CC BY
21
Baranova Elizaveta Mikhailovna, candidate of technical science, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Borzenkova Svetlana Yurievna, candidate of technical science, docent, tehnolarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 69.051
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗИМНЕГО БЕТОНИРОВАНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ «POTENCIAL-CWC»
А. А. Лапидус, А. О. Хубаев
Данная научная работа посвящена изучению и решению проблем организации процессов в области монолитного строительства, осуществляемого в зимний период. Актуальность темы исследования обоснована географическим положением и климатическими условиями нашей страны. Предметом исследования являются организационно-технологические решения при производстве зимнего бетонирования. Целью исследования являлось создание инструмента, позволяющего повысить эффективность производства зимнего бетонирования. И как положительный результат решения поставленных нами задач в данной работе представлено созданное программное обеспечение.
Ключевые слова: зимнее бетонирование, организационно-технологический потенциал, математическая модель, электронно-вычислительные машины, монолитное строительство.
В настоящее время производство монолитных железобетонных конструкций является неотъемлемой частью строительства, более того оно занимает лидирующие позиции на строительном рынке. Темпы строительства в России диктуют необходимость круглогодичного производства строительно-монтажных работ. В связи с чем, мы сталкиваемся с производством работ при отрицательных температурах окружающей среды. Это связано не только с климатическими особенностями в нашей стране, но и с ее географическим расположением.
Всем известен факт, что монолитные работы, проводимые при отрицательной температуре окружающей среды, сопровождаются различными сложностями и проблемами. Согласно нормативным документам, производство бетонных работ при среднесуточной температуре окружающей среды менее +5 градусов и суточной температуре ниже 0 градусов необходимо принимать специальные меры по выдерживанию уложенного в конструкции и сооружения бетона [1]. В связи с этим, происходит увеличение трудоемкости строительных работ, отставание от графика производства работ и увеличение сметной стоимости производимых работ, в сравнении с нормальными условиями окружающей среды.
Проблематике производства зимнего бетонирования было посвящено большое количество исследований, которые были отображены не только в опубликованных статьях, но и в монографиях ведущими учёными исследователями [2-4]. Сегодня основной задачей строителей является правильная и эффективная организация технологического процесса по бетонированию монолитных конструкций в зимний период, но на начальном этапе они сталкиваются с проблемами выбора наиболее эффективных организационно-технологических решений. Выбор данных организационно-технологических решений напрямую влияет на конечное качество строительной продукции. Задачей наших исследований было глубокое изучение проблем в этой сложной области.
Нами ранее было предложено создать инструмент, который бы позволил количественно и качественно оценить эффективность организационно-технологических решений, принятых при производстве зимнего бетонирования. В научном мире уже опубликовано большое количество статей об инновационном методе оценки организационно-технологической составляющей строительного проекта [11-18, 20-28]. Что, в свою очередь, достигается за счёт введения понятия «комплексный показатель эффективности» или «потенциал эффективности» [5, 6]. И в последствие получил широкое распространение в научном сообществе. Он послужил основой для многих исследований в различных областях строительной науки. Понятие «потенциал» характеризуется, как показатель, наглядно представляющий информацию о выбранном методе производства работ, в части технологии и организации. Мы в свою очередь применили данный инструмент в нашей узкой специализации. Результаты процесса исследований были опубликованы в ведущих научных журналах и представлены для обсуждения на конференциях. А итоговым результатом многолетних исследований стало создание программного обеспечения.
Основная часть. Нами была разработана программа, функционирующая в виде WEB (World Wide Web). Если быть более точным, то это математический аппарат, воспользоваться которым можно в интернет пространстве. При написании кода программного обеспечения в качестве языка программирования был выбран «Visual Basic». Также было решено создать и использовать свой домен [29]. Наш инструмент, как было сказано ранее, позволяет производить расчет потенциала организационно-технологических решений при производстве зимнего бетонирования. После проведения расчета, как результат, мы получаем оценку «Потенциала организационно-технологических решений при производстве зимнего бетонирования». Результатом будет являться появившееся в рабочем окне дискретное численное значение и психофизическая оценка согласно шкале желательности. Также мы предусмотрели, чтобы данным инструментом можно было бы пользоваться не только, используя персональный компьютер или ноутбук, но и при помощи смартфона. Для реализации данной идеи была проведена актуализация и адаптация интерфейса сайта под мобильную версию. Данная идея была продиктована условием частой невоз-
можности использования по разным причинам на строящемся объекте персонального компьютера или ноутбука с выходом в интернет. Смартфон же является неотъемлемым атрибутом современного человека.
Далее рассмотрим функциональные особенности программного обеспечения.
Пользование инструментом начинается с выбора типа строящегося здания (рис. 1). Выбор осуществляется из следующих позиций:
1. Малоэтажные здания;
2. Многоэтажные жилые здания;
3. Высотное строительство;
4. Сооружения (мачты, башни, градильни);
5. Сооружения промышленного назначения.
Разработанный инструмент адаптирован лишь для расчета потенциала при строительстве многоэтажных жилых зданий и сооружений промышленного назначения. Важно отметить, что в перспективе имеются намерения расширить охват его действия и на другие типы зданий. Именно это и является причиной указания трех других типов в появляющемся окне, несмотря на то, что на них пока не распространяется действие инструмента.
Расчет потенциала производства зимнего бетонирования
Выберите тип объекта Многоэтажные жил ые здания
Малоэтажное строительство
Качество проектной документации Многоэтажные жил ые здания
Модуль поверхности конструкции.
Применение методов неразрушающего контроля | ......___ _..................
прочности бетона '
Квалификация ИТ?.
Своевременность и точность выполнения
мероприятий по защите уложенного в конструкцию |
бетона.
Произвести расчет
Рис. 1. Главная страница «Начало работы с программным
обеспечением»
Следующим этапом является выбор необходимого значения каждого из 6 параметров (рис. 2), оказывающих влияние на конечный показатель. В качестве примера рассмотрим выбор соответствующего значения одного из параметров «Качество проектной документации». Нам дается возможностью выбора одного из 4 значений:
проектная документация имеется, но не согласована (в процессе согласования) и имеет много замечаний;
20
проектная документация разработана и согласована, но невозможно вести работы. Так как имеется мало информации. Условия строительства в проектной документации не соответствуют реальной ситуации на строительной площадке. Этот аспект не позволяет производить строительно-монтажные работы;
проектная документация имеется и согласована, но имеются замечания, которые могут быть устранены в период строительства. Данные замечания не окажут существенного влияния на производство работ;
проектная документация согласована, утверждена и находится на
М __Д С
строительной площадке. А также она не имеет замечаний от инженерно-технического персонала и службы технического заказчика.
Каждое из четырех значений характеризуется своим весовым показателем.
Расчет потенциала производства зимнего бетонирования
Своевременность и точность выполнения мероприятий по защите уложенного в конструкцию | бетона.
Температура окружающей среды.
Рис. 2. Этап «Выбор значения 1 параметра»
После выбора соответствующих значений каждого из шести параметров, мы переходим к этапу расчета. На данном этапе мы нажимаем на кнопку «Произвести расчет». В результате мы получаем численное значение потенциала и его психофизическую оценку. Данная оценка позволяет нам охарактеризовать существующий потенциал строительной площадки и спрогнозировать возможность образования дефектов и недобора прочности возводимых монолитных конструкций (рис. 3). Достоверность прогнозной способности данного инструмента была пробирована и подтверждена на строящихся объектах. В свою очередь, дефекты требуют обязательного ремонта согласно нормативной документации, не говоря уже о том, что конструкции, не набравшие проектную прочность, не будут приняты службой технического заказчика для дальнейшей эксплуатации. Все это влечет нарушение сроков согласно графику производства работ, и, как следствие, удорожание строительных работ. В случае психофизической оценки «неудовлетворительно», «удовлетворительно» и «хорошо» мы можем повысить значение потенциала, воспользовавшись предложенными
21
нам рекомендациями. Соответствующее повышение повлечет за собой уменьшение риска возникновения дефектов. И, как итог, повышение качества конструкций. Что позволит исключить отставание работ согласно календарному графику.
Расчет потенциала производства зимнего бетонирования
Выберите тип объекта
Качество проектной документации
Применение методов неразрушающего контроля
прочное™ бетона
Квалификация ИТР.
Своевременность и точность выполнения
мероприятий по защите уложенного в конструкцию
бетона.
Температура окружающей среды, яшмашшшшяшшжл
Произвести расчет
Р(сл*.с): 37.15
Рис. 3. Этап «Получение результата расчета»
На данном этапе после проведения расчета потенциала перед нами открывается окно с блоком (рис. 4). Данный блок включает в себя рекомендации по повышению показателей четырех параметров. Параметры «Температура окружающей среды» и «Модуль поверхности конструкции» после первоначального выбора значения остаются неизменными. В связи с этим, в открывшемся окне имеются лишь рекомендации по четырем параметрам. Далее происходит выбор новых значений параметров. Возможность выбора новых значений параметров отчасти диктуется имеющимися материальными и трудовыми ресурсами фирмы, осуществляющей строительно-монтажные работы. Вам необходимо будет выбрать новое значение повышаемого параметра, кликнув на «кружок», находящийся по левую сторону от выбранного вами названия параметра.
Рекомендации
Для повышения значения Р(сжс.) необходимо воспользоваться следующими рекомендациями. Для этого выберите новые значения показателей в блоке, что представлен ниже:
Качество проектной документации
• Проектная документация согласована .утверждена, находится на строй площадке и не имеет замечаний от ИТР и службы технического заказчика.
Применение методов неразрушающего контроля прочности бетона
• Использован прямой метод.
• Прямой метод + косвенный (склерометр).
• Прямой метод + косвенный (ультразвук + склерометр).
Квалификация ИТ?.
• ИТР имеет высшее профильное образование, опыт работ по данной специальности от 1 до 3 лет.
• ИТР имеет высшее образование, опыт работ по данной специальности более 3 лет, имеет магистрскую степень.
Своевременность и точность выполнения мероприятий по защите уложенного в конструкцию бетона.
• Мероприятия по уходу за бетоном производятся частично во время или с запазданием (не в соответствии с ППР.ТК), фиксируемые данные( температура) касаемо прогрева конструкции некорректны и не соответствуют действительности.
• Мероприятия по уходу за бетоном производятся во время (не в соответствии с ППРДК), но фиксируемые данные) температура) касаемо прогрева конструкции некорректны и не соответствуют действительностии.
• Мероприятия по уходу за бетоном производятся вовремя в соответствии с проектной документацией и все данные касаемо прогрева корректно и своевременно фиксируются и записываются в журналах, темп листах и т.д.; не имеются замечания со стороны технического заказчика.
Произвести перерасчет
Рис. 4. Этап «Использованиерекомендаций для повышения
Потенциала»
22
На последнем этапе пользования программой вы после выбранных вами новых значений параметров нажимаете зеленую кнопку «Произвести перерасчет». В результате вы получаете новое повышенное значение потенциала (рис. 5). Если полученное значение вас не устраивает, вы можете его повысить, увеличив значения параметров, недоведенных до значения максимум. Конечно же, повышение значения до максимума требует соответствующих трудозатрат, не всегда оправданных с финансовой точки зрения.
Рекомендации
Для повышения значения Р(сжс.) необходимо воспользоваться следующими рекомендациями. Для этого выберите новые значения показателей в блоке, что представлен ниже:
Произвести перерасчет
Р(сн.с.) (после перерасчета): 67.18 (Хорошо)
Рис. 5. Этап «Получение нового значения потенциала»
Заключение. Данный инструмент является результатом многолетней работы, осуществляемой в рамках написания диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ее основой послужило использование математического аппарата, описанного в ранее опубликованных научных работах [7, 8, 9]. Данная программа была апробирована на многих строящихся объектах, и показала положительный результат. Результаты применения также будут представлены в будущих работах. Данная программа получила свидетельство о государственной регистрации программы для Электронно--вычислительных машин в Федеральной службе по интеллектуальной собственности [25]. В наших планах присутствует дальнейшее исследование возможности оптимизации данного аппарата не только под остальные типы зданий и гражданских сооружений, но и под другие климатические условия. В дальнейшем также планируется изучение процесса внедрения современных технологий и возможностей компьютерной визуализации в область монолитного строительства [10, 19].
Список литературы.
1. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (с Изменениями N 1, 3) // Официальное изданием.: Госстрой, ФАУ "ФЦС", 2013 год, текст электронный.
2. Копылов В.Д. Устройство монолитных бетонных конструкций при отрицательных температурах среды: монография. Издательство АСВ. 2014. 180 с.
3. Афанасьев А. А., Данилов H.H., Копылов В. Д., Сысоев Б.В., Те-рентьев О.М. Технология строительных процессов // Промышленное и гражданское строительство. 1997. 464 с.
4. Тринкер А.Б. Зимнее бетонирование и работы в условиях вечной мерзлоты // Технологии бетонов. 2013. №2. С. 42 - 44.
5. Лапидус А. А. Формирование интегрального потенциала организационно-технологических решений посредством декомпозиции основных элементов строительного проекта // Вестник МГСУ. 2016. № 12. С. 114— 121.
6. Лапидус А.А. Потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта // Вестник МГСУ. 2014. № 1. С. 175-180.
7. Лапидус А.А., Хубаев А.О. Формирование потенциала организационно-технологических решений использования методов бетонирования в условиях отрицательных температур // Наука и бизнес: пути развития. 2017. №11 (77). С. 7 - 11.
8. Хубаев А.О. Организационно-технологические решения, влияющие на конечный потенциал производства бетонных работ в зимний период // Перспективы науки. 2018. № 4 (103). С. 57-61.
9. Хубаев А.О. Описание эксперимента при расчете потенциала производства зимнего бетонирования // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 247-252.
10. Хубаев А. О., Саакян С. С. Повышение эффективности возведения монолитных конструкций с применением технологии виртуальной и дополненной реальности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 492-495.
11. Лапидус А. А., Говоруха П. А. Организационно-технологический потенциал ограждающих конструкций многоэтажных жилых зданий // Вестник МГСУ. 2015. № 4. С. 143-149.
12. Лапидус А. А., Макаров А.Н. Организационно-технологический потенциал ограждающих конструкций многоэтажных жилых зданий // Вестник МГСУ. 2015. № 8. С. 150-160.
13. Лапидус А.А., Фельдман А.О. Оценка организационно-технологического потенциала строительного проекта, формируемого на основе информационных потоков // Вестник МГСУ. 2015. № 11. С. 193201.
14. Лапидус А.А, Демидов Л.П. Исследование факторов, влияющих на показатель потенциала строительной площади // Вестник МГСУ. 2014. № 4. С. 160-166.
15. Лапидус А. А, Бережный А.Ю. Математическая модель оценки обобщенного показателя экологической нагрузки при возведении строительного объекта // Вестник МГСУ. 2012. № 3. С. 149-153.
16. Сайдаев Х.Л.-А. Методика выбора строительной компании в рамках организации тендера на основе расчета комплексного показателя результативности // Вестник МГСУ. 2013. № 10. С. 266-271.
17. Лапидус А. А., Степанов А.О. Формирование организационно-технологических параметров эффективности возведения монолитных конструкций многоэтажных жилых зданий // Наука и бизнес: пути развития. 2019. №2 (92). С. 128 - 131.
18. 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.
19. Хубаев А.О., Бидов Т.Х. Использование нанотехнологий при изготовлении бетона // Строительство - формирование среды жизнедеятельности // Сборник трудов XX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. 2017. С. 902-904.
20. Бидов Т.Х. Организационно-технологические и управленческие решения использования методов неразрушающего контроля при возведении монолитных конструкций // Научное обозрение. 2017. №13. С. 54-57.
21. 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.
22. Фатуллаев Р.С. Формирование параметров, влияющих на организационно-технологические решения при проведении внеплановых ремонтных работ // Перспективы науки. Тамбов: ТМБпринт. 2017. № 8(95). С. 33.
23. Лапидус А. А., Фатуллаев Р.С. Оценка параметрической базы организационно-технологического моделирования объекта, в котором планируется проведение внепланового капитального ремонта // Наука и бизнес: пути развития. М.: ТМБпринт. 2017. № 8(74). С. 25.
24. Топчий Д.В., Лапидус А.А., Хубаев А.О. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ РФ №2019661940 12.09.2019. Расчет потенциала производства зимнего бетонирования при перепрофилировании промышленных объектов. Бюл. № 9.
25. 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.
26. 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.
27. A. Lapidus, A. Khubaev, T. Bidov. 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.
28. Lapidus A., Bidov T. The Efficiency Potential Of Organizational, Technological And Managerial Solutions For Non-destructive Quality Control Methods In The Construction Of Monolithic Reinforced Concrete Structures // International Journal of Applied Engineering Research, 2016. Volume 11. P. 5972-5974.
29. Потенциал производства зимнего бетонирования [Электронный ресурс] URL: http://potentialcwc.ru/ (дата обращения: 10.11.2019).
Лапидус Азарий Абрамович, д-р техн. наук, заслуженный строитель РФ, лауреат Премии Правительства в области науки и техники, профессор, lapidus58@,mail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Хубаев Алан Олегович, старший преподаватель, alan khuhaevamail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
INCREASING THE EFFICIENCY OF WINTER CONCRETING PRODUCTION BY USING THE "POTENCIAL-CWC" SOFTWARE
A.A. Lapidus, A.O. Khuhaev
This scientific work is devoted to the study and solution of problems of the organization of processes in the field of monolithic construction, which is carried out in the winter. The relevance of the research topic is justified hy the geographical position and climatic conditions of our country. Organizational and technological solutions in the production of winter concreting are the subject of research. The aim of the study was to create a tool to improve the efficiency of production of winter concreting. The created software was presented in this work as a positive result of solving our tasks.
Key words: winter concreting, organizational and technological potential, mathematical model, electronic computers, monolithic construction.
Lapidus Azariy Ahramovich, doctor of technical sciences, distinguished huldier of the Russian Federation, Winner of the PF Governmental Prize in Science and Technology, professor, lapidiis58amail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Khuhaev Alan Olegovich, senior lecturer, alan khuhae vamail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering
