Приняты следующие группировки математических моделей в зависимости от характера математических зависимостей.
а) - линейные – когда все зависимости связаны линейными соотношениями;
- нелинейные – при наличии хотя бы частично нелинейных соотношений.
б) – детерменированные – в которых учитывается только усредненные значения параметра;
- вероятностные (статистические)- предусматривающие случайный характер тех или иных параметров или процессов;
в) - статистические - фиксирующие только один период времени;
- динамические – в которых параметры рассматриваются и рассчитываются по различным периодам и этапам;
г) – оптимизационные – в которых выбор элементов и самого процесса осуществляется с учетом экстримизации целевой функции;
- неоптимизационные – с заранее заданными объемным выпуском производства.
д) - с высоким уровнем детализации – когда модель отображает многие факторы процесса;
- агрегированные – укрупненные модели, где объединяются многие параметры, близкие по назначению.
Выбор модели осуществляется исходя из характера процесса, деятельности, его целевой направленности, необходимой информации и требований точности получаемых решений.
К моделям предъявляются два взаимопротивоположных требования:
а) адекватности(соответствия);
б) простоты.
В строительстве основными моделями управляемых систем служат:
а) календарные линейные графики (графики Гранда)- на которых в масштабах времени показывают последовательность и сроки выполнения работ;
б) циклограммы – которые отражают ход работ в виде наклонных линий в системе координат и по существу являются разновидностью линейного графика;
в) сетевые модели – которые изображаются в виде сети.
Календарный линейный график прост в исполнении и наглядно показывают ход работы. Однако динамическая система строительства на линейном графике представлена статической схемой, которая отображает лишь положение на объекте, сложившееся в какой-то определенный момент. Линейный график не может отобразить сложность моделируемого в нем процесса. Модель неадекватна оригиналу. Форма модели вступает в противоречие с ее содержанием. Отсюда основные недостатки линейного график а:
а) отсутствие наглядно обозначенных взаимодействий между отдельными операциями (работами). Заложенные в графике технологические и организационные решения принимаются, обычно, как постоянные и теряют свое практическое значение вскоре после начала их реализации;
б) негибкость, жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки при изменении условий, необходимость его многократного пересоставления;
в) сложность вариантной проработки и ограниченная возможность прогнозирования хода работ;
г) сложность применения современных математических методов и компьютеров для механизации расчетов параметров графика.
Сетевая модель – свободно от этих недостатков и позволяет формализовать расчеты для передачи на компьютер.
В основе сетевого планирования лежит теория графов – раздел современной математики.
Графом – называют геометрическую фигуру, состоящую из конечного или бесконечного множества точек и соединяющих эти точки линий.
Сетевые графики положены в основу системы сетевого планирования и управления производством (СПУ).
Сетевая модель – это модель, отражающая технологические и организационные взаимосвязи производства строительно-монтажных работ в процессе строительства объекта.
Сетевой график – представляет собой модель с расчетными временными параметрами.
Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок и кружков. В основе построения сети лежат понятия работа и событие.
Работа – этопроизводственный процесс, требующий затрат времени и материально-технических ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (например: рытьё котлованов, устройство фундаментов, монтаж конструкций и др.). работу на сетевом графике изображают сплошной стрелкой, длина которой несвязанна с продолжительностью работы (без масштаба).
Ожидание – процесс, требующий только затрат времени и нетребующий никаких материальных ресурсов. Ожидание по сути является технологическим или организационным перерывом между работами непосредственно выполняемыми друг за другом. (схватывание бетона, сушка штукатурки, т.д.). Ожидание изображается сплошной стрелкой и нал стрелкой пишут наименование ожидания.
Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточной для начала следующей работы.
Начальное событие – определяет начало данной работы и является конечным для предшествующей работы.
Конечное событие – определяет окончание данной работы и является начальным для последующей работы.
Исходное событие – это событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Исходному событию присваивается №1.
Завершающее событие – это событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика.
Сложное событие – событие, в которое входит, или из которого выходят две и более работ.
Работы могут быть:
1) предшествующими (h-i)
2) последующими (j-k)
3) рассматриваемыми (i-j)
Путь – непрерывная последовательность работ на сетевом графике от исходного до завершающего события. Его длина определяется суммарной продолжительностью составляющих его работ. В сетевом графике между исходным и завершающим событием имеется несколько путей. Путь от исходного до завершающего события сетевого графика называется полным путем.
Полный путь может подразделяется на:
a) предшествующий путь
b) последующий путь.
Предшествующий путь – это участок полного пути от исходного события до n-го (данного) события сетевого графика.
Последующий путь – это путь от n-го (данного) события сетевого графика до завершающего события.
Критический путь – это полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его длина определяет срок выполнения работ на сетевом графике. В сетевом графике может быть один или несколько критических путей.
Работы, лежащие на критическом пути, называются критическими.
Эти работы резервов времени не имеют.
Увеличение продолжительности критического пути увеличивает общую продолжительность работ на сетевом графике, т.е. увеличивает срок строительства, что недопустимо.
Пути, продолжительность которых несколько меньше продолжительности критического пути на заданную величину называют подкритическими. Такой величиной может быть период контроля (съема информации о ходе выполнения работ).
Совокупность всех критических и подкритических путей называют критической зоной.
6. Строительный генеральный план (стройгенплан) представляет собой план площадки строящегося объекта или комплекса объектов (производственного комплекса, усадьбы совхоза и Др.), на который нанесены, кроме существующих и запроектированных объектов постоянного назначения, временные склады, устройства, коммуникации, необходимые для производства строительно-монтажных работ, а также временные административные и бытовые здания.
Назначение стройгенплана состоит в научной организация работ на строительной площадке, которая должна обеспечить: наилучшие условия для труда рабочих, максимальную механизацию процессов выполнения строительно-монтажных работ, снижение затрат на временные здания и сооружения, выполнение требований техники безопасности, охраны труда и противопожарных мероприятий.
Для проектирования стройгенплана необходимы следующие исходные данные: генеральный план участка с нанесением на нем горизонталей, существующих и намеченных к строительству зданий и сооружений (размеры и разрывы между ними), сетей подземных коммуникаций; календарный план производства работ для расчетов потребности материалов, деталей и конструкций на тот период строительства, на который составляют стройгенплан; перечень и количество строительных машин и механизмов, принятых для производства строительно-монтажных работ; перечень, количество и размеры временных зданий, сооружений и складов, принятых для обслуживания производства работ и рабочих, их площади и размеры. Различают два вида строительных генеральных планов: общеплощадочный и объектный строительные генеральные планы.
Общеплощадочные стройгенпланы выполняются на стадии разработки ПОС и охватывают всю строительную площадку. На них показывают: очередность строительства объектов, находящихся на строительной площадке; временные здания и сооружения; дороги и инженерные коммуникации, предназначенные для обслуживания всей строительной площадки.
Среди постоянных строящихся объектов особенно выделяются здания, которые могут быть использованы в период строительства в качестве временных. Возведение таких зданий намечается в первую очередь и снижает затраты на временное строительство. Масштаб общеплощадочных стройгенпланов принимается таким же, что и генерального плана строительства (обычно 1: 1000 или 1: 500).
Порядок проектирования стройгенплана
К проектированию стройгенплана приступают после разработки календарного плана строительства объекта, определения потребности в трудовых и материальных ресурсах и выбора основных механизмов.
Проектирование ведут в следующей последовательности:
– на основе календарного плана определяют потребность во времени, в трудовых, материальных, энергетических и других технических ресурсах по этапам строительства;
– на основе расчёта потребности в ресурсах определяют виды и объёмы временных зданий, сооружений; определяют их площади, подбирают типовые проекты или разрабатывают индивидуальные;
– определяют на генплане границы строительной площадки совместно с постоянными зданиями и сооружениями; определяют возможность использования постоянных сооружений;
– производят привязку временных сооружений на генплане.
При проектировании стройгенплана определяют размещение ведущих строительных механизмов, разрабатывают проекты приобъектных складов и принимают решения по дорогам. После этого на стройгенплане определяют места размещения механизированных установок, площадок укрупнительной сборки, бытовых и административных помещений.
7. Привязка стреловых и башенных кранов с поворотной башней для возведения надземной части здания – расстояние S от оси вращения крана до ближайшей оси здания, как показано на рис. 2.4 и 2.5, определяется по формуле
S = a + n + Rп,
где a – расстояние от оси здания до его наружной грани включая его выступающие части (козырьки, карнизы, пилястры, балконы и т. п.), м; n – габарит приближения, м;
Rп – величина габарита поворотной части крана со стороны, противоположной стреле крана, м.
Под габаритом приближения понимают расстояние по горизонтали между поворотной частью крана и выступающей частью здания или временными строительными приспособлениями, находящимися на здании или у здания (строительные леса, выносные площадки, защитные козырьки и т. п.).
Габарит приближения (n) для башенного крана, передвигающегося по наземному крановому пути, должен составлять на высоте до 2 000 мм от уровня земли не менее 700 мм, а на высоте более 2 000 мм – не менее
400 мм (рис. 2.4). Для кранов с поворотной башней и числом секций в башне более двух это расстояние принимается не менее 800 мм по всей высоте ввиду возможного отклонения башни от вертикали1.
Габарит приближения (n) для стреловых самоходных кранов должен быть не менее 1 000 мм2. Протяженность кранового пути должна приниматься исходя из условия обслуживания краном всей рабочей зоны строительно-монтажных работ. Для башенных кранов определяют длину рельсовых нитей кранового пути
Lр.н = lкр + Bкр + 2lтор + 2lтуп, (2.11)
где lкр – расстояние между крайними стоянками крана, м; Bкр – база крана, м; lтор –величина тормозного пути крана, принимается не менее 1,5 м; lтуп – расстояние от конца рельса до тупиков, принимается 0,5 м.
Расстояние между крайними стоянками крана lкр определяют графически в следующей последовательности:
1) в масштабе показывают привязку оси передвижения крана к оси проектируемого здания;
2) наносят засечки на оси передвижения крана в следующем порядке:
- раствором циркуля в масштабе откладывают максимальный рабочий вылет стрелы из крайних углов внешнего габарита здания со стороны, противоположной башенному крану, до пересечения с осью движения крана (рис. 2.26, а);
- раствором циркуля, в масштабе, откладывают минимальный вылет стрелы из середины наружной стены здания со стороны подкрановых путей до пересечения с осью движения крана (рис. 2.26, б);
- последовательно раствором циркуля откладывают рабочий вылет стрелы Rp из центра тяжести конструкций с максимальной и близкой к максимальной массой до пересечения с осью движения крана (рис. 2.26, в);
3) из полученных засечек выбирают крайние, они будут определять положение центра крана в крайних стоянках.
ГРАНИЦЫОПАСНЫХ ЗОН, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАБОТЕ КРАНОВ
При разработке СГП необходимо выявить опасные производственные факторы, связанные с технологией и условиями производства работ, определить и указать зоны их действия. При этом опасные зоны, связанные
с применением грузоподъемных машин, определяются в проекте организации строительства1. К зонам потенциально опасных производственных факторов согласно СНиП 12-03–2001 относятся:
1) участки территории вблизи строящегося здания (сооружения);
2) этажи (ярусы) зданий и сооружений, над которыми происходит монтаж конструкций или оборудования;
3) зоны перемещения машин или их частей, рабочих органов;
4) места, над которыми происходит перемещение грузов кранами.
Участки территории вблизи строящегося здания, где возможно падение предмета при установке и закреплении элементов, называют монтажной зоной. Граница этой зоны равна контуру здания плюс наибольший габаритный размер падающего предмета lmax и минимальное расстояние его отлета при падении l без, которое зависит от высоты возводимого здания и принимается согласно табл. 2.24. На СГП зону обозначают пунктирной линией, как показано на рис. 2.28.
8. Контроль качества в строительстве
Качество строительства – это чрезвычайно важный параметр, который формируется на всех основных его этапах, в которые входит и разработка всей нормативной базы, и разработка собственно проекта возводимого объекта, и изготовление таких основных компонентов, как материалы, отдельные детали, изделия или конструкции, и, конечно, непосредственное выполнение строительно-монтажных работ.
Поэтому принято различать и разные виды качества – качество проекта, строительных материалов и строительно-монтажных работ. Все они определяются совершенно разными параметрами. В частности, для качества проекта – это уровень принятых решений в проекте, прогрессивность этих решений, соответствие требуемым нормативным документам и современным технологиям и разработкам. Строительные материалы должны соответствовать требуемым параметрам, указанным в нормативных документах на данный вид материала. От качества строительных материалов зависят, например, жёсткость и прочность конструкции, её водонепроницаемость, морозо- и трещиностойкость (например, для ограждающих конструкций в резервуарах), звуко- и теплоизоляция (например, для ограждающих конструкций зданий). Что касается строительно-монтажных работ, то тут определяющими их качество параметрами являются соответствие требованиям СНиП, ТУ (техническим условиям) и проекта. Также следует сказать, что у правильно составленного проекта существуют четыре основных группы признаков: конструктивные (надёжность объекта и его узлов), функциональные (технологический процесс без нарушений в обеспечении быта, отдыха и, конечно, труда всего персонала), экономические (минимальные материальные и трудовые затраты в сочетании с высококачественной продукции на выходе) и эстетические (соответствие готового здания тем или иным взглядам и вкусам людей, например, их социального и экономического уровня).
Контроль качества и соблюдения стандартов в строительной сфере проводится двумя способами – внутренний и внешний. Система контроля качества в строительстве хорошо отлажена и эффективно работает.
Начнём с внутреннего контроля, который, как нетрудно догадаться из названия, выполняется силами той организации, которая сама выпускает строительную продукцию. Результатом такого контроля является паспорт продукции, в который заносится её соответствие соответствующим стандартам и нормам.
Внутренний контроль качества строительства, в свою очередь, делится на несколько подвидов – это входной, операционный и приёмочный контроли. Входной контроль – это проверка качества изделий, материалов, оборудования и проектной документации, поступающих в организацию. Для проверки используются паспорта, рабочие чертежи, стандарты, сертификаты и технические условия. Выполняют входной контроль бригадиры, мастера, прорабы и другие представители строительной организации или заказчика. Операционный контроль качества в строительстве – это основной внутренний контроль, проводящийся на рабочих местах самим производственным персоналом по окончании тех или иных операций. Проводится для того, чтобы обнаружить возможные дефекты и оперативно их устранить (отсюда и такое название). И, наконец, приёмочный контроль качества в строительстве, при помощи которого оцениваются с точки зрения качества выполнения готовые объекты строительства, либо отдельные завершённые этапы их возведения.
Что касается внешнего контроля, то это как бы внутренний наоборот, то есть проводится он силами не самой строительной организации, а ведомственных и государственных органов контроля. Тут также несколько подвидов – внешний контроль заказчика, авторский надзор (при необходимости), внешний надзор приёмочных комиссий и в некоторых случаях государственный архитектурно-строительный надзор (сокращённо, ГАСН), а также сертификация (добровольная и обязательная) и лицензирование. Остановимся на них чуть подробнее.
Внешний технический надзор заказчика не относится к какому-то одному определённому этапу строительства, поскольку охватывает весь его целиком. Без одобрения заказчика приёмка ответственных конструкции и проведение скрытых работ запрещены. Авторский надзор проектировщика, так же, как и в случае с заказчиком, простирается на всё время строительства, и направлен на обеспечение точного выполнения соответствия проводимых работ требованиям проекта и нормативных документов. Данный вид контроля не административный, как большинство других, и проводится на контрактной основе, то есть за деньги. Контроль ГАСН – это общий контроль всех этапов строительного комплекса. Такой контроль качества работ в строительстве следит за правильностью выполнения всех работ, без его разрешения никакое строительство невозможно. ГАСН способен не только штрафовать нарушителей, но и останавливать строительство, а на особо провинившихся возбуждать уголовные дела.
И, наконец, лицензирование. Тут всё просто – нет лицензии, не можешь строить. Для её получения организация предоставляет ответственному за это органу соответствующие документы, в которых есть подтверждение того, что данная организация компетентна в своей сфере деятельности. Первая лицензия даётся на год, затем этот срок может быть увеличен на три или даже пять лет. Причём лицензия может быть отобрана в случае обнаружения серьёзных нарушений.