Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ нормативной базы, отечественного и зарубежного опыта строительства и научных исследований в области малоэтажного домостроения 11
1.1. Нормативная база, опыт и перспективы развития малоэтажного строительства в России .11
1.2. Зарубежный опыт строительства быстровозводимых малоэтажных зданий .19
1.3. Формирование основных подходов к совершенствованию технологий и сокращению сроков строительства малоэтажных зданий .22
Выводы по главе 1 30
ГЛАВА 2. Исследование параметров технологических операций монтажа ТМЗ 31
2.1. Особенности конструктивно-технологических решений ТМЗ .31
2.2. Использование метода хронометража для исследования технологических операций при возведении ТМЗ 35
2.3. Отбор факторов влияния для построения модели 56
2.4. Применение методики многофакторного анализа для оценки значимости факторов .57 Выводы по главе 2 .67
ГЛАВА 3. Разработка технологии возведения тмз из сэндвич-панелей 69
3.1. Технологические процессы возведения ТМЗ .69
3.2. Особенности выбора монтажного крана для возведения ТМЗ .74
3.3. Определение численного и квалификационного состава рабочих для технологического процесса монтажа при возведении ТМЗ 76
3.4. Определение затрат труда рабочих и машинного времени для проектирования производственных норм .85
3.5. Разработка почасового графика монтажа надземной части ТМЗ .89
Выводы по главе 3 .91
ГЛАВА 4. Производство и применение тмз в практике современного строительства 92
4.1. Организация производства по выпуску продукции ТМЗ 92
4.2. Композиционно-планировочные решения строительства ТМЗ 94
4.3. Многокритериальная оценка и выбор рационального организационно-технологического варианта возведения ТМЗ . 97
Выводы по главе 4 105
Заключение 107
Список литературы
- Формирование основных подходов к совершенствованию технологий и сокращению сроков строительства малоэтажных зданий
- Использование метода хронометража для исследования технологических операций при возведении ТМЗ
- Определение численного и квалификационного состава рабочих для технологического процесса монтажа при возведении ТМЗ
- Многокритериальная оценка и выбор рационального организационно-технологического варианта возведения ТМЗ .
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Успешная реализация приоритетных национальных проектов, государственных программ и Постановлений Правительства РФ, таких как Федеральная целевая программа «Жилище» и ее подпрограммы, Национальный проект «Доступное и комфортное жилье» и др., направленных на улучшение качества среды жизнедеятельности граждан России, напрямую связана с достижением заданных индикаторов развития строительной отрасли.
Особое место занимает относительная доля ввода малоэтажного жилья, за последние 20 лет достигшая увеличения, более, чем в 7 раз. По прогнозам Правительства РФ этот показатель должен в 2020 г. достигнуть 70%.
Распространенные в практике современного строительства технологии возведения малоэтажных жилых зданий, как правило, предусматривают применение преимущественно ручного труда и отличаются повышенной трудоемкостью и продолжительностью, что в совокупности приводит не только к увеличению сроков строительства, но и окупаемости инвестиций.
Для обеспечения требуемого термического сопротивления наружных стен малоэтажных зданий применяют различные технологии их утепления, которые в ряде случаев увеличивают трудоемкость и продолжительность работ, поскольку осуществляются отдельным потоком и требуют привлечения рабочих смежных специальностей.
На различных этапах развития строительной науки и производства, задача по сокращению сроков возведения зданий на строительной площадке решалась за счет рационального сочетания новых конструктивно-технологических и организационно-технологических решений.
Технологии возведения малоэтажных зданий различного назначения в
массовом современном строительстве определяются их конструктивно-
технологическими назначением, условиями строительства, а также
требованиями по обеспечению энергосбережения зданий.
В настоящий период времени технологи строительства малоэтажных зданий развиваются в направлении сокращения сроков строительства. Соотношение между трудозатратами в заводских условиях и на строительной площадке изменяется в сторону сокращения при производстве строительно-монтажных работ в процессе возведения. При значительном уменьшении трудозатрат на производстве по сравнению с заводскими принято считать
технологию строительства быстровозводимой.
Для большинства быстровозводимых зданий, используется традиционная техника и оборудование, в том числе и при возведении фундаментов, а использование индустриальных элементов и конструкций с высокой степенью сборности узловых соединений элементов, позволяет существенно сократить работы на строительной площадке при обеспечении всесезонности и качества работ.
Однако массовое строительство быстровозводимых малоэтажных зданий
новых конструктивно-технологических решений в нашей стране сдерживает
отсутствие нормативной базы, организационно-технические сложности в
переоборудовании и перепрофилизации действующих предприятий по выпуску
не пользующейся спросом продукции строительного производства. Одной из
рациональных областей применения данной технологии могут являться
малоэтажные жилые дома экономического класса. Это объясняется увеличением объемов индивидуального строительства, позволяющего задействовать местные ресурсы, в том числе: трудовые, строительные материалы, парк строительных машин и средств механизации, а также востребованностью в быстровозводимых ресурсосберегающих жилых домах с использованием экологически чистых материалов и усовершенствованных конструкций.
Степень разработанности темы. В настоящее время большинство проведенных исследований в сфере малоэтажного домостроения относится к решению задач в области совершенствования существующих конструктивно-технологических решений и традиционных технологий их возведения. Особенности строительства и исследования альтернативных решений, обеспечивающих сокращение сроков возведения малоэтажных зданий, рассмотрены в работах российских и зарубежных ученых - Афанасьева А.А., Абрамова И.Л., Асаула А.Н., Бердникова Ю.Д., Быкова В.Л., Вагина А.В., Грабового П.Г., Ерофеева Н.Ю., Ивакина Е.К., Казакова Ю.Н., Карасева Н.Н., Казанцева И.Д., Киевского Л.В., Князя И.П., Мясникова Б.Н., Никольского М.С., Олейника П.П., Осташко В.Я., Прыкина Б.В., Сапрыкиной Н.А., Слюсаренко Ю.Г., Степанова И.В., Сычева С.А., Темнова В.Г., Ткаченко И.Н., Адама Ф., Танге К., Фридмана И., Doling J., Elsinga E., Nadim W., Goulding J.S., Fudge J., Brown S. и др.
Альтернативным и конкурентоспособным решением в области
совершенствования технологии возведения малоэтажных зданий является
разработка трансформируемых малоэтажных зданий (ТМЗ), складывающихся из шарнирно-соединяемых индустриальных элементов в заводских условиях, транспортируемых в этом положении и преобразуемых в проектное положение в процессе монтажа. Они имеют высокую степень заводской готовности и, одновременно, отвечают рациональным условиям их транспортировки и монтажа. Для такого рода конструкций имеется ограниченное количество экспериментальных и теоретических исследований.
Объектом исследования является организационно-технологический процесс возведения трансформируемого малоэтажного здания из сэндвич-панелей.
Предметом исследования являются параметры технологических процессов монтажа трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич-панелей.
Целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование рациональных параметров технологических процессов для разработки технологии возведения трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич-панелей и организационно-технологических решений с учетом их конструктивно-технологических особенностей.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследования:
анализ нормативной базы, научных исследований и опыта строительства малоэтажных зданий различного назначения в России и за рубежом;
формирование основных подходов к совершенствованию технологий строительства малоэтажных зданий;
разработка конкурентоспособного конструктивно-технологического решения трансформируемого малоэтажного здания из сэндвич-панелей;
определение рационального состава и последовательности технологических процессов монтажа трансформируемых малоэтажных зданий;
разработка и экспериментальное исследование параметров технологических процессов монтажа трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич панелей с учетом особенностей механизации работ, численного и квалификационного состава рабочих;
отбор и оценка значимости факторов, влияющих на результирующий показатель продолжительности технологического процесса монтажа трансформируемых малоэтажных жилых зданий, с использованием методики
многофакторного анализа;
построение расчетной модели продолжительности монтажа трансформируемых малоэтажных зданий и ее верификация по коэффициенту детерминации, критерию Фишера и критерию Стьюдента;
определение экспериментальными и численными исследованиями затрат труда рабочих и машинного времени для проектирования производственных норм;
разработка технологии возведения трансформируемых малоэтажных жилых зданий из сэндвич панелей;
многокритериальная оценка возведения комплекса трансформируемых малоэтажных зданий для выбора рационального организационно-технологического решения.
Научная новизна работы состоит в разработке и экспериментальном обосновании рациональных параметров технологических процессов монтажа ТМЗ, обеспечивающих разработку циклично-сбалансированных по ресурсам организационно-технологических моделей возведения ТМЗ.
В рамках исследования получены следующие научные результаты: обоснованы состав и последовательность технологических процессов и операций монтажа ТМЗ; установлены параметры технологических процессов, регламентированные результатами экспериментальных и численных исследований, полученных методом хронометражных измерений в процессе возведения одноэтажных трансформируемых зданий; много факторным анализом выявлены наиболее существенные факторы, определяющие продолжительность возведения ТМЗ; построена и верифицирована многофакторная модель определения продолжительности возведения ТМЗ.
Теоретическая значимость работы состоит разработке организационно-технологических моделей возведения трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич-панелей с учетом их конструктивных особенностей и установленных параметров технологических процессов.
Практическая значимость работы заключается в разработке конкурентоспособной технологии возведения трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич-панелей с рациональными технологическими параметрами, позволяющими повысить темпы строительства в круглогодичном режиме, снизить трудоемкость и стоимость работ по возведению малоэтажных жилых зданий.
Методология исследования базируется на научных трудах отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области технологии и организации строительства, организационно-технологического моделирования, федеральных и региональных программах развития малоэтажного домостроения.
Методы исследования включали: общелогические - анализ, обобщение, аналогия и абстрагирование; эмпирического исследования - наблюдение, эксперимент, описание, измерение и сравнение; теоретические - идеализация и формализация, а также систематизации научных знаний - типологизация и классификация применительно к теории и практике построения организационно-технологических моделей.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
результаты сравнительного анализа конструктивно-технологических решений современных малоэтажных быстровозводимых зданий и сооружений;
принципы рационального конструирования трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич-панелей, обеспечивающие повышение технологичности их возведения;
экспериментальное данные параметров технологических процессов с использованием метода хронометража в условиях строительной площадки;
ранжирование по значимости факторов, влияющих на результирующий показатель продолжительности технологического процесса возведения трансформируемых малоэтажных жилых зданий с использованием методики многофакторного анализа;
верификация построенной модели с помощью трех формальных критериев: коэффициента детерминации, критерия Фишера и критерия Стьюдента.
Степень достоверности результатов диссертационной работы
обеспечена применением общепринятых гипотез и методов исследований в
организационно-технологическом моделировании и исследовании параметров
технологических процессов, стандартных методик испытаний,
сертифицированных испытательных приборов и лабораторного оборудования,
соотнесением полученных экспериментальных и теоретических данных с
работами других авторов, выполняющих исследования в данной области.
Личный вклад автора диссертации заключается в выполнении анализа и оценки технологичности современных малоэтажных зданий, формировании
последовательности и состава технологических операций и процессов монтажа
разработанного им конструктивно-технологического решения ТМЗ,
исследовании технологических параметров и их влияния на продолжительность возведения ТМЗ, построении организационно-технологических моделей, многокритериальной оценке и выборе на ее основе рациональных организационно-технологических решений.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и получили
одобрение на VIII научно-практической конференции "Пути развития науки и
образования в проектировании, строительстве и реконструкции зданий и
сооружений - 2010г.", на Международной отраслевой выставке "Строительная
неделя Московской области" 2010года; на 17-й Международной
специализированной выставке "Деревянное домостроение Holzhaus-2012"; на Международной научной конференции «Актуальные вопросы технических наук» Россия, (г. Москва, 27-29 марта 2014г, РУДН); на Международной научной конференции «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании», НИУ МГСУ, 16-17 ноября 2016года.
Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ,
отражающих основное содержание диссертационной работы, общим объемом
1,2 п. л., из них пять – в списке научных журналов, рекомендованных ВАК РФ.
Получен патент на изобретение №2445423 «Быстровозводимое
самомонтируемое малоэтажное складываемое здание с мансардой».
Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 140 страниц печатного текста, в том числе 19 рисунков, 48 таблиц, 3 приложения. Библиография содержит 131 наименование трудов отечественных и зарубежных авторов.
Формирование основных подходов к совершенствованию технологий и сокращению сроков строительства малоэтажных зданий
Отличительной особенностью сборно-разборных зданий является сокращение трудоемкости работ в заводских условиях и переносе работ по сборке зданий из отдельных конструктивных элементов на строительную площадку. Это сказывается и на соотношении трудоемкостей работ. Различают сборно-разборные здания стоечно-панельной, рамно-панельной и сборно-разборные модульные здания из блок-контейнеров. По результатам обобщения, представленного в научных работах [4, 28, 35, 36, 41, 44, 47, 55, 56, 64,68, 72, 74,76, 87, 94, 95, 111 и др.], диапазон изменения удельной трудоемкости монтажа для зданий первого типа составляет в среднем 0,6…0,9 норм.–ч/м2, а для отдельных систем, (например из объемно-блочных элементов) достигает показателей – 0,25-0,32 (табл.1.3).
В результате научно-исследовательских работ в области быстровозводимого строительства зданий было разработано усовершенствованное конструктивное решение сборно-разборного здания «Модуль», позволившее сократить более, чем в 3 раза трудоемкость монтажа за счет создания объемно-блочных элементов (см. табл.1.2).
Для этой конструктивной системы результатами исследований получено минимальное количество элементов здания, включающее 12 конструктивных элементов, объединяющих 5 конструктивных схем – стоечно-панельную, рамно-панельную, объемно-блочную, подвесную и комбинированную. Это разнообразие позволило вести строительство быстровозводимых зданий с различным функциональным назначением.
Модульные здания являются мобильными, сборно-разборными
конструкциями, позволяющими при необходимости разобрать здание на отдельные элементы брать здание на отдельные элементы (блок-контейнеры), перевезти их в законченное, полнокомплектное модульное здание со всеми инженерными системами и оборудованием. Благодаря упаковке блок-контейнера в транспортный пакет возможна значительная экономия на доставке (в 3-4 раза), особенно в удаленные районы. В этом случае на месте установки производится сборка блок-контейнеров и соединение их между собой в модульное здание.
Инженерное оборудование быстровозводимых зданий включают системы отопления - электрорадиаторы или водяное от внешних сетей и системы водоснабжения - от внешней сети или автономная из встроенных баков, горячее водоснабжение – из бака с нагревом электротэнами.
В настоящее время, кроме совершенствования традиционных конструктивных систем, разрабатываются и возводятся в экспериментальном строительстве варианты зданий складывающихся систем (см. табл. 1.1). Основными достоинствами складывающихся быстровозводимых зданий по сравнению со сборно-разборными и контейнерными являются повышенная степень заводской готовности и увеличение полезного объема от 1,5 до 3 раз, компактные габаритные размеры для транспортирования, сокращение времени использования монтажного крана и количества рабочих строительной бригады, занятых на сборке зданий, уменьшение веса пакетов за счет использования облегченных материалов. В опубликованных исследованиях предлагается оценивать преимущества различных конструктивно-технологических систем быстровозводимых зданий по 5-ти видам технологичности [4].
Во-первых, это технологичность изготовления, представляющая собой сравнительную оценку таких характеристик, как разнотипность, общее количество элементов, материалоемкость, трудоемкость, деформация и напряжения, механизация технологических процессов, точность геометрических форм, крупность элементов, сборка и готовность. Во-вторых, это транспортная технологичность – характеризующая как разнотипность, стоимость транспорта, укрупнение отправочных элементов, загрузка подвижного состава транспортного средства, механизация погрузки и разгрузки. В-третьих, технологичность монтажных работ – характеристика отвечающая таким критериям, как трудозатраты, выполнение мокрых процессов, деформация и напряжения, механизация процессов, скорость выполнения СМР, однородность ячеек здания, однородность участков захватов ярусов, однородность конструктивных элементов, удобство сборки сварки, учет допусков. В-четвертых, эксплуатационная технологичность – совокупность технических свойств жилого дома в период нормальной эксплуатации, характеризующейся с позиции обобщенного критерия оценки. Эксплуатационная технологичность должна учитываться на стадии проектирования и удовлетворять требованиям удобства в эксплуатации и затрат по эксплуатации; экономии энергоресурсов и автоматизации; трудоемкости и минимизации затрат. В-пятых, технологичность модернизации и реконструкции, как улучшение и изменения технических свойств жилого дома: в соответствии с современными требованиями развития технического уровня строительного производства.
Кроме того используется понятие общей технологичности, под которой в авторских исследованиях [4, 64, 65] предлагается понимать совокупность технических и организационно-технологических решений возведения индивидуальных жилых домов, их эксплуатации, дальней модернизации и реконструкции, характеризующих современные требования к строительному производству. В целом, теоретические исследования послужили основой развития новых форм рационального проектирования и экспериментального строительства быстровозводимых малоэтажных зданий и совершенствования нормативно-технической базы малоэтажного домостроения [88, 96, 98-104, 112 и др.].
Использование метода хронометража для исследования технологических операций при возведении ТМЗ
Разработанная конструкция ТМЗ, имеет характерные особенности, влияющие на технологию его возведения. Основные конструктивные элементы ТМЗ представлены в табл. 2.1.
Одной из особенностей ТМЗ является то, что ограждающие конструкции его изготавливают из легких сэндвич-панелей, что влияет на снижение его массы и, как следствие, выбор монтажного крана. Пол, потолок первого этажа, торцевые полупанели первого этажа, а также раскрепление стеновых элементов пола и потолка осуществляется силовым угловым элементом.
Основная особенность технологии монтажа малоэтажного жилого здания из сэндвич-панелей связана с тем, что его конструктивные элементы собраны в компактные пакеты. ТМЗ состоит из двух пакетов, представляющих собой левую и правую части здания. Пакеты включают продольные стеновые панели и торцовые стеновые полупанели, полупанели пола и полупанели потолка первого этажа здания, соединенные шарнирами между собой и с нижним ребром ската крыши.
На верхних продольных ребрах ската крыши каждого пакета размещены проушины-петли для протягивания шарнирного штыря, соединяющего пакеты в единую конструкцию здания. Торцы крыши выполнены в виде полуфронтонов, шарнирно соединенные с боковым ребром ската крыши.
Для регулирования расстояния между скатами крыши в нижних углах, образованных скатом крыши и перекрытием первого этажа, размещены проушины, через которые шарнирно проходят регулируемые по длине штанги, снабженные талрепом.
Металлические изделия (фурнитура и металлические детали), обеспечивают шарнирную связь отдельных панелей - полупанели крыши, полупанели фронтонов, полупанели плит перекрытия (рис. 2.1, 2.2).
Основные конструктивные элементы ТМЗ 50кг 8076кг Для монтажа здания с внутренней стороны крыши вдоль оси конька размещена трапециевидная силовая балка в виде деревянного бруса с прикрепленным к нему двутавром, причем к балке, равноудалено от ее концов прикреплены монтажные петли. В верхних углах и нижних углах первого этажа здания размещены силовые элементы жесткости, выполненные из металлического квадрата, раскрепленного металлическими косынками. Проушины, имеют отверстия для болтового соединения взаимно перпендикулярно расположенных панелей дома.
Технологическая последовательность трансформирования разработанной конструкции здания в заводских условиях, монтажного процесса и проектного положения представлена на рис. 2.3. Трансформирование малоэтажного здания: а, б, в – технологическая последовательность соответственно в заводских условиях, на монтаже и в проектном положении С учетом приведенных выше особенностей разработан алгоритм рациональной последовательности монтажа элементов надземной части быстровозводимого трансформируемого здания из сэндвич-панелей.
При разработке технологии возведения надземной части ТМЗ требуется исследование затрат труда рабочих и машинного времени, используемых в технологическом проектировании с целью установления рациональных условий для выполнения всех составляющих технологических процессов, операций и режимов, а также в дальнейшем для разработки технически обоснованных норм времени. Для решения этой задачи был использован метод хронометража, при помощи которого изучали оперативное время цикличных элементов рабочего процесса, необходимое для получения единицы продукции.
При проведении хронометражных исследований показатели времени измеряли при помощи секундомера с точностью до 1с. Проводя наблюдение, сначала в таблицу для каждого объекта строительства ТМЗ записывали наименование строительно-монтажного процесса, названия технологических процессов и операций, дату, начало, продолжительность и окончание наблюдений. После этого проводили хронометраж, вписывая полученные данные в соответствующие графы таблиц (табл.2.2…2.16). Данные наблюдений обрабатывали после окончания всех замеров. При этом из хронометражного ряда исключали немногочисленные замеры, которые резко отличались продолжительностью операций, что объясняется случайными причинами, вызванными различными нарушениями в ходе того или иного процесса.
Определение численного и квалификационного состава рабочих для технологического процесса монтажа при возведении ТМЗ
Технологический процесс монтажа конструкций ТМЗ состоит из транспортных, подготовительных, основных, дополнительных и вспомогательных процессов. К транспортным относятся доставка на строительную площадку пакетов ТМЗ, монтажного крана и оборудования и приспособлений. К подготовительным процессам – устройство дорог, установка монтажного оборудования, подготовка инвентаря и приспособлений и пр. Основные процессы состоят из строповки монтируемых элементов ТМЗ, подъема и установки их на опоры, временного закрепления. К дополнительным процессам относится герметизация стыков и швов конструкций ТМЗ, так как по технологическим условиям эти работы не включены в основные процессы. Вспомогательные работы включают установку и перестановку кондукторов, монтажных приспособлений и т.п.
Состав и трудоемкость процессов, входящих в комплексный процесс монтажа, зависит не только от конструктивных особенностей ТМЗ, но и от принятого способа выполнения монтажных работ, применяемых механизмов и приспособлений. Одним из преимуществ монтажа ТМЗ является то, что отдельные конструктивные элементы до их подъема и установки укрупняют в заводских условиях. В этом случае не требуется дополнительная транспортная операция по перемещению укрупненной конструкции к месту подъема, а монтаж может производиться с транспортных средств.
Монтаж конструкций ТМЗ рационально вести непосредственно с транспортных средств, поскольку в этом случае операции разгрузки конструкций и складирования их на строительной площадке отсутствуют (монтаж с «колес»).
Комплексный технологический процесс возведения ТМЗ имеет следующую структуру и последовательность состоящие из ряда взаимоувязанных технологических процессов и операций. 1. Подготовительный период: планировка площадки; привязка ТМЗ к стройплощадке; определение места установки монтажного крана. 2. Возведение подземной части: ввинчивание винтовых свай на проектную глубину; раскрепление винтовых свай ростверком. 3. Возведение надземной части: подъем краном за петли силового конькового элемента двух шарнирно соединенных пакетов ТМЗ; опускание развернутого в пространстве ТМЗ на ростверк; проверка совпадения отверстий стен здания с отверстиями оголовок винтовых свай и установка болтовых соединений; укладка герметика в стыковые соединения панелей; сбалчивание взаимно перпендикулярных стеновых панелей силовыми угловыми элементами; мониторинг жесткости параллельных продольных стеновых панелей талрепом; расстроповка конькового силового узла; устройство отмостки. 4. Инженерное обустройство: подводка электричества, газа, холодной и горячей воды к центральному водоснабжению; установка санитарных приборов и подключение к центральному водоотведению. Для обеспечения ритмичного производства работ для возведения подземной части ТМЗ рассмотрен вариант фундаментов с применением винтовых свай (рис. 3.1). а) б)
Использование данной технологии обладает следующими преимуществами: - возможность обеспечения срока монтажа, сопоставимого с продолжительностью возведения надземной части; - возможность монтажа на сложных (обводненных, заболоченных и т.д.) грунтах; - возможность установки фундамента на сваях без изменения рельефа местности и без проведения земляных работ; - круглого дичность процессов монтажа, т.к. винтовые сваи не подвержены воздействиям морозного пучения; - готовность к восприятию проектной нагрузки непосредственно после возведения; не требуют гидроизоляции; - ремонтопригодность. Затраты труда при производстве свайных работ и продолжительность технологических процессов определяется по нормативным источникам и производственным условиям, обеспечивающим темп и сроки строительства (рис. 3.2).
Возведение надземной части трансформируемых малоэтажных зданий из сэндвич-панелей осуществляется следующим образом. На безопасном расстоянии от фундамента автокраном грузоподъемностью до 10т раскладывают пакеты впритык друг к другу, совмещая верхние продольные ребра ската крыши для образования конькового узла (рис. 3.3 а). Затем сквозь петли протягивают штырь-шарнир и соединяют таким образом оба пакета в единую конструкцию. Зацепив за прикрепленные к силовой балке монтажные петли, поднимают шарнирно соединенные пакеты для возведения над фундаментом.
Далее проверяют взаимную перпендикулярность основных элементов здания. Укладывают во все стыковые соединения упругий герметик, осуществляют стягиванием створок пола обоих пакетов с помощью регулирующих штанг, снабженных талрепом. После стягивания всей конструкции здания болтовым соединением через отверстия проушин в верхних и нижних углах основного этажа
Многокритериальная оценка и выбор рационального организационно-технологического варианта возведения ТМЗ .
В ходе проектирования технологического процесса монтажа ТМЗ осуществлялся выбор наиболее эффективных значений факторов, влияющих на технологию и организацию рабочего процесса одновременно с изучением этих факторов. В процессе исследования устанавливали; технические условия производства работ; наименование и потребное количество материалов, изделий и конструкций; численный и квалификационный состав исполнителей; технологию производства работ при выполнении процесса; организацию рабочего места; режим работы и отдыха; условия технической безопасности.
Проектирование величины производственной нормы времени осуществлялось исходя из определения обоснованных размеров затрат труда на оперативную, подготовительную и технологического перерыва;
Тотд заключительную работы, технологические перерывы и отдых рабочих, по данным хронометрических измерений, представленных в главе 2. Производственная норма труда определялась по формуле: Nтр = (3 1) 100-(Тп_3 +ТП +Т0ТД) где Топер затраты времени на оперативную работу, состоящую из основной и вспомогательной, чел.- ч.; Тп.з затраты времени на подготовительно-заключительную работу; Тп величина величина затрат времени на отдых. Затраты времени на оперативную работу определялись на основании анализа и синтеза результатов хронометрических наблюдений на строительной площадке при возведении ТМЗ (см. табл. 2.2 -2.16). В этом определении лежит расчет средней величины затрат времени на измеритель элемента и расчет коэффициентов перехода на главный измеритель рабочего процесса. Средние затраты времени tср на выполнение одного элемента определялись по формуле: tср = 60n / v, (3.2) где n количество наблюдений по данному элементу; v количество продукции элемента, которая приходится на 60 чел.-мин. Результаты вычислений представлены в табл. 3.3. Коэффициент перехода Кпер рассчитывается по формуле Кпер = Vпр.э / Vпр.рп, (3.3) где Vпр.э объем продукции элемента в его единицах измерения; Vпр.рп объем продукции рабочего процесса в его единицах измерения.
На основании расчетов, выполненных по формулам (3.7) и (3.8), составляем таблицу синтеза. При одинаковых единицах измерения отдельных элементов и всего рабочего процесса одинаковые, то расчет оперативной нормы времени Топер ведется по формуле простого синтеза: Топер = ti+t2 +t3 + … + tn =?=i tn (3.4) при различных - по формуле сложного синтеза: Топер = tiКi + t2К2 + t3К3 +…+ tnКn = ?=i tt Kt (3.5) Численный и квалификационный состав рабочих выбран рациональным по данным наблюдений в процессе монтажа ТМЗ.
При определении полной производственной нормы времени использования строительных машин, состоящей из работы под полной, под неполной или обосновано пониженной погрузкой, работы вхолостую и регламентированных перерывов, изучались условия с целью корректного выбора расчетной формулы и всех необходимых коэффициентов, подсчитывалась расчетная производительность машины за смену с учетом регламентированных перерывов, подбора квалификации машиниста крана в соответствии с составом работ (табл.3.4).
Расчетная производительность крана (Рсм) рассчитана с учетом цикличного действия: Рсм = NVTсм КiК2К3… ,Кn; (3.6) где Рсм - сменная производительность машин; N - среднее число циклов за 60 мин цикличной работы (принимается по результатам хронометражных исследований). Таблица 3.4 – Затраты машинного времени на монтаж ТМЗ Вид затрат Сумма затрат Производительные затраты мин % Работа по заданию под полной и неполной нагрузкой Грпннагрузкой ;нн 121 50,4 неустранимая работа t рхвхолостую 20 8,3 Непредвиденная работа t нр - Регламентированные перерывы связанные с техническим уходом за машиной t т у 15 6,25 связанные с процессом работы t п п р 20 8,3 то же, с отдыхом и личными надобностями 10 4,2 Итого t п з 185 77,5 Потери времени t п Простои Лишняя работа t лп - из-за плохой организации работ Ґо.п сбой графика доставки 20 8,3 неисправность машины - отсутствие энергии - отсутствие фронта работ - отсутствиеуказанийтехперсонала 9 3,75 прочие причины 25 10,4 по случайным причинам t о п - из-за нарушений трудовой дисциплины t н т д - Итого t п 45 22,5 Всего Т 240 100 Полную величину времени использования крана на измеритель конечной продукции определяем по формулам: Nмаш = Тсм /Рс (3.7) где К1К2К3…,Кn – коэффициенты, характеризующие работу машины; Nмаш = 1 100 , (3.8) Рсм 100-(Нрх +Нр ) где Nмаш –время использования крана, маш.- ч /смену; Рсм – производительность машин за 1 ч или смену; Нрх – допустимая работа вхолостую, %; При разработке производственных норм предусмотрена укрупнительная сборка пакетов ТМЗ из двух частей путем протягивания стержня-штыря через проушины двух скатов крыши в горизонтальном положении на стройплощадке, рассчитанной на сборку одного модуля ТМЗ.
Состав работы включает разгрузку и раскладку двух пакетов на ростверк фундамента при помощи крана; совмещение верхних продольных ребер ската крыши впритык друг к другу для образования конькового узла с выверкой и закреплением проушин пакетов ТМЗ; протягивание стержня-штыря сквозь проушины двух частей ТМЗ.
Производственными нормами предусмотрена установка в проектное положение с применением кранового оборудования пакетов ТМЗ из двух частей, собранных в один модуль.
В состав работы входит строповка и подъем соединенных в единый модуль двух пакетов ТМЗ; опускание развернутого в пространстве ТМЗ на ростверк; выверка совпадения отверстий стен здания с отверстиями оголовок винтовых свай; расстроповка; крепление болтов.
Вспомогательные работы включают укладку герметика в стыковые соединения панелей, подвеску канатных штанг, стягивание параллельных продольных стеновых панелей канатной штангой при помощи талрепа, установку и сбалчивание взаимно перпендикулярных стеновых панелей силовыми угловыми элементами без применения кранового оборудования.
Почасовой график монтажа трансформируемого малоэтажного жилого здания разработан на основе данных хронометражных измерений и формирует распределение рабочего времени монтажников и монтажного крана на установке отдельных элементов ТМЗ (табл.3.5). При распределении рабочего времени по часам и минутам смены учитывается возможность сохранения посменного режима работ с перерывами на обед. Установка монтажного элемента ТМЗ должна быть закончена в пределах работы одной смены. Эти требования можно соблюдать, принимая для отдельных технологических процессов и операций различные проценты перевыполнения производственных норм.
Все строительные процессы и рабочие операции, выполняемые при монтаже ТМЗ, по условиям использования монтажного крана разделены на две группы: к первой относят механизированные процессы и операции, для выполнения которых участие монтажного крана обязательно. Участие крана может быть активное, как, например, подаче пакета ТМЗ к месту установки, или пассивное – поддержание элемента ТМЗ по условиям техники безопасности в период его выверки и т.д., ко второй – ручные процессы, для выполнения которых монтажный кран не требуется (укладка герметика в стыковые соединения панелей и т.п.). Время начала и окончания установки ТМЗ находится в зависимости от сроков выполнения процессов, причисленных к первой группе. Поэтому в почасовом графике, в первую очередь, отмечают те процессы, которые выполняют монтажным краном или при его использовании, а затем процессы, отнесенные ко второй группе.