Доклад Артема Билыка на тему «Проектирование зданий и сооружений с применением стальных конструкций».
•
0 likes•273 views
Презентация руководителя Инженерного центра УЦСС на семинаре «Еврокоды в проектировании», прошедшем 26 марта 2015 в рамках выставки InterBuildExpo.
Доклад Артема Билыка на тему «Проектирование зданий и сооружений с применением стальных конструкций».
- 1. Проектування будівель і споруд із застосуванням сталевих конструкцій Білик Артем к.т.н., доцент кафедри металевих і дерев’яних конструкцій Київського національного університету будівництва та архітектури Голова інженерного центру УЦСБ InterBuildExpo 26 березня 2015 року
- 3. Український Центр Сталевого Будівництва (УЦСБ)– асоціація учасників ринку сталевого будівництва, членами якої є провідні виробники та дистриб'ютори сталевого прокату, заводи з виробництва металоконструкцій, покрівельних і фасадних систем, галузеві проектні та наукові організації, монтажні та будівельні компанії. усунення бар'єрів для використання сталі в будівництві (технічних, нормативних, економічних) сприяння впровадженню передової нормативно- технічної бази в будівництві - Єврокодів, зміни існуючих ДБНів в частині внесення останніх технологічних інновацій підвищення конкурентоспроможності та зниження витрат по всьому ланцюжку створення вартості: розробка рішень / продуктів → проектування → виробництво → монтаж → вогнезахист сталевих конструкцій просування сталі у цільовій аудиторії - донесення реальних переваг сталевого будівництва до девелоперів, архітекторів і проектувальників, а також підтримка їх на всіх етапах проекту трансферт кращих світових практик та інноваційних рішень у області сталевого будівництва - ми показуємо галузі як будувати зі сталі ще швидше і дешевше створення єдиної національної платформидля діалогу з органами державної влади Асоціація та її завдання
- 4. Центр технічного консалтингу УЦСБ ІНЖЕНЕРНИЙ ЦЕНТР ЦЕНТР КОНСАЛТИНГУ З ВОГНЕЗАХИСТУ • Розробка концепції проекту (ключові схеми КМ та ТЕП). • Надання технічної підтримки при реалізації об'єкта нерухомості із металоконструкцій на всіх етапах життєвого циклу проекту. • Консультації всіх учасників ланцюжка реалізації проекту, включаючи питання поставок матеріалів, вартості послуг і багато іншого. • Оптимізація витрат на вогнезахист. • Створення передпроектних рішень вогнезахисту. • Грамотний вибір технологій і засобів вогнезахисту. • Підтримка у спілкуванні із контролюючими органами. • Консультації із нормативно-правової бази у області вогнезахисту сталевих конструкцій.
- 5. Комітети УЦСБ Покрівельні та фасадні конструкції Нормативно-технічна діяльність Збільшити частку покрівельних і фасадних конструкцій із металу при зведенні будинків і споруд Просування сталевих конструкцій у будівництві шляхом вдосконалення національної системи нормування та стандартизації Вогнезахист сталевих конструкцій Мінімізації вартості вогнезахисту сталевих конструкцій в Україні Легкі сталеві тонкостінні конструкції Збільшити частку ЛСТК в будівництві малоповерхових будівель, багатоповерховому житловому будівництві, а також сегменті реконструкції СТРАТЕГІЧНЕ ЗАВДАННЯКОМІТЕТ
- 6. Сталеві конструкції в будівництві
- 7. Порівняльна доля сталевих каркасів у будівництві різних країн 23% 27% 31% 44% 47% 64% 82% Україна Туреччина Угорщина США Польща Велика Британія Країни Бенелюксу
- 8. Позитивні фактори для ринку сталевого будівництва України • Україна все ще втримує 10 місце в Світі із виробництва сталі (1 млн 903 тис. т.) • Відносно добре диверсифікована інфраструктура та альтернативні джерела компонентів виробництва • Вигідне геополітичне розташування відносно головних ринків збуту • Відносно низька ціна та значний потенціал виробництва прокату та конструкцій • Реалізація міжнародних програм та інвестицій • Зростання довіри та інвестицій ззовні за умови здійснення реформ і завдяки позитивному іміджу • Деякі сприятливі аспекти зовнішньої економічної ситуації • Потреби сучасної інфраструктури та ін.
- 9. Перспективні шляхи розвитку металобудівництва в Україні • Системні та довгострокові державні програми: паркінги, мости, соціальне житло тощо • Розвиток сільського господарства, аграрного сегменту • Вихід на зовнішні ринки • Гармонізація законодавства, відповідність європейським нормативам і стандартам • Реалізація міжнародних програм та інвестицій • Проекти інфраструктури, оборони тощо • Оцінка рішень на основі вартості життєвого циклу
- 10. Переваги сталі для індивідуального житла • Будівля із ЛСТК являє собою готовий комплект • Технологічний монтаж, менша залежність від матеріалів та ресурсів • Відкритий простір • Найменша вага каркасу • Прості вузли з’єднання • Потенційна мобільність • Відносно висока капітальність у сегменті
- 11. Переваги сталі для житлового будівництва • Скорочення строків будівництва – менші витрати • Фасадне заповнення можливо робити із легких готових панелей з ЛСТК із опорядженням • Менші навантаження на фундамент • Можливість реконструкції та перепланувань • Фізично здійснювані проекти • Малі перерізи та більша корисна площа • Менші енерговитрати та вартість життєвого циклу Змішана будівля у Manchester ВБ
- 12. Переваги сталі для реконструкції • Відносна легкість, що дає менші перерізи та власну вагу, дозволяє уникнути додаткових підсилень • Єдино можливе вирішення при підсиленні багатьох елементів • Можливість заводського виготовлення значної частини деталей, технологічність, малоелементість та компактність рішень • Висока міцність та надійність конструкцій, прозорість та прогнозованість механічної роботи елементів і вузлів, сприйняття значних навантажень • Гнучкість у застосуванні за рахунок можливості зварювання на майданчику • Швидкість зведення, що дозволяє раннє повернення інвестицій та генерацію прибутку • Довговічність та висока придатність до подальших реновацій • Виразність у інтер’єрі Надбудова на вул. І.Мазепи Київ
- 13. Переваги сталі для комерційних будівель • Застосування великих прольотів та вільних планувань, що підвищує функціональність • Малоелементність та технологічність, що зменшує тривалість будівництва та потреби у будівельному майданчику • Інтеграція комунікацій у будівельну висоту перекриттів, що забезпечує малоенергоємність та раціональну висоту всієї будівлі • Компактність перерізів колон, що забезпечує максимізацію площі поверхів, розміщення робочих станцій та машиномісць при наявності підземного паркінгу • Можливість застосування індивідуальних та складних рішень • Зменшення вартості життєвого циклу та висока адаптивність до реновацій і реконструкцій • Висока зовнішня архітектурна виразність та естетика сталевих конструкцій у інтер’єрах ТРЦ «Гулівер», Київ
- 14. Основи розрахунку сталевих конструкцій згідно Єврокодів (ДСТУ-Н Б В.1.2-13:2008)
- 15. Що таке Єврокод 3 Проектування Загальні правила проектування Мости Розрахунки на вогнестійкість Башти і вишки Холодноформовані елементи Димові труби Нержавіюча сталь Сілоси Пластинчасті елементи Резервуари Міцність і надійність оболонок Трубопроводи Пластинчасті елементи при навантаженнях поза площею Палі Проектування з’єднань Підкранові конструкції Довговічність Властивості тріщиностійкості і міцності матеріалу в напрямку товщини прокату Конструкції з розтягнутими елементами Додаткові правила до сталевих конструкцій із сталей класів не вище S700 Структура Єврокоду 1993 «Сталеві конструкції»
- 16. Головні відмінності проектування згідно Єврокоду 3 та ДБН В.2.6-163 • Орієнтованість на комп'ютерні методи розрахунку. • Необхідність урахування в залежності від характеру роботи конструкції геометричної та фізичної нелінійності. На практиці при статичному розрахунку найбільш часто враховується геометрична нелінійність. • При статичному розрахунку Єврокоди вимагають враховувати теоретичні початкові недосконалості системи двома шляхами: 1 - моделювання системи з геометричними відхиленнями; 2 - задавання моделюючих недосконалості еквівалентних зусиль. На практиці рекомендується застосовувати другий підхід. • Розділення поперечних перерізів стальних елементів на 4 а не 3 класи. Визначення класу перерізів по суті є перевіркою втрати місцевої стійкості при дії нормальних напружень. Клас перерізу визначає тип розрахунку елементу.
- 17. Головні відмінності проектування згідно Єврокоду 3 та ДБН В.2.6-163 • Система часткових коефіцієнтів надійності за матеріалом, умовами роботи, навантаженнями тощо у ДБН фактично відповідає Єврокодам. Однак, у загальному випадку, Єврокоди зводять їх до приведених коефіцієнтів надійності за навантаженнями та несучою здатністю:
- 18. Особливості проектування згідно Єврокодів • У Єврокодах відсутні обмеження за гнучкістю та переміщеннями елементів (сфера Національних додатків) • В Єврокодах основною геометричною характеристикою зварних швів є не катет шва а його висота (перпендикуляр з вершини умовного перерізу шва до гіпотенузи). Також немає розділення перевірки міцності зварного шва за металом шва та межею зплавления. • У Єврокодах до основним перевірок болтових з'єднань додана перевірка на відрив частини перерізу.
- 19. Класифікація поперечних перерізів елементів Клас 1 - поперечні перерізи, у яких може утворюватися повний пластичний шарнір без зниження несучої здатності від втрати місцевої стійкості. Клас 2 - поперечні перерізи, у яких можуть утворюватися часткові пластичні деформації, обмежені внаслідок втрати місцевої стійкості. Клас 3 - поперечні перерізи, які працюють у пружній області, а напруження досягають межі текучості тільки у крайніх волокнах . Пластичні деформації у пер. 3 класу не розвиваються внаслідок втрати місцевої стійкості. Клас 4 - поперечні перерізи, у яких втрата місцевої стійкості у одній або кількох ділянках перерізу наступає до досягнення плинності.
- 20. Стиснуті внутрішні ділянки перерізу
- 23. • Краще уникати 4 класу, бо при стиску можливі ексцентриситети і знижена несуча здатність • Класифікація залежить лише від геометрії та розподілу напружень а не їх абсолютних значень
- 24. Ефективність застосування Єврокоду 3 • Було взято стандартну промислову будівлю із покриттям по фермам із парних кутиків прольотом 30м. • Місце будівництва: Київ, проектний термін експлуатації: 50 років, клас наслідків СС2.
- 25. Ефективність застосування Єврокоду 3 Монтажна геометрична схема ферми з розрахунковим зусиллям в стрижнях ФК-30 Відправний елемент ферми ФК-30
- 26. Ефективність застосування Єврокоду 3 Название элемента Стержни Расчетное усилие, кН Сечение Размер швов, мм по обушку по перу kf, об lw, об kf, п lw, п Верхний пояс 1 0,00 2L125*16 10 150 6 100 2 -540,34 2L125*16 10 150 6 100 3 -540,34 2L125*16 10 150 6 100 4 -810,51 2L125*16 10 150 6 100 5 -810,51 2L125*16 10 150 6 100 6 -810,51 2L125*16 10 150 6 100 7 -810,51 2L125*16 10 150 6 100 8 -540,34 2L125*16 10 150 6 100 9 -540,34 2L125*16 10 150 6 100 10 0,00 2L125*16 10 150 6 100 Нижний пояс 11 303,94 2L100*10 10 150 6 110 12 709,20 2L100*10 10 150 6 110 13 844,29 2L100*10 10 150 6 110 14 709,20 2L100*10 10 150 6 110 15 303,94 2L100*10 10 150 6 110 Раскосы 16 -440,72 2L125*9 8 100 6 60 17 342,78 2L70*6 6 100 4 70 18 -244,84 2L100*10 6 80 4 50 19 146,91 2L70*6 6 100 4 80 20 -48,97 2L100*10 6 80 4 50 21 -48,97 2L100*10 6 80 4 50 22 146,91 2L70*6 6 100 4 80 23 -244,84 2L100*10 6 80 4 50 24 342,78 2L70*6 6 100 4 70 25 -440,72 2L125*9 8 100 6 60 Стояки 26 -35,46 2L63*6 4 40 4 30 27 -70,92 2L63*6 4 40 4 30 28 -70,92 2L63*6 4 40 4 30 29 -70,92 2L63*6 4 40 4 30 30 -70,92 2L63*6 4 40 4 30 31 -35,46 2L63*6 4 40 4 30 Название элемента Стержни Расчетное усилие, кН Сечение Размер швов, мм по обушку по перу kf, об lw, об kf, п lw, п Верхний пояс 1 0,00 2L160*10 5 40 5 40 2 -759,51 2L160*10 10 250 8 200 3 -759,51 2L160*10 10 250 8 200 4 -1154,10 2L180*11 10 250 8 200 5 -1154,10 2L180*11 10 250 8 200 6 -1154,10 2L180*11 10 250 8 200 7 -1154,10 2L180*11 10 250 8 200 8 -759,10 2L160*10 10 250 8 200 9 -759,10 2L160*10 10 250 8 200 10 0,00 2L160*10 5 40 5 40 Нижний пояс 11 414,30 2L80*7 8 130 5 90 12 1006,10 2L140*10 10 240 6 180 13 1203,40 2L140*10 10 300 6 230 14 1006,10 2L140*10 10 240 6 180 15 414,30 2L80*7 8 130 5 90 Раскосы 16 -623,28 2L140*10 10 160 6 140 17 500,59 2L90*7 8 150 5 110 18 -344,56 2L110*8 8 110 5 80 19 214,54 2L90*7 8 70 5 50 20 -71,51 2L90*7 5 50 5 40 21 -71,51 2L90*7 5 50 5 40 22 214,54 2L90*7 8 70 5 50 23 -344,56 2L110*8 8 110 5 80 24 500,59 2L90*7 8 150 5 110 25 623,28 2L140*10 10 160 6 140 Стояки 26 -103,57 2L70*7 5 60 5 40 27 -103,57 2L70*7 5 60 5 40 28 -103,57 2L70*7 5 60 5 40 29 -103,57 2L70*7 5 60 5 40 30 -103,57 2L70*7 5 60 5 40 31 -103,57 2L70*7 5 60 5 40 Специфікація перетинів елементів і зварних швів при розрахунку за європейськими нормами Специфікація перетинів елементів і зварних швів при розрахунку за діючими в Україні нормами
- 27. Ефективність застосування Єврокоду 3 Норма часу на виконання зварювальних робіт за європейськими нормами Норма часу на виконання зварювальних робіт за чинними українськими нормами Катет шва, мм Загальна довжина шва, м Норма часу на 10 м.п. Загальна норма часу на виріб 4 1,84 1,5 0,276 6 4,78 3,3 1,5774 8 0,4 4,6 0,184 10 4,5 1,5 0,675 Разом 11,52 2,7124 при розрахунку за Єврокодом 3 порівняно із ДБН В 2.6-163:2010: • Маса відправного елемента ферми менша на 8% (3599кг проти 3909) • Загальна довжина швів на ферму скоротилась на 25,5% • Витрата електродів скоротилась на 34,9% За рахунок зменшення довжини зварних швів та використання менших катетів швів вдалось досягти скорочення витрати часу на 36,5% у порівнянні з чинними нормами. Катет шва, мм Загальна довжина шва, м Норма часу на 10 м.п. Загальна норма часу на виріб 4 3 2,3 0,69 6 1,74 3,3 0,5742 8 4,52 4,6 2,0792 10 6,2 1,5 0,93 Разом 15,46 4,2734
- 28. Плани УЦСБ щодо впровадження Єврокодів: • Створення методичних посібників по роботі з Єврокодами • Проведення практичних семінарів для проектувальників • Гармонізація Євростандартів • Впровадження технологій мінімізації витрат на вогнезахист сталевих конструкцій
- 29. ДЯКУЮ ЗА УВАГУ! www.uscc.com.ua | +38-044-590-01-56