;

Для определения данного показателя используется формула:

К = an ´ Кк + bn ´ Ки + g n ´ К м + ln ´ Ктр(5)[2].

5)    Определение комплексного показателя качества для вариативных конструкций; Для определения данного показателя используется формула из [6].

6)    Формирование комплекса оценки технологичности.

Формировании комплекса оценки технологичности происходит в соответствии с границами применения

 Формирование целевого оптимизационного уравнения и алгоритм принятия решений: На основании выведенных сравнительно-долевых показателей[3], [4], [5].

и анализа математических методов принятия решений, автором сформировано следующее целевое уравнение, которое необходимо найти среди вариативных.

К = an ´ Кк + bn ´ Ки + g n ´ К м + ln ´ Ктр ® max(6)

Поиск  уравнения  (6)  с  максимальным  значением  называется  задачей  линейного  динамического программирования.

В ходе решения задачи линейного программирования получаем Табл.1.

Таблица 1 Таблица комплексных показателей технологичности при различных технологиях изготовления и монтажа

В Табл.1:

Изг. №1-технология изготовления №1 (современная на заводе), Изг. №2- технология изготовления №2 (устаревшая на заводе),

Изг. №3- технология изготовления №3 (изготовление на монтажной площадке), М1-технология монтажа №1- (выверка способом №1),

М2-технология монтажа №2-(выверка способом №2),

М3-технология монтажа №3-(выверка способом №3).

Табл.1 позволяет  варьировать технологию изготовления  и монтажа и таким образом подбирать конструкции с наибольшей технологичностью в условиях определенной технологии изготовления и монтажа или наиболее оптимальное соотношение между качеством и технологичность.

Список литературы

1.      Колчеданцев Л.М., Ульшин. А.Н. Повышение комплексной технологичности стальной стержневой конструкции путем совершенствования конструктивно-технологического решения // Журнал ―Жилищное строительство‖. — СПб, 2015-№1-С.1-3

2.      Ульшин. А.Н. Система оценки технологичности стальных стержневых конструкций на стадии проектирования // Журнал ―Жилищное строительство‖. —СПб, 2011-№11(25)-С.43-44

3.      Ульшин. А.Н. Определение параметров конструктивной технологичности вариативных стальных стержневых конструкций// Журнал ―ПГС‖. —М, 2015-№1-С. 31-39

4.      Ульшин. А.Н. Влияние параметров стальных стержневых конструкции на трудоемкость монтажа// Журнал―Монтажные и специальные работы‖. —М, 2015-№1-С.4 - 11

5.      Ульшин. А.Н. Влияние параметров стальных стержневых конструкции на трудоемкость изготовления// Журнал ―ПГС‖. —М, 2015-№ 1-С.21-24

6.      Ульшин. А.Н. Разработка обобщенного показателя прогнозируемого качества стальных стержневых конструкций // ―Инженерно-строительный журнал‖. — СПб, 2011-№3(41)-С.90-93

7.      Ульшин. А.Н. Исследование количественных показателей технологичности изготовления и монтажа стальных конструкций // Журнал ―Вестник гражданских инженеров‖. — СПб, 2011-№7(25)-С.34-49