КЛ Спец констр МК

Трудомісткість монтажу — сума витрат праці на виконання технологічних процесів монтажу. Цей показник характеризує якість проектного рішення з погляду полегшення і прискорення монтажу. Залежить тільки від проектних рішень конструкції і від технології монтажу і представляє одну з числових характеристик монтажної технологічності конструкції.

Собівартість монтажу — сума витрат будівельно-монтажної організації на монтаж конструкції. Ураховуються наступні види витрат: заробітна плата; експлуатація машин і механізмів; вартість матеріальних ресурсів; невигідні витрати монтажної організації. З урахуванням собівартості монтажу доцільно порівнювати варіанти вибору технологічних процесів монтажу.

Собівартість в справі є сума витрат, здійснюваних на всіх етапах будівельного циклу виготовлення, транспортування і монтажу. Цей показник залежить від проектних рішень, прийнятих технологій виготовлення і монтажу. Є важливим інтегральним показником технічного рівня проектного рішення. Проте, з цього не витікає, що порівняння варіантів проектних рішень завжди необхідно проводити за цим показником. Велике число складових показника ускладнює аналіз і пошук шляхів вдосконалення проектного рішення. Крім того, удосконалення конструкції можуть бути значними для стадії виготовлення або монтажу, але небагато позначаться на величині собівартості в справі. Тому разом з цим показником необхідно ураховувати і окремі показники, розглянуті раніше.

Приведені витрати. Під цим показником розуміється собівартість конструкції в справі з додаванням складових, що характеризують віднесені до конструкції витрати суміжних галузей (капітальні вкладення), пов'язані з виготовленням або монтажем, і складових, що ураховують експлуатаційні витрати. Урахування експлуатаційних витрат потрібне у випадках, коли порівнюються варіанти проектних рішень, що істотно розрізняються експлуатаційними властивостями, а значить і витратами при експлуатації. Урахування капітальних вкладень у галузі будівництва або в суміжні галузі потрібне у разі застосування неоднорідних матеріалів в одному конструктивному рішенні (наприклад, сталь і залізобетон), або якщо потрібні спеціальні додаткові капітальні вкладення.

Кошторисна вартість будівельно-монтажних робіт розраховується за спеціальними кошторисними нормами. Вона не відображає безпосередньо переваг і недоліків конкретного проектного рішення оскільки базується на оптових цінах. Тому, при оцінці технічного рівня проектних рішень і при зіставленні їхніх варіантів не слід керуватися кошторисною вартістю як основним показником. Проте, потрібно пам'ятати, що складання кошторису є обов'язковою складовою частиною робіт по проектуванню. Мінімізація кошторисної вартості є природною вимогою замовника і повинна ураховуватися проектувальником.

При оцінці технічного рівня проектних рішень металевих конструкцій слід користуватися, як правило, «собівартістю в справі» як інтегральним показником. Собівартість виготовлення і монтажу, трудомісткість виготовлення і монтажу, вартість матеріалів і маса конструкції можуть ураховуватися як окремі показники, що характеризують окремі властивості проектного рішення на різних етапах будівельного циклу.

121

Формулювання цілі і задачі економічного обґрунтування

Урахування Аналіз показників і визначення економічно- проектних

ефективного варіанта

Вибір варіанта за прийнятим критерієм з урахуванням проектних обмежень

Визначення вимог до змін у вибраному варіанті з метою підвищення його економічності

Рис. 1. Схема техніко-економічної оцінки і вибору варіантів

122

123

2. Методи варіантного проектування металевих конструкцій

Для оцінки ефективності конструктивних рішень і розрахунку техніко-економічних показників будівельних металевих конструкцій можна виділити два методи : калькуляційний і аналітичний (укрупнений).

Калькуляційний метод оснований на використанні відомого методу імітаційного моделювання виробництва і детальної по елементної калькуляції витрат по окремих операціях всього процесу створення конструкції. Метод характеризується мінімальним спрощенням початкової інформаційної моделі, що включає в собі наступні складові частини:

комплект описів теплових технологічних процесів виготовлення і монтажу, перелік технологічних операцій, перелік устаткування для кожного робочого місця;

норми трудомісткості, що відносяться до окремих операцій;

прейскуранти на прокат, зварювальні, лакофарбі і ін. матеріали;

нормативи транспортних витрат.

Для застосування калькуляційного методу необхідні початкові дані, що характеризують конструкцію в цілому. Метод вимагає використовування обширної довідково-нормативної інформації і великого обсягу обчислень. Тому повинен виконуватися на ЕОМ, що забезпечує швидкість розрахунків, зручність введення даних і наочність результатів. У разі застосування методів оптимального проектування, калькуляційний метод використовується для розрахунку цільових функцій і обмежень.

Калькуляційний метод дозволяє виконати: подетальний розрахунок потрібного прокату, розрахунок витрат на основні матеріали за прейскурантами ( або іншими джерелами, які визначають ціну матеріалів); післяопераційний розрахунок витрат по статтях собівартості.

Це дає можливість проектувальнику конкретно ураховувати вплив на техніко-економічні показники особливостей проектного рішення, порівнювати проекти, що мають навіть незначні конструктивні відмінності.

Калькуляційний метод виявляє структуру витрат, що допомагає знайти шляхи подальшого вдосконалення конструкції. Метод придатний для розрахунку технікоекономічних показників нових конструктивних форм, але в максимальній мірі підходить для вдосконалення продукції, що серійно випускається на потокових лініях. До основних недоліків методу слід віднести: великий обсяг необхідної початкової інформації, що вимагає детального опрацьовування варіанта конструктивного рішення, відповідного стадії КМ або навіть КМД; явна невідповідність високої точності і детальності визначення технікоекономічних показників при виготовленні конструкції в порівнянні з визначенням витрат на стадії монтажу. Хоча калькуляційний метод допускає заміну нормативної бази через значний обсяг інформації, що містить в собі сотні даних, задача ця є достатньо складною і трудомісткою. Прикладом реалізації калькуляційного методу розрахунку технікоекономічних показників металевих конструкцій каркаса промислової будівлі є автоматизована система, розроблена в ЦНДІпроектстальконструкція (м. Москва, Росія) / 3 /.

Калькуляційний метод може знайти широке застосування для розрахунку собівартості металоконструкцій на ЗМК, стосовно персональних комп'ютерів, в умовах цін, що швидко змінюються, і нормативів.

124

Аналітичний (укрупнений) метод визначення техніко-економічних показників заснований на використанні достатньо простої залежності між основними параметрами конструктивної форми і параметрами процесів виготовлення і монтажу. Початкові дані для розрахунку обмежуються порівняно невеликим числом параметрів, що характеризують конструкцію. Достоїнством цього методу є можливість проводити порівняння варіантів на ранніх стадіях проектування в умовах дефіциту інформації для відомих конструктивних вирішень. Формули, використовувані в аналітичних методах, отримані статистичною обробкою, апроксимацією і усереднюванням нормативних даних стосовно даного типу конструкцій. Кожна конкретна аналітична методика орієнтована на один вид конструкцій, певні проектні рішення і нормативну базу. Перехід на нові конструктивні форми, зміна або поява нових технологічних процесів, зміна цін вимагає переробки методик.

Даний напрям варіантного проектування розвинутий на кафедрі металевих конструкцій ДонДАБА в роботах Ліхтарникова Я.М. і його учнів /6/. Закладені і обгрунтовані теоретичні передумови, що зв'язують параметри конструкції з трудовитратами виготовлення і монтажу, вартісними показниками. Необхідно відзначити, що рекомендації по розрахунку собівартості і приведених витрат на сьогодні вимагають уточнення через значну зміну цін, тарифних ставок, коефіцієнтів невигідних витрат і т.д.

Калькуляційний і аналітичний метод не знаходяться в суперечності, а доповнюють один-одного, дозволяючи вирішувати різноманітні задачі. На ранніх стадіях проектування, коли проектувальник має щонайбільшу свободу в зміні конструктивних рішень, ефективно використовуються аналітичні методи. Коли розв'язується питання про вдосконалення достатньо детально пророблених варіантів конструктивних рішень, що детально пропрацювали, доцільно застосування калькуляційних методів.

В умовах швидко змінної економічної кон’юнктури життєздатними виявляться калькуляційні або аналітичні методи, які орієнтовані на машинний розрахунок і які дозволяють оперативно вносити зміну нормативів і цін в початкові дані.

Основи аналітичного методу визначення техніко-економічних показників, розроблених Ліхтарниковим Я.М.

При визначенні трудомісткості виготовлення конструкція розглядається як така, що складається з основних деталей перерізу, і маса яких визначається розрахунком, і допоміжних деталей конструктивного оформлення. Трудовитрати на основні деталі підраховуються по розрахункових операціях, залежно від вироблених показників проекту (маса і число основних деталей, вид прокату, довжина швів, число отворів і т.д.) і прийнятої прогресивної технології виготовлення і монтажу. Трудовитрати на допоміжні деталі ураховуються за допомогою будівельного коефіцієнта трудомісткості:

Т 1 ТВ /Т0 ,

де Т0 ,ТВ –відповідно, трудомісткість виготовлення основних і допоміжних деталей.

Аналітична залежність між трудомісткістю розрахункових операцій виготовлення і виробничими показниками конструкції отримані шляхом статистичної обробки заводських нормативів, єдиних норм і розцінок, фактичних даних, хронометражів і т.д. В загальному вигляді трудомісткість виготовлення конструкції визначається за формулами:

125

127

До цехових відносяться витрати на утримання, поточний ремонт, амортизацію технологічного устаткування, на технологічні цілі (вода, пар, паливо) загальноцехові витрати на утримання чергового персоналу в цехах, на амортизацію цехових будівель і т.д. До загальнозаводських витрат відносяться витрати на утримання персоналу заводоуправління, конструкторського й технологічного відділів, амортизацію будівель суспільного призначення і т.д. Позавиробничі витрати включають витрати на вантаження і перевезення готових конструкцій до залізничних станції відправлення, відрахування на науково-дослідні роботи, рекламу, маркетингові дослідження і т.д.

Витрати на сировину і заробітна платня підприємницьких робітників відносяться до категорії прямих витрат. Цехові, заводські й позавиробничі витрати називаються непрямими.

Операції на монтажі конструкції розділяються на основні (укрупнення, підйом, тимчасове закріплення, вивіряння, виконання монтажних з'єднань) і допоміжні (складські операції, будова риштувань і т.д.). Трудові витрати на обслуговування монтажних механізмів входять у вартість їх експлуатації й окремо не враховуються. Трудовитрати на допоміжні й транспортні операції враховуються коефіцієнтом КВ до трудомісткості основних операцій. Трудомісткість монтажу конструкцій може бути визначена за формулою

де ТУкр — трудомісткість укрупнення конструкцій; ТУст — трудомісткість установки; ТМет — трудомісткість виконання монтажних з'єднань.

Трудомісткості укрупнення й установки звичайно описуються лінійнимизалежностями

де, b — коефіцієнти, які залежать від типу конструкції; m — число укрупнювальних відправних марок.

Трудомісткість установки блоків і виконання монтажної зварки визначаються за єдиними нормами і розцінками або іншими довідковими даними.

Вартість монтажу конструкції може бути визначена за формулою

де СМр — вартість матеріальних ресурсів, що витрачаються при проведенні монтажних робіт;

aM — середньогодинна заробітна платня монтажників; КНМ — коефіцієнт накладних витрат монтажної організації; Сміх — вартість експлуатації монтажних механізмів.

У накладні витрати входять адміністративно-управлінські витрати, витрати з організації виробництва (відрядження, проектування проведення робіт), охорона праці і т.д.

128

Структура витрат за видами робіт в загальній вартості монтажу визначається наступними співвідношеннями % /5/:

транспортно-складські роботи в межах монтажної зони — 10; обслуговування монтажних механізмів — 15; роботи з власне монтажу, які включають підготовчі операції, укрупнювальну збірку, установку в проектне положення і вивіряння конструкцій — 60; виконання монтажних з'єднань — 12; інші — 3.

Дуже трудомісткими роботами є вивіряння і закріплення конструкції. Тому зростання продуктивності праці пов'язане з укрупненням конструкцій до монтажу, підвищенням точності заводського виготовлення, простотою і зручністю монтажних з'єднань.

Собівартість у справі визначається за формулою

де Ст — вартість перевезення конструкції від заводу-виробника до будмайданчика, яка визначається залежно від виду транспорту, відстані та умов перевезення;

Кзс, Кн — коефіцієнти, що враховують заготівельно-складські та накладні витрати монтажної організації.

Заводська собівартість конструкцій (без урахування вартості перевезення) складає 80…90% вартості в справі.

Узагальнюючим критерієм економічної ефективності конструктивних рішень є наведені витрати П. Вони включають витрати, здійснювані до початку експлуатації Зн і виникаючі в процесі експлуатації за весь термін служби конструкцій Зе

де Ен — нормативний коефіцієнт порівняльної економічної ефективності; Ксоп — капітальні вкладення в розвиток потужностей підприємств будівельної

індустрії та промисловості будівельних матеріалів;

т — коефіцієнт приведення різночасових витрат до базисного року.

Витрати при експлуатації пов'язані з утриманням будівельних конструкцій в технічно справному стані, а також з необхідністю підтримки усередині приміщення відповідних санітарно-гігієнічних умов. Наведення витрат до базисного року здійснюється за розрахунковий термін функціонування конструкції. Для витрат дискретно розподілених в часі і безперервно розподілених (поточних)

де Иti — і-і витрати, здійснювані в t-ому році, від базисного року;

n — кількість циклів здійснення витрат за термін функціонування конструкції; ut — річні поточні витрати в t-ому році;

129

ti t — коефіцієнти наведення.

До дискретно розподіленим витратам рекомендується відносити витрати, пов'язані з проведенням робіт для повного відновлення і капітального ремонту. До їх складу включаються витрати на розбирання конструкцій, що відслужили свій термін, їхній вивіз, витрати на зведення нових конструкцій, втрати, викликані простоєм основних виробничих фондів в період проведення відновлювальних робіт. До розглянутих витрат відносяться такі, які здійснюються щорічно. Склад розподілених витрат включає поточні ремонти конструктивних елементів; санітарно-гігієнічні роботи, витрати на опалювання, вентиляцію, кондиціонування повітря і т.д. (для будівлі).

Якщо порівнювані варіанти значно відрізняються за конструктивними рішеннями, то необхідно у складі наведених витрат враховувати: ефект від прискорення будівництва; ефект у сфері використання продукції (відмінності в проектній потужності або якості продукції для об'єктів виробничого будівництва); економічну оцінку впливу проектованого об'єкту на навколишнє середовище; економічну оцінку соціального результату й інше /1/.

3. Методи оптимального проектування металевих конструкцій

Загальні принципи постановки і вирішення задачі оптимізації .

Різноманітність підходів до оптимального проектування обумовлена не тільки розмаїттям форм об'єктів оптимізації, але і тими допущеннями, які приймає проектувальник, переходячи від споруди до її умовної схеми, а також пов'язана з вибором варійованих параметрів, критерії якості і т.д.

Характеристику об'єкта, набір змінних параметрів, функцію цілі, а також розрахункові залежності, які їх зв’язують, доцільно об'єднати поняттям оптимізаційної моделі.

Ефективність оптимального проектування значною мірою визначається способами постановки і реалізації оптимізаційних задач. З одного боку, необхідно найбільш повно ставити і вирішувати задачу, максимально враховуючи властивості досліджуваної конструкції, досягаючи достовірних результатів та економії витрат на виготовлення, монтаж та експлуатацію; з іншого – не можна надмірно ускладнювати модель об'єкта, оскільки вирішення задачі може стати нереальним або дуже трудомістким навіть при використанні сучасних обчислювальних засобів.

Постановка задачі оптимізації включає вибір відшукуваних (варійованих, оптимізованих) параметрів. Чим більше параметрів вважаються заданими (фіксованими), тим простіше вирішення задачі, але слабше ефект оптимізації. Основними заданими параметрами зазвичай є тип конструкції, генеральні розміри, характер опирання, навантаження, характеристики матеріалу й сортаменту профілів. У процесі оптимального пошуку змінюються геометрична схема конструкції, перетини елементів, зони уніфікації елементів і т. д.

Іншим важливим компонентом постановки задачі є вибір критерію оптимальності або критерія якості проекту. Зазвичай це екстремальне значення функції відшукуваних параметрів, яка називається цільовою функцією (функцією цілі). Найвідоміший критерій якості – мінімум маси . Проте, як показує аналіз тенденцій розвитку конструктивних форм, такий критерій не може дати оцінки конструкції з різнорідних виробів, не характеризує технологічності й експлуатаційних властивостей проектного вирішення. Інструктивні

130