CC BY
45
№ 11 - 12 листопад - грудень 2011
V = LNJr) = v{r) + Аз г +
A,
где Nr - радиальное усилие в пластинке; ф0 - угол поворота;
2 r r 2
■Vo
LV=-
Eh2 r- r1 ~2 2r2 і і r
I r1 j—°idr2 dr;
b b r
1 r r1 v(r) = - j r1 Іф^Ф;
b b
1 r r1
LNv(r ) = D~ j r1 j NVo dr2 dr;
D1rb b
P б
Фа = - Pb^ + -^- I qrdr .
q rD1 rD1 b4
Система (7) решается методом итерации. Так как для нелинейных задач процесс простой итерации является расходящимся, необходимо применять такую схему итерации:
N!+1 = ДД-; v+1 = A (lnv (r)+Азr + —)+v(r)
r
r
где в =--------vV^----------• (8)
Фі - (LNq>i + A3r + “)
1 r
Постоянные интегрирования Ah A2, A3, A4 определим из условий (4), (5). Расчеты, проведенные на ЭВМ «Мир», показали, что процесс итераций с учетом условия (8) сходится на 5 - 6 приближении. За начальное приближение принимались значения N0 = ф0 = 0. Решение нелинейных задач с помощью интегральных уравнений является удобным для программирования и обеспечивает необходимую точность расчетов.
Заключение. 1. Полученные результаты позволяют значительно уточнить напряженное состояние для данного типа резервуаров.
2. Метод, предложенный в статье, легко реализуется. Точность его достаточно высока, что подтвердило сравнение теоретических результатов с экспериментальными, полученными автором статьи.
3. Теоретические и экспериментальные результаты подтвердили возможность эксплуатации подобных резервуаров без анкеров.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Пономарев С. Д. Расчеты на прочность в машиностроении. Справочник. Т. 2 / С. Д. Пономарев. - М. : Машгиз, 1958. - 170 с.
2. Биргер И. А. Круглые пластинки и оболочки вращения / И. А. Биргер. - М. : Оборонгиз, 1961. - 240 с.
3. Коренев Б. Г. Вопросы расчета балок и плит на упругом основании / Б. Г. Коренев. -М., 1954. - 247 с.
УДК 69.032.22:658.5
ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНЕОБҐРУНТУВАННЯ ТРИВАЛОСТІ ЗВЕДЕННЯ ЦИВІЛЬНИХ ВИСОТНИХ БУДІВЕЛЬ В УМОВАХ ЩІЛЬНОЇ МІСЬКОЇ ЗАБУДОВИ
А. П. Броневицький*, асп., С. П. Броневицький**, к. т. н.
* Київський національний університет будівництва і архітектури ** КО «Інститут Генерального плану м. Києва»
Ключові слова:цивільні висотні будівлі, висотне будівництво, тривалість, організаційно-технологічні фактори
Постановка проблеми та її зв’язок із науковими і практичними завданнями.
Довговічність, комфортність, економічність та інші параметри цивільнихвисотних будівель зумовлені рівнем розвитку інвестиційно-будівельного комплексу, ступенем активності державної політики, спрямованої на вирішення соціально-економічнихзавданьта формування уявлень про новий рівень житла згідно з основними положеннямиПостанови Верховної Ради України від 24 грудня 1999 року № 1359-XIV «Про Концепцію сталого розвитку населених
40
Вісник ПДАБА
пунктів» [2],Постанови Кабінету Міністрів України від 21 липня 2006 року № 1001 «Про затвердження Державної стратегії регіонального розвитку на період до 2015 року» [3], Наказу Міністерства України у справах будівництва і архітектури від 27 грудня 1993 року № 245 «Про затвердження Положення про експериментальне будівництво» [4].
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Активне висотне будівництво в країнах Західної Європи та в Росії значною мірою спонукало підвищення поверховості міської забудови в Україні та її містобудівне регламентування [1].
В останні роки на основі результатів, отриманих під час дослідження зведення багатоповерхових будівель, зокрема В. І. Большаковим [13], С. М. Булгаковим [5],
A. Д. Єсипенко [6], В. М. Кірносом [9], Т. Г. Маклаковою [10], В. І. Торкатюком [15], С. А. Ушацьким [17] та іншими, одержали подальший розвиток наукові праці, спрямовані на пошук раціональних організаційно-технологічних рішень зведення цивільних висотних будівель та висотних багатофункціональних комплексів.
У вирішенні проблем зведення багатоповерхових цивільних будівель в Україні досліджувались такі питання:
- конструктивні рішення та методи розрахунку несучої здатності багатоповерхових і висотних будівель, методи розрахунку їх міцності та переміщень при вітрових та сейсмічних навантаженнях, а також за дії вертикальних та горизонтальних сил;
- об’ємно-планувальні рішення для зведення багатоповерхових будівель;
- організаційно-технологічні рішення зведення багатоповерхових і висотних будівель;
- технологія та організація виконання робіт з утеплення будівель, в тому числі довговічність та ремонтопридатність упроваджуваних систем;
- нормування тривалості зведення багатоповерхових цивільних будівель;
- формування та раціоналізація показників енергозбереження в життєвому циклі багатоповерхових будівель;
- організаційно-технологічне забезпечення надійності та безпечної експлуатації багатоповерхових будівель;
- організація проектування, інвестування і виконання робіт в умовах невизначеності середовища та обмеженості ресурсів;
- обґрунтування техніко-економічних показників інвестиційних будівельних проектів із зведення житлово-цивільних об’єктів на стадії передпроектного аналізу.
Незважаючи на низку перелічених проблем, дослідженням та вирішенням яких займаються як в Україні, так і за кордоном, можна відзначити недостатньо вичерпне висвітлення методології обґрунтування та вибору раціональних організаційно-технологічних рішень зведення висотних будівель та висотних багатофункціональних комплексів в умовах ущільненого міського середовища.
Вирішенню питанняобґрунтування техніко-економічних показників інвестиційно-будівельних проектів присвячені наукові праці В. І. Большакова [8], В. Ф. Залуніна [7],
B. М. Кірноса [9], В. О. Поколенка [11], А. В. Радкевича [12], О. А. Тугая [16], Р. Б. Тяна [14],
C. А. Ушацького [17], В. Т. Шаленного [18] та інших учених і фахівців. Разом з тимзавданняобґрунтування тривалості зведення цивільних висотних будівель в умовах щільної міської забудови потребує подальших досліджень.
Метою статті є дослідження впливу організаційно-технологічних факторів на тривалість зведення цивільних висотних будівель в умовах щільної міської забудови.
Виклад матеріалу. Для дослідження впливу організаційно-технологічних факторів на тривалість висотного будівництва була розглянута вибіркова сукупність, яка складалась із 25 проектів зведення цивільних висотних будівель в умовах щільної забудови м. Києва, розташованих за адресами: бульв. Дружби народів, 44 - 46; пр. Оболонський, 54;
вул. Драгоманова; вул. Червонопільська, 2-г; вул. Радунська, 28 - 32; 3-й мікрорайон житлового масиву «Позняки», земельна ділянка № 19, буд. № 1 - 4; 4-й мікрорайон житлового масиву «Позняки», ділянка № 36; перетин вул. Львівської та вул. Живописної; вул. Хорольська, 1-А; вул. Ісаакяна, 17; 4-й мікрорайон житлового масиву «Позняки» (вул. О. Пчілки); вул. Малишка, 9-а; вул. Кондратюка, 1; Спортивна площа, 1; вул. Серафимовича; на розі вул. Мечникова та бульв. Лесі Українки.
Об’єктами, що розглядалися, є висотні багатофункціональні будівлі (житлові будинки з об’єктами соціально-культурного, побутового, торговельного призначення та підземними
41
№ 11 - 12 листопад - грудень 2011
паркінгами) з монолітним залізобетонним каркасом із цегляними ненесучими зовнішніми стінами, переважно прямокутної форми у плані.
У результаті обробки та оцінки вихідної інформації встановлено, що основні техніко-економічні показники (ТЕП) та організаційно-технологічні фактори (ОТФ) проектів зведення висотних цивільних будівель в умовах щільної міської забудови змінювались у таких межах (табл. 1).
Таблиця 1
Значення та статистичні характеристики досліджуваних техніко-економічних показників та організаційно-технологічних факторів проектів зведення цивільних висотних
будівель
\ ТЕП та N\. ОТФ Статистичні характеристики N, Тривалість (T), міс. Поверховість (F) Висота (H X м Загальна площа (S), 2 м Загальний будівельний об’єм (V), 3 м Фактор стисне-ності ( Se )
Мінімальне значення 21,0 25 75,5 14186,5 55400,0 0,3674
Максимальне значення 44,0 37 141 86960,7 326007,0 0,7640
Середнє значення 29,016 27 95,0 37902,15 143827,57 0,526
Середньоква- дратичне відхилення 6,692 3,699 19,205 4662,625 19157,357 0,087
Коефіцієнт варіації, % 23,06 13,5 20,21 22,43 24,03 16,59
Аналіз даних, наведених у таблиці 1, дозволяє зробити висновок, що вихідна інформація є достовірною й однорідною, а досліджувані організаційно-технологічні фактори та техніко-економічні показники проектів зведення цивільних висотних будівель в умовах щільної міської забудови підпорядковуються закону нормального розподілу і можуть бути використані для моделювання зв’язку між факторними та результативним показниками.
Побудова моделей зв’язку та їх оцінка здійснювалась у такій послідовності:
- визначення параметрів моделі за допомогою методу найменших квадратів;
- побудова рівняння зв’язку методом крокового регресійного аналізу;
- розрахунок коефіцієнтів кореляції та детермінації;
- перевірка виявлених залежностей за критеріями Стьюдента та Фішера на адекватність реальному процесу висотного будівництва.
Під час дослідження парних моделей обґрунтування тривалості зведення цивільних висотних будівель в умовах щільної міської забудови розглядалися лінійний, гіперболічний, експоненціальний, степеневий види залежностей.
За результатами аналізу відбиралися залежності, які забезпечують адекватність стану системи «проект - фактор», дозволяють з достатньою точністю визначити вплив організаційно-технологічних факторів на тривалість зведення цивільних висотних будівель і є достовірними.
Для цього організаційно-технологічні фактори піддавалися кореляційному та регресійному аналізам після подання їх у вигляді парних моделей Y = f (x) та багатофакторних моделей Y = f (x1; x2;...; xi;...; xn), де Y - досліджуваний техніко-економічний показник; xi -
організаційно-технологічний фактор; і = 1,n - кількість організаційно-технологічних факторів.
Приймаючи перераховані вище передумови для дослідження впливу систематизованих організаційно-технологічних факторів на тривалість зведення цивільних висотних будівель, приймаємо такі парні моделі:
42
T = f (H); T = f (Se);
T = f (F); T = f (S); T = f (V)
(1)
(2)
Вісник ПДАБА
та багатофакторні моделі:
Т = f (H, Se ,V); (3)
T = f (H, s). (4)
Отже, за результатами аналізу для включення до методики обґрунтування тривалості зведення цивільних висотних будівель в умовах щільної міської забудови, заснованої на врахуванні впливу організаційно-технологічних факторів, можуть бути рекомендовані такі найбільш статистично достовірні парні моделі (табл. 2).
Таблиця 2
Парні моделі для обґрунтування тривалості зведення висотних цивільних будівель (Т)
Вид залежності Коефіцієнт кореляції Коефіцієнт детермінації, % Фактичне значення критерію Фішера
T = 35,7573 • ln(H) -133,176 0,99175 98,3567 1376,66
T = (1,94953 + 6,47115 • Se )2 0,94099 88,5462 177,81
T = 18,6988 •VF - 68,6589 0,944054 89,1238 188,47
T = е 2>77815+0>00000512652-v (55000 < V < 106000) 0,997699 99,5403 2598,19
T = е3>02493+0>00000229548^ (124000 < V < 327000) 0,994212 98,8457 770,72
T = 1 0,0236516 + 353’395 S (14000<S <31000) 0,961271 92,4042 145,98
T = ;3,04003+0,0000084178-S (33000 < S < 87000) 0,978087 95,6653 198,63
Із метою уточнення одержаних парних моделей і врахування взаємного комплексного впливу систематизованих організаційно-технологічних факторів на тривалість зведення висотних цивільних будівель в умовах ущільненої міської забудови проаналізовано багатофакторні моделі.
За результатами аналізу відібрано найбільш статистично достовірні багатофакторні моделі (табл. 3).
Таблиця 3
Багатофакторні моделі для обґрунтування тривалості зведення висотних цивільних
будівель (Т)
Вид залежності Коефіцієнт множинної детермінації, % Фактичне значення критерію Фішера
T = 15,3191-Se + 0,279174 • Н - 5,5696 97,7871 486,08
T = 38,5571 • Se + 0,906582 • F -16,1039 94,4108 185,81
T = 0,00011999b S + 0,405882 • Н -11,5257 (14000<S <31000) 99,1401 634,1
T = 10,1054 +17,5992 • Se + 0,0000638862 • V (124000 < V < 327000) 99,1561 470,0
Установлені закономірності впливу організаційно-технологічних факторів на тривалість висотного будівництва можуть бути використані для прогнозування техніко-економічних показників проектів зведення цивільних висотних багатофункціональних будівель (житлових будинків з об’єктами соціально-культурного, побутового, торговельного призначення та підземними паркінгами) з монолітним залізобетонним каркасом із цегляними ненесучими зовнішніми стінами, переважно прямокутної форми у плані, в умовах щільної міської забудови.
43
№ 11 - 12 листопад - грудень 2011
Висновки та перспективи подальших досліджень. Розраховані та відібрані найбільш статистично достовірні парні та багатофакторні моделі дозволяють кількісно оцінити вплив організаційно-технологічних факторів на тривалість цивільного висотного будівництва і можуть бути використані для розробки методики організаційно-технологічного обґрунтування тривалості зведення висотних цивільних будівель в умовах щільної міської забудови.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Будинки і споруди. Проектування висотних житлових і громадських будинків: ДБН В.2.2-24:2009. - Офіц. вид. - К. : Мінрегіонбуд України, 2009. - 103 с.
2. Про Концепцію сталого розвитку населених пунктів.Постанова Верховної Ради України від 24 грудня 1999 р. № 1359-XIV [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.rada.gov.ua.
3. Про затвердження Державної стратегії регіонального розвитку на період до 2015 року. Постанова Кабінету Міністрів України від 21 липня 2006 р. № 1001 [Електронний ресурс]. -Режим доступу: http://www.rada.gov.ua.
4. Про затвердження Положення про експериментальне будівництво. Наказ Міністерства України у справах будівництва і архітектури від 27 грудня 1993 р. № 245 [Електронний ресурс].
- Режим доступу: http://www.rada.gov.ua.
5. Булгаков С. Н.Технологические инновации в инвестиционно-строительном комплексе / С. Н. Булгаков. - М. : Изд-во РААСН, 1998. - 547 с.
6. Єсипенко А. Д.Наукові основи забезпечення надійності і безпечної експлуатації будівель та споруд: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня доктора техн. наук: спец. 05.23.08 «Технологія та організація промислового та цивільного будівництва» / А. Д. Єсипенко. - Д., 2007. - 40 с.
7. Залунин В. Ф. Проблемы оценки стоимости строительных проектов / В. Ф. Залунин // Проблеми реконструкції та експлуатації промислових та цивільних об’єктів: Зб. наук. праць. -Д. : ПДАБА, 1999. - С. 15 - 17.
8. Использование сталей повышенной прочности в высотном строительстве и реконструкции / [В. И. Большаков, О. В. Разумова, М. М. Демин и др.]. - Д., 2008. - 187 с.
9. Кирнос В. М.Обоснование стоимости, продолжительности и трудоемкости строительства / В. М. Кирнос, О. Ю. Гупало, Т. В. Данилова // Строительство, материаловедение, машиностроение. - Д. : ПГАСА, 1998. - Вып. 7. - С. 200 - 201.
10. Маклакова Т. Г.Высотные здания. Градостроительные и архитектурноконструктивные проблемы проектирования: Монография / Т. Г. Маклакова. - М. : Издательство АСВ, 2008. - 160 с.
11. Поколенко В. О. Критеріальні та організаційні основи формування циклу будівельних інвестицій на інноваційних засадах: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук: спец. 05.23.08«Технологія та організація промислового та цивільного будівництва» /
В. О. Поколенко. - К., 2004. - 39 с.
12. Радкевич А. В.Визначення раціонального періоду відновлення об’єктів житлово-комунального комплексу: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.23.08«Технологія та організація промислового та цивільного будівництва» / А. В. Радкевич.
- Д., 1995. - 20 с.
13. Реконструкция жилого дома с надстройкой этажей на ул. Батумской, 10 г. Днепропетровска: Учеб. пособие / [В. И. Большаков, О.В. Разумова, В. А. Мартыненко и др.]; под ред. В. И. Большакова. - Д. : Gaudeamus,2003. - 188 с.
14. Системи технологій життєвого циклу інвестиційно-будівельної сфери діяльності: монографія / [Р. Б. Тян, П. Є. Уваров, С. В. Іванов та ін.]. - Д. : Вид-во «Маковецький Ю. В.», 2010. - 344 с.
15. Торкатюк В. И.Принципы формирования и функционирования организационнотехнологических систем обеспечения надежности возведения многоэтажных каркасных зданий (объектов): дисс. ... доктора техн. наук: 05.23.08 / Торкатюк Владимир Иванович. - М., 1987. -409 с.
16. Тугай О. А.Система адаптації організації будівництва до євростандартів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук: спец. 05.23.08 «Технологія та організація промислового та цивільного будівництва» / О. А. Тугай. - Харків, 2008. - 33 с.
44
Вісник ПДАБА
17. Ушацкий С. А.Організація зведення і реконструкції будівель та споруд /
С. А. Ушацький. - К.: Вища шк., 1992. - 182 с.
18. Шаленный В.Т. Организационно-технологические аспекты энергосбережения при модернизации производства конструкций и зданий из бетона / В. Т. Шаленный. - Д. : Наука и образование, 2002. - 200 с.
УДК 666. 973.3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АВТОКЛАВНОГО ГАЗОБЕТОНА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЗДАНИЙ В УКРАИНЕ
Н. В. Морозова, н. с., С. Ю. Середа, м. н. с., Т. Н. Голубченко, к. х. н., доц.
Ключевые слова: автоклавный газобетон, энергосберегающие конструкции, трехслойные ограждающие конструкции, термическое сопротивление
Постановка проблемы. Постоянный рост цен на энергоресурсы приводит к более рациональному их использованию во всех странах.Важной задачей по снижению энергопотребления является улучшение энергоэффективности зданий. Теплопотери в зданиях примерно распределены следующим образом: стены - 20,9 %, окна - 24,2 %, вентиляция -49,7 %, прочие - 5,2 %. Повысить энергоэффективность зданий можно следующим образом: уменьшить теплопотери через наружные стены; избавиться от «мостиков холода»; повысить герметичность здания; увеличить коэффициент полезного действия систем отопления; использовать накопленное в зданиях тепло и возобновляемую энергию; избегать летнего перегрева [2].
Анализ публикаций. В работах В. Большакова, В. Мартыненко, Я. Паплавскиса, А. Франивского не раз освещались вопросы применения в качестве несущих ограждающих конструкций экономичных материалов с высоким термическим сопротивлением. Отмечено, что для уменьшения теплопотерь через наружные стены необходимо при строительстве зданий ориентироваться на эффективные стеновые материалы, тем более что стены - это основной элемент любого здания и сооружения. Их основное функциональное значение заключается в способности выдерживать несущие и ненесущие нагрузки, а также быть ограждающими элементами. По последнему признаку их разделяют на наружные и внешние стены. Однако недостаточное внимание уделялось изучению следующих факторов, влияющих на выбор стеновых материалов. Это экономичность при строительстве, легкость в применении, способность придать архитектурную выразительность, высокая несущая способность, экологичность, энергосбережение в процессе эксплуатации здания и абсолютная безвредность материала.
Цель статьи. Целью данной статьи является анализ применения в качестве энергосберегающих конструкций изделий из автоклавного газобетона и трехслойных ограждающих конструкций. Долговечность дома определяется эксплуатационным сроком службы ограждающих стеновых конструкций. Под долговечностью наружных ограждающих конструкций следует понимать срок их службы с сохранением в требуемых пределах эксплуатационных характеристик в данных климатических условиях при заданном режиме эксплуатации зданий. При этом срок службы отдельных элементов и заполнений ограждающих конструкций должен быть не ниже срока службы всей конструкции. В процессе эксплуатации ограждающие конструкции подвергаются воздействию внешних климатических и техногенных воздействий и обеспечивают поддержание в зданиях требуемых параметров микроклимата. Поэтому при выборе стенового материала особое внимание уделяется его свойствам. Во-первых, нужно учитывать прочностные и теплозащитные качества (показатели теплопроводности в соответствии с действующими нормативными документами) и морозостойкость материала. Во-вторых, паро- и воздухопроницаемость должны обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностный режим и комфортность в любое время года. В-третьих, группа возгораемости и предел огнестойкости стенового материала должны соответствовать противопожарным нормам. И в-четвертых, внутренние стены должны быть звукоизолирующими. Исходя из вышеизложенного, в последнее время все большую популярность в качестве стеновых изделий приобретает автоклавный газобетон.
45
