CC BY
30001: 10.12737/25047
Лебедев В.М., канд. техн. наук, доц., Беликова Г.В., аспирант
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ С УЧЕТОМ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
НАДЕЖНОСТИ
Проработаны организационно-технологические модели поточного строительства и проведена комплексная инженерная подготовка строительного производства возведения монолитных железобетонных перекрытий с учетом организационно-технологической надежности.
Ключевые слова: организационно-технологическая надежность, технологическая нормаль, монолитные железобетонные перекрытия, сетевая циклограмма.
В качестве захватки могут быть приняты отдельное здание, часть его или секция в пределах одного этажа при строительстве многоэтажных зданий.
Для примера возьмем разработку организационно-технологической модели возведения жилого дома комплекса «Владимирский» в г. Белгороде. Пространственное членение (квантование) объекта позволяет выявить типовой этаж
- захватку (рис. 1) в девяти, десяти, одиннадцати и двенадцати этажных частях здания. Схема возведения комплекса принимается вертикально-восходящая (рис. 2).
Системокванты строительных процессов (сетевые циклограммы) составляем по конструктивам для одного типового этажа-захватки в следующей последовательности:
Рис. 1. План этажа захватки
- определяем объемы СМР (табл. 1)
- разрабатываем технологические нормали процессов возведения (табл. 2.);
- проектируем системокванты строительных процессов (сетевые циклограммы) (рис. 3).
/ ' 12 эт.
/ ' 11 эт.
/ 10 эт.
9 эт.
/ 8 эт.
/ 7 эт.
6 эт.
5 эт.
4 эт.
3 эт.
2 эт.
1 эт.
4 секц.
"ЛГ"
1свкц.
Зсекц. 2секц.
Рис. 2. Вертикально-восходящая схема возведения жилого комплекса
Таблица 1
№ Наименование работ Ед. изм. Кол-во Эскиз и формула расчета, примечание
1 Подача конструкций опалубки к месту установки башенным краном 1 подъем 6 Башенный кран
2 Устройство лесов под опалубку на простых стойках высотой 3,1 м 100 м.ст. 17,96
3 Устройство сборно-щитовой опалубки м2 490
4 Установка стальных закладных деталей
- весом до 4 кг 1 з.д. 152
- весом до 20 кг 1з.д. 11
5 Установка закладных деталей под электромонтаж 100 шт 0,22
6 Установка закладных пробок под вентиляцию 100 шт 0,21
7 Разборка опалубки м 2 490
8 Подача арматуры в пакетах к месту установки 1 подъем 7 Башенный кран
9 Укладка арматуры
- диаметр 8 мм ТН 0,509 32272
- диаметр 10 мм ТН 0,402
- диаметр 12 мм ТН 9,967
- диаметр 16 мм ТН 10,067
- диаметр 20 мм ТН 7,096
- диаметр 25 мм ТН 4,231
10 Укладка бетонной смеси м3 98 Башенным краном в бадьях
11 Уход за бетоном
Поливка бетонной поверхности водой; 100 м3 4,9
- покрытие бетонной поверхности рогожами или матами; 100м3 4,9
- снятие покрытия с бетонных поверхностей 100 м3 4,9
В составе ППС для каждой повторяющейся единицы продукции (захватки) разрабатывается технологическая нормаль. Проектно-технологической организацией должны разрабатываться технологические нормали для следующих стадий возведения отдельных зданий: устройство подземной части здания; возведение надземной (при многоэтажных зданиях поэтажной) части здания, устройство кровли; отделочные работы, монтаж технологического оборудования, сантехнические и электромонтажные работы.
В технологической нормали для каждой стадии работ приводятся все строительные процессы с указанием последовательности и способов их выполнения. Кроме того, указываются объемы работ, их трудоемкость, состав исполнителей, ведущие строительные машины, а так же приводятся калькуляции, на основании которых определены трудовые затраты [1-7].
В каждой нормали должна отражаться продолжительность отдельных процессов на одной захватке, ритмично повторяющаяся на всех захватках (ритм потока).
Технологические нормали, разрабатываемые проектно-технологическими организациями , в дальнейшем должны служить исходными материалами для разработки ППС объектов, комплексов и годовых программ строительных организаций. На основании технологических нормалей, определяющих основные производственные параметры процессов (объемы, трудоемкость и продолжительность работ), для отдельных захваток, частей зданий, объектов, а затем для каждого потока комплекса разрабатываются сетевые циклограммы и (или) системокванты. Они показывают развитие строительных потоков во времени и в пространстве. Сетевые циклограммы и (или) системокванты строятся по принципам, обеспечивающим ритмичный ход всех производственных процессов строительства объектов и наиболее оправданное совмещение во времени стадий производства работ, а также технологических процессов по каждой стадии [8-13].
На сетевой циклограмме и (или) системок-вантах возведения объекта показывают последовательность и продолжительность выполнения процессов на всех захватках, а также необходимые разрывы во времени между процессами той или иной стадии производства работ. По горизонтали на сетевой циклограмме и (или) систе-моквантах строительных процессов и объектов указывают время (дни, месяцы) возведения объекта, по вертикали - захватки (секции, ярусы, участки) и стадии производства работ.
Технологические нормали, сетевые циклограммы и (или) системокванты возведения отдельных объектов являются основными исходными материалами в проектировании поточного строительства комплексов и годовых программ СМО, так как в них закладываются основные мероприятия, обеспечивающие поточную организацию строительного производства: расчленение производственного процесса на составляющие его элементы и операции, разделение труда между исполнителями, создание производственного ритма и совмещение во времени выполнения составляющих процессов и операций. [7-13].
Согласно проведенных организационно-технологических расчетов по определению объемов работ, подлежащих выполнению (табл.1), трудовых и машинных затрат исполнителей проектируем технологическую нормаль производства работ по возведению железобетонного перекрытия (табл. 3) [1-8].
Надежность организационно-
технологическая (ОТН) — способность организационных, технологических, управленческих экономических решений обеспечивать достижение заданного результата строительного произ-водства[1, 2, 4,].
Надежность строительного процесса — свойство сохранять работоспособность на протяжении заданного периода. Количественные характеристики надежности строительного процесса определяются надежностью совместного функционирования составляющих элементов: технических средств (ТС), трудовых ресурсов (ТР), материальных элементов (МЭ). [1-7].
Надежность элемента строительного процесса по критерию времени характеризуется коэффициентом готовности (Кг.э.), определяемым отношением времени безотказной работы элемента ко времени выполнения процесса по формуле:
Кга=То/(То+Тв); (1)
где То - время наработки на отказ, Тв - время восстановления.
Соединение элементов строительного процесса в смысле надежности принимается последовательным, т.е. отсутствие или сбои одного из элементов приводят к остановке или сбоям в выполнении процесса (рис.1). В производственных системах, состоящих из последовательно соединенных п элементов надежность R вы-
посл
ражаются формулой:
N
R = ЯЯ2Я3...Яп — ПЯ;, (2)
посл ; —1
где ^ - надежность >го элемента производственной системы.
Таблица 2
Технологическая нормаль производства работ по возведению монолитного железобетонного
перекрытия
Рис. 3. Сетевая циклограмма-системокванты возведения на этаж-захватке монолитного железобетонного перекрытия: 1-2 (оп.) - устройство опалубки; 3-4 (арм.) - укладка арматуры; 5-6 (бет.) - укладка бетонной смеси; 7-8 (тв.бет.) - твердение бетона; 9-10 (р.оп) - разборка опалубки; 2-3,4-5,6-7,8-9 - организационно-технологические зависимости
Таблица 3
Расчет надежности технологических процессов этаж захватки возведения монолитного
железобетонного перекрытия
Коэффициенты готовности Кг
Код про- Наименование Фронт ра- Технич. Матер эле- Трудовые Процессов ПР
цесса процессов бот ФР средств ТС мен. МЭ ресурсы.ТР
1-2 Устройство опалубки 1 0,95 0,97 0,9 0,83
3-5 Укладка арматуры 0,83 0,95 0,97 0,9 0,69
4-6 Укладка бетонной смеси 0,69 0,95 0,97 0,9 0,57
7-10 Твердение бетона 0,57 0,95 0,97 0,9 0,47
8-9 Разборка опалубки 0,47 0,95 0,97 0,9 0,39
2-3,4-5,6- Организационно-
7,8-9 технологические зависимости
Итого (0,95)5 (0,97)5 (0,9)5
123456789 10
Рис. 4. График изменения надежности процессов возведения монолитного железобетонного перекрытия
Эта формула называется часто законом произведения надежности [1, 2, 4,].
Надежность строительного процесса характеризуется коэффициентом готовности (Кг.пр.) определяемым по формуле:
Кг.пр.=Кг фр*Кг.т.с*Кг.м.э.*Кг.т.р,
(3)
где (Кг фр), (Кг.т.с), (Кг.м.э.), (Кг.т.р) - соответственно коэффициенты готовности фронта работ, технических средств, материальных элементов, трудовых ресурсов.
Определяем надежность простых технологических процессов
В результате расчетов (табл.1) получаем надежность простых строительных процессов по критерию времени (коэффициент готовности простого процесса и события: Кг.соб.2 =0.83, Кг.соб.4 = 0.69, Кг.соб.6 =057, Кг.соб.8 = 0.47, Кг.соб.10 = 0.39)
Проведенные расчеты показывают, что усложнение (детализация) систем строительного производства приводит к увеличению количества последовательно связанных элементов, что по основному закону теории надежности снижает надежность всей системы пропорционально геометрической прогрессии числа элементов [813].
Практика показывает, что фактически надежность строительных систем выше приведенных показателей по расчетам и чем более детально и подробно проработаны организационно-технологические модели поточного строительства и проведена комплексная инженерная подготовка строительного производства, тем выше надежность [8-13].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гусаков А.А. Организационно -технологическая надёжность строительного производства (в условиях автоматизированных систем проектирования). М. Стройиздат, 1974, 252с.
2. Гусаков А.А., Гинзбург А.В. и др. Организационно-технологическая надёжность строительства. М.: SVR-Аргус, 1994. 472с.
3. Системотехника строительства. Энциклопедический словарь./ Под ред. А.А. Гусакова.-М.: изд-во АСВ, 2004.320с.
4. Седых Ю.И., Лазебник В.М. Организационно-технологическая надёжность жилищно-гражданского строительства. М.: Стройиздат, 1989. 399с.
5. Лебедев В.М. Системотехника управления проектами строительства. Saarbrücken, Deutschland LAP LAMBERT Academic Publishing, Германия, 2016. 263 с.
6. Лубенец Г.К. Подготовка производства и оперативное управление строительством. Киев. Бущвельник, 1976, 732с.
7. Лебедев В.М. Основы системотехники строительного производства. Белгород: Изд-во БГТУ, 2010, 272с.
8. Лебедев В.М. Моделирование системоквантов строительного производства: монография. Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. 244 с.
9. Лебедев В.М. Технология и организация строительства городских зданий и сооружений: Учебное пособие под грифом УМО. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2015.200 с.
10. Лебедев В.М. Поточные методы строительства крупных опускных сооружений. LAP LAMBERT, Saarbrücken, Германия, 2016. 171 с
11. Лебедев В.М. Системотехника управления проектами строительства. LAP LAMBERT Academic. Германия, 2016. 263 с
12. Лебедев В.М. Системотехника поточных методов строительства. LAP LAMBERT, Saarbrücken, Германия, 2016. 240 с.
13. Лебедев В.М., Беликова Г.В. Определение организационно-технологической надежности строительного производства с использованием системоквантов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. №11. 2016. С. 84-87
Lebedev V.M., Belikova G.V.
MODELING CONSTRUCTION OF MONOLITHIS CONCRETE FLOORS TAKING INTO ACCOUNT ORGANIZATIONAL - TECHNOLOGICAL RELIABILITY
Work out the organizational and technological models and carried out in-line construction complex engineering preparation of construction production construction of monolithic concrete floors, taking into account the organizational and technological reliability
Key words: organizational and technological reliability, technological normal, monolithic concrete, grid patterns.
Лебедев Владимир Михайлович, кандидат технических наук, доцент кафедры строительства и городского хозяйства.
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Адрес: Россия, 308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46. E-mail: [email protected]
Беликова Галина Владимировна, аспирант кафедры строительства и городского хозяйства. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Адрес: Россия, 308012, Белгород, ул. Костюкова, д. 46. E-mail: [email protected]
