Одним из наиболее важных способов оптимизации технологических процессов в проектировании, изготовлении, транспортировке и монтаже стальных конструкций является повышение комплексной технологичности. [1]
Основным требованием для возможности применения в организации, изготавливающей и монтирующей данные конструкции, является-высокая точность определения показателей технологичности (включение в него оптимального количества параметров технологичности изготовления, транспортировки, монтажа и параметров конструкции) с учетом различий в технологии изготовления, транспортировки и монтажа. [1]
Подбор оптимального варианта геометрической формы происходит путем оценки параметров вариантных типов конструкций и определения на основании их: конструктивной технологичности, технологичности изготовления, технологичности транспортировки и монтажа и далее комплексной технологичности в условиях конкретной технологии изготовления, транспортировки и монтажа, на основании значения которой и делается выбор. [1]
Оптимизация отдельных частей (узел, стержень) конструкции происходит за счет изменения значений параметров этих частей имеющих наибольшее влияние на комплексную технологичность.
Такой подход позволяет увеличить комплексную технологичность по сравнению с традиционным вариантным проектированием. [1]
В основе оценки технологичности транспортировки лежит сравнение заполнения объема транспортного средства конструкцией фактической с некоторым базовым (идеальным) значением. За базовое значение принимается заполнение кузова балкой, без боковых пластин, так как максимальная масса сконцентрирована на минимальном объеме именно в этом типе конструкций.
Функциональная зависимость показателя технологичности транспортировки от параметров конструкции сформулирована автором статьи следующим образом:
Ктр=f(X10, X3 , X15 ,X16 , X17) (1)
где X10-масса конструкции, кг
X3-длина конструкции, м
X15-высота конструкции, м
X16-ширина конструкции, м
X17-выступающие элементы, м
X10, X3, X15, X16 – параметры элемента конструкции – стержень,
X17-параметры элемента конструкции – краевые и промежуточные узлы.
Показатель технологичности транспортировки находим с помощью альтернативной формулы из исследования [2]
Для определения значения показателя технологичности транспортировки по различным типам вариативных конструкций необходимо вывести уравнения регрессии в зависимости от параметров конструкции в соответствии с следующим алгоритмом:
-выбор определенного типа конструкции;
-создание выборки конструкций данного типа с различными параметрами (X10 , X3 ,X15 –X17) ;
-статистическая обработка данных, методом регрессионного анализа с помощью программы Statistica в соответствии с руководством пользователя [3];
-подбор уравнения регрессии для данного типа конструкции;
-оценка точности уравнения (F), степени общей корреляции (R), детерминации (R2), вероятности принятия гипотезы (p) и коэффициента Стьюдента (S) по каждой независимой переменой;
-в случае удовлетворительных значений F, R, R2, а также p, S по каждому параметру зависимости — принятие данного уравнения регрессии;
-факторный анализ по каждой переменной с определением раздельного коэффициента детерминации (“вклада” параметра в общее значение функции).
Уравнение регрессии технологичности по транспортировке имеет линеаризованный вид со степенными переменными:
Коэффициенты перед переменными находятся путем статистического регрессионного анализа выборки и записываются автором в таблицу 1 в зависимости типа конструкции.
Талица 1
Слагаемые уравнения регрессии технологичности транспортировки вариативных стальных стержневых конструкций
Факторный анализ в программном комплексе “Statistica” произведен путем определения коэффициента раздельной детерминации и дал следующие результаты “вклада” каждого фактора в общую технологичность и “вклада” по элементам: стержень, узел, в таблице 2
Талица 2
Коэффициенты раздельной детерминации
|
Конструкция |
Стержень |
Узел |
|||||
| Пролетные | Х10 | Х3 | Х15 | Х16 | ∑ | Х17 | ∑ |
| Балка прокатная | 0,12 | 0,18 | 0,21 | 0,21 | 0,72 | 0,22 | 0,22 |
| Балка перфорированная | 0,08 | 0,18 | 0,21 | 0,21 | 0,72 | 0,22 | 0,22 |
| Балка гофрированная | 0,12 | 0,18 | 0,21 | 0,21 | 0,72 | 0,22 | 0,22 |
| Ферма гнутосварного профиля | 0,08 | 0,12 | — | 0,36 | 0,56 | 0,42 | 0,42 |
| Ферма уголкового профиля | 0,08 | 0,12 | — | 0,43 | 0,63 | 0,35 | 0,35 |
| Стоечные | |||||||
| Колонна сплошная | 0,11 | 0,17 | 0,20 | 0,20 | 0,68 | 0,30 | 0,30 |
| Колонна решетчатая из двух швеллеров | 0,08 | 0,17 | 0,18 | 0,18 | 0,61 | 0,33 | 0,33 |
| Колонна решетчатая из двух балок | 0,08 | 0,17 | 0,18 | 0,18 | 0,61 | 0,33 | 0,33 |
| В таблице 2.
d2-коэффициент раздельной детерминации фактора. |
|||||||
Проанализировав коэффициенты раздельной детерминации по отдельным параметрам технологичности транспортировки вариативных стальных стержневых конструкций автор сделал следующие выводы:
1)Узлы оказывают незначительное влияние на технологичность транспортировки для всех типов балок.
2)В конструкциях ферм и всех типов колонн узлы оказывают значительное влияние на технологичность транспортировки. Данное обстоятельство объясняется достаточно большими размерами базовых плит колонн, значительно выступающих за стержень колонны, а также значительным уменьшением объема при выступающих узловых пластинах ферм из-за их большой высоты. При увеличении расстояния транспортировки до объекта возрастает целесообразность приварки выступающих элементов на монтажной площадке.
3)Определяющим значением для ферм из гнутосварной трубы являются выступающие элементы, это объясняется увеличением объема занимаемого данной фермой в 3 раза.
Алгоритм определения технологичности транспортировки:
1)Выявление параметров стальной стержневой конструкций X10 ,Х3, Х15-X17 .
2)Вычисление технологичности транспортировки вариативных конструкций с использованием уравнения регрессии (2) и таблицы 1.
Выведенные автором уравнения регрессии для типовых вариативных стальных стержневых конструкций позволяют определить показатель технологичности транспортировки конструкций при перевозке автотранспортом. Факторный анализ позволил определить направление оптимизации в рамках конкретных конструктивных форм.
Список литературы:
- Колчеданцев Л.М., Ульшин. А. Н. Повышение комплексной технологичности стальной стержневой конструкции путем совершенствования конструктивно-технологического решения // Журнал “Жилищное строительство”. —СПб, 2015-№1-С.1-3
- Булгаков С.Н. Технологичность железобетонных конструкций. — М.: Стройиздат, 1983. — 303 с
- Буреева Н.Н. Многомерный статистический анализ с использованием ПК “STATISTICA”-Нижний Новгород: Издательство НЦ Информационно-телекоммуникационные системы , 2007-112 с.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ТРАНСПОРТИРОВКИ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ» author=»Ульшин Алексей Николаевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-22″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]