Диссертация (1173116), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В примечания к таблице 7.18 СП [82] принятоследующее дополнение: «Для автодорожных мостов значение βpw следуетувеличивать на 35% (но не более 1) для контактной точечной сваркиперекрещивающихся стержней арматуры класса А400 из стали 25Г2Сдиаметром не менее 14 мм в случае разработки технологического регламента,101обеспечивающегосоответствующеекачествосварногосоединения».Коэффициент βpw согласно внесенному предложению изменится следующимобразом: при ρ≤0 βpw=0,81; при ρ=0,2-0,4 βpw=0,88; при ρ=0,7 βpw=0,95; приρ≥0,8 βpw=1.ВключениевтекстСП [82]разработанногодополненияокорректировке коэффициента βpw подтверждено справкой о внедрении от АОЦНИИС «НИЦ Мосты» (Приложение А).102Глава 4. Конструктивно-технические решения по совершенствованиюконструкций железобетонных балок автодорожных мостовВ настоящее время заводы железобетонных конструкций в РоссийскойФедерации производят широкий спектр преднапряженных и каркасныхцельноперевозимых мостовых балок размером от 12 до 33 метров.Подавляющеебольшинствовыпускаемыхбалокзапроектированосприменением опалубок типовых проектов, то есть с разнообразнымиизменениями и усовершенствованиями в конструкции балки при неизменнойгеометрии опалубки, в которой эта балка изготавливается.
К типовымпроектам, используемым в настоящее время ведущими проектнымиорганизациями(Союздорпроект,Гипростроймост,Гипротрансмост,Институт ПРОМОС, Петербург-Дорсервис и другими) в качестве основы припроектированиибалок,относятсясерии3.503.1-81(балкисинвентаризационными номерами 19104-19117, 54121-М, 54124-М, 54125-М,54126-М, 54128-М, 54129-М, 54145-М, 54202-М, 54086-М, 54091-М,32284-М, 32510-14-М, 32217-М, 32295-М, 42008-М и прочие) и 3.503.1-73(балки с инвентаризационными номерами 54020-М, 54021-М, 54022-М,42015-М, 35324-М, 33500-М, 54116-М, 54117-М, 54118-М и прочие) и другие,многоразовые опалубки для изготовления которых есть в наличии у заводовжелезобетонных конструкций.Несмотря на большое разнообразие выпускаемых в настоящее времямостовых балок, конструкция плиты проезжей части, основные габаритныеразмеры и армирование балок схожи.
Толщина плиты равна 18 см, амаксимальный пролет достигает 235-245 см.4.1.Расчет железобетонной плиты проезжей частиДля подтверждения разработанных рекомендаций были произведенырасчеты согласно СП [82] плиты проезжей части по трем основнымвариантам – для вязаных сеток, для сварных сеток без учета рекомендаций и103сварные сетки с учетом рекомендаций. Для наглядности сравнениярезультатов проведенных расчетов были приняты арматурные стержниодинакового диаметра (14 мм) для всех вариантов. Шаг и диаметр арматурысоответствовал распространенным в настоящее время проектам балок.Расчет проводился согласно п. 7.94 СП [82]:′(ℎ − ′ − ) ≤ 1 .Левая часть неравенства определялась для приопорной зоны исередины пролета.
Правая часть неравенства определялась для каждого изтрех вариантов с учетом коэффициентов согласно п. 3.39 СП [82] и СТО [83].Действующие в плите нормативные моменты при расчете на выносливостьдля сопоставления вариантов исполнения сеток проведены по упрощеннойсхеме в программном комплексе MIDAS CIVIL и представлены на рисунке46.Сопоставление результатов расчета на выносливость плит проезжейчасти с разными вариантами соединений арматурных стержней в сеткахпредставлены в таблице 8. Получено, что для применения сварных сеток безучета рекомендаций настоящей работы требуется увеличение диаметрастержней. Сварные сетки, выполненные с учетом усовершенствованнойметодики расчета, и вязаные сетки могут применяться наравне.104Рисунок 46 - Огибающая эпюра нормативных моментов для расчетажелезобетонной плиты проезжей части на выносливость (тс*м)Таблица 8 – Результаты расчета на выносливость плиты проезжей части сразными вариантами соединений в арматурных сеткахСечениеДействующиеРасчетное сопротивление арматуры принапряжения врасчете на выносливость для типоварматуре присоединений, МПарасчете наСварные безСварные сучетаучетомрекомендацийрекомендаций176,4105,0142,9Запас /дефицит, %30%-23%+5%Приопорнаязона184,8110,9149,730%-28%+5%выносливость,ВязаныеМПаСерединапролета135,7142,2Запас /дефицит, %*+ запас; - дефицит1054.2.ЭкономическаяэффективностьвнедрениярезультатовдиссертацииГлавнаяцельорганизаций,занимающихсястроительнойдеятельностью, – создание качественной строительной продукции, врезультате реализации которой будет получена прибыль.
В основе любогостроительного производства лежит комплекс затрат, связанных как с самимпроизводством, так и с деятельностью строительной организации в целом.Ключевую роль в успешной хозяйственной деятельности организациииграют затрачиваемые ресурсы, а также методы учета затрат, инструментыих анализа, планирования, координации, регулирования и контроля.4.2.1. Экономический эффект при производстве балкиЗадачейэффективностиданногоразделавнедрениязапроектированныхсварныхсогласноявляетсясетокрасчетплитыусовершенствованнойэкономическойпроезжейметодикечасти,расчета,разработанной в настоящей работе и вошедшей в СП [82] и СТО [83].Экономическийэффектопределялсякакснижениестоимостиарматурных сеток плиты проезжей части при использовании предложенныхрекомендаций.
Для его определения были рассчитаны сметные стоимостисварных и вязаных каркасов согласно действующим Единым нормам ирасценкам[33, 34]сучетомнеобходимостиувеличениядиаметраарматурных стержней в сетках, сваренных без учета выработанныхрекомендаций.Согласно проведенным расчетам было получено, что стоимость однойвязаной сетки в ценах 2016 года составляет 2400 рублей, а сварной с учетомразработанных рекомендаций – 2249 рублей. Далее были проведены расчетыстоимости сеток плиты на одну балку разной длины и её снижения, которое106составило около 6,5-6,7%. Результаты расчетов представлены в таблице 9 ина рисунке 47.По данным, полученным из открытых источников (предложениязаводов мостовых железобетонных конструкций), цена балки составляетпримерно 250 тысяч рублей для 15 метровой, 300 тысяч – для 18-21метровой, 500 тысяч – для 33 метровой по состоянию на 2015-2016 год.Таким образом, исходя из снижения стоимости сеток плиты проезжей части(таблица 9) был рассчитан экономический эффект для одной балки, которыйсоставил от 0,7 до 0,8 % от полной стоимости балки в зависимости от еедлины.Полученныйэкономическийэффектподтвержденсправкойовнедрении от АО ЦНИИС «НИЦ Мосты» (Приложение А).107Таблица 9 – Стоимость сеток плиты проезжей части для разных вариантов соединений в арматурных сеткахТип арматурных сетокСтоимость сеток плитыпроезжей части на 1 балкуплиты проезжей части1Снижение стоимости, %(в ценах 2016 г.), рублей2315-ти метровая балкаВязаные27183-7Сварные без учета рекомендаций30881-22Сварные с учетом рекомендаций25388018-ти метровая балкаВязаные31983-7Сварные без учета рекомендаций36616-23Сварные с учетом рекомендаций29886010812321-но метровая балкаВязаные36783-7Сварные без учета рекомендаций42352-23Сварные с учетом рекомендаций34384024-х метровая балкаВязаные41584-7Сварные без учета рекомендаций48087-24Сварные с учетом рекомендаций38882033-х метровая балкаВязаные55985-7Сварные без учета рекомендаций65292-25Сварные с учетом рекомендаций52377010970000652926000055985523774808750000Стоимость, руб423524158438882400003678336616343843198330881300002718329886253882000010000015 м18 м21 м24 м33 мДлина балкиВязаные сеткиСварные сеткиСварные сетки с учетом рекомендацийРисунок 47 – Сопоставление стоимости сеток плиты проезжей части при разных вариантах их исполнения(в ценах 2016 года)1104.2.2.
Экономический эффект, полученный на заводе за годЭкономический эффект от внедрения результатов диссертационногоисследованиязагодбылрассчитандляМТФ-заводаМостовыхЖелезобетонных Конструкций «МОКОН». В среднем завод выпускает 1500балок в год. Самые распространенные размеры балок – 15, 18, 21, 24 и 33метра. Они составляют до 90% всех балок, выпускаемых заводом.Считая условно выпуск основных типоразмеров балок примерноравным по объемам, рассчитаем экономический эффект от внедрениярезультатов диссертационной работы. Разницу между стоимостью балок связаными сетками плиты проезжей части и стоимостью балок со сварнымисетками плиты проезжей части умножим на средний годовой выпуск балокпо типоразмерам.Исходя из полученных стоимостей сеток для основных типоразмеровбалок (таблица 9), получаем, что экономия для завода от использованиясварных сеток, выполненных с учетом рекомендаций настоящей работы,вместо вязаных сеток достигает 3,78 млн рублей за год.Полученныйэкономическийэффектподтвержденсправкойовнедрении от ПАО “Мостотрест” (Приложение А).4.3.Выводы по главеВ ходе анализа возможности внедрения разработанных в настоящейработе рекомендаций была подтверждена целесообразность применениясварных сеток, выполненных с учетом рекомендаций настоящей работы.Разработана методика оценки экономического эффекта от примененияпредлагаемых решений и приводятся данные по снижению стоимости припроизводстве одной балки.
Рассчитано и подтверждено снижение стоимостибалки на 0,7 – 0,8% от ее полной стоимости.111Рассчитан и подтвержден ПАО “Мостотрест” экономический эффект,равный 3,78 млн рублей за год для одного завода мостовых железобетонныхконструкций в случае использования сварных сеток вместо вязаных с учетомрекомендаций СТО автора.112Основные результаты диссертационной работы1.Проанализированыисистематизированырезультатыэкспериментальных и теоретических исследований выносливости бетона,арматуры и железобетонных мостовых конструкций, выполненных кнастоящему моменту в нашей стране и за рубежом.
Сделан вывод обактуальности темы диссертационной работы.2.Запроектированыиизготовленыэкспериментальныеполноразмерные натурные образцы железобетонной плиты проезжей частиавтодорожного моста.3.Разработана конечно-элементная модель экспериментальногообразца и проведена серия расчетов на испытательные нагрузки.4.Проведеныдинамическиекомплексныеиспытаниямноговариантныеарматурныхстержнейистатическиеиполноразмерныхэкспериментальных образцов.5.Отработанырежимысваркиипоказанавозможностьиспользования сеток плиты проезжей части автодорожных мостов сзаводской контактной сваркой наравне с вязаными сетками.6.По итогам проведенных испытаний и исследований разработан иутвержден СТО 01373996-001-2015«Арматурные сетки заводскогоизготовления, выполненные контактной сваркой, для плит проезжей частиавтодорожных мостов» [83].7.В ходе разработки изменений и актуализации СП 35.13330 [82]утверждено предложение о корректировке коэффициента βpw, учитывающеговлияние на условия работы арматурных элементов наличия крестообразныхсварных соединений.
В примечания к таблице 7.18 СП [82] внесеноследующее дополнение: “Для автодорожных мостов значение βpw следуетувеличивать на 35% (но не более 1) для контактной точечной сваркиперекрещивающихся стержней арматуры класса А400 из стали 25Г2С113диаметром не менее 14 мм в случае разработки технологического регламента,обеспечивающего соответствующее качество сварного соединения”.Это позволило усовершенствовать существующую методику расчетажелезобетонных элементов на выносливость.8.Результаты настоящей диссертационной работы внедрены впроизводство на МТФ-завод мостовых железобетонных конструкций«МОКОН». Сварные сетки плиты проезжей части заводского изготовлениянашли широкое применение с 2015 года.9.Рассчитан и подтвержден экономический эффект от внедрениярезультатов диссертационной работы, составивший 3,78 млн рублей за годдля одного завода мостовых железобетонных конструкций.114Список литературы1.БалючикЭ.А.,ЛокС.А.Оперспективахиспользованияарматурной стали класса А500СП в мостостроении / Научные труды ОАОЦНИИС.