2025. — Т 17. — № 5 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/43savn525.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 709.9 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Грахов, В. П. Исследование эффективности комбинированных профилей для снижения металлоемкости стальных каркасов модульных зданий / В. П. Грахов, Ю. А. Толкачев // Вестник Евразийской науки. — 2025. — Т 17. — № 5. — URL: https://esj.today/PDF/43SAVN525.pdf (дата обращения: 12.03.2026).

Исследование эффективности комбинированных профилей для снижения металлоемкости стальных каркасов модульных зданий

Грахов Валерий Павлович
ФГБОУ ВО «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова», Ижевск, Россия
Профессор
Доктор экономических наук, профессор
E-mail: pgs@istu.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4783-9044
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=302611

Толкачев Юрий Александрович
ФГБОУ ВО «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова», Ижевск, Россия
Аспирант
E-mail: ukushen13@yandex.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1172186

Аннотация. Авторами представлено исследование, направленное на решение проблемы оптимизации металлоемкости стальных каркасов модульных зданий. Актуальность работы обусловлена ростом цен на металлопрокат и необходимостью повышения экономической и транспортной эффективности модульной технологии. Существующие решения с использованием унифицированных профилей постоянного сечения характеризуются нерациональным распределением материала и низким коэффициентом использования несущей способности, что приводит к перерасходу металла. В статье продемонстрирована возможность снижения массы каркаса на примере рамы пола блок-модуля за счет применения комбинированного профиля.

Исследование проводилось с использованием методов численного моделирования в программном комплексе SCAD, а также сравнительного анализа металлоемкости предложенного и стандартного решений. В результате была разработана конструкция комбинированного профиля из трех гнутых элементов, каждый из которых имеет собственное функциональное назначение: базовый профиль обеспечивает основную несущую способность, усиливающий профиль переменного сечения адаптируется к участкам с разным усилием, а наружный профиль предназначен для создания защитного контура для огнезащитных материалов. Технология производства включает роботизированную сварку, обеспечивающую совместную работу всех элементов.

В результате установлено, что предложенное решение позволяет снизить металлоемкость рамы пола на 10 % при сохранении требуемых прочностных характеристик. Исследование продемонстрировало, что рама с комбинированными профилями полностью соответствует требованиям по прочности и жесткости. Разработанное решение не только снижает расход стали, но и предлагает экономически целесообразную модель организации производства за счет унификации базовых элементов и гибкости конструирования.

Решение обладает потенциалом для дальнейшей оптимизации и может быть адаптировано производителями под конкретные производственные задачи. Перспективы исследования связаны с разработкой аналогичных решений для межэтажных рам и рам покрытий.

Ключевые слова: модульное строительство; металлоемкость; стальной каркас; комбинированный профиль; гнутые профили; оптимизация конструкции; численное моделирование

Скачать