ГлавнаяПри определении стоимости конструкции в деле следует учитывать трудоемкость и стоимость изготовления, монтажа, а также стоимость транспортирования.
Трудоемкость изготовления 1 т конструкций из алюминиевых сплавов увеличивается по сравнению с удельной трудоемкостью изготовления конструкций из стали за счет увеличения объемов работ по резке, образованию отверстий, сборке, сварке и клепке в связи с разницей в объемном весе. Увеличиваются также и трудозатраты на монтаже из-за возрастания количества монтажных элементов.
Стоимость транспортирования также несколько увеличивается за счет уменьшения коэффициента использования грузоподъемности железнодорожного состава.
Соотношение стоимости 1 т конструкций в деле равно:
где Сст, Сал, Uст, Uал, Тст, Тал, Мст, Мал — стоимость металла, изготовления, транспортирования и монтажа соответственно стали и алюминиевых сплавов; β, Кс.и, Ктр, Kсм — коэффициенты удорожания стоимости металла, изготовления, транспортирования и монтажа.
Как показывает опыт, трудоемкость изготовления конструкций из алюминиевых сплавов возрастает не только из-за упомянутой выше разницы в объемах работ на 1 г, но и за счет операций, присущих только этому металлу, — расконсервации, очистке и т. п.
Даже на лучших заводах удельная трудоемкость изготовления конструкции из алюминиевых сплавов остается весьма высокой — в 5—6 раз выше, чем стальных конструкций. Трудозатраты на монтаже возрастают примерно в 3—4 раза. Необходимо, конечно, иметь в виду отсутствие опыта изготовления и монтажа конструкций из алюминиевых сплавов; по-видимому, в дальнейшем по мере освоения следует ожидать снижения затрат труда на большинстве технологических операций.
Учитывая, что стоимость изготовления и монтажа не пропорциональна трудоемкости этих операций, в расчетах на перспективу можно принять коэффициенты увеличения стоимости равными: К'с.и=3 и Kсм=2, т. е. несколько ниже, чем оцениваются эти величины в настоящее время при отсутствии опыта изготовления конструкций из алюминиевых сплавов. Полагая Ктр=1,3, найдем, что отношение стоимости алюминиевых конструкций в деле к стальным получается более 6.
Снижение веса при применении алюминиевых сплавов взамен стали может быть определено по формулам, аналогичным формулам (11.1)-(11.4):
Обозначения в формулах (11.17)—(II.20) аналогичны обозначениям в формулах (II.I)—(II.4).
Таким образом, на размер экономии влияет отношение объемных весов, расчетных сопротивлений стали и алюминиевых сплавов, нагрузок, а также строительных коэффициентов, величина которых может быть неодинаковой (при более высоких расчетных сопротивлениях алюминиевых сплавов она будет выше, и наоборот). В сжатых элементах экономия снижается из-за более низкого модуля упругости алюминиевых сплавов и, следовательно, более низких, чем у стали, величин коэффициентов продольного изгиба φ.
Величина коэффициентов снижения веса а определена без учета влияния нагрузки от собственного веса и разницы в строительных коэффициентах при среднем значении гибкости λ=40 (табл. II.7).
Для конструкций больших пролетов, где влияние нагрузки от собственного веса значительно, величина коэффициентов будет меньше. Вместе с тем максимальное отношение веса стальных конструкций к весу конструкций из алюминиевых сплавов даже при больших пролетах не превышает величину 3,5—4. Таким образом, применение алюминиевых сплавов в несущих конструкциях связано с увеличением стоимости в деле. Сравнивать конструкции из алюминиевых сплавов и сталей более правильно по приведенной стоимости с учетом эксплуатационных затрат и капиталовложений. Однако и в этом случае при существующих ценах конструкции алюминиевых сплавов в несущих элементах будут, как правило, дороже стальных.
Использование алюминиевых сплавов в ограждающих конструкциях и в конструкциях, совмещающих ограждающие и несущие функции (кровля из алюминия по стальным прогонам, кровельные и стеновые панели), является оправданным. Происходит это, как показали многочисленные исследования, в связи со значительным уменьшением нагрузок на несущие конструкции (фермы и колонны) и более длительным сроком службы ограждающих конструкций из алюминиевых сплавов по сравнению с конструкциями из железобетона, стали, асбофанеры.
Алюминиевые сплавы могут применяться также для оконных переплетов и витражей, где в связи с долговечностью этих конструкций по сравнению с деревянными и стальными они оказываются более экономичными, несмотря на некоторое увеличение первоначальных затрат.
Рационально также применять алюминиевые сплавы для подвижных конструкций (кранов-перегружателей, мостовых кранов, разводных мостов), в которых проблема снижения веса наиболее существенна.