CC BY
75
УДК 004
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ,
ВЛИЯЮЩИЕ НА РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ВОЗВЕДЕНИЯ
МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ
СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Т.Х. Бидов, М.А. Котляров, Г.Г. Ахвердашвили, Р.А. Байчоров, А.А. Урусов
На основании отечественного и зарубежного опыта в данной статье выявлен ряд факторов, влияющих на бетонирование монолитных конструкций при строительстве жилых зданий, которые необходимо учитывать на стадии разработки организационно-технологической документации. Научно-техническая гипотеза состоит в предположении о возможности повысить эффективность производства бетонных работ в рамках организационно-технологического проектирования. Нами предложено использовать «организационно-технологический потенциал решений по возведению монолитных конструкций», как дискретный показатель, позволяющий произвести оценку и на ее основе выбрать оптимальный метод для повышения эффективности производства бетонных работ в рамках организационно-технологического проектирования. Учет всех факторов и четкое соблюдение технологии позволяет оптимизировать и удешевить производимые работы, а что самое главное, улучшить качество возводимых сооружений.
Ключевые слова: организационно-технологические решения, организация строительства жилых зданий, неразрушающие методы контроля прочности, организационно-технологический потенциал.
Сегодня монолитное строительство является ведущей технологией возведения зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения. По монолитной технологии устраивают практически все несущие элементы зданий, начиная от конструкций фундамента, и заканчивая возведением железобетонного каркаса.
Главными достоинствами данной технологии является возможность возведения зданий с различными архитектурными и объемно-планировочными решениями и зданий, в основе которых лежит жесткий железобетонный каркас с высокой несущей способностью, что обеспечивается за счет устройства множества статически неопределимых систем, а именно жесткого соединения между собой горизонтальных и вертикальных несущих конструкций. Возведение в условиях стесненной городской застройки (в том числе - исторической застройки), где нет возможности размещения большого количества техники и сборных конструкций заводского изготовления. Минимальное количество строительных швов обеспечивает высокую степень тепло-, гидро-, и паро- изоляции ограждающих конструкций, что предопределяет долгий срок службы и комфортное проживание людей.
Целью работы является рассмотрение факторов, влияющих на бетонирование монолитных конструкций, их комплексная оценка и создание инструмента для повышения качества и эффективности работ. Это являет-
175
ся актуальной темой для исследования, поскольку в настоящее время монолитная технология возведения зданий занимает лидирующие позиции в гражданском строительстве. Следовательно, необходимо создание инструмента, позволяющего оценить эффективность методов бетонирования монолитных конструкций. Сегодня в научной литературе фигурирует понятие «потенциал организационно-технологических решений», который характеризует выбранный метод производства и организации работ и позволяет оценить результаты [2-4].
При формировании понятия «организационно-технологический потенциал решений по возведению монолитных конструкций» необходимо, в первую очередь, выявить факторы, которые влияют на его конечные показатели, и рассмотреть их по отдельности [2]. Эта статья будет основой для дальнейших исследований.
На основе отечественного и зарубежного опыта нами выявлен ряд факторов, влияющих на возведение монолитных конструкций:
1. Качество бетонной смеси. Использование расслоившейся бетонной смеси не позволяет получить однородную плотность и прочность бетона по всему объему элементов и конструкций, тем самым снижая общую несущую способность здания. Применение чрезмерно жесткой бетонной смеси при большом проценте армировании приводит к появлению раковин и каверн в зоне арматурных стержней, что снижает сцепление арматуры с бетоном и вызывает опасность появления коррозии арматуры, поэтому необходимо применять бетонные смеси с определенной маркой по удобоукладываемости и заданным классом по прочности [7].
2. Уплотнение. Основной задачей при уплотнении является удаление пустот и пузырьков воздуха, содержащихся в структуре бетонной смеси. Существует три способа уплотнения: штыкование, трамбование, вибрирование. В настоящее время наибольшее распространенный и эффективный способ уплотнения при производстве бетонных и железобетонных изделий является вибрирование. Хорошо уплотненный бетон имеет более высокую плотность, его объемная масса по сравнению с неуплотненной бетонной смесью повышается с 2,2 до 2,4...2,5 т/м3. Возрастает прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона [1].
3. Выбор заводов-поставщиков. При выборе заводов-поставщиков бетонной смеси при организации монолитного строительства необходимо выбрать наиболее оптимальный вариант, исходя из совокупной оценки факторов. По результатам проведения системного анализа, основной причиной некачественной бетонной смеси является отсутствие основ управления качеством бетонных смесей с учетом влияния сырьевой базы. Поэтому при выборе поставщиков необходимо детально анализировать состав смесей и материалы, используемые для их приготовления. Также необходимо учитывать организационно-технологическое и управленческое состояние производства завода поставщика для предотвращения срывов поставок бетонной смеси. Это снизит риски производства бетонных работ, а также уменьшит потенциальные экономические потери [5].
176
4. Вид и качество опалубки. В современном строительстве одним из ключевых факторов, влияющих на технологию строительства, сроки возведения и его стоимость, является опалубка. Правильный выбор опалубки уменьшает сроки строительства и трудозатраты. Устройство опалубки недостаточной жесткости может привести к деформации и смещению арматурных каркасов и сеток и, как следствие, к изменению несущей способности элементов. При снятии опалубки огромное значение имеет величина сцепления бетона с опалубкой: при значительном сцеплении затрудняются работы по демонтажу опалубки. Ухудшение получаемого качества бетонной поверхности приводит к возникновению дефектов. Для предотвращения сцепления бетонной смеси с щитами опалубки используются различные смазки. Важно подобрать состав, который не будет отрицательно влиять на прочность бетона и оставлять на его поверхности пятен жира и масла. Смазочный состав должен иметь вязкость, которой будет достаточно, чтобы создать тонкий слой на поверхности конструкции опалубки [6].
5. Климатические и погодные условия. В современном мире спрос на монолитное строительство очень велик. Бетонировать приходится, помимо нормальных условий, в условиях зимних холодов и жаркого климата. Эти условия оказывают существенное влияние на технологию и скорость возведения конструкций.
Сухой и жаркий климат приводит к быстрой потере воды, что замедляет процессы гидратации. В следствии снижается прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, увеличивается пористость, усадка, что приводит к появлению в бетоне трещин. В 28-суточном возрасте прочность на сжатие бетона, твердеющего без ухода, составляет менее 50 % R28, а глубина проникания деструктивных процессов достигает 30 см [1, 18]. Для предотвращения этих последствий применяются специальные конструктивно-технологические меры, а именно: увлажнение бетонных конструкций разбрызгиванием струи через распылитель, покрытие полиэтиленовыми пленками, виброуплотнение, применение пористого заполнителя, водоудерживающие добавки, использование опалубок с низким водопоглощением.
Проблема зимнего бетонирования особенно актуальна в России, так как для большей части территории характерно преобладание отрицательных температур [8, 11, 12]. Помимо того, что при низких температурах процессы гидратации замедляются, что приводит к увеличению сроков набора прочности бетона, также возможно замерзание уложенной бетонной смеси, что приведет к разуплотнению бетонной смеси и остановке процесса твердения [18, 21]. Следовательно, необходимо применять определенные меры по предотвращению негативных последствий. Транспортировка смеси должна осуществляться по дорогам с ровным покрытием, автотранспорт должен быть утеплен для предотвращения остывания, также должен быть обеспечен подогрев за счет отработавших газов. Немаловажно сократить количество перегрузочных операций. На строительной площадке должно иметься необходимое оборудование для обогрева конструк-
177
ций: термоматы, провода ПНСВ, опалубки с ТЭН и электропроводами, электроды, оборудование для инфракрасного прогрева, оборудование для индукционного прогрева. Рабочий персонал, который производит бетонные работы, должен быть квалифицирован и опытен [3].
6. Доставка и подача бетонной смеси. В зависимости от типа, размеров бетонируемой конструкции и условий на стройплощадке, необходимо применять определенный способ подачи бетонной смеси. Так, например, для перевозки бетонной смеси в городских условиях и на большие расстояния целесообразно применять специализированный автотранспорт, а именно автобетоносмесители. Самоходные и башенные краны в комплекте с бункером (бадьёй) могут обеспечивать порционную подачу бетонной смеси, выполняя также другие функции на строящемся объекте. Бетононасосы являются наиболее современным и эффективным оборудованием для бетонирования. Вместе с тем оно требует высокой строительной организации и тщательной подготовки [1].
7. Наличие современного оборудования. Для сохранения скорости и уровня монолитного строительства, при современном экономическом положении, следует использовать качественное и современное оборудование, к которому можно отнести специальные станции для замешивания и разогрева бетонной смеси, вибротрамбовальное оборудование и технику для горизонтальной и вертикальной транспортировки.
8. Квалификация рабочих. Так же на бетонирование влияет квалификация рабочих, которые производят работы по устройству монолитных конструкций. Ошибки и отклонение от технологии недопустимы, так как это может привести к ухудшению параметров, которые были заложены в проекте [17].
9. Контроль качества. При возведении несущих монолитных железобетонных конструкций очень важно строго соблюдать технологию для обеспечения высокого качества конструкций. Для этого необходимо организовать систему контроля на всем протяжении проведения работ.
При контроле качества железобетонных монолитных конструкций в основном используют неразрушающие методы контроля (косвенные: ультразвуковой, упругого отскока, ударного импульса, пластическая деформация; прямые: отрыв со скалыванием, скалывание ребра). Они позволяет оценивать прочность и надежность конструкций на протяжении всего цикла строительства. Неразрушающие методы дают только приближенные значения прочности, поэтому они имеют ряд недостатков, главный из которых - снижение доверительной вероятности при построении градуированной кривой, что значительно влияет на результаты контроля качества [4,8,9,10]. Следовательно, для повышения точности контрольных измерений необходимо использовать в комплексе как прямые, так и косвенные методы [4, 13, 15, 16].
10. Арматура. Важнейшей составляющей частью железобетонных конструкций является арматура. К ней предъявляются определенные требования: технологичность в производстве и применении, наличие требуемых пластических и прочностных свойств, наличие периодического про-
178
филя и специальных анкеров. На скорость армирования влияет: сварка и изготовление арматурных элементов, технология заготовки и натяжения напрягаемой арматуры. Соответствующими должны быть условия на складах, которые исключат загрязнение, коррозию и деформации арматуры [1].
Для оценки значимости каждого описанного нами фактора, следует свести полученную информацию в общую математическую модель.
Для математического выражения организационно-технологического и управленческого потенциала методов бетонирования монолитных конструкций, используется методика моделирования многофакторных систем, [2,17,19, 20].
Рассмотрим функцию
у = d(til (1)
учитывая, что tj - организационно-технологический фактор, преобразуем ее в вид
Y = d(t1,t2,t3,... ,tn), (2)
Учитывая, что зависимость между потенциалами носит линейный характер, выражение примет вид:
пб.р. = Ef= 1 ti =t 1 +12 +t3)..., +tn, (3)
где Пбр - единичный потенциал бетонных работ при возведении жилых зданий.
Выявленные факторы, влияющие на бетонирование монолитных конструкций и предложенная математическая модель, станут основой для дальнейшего определения значимости каждого элемента системы и дадут толчок к повышению оптимизации и удешевлению проведения работ на стадии организационно-технологического проектирования.
Список литературы
1. Анпилов С.М. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. М.: Издательство АСВ, 2010. 575 с.
2. Лапидус A.A. Потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта // Вестник МГСУ. 2014. № 1. С. 175 - 180.
3. Лапидус A.A., Хубаев А.О. Формирование потенциала организационно-технологических решений использования методов бетонирования в условиях отрицательных температур // Наука и бизнес: пути развития, 2017. № 11. С. 7-11.
4. Видов Т.Х. Организационно-технологические и управленческие решения использования методов неразрушающего контроля при возведении монолитных конструкций // Научное обозрение, 2017. №13. С. 5457.
5. Кожевникова С.Т. Повышение эффективности системы поставок бетонных смесей при организации монолитного строительства // Диссертация канд. техн. наук, 2018. 180 с.
6. Погодин Д. А., Спиридонов Н.Н., Халидов А. А. Совершенствование современных технологий и возведение многоэтажных жилых зданий за счет оптимизации опалубочных работ // Транспортные сооружения, 2019. № 2.С. 7.
7. Стародубцев В.Г., Горяинов Д. А. Исследование влияния технологии укладки и уплотнения бетонной смеси на однородность структуры и свойств бетона // Электронный научный журнал курского государственного университета, 2018. № 1 (17). С. 62 - 67.
8. Хубаев А.О., Бидов Т.Х. Организационно-технологический потенциал использования методов неразрушающего контроля при производстве бетонных работ в зимний период // Наука и бизнес: пути развития -
2018. № 4. С. 101-104.
9. Lapidus A., Bidov T., Khubaev A. The study of the calibration dependences used when testing the concrete strength by nondestructive methods // MATEC Web of Conferences, 2017. V. 117. P. 00094. DOI: https://doi.org/ 10.1051 /matecconf/201711700094.
10. Lapidus A., Khubaev A., Bidov T. Development of a three-tier system of parameters in the formation of the organizational and technological potential of using non-destructive testing methods // E3S Web of Conferences.
2019. V. 97. P. 06037. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199706037.
11. Lapidus A., Kangezova M., Bidov T. Systematization of organizational and technological aspects of scientific technical support of buildings and constructions over 100m high // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 698. P. 022091.
12. Хаев Т.Э., Аветисян Р.Т. Факторы, влияющие на принятие организационно-технологических решений при выборе конструктивных методов креплений стенок выемок и котлованов // Наука и бизнес: пути развития, 2019. С. 85-87.
13. Гончаров А. А., Бидов Т.Х., Трескина Г.Е., Беккер Ю.Л. Исследование градуировочных зависимостей, используемых при контроле прочности бетона неразрушающими методами // Научное обозрение. 2015. № 12.С. 68-72.
14. Бидов Т.Х., Аветисян Р.Т. разработка организационно-технологической модели потенциала устройства временного крепления стенок выемок при производстве работ нулевого цикла // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 427431.
15. Бидов Т.Х., Аветисян. Р.Т. Формирование производственно-технологических модулей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 496-498.
16. Лапидус А.А., Бидов Т.Х. Формирование производственно-технологических модулей, обосновывающих использование методов не-разрушающего контроля при возведении монолитных конструкций гражданских зданий // Наука и бизнес: пути развития. 2019. № 1. С. 31-36.
180
17. Lapidus A., Khubaev A., Bidov T. Organizational and technological solutions justifying use of non-destructive methods of control when building monolithic constructions of civil buildings and structures // MATEC Web of Conferences. 2019. V. 251. P. 05014.
18. Хубаев А.О. Описание эксперимента при расчете потенциала производства зимнего бетонирования // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 247-252.
19. Бидов Т.Х. Ковалева С. А., Магомедов М.И. Перспективы формирования методики по повышению эффективности возведения зданий и сооружений из трубобетонных конструкций // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 4. С. 120-126.
20. Бидов Т.Х., Коновалов В.С., Басяйкина К.С. Оптимизация процессов, связанных с производством земляных работ, при строительстве здания методом «up-down» // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 5. С. 246-254.
21. Хубаев А.О. повышение эффективности производства зимнего бетонирования посредством применения программного обеспечения «potencial-cwc» // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 5. С. 18-26.
Бидов Тембот Хасанбиевич, старший преподаватель, [email protected], Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Котляров Михаил Анатольевич, студент, zmmisha. kotlyarov@gmail. com, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Ахвердашвили Георгий Георгиевич, студент, Tagikiryls42@,mail. ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Байчоров Расул Асламбекович, студент, [email protected], Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Урусов Алим Аликович, инженер, alim. urusov@gmail. com, Россия, Москва, ООО «Отель Виноградово»
ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS AFFECTING THE EFFECTIVENESS OF THE CONSTRUCTION OF MONOLITHIC STRUCTURES IN THE ORGANIZA TION OF CONSTRUCTION OF RESIDENTIAL BUILDINGS
AND STRUCTURES
M.A. Kotlyarov, G.G. Akhverdashvili, R.A. Baychorov, A.A. Urusov
In this article, we have identified, based on domestic and foreign experience, a number offactors affecting the concreting of monolithic structures for the construction of residential buildings, which must be taken into account at the stage of development of organizational and technological documentation. The scientific and technical hypothesis consists in the
181
assumption that it is possible to increase the efficiency of concrete work within the framework of organizational and technical design. We proposed to use the «organizational and technological potential of solutions for the construction of monolithic structures» as a discrrte indicator that allows us to evaluate and select the best method for improving the efficiency of concrete work within the framework of organizational and technical design. Consideration of all factors and strict adherence to technology allows us to optimize and reduce the cost of the work performed, and most importantly, to improve the quality of the facilities under construction.
Key words: organizational and technological solutions, the organization of construction of residential buildings, non-destructive methods of strength control, organizational and technological potential.
Bidov Tembot Khasanbievich, senior lecturer, tembotO 7@bk. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Kotlyarov Mikhail Anatolyevich, student, zmmisha. kotlyarov@gmail. com, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Akhverdashvili Georgy Georgievich, student, Tagikiryls42@,mail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Baychorov Rasul Aslambekovich, student, rasul15119 7@yandex. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Urusov Alim Alikovich, engineer, alim.urusov@gmail. com, Russia, Moscow, Hotel Vinogradovo Hotel
УДК 623.45
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ ВЫСОКОТОЧНЫМИ БОЕПРИПАСАМИ
И.В. Новиков
Предложена математическая модель для оценки условной вероятности поражения объектов бронетанковой техники высокоточными боеприпасами с осколочно-фугасными боевыми частями.
Ключевые слова: фугасный импульс, кинетический импульс, осколочный импульс, эффективность, высокоточный боеприпас.
Основываясь на анализе опыта военных конфликтов, происходивших в последнее десятилетие прошлого и начале нынешнего столетия можно сделать вывод о возросшей актуальности применения высокоточных боеприпасов (ВТБ). Это связано с одной из их главных особенностей, заключающейся в обеспечении высокой вероятности прямого попадания. В современных ВТБ используются осколочно-фугасные боевые части
182
