ISSN 1991-3087

Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-24978 от 05.07.2006 г.

ISSN 1991-3087

Подписной индекс №42457

Периодичность - 1 раз в месяц.

Вид обложки

Адрес редакции: 305008, г.Курск, Бурцевский проезд, д.7.

Тел.: 8-910-740-44-28

E-mail: jurnal@jurnal.org

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

Экономическая оценка эффективности применения подкрановых балок с комбинированными поясными соединениями

 

Анкудинов Владимир Витальевич,

аспирант кафедры строительных конструкций и инженерных сооружений Южно-Уральского государственного университета.

 

В условиях жесткой рыночной конкуренции и снижения уровня мировых запасов металлов все большее значение в проектировании промышленных зданий и сооружений приобретает задача снижения металлоемкости и повышения эффективности металлических конструкций. Одним из возможных путей решения данной задачи является повышение долговечности и надежности конструкций.

Наиболее широкое применение в одноэтажных производственных зданиях получили сварные подкрановые балки из трех листов, которые имеют сравнительно невысокий расход металла (по сравнению с клепаными), стоимость, но и низкую долговечность. В верхней зоне таких балок из-за местных воздействий колес мостовых кранов в течение первых трех-пяти лет появляются повреждения, приводящие со временем к разрушению конструкции.

Клепаные подкрановые балки по сравнению со сварными требуют повышения расхода металла на 30-35% за счет выполнения поясных уголков и заклепок и увеличения почти в 2 раза трудоемкости изготовления. Но из-за податливости поясных заклепок и перераспределения местного давления кранов срок эксплуатации клепаных подкрановых балок в 5 раз превышает срока службы сварных [1].

Решением задачи снижения металлоемкости и повышения долговечности подкрановых конструкций является создание балки с комбинацией поясных соединений – верхняя зона, которая испытывает локальные воздействия колес кранов, выполняется с использованием заклепок или высокопрочных болтов, а нижнее поясное соединение – сварное [2].

При выборе конструктивного решения подкрановых балок наряду с оценкой их напряженно-деформированного состояния необходимо выполнять технико-экономическое сравнение вариантов с учетом эксплуатационных затрат.

Для технико-экономической оценки рассмотрены конструктивные решения подкрановых балок, представленные на рис. 1: сварная балка из трех листов, клепаная балка и балка с комбинированными поясными соединениями (КПС), в которой верхняя зона, испытывающая локальные воздействия колес кранов, выполнена с использованием заклепок, а нижняя зона – сварной.

Все балки из стали с расчетным сопротивлением Ry =24 кН/см2.

 

Рис. 1. Варианты сечений подкрановых балок: а) сварная из трех листов; б) клепаная; в) комбинированная.

 

Для данных конструкций балок по методике [3] вычислены основные технико-экономические показатели:

·                    Си – стоимость изготовления, руб.;

·                    См – стоимость монтажа, руб.;

·                    Ск.д – стоимость конструкции «в деле», руб.;

·                    П – приведенные затраты, руб.

Поскольку в принятой методике определения технико-экономических показателей нет коэффициентов для расчета балок с КПС, при расчете используются половинные значения этих показателей клепаной и сварной балок идентичной массы.

Результаты технико-экономического сравнения приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.

Технико-экономические показатели подкрановых балок различных конструкций.

Вид балки

m, т

Си, руб.

См, руб.

Ск.д., руб.

П, руб.

Приведенная стоимость одного года службы, руб.

Сварная

3,804

85630,47

1297,82

116083,72

142916,07

28583,21

Клепаная

9,770

234477,68

1870,38

315230,40

385596,47

15423,86

КПС

9,770

223494,33

1898,50

298297,49

367937,41

14717,50

 

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что на стадии проектирования наиболее экономичным является использование сварных балок из трех листов. Технико-экономические показатели балок с клепаными и комбинированными поясными соединениями близки друг к другу с преимуществом КПС.

Описанная выше методика не учитывают затраты на эксплуатацию конструкции на протяжении их срока службы, что для подкрановых балок, которые испытывают подвижную нагрузку и динамические воздействия, является наиболее актуальным.

Для оценки затрат с учетом эксплуатационных затрат воспользуемся [4].

За основу возьмем полученные технико-экономические показатели. Инвестиционные расходы с учетом эксплуатационных затрат определяются по формуле:

,

где Т – срок эксплуатации конструкции, лет (в расчетах срок службы клепаной и комбинированной балок принят 25 лет, а срок службы сварной – 10 лет);

 - амортизационные отчисления, руб.;

αt – коэффициент дисконтирования;

Е=0,12 – норма дисконта, соответствующая 2-му классу финансирования в случае привлечения государственных источников финансирования.

Графически результаты сравнения эксплуатационных затрат балок различных конструкций представлены на рис. 2.

 

Рис. 2. Инвестиционные расходы с учетом эксплуатационных затрат.

 

Из рис. 2 следует, что для рассмотренных типов сечений и вариантов балок наиболее предпочтительными в долгосрочной перспективе являются балки с КПС.

 

Литература

 

1.                  Повышение долговечности металлических конструкций промышленных зданий / А. И. Кикин, А. А. Васильев, Б. Н. Кошутин и др.; под ред. А. И. Кикина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1984. 301 с.

2.                  Анкудинов В.В. Влияние конструктивного исполнения поясных соединений в стальных подкрановых балках на их усталостную долговечность // Альманах современной науки и образования. 2013. №8. С. 19 – 21.

3.                  Кузнецов А.Ф. Технико-экономический анализ стальных конструкций: Часть I. Оценка вариантов: Учебное пособие. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1999. 51 с.

4.                  Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. N ВК 477 от 21.06.1999.

 

Поступила в редакцию 11.11.2013 г.

2006-2018 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.