Материал к деловой игре по специальностям

«Строительные конструкции»

В материалах к деловой игре по пространственным конструкциям содержатся сведения об эффективности развития на современном этапе комбинированных из стали и железобетона конструкций «на пролет» (СЖФ) для покрытия большепролетных зданий [4].

Здесь ограничимся в соответствии с пятью принципами профессора Ощепкова краткими ответами, обосновывающими целесообразность развития данных сталежелезобетонных покрытий [14].

1. Применение однопролетных (из одного материала) конструкций на пролет для покрытий большепролетных зданий (металлических структур, железобетонных КЖС, ПСП, двойное Т) свидетельствует о современности таких конструкций. Анализ показывает неэффективность использования металла в верхнем строении металлических структур, а также железобетона в растянутых зонах КЖС, ПСП, в которых заключена большая часть металлической арматуры. В этом содержатся внутренние противоречия данных однопролетных конструкций, а отсюда целесообразность перехода к комбинированным из разных материалов конструкциям, в частности, сталежелезобетонным. Экономия стали — один из важнейших стимулов развития конструкций. К тому же, имеется потребность в создании сборных конструкций из унифицированных элементов для некоторой серии пролетов (в противовес железобетонным конструкциям, когда для каждого пролета — своя конструкция). Это требование отражает потребность создания хороших условий для заводов-изготовителей, транспортировки конструкций в удаленные районы (региональные условия). Но, работая на стыке двух направлений – развития конструкций из металла и железобетона, необходимо творчески синтезировать лучшие качества каждой из них, определить форму конструкции и долю участия различных материалов в новой конструкции.

2. С точки зрения общих законов природы, правомерность постановки вопроса состоит в том, что каждый из материалов должен быть поставлен в лучшие для него условия работы (металл — на растяжение, железобетон в основном на сжатие). Но железобетон — тяжелый материал, и он может «задавить» конструкцию, т. е. потребовать много металла для восприятия этого дополнительного веса, и таким образом не каждая сталежелезобетонная конструкция будет эффективной.

3. Осуществимость желаемой конструкции на современном уровне основывается на следующем:

· на наличии технологии и баз для раздельного производства элементов металлических структур и железобетонных плит;

· на возможности преодоления различий в допусках на изготовление элементов из разного материала при соответствующих стыковочных узлах сборных элементов;

· на успехах современной строительной механики, которая позволяет рассчитать данные конструкции как пространственные и провести расчетный эксперимент (поиск эффективных форм и размеров).

4. Общая схема решения должна содержать:

· расчетный эксперимент;

· серию конструкторских разработок, среди которых важнейшей является создание стыковочного узла;

· технико-экономический прогноз эффективности конструкции, учитывающий стоимость, материалоемкость и трудоемкость (на всех этапах: изготовление, укрупнительная сборка, монтаж на стройплощадке);

· натурный эксперимент опытного образца с целью проверки расчетных и конструкторских положений, а также укрупнительной сборки).

В других деловых играх по тематике разработки новых конструкций целесообразно строить систему исследования, включающую следующие элементы:

· собственно конструкция (материал, соединения, связи, компоновка с соседними элементами, технология изготовления, транспортировка, производство работ);

· моделирование (конструирование, расчет);

· эксперимент;

· экономическое обоснование, область применения.

О принципах выбора темы исследования

«В своей работе в институте я при последовательном переходе от темы к теме руководствовался следующими принципами: актуальностью с точки зрения транспортной и вообще строительной техники и их дальнейшего развития, широтой ожидаемых выводов, прогрессом строительной механики в СССР. Не каждая тема удовлетворяла одновременно всем требованиям, но неуклонное руководство этими принципами, которое я осуществлял на протяжении многих десятилетий, не могло не дать плодов. Поэтому каждый достигнутый мной в моих работах скромный успех в то же время был, по моему убеждению, успехом в области строительной механики», — писал

И. М. Рабинович в книге «Воспоминания».