Сравнительный анализ конструкций покрытия
Автор: Терешкина А.Д., Жданова А.С., Кузнецова Е.В.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Математика, информатика и инженерия
Статья в выпуске: 3 (69), 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье представлен анализ нескольких типовых конструктивных элементов покрытия и покрытия регулярной структуры из армоцементных плит, которые используются при строительстве зального помещения. Сравнение ведется по расходу бетона и стали, трудоемкости работ монтажа, общей стоимости трудозатрат.
Варианты покрытия, регулярная структура, армоцементная плита, анализ, монтаж
Короткий адрес: https://sciup.org/140276023
IDR: 140276023 | DOI: 10.46566/2412-9682_2021_69_234
Текст научной статьи Сравнительный анализ конструкций покрытия
При строительстве здания одной из ключевых задач является выбор покрытия. Результат складывается из различных факторов: назначения здания, габаритов, объема финансирования, климатических условий и т.д. Особенно важно провести анализ с точки зрения не только экономической выгоды, но и конструктивной целесообразности для выдерживания определенных значений нагрузок.
Рисунок 1 – Плита регулярной структуры
Рассмотрим несколько вариантов покрытий для зального помещения 18х24 м: балку с параллельными поясами, двускатную балку таврового сечения, двускатную решетчатую балку, сегментную раскосную ферму и покрытие в виде регулярной структуры из пирамидальных армоцементных элементов. Обоснованием выбора данных конструктивных элементов касательно типовых балок и фермы является их широкое распространение и частота использования, а структуры (рисунок 1) – как нестандартное решение, благодаря которому обеспечивается интересный интерьер здания, а также возможность получения из этих же единичных элементов множества сводов и оболочек покрытий иных размеров и форм [1, 2].
Таблица 1 – Сравнение вариантов покрытия
|
Наименование элемента |
Расход на 1 элемент |
Общее количество |
Расход на все элементы |
Расход на ед. площади |
|||
|
бетона, м³ |
стали, кг |
бетона, м³ |
стали, кг |
бетона, м³ |
стали, кг |
||
|
Балки с параллельными поясами Панели покрытия |
3,66 1,07 |
327 101,0 |
3 48 |
10,98 51,36 |
981 4848 |
0,025 0,119 |
2,27 11,22 |
|
Итого |
0,144 |
13,49 |
|||||
|
Двускатная балка таврового сечения Панели покрытия |
3,64 1,07 |
568 101,0 |
3 48 |
10,92 51,36 |
1704 4848 |
0,025 0,119 |
3,94 11,22 |
|
Итого |
0,144 |
15,16 |
|||||
|
Двускатная балка решетчатая Панели покрытия |
3,4 1,07 |
530 101,0 |
3 48 |
10,2 51,36 |
1590 4848 |
0,024 0,119 |
3,68 11,22 |
|
Итого |
0,143 |
14,9 |
|||||
|
Ферма сегментная раскосная Панели покрытия |
2,42 1,07 |
468 101,0 |
3 48 |
7,26 51,36 |
1404 4848 |
0,017 0,119 |
3,25 11,22 |
|
Итого |
0,136 |
14,47 |
|||||
|
Укрупненный элемент структуры из пирамидальных элементов 12×3 м. |
3,564 |
1022 |
12 |
42,77 |
12268 |
0,099 |
28,4 |
|
Итого |
0,099 |
28,4 |
|||||
При сравнении технико-экономических показателей по расходу бетона и стали можно сделать вывод, что наиболее легким по массе и экономически выгодным является покрытие из пирамидальных элементов
(таблица 1). При последующем сравнении стоимостных затрат следует учесть их снижение за счет уменьшения объемов строительно-монтажных и отделочных работ, минимизацию расходов стройматериалов [3].
Монтаж структурного покрытия начинается со сборки на земле с последующим подъемом крупными блоками (рисунок 2). В опорных элементах обеспечивается либо жесткое защемление за счет замоноличивания конструкции со сваркой, либо шарнирное опирание [4]. Несмотря на простоту возведения структуры требуется большее значение трудоемкости и качества выполнения работ по сравнению с монтажом типовых конструкций.
Рисунок 2 - Монтаж структуры покрытия
В заключении отметим: несмотря на повышенные условия к процессу монтажа, эффективность применения складчатых элементов покрытия в виде армоцементных элементов высока и решает множество функциональных задач с точки зрения как архитектурной выразительности, так и экономической рациональности.
Список литературы Сравнительный анализ конструкций покрытия
- Мак, В. Г. Регулярные структурные покрытия из железобетонных элементов [Электронный ресурс] // Молодёжь и наука: Сборник материалов VII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, посвященной 50-летию первого полета человека в космос - Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2011. (дата публикации: 25.04.2011) - Режим доступа: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2011/section231.html (дата обращения: 22.03.2021)
- Мак В.Г. Основные принципы оптимизации пространственных структурных покрытий на основе армоцементных строительных элементов [Электронный ресурс] // Молодёжь и наука: Сборник материалов VIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, посвященной 155-летию со дня рождения К. Э. Циолковского - Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012. (дата публикации: 27.04.2012) - Режим доступа: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2012/section35.html (дата обращения: 22.03.2021)
- Зайцев Ю.В. Армоцементные конструкции. Экономическая эффективность армоцементных конструкций [Электронный ресурс]/ Ю. В. Зайцев, Б. А. Миронков. - М.: Знание, 1989. - 62,[1] с.
- Абрамян С.Г., Мошников М.А., Иванов С. Ю. Модификация технологии монтажа укрупненных блоков структурных покрытий [Электронный ресурс] // Электронный научный журнал "Инженерный вестник Дона", №5 (2020) Режим доступа: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_20__5_Abramian.pdf_ec77d23091.pdf (дата обращения: 22.03.2021)
