• ua
  • ua
  • МЕНЮ:

    Зниження вартості будівництва шляхом застосування сталей підвищеної міцності

    26.03.2021

    Світовим трендом є покращення характеристик будівельних конструкцій при зменшенні їх ваги та вартості

    Використання в проектуванні сталевих та сталезалізобетонних каркасів високоміцних сталей - одна з ключових можливостей досягнення більшої економічної ефективності конструкцій. Це дозволяє досягти додаткової економії матеріалів, зменшення перерізів несучих конструкцій та підвищує загальну економічну привабливість проекту.


    З чого складається економічний ефект використання високоміцних сталей?

    Наразі найбільш розповсюдженими в будівельній галузі є сталі класу міцності С245 для об’єктів класу СС3 - С255. Сталі ж більш високих  класів називаються сталями підвищеної міцності або високоміцними. Різниця у вартості листа класу міцності С245, у порівнянні з листом С355, складає близько 8% при тому, що різниця у розрахунковому опорі близько 30%. Тому очікуваний економічний ефект застосування листа марки С355 складає 15-20% для конструкцій, у яких визначальний критерій - міцність. Додатковою перевагою, як правило, може бути зменшення габаритів конструкцій і, як наслідок, – вартості вогнезахисту. 


    Найбільш доцільно сталі підвищеної міцності використовувати для наступних конструкцій:


    1. Колони багатоповерхових будівель


      

    Як приклад, розраховано ефективність використання високоміцних сталей для колон багатоповерхової офісної будівлі з висотою колони 4 м. Використання сталі S355 (аналог С355) зменшує вагу колони на 30%, а S460 (аналог С460) - на 50%.







    2. Рамні каркаси

       

    Наприклад, для трипролітної рами з такими показниками:

    L = 9 м.

    H = 6 м.

    Q = 7,2 т/м




    Отримуємо наступні перерізи (за умови однакової висоти):


    Сталь С255                                                           Сталь С355                                                      

    Відповідно, економія у вазі конструкцій складе 22%


    3. Пояси ферм

    Наприклад, для ферми типу «молодєчно» прольотом 24 м та верхнім поясом з прямокутної труби 180х140х5 зі сталі С355 аналогом за міцністю буде труба 180х140х7 зі сталі С245, що на 26% важча. Загалом же це збільшить вагу ферми на 11%.


    4. Сталезалізобетонні конструкції

    Основою сталезалізобетонних конструкцій є композитна робота сталі та бетону. Детально про  даний вид конструкцій та їх розрахунок описано в публікації УЦСС Проектування сталезалізобетонних конструкцій відповідно до Еврокоду, де приклад порівняння колон показує ефективність використання сталі класу С355 для  даного типу конструкції.


    Стандартне рішення, сталь С255

    Пояса колони – 450х25 мм. Стінка колони – 400х12мм

    Габарити колони – 450х450 мм. Вага стального профіля – 214,3 кг/м.п.

    Вогнестійкість незахищеної конструкції – R15



    Інструменти оптимізації

    Сталь підвищеної міцності С355. Сталезалізобетонні колони з частково обетонованим перерізом

    Пояса колони – 300х18 мм. Стінка колони – 276х12мм

    Габарити колони – 300х300 мм. Вага стального профіля – 125,1 кг/м.п. Вогнестійкість незахищеної конструкції – R30

    Зменшення периметру і вартості нанесення вогнезахисту - 60%


    Результати порівняння:

    Зменшення габаритів колони – 33%

    Зменшення металоємності колони – 42%

    Збільшення границі вогнестійкості конструкції – 100%

    Важливо: конкретні цифри зниження вартості стосуються марок конструкцій за умови використання сталей підвищеної міцності, а не каркасу в цілому. 


    Варто зазначити, що використання високоміцних сталей не завжди є ефективним. Насамперед не доцільно використовувати їх для конструкцій, де критичним фактором є деформації. Наприклад, зменшення габариту балок збільшує їх прогини та, в певних випадках, вони можуть перевищити допустимі державними будівельними нормами значення.

    Додатковим негативним фактором, що стримує активне використання високоміцних сталей, є обмеженість їх виробництва. Однак наразі ситуація на ринку України дозволяє ефективно застосовувати зварні конструкції зі сталі класу С355. Сталі більших класів також можливо використовувати в проектах, однак вони часто відсутні на складах металотрейдерів і їх необхідно виготовляти на замовлення, а це необхідно враховувати при плануванні графіку будівництва проекту. 


    Асоціація УЦСБ підготувала спеціальний сервіс для інженерів-проектувальників та технічних команд Замовників будівництва, що дозволяє отримати актуальний перелік стандартних сортаментів металопрокату, постійно присутній на складах металотрейдерів в Україні, а також отримати консультацію щодо термінів і обмежень в поставках замовних сортаментів.

    Використання сталей підвищеної міцності - одна з вимог, що внесена до Технічного завдання на проектування металоконструкцій. В рамках сервісів Інженерного центру УЦСБ Асоціація надає консультації Замовникам будівництва на всіх етапах життєвого циклу проєкту та допомагає готувати технічні завдання на проектування, виготовлення, монтаж несучих та огороджувальних металоконструкцій.









     


    ПІДПИШИСЬ, ЩОБ НЕ ПРОПУСКАТИ ВАЖЛИВІ НОВИНИ