Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Зимнее бетонирование на Южном Урале

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
14.72 Mб
Скачать

нении регрессии, извлекается неравномерно из обла­ сти эксперимента — в центре плана информации извлекается значительно меньше, чем на периферии. Эту неравномерность исключает так называемое ротатабельное центральное композиционное планиро­ вание, при котором оценка дисперсии выхода, пред­ сказанная уравнением (29), будет постоянной для всех точек факторного пространства, находящихся на

равном расстоянии от центра

эксперимента.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 21

Условия проведения экспериментов

 

 

Изученные факторы

* - Мп

x„-R6 х»=‘н-в Х4, =

р тр

х*=‘из

Основной уровень (х = 0)

9

250

—23

50

60

Интервал варьирования

2,4

50

- 9

10

4

Верхний уровень (х=+1)

11.4

300

-3 2

60

64

Нижний уровень (х=—1)

6,6

200

—14

40

56

Звездные точки -fa

15

400

—45

70

70

Звездные точки —a

3

100

- 1

30

50

Чрезвычайно полезной особенностью этого метода планирования является также стандартизация пере­ менных безразмерным кодированием по формуле:

где Х[ — безразмерная кодированная величина дейст­ вующего фактора;

Х, — текущее значение данного фактора; X?—-середина диапазона варьирования этой пере­

менной (основной уровень); Ai — шаг варьирования переменной.

Метод РЦКП был применен для построения мате­ матической модели расчета себестоимости и трудоем­ кости с использованием метода электропрогрева. Ус­

ловия

кодирования переменных

представлены в

табл.

21.

планирования и результаты

расчетов се­

Матрица

бестоимости

и трудоемкости на

ЭВМ

«Минск-22»

приведены в табл. 22.

 

 

121

Таблица 22

Матрица планирования экспериментов

ирезультаты определения дополнительных затрат по себестоимости (Сзп) и трудоемиости(Тзп )

М а т р и ц а п л а н и р о в а н и я

н оме р

*1

о п ы т а

1

 

2

+

3

 

4

+

5

1

б

1

7

 

8

 

9

 

1 0

+

11

1

1 2

1 3

+

1 4

1 5

+

1 6

1 7

 

1 8

 

1 9

+

2 0

2 1

+

22

2 3

 

2 4

 

2 5

+

2 6

2 7

+

2 8

2 9

4-

3 0

31

+

3 2

3 3

+

3 4

3 5

0

3 6

0

3 7

0

3 8

0

3 9

0

4 0

0

4 1

0

4 2

0

13 5 2

0

1

+

+

4 -

+

4-

4- -Ь

4-

1 “ Г

+

_1_

4-

Л1-

4-

4-

0

0

_

4 -

0

0

0

0

0

0

0

Хз

х 4

4 -

4 -

4 -

4 -

-f-

4 "

4-

4-

4-

4-

4-

4-

4-

++

4-

4-

4 - —

4-

4-

+

4-

4-

4-

4-

4-

4-

4-

4-

4-

0

0

0

0

0

0

0 0

0

4- 0

0

0 1

0 0

0 0

0 0

 

Р е з у л ь т а т ы э к с п е р и м е н т а

 

ДЛЯ

п ц

для

Ш П Ц

*5

^ э п

Т

Г*

Т

 

 

1 эп

^ э п

* э п

3 , 4 4

3 1 7

3 , 6 3

3 , 2 9

6 , 3 4

6

0 4

6 , 4 6

6 , 1 1

3 , 4 1

3 1 7

3 , 6 0

3 , 2 9

6 , 3 0

6

0 4

6 , 4 2

6 , 1 1

3 , 6 7

3

1 6

3 , 8 2

3 , 2 4

6 , 6 1

6

0 2

6 , 6 9

6 , 0 8

3 , 6 4

3

1 6

3 , 8 0

3 , 2 4

6 , 5 8

6

0 2

6 , 6 5

6 , 0 8

3 , 9 2

3 4 6

4 , 1 4

3 , 5 9

6 , 8 2

6 3 3

6 , 9 7

6 , 4 2

3 , 9 0

3 4 6

4 , 1 1

3 , 5 9

6 , 7 7

6

3 3

6 , 9 2

6 , 4 2

4 , 2 2

3 44

4 , 4 1

3 , 5 4

7 , 1 6

6

3 0

7 , 2 6

6 , 3 8

4 , 1 9

3

44

4 , 3 7

3 , 5 4

7 , 1 0

6

3 0

7 , 1 9

6 , 3 8

4-

3 , 4 8

3

1 9

3 , 6 1

3 , 2 7

4"

6 , 3 3

6

0 2

6 , 4 3

6 , 0 8

+

3 , 4 5

3

1 9

3 , 5 8

3 , 2 7

4-

6 , 2 8

6

0 2

6 , 3 8

6 , 0 8

4"

3 , 6 4

3

1 3

3 , 7 9

3 , 2 1

6 , 5 4

6

0

6 , 6 3

6 , 0 4

4-

3 , 6 0

3

13

3 , 7 5

3 , 2 1

4-

6 , 4 9

6

0

6 , 5 8

6 , 0 4

4-

3 , 7 9

3

3 8

3 , 8 9

3 , 4 4

6 , 6 8

6

2 3

6 , 7 1

6 , 2 5

+

3 , 7 6

3

3 8

3 , 8 6

3 , 4 4

4-

6 , 6 3

6

2 3

6 , 6 8

6 , 2 5

-L

4 , 0 4

3

3 4

4 , 1 2

3 , 3 8

j

4-

6 , 9 4

6

2 0

6 , 9 5

6 , 2 1

4-

4 , 0 1

3

3 4

4 , 0 9

3 , 3 8

“ Г

6 , 8 9

6

20 6 , 9 0

6 , 2 1

I

 

2 4 6

 

 

0

2 , 5 3

2 , 6 9

2 , 5 8

0

8 , 2 7

7 3 6

8 , 3 5

7 , 3 8

0

5 , 3 3

4 8 0

5 , 4 5

4 , 8 5

0

5 , 2 9

4 8 0

5 , 4 1

4 , 8 5

0

4 , 8 7

4 8 6

5,05

4 , 9 5

0

5 , 6 2

4 81

5 , 6 9

4 , 8 3

0

4 , 8 9

4 6 3

5 , 0 8

4 , 7 0

0

6 , 2 7

5

1 8

6 , 1 7

5 , 1 4

5 , 5 7

4 8 8

6 , 3 3

5 , 1 7

4-

5 , 3 1

4 7 5

5 , 5 0

4 , 8 0

0

5 , 3 2

4 7 9

5 , 4 3

4 , 8 4

В соответствии с теорией экстремального экспери­ мента проводился дисперсионный и регрессионный анализ. Так как дополнительные затраты определяют­

ся расчетным путем, дисперсия равна 0.

определены

Коэффициенты

уравнения

регрессии

по следующим формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

ш

 

 

Ь0 =

А_ 2Щ М - 2 ) V y n- 2 > 4 c ( n

 

Уп

 

 

N

 

 

 

 

 

п= 1

 

 

 

 

 

 

П = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

m + 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,2

Уп

 

 

 

 

 

 

 

 

+«*

 

 

 

 

 

 

m

 

n=m + l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х,П Уп T" а (Уш+21 4 “ Уш +

21 —l )

;

i =

l,n;

N

 

n=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш

 

 

 

 

 

 

 

bij =

C2

xmxjnyn;

ij =

1,

n;

i <

j;

(30)

NL

 

 

n=l

 

m

 

 

 

 

 

bn — A

|C 2[(n + 2) X4— n]

 

 

 

 

 

 

Уп + а2 (Уш+21-1 ~Ь

N

 

 

 

п=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

ш + 2п

 

 

T Ут+21)

+ С2( 1 - ) Ч) п

^ Уп +

а2

1

Уп

 

 

 

 

N

п—1

 

n=m-fl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— 24 С V

уп],

i = 1, п,

 

 

 

 

 

 

п==1

 

 

 

 

 

 

где

А =

0,4792; N = 5 2 ;

п =

5;

Х2 =

0,8329;

 

 

Х4 = 0,88436;

С

•;

а =

2,378.

 

 

Уравнения регрессии для определения увеличения

себестоимости C[JJJ

и С^ппц трудоемкости

Т1^

и

Т^ппц

при использовании

электропрогрева

соответственно

для портландцемента и шлакопортландцемента полу­ чены в виде:

=5,312 -К 1,387 х, + 0,134х3 + 0,239 х4 - 0,048 х5+ -f- 0,009 х3 X! — 0,009 хг хъ+ 0,018х3х4 — 0,016 х3х5 —

- 0,038 х4х5 -- 0,0082 _ 0?02х2_ 0,035x2 + 0}022х2;

123

т э"« =

4,785 +

1,328 х2 -

0,011 х3 + 0,121 х4 -

0,03 х5 +

-f- 0,004х!Х3

— 0,006x^5 ~

0,007х3х5 — 0,021х4х5 +

 

+ 0,003x2 - 0,016x2 -

0,01x2

-0,014x2;

С“ пц =

5Д26 4- 1,358Х! -{

0,119 х3 4- 0,219 х4 -

0,102 х54~

+ 0,004 х2 х3 — 0,003 XiX5 4 -

0,016 х3

х4 — 0,007 х3 х5 —

- 0,062 х4 хг, - 0,014x2 -

0,027x2 -

0,041х§ +

0,056x2;

Т^пц =

4,835 +

1,307хх — 0,024х3 4- 0,111 х4 — 0,054х5 4-

+0,004x^3 - 0,033х4хб 4-0,007 х\ — 0,016x2-0,009x2 -

-0,004x2 4-0,005x2.

Проверка на адекватность уравнений регрессии проведена путем сравнения данных, полученных по разработанной методике и уравнениям. Сходимость результатов оказалась высокой (отклонение не пре­ вышает 5%).

Динамизм современной стройки, а также варьиро­ вание многих переменных факторов при выборе опти­ мального метода зимнего бетонирования вызывают необходимость применять такие способы решения по­

добной задачи, которые

отличаются

минимальными

затратами. К ним относятся методы

номографирова­

ния, разработанные Г. С.

Хованским,

А. А. Глаголе­

вым, В. П. Улановским и др. Они наглядны, просты и помогают быстро отыскать функцию.

При допущении линейной интерполяции по всем аргументам можно воспользоваться методикой конст­ руирования номограмм из выравненных точек, пред­ ложенной В. П. Улановским и Г. С. Хованским. По­ грешность такой интерполяции оценивалась сравне­ нием результатов, полученных по номограммам и рас­ четам по ранее предложенной методике. Сопоставле­ ние показало достаточную для практических целей сходимость результатов (отклонения не превысили

3 -5 % ).

Основное требование, предъявляемое к номограм­ мам,— это обеспечение наибольшей точности. Оно ог­ раничивает пределы изменения переменных, застав­ ляя отбрасывать крайние, редко встречающиеся зна­ чения. Применять номограммы для интерполяции в

124

таблицах с несколькими входами (переменными) можно лишь при разности между наибольшим и наи­ меньшим значениями, не превышающей 100 единиц последнего табличного знака. Отмечено решающее влияние модуля поверхности на рост себестоимости при термосе и предварительном электроразогреве, а также трудоемкости при термосе. Например, измене­ ние этого фактора от 3 до 6 м~1 вызывает увеличение функции выхода в несколько раз, поэтому номограм­ мы для этих методов, с целью повышения точности, построены для конструкций с различными модулями поверхности.

Для предварительного электроразогрева харак­ терно непропорциональное (скачкообразное) измене­ ние функции выхода: резкое увеличение при необходи­ мости утеплителя и малое изменение, когда утепли­ тель не требуется, поэтому номограммы расчета увеличения себестоимости были сконструированы с переменной шкалой.

Метод интерполяции табличных функций многих переменных применим для любой функции, которая может быть представлена в виде таблицы, получен­ ной аналитическим либо эмпирическим способом. Ис­ ходные данные таблиц при построении номограмм для электропрогрева получены по уравнениям регрессии на ЭВМ «Минск-22», а для термоса и предваритель­ ного электроразогрева — на ЭВМ «Минск-22» по ра­ псе разработанным «Временным указаниям по опре­ делению дополнительных затрат при производстве бе­ тонных работ в зимнее время на объектах «Главюжуралстроя».

Всего было построено 27 номограмм для определе­

ния величин дополнительных

(текущих)

затрат по се­

бестоимости и трудоемкости:

при

электропрогреве —

4, предварительном электроразогреве— 12 и

термо­

се — 11.

 

рассчитать

дополнитель­

Номограммы позволяют

ные затраты

по себестоимости

(в руб. на

1 м3) и

трудоемкости

чел-час на

1 м3)

для

трех

методов

зимнего бетонирования в зависимости от важнейших

конструктивных,

климатических

и

технологических

факторов:

модуля

поверхности

конструкции Мп от 3

до 15 м~\

температуры наружного

воздуха — от 0° С

125

Рис. 45. Номограмма для определения

Рис. 46. Номограмма для

определения

увеличения трудоем­

увеличения себестоимости при элек­

кости при электропрогреве

бетонов на

шлакопортландцементе

тропрогреве бетонов на шлакопорт-

(чел-час/мг)

 

ланддементе (руб1мъ)

 

 

 

до —45° С; требуемой прочности к моменту замерза­

ния

RTP — 30 — 70% от R28; марки бетона

Мб = 100,

200,

300 и 400; вида

цемента — шлакопортландце-

мент

(ШПЦ) и портландцемент (ПЦ);

темпера­

туры изотермического

прогрева tH3 от 50

до 70° С и

начальной температуры бетонной смеси tg.H от 30 до

70° С.

номограммам

для

метода

электропрогрева

По

(рис. 45, 46)

можно оценить влияние таких

техноло­

гических факторов,

как модуль поверхности охлаж­

дения

конструкций — Мп,

температура

наружного

воздуха

tH.B,

требуемая прочность к

моменту замер­

зания — RTp, температура

изотермического

прогрева

|из. Они состоят из двух бинарных полей

(в поле вхо­

дят tHB

и Мп)

и двойной шкалы (RTp

и tH3).

варьиру­

При

предварительном

электроразогреве

ются следующие четыре переменных фактора: марка

бетона— Мб,

температура наружного

воздуха — tH.B,

требуемая прочность к моменту замерзания RTP, тем­

пература бетона вначале остывания U. н (рис. 47—52).

Для метода термоса

построены номограммы для трех

переменных:

марки

бетона Мб, температуры наруж­

ного воздуха

tn.B, требуемой прочности

RTP — и поэто­

му состоят из одного бинарного поля.

Пользоваться номограммами несложно. Напри­ мер, требуется определить увеличение себестоимости при электропрогреве (рис. 45). Исходные данные: бе­ тон на шлакопортландцементе, Мп = 9 м~\ tH.B= = —23°С; RTP = 50% R2s, t„3=650 C. На шкале RTp

находим точку, соответствующую RTp = 50% R28 и из нее проводим две прямые 1 и 2 до пересечения линий Мп — 9 м~1 и tH.B= —23° С. Затем для интерполяции по tn3 из крайних значений шкалы проводим через полу­ ченные точки прямые 3 и 4 до их пересечения. Соеди­ няя точку пересечения прямых 3 и 4 с точкой tn3 =

= 65° С,

определяем на

шкале выхода результат

Сшпц „ =

5,4 руб.

 

Пр и ме р . Требуется

определить увеличение себе­

стоимости при предварительном электроразогреве для

Мп = 3

лг-1; бетон на шлакопортландцементе М200;

RTp =

60% R28, tH.B= —12°С, t6.n =

50°С (рис. 47).

На

шкале RTp

находим точку,

соответствующую

RTp =

60% R2s, и з

нее проводим прямые 1 и 2 до пе-

127

Рис. 47.

Номограмма для определения увеличения

Рис. 48.

Номограмма для опре­

себестоимости при предварительном разогреве бе­

деления

увеличения себестои­

тонов

на шлакопортландцементе (Мп=3л*_1,

мости

при предварительном

Руб1м3)

разогреве Сетонов па шлако­

 

портландцементе (Мп = 4 м *,

 

руб/м3)

Рис. 49. Номограмма для опре­ деления увеличения себестои­ мости при предварительном разогреве бетонов на шлако­ портландцементе (М , = 5 м ~~1

руб/м3)

Рис. 50. Номограмма для определения увеличения Рис. 51. Номограмма для определения увеличения себесто­ себестоимости при предварительном разогреве бе­ имости при предварительном разогреве бетонов на шлако­

тонов на шлакопортландцементе (Мп = 6 м—1, портландцементе (Мп= 9 м~1, руб)м3)

руб /м3)

Рис. 52. Номограмма для определения увеличения трудоем­ кости при предварительном разогреве бетонов на шлакопортландцементе (чел-час!мг)

ресечения линий tg.H =

50° С и Мб =

200 на бинар­

ных полях. На шкале

выхода С ^ аз

получим две

точки в местах пересечения с ней линий 1 и 2. Затем для интерполирования по tH.B из крайних значений

шкалы 1н.в через полученные две точки проводим пря­

мые 3 и 4 до их пересечения. Соединяя

точку пересе­

чения прямых 3 и 4 с точкой tH.B= 12°

С, определяем

на шкале выхода

С“рпцраз = 2,5 руб.

Более просто

определяются дополнительные за­

траты при трех переменных факторах (одно бинарное поле). Например, требуется определить трудоемкость при предварительном электроразогреве для следую­ щих условий: Мп = 6 м~\ бетон на шлакопортланд-

цементе, RTp = 60% от R2s, U.h = 40° С (рис. 52).

На шкале находим точку, соответствующую Мп = = 6 м~\ и из нее проводим прямую в бинарное поле до пересечения линий te. н = 40"С и RTp = 60% R2sНа

шкале

выхода определяем результат ТпрПЦраз =

= 5,2

чел-час.

130

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ