Діаметр стрижня визначають розрахунком петлі на розрив і висмикування з бетону.
7.5 Техніко-економічне обгрунтування застосування металевих конструкцій
На відміну від багатьох будівельних матеріалів, застосовуваних включно в будівництві, метали використовують практично у всіх галузях народного господарства. Це висуває на перше місце питання оцінки економічної ефективності їх першочергового використання.
З розвитком збірного залізобетону велика частина конструкцій, що виконувалися раніше з металу, виготовляється із залізобетону. Це дозволяє добитися економії металу в будівництві.
Інститутом економіки будівництва Держбуду СРСР з участю ЦНІІпромзданій, НІЇЖБ та інших виявлені області першочергового застосування сталевих конструкцій в будівлях і спорудах в перспективі.
Для визначення ефективності каркасів розглядалися будівлі розміром: 144Х144м з підвісними кран-балками вантажопідйомністю Зт, бесфонарних з сіткою колон 12Х18м, висотою до низу ферм 7,2 м; 144X144 м з кранами 20 т, бесфонарних з сіткою колон 12X24 м, висотою до низу ферм 12,6 м; 150X144 м з кранами 50 т, бесфонарних, з сіткою колон 12X30 м, висотою до низу ферм 16,2 м.
При зіставленні враховувався комплекс конструкцій, що включає колони, ферми, підкранові балки, ліхтарі, зв'язку, конструкції покриттів (без покрівлі), кранові рейки і кріплення. У результаті аналізу виявилося, що вартість будівель зі сталевими каркасами і залізобетонними плитами покриттів на Ю. .. 12% нижче вартості будівель з залізобетонними каркасами. При цьому терміни зведення сталевих каркасів в 1,5 ... 2 рази менше, ніж залізобетонних, а витрата стали вище, ніж у залізобетонних каркасів, на 30 ... 40% (при застосуванні в сталевих каркасах стали марок СтЗ і 15ГС).
Маса конструкцій у будівлях із залізобетонними каркасами і плитами покриттів більше, ніж при застосуванні сталевих каркасів і легких огороджуючих конструкцій. За сумою наведених витрат сталеві конструкції каркасів на 8 ... 10% ефективніше залізобетонних.
Збірні залізобетонні колони в більшості випадків економічніше сталевих як по витраті сталі (у 2,5 ... 5,5 рази), так і за вартістю і приведеними витратами (до 30%). Проте в великих будинках з покриттями по сталевих фермам при кроці залізобетонних колон 12 м застосування останніх економічно менш ефективно, ніж сталевих, так як вимагає пристрою Додаткових поперечних і поздовжніх температурних швів, Установки додаткових колон, ферм і зв'язків. Відстань між температурними швами при залізобетонних колона не перевищує 72 ... 144 м, а при сталевих колонах будівлі раз мером до 240X240 м і можуть бути без температурних швів.
Застосування сталевих ферм найбільш ефективно при щаг ферм 6м і прольоті 24 ... 36 м. При кроці ферм 12 м, прольоті 18 ... 30м і навантаженні 4500 ... 5500 Па залізобетонні цільні ферми покриттів із скатної покрівлею економічніше сталевих за наведеними витратами на 3 ... 11%. Таким чином, ступінь економічну ефективність ферм цілком залежить від величини прольоту і навантаження.
Досить доцільно застосування сталевих підкранових балок. При кранах вантажопідйомністю 10 ... 30 т і прольотах 6 ... 12 м залізобетонні підкранові балки дорожче сталевих в 1,2 ... 2,5 рази, а приведені витрати вище в 1,3 ... 2,8 рази. Сталеві опори та естакади, під трубопроводи в 1,3 ... 2,2 рази дешевше залізобетонних. Залізобетонні резервуари ємністю 5 ... 10 тис. м3 доцільно застосовувати для мазуту і агресивної нафти, а сталеві - для малоагрессівних нафти і бензину. Напірні водоводи із сталевих труб в даний час дешевше, ніж залізобетонні та чавунні. Вартість сталежелезо-бетонних прогонових будов мостів з прольотами більше 33 мм і на 20 ... 30% нижче, ніж збірних залізобетонних.
Застосування збірних залізобетонних опор ліній електропередач напругою 35 ... 330 кВ замість сталевих дозволяє в 1,5 ... +2 рази знизити витрату сталі і на 15 ... 20% приведені витрати.
У різних конструкціях залежно від місцевих умов, чинника цін і т. д. ефективність взаємозамінних матеріалів проявляється по-різному. Розрахунки показують, що в тих випадках, коли будівництво ведеться у важкодоступних районах, сталеві конструкції виявляються, як правило, ефективніше залізобетонних. За наявності середовищ агресивних і підвищеної вологості в багатьох випадках більш доцільно використовувати залізобетон. Економічність металевих конструкцій визначається їх конструктивною формою, індустріальний, ступенем вдосконалення монтажу будівель і споруд.
Вітчизняна і зарубіжна практика будівництва свідчить про економічну доцільність більш широкого використання легких алюмінієвих сплавів у різних будівельних конструкціях. Цікаво, що близько 'Д всього вироблюваного в світі алюмінію сьогодні використовується для потреб будівництва. За останні роки обсяг застосування алюмінію та його сплавів у будівництві значно зріс. Алюмінієві сплави бажано використовувати в ряді нес...
