Основы металлических конструкций. Кользеев А.А - 23 стр.

типа планировки, шага несущих элементов), компоновка связей, т.е.
второстепенных элементов, объединяющих основные несущие. Задачи
компоновки выгодно решать путем сравнения вариантов, и в то же время выбор
наиболее эффективной схемы в значительной мере является результатом
творческой интуиции инженера.
    При компоновке здания важным является принцип концентрации материала
в несущих элементах, который приводит не только к экономии массы металла,
но и уменьшению трудоемкости и стоимости изготовления.
Принцип концентрации предполагает увеличение шага несущих конструкций до
12, 18, 24 м. При этом нагрузка на несущие конструкции и соответственно, их
масса возрастает, но количество несущих элементов уменьшается, что в целом
приводит к снижению массы каркаса здания. Известно, также, что изготовить
тонну крупных элементов МК проще и дешевле, чем тонну легких.
    При использовании принципа концентрации материала выгодно учитывать
пространственную работу здания. Промежуточные элементы, соединяющие
несущие МК, при большом шаге получаются мощными. Они снижают и
перераспределяют усилия в несущих конструкциях-что также позволяет снизить
массу последних.
    Таким образом, для создания оптимальной по расходу металла конструкции
необходимо вариантное решение ряда задач:
    - выбор материала и формы поперечного сечения профилей;
    - компоновка элементов конструкций;
    - выбор типа узлов и соединений;
    - компоновка каркаса здания (сооружения).
    В настоящее время возможно решение этих задач методами математического
программирования с помощью ЭВМ. Задача оптимизации заключается в
составлении и минимизации целевой функции:



                                                                            (1.3)
при заданных ограничениях.
   Если в качестве критерия оптимальности принята масса несущих
конструкций, то целевая функция наиболее простая

                                                                            (1.4)

где G - теоретическая масса конструкции; A j - площадь, а Ј{ - длина i-ro
   элемента.
   Для учета второстепенных деталей конструкции в целевую функцию
вводится конструктивный коэффициент \\f: