Процесс оптимального проектирования стальных колонн представляет собой определенную сложность. В результате подбора оптимальных элементов соотношение жесткостей в поперечнике может сильно исказить значение расчетных усилий в каждой колонне, а подобранные колонны могут оказаться не оптимальными и даже недопустимыми по своей несущей способности. Подобный пример можно привести в проектировании мягкой мебели http://balsamebel.ru/, где от жесткости элементов зависит долговечность и эксплуатационные характеристики изделий. Поэтому для оптимизации стальных колонн требуется итерационный процесс, где последовательно сменяют друг друга расчет поперечника и подбор элементов колонн.
Этот процесс заканчивается как только результат двух соседних итераций совпадает (как правило, желаемое совпадение наступает после двух-трех итераций). Конечно, статический расчет поперечника даже в условиях машинной реализации представляет собой задачу более сложную, чем расчет неразрезной подкрановой балки. В то же время совершенно очевидно, что программа оптимального проектирования колонны должна быть отделена от программы статического расчета поперечника и, кроме того, должна обладать значительной универсальностью. Вопросы организации указанных итерационных расчетных процессов должны решаться на уровне взаимодействия отдельных программ. Очевидно, ЭВМ третьего поколения соответствуют возможности комплексной реализации задачи оптимального проектирования стальных колонн. Однако даже для ЭВМ второго поколения были разработаны программы оптимизации элементов стальных колонн (без статического расчета).
Стропильные фермы типизированы наиболее полно. Именно поэтому вопросы машинной оптимизации стропильных ферм остались несколько в тени, хотя здесь являются актуальными ответы на следующие два вопроса (мы не касаемся оптимальной конструктивной формы): какова должна быть оптимальная высота стропильной фермы и каково должно быть оптимальное число различных профилей проката, используемых в одной ферме? Очевидно, при решении первого вопроса следует учитывать не только изменение стоимости самой стропильной фермы, но и изменение объема (и стоимости) здания, а также изменение эксплуатационных затрат (расходов на отопление). Ответ на второй вопрос возможен при условии учета общего числа изготовляемых ферм, повторяемости одинаковых конструкций, наличия нормализованных деталей и т. п.
27 июля 2013
