Организационно-технологическое проектирование в городском строительстве. Учебное пособие
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
2/0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5/ |
2/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
0/0 |
|
|
5 |
|
1 |
|
9 |
||
|
|
|
|
|
0/0 |
|
|
|
8 |
|
|||||
|
1 |
|
2 |
2 |
|
|
7 |
7 |
|
|
3 |
1 |
1 |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||||||
0 |
|
0 |
2 |
2 |
|
2 |
|
3,4 |
|
|
1 |
0/0 |
8 |
||
|
|
|
|
|
7 |
||||||||||
|
|
|
0/0 |
1 |
3 |
4 |
|
0/0 |
4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
0/0 |
|
0/0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0/0 |
5 |
5 |
1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5/5 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 12. Расчёт сетевой модели секторным способом |
|
|
||||||||||
При определении значения левого сектора для шестого события необходимо сравнить значения Т3ро−6 и Т5ро−6 и выбрать наибольшее
значение. В данном случае это значение Т3ро−6 = 7 +3 =10 . Дальнейшее
заполнение левых секторов происходит аналогично.
Раннее наступление завершающего события № 9 является также и поздним окончанием всех работ, поэтому для последнего события модели значения левого и правого секторов одинаковы. Далее выполняется расчёт поздних окончаний других работ и заполнение правых секторов событий, при этом расчёт ведётся последовательно справа налево от последнего события к первому. Для нахождения значения право-
го сектора для восьмого события (Т6по−8 или Т7по−8 , которые имеют одинаковые значения) используется формула 17:
Т6по−8(7−8) =Т8пн−9 =Т8по−9 −t8−9 =16 −3 =13 .
Аналогично рассчитываются значения правых секторов для событий № 6 и № 7. Для расчёта значения правого сектора пятого события, из которого выходит работа 5 – 7 и зависимость 5–6, применяется формула 19.
Т5пн−6 =Т5по−6 −t5−6 =12 −0 =12 ;
Т5пн−7 =Т5по−7 −t5−7 =11−4 = 7 .
Так как 7 меньше 12, значение Т3по−5(4−5) = 7. Остальные значения
правых секторов определяются аналогично.
Значение правого сектора исходного события должно иметь нулевое значение, что свидетельствует об отсутствии ошибок в расчёте:
Т1пн−2 =Т1по−2 −t1−2 = 2 −2 =0 .
31
|
|
i |
|
|
|
|
|
j |
|
Ri− j = z −(t + x) |
|
|
t |
|
|||||||||
|
y |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
ri− j = y −(t + x) |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 13. Схема расчёта значений общего и частного резервов времени
На основании рассчитанных параметров левых и правых секторов возможно предварительно определить положение критического пути, который проходит через события, имеющие их одинаковые значения. Однако из рисунка 10 видно, что несмотря на то, что события 4, 5 и 7 принадлежат критическому пути, работа 4 – 7 не является критической. Для точного определения принадлежности работ критическому пути необходимо рассчитать значения резервов времени для каждой работы, так кактолькоработыкритическогопутиимеют нулевыезначениярезервов.
Расчёт значений частного и общего резервов времени производится по формулам 20 и 21. Для упрощения процедуры расчётов можно пользоваться схемой, представленной на рис. 13. Полученные значения резервов времени записывают на модели под стрелкой в виде дроби, числитель которой является частным резервом времени, а знаменатель – общим (см. рис. 12).
На основании результатов расчётов выявляют положение работ критическогопути, которыеобозначаютсянамоделидвойнойстрелкой.
Основные закономерности и правила расчёта сетевых графиков табличным способом аналогичны рассмотренным ранее (формулы 13 – 21). При определении параметров сетевых моделей аналитическим способом расчёт выполняется в форме таблицы. Рассмотрим особенностирасчётасетевыхмоделейданнымспособом(см. табл. 5) напримерерасчётапараметровсетевогографика, изображённогонарис. 12.
На начальном этапе необходимо описать исходную сетевую модель. При этом в первую графу таблицы заносятся шифры всех работ и зависимостей, начиная с работы, выходящей из первого события. Шифры работ должны быть включены в таблицу последовательно, произвольный порядок включения работ и зависимостей в таблицу недопустим. Во вторую графу таблицы вносятся продолжительности всех работ и зависимостей.
Расчёт сетевого графика начинается с определения значений ранних параметров работ. Раннее начало работы 1–2 равно нулю (формула 13), а её ранее окончание по формуле 2 определяется:
Т1ро−2 =Т1рн−2 +t1−2 = 0 + 2 = 2 .
Раннее начало работ 2–3 и 2–4 (в соответствии с формулой 15) равно раннему окончанию работы 1–2, т.е.
Т2рн−3 =Т2рн−4 =Т1ро−2 = 2 .
32
|
5. Таблица расчёта параметров сетевого графика |
|
|||||||
|
|
Ранние |
|
Поздние |
Резервы |
||||
|
|
параметры |
|
параметры |
времени |
||||
|
i-j |
время |
время |
|
|
время |
|
|
|
Шифрработi–j, |
Продолжительность работы, t |
время позд- |
i-–j |
i-–j |
|||||
раннего |
раннего |
позднего |
|||||||
него начала |
общийрезерв времениR |
частныйрезерв времени r |
|||||||
начала |
окончания |
окончания |
|||||||
работы, |
работы, |
|
работы, |
работы, |
|||||
|
Тiпн− j |
||||||||
рн |
ро |
|
по |
||||||
Тi − j |
Тi − j |
|
|
Тi − j |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1–2 |
2 |
+ 0 → |
2 |
|
0 |
2 |
0 |
0 |
|
2–3 |
5 |
2 |
7 |
|
2 |
7 |
0 |
0 |
|
2–4 |
3 |
2 |
5 |
|
2 |
5 |
0 |
0 |
|
3–5 |
0 |
7 |
7 |
|
7 |
7 |
0 |
0 |
|
3–6 |
3 |
7 |
10 |
|
9 |
12 |
2 |
0 |
|
4–5 |
2 |
5 |
7 |
max |
5 |
7 |
0 |
0 |
|
4–7 |
1 |
5 |
6 |
10 |
11 |
5 |
5 |
||
5–6 |
0 |
7 |
7 |
min |
12 |
12 |
5 |
3 |
|
5–7 |
4 |
7 |
11 |
7 |
11 |
0 |
0 |
||
6–8 |
1 |
10 |
11 |
|
12 |
13 |
2 |
2 |
|
7–8 |
2 |
11 |
13 |
|
11 |
13 |
0 |
0 |
|
8–9 |
3 |
13 |
16 |
|
13 |
16 |
0 |
0 |
|
Далее расчёт ранних параметров выполняется аналогично. Раннее начало работы 6 – 8 (в соответствии с формулой 16) равно максимальному значению из возможных ранних окончаний предшествующих работ (в данном случае – работ 3 – 6 и 5–6).
Т3ро−6 =10, Т5ро−6 = 7; так как 10 f 7, Т6рн−8 =10 .
Максимальное значение раннего окончания работы 8–9, входящей в завершающее событие, равное 16, определяет продолжительность критического пути и, следовательно, общую продолжительность выполнения всех работ по исходной сетевой модели. Полученное зна-
чение раннего окончания завершающей работы 8–9 Т8ро−9 =16 переносится в графу позднего окончания данной работы
Т8ро−9 =Т8по−9 =16 .
Позднее начало работы 8–9 в соответствии с формулой 5 определяется:
Т8пн−9 =Т8по−9 −t8−9 =16 −3 =13 .
Позднее начало работы 8–9 является поздним окончанием предшествующих работ 6 – 8 и 7–8 (см. формулу 18).
33
Т6по−8 =Т7по−8 =Т8пн−9 =13.
Далее расчёт поздних параметров выполняется аналогично, за исключением случаев, когда у работы имеется несколько последующих работ (например, у работы 4–5 имеется две последующих – 5–6 и 5 – 7). В этом случае, в соответствии с формулой 19, позднее окончание работы 4–5 равно минимальному значению поздних начал последующих работ 5–6 и 5 – 7.
Т5пн−6 =12, Т5пн−7 = 7; так как 7 p12, Т4по−5 = 7.
В результате последовательного расчёта поздних параметров работ определяем значение позднего начала работы 1–2, которое оказалось равно нулю. Следовательно, можно сделать предварительное заключение о правильности выполненных расчётов.
Для нахождения положения критического пути необходимо определить значения общего и частного резервов времени для каждой работы и зависимости сетевого графика и занести их значения соответственно в 7 и 8 графы расчётной таблицы. Общий резерв времени работ, согласно формуле 20, определяется как разность позднего и раннего окончания, либо как разность позднего и раннего начал соответствующих работ. Полезно определить значение общего резерва времени обеими способами, совпадение полученных значений может рассматриваться как дополнительная проверка. Например, для работы 4 – 7:
R4−7 =Т4по−7 −Т4ро−7 =11−6 =5, или R4−7 =Т4пн−7 −Т4рн−7 =10 −5 =5 .
Частный резерв времени работы, согласно формуле 21, определяется как разность значения раннего начала последующей работы и значения раннего окончания для данной работы. Например, для рабо-
ты 4 – 7:
r4−7=Т7рн−8 −Т4ро−7 =11−6 =5.
Критический путь характеризуется равенством нулю резервов времени.
В дипломном проекте необходимо выполнить расчёт параметров сетевой модели ОДНИМ из рассмотренных выше способов (по усмотрению студента).
4.3.ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА
ВМАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ, ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ СИЛЫ И ЕГО КОРРЕКТИРОВКА
Сетевой график в масштабе времени представляет собой сете-
вую модель, изображённую с учётом рассчитанных временных параметров с привязкой к календарной линейке (см. рис. 14).
Построение сетевого графика в масштабе времени начинается с нанесения работ критического пути, которые могут изображаться, по-
34
вторяя очертания критического пути на исходной сетевой модели (так, как на рис. 14), либо критический путь может быть нанесён в виде одной прямой линии.
На завершающем этапе работы необходимо выполнить оптимизацию сетевого графика в масштабе времени. В ходе дипломного проектирования требуется выполнить оптимизацию, целью которой является достижение равномерной занятости рабочей силы в процессе строительства. Её эффективность оценивается коэффициентом неравномерности движения рабочей силы n. Для определения данного коэффициента необходимо построение графика движения рабочей силы (см. рис. 12). При этом под сетевым графиком в масштабе времени проводится горизонтальная ось, от которой вверх с учётом назначенного масштаба откладывается количество рабочих, занятых в каждый отдельный день календарной линейки. Для удобства построений на каждой работе сетевого графика указаны продолжительность её выполнения и (через дефис) количество рабочих, необходимых для её выполнения.
Коэффициент неравномерности движения рабочей силы определяется по формуле
n = Amax A |
, |
(22) |
ср |
|
|
где Amax – максимальное количество рабочих, взятое с графика движения рабочей силы (рис. 14, 17 человек; шестой порядковый день); Aср – средневзвешенное количество рабочих, которое, в свою очередь определяется по формуле
А = |
А1t1 + A2t2 +... + Antn |
, |
(23) |
||
|
|||||
ср |
t1 |
+t2 |
+... +tn |
|
|
|
|
||||
где А – количество рабочих, занятых соответственно на 1,2 … n отрезке времени (чел); t – продолжительность 1, 2 … n временного отрезка (дн).
Считается, что принято оптимальное технологическое решение, если n ≤ 1,5 (для простых сетевых моделей), либо n ≤ 1,8 (для сложных сетевых моделей). Определим n для нашего случая:
А = |
3 2 +7 3 +17 1+7 4 +10 1+3 2 +5 3 |
= |
103 |
= 6,438 , |
||
|
|
|||||
ср |
2 |
+3 +1+4 |
+1+2 +3 |
16 |
|
|
|
|
|||||
n = 17/6,438 = 2,64 > 1,5, следовательно, оптимизация необходима.
В идеальном случае график движения рабочей силы представляет собой прямую линию, а коэффициент n равен единице, т.е. Amax = Aср. Следовательно, для понижения значения коэффициента n необходимо уменьшить значение Amax и увеличить Aср:
n = Amax /Aср 
Уменьшить значение Amax можно за счёт перемещения работ, приходящихся на момент «пика» на графике движения рабочей силы в
35
пределах значения их частного резерва (это не относится к работам критического пути, которые невозможно перенести). Другой способ предполагает пересмотр в сторону уменьшения численности рабочих, необходимых для выполнения «проблемных» работ. При этом их продолжительность возрастает и необходимо следить, чтобы это не повлияло на сроки наступления последующих работ. В противном случае необходим пересчёт сетевого графика с учётом изменившихся параметров продолжительности работ.
Увеличить среднее количество рабочих возможно лишь за счёт сокращения продолжительности критического пути, что предполагает изменение топологии сетевой модели и её пересчёт, что достаточно трудоёмко и не гарантирует положительный результат.
4.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕПОТРЕБНОСТИВСТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ, ТРАНСПОРТЕИСРЕДСТВАХМАЛОЙМЕХАНИЗАЦИИ
Потребность в машинах, механизмах, транспорте и средствах малой механизации определяется на основании объёмов работ и сроков их выполнения в соответствии с принятыми методами производства работ. Общая потребность в строительных машинах определяется как сумма потребности в отдельных видах машин.
Необходимое количество транспорта определяется:
N = QTц/Tqk1k2 k3, |
(24) |
где Q – общее количество груза, перевозимое за расчётный период, т; Tц = 2S/V – продолжительность одного рейса, час; Т – продолжительность расчётного периода, час; q – грузоподъёмность транспортной единицы, т; k1 – коэффициент использования грузоподъёмности, т.е. отношение массы перевозимого груза к номинальной грузоподъёмности; k2 – коэффициент использования машин по скорости (принимается равным 0,8); k3 – коэффициент использования машин по времени (принимается равным 0,85); S – дальность перевозки грузов, км; v – средняя скорость движения автомобиля (в среднем 50 км/ч).
График работы основных строительных машин (табл. 6) и график поступления основных конструкций и материалов на объект (табл. 7) включаются в графическую часть дипломного проекта.
График поступления основных конструкций и материалов разрабатывается на основной перечень применяемых материалов и конструкций. Их количество (гр. 4 табл. 7) определяется на основании ведомости подсчёта объёмов работ (табл. 2) и спецификации сборных элементов (табл. 3).
6. График работы основных строительных машин
№ |
Наименование строительной |
|
Кол-во |
Год |
|
Марка |
Месяц |
||||
п/п |
техники |
шт. |
Календарные дни |
||
|
|||||
|
|
|
|
Порядковые дни |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
36
37
Рис. 14. Сетевой график в масштабе времени и график движения рабочей силы до оптимизации
38
Рис. 15. Сетевой график в масштабе времени и график движения рабочей силы после оптимизации 4.4
7.График поступления основных конструкций
иматериалов на объект
№ |
Наименование |
|
|
Год |
Ед. изм. |
Кол-во |
Месяц |
||
п/п |
конструкций и материалов |
Календарные дни |
||
|
|
|
|
Порядковые дни |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4.5.ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ СТРОЙГЕНПЛАНА
Вданном разделе дипломного проекта разрабатывается объектный строительный генеральный план для основного периода строительства (монтаж надземной части). Стройгенплан (СГП) предназначен для определения состава и размещения объектов строительного хозяйства в целях максимальной эффективности их использования с учётом соблюдения требований охраны труда и техники безопасности. Он является основным документом, регламентирующим организацию строительной площадки и объёмы временного строительства.
4.5.1. Размещение на стройгенплане монтажных кранов
Проектирование стройгенплана начинают с размещения (привязки) грузоподъёмных механизмов. Условия работы грузоподъёмных кранов различного типа требуют учёта схем их привязки к строящимся (реконструируемым) объектам. В практике строительства возможны следующие варианты проектных решений: совместная работа кранов различного типа; совместная работа кранов и строительных подъёмников; работа кранов при их установке на конструкциях здания; работа кранов в местах движения транспорта и пешеходов; работа в условиях реконструкции зданий и сооружений.
При привязке монтажного крана в стеснённых условиях возникает необходимость ограничить его движение: поворот стрелы, изменение вылета крюка, передвижение крана или грузовой тележки. Применяемые ограничения могут быть принудительного или условного характера. Принудительные ограничения осуществляются установкой датчиков и концевых выключателей, производящих аварийное отключение крана в заданных пределах. Условные ограничения рассчитаны на внимание крановщика.
Совместная работа нескольких механизмов в одной зоне, как правило, запрещена. В случае производственной необходимости совместная работа может быть допущена при условии разработки специальных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия. Так при привязке кранов, работающих на одном подкрановом пути, предусматривается принудительное ограничение их сближения между собой выступающими конструкциями или перемещаемыми грузами путём установки упоров, ограничивающих это сближение до 5 м.
39
Привязка монтажных кранов осуществляется в следующей последовательности: а) производится выбор монтажного механизма по техническим и экономическим параметрам (см. п.п. 3.2 и 3.3); б) осуществляется горизонтальная (поперечная) и продольная привязка крана и подкрановых путей с уточнением конструкции последних; в) выявляются условия работы монтажного механизма и, при необходимости, вводятся ограничения в зону работы крана.
Установку монтажных кранов у зданий (поперечная привязка) производят с учётом необходимости соблюдения безопасного расстояния между зданием и краном. Расстояние от выступающей части здания до оси движения крана В, м определяется по формуле
В = Rпов + Lбез, |
(25) |
где Rпов – радиус поворотной платформы крана, м (принимается по паспортным данным крана); Lбез – минимально допустимое безопасное расстояние от выступающей части крана до габарита строения или штабеля, м (принимается не менее 0,7 м на высоте до 2 м и 0,4 м – на высоте более 2 м).
Продольная привязка заключается в определении длины подкрановых путей и выполняется для башенных и рельсовых стреловых кранов. Для определения крайних стоянок крана последовательно производят засечки на оси передвижения крана в следующем порядке: из крайних углов внешнего габарита здания со стороны, противоположной башенному крану, проводится радиус, соответствующий максимальному рабочему вылету стрелы крана (рис. 16, а). Далее из середины внутреннего контура здания проводится радиус, соответствующий минимальному вылету стрелы крана до пересечения с осью движения монтажного крана (рис. 16, б). При заключительном построении из центра тяжести наиболее тяжёлых элементов проводится радиус, соответствующий определённому вылету стрелы согласно грузовой характеристике крана (рис. 16, в). Все построения выполняются на одном чертеже. Положение крайних засечек на оси движения крана определяет положение крайних стоянок монтажного крана.
Минимальная длина подкранового пути Lп.п определяется по формуле
Lп.п. = Lкр + Нкр + 2lторм + 2lтуп, |
(26) |
где Lкр – расстояние между крайними стоянками башенного крана, определяемое графически с учётом отсутствия «мёртвых зон» на здании, м; Нкр – размер базы крана, определяемый по справочникам на основании паспортных данных крана, м; lторм – величина тормозного пути крана, принимается не менее 1,5 м; lтуп – расстояние от конца рельсов до тупиков, принимается не менее 0,5 м.
Определяемую длину подкрановых путей корректируют в сторону увеличения с учётом кратности длины полузвена, т.е. 6,25 м. Минимально допустимая длина подкрановых путей составляет два звена
40