Как сэкономить на монтаже металлоконструкции? Понятия оптимизации и металлоемкости

Сооружение быстровозводимых складских и производственных комплексов, торговых центров, жилищное строительство и обустройство частных загородных территорий сегодня невозможно представить без использования металлоконструкций. Как рационально распределить бюджет, на чем можно, а на чем нельзя экономить? За счет чего минимизировать расходы без потери качества и безопасности возводимых построек?

Что такое металлоемкость

Металлоемкость — это масса металла, расходуемого при производстве и монтаже металлоконструкции. Металлоемкость измеряется как соотношение количества металла в килограммах к квадратному метру площади возводимого объекта и является основным показателем экономической эффективности производства металлоконструкций. Для стандартного типового строительства этот показатель равен в среднем 45 кг/м².

Каждая металлическая деталь при эксплуатации испытывает определенные нагрузки, и её толщина при проектировании рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить достаточную прочность. Бывает, что величина поперечного сечения элементов закладывается «с запасом» — так обеспечиваются избыточные прочностные характеристики за счет повышения металлоемкости. Также с целью обеспечения надежности выбираются более металлоемкие виды и размеры профиля. В итоге увеличивается количество используемого металла и, соответственно, и стоимость строительства. Также большой вес конструкции ведет к росту транспортных расходов, необходимости усиления фундамента, усложнению условий монтажа.

Оптимизация металлоемкости

Оптимизация предполагает уменьшение расхода металла с сохранением необходимой прочности. Так, применение лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) позволяет привести показатель металлоемкости к 25-35 кг/м².

Снижения металлоемкости можно добиться несколькими способами:

• Расчёт оптимального сечения отдельных элементов. Позволяет исключить количество материала, не являющееся необходимым для обеспечения устойчивости к нагрузкам. Облегчение деталей должно сопровождаться правильным применением схем силового воздействия с учетом условий эксплуатации.
• Конструктивные изменения. Касаются принципиальных схем монтажа сооружения. Они могут затрагивать число и типы элементов, а также виды их соединений между собой.
• Применение прочных видов металлопроката. Высокая прочность при невысокой металлоемкости.

Экономические эффекты уменьшения металлоемкости

Применение облегченных металлоконструкций в строительстве позволяет сократить расходы сразу по нескольким статьям бюджета:

• Стоимость материала, идущего на изготовление металлоконструкции;
• Расходы на транспортировку за счет уменьшения веса и объема конструкционных элементов;
• Монтаж, расценки на который пропорциональны весу. Уменьшенный вес составляющих, рациональные схемы и способы их соединения сокращают трудозатраты и сроки выполнения работ;
• Обустройство фундамента для легкого каркаса менее затратно, чем для тяжеловесных сооружений, независимо от типа основания.

Наиболее экономичным является монтаж стандартных металлоконструкций. Типовые решения предполагают минимизацию расходов на этапе проектирования, оптимально рассчитанную металлоемкость готовых элементов, простоту и высокую скорость сборки.