Olga Chub
| Вид материала | Документы |
- О. А. Невзорова ниимм им. Н. Г. Чеботарева, Татарский государственный гуманитарно-педагогический, 220.71kb.
- Пугаченко Ольга Борисівна, к е. н., доцент, pugachenko olga@mail, 94.01kb.
Разработка методики обработки характеристик точности геометрических параметров возведения каркасно-монолитных многоэтажных конструкций
Olga Chub
Обеспечение устойчивости и точности высотного здания - одна из главных задач экспериментальных исследований и натуральных наблюдений [1,3]. Автоматизация обработки статистических данных о точности геометрических параметров конструкций зданий является актуальной проблемой, которая может быть решена путем создания соответствующей методики обработки данных исполнительных геодезических съемок. Результаты анализа точности геометрических параметров возведения конструкций каркасно-монолитных высотных зданий, которые построены или строятся, могут быть также использованы для определения нормативных допусков на возведение конструкций. Следовательно, возникает необходимость хранения этой информации в обобщенном виде, приемлемом для дальнейшего использования. Необходимость решения этих вопросов определила актуальность данной работы.
Целью работы является создание инструментальных средств геодезического контроля, содержащие математическое, алгоритмическое и программное обеспечение процесса обработки статистических данных о точности геометрических параметров возведения конструкций каркасно-монолитных зданий.
В работе поставлены и решены следующие задачи исследования:
- рассмотреть современные методы выполнения геодезических работ при возведении высотных зданий;
- исследовать точность геометрических параметров возведения конструкций многоэтажных каркасно-монолитных зданий путем определения основных характеристик точности геометрических параметров возведения колонн, как основных элементов, от которых зависит качество и надежность зданий в целом;
- разработать математическое и программное обеспечение методики обработки статистических данных о точности геометрических параметров возведения каркасно-монолитных зданий;
- провести апробацию разработанного программного обеспечения на множестве статистических данных, полученных при исследовании реальных зданий.
Новейшие технологии в проектировании и строительстве многоэтажных каркасно-монолитных зданий ставят перед инженерной геодезией ряд задач, требующих неотложного решения. К ним, в частности, могут быть отнесены: разработка экономически эффективных методов геодезических построений; определения необходимой точности выполнения геодезических построений на всех этапах возведения зданий; применение современных геодезических инструментов и приборов для угловых, линейных и высотных измерений и т.д.
Одним из важных средств управления качеством процесса возведения многоэтажных каркасно-монолитных зданий в современных условиях является регулирование точности геометрических параметров здания средствами исполнительной геодезической съемки.
Для разработки нормативных документов, регламентирующих точность геометрических параметров возведения конструкций высотных зданий, в первую очередь, колонн и стен, необходимо большое количество статистических данных. Эти статистические данные, которые задают положение конструкций после возведения, является исходным материалом для обработки методами теории вероятностей и математической статистики.
Определение характеристик точности геометрических параметров выполнялось по данным геодезических съемок положения колонн зданий.
Согласно Государственному стандарту [9], статистический анализ однородности технологического процесса возведения конструкций высотных каркасно-монолитных зданий содержит:
- согласования распределения значений действительных отклонений колонн от разбивочных осей в выборках с теоретическим;
- стабильность выборочных средних отклонений, значения которых характеризует систематические погрешности технологического процесса возведения колонн;
- стабильность выборочного среднеквадратического отклонения, значение которого характеризуют случайные погрешности технологического процесса возведения монолитных железобетонных колонн.
Результаты геодезических съемок отклонений геометрических параметров колонн высотных зданий представляют собой пространственные ряды (по цифровой оси и относительно буквенного ряда исполнительной схемы), содержащие 500-1200 значений. По полученным наборами значений необходимо сделать и подтвердить (или опровергнуть) основную гипотезу о виде распределения случайной величины отклонений. Эта задача решается с помощью методологии математической статистики.
Обзор существующих программных средств и приложений, а также выводы экспертов в данной области показали, что поставленную задачу невозможно решить, используя эти средства из-за отсутствия необходимых качеств. Поэтому был сделан вывод о необходимости разработки комплексного программного средства в форме системы поддержки принятия решений (СППР), имеющая все встроенные компоненты и функции для анализа рядов значений отклонений в режиме оn-line, определение основных параметров выборки данных, поддержку принятия решения о качестве строительных работ, предоставление результатов в виде Отформатированные отчета. СППР являются человеко-машинными системами, с помощью которых пользователи могут сформулировать варианты решения сложной организационно-технической проблемы, всесторонне проанализировать их и найти наилучшее или допустимое решение, используя объективные и субъективные данные, модели и знания [10].
Предложенная в работе концептуальная модель СППР "Монолит" (рис.1) содержит следующие основные компоненты: интерфейс "пользователь-система", блок анализа проблемы, блок принятия решений, база данных, база моделей, база знаний.
Данные, которые анализируются и хранятся в системе, представляют коммерческую тайну, поэтому в системе предусмотрена возможность работы в двух режимах: обычного пользователя с ограниченным набором функций и опытного пользователя – эксперта, которому доступен полный набор функций. Аутентификации пользователей осуществляется с помощью системы паролей. В данной версии программной системы "Монолит" эксперт может выполнять функции администратора.
Программная система "Монолит" реализована с помощью языка программирования Object Pascal 7 в программной среде Borland Delphi 6.0.
Программная система "Монолит" реализована с помощью языка программирования Object Pascal 7 в программной среде Borland Delphi 6.0.
Р
ис. 1. Концептуальна модель СППР "Монолит" Изложенная методика обработки данных исполнительных геодезических съемок возведения конструкций апробирована на многочисленных примерах реальных статистических данных о геометрических параметрах отклонений колонн конструкций многоэтажных каркасно-монолитных зданий из монолитного железобетона, возводимых в настоящее время в г. Харьков и г. Киев.
Было исследовано пространственные ряды отклонения колонн относительно цифровых осей и буквенного ряда 23-этажного многофункционального комплекса по адресу: г. Харьков, ул. Олимпийская – количество значений рядов отклонений геометрических параметров колонн относительно цифровой оси и буквенного ряда составляет 724.
Рис.2. Распределение отклонений колонн здания 23-этажного многофункционального комплекса г. Харькова по ул. Олимпийской
(А) - относительно цифровой оси,
(Б) - относительно буквенного ряда.
На рис. 2 представлены результаты расчетов основных параметров имеющихся рядов данных: выборочного среднего и среднеквадратичное отклонение, гистограммы, построенные на этих рядах данных и график теоретической функции плотности нормального распределения. Эти результаты сформированы с помощью средств компонента QuickRep и сохранено в файле на жестком диске.
В работе с применением математических моделей, методов математической статистики и средств разработки прикладного программного обеспечения создана и реализована методика обработки статистических данных исполнительных геодезических съемок возведения конструкций.
В результате исследований установлено, что сложный технологический процесс возведения колонн является статически однородным и стабильным во времени.
Полученные результаты исследований дают возможность прогнозировать точность геометрических параметров строительство высотных зданий на стадии разработки проектно-технологической документации строительства подобных объектов.
Эксплуатация программной системы "Монолит" показала, что разработанное программное обеспечение является достаточно гибким, поддерживает адаптацию системы к пользователям разного уровня квалификации и прав доступа. Программная система предсказуема, продуцирует однозначную реакцию на стандартные действия пользователя. Реализованная концепция дает возможность получить необходимые сведения о возможностях системы в ходе работы. Надежность работы означает стабильность функционирования системы и возможность защиты информации от несанкционированного доступа.
Наличие разработанной автоматизированной системы "Монолит" с развитой системой помощи позволит оперативно обрабатывать данные геодезических съемок в удаленном режиме даже при отсутствии специалиста высокой квалификации.
Литература:
1. Гончаренко Д. Ф., Карпенко Ю. В., Мєєрсдорф К. І. Точність – як показник статичної однорідності і стабільності технологічного процесу зведення висотних каркасно-монолітних будинків // Будівництво України, 2007. – № 7. – С. 35-40.
2. Гончаренко Д. Ф., Карпенко Ю. В., Чуб О. І. Методика розрахунку характеристик точності геометричних параметрів конструкцій багатоповерхових каркасно-монолітних будівель // Будівельне виробництво, 2008. – № 49. – С. 20-25.
3. Казмірук Ю. Й., Авдєєнко О. П., Нечепорук А. А., Балицький Франківський А. А. Висотне будівництво – комплекс технічно-складових проектно-будівельних проблем // Нові технології в будівництві, 2006. – № 11. – С. 2-4.
4. Ковальський Л. М., Кузьмін Г. В. Експериментально будівництво багатоповерхових будинків житлово-цивільного призначення (вище 25 поверхів) // Будівництво України, 2006. – № 10. – С. 2-7.
5. Мхитарян Н. М., Бадеян Г. В. Особенности технологии возведения высотных монолитных каркасних домов // Нові технології в будівництві, 2001. – № 1. – С. 13-19.
6. G. Konig, A. Laubach Innovative Entwicklungen im Hochhausbau – Tragwerke, Konstrutionen // Bauingenieur, 2001.- № 76. – s. 309-313.
7. СНиП 111-16-80 Бетонные и жлезобетонные конструкции сборные. Правила производства и приемки работ. М.: Стройиздат, 1981. – 31 с.
8. Хаметов Т. И. Геодезическое обеспечение проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений. М.:АСВ, 2002. – 200 с.
9. ГОСТ 2315-79 Статистический анализ. Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. М.: Госстрой СССР, 1988. – 19 с.
10. Ситник В. Ф., Гордієнко І.В. Системи підтримки прийняття рішень. – К.: КНЕУ, 2004. – 427 с.