УДК 624.014.2 (519.168)
д.т.н., професор, зав. каф. металевих та дерев’яних конструкцій Білик А.С., асистент, аспірант (Київський Національний університет будівництва і архітектури, м. Київ)
Експертне моделювання вибору оптимальних рішень плоских сталевих зварних конструкцій
Представлено систему точного визначення техніко-економічних показників сталевих ферм з подвійних кутиків та гнутозварних профілів на стадії попереднього проектування.
Постановка проблеми. Техніко-економічний аналіз конструктивних вирішень є комплексною та важливою частиною проектування металевих конструкцій. Стадія попереднього проектування кожного з варіантів майбутньої конструкції, що визначає її конструктивні параметри та придатність у заданих умовах, має бути високоефективною та мати відповідну точність. Це особливо актуально для проектувальника, який обмежений вартісними, часовими та іншими критеріями.
Зазвичай вибір вихідного варіанту об’єкта спирається на узагальнений досвід проектування, а при відсутності необхідних аналогів на порівняння варіантів. Тому на першому рівні оптимізації будівельних конструкцій знаходиться варіантне проектування або проектування на передпроектній стадії [1]. При цьому розглядаються декілька варіантів майбутньої споруди, що порівнюються за певними критеріями, в основному техніко-економічними показниками.
Точне визначення техніко-економічних показників вже на передпроектній стадії становить досить актуальну проблему в ракурсі ринкових умов та вимог до конкурентноспроможності продукції.
Аналіз останніх досліджень. Для розрахунку техніко-економічних показників будівельних металевих конструкцій можуть бути використані два методи: калькуляційний та укрупнений (аналітичний). Укрупнені (аналітичні) методи орієнтовані на ручний розрахунок, урахування конструктивних, технологічних та інших параметрів конструкцій у них здійснене через уведення відповідних коефіцієнтів [2].
Калькуляційний метод, що спирається на статистичні дані, які відносяться до окремих операцій та елементів, дає можливість проектувальнику точно враховувати вплив проектного рішення на трудомісткість, собівартість та інші техніко-економічні показники, а також виявляти структуру витрат [3]. Проте для калькуляційного метода необхідні висхідні дані, що характеризують конструкцію в цілому, і дані щодо збиральних одиниць та деталей, які до неї входять.
На даний момент багато розрахункових комплексів мають у своєму складі програми класу підтримки прийняття рішень, що дозволяють за заданими параметрами отримувати рішення окремих елементів, вузлів, чи навіть нескладних конструкцій. Стержневі прольотні конструкції досі не мають такої реалізації, оскільки їх представлення у системах автоматизованого проектування вимагає формалізації великої кількості конструктивних, технологічних та експлуатаційних вимог та правил.
Для окремих стержневих металоконструкцій каркаса промислової будівлі існують розробки інформаційних моделей та САПР [4]. Проте вони в основному орієнтовані на конструкції масового застосування для типових умов і вимагають попередньої розробки креслень КМ.
Комплексний вибір оптимального вирішення стержневої прольотної конструкції для індивідуальних умов вимагає пошуку моделей, які б з однієї сторони досить точно визначали параметри конструкцій при проектуванні, а з іншої – вимагали від проектувальника якомога менше керуючих параметрів, тобто мали високий рівень автоматизації.
Постановка завдання. Таким чином, актуальним завданням є розробка методики вибору оптимальних конструктивних вирішень сталевих стержневих конструкцій з дискретного простору можливих рішень з урахуванням економічних, технологічних та експлуатаційних вимог на перед проектній стадії. Областю дослідження даної роботи є ферми з подвійних рівнобічних кутиків та з гнуто-зварних замкнених профілів.
Виклад основного матеріалу дослідження. Для вирішення поставленого завдання потрібна детальна формалізація калькуляційного метода. Як зазначалося вище, для цього потрібно вже на...
