автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Построение и реализация математических моделей для автоматизированного выбора монтажных кранов

На правах рукописи

РГБ ОЦ

* ■■> [>£Ц ?

СОБОЛЕВ ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОСТРОЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВЫБОРА МОНТАЖНЫХ КРАНОВ

Специальности:

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

(строительство) 05.23.08 - Технология и организация промышленного и гражданского строительства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2000

Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) на кафедре "Системы автоматизированного проектирования объектов строительства и фундаментостроение".

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Евтушенко Сергей Иванович

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Волосухин Виктор Алексеевич

доктор технических наук, профессор Булгаков Алексей Григорьевич

Ведущая организация АО "СевкавНИПИагропром"

Защита состоится " 29 " июня 2000 г. в 10 часов в ауд. 107 гл. корп. на заседании диссертационного совета К 063.30.15 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) по адресу:

346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, ЮРГТУ (НПИ). Факс.(863 52) 2-84-63.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета ( Новочеркасского политехнического института).

Автореферат разослан " -¿Г" 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент, кандидат технических наук

С.И. Евтушенко

Нб -ЦЦ5. - 013 С.Н6 ,0

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Использование информационных технологий в организационно-технологическом проектировании дает возможность вариантных проработок принимаемых решений и снижает трудоемкость разработки проектов организации строительства(ПОС) и проектов производства работ (ППР) до 30%. Повышение качества и эффективности решений в ПОС и ППР предопределяет повышение эффективности в сфере строительного производства и позволяет сократить продолжительность строительства на 4-6 % и снизить себестоимость строительно-монтажных работ на 5-7%. Отсюда очевидна важность синтеза различных видов моделей объекта исследования, с разработкой на их основе программных комплексов для выбора ресурсосберегающих технических и организационно-технологических решений.

Использование в строительстве с его сложными организационно-технологическими и управленческими системами математического моделирования и информационных технологий, позволяет проводить в компьютерном проектировании прогнозирование последствий принимаемых проектных решений и имитацию функций слабоформализованных систем в строительстве. Следовательно математическое моделирование становится одним из приоритетных методов организационно-технологического проектирования.

Необходимо также учитывать, что произошли изменения в экономических условия самого строительного производства. В стране уменьшилось количество крупных строек, для которых были разработаны автоматизированные системы организации и управления строительством. Характерными объектами строительного производства стало строительство жилшцно-гражданских зданий малой этажности и их реконструкция, которые осуществляются по индивидуальным проектам. Инвесторами для строительных подразделений чаще становятся отдельные предприятия и частные лица. Резко сократилось число государственных строительных подразделений, появились частные строительные фирмы. Сегодня в стране действует 140 тыс. малых предприятий в строительстве и 35 тыс. - в жилищно-коммунальной сфере. Но в то же время в отрасли действует процесс интеграции, создания новых типов ассоциаций, концернов, акционерных объединений, холдингов!,IX компаний. В этих условиях приобретает особую актуальность развитие современных технологии монтажа, предусматривающих технологическую последовательность, методы и способы монтажа, выбор параметров монтажных кранов.

Математическое моделирование процесса взаимодействия монтажных кранов и возводимых объектов на персональном компьютере представляет большой практический интерес. Обеспеченность строительных объектов высококачественными ППР недостаточна, а содержащиеся в этих проектах решения не всегда соответствуют реально сложившимся условиям производства. Это вынуждает монтажные фирмы собственными силами многократно корректировать и дорабатывать ППР. Строительные фирмы вынуждены сложные технологические решения по монтажу оборудования и сгротельных конструкций нринимть в оперативном порядке без достаточного инженерного обоснования. Этим объясняются значительные потери рабочего времени, низкие показатели использования монтажных кранов по времени и грузоподъемности.

Повышение требований к выбору монтажных кранов по оптимальным техническим характеристикам и экономическим затратам приобретает в современных условиях строительства важное значение. Экономическая эффективность от принятия обоснованного выбора по минимальным затратам дает возможность замены одного крана другим, что позволяет создавать ресурсосберегающие технологии монтажа. Таким образом при выборе монтажных кранов необходимо учитывать специфику строительства с системных позиций. Приведенные данные свидетельствуют об актуальности диссертационной работы для современного строительства.

Диссертационная работа выполнена в русле научного направления ЮРГТУ(НПИ) «Компьютерная оптимизация, ресурсосберегающие расчеты и управление состоянием строительных конструкций и оснований зданий и сооружений» ( председатель совета научного направления проф., д.т.н. Ю.Н. Мурзенко) и в соответствии с комплексной программой «Развитие методов математического моделирования и. их применение в различных отраслях народного хозяйства».

Цепью диссертационной работы является разработка системотехнического метода выбора монтажных кранов, обеспечивающего надежность и ресурсосбережение в организациошю-технологичсскнх решениях задач строительства.

Задачи исследования.

1. Построить модель взаимодействия монтажного крана с возводимым сооружением.

2. Построить математическую модель определения минимальных расчетных параметров монтажного крана, устраняющую неопределенность, связанную с геометрией здания и выбираемыми геометрическими параметрами монтажного крана.

3. Исследовать данную модель и установить математические зависимости меж^ длиной стрелы, ее вылетом и грузоподъемностью крана. Получить в явном аналитическом' виде нижнюю границу оценки длины стрелы и математическое обоснование улучшения технических параметров монтажного крана.

'4. Установить математические зависимости между расчетными параметрами и техническими характеристиками монтажных кранов с прямой стрелой и стрелой, оборудованной гуськом.

. 5. Разработать алгоритмы и программы решения поставленных задач на персональном компьютере для различных операционных систем и сценариев выбора оптимального крана и реализовать их в виде программного комплекса.

Научная новизна работы :

1. Предложен метод выбора параметров монтажного крана с использованием геометрической и математической модели его взаимодействия с возводимым сооружением.

2. Разработана методика решения оптимизационных задач выбора стреловых монтажных кранов, обеспечивающая возможность применения вариантного компьютерного проектирования механизации монтажных работ.

3. Вскрыты новые резервы повышения надежности и ресурсосбережения в организационно-технологических решениях задач строительства за счет применения информационных технологий проектирования.

Методы исследования: Применены математический, функциональный и системный анализ, теоретические основы САПР. При создания информационных моделей использованы теоретические разработки и компьютерная техника кафедры САПР объектов строи-

тельства и фундаментостроение ЮРГТУ(НПИ), в области организационно-технологического проектирования с применением САПР.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами математического моделирования с использованием нормативной базы строительного проектирования.

Основные положения, выносимые назащиту.

1. Метод построения модели взаимодействия стрелового монтажного крана с возводимым сооружением.

2. Метод построения и реализации математической модели произвольной и минимальной длины стрелы монтажного крана.

3. Метод построения математической модели для минимизации вылета стрелы реального монтажного крапа.

4. Методики и алгоритмы автоматизированного выбора монтажных кранов. Структура и сценарии компьютерного метода проектирования монтажных работ, реализованного в программном комплексе «КРАН».

Практическая значимость работы.

1. Исследованы и обобщены структурные схемы привязки монтажного крана к геометрическим параметрам строящегося здания или сооружения.

2. Получена функциональная зависимость минимальной длины стрелы от геометрических параметров строящегося здания, в явном виде, удобном для задач проектирования.

3. Разработана математическая модель для минимизации вылета стрелы реального монтажного крана, обладающая достаточной степенью адекватности для практических целей.

4. Предложены алгоритмы и программы для вариантного проектирования механизации монтажных работ в реальных условиях строительства.

5. Разработана методика построения баз данных для выбора монтажных кранов.

6. Даны предложения по повышению надежности и ресурсосбережения организационно-технологических решений за счет более точного выбора параметров стрелового монтажного крана с учетом геометрии сооружения.

Внедрение результатов.

Результаты исследований внедрены в проектном институте АО «Ростовграждан-проект»(фи.таал в г.Новочеркасске ) и были использованы при разработке проектов производства работ: реконструкции "Новочеркасского комбината Хлебопродуктов" и "Кузнечно-термического цеха" Новочеркасского электровозостроительного завода. Результаты исследований внедрены в учебный процесс. ЮжноРоссийского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)(ЮРГТУ(НПИ)); Новочеркасской государственной мелиоративной академии; Донского государственного межрегионального колледжа строительства, экономики и предпринимательства (г.Новочеркасск).

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на Международной научно-практической конференции "Строите "1ьство-2001)" (Ростов - на Дону, 2000), на внутри - вузовских конференциях кафедр строительного профиля ЮРГТУ(НПИ) (1991 -2000 гг.).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения; содержит 162 страницы машинописного текста, 3 таблицы, 29 рисунков, список литературы из 112 наименований.

Автор выражает искреннюю признательность профессорам Айрапетову Г.А., Мурзенко Ю.Н., Кузнецову Ю.П., Астахову В.И., Бахвалову Ю.А. за помощь и консультации в научно-исследовательской работе.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, ее научная и практическая целесообразность.

В первой главе приводится краткий обзор литературных источников по теме диссертации, выполнен критический анализ применяемых методов выбора монтажных кранов, отмечается актуальность математического моделирования взаимодействия стрелового крана и здания. Сформулированы цели и задачи диссертационной работы.

Как показал анализ, выбор монтажного крана должен осуществляться после оценивания ряда технико-экономических параметров монтажного крана в зависимости от геометрии объекта и массы монтажных элементов. Системотехническая оценка геометрических параметров, грузоподъемности и стоимости уменьшает вероятность риска выбора технологически непригодного крана на персональном компьютере при автоматизации выбора организационно-технологических решений в реальных задачах строительства.

С развитием (ехнологии монтажных работ развивались и методы выбора монтажных кранов, которые нашли отражение в работах: С.С.Атаева, Е.П. Бондаря, Е.И.Вареника, М.А.Вебера, Б.Ф.Драченко, Н.Д.Золотницкого, А.К.Карасева, Ю.П.Кузнецова, Ю.М.Лейбфрейда, О.О.Литвинова, В.Н.Макеева, В.В.Миненкова, Е.В.Платонова, Ю.П.Полякова, Н.А.Смирнова, В.И.Швиденко и др.

Значительную роль в совершенствовании организационно-технологического проектирования играет развитие системотехники строительства в направлениях информационного моделирования и оптимизации проектных решений. Это направление нашло отражение в работах В.А.Афанасьева, А.А.Гусакова. Ю.Н.Мурзенко, И.П.Норенкова, В.С.Нагинской, Э.-К.К.Завадскаса, В.А. Волосухи-на. В.ФЛковлева, В.И.Соболева, С.И. Евтушенко и др.

A.A.. Гусаков отметил, что все современные проблемы капитального строительства являются сугубо системотехническими проблемами, возникающими на стыках отдельных систем и подсистем. Ю.Н.Мурзенко сформулировал системотехническую оценку современному строительству.

Современным вопросам развития организации и технологии строительного производства посвящены работы Г.А.Айрапетова, В.И.Алексеенко, Б.Ф.Белецкого, А.Г. Булгакова, Л.Б.Зсленцова, В.В.Костюченко и др.

Решающее значение при выборе монтажных кранов имеют предъявляемые к ним требования по грузоподъемности, вылету стрелы, высоте подъема крюка, радиусу действия. В литературе отсутствует функциональное соотношение произвольной длины стрелы от вылета, в основном для определения расчетных парамст-

ров стрелового монтажного крана от геометрии объекта предлагают использовать графический способ и расчет параметров стрелового крана, ведется приближенным способом. Эффективность выбора кранов по техническим параметрам оценивают по величине коэффициента использования грузоподъемности кранов.

В.В.Миненков предложил графоаналитические методы выбора стреловых кранов по техническим параметрам, огметил сложность получаемых точных решений кубических уравнений и поставил задачу лучшего использования грузоподъемности крана. Решением задач автоматизированного выбора монтажных кранов занимались такие ученые как A.A. Гусаков, С.Ш. Розенбойм, М.Л. Ломако, В.Ф. Шаповалов, В.В. Пазин, Р.И. Фоков.

Выбор монтажных кранов и их расстановка по объектам развивались на системотехнических положениях автоматизированного проектирования. В основном выбор осуществляется графическим моделированием, удобным при ручном выборе. Но для автоматизированного выбора при проектирования на ПЭВМ необходимо аналитическое описание графических схем и зависимостей, разработка системотехнического метода выбора монтажных кранов. С учетом вышеперечисленных обстоятельств и были сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе исследованы структурные монтажные схемы , которые приведены к абстрактному виду.

Рис. 1. Схемы распределения объемов работ стрелового крана

Пространственная геометрическая структура гражданских и промышленных зданий и сооружений характеризуется большим разнообразием, различием функциональных структур и конструктивных схем. Откуда возникает многовариантность проектных решений и связанный с ними выбор грузоподъемных механизмов.

Исходными данными при выборе монтажного крана являются расчетные схемы, выполненные согласно конструктивных и монтажных чертежей здания , массы сборных элементов и базы данных монтажных кранов. Анализ конкретных схем механизации монтяжя (технологических карт) приводит к четырем основным зависимостям вылета стрелы от: координат х и у точки установки сборного элемен та; веса элемента; высоты здания и величины приближения к нему крана; ширины сборного элемента.

На рис.2, приведены расчетные схемы монтажа конструкций одноэтажного промышленного здания: а - колонн; б - ферм (балок покрытия), стеновых панелей; в и г - плит покрытия. Расчетные величины Я/, Н2, Ь] определяют из условий монтажа конструкций, их размеров и паспортных характеристик крана: половина ширины монтируемой конструкции, Я/ =}у +к2 +1 -Яш, Н2 =И) -1, где к 1 - монтажная высота конструкции относительно стоянки крана; к ? - безопасный просвет между монтируемой конструкцией и опорой ( принимается равным от 0,5 до 1,0 м); /¡3 - монтажная высота монтируемой конструкции; ¡14 - расчетная высота грузозахватного приспособления; Аи - высота полиспаста; Нш - высота опорного шарнира стрелы; 1 - безопасное расстояние от оси стрелы до груза или ближайшей опоры.

Н2

П,'

. .IV 1\ м

Н1 !ъ

Ни ^

Н2

Щ

Нл

Н2

Н1

Ни!

а)

Рис. 2. Расчетные схемы монтажа конструкций

Обобщая монтажных схемы, построим абстрактную геометрическую схему, для этого рассмотрим треугольник, с гипотенузой равной длине стрелы и катетами равными и Н\ +Н2- Через катеты проведем оси координат, ось абсцисс -

на высоте опорного шарнира стрелы, ось ординат - по оси подъема крюка крана. Точка Л/ в каждом конкретном случае имеет координаты Х0=1+Ьу ; _У0=Яу. Введенные таким образом координаты являются общими для любой схемы монтажа.

Рассмотрим пучок прямых (рис. 3), проходящих через точку М с координатами х0 = а и уд - Ъ, т.е. М(а;Ь) ( и так как Хо=1+Ьь уо=Нь то а=1+Ь|, Ь= НО . Прямые Л^Р/; Л^/*^; —I отсекают на осяхXи Кот координат центра пучка отрезки: на оси абсцнсс-рс-а) и на оси ординат-(у-Ъ), где х и у принимают зна-ченш:х=(х]; х2 ; ...;х{)\у=(у1; У2;...; у{>-

Рис. 3. Абстрактная расчетная схема

Доказано, что произведение абсолютных величин отсекаемых отрезков всегда равно произведению координат центра пучка ахЬ = (х-а)х(у-Ь). При использо-

вании свойства пучка прямых получаются функциональные зависимости, которые подтверждаются известными математическими тождествами.

Длина любого отрезка пучка прямых, отсекаемого осями координат равна yfx2 + у2 . Используя полученную зависимость пучка прямых, определим длин)'

I-5-J 2

отрезков пучка прямых L = !х2 + b2 + 2ab_ + а b . Эта функциональная зави-

х-а (х-а)2

симость, имеет смысл произвольной длины прямой стрелы крана, зависящей от геометрии объекта (величин а ,Ь ) и переменной х ( вылета стрелы).

Произведем анализ функции на экстремум, экстремальные точки являются

2аЬ2 2а2 Ь2

точками равенства нулю производной функции: 2х------О

(х-а)2 (х-а)3

после упрощения имеем : х3 -Зах2 +3а2х +а3 -ab2 =0. Полученное кубическое уравнение имеет один действительный х =а+^аЪ2 и 2 мнимые корня 1, / гт . ( с , / ту

.х,, = --{(ab* +a±-S

Исследовав производную функции L в области точки экстремума х=а+с^а1т установили, что эта точка есть min функции L . После преобразований имеем:

Lmin =л]а2 +Ъ2 +За34аЬ2 + ЗЬ$аГъ.

Вывод. Длина отрезков пучка прямых отсекаемых осями координат, с центром в точке М(а;Ь), есть функция, у которой при х>а Ii у>Ь существует минимум

равныйLmin, его координаты х =а + л[аЬ2 , у =b f34a2b; угловой коэффициент tga = • Таким образом, установленные закономерности для пучка прямых с \а

центром в т. М(а;Ъ) определяют математическую модель минимальной длины прямой арелы монтажного крана. Произведено сравнение полученной формулы минимальной длины стрелы с формулой в которой количественные изменения параметров выражены в функции угла наклона стрелы, предложенной Н.Д. Золот-ницким, В.В. Миненковым.

С помощью полученных закономерностей устанавливается взаимно однозначное соответствие - между высотой подъема крюка и вылетом крюка крана: если задана высоты подъема и геометрия объекта ( либо длина стрелы), то определяется вылет; если задан вылет и геометрия объекта (либо длина стрелы), го высота подъема. В случае задания только длины стрелы при заданной геометрия объекта, задача будет содержать неоднозначность, необходимо задать условие минимизирующее вылет т.е. определить на каком предельно-минимальном вылете может работать кран, не нарушая условий безопасности ведения строительно-монтажных работ. В случае наличия дополнительных ограничений на высоту подъема крюка, при Н2 >(у —Ь), расчет параметров монтажного крана необходимо вести в следующей последовательности: по условию axb = (x-a)x(y Ъ) определить отре-

зокхi =(х -а) и длину Lmin =^(х, +а)2 +( Ь+Н:)2 .

Н2

Проведенные исследования зависимости длины стрелы L от отношения величин Н2 и а , а также грузоподъемности крана Q от угла наклона стрелы к горизонту'

ср при единичном 1рузовом моменте G и единичной длине стрелы показали, что целесообразнее применять кран с гуськом при отношении Н2/а < 1.

Приблизив стрелу на минимально допустимую величину по технике безопасности к точке М (рис. 4), расчетную длину стрелы и гуська крана определим для средней плиты пролета (рис. 4,а), а затем - для крайней (рис. 4,6). Требуемая по данным условиям монтажа конструкции минимальная длина стрелы монтажного крана равна величине FM, максимальный размер гуська MN. Максимальная длина стрелы монтажного крана определится отрезком FK, минимальный гусек KN. Назовем FN минимальной расчетной приведенной длиной стаелы и г/ська. Рис. 4. Расчетная схема длина стрелы и гуська

Приведенная длина стрелы и гуська монтажного крана - это расстояние от опорного шарнира стрелы до оголовка гуська (краны с маневровым гуськом не рас". сматриваются). Эта величина для каждого крана постоянна. Таким образом, методика выбора монтажного крана с гуськом сводится к определению минимальной расчетной приведенной длины стрелы и гуська, определяемой условиями монтажа конструкции. Выбирают монтажный кран с приведенной длиной стрелы и гуська . равной или. большей минимальной расчетной. ., , - Последовательность определение расчетных параметров монтажного крана с гуськом на ПЭВМ: составить расчетную схему и определить величины Hj, Н2, bj, ;' ■ определить величину x0 = Ht/H2, размеры: NN' = Q,5(PRO -£„), ■ NO = Z>, +1 + *о + LHS, ON' = -J(NN')2 + (NO)1 где PRO - размер пролета здания; Bm - ширина монтируемой плиты; LHS - расстояние от оси вращения крана до опорного шарнира стрелы. Определить расчетсгую приведенную длину стрелы и ' гуська: Lpac Н1 -f Н2)2 '( ON '-LHS ) 2 . Определить приведенную длину

стрелы и гуська монтажного крана Lllp -л1(ВК -LHS)2 +(НК +hn -WHS)2, где ВК - вылет крюка крана; WHS - расстояние от оси вращения крана до опорного шарнира стрелы; НК - высота подъема крюка; hn - расстояние от крюка до оголовка стрелы или гуська.

В [ 1 ] предложена зависимость грузоподъемности от длины стрелы, которая была использована при разработке сценария автоматизированной проверки выбранного крана но трузоподьемносш. Проверку монтажного крана и зависимости от вылета стрелы, необходимой высоты подъема крюка крана и его грузоподъемности можно производить в следующей последовательности: сравнить монтажную массу монтируемого элемента с максимальной грузоподъемностью монтажного крана, которая должна быть равна или больше монтажной массы. Определить вы-

лет стрелы, необходимый для монтажа конструкции с учетом требований правил Госгортехнадзора, и грузоподъемность монтажного крана при этом вылете. Проверить высоту подъема крюка при данном вылете стрелы. Определить минимальный и максимальный вылеты стрелы прн монтаже элемента с учетом грузоподъемности монтажного крана и высоты подъема крюка.

В третьей глаее диссертации с целью решения оптимизационных задач при выборе стреловых монтажных крапов математически доказано существование минимального вылета заданной длины стрелы монтажного крана и произведено численное моделирование на персональном компьютере отношения суммарной длины стрелы и гуська к длине минимальной прямой стрелы.

Важным факторов повышения эффективности использования монтажных кранов на строительной площадке является оптимальность их выбора при проектировании организации монтажных работ, обеспечение экономически лучших вариантов достигается применением математических методов и ПЭВМ.

Сложным этапом решения задачи является ее математическое моделирование. В модели записывают в виде уравнений и неравенств цель решения задачи и условия сс достижения, выражаемые функциональными зависимостями и связями между параметрами монтажных кранов, геометрией возводимого объекта, технико-экономическими показателями их использования и характеристики технической эксплуатации. Выбор оптимальных решений в области механизации производится по следующей схеме: постановка задачи, выбор критерия оптимальности; подготовка исходных данных, установление зависимостей между параметрами задачи; построение математической модели; решение задачи с применением математических методов и ПЭВМ. Для задач с ограничениями разработаны лишь алгоритмы локальной оптимизации.

Часто применяемые модели оптимизации не учитывают специфических особенностей строительного производства и полученные результаты оптимизации нередко далеки от поставленных задач. Поэтому необходима разработка математических моделей, отвечающих специфическим условиям строительного производства и проблемной задаче современного строительства - ресурсосбережению.

Одна из таких задач - оптимизация параметров привязки к объекту стрелового крана с заданной длиной стрелы. При выборе монтажного крана его технические характеристики, как правило, не соответствуют расчетным параметрам. Длина стрелы, высота подъема крюка и грузоподъемность превышают расчетные данные. Угловой коэффициент стрелы монтажного крана (так называемый оптимальный угол наклона стрелы к горизонту) обычно оставляют равным расчетному, но угловой коэффициент является одной из основных характеристик крана, т. к. приведенный вылет стрелы монтажного крана ¿ссоэа, грузоподъемность и высота подъема

СМ

находятся с ним в функциональной зависимости [1]: 2„, = ------;

4соза(1 + соза)

Нг = £ бш а + Иа - А„ , где - грузоподъемность крана; йМ - грузовой момент крана; Ьс — длина стрелы; а - угол натслспа стрелы к горизонту; пш — высота нижнего шарнира стрелы; к„ - расстояние от верхнего шарнира стрелы до грузового крюка; Нк - высота подъема крюка.

Расчетные параметры монтажного крана определяются согласно расчетной схемы (рис. 5,а), а установка крана по его техническим характеристикам может

быть произведена согласно рис.5,6. Уменьшение вылета стрелы улучшает эксплуатационные характеристики монтажного крана, повышается его устойчивость, грузоподъемность и высота подъема крюка, поэтому необходимо математически описать представленную геометрическую модель и разработать метод минимизации вылета стрелы монтажного крана.

. I

Вылет стрелы монтажного крана (рис.5,б) можно уменьшать до тех пор, пока стрела крана не коснется т. М(а,Ь), дальнейшее приближение стрелы крана к поднимаемому грузу запрещено правилами эксплуатации грузоподъемных кранов, утвержденными Госгортехнадзором РФ.

Рис. 5. Схемы монтажа конструкции: а) - расчетная; б)-возможная

Для этого определим точно величину минимальной привязки крана. Если прямая (ось стрелы крана) проходит через точку М(а,Ь) (рис.5,а), то эта прямая принадлежит пучку прямых с центром в точке М(а,Ь) и тогда длину стрелы можно

выразить Д = ^х2

а-Ъ

+ 6

зависимость приобретет следующий вид (Зс2

После алгебраических преобразований, данная

- Ьс2)(х - а)2 +Ь2х2 = 0. Проанализи-

руем полученное уравнение, для этого приведем его к виду многочлена: Р1{х) = х' ~2ах'-{¡} ~а2 -Ь2)х2 +Ж2х-а2£2 =0.

Все коэффициенты этого уравнения - действительные числа. Согласно основной теоремы алгебры, данное уравнение 4-й степени имеет четыре корня, считая и кратность корней. Были проанализированы известные точные и численные методы для решения данного уравнения.

1. Способ разложения на множшели для эюго уравнения применить сложно, так как неизвестно ни одного корня уравнения.

2. Путь нахождения корней уравнения 4-й степени, через корни двух квадратных уравнений и у - какой-либо действительный корень кубического уравнения, в данном случае весьма затруднен, так как сопряженное (к уравнению 4-й степени РЦх)) кубическое уравнение имеет вид / +0.5(£! -сг -

найти решение которого в общем символьном виде в программной среде МаЛсас! 8 не удалось.

3. Для приближенного решения уравнений, процесс вычисления корней состоит из дв^'х частей: нахождение грубо приближенных значений корней: уточнение найденных грубых приближений.

3.1. Первую часть вычислений можно выполнить двумя способами.

Грубая оценка корней применима когда известно, что между граничными точками исследуемого интервала лежит по крайней мере один корень уравнения

РЦх)=0, сужая интервал всегда можно получить достаточно узкую область, в которой будет лежать только один корень рассматриваемого уравнения.

Графический метод применяется, если уравнение можно представить в виде ф|(х) - ф2(х); возможно представит!, наше уравнение 4-й степени в виде системы

[ *2 + у2 = 12 „ь ___

двух уравнений I аЬ и следовательно —— + 6 = \'12-х2

У = -+ Ь, х т- а (х-а)

I х - а '

3.2. Рассмотрены методы уточнений грубых приближений: метод Ньютона, линейной интерполяции, простой итераций. Эффективность применения этих методов зависит от наличия оценок в аналитическом виде половинного, на одну четвертую, три четвертых уменьшения вылета стрелы и соответствующих им приращений длин стрел по сравнению с минимальной длиной стрелы. Необходимо отметить сложность точного сравнения заданной длины стрелы Ь с произвольными геометрическими параметрами объекта в граничных точках, оценках как ведет себя функция и ее первая и вторая Р£(х) = \2х2 -12ох-2(/,2 - а1 -Ъ1) производная на исследуемом интервале. Не ясно, в общем виде, меняет ли знак функция РЦх) на исследуемом интервале и к чему будет сходится итерационный процесс.

4. Зависимость между корнями уравнения РЦх) и его коэффициентами имеет следующий вид: + ... +х4 =2о,......х^х2.х!1 =-а2£.

5. Для уравнения с действительными коэффициентами число действительных корней РЦх) =0, заключенных между любыми числами тип (т < п), не являющимися корнями данного уравнения, может быть точно установлено следующим способом (правило Декарта): число положительных корней уравнения РЬ{х)~ 0 не больше числа перемен знаков в ряду коэффициентов многочлена П(х) и может отличаться от него на четное число.

С использованием программной среды МаЛсас1 8, были осуществлены различные подстановки в исследуемый многочлен РЦх) и преобразования, результаты преобразований представлены в диссертации. Было определено, что три раза меняется знак в многочлене РЦх) и следовательно по правилу Декарта устанавливается, что имеется 3 или 1 положительный корень уравнения ЬР(х)=0. Осуществив подстановку х = -х, получили для РЦ-х), что знак меняется один раз, следовательно имеется только Г отрицательный корень, таким образом показано, что имеется 3 положительных корпя уравнения РЦх)=0. Далее подставляя вместо х, х' а получили для РЦх+а), при условии /. > , знак меняется два раза, следовательно имеется 2 положительных корня уравнения 1Р(х)= 0, больших а. Подставив вместо х, х+а+с, имеем для РЦх+а+с), при условии Ь > ¿„¡„, знак меняется один раз, следовательно имеется не более 1 положительного корня уравнения ЬР(х)- 0, большего а+с , где с = . При условии I. < Ьтп на отрезке а<х<а+с, возможно существование только комплексных корней. Таким образом установлено, что число корней больших а равно 2, а число корней больших а+с равно или меньше 2. Согласно проведенному анализу ( свойств алгебраических уравнений, правила Декарта) было установлено, что уравнение РЦх)=0 всегда имеет три положительных корня и один отрицательный; на отрезке а<х<(а + VаЬ7) находится только один действительный корень, являющейся решением задачи минимальной привязки крана, при условии Ье > Следовательно доказан >

существование минимальной привязки, повышающей грузоподъемность и высоту подъема крюка монтажного крана.

Решение уравнения п-й степени, если п>4, для общего случая может быть произведено только приближенно; практически приближенные методы применяются и при решении уравнений 3-й и особенно 4-й степеней.

1. Алгоритм определения минимальной привязки монтажного крана состоит из следующих операций: ввод значений: а, Ь, проверка условия Ьс > Ьт„; указание области значений аргумента а<х<(а нахождение корней уравнения (х2 - Ь2)(х - а)2 +Ь2х2 = 0 и выделение корня принадлежащего указанной области значений аргумента (например с помощью МаЛсас! 8 ). Примеры аналитических и численных расчетов приведены в диссертации.

2. Алгоритм определения минимальной привязки монтажного крана итерационными методами. Используя данные проведенного анализа, минимальную привязку монтажного крана можно определить, не решая уравнения четвертой степени. Итерационный алгоритм решения, основывается на анализе свойств уравнения РЬ(х)=0, а численный метод нахождения корня уравнения РЬ(х)=О основан на геометрической модели (рис. 5, б) постепенного приближения оси стрелы монтажного крана к точке М(а,Ь). Построенный на свойствах уравнения РЦх)=0 итерационный процесс деления отрезка в области значений аргумента а<х<(а +

будет

сходится к искомому решению, при выполнении следующего условия: проходит ли ось стрелы крана через т. М(а,Ь). Если условие выполняется, то решение найдено, если условие не выполняется, то деление продолжается до тех пор пока ось стрелы крана не приблизится на необходимо малое заданное значение к т. М(а,Ь).

Рассмотрим две прямые, проходящих через точку М(а;Ь) (рис.6.) Л'/7; N]F] , которые отсекают на осях X и У от координат центра пучка отрезки: на оси абсцисс (х-а) и (х; -а), на оси ординат -(у'-Ь) и (у]-Ь<). Если отрезок /^является минимальным отрезком пучка прямых Ьт1„ , тогда длина любого отрезка ^ N^1 > у которого а <х,< х всегда х больше длины Ьтт.

Рис. 6. Схема определения длины стрелы и гуська

Соединим точку Р с точкой Р принадлежащей отрезку Л'у^'д причем отрезок РР параллелен оси ОХ . Обозначив через сумму длин отрезков РР и РМ) . Как видно (рис.6.) представляет общую длину стрелы с гуськом,

РР - длина гуська, РМ| - длину стрелы монтажного крана. Необходимо определить как соотносится величина £и„, по сравнению с величиной Ьтт при различных значениях х/ на промежутке а < х:< х.

Пусть угол между прямой БЫ и осью ОХ равен а , тогда угол между прямой Р|Ы| и осью ОХ представим как а + у, причем ауу<п!2. Длина от-

резка PN| = у / sin( а + у), а длина отрезка FP = а - ( v-b) cos( а + у) / sin( а + у), гогда общая длина стрелы с гуськом, используя теорему синусов, имеет, вид:

sin(a) , sin(y) „,, / --, i--

-r¿m,n+ ■ , \FM, где FM = Va +a\lab .

sin(<7 ••»•;/) sin(a + /) .. .. „:;. .

Рассматривая в качестве максимального гуська отрезок FM = а / cos( а), то соответствующая ему длина стрелы будет равна MN¡ = b / sin( а + у). Минимальная длина стрелы с гуськом : LMln surrt = а / cos( а) + b / sin( а + у). Следовательно, найдены в аналитическом виде зависимости между размерами минимальной, прямой стрелы и длиной стрелы с гуськом, обеспечивающие одинаковую высбту ; подъема крюка монтажного крана. По выведенным математическим зависимостям . длины стрелы и п'сыса от геометрии объекта, были проведены численные расчеты для различных геометрий объекта ( отношения b/а ) и изменений угла наклона стрелы а + у. Численно удалось показать, -.что Lsum < Lm¡„ суммарная длина ' стрелы с гуськом меньше длины минимальной прямой стрелы, при угле у менее 30 градусов. Было замечено, что геометрия объекта практически не влияет на отношение суммарной длины стрелы и гуська к минимальной прямой стреле.

При выборе стреловых самоходных кранов на ПЭВМ [ 1 ], были указаны пределы привязки стрелового крана. Привязка стрелового монтажного крана, при разработке стройгенплана, устанавливается на основе этих пределов. При установке башенного крана у здания или сооружения производят поперечную и продольную привязки подкранового пути относительно слоящегося здания. Если расстояние между крайними стоянками крана выполняется графическим способом, то такой подход не может быть взят за основу алгоритма автоматизированного способа выбора на ПЭВМ. Поэтому возникла необходимость разрабоиси аналитического метода решения вышеуказанной задачи [ 4 ]. В процессе строительно-монтажных работ на строительной площадке возникают постоянные и временные опасные зоны, имеющиеся формулы определения опасных зон содержат трудно определяемые и вероятностные параметры. Для упрощенного автоматизированного определения зон на ПЭВМ, были аппроксимированы численные данные СНиП III-4-80* в среде Mathcad 8 различными комбинациями аналитических функций и получены простые математические зависимости величин опасных зон от высоты падения предмета вблизи строящегося здания и возможного падения конструкции при перемещении, ее краном.

Окончательный выбор монтажного крана определяется сравнением технико-экономических показателей. Экономическая целесообразность выбора монтажного крана определяется минимальными приведенными затратами использования крана.

В четвертой главе с системотехнических позиций описаны принципы разработки програмного комплекса автоматизированного выбора монтажных кранов и результаты компьютерного проектирования монтажа строительных конструкций. Отмечается существенное преимущество информационных методов проектирования монтажных работ, состоящее в возможности проведения на персональном компьютере множества вариантов вычислительных экспериментов на информационных моделях проектируемых схем монтажа объектов.

Построенные информационные и математические модели взаимодействия стрелового монтажного крана с возводимым объектом и сценарии автоматизированного выбора монтажных кранов, были взяты за основу построения САПР - монтажные краны и были реализованы в программном комплексе ПК «КРАН»[ 5, 6 ]. Такой подход позволил повысить качество проектирования монтажа конструкций и формализовать информационную базу данных имеющихся монтажных кранов.

ища

Исходныеданные*

Способ мокс«а., ^

¿т.О^дбяь^вэлемвс» -, Г. -С Комбмилсадьын

I - 1

i Г Т^лест»«-»*« с гуськом:

Г* Пайсгоопняьная ФеомА

Г'-Стюввхгимвль ••.

4"Огмэб(гкжгвжа"""—г*. "

I ГХаем^йнньл'. rV^'vij.;

<>'<Г Xpi^eeQis»***« "<- ■ »

i" стрчяы ' j ">

• <* i crpi.^^. -;

'i

1 '-fen^orw*eci;fiii стрел»;' |. j - о пеОчОГ»мес»^« с гуськом1.

¿•""У тл-ивЭ^» ■учл^мг^ -

LlL^jj

vCancef,

Рис. 8. a) Выбор колонны

j: VffiJ^'ffiУК

б) Выбор балки

Исходные данные

Исхианмв ДШИМ*

^■СбвДдад'мък] "t ejftwfc^o keriWritwiis л^рвдарь^ - ^^ | * * параметры ^ Гыц^'^д^

: Г Кягтеа«

; .С MiifyMTa^cr^T-suKUfpiaai^w

¡- Г Ммогеотлжное opowofumeHnoft

| ; " I an.tA - | .

lis

j Нормарт»*. Pa««* моучими* --ЯАС.«б " г————

•f-'-*"r ' V ------ " 1---------

}-.uinp»*vt э newam«»-. r>1 ■ t-.&btcot-Wfl«MeMt« -H. M.

i Г

.j .0 -¿¿J. « • 1

■« :Микг1жмаймдсс^элт^уз• б'.i •J.F43M» пролете.-Riu.i*t" : . . j30

: =8мат!мрН1<«^йсоооисп«со6«Чвй- P.и -jl.a

- ~

йи

Рис.9. Тип здания

Рис. 10. Технико - экономические параметры

ПК «КРАН» осуществляет выбор монтажного крана для монтажа строительных конструкции по методике, осуществляющей в объектных модулях программного комплекса оптимальный выбор монтажного крана, на основе расчета его минимальных параметров. Пользовательский интерфейс Windows 9Х позволил упростить ввод исходных данных, постановку и решение задач выбора крана.

[Рездонгы "''' ' Г-?- • ^ В1

- . -

1.Длинасгрелы/09.м'- " : т < ■ - {22.5 .

Выпет крюка, В$.м .,.-:: ; *. . 1' •16.6349193

= Гра'л^кл'ьемность.0л• - " --•■..

- 8ы«ггвподьи-ипрягл.Н1С;м • -• '(21.951110 ЭТ .663568

: Трчцоемкосгь монтаже конструкции

Сумма зарплаты кюнтажшкоб..2ДЯ Себестоимость маиш&часакр&чз.ШЗ ■ •¡127.8 ¡3.1515131

. Себестоимость мманюироеямных работ. SEBr•. ' 1331.30582

'-ПJA^scileí1нь^e:^гтpírы Ус ■ ----- -¡406.235(1

КЛЧФа'ини^Г и'пол^гжлниагрлч» пг» ггчгч^пгвтч

Рис. 11. Результаты расчета

После ввода технико-экономических параметров и нормативных данных (Рис.8-10), происходит расчет оптимального крана, по которому из базы данных выбирается оптимальный кран по технико-экономическим параметрам. После выбора, полученные расчетные характеристики крана можно вывести на экран, на печать или в файл. Вывод на экран представлен на рис. 11, база данных монтажных кранов представлена на рис. 12.

МК/-16 М<Г 25

схмолз

ЛГ 634 КС 6165 100 КС ья.3 МКП-40 «Х-25С1А КС-4СВ1А МКА 16

"Р »ост от с царира до. вси ро-> щ ¿ы .л

' Рвтсто»«* от'ровня

1 Нмеаклом.-ивслитп»»сяв>мпстъ 1 • л <..." = I''

^авоеьФдок^дортмы«! ' ; '

¡10

I' Ь '<

■ Грумроймамэ^ .', '. г -- 1

' т в**®« - ;

Рис. 12. База данных

В пятой главе описаны результаты апробации разработанных методов в производственных условиях, в курсовом и дипломном проектировании. Апробация методики в производственных условиях проводилась в рамках научно-исследовательских работ, выполняемых кафедрой «Системы автоматизированного проектирования объектов строительства и фундаментостроенис» ЮР1!У(Н1Ш) на основании договора с ОАО НПО НЭВЗ. В приложении приводятся технические акты о внедрении результатов НИР.

Заключение

1. Разработан системотехнический метод выбора стреловых монтажных кранов, обеспечивающий надежность и ресурсосбережение организационно-технологических решений задач строительства в результате моделирования оптимальных соотношений параметров системы «здание-стреловой кран».

2. Анализ геометрической модели «здание-стреловой кран», показал функциональную зависимость параметров крана от геометрических параметров объекта. Аналитическое представление основных параметров крана от геометрических параметров здания, позволило корректировать организационно-технологические решения проектируемой технологии монтажа в диалоговом режиме работы с информационной моделью «здание-стреловой кран».

3. Предложена методика выбора монтажных кранов, позволяющая сопоставить множество существующих кранов с параметрами возводимых объектов строительства. Разработан способ оценки определения предельных возможностей заданного крана при монтаже строительных конструкций. Методика содержит теоретическое обоснование рациональности рекомендуемых параметров крана для вариантного проектирования с практической реализацией в виде информационной технологии выбора монтажных кранов. Рассмотрено влияние ограниченного производственного пространства при реконструкции на эффективность использования стрелового монтажного крана.

4.11олучены количественные оценки влияния конструктивных особенностей объекта на методику выбора кранов для проектируемых технологических схем монтажа.

5. Построенные математические модели определения минимальных расчетных параметров крана представлены в виде функциональных зависимостей основных параметров системы «здание-стреловой кран».

6.Установлена взаимосвязь между размерами стрелы и гуська монтажного крана и разработан метод определения оптимального размера стрелы и гуська. Получена оценка минимальной длины прямой стрелы по отношению к длине стрелы с гуськом, обеспечивающих одинаковую высоту подъема крюка крана.

7.Построена модель для минимизации вылета заданной длины стрелы монтажного крана обеспечивающая условия безопасной эксплуатации крана Предложен сценарий проверки монтажного крана по минимальным расчетным геометрическим параметрам и грузоподъемности. Показано существование минимальной привязки монтажного крана при заданной длине стрелы, повышающей грузоподъемность и высоту подъема крюка монтажного крана. Дан сценарий нахождения минимальной привязки монтажного крана.

8. Получены аналитические формулы для нахождения размеров опасных зон от высоты падения предмета вблизи строящегося здания и от высоты возможного падения конструкции при перемещении ее краном.

9. В основу создания «САПР—монтажные краны» были положены построенные информационные и математические модели,предоставившие проектировщику стратегию принятия оптимальных организационно-технологических решений с соблюдением условий безопасности строительно-монтажных работ.

10. Реализация моделей взаимодействия монтажного крана с возводимым эбъектом в вычислительных модулях ПК «КРАН», представила возможность вы-эора организационно-технологических решений в виде последовательности взаимодействия программных модулей с исходной информацией и базой данных монтажных кранов.

11. Предложенная концепция проектирования, основанная на принципах объектной ориентации, включает в себя блочный подход построения САПР через вы-5ор класса линейно-независимых - геометрических, физических и экономических тараметров.

12. Методология автоматизированного выбора, реализованная в 1К«КРАН», обеспечивает однокритериальную многопараметрическую оптимиза-цно и позволяет выполнять многовариантные расчет параметров системы «зда-ше-стреловой кран». Основным преимуществом методики является максимальное обеспечение производительности и безопасности монтажного процесса за счет вы-Зора оптимальных параметров системы. Методика апробирована при строительст-!с и реконструкции строительных объектов, где получен экономический эффект, а также в курсовом и дипломном проектировании.

1.Соболев В.И., Соболев В.В. Выбор стреловых самоходных монтажных кра-юв: Учеб. пособие./ НПИ . -Новочеркасск, 1990. - 60 с.

2.Соболев В.И., Соболев В.В. Методика выбора монтажного крана на ПЭВМ утя устройства фундаментов // Исследования и разработки но компьютерному пробированию фундаментов и оснований: Межвуз. сб./ НПИ. - Новочеркасск, 1990. -Г.. 116-122.

3. Соболев В.В. Информационная модель определения минимальной привязки .юнтажного крана // Информационные технологии проектирования и исследование оснований и фундаментов: Сб. науч. тр./ ЮРГТУ(НПИ). - Новочеркасск, 1999. -

167-170.

4.Соболев В.В, Соболев В.И. Информационная модель размещения монтажных <ранов на строительной площадке / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск, 1999. • 9 с. Деп. в ВИНИТИ 1999, № 3559 - В99.

5. Соболев В.В., Евтушенко С.И. Информационная модель выбора монтажных <ранов - ПК«КРАН»// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. № 2. 2000.

6.Евгушенко С.И., Соболев В.В. Программный комплекс «КРАН»-основа варн-штного проектирования монтажных работ / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочер-<асск, 1999. - 5 с. Деп. в ВИНИТИ 2000, № 395 - В00.

7.Евтушенко С.И., Соболев В.В. Использование методики ООП при создании информационных технологий и реализация математических моделей для автомати-шрованного выбора организационно-технологических решений в условиях неопре-1еленности (на примере монтажных кранов)//"'Строительство-2000 ": Материалы иеждунар. науч.-практ. конф.: Тез.докл.-Ростов н/Д> РГС-У, 2000.-С.36-37.

8. Соболев В.В. Оптимизационные задачи выбора минимальной привязки монтажного клана .//Проблемы строительства и инженерной экологии: материалы на-уч.-практ.конф./ ЮРГТУ(НПИ). - Новочеркасск: НОК, 2000. - С.137-139.

9. Евтушенко С.И., Соболев В.В. Реализация информационных моделей выбора монтажных кранов в ПК«КРАН»// Проблемы строительства и инженерной экологии: материалы науч.-практ.конф./ ЮРГТУ(НПИ). - Новочеркасск: НОК, 2000. -С.139-143.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ВЫБОРА МОНТАЖНЫХ КРАНОВ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

1.1 Обзор и анализ существующих методов выбора монтажных кранов.

1.2 Обзор существующих систем автоматизированного выбора монтажных кранов на ЭВМ.

1.3 Цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОНТАЖНОГО КРАНА С ВОЗВОДИМЫМ ОБЪЕКТОМ.

2.1. Исследование структурных монтажных схем и приведение их к абстрактному виду.

2.2. Построение математической модели для выбора длины стрелы.

2.3. Математическая модель для произвольной длины стрелы монтажного крана.

2.4. Методика и алгоритм расчета минимальной длины стрелы монтажного крана.

2.5. Разработка метода определения расчетных параметров монтажного крана, оборудованного гуськом.

2.6. Математическая зависимость грузоподъемности монтажного крана от длины стрелы и ее вылета.

2.7. Выводы.

Глава 3. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ВЫБОРА СТРЕЛОВЫХ

МОНТАЖНЫХ КРАНОВ.

3.1 Методы оптимизации, выбор критериев и ограничений

3.2. Оптимизация параметров привязки к объекту монтажного крана с заданной длиной стрелы.

3.3. Определение взаимосвязи между размерами минимальной прямой стрелы и длиной стрелы и гуська.

3.4. Разработка методов привязок монтажных кранов к зданию и определение опасных зон.

3.5. Расчет технико-экономических показателей монтажных кранов.

3.6. Выводы.

Глава 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ВЫБОРА МОНТАЖНЫХ КРАНОВ.

4.1. Системотехнические подходы к разработке "САПР-монтажные краны".

4.2. Основы построения базы данных по монтажным кранам.

4.3. Принципы построения программного комплекса «КРАН».

4.4. Выводы.

Глава 5. АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ.

5.1. Методики применения разработанных методов в производственных условиях, результаты их апробации.

5.2. Апробация разработанных методов в курсовом и дипломном проектировании.

Актуальность темы. Новые социально-экономические условия и проблемные ситуации изменили коренным образом критерии выбора проектных решений. В условиях постоянно растущей конкуренции на получение заказов в строительстве факторы качества и экономичности в настоящее время становятся определяющими. В последние годы в области разработки и принятия организационно-технологических решений стали применяться методы математического моделирования. Это объясняется, с одной стороны, усложнением строительного производства и невозможностью или большой стоимостью проведения натурного физического эксперимента, а с другой - широким внедрением информационных технологий, позволяющих проводить моделирование и компьютерную реализацию сложных систем.

Основоположник системотехники строительства профессор A.A. Гусаков отмечает : " Все современные проблемы капитального строительства являются сугубо системотехническими проблемами, возникающими на стыках отдельных систем и подсистем ( проектирования и управления, управления и планирования, проектирования и планирования и т.д.).

Недостаточный учет этого факта является, по нашему мнению, главной причиной невыполнения в последние три десятилетия абсолютного большинства заданных показателей эффективности строительства . Построение математической модели строительного производства сопряжено с отбором параметров, которые наиболее существенно отражают функционирование системы и достижение заданного результата. Этот процесс очень сложный, без каких-либо формальных правил для выбора характеристик состояния и параметров исследуемых систем. Исследователю приходится руководствоваться лишь интуицией и пониманием природы процесса функционирования системы " [ 98 ].

Моделирование как инструмент исследователя, позволяет за счет качественного изменения методов исследования существенно повысить эффективность и надежность принимаемых технических решений. Для строительства с его сложными организационно-технологическими и управленческими системами математическое моделирование становится одним из приоритетных методов исследования. Необходимо учитывать, что в условиях решения задач, которые не поддаются полной формализации из-за многокритериальности, отсутствия подходящего математического аппарата или эффективных численных методов решения, не формализуемые или трудно формализуемые компоненты остаются за человеком. Отсюда очевидна важность синтеза различных моделей и разработка на их основе программных комплексов для выбора ресурсосберегающих технических и организационно-технологических решений в интерактивном (диалоговом ) режиме на ПЭВМ.

Следует так же отметить, что изменились и экономические условия самого строительства. В стране нет уже крупнейших строек, для которых были разработаны автоматизированные системы управления строительством. Резко сократился и объем самого строительства. Характерными объектами строительного производства стали жилищно-гражданские здания малой этажности и их реконструкция. Инвесторами для строительных подразделений чаще становятся отдельные предприятия и частные лица. Резко сократилось число государственных строительных подразделений. Появились строительные фирмы, задача которых заключается в получении прибыли, чтобы работать в жестких условиях конкуренции рыночной экономики. Сегодня в стране, по данным [19], действует 140 тыс. малых предприятий в строительстве и 35 тыс. - в жилищно-коммунальной сфере. В то же время в отрасли продолжается процесс интеграции, создания новых типов ассоциаций, концернов, акционерных объединений, финансово-промышленных групп, холдинговых и лизинговых компаний.

Профессором Мурзенко Ю.Н. дана следующая системотехническая оценка современному строительству: «Отмечается широкое применение индивидуальных проектов, стремление к более высоким архитектурно -эстетическим и инженерно - техническим качествам проекта. Ресурсосбережение с централизованно-абстрактных форм перешло на уровень требований конкретных инвесторов-фирм и инвесторов-частных лиц. Разработчики проектов строительства вышли за рамки обязательного применения типовых решений и искусственно введенных ограничений. Архитектурно-строительное проектирование становится более демократичным, применяются нестандартные подходы к выбору проектных решений, что по силам творчески мыслящим профессионалам, возникает необходимость применения новых компьютерных интеллектуальных инфраструктур.

Обобщенные выше ситуации способствуют развитию новых путей в проектировании. Во-первых, по иному следует искать подходы к созданию модели объекта как целостной системы, которая, с одной стороны, отражает основные ожидаемые свойства объекта проектирования, с другой стороны, способна быть «воспринятой» компьютером. Во-вторых, следует развивать концептуальное компьютерное проектирование как поисковый, творческий этап с максимальной последующей автоматизацией исполнительного этапа - разработки рабочей проектной документации» [58].

Известно, что индустриализация строительного производства, включающая полносборное и крупноблочное изготовление на заводах, транспортировка изделий в готовом виде и их монтаж на объектах, способствует превращению строительных площадок в монтажные.

Следовательно, трудоемкие ручные строительные процессы сокращаются, уступая место процессам монтажной установки и сборки в проектное положение заводских изделий. Но для монтажных работ требуются грузоподъемные механизмы, к которым относятся и монтажные краны, правильный выбор которых определяет в дальнейшем темпы возведения сооружений, их трудоемкость и стоимость, обеспечивает безопасные и эффективные условия производства работ.

Удельный вес монтажных работ - как ведущего строительного процесса - постоянно увеличивается. Развитие монтажных работ базируется на дальнейшем росте комплексной механизации и автоматизации работ. Большую роль в этом играет совершенствование технологии и организации монтажных работ. Монтаж сборных конструкций осуществляется в соответствии с монтажными схемами и рабочими чертежами, проектами организации производства работ, в том числе проекта производства монтажных работ, являющегося разделом проекта производства работ по возведению объекта в целом. Проект производства монтажных работ предусматривает: технологическую последовательность, методы и способы монтажа, тип и марки основных монтажных машин. Эффективность производства монтажных работ определяется множеством факторов, важнейшим из которых являются эксплуатационные качества ведущего крана. Поэтому выбор монтажных кранов должен осуществляться после тщательного сопоставления многих технико-экономических показателей: стоимости, грузоподъемности, производительности и других.

С развитием технологии монтажных работ развивались и методы выбора монтажных кранов, которые нашли отражение в работах:

С.С.Атаева, Е.П. Бондаря, Е.И.Вареника, М.А.Вебера, Н.Д.Золотницкого, Ю.М.Лейбфрейда, В.И.Швиденко, Б.Ф.Драченко, Е.В.Платонова, Ю.П.Полякова, В.Н.Макеева, Н.А.Смирнова, О.О.Литвинова, А.К.Карасева, Ю.П.Кузнецова, В.В.Миненкова и др.

Значительную роль в совершенствовании организационно-технологического проектирования играет развитие системотехники строительства в направлениях информационного моделирования и оптимизации проектных решений. Это направление нашло отражение в работах В.А.Афанасьева, А.А.Гусакова, Ю.Н.Мурзенко, И.П.Норенкова, В.С.Нагинской, Э.-К.К.Завадскаса, В.А. Волосухина, В.Ф.Яковлева, В.И.Соболева, С.И. Евтушенко и др.

Современным вопросам развития организации и технологии строительного производства посвящены работы Г.А.Айрапетова, В.И.Алексеенко, Б.Ф.Белецкого, А.Г. Булгакова, Л.Б.Зеленцова, В.В.Костюченко, Ю.П.Кузнецова и др.

Теоретическое изучение и математическое моделирование процесса выбора монтажных кранов, с реализацией и оптимизацией выбора монтажных кранов на персональных электронно вычислительных машинах представляет большой практический интерес. Выбор монтажных кранов является наиболее ответственным в технологии монтажных работ. От выбора механизма зависит скорость и стоимость работ. Повышение качества проектирования возможно только при многовариантности выбора монтажных кранов, достигаемой на основе анализа большой базы монтажных кранов, с возможностью их дополнения и корректировки с учетом средств и резервов конкретной организации. Уменьшение производственных затрат, в связи прогнозируемым ответом на вопрос на сколько пригоден данный монтажный кран для производства данных монтажных работ.

Повышение требований к выбору монтажных кранов по оптимальным техническим характеристикам и экономическим затратам приобретает в современных условиях строительства важное значение. Это требование является актуальным так как индивидуальное проектирование требует своего оригинального подхода.

Проблема выбора связана с раскрытием неопределенных зависимостей параметров монтажного крана от геометрии объекта, массы монтажных элементов, приведенных экономических затрат. Эту неопределенность можно характеризовать риском возможных потерь в связи с выбором технологически непригодного крана, либо экономически дорогостоящего. Экономическая эффективность от принятия обоснованного выбора по минимальным затратам дает возможность замены одного крана другим, близким по экономическим параметрам, что позволяет создавать ресурсосберегающие технологии.

В решении задач выбора монтажных кранов необходимо также учесть специфику строительства с системных позиций [ 58,98]. Приведенные данные свидетельствуют об актуальности диссертационной работы для современного строительства.

Диссертационная работа выполнена в русле научного направления ЮРГТУ(НПИ) «Компьютерная оптимизация, ресурсосберегающие расчеты и управление состоянием строительных конструкций и оснований зданий и сооружений» ( председатель совета научного направления проф., д.т.н. Ю.Н. Мурзенко) и в соответствии с комплексной программой ГК РФ по делам науки и высшей школы «Развитие методов математического моделирования и применения в различных отраслях народного хозяйства».

Научной гипотезой работы послужило предположение о наличии взаимосвязи между основными параметрами стрелового монтажного крана и геометрией возводимого сооружения с возможностью аналитического описания этой взаимосвязи.

Целью диссертационной работы является разработка системотехнического метода выбора монтажных кранов, обеспечивающего надежность и ресурсосбережение в организационно-технологических решениях задач строительства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач.

Задачи исследования:

1. Построить модель взаимодействия монтажного крана с возводимым сооружением.

2. Построить математическую модель определения минимальных расчетных параметров монтажного крана, устраняющую неопределенность, связанную с геометрией здания и выбираемым геометрическим параметром монтажного крана.

3. Исследовать данную модель и установить математические зависимости между длиной стрелы, ее вылетом и грузоподъемностью крана. Получить в явном аналитическом виде нижнюю границу оценки длины стрелы и математическое обоснование улучшения технических параметров монтажного крана.

4. Установить математические зависимости между расчетными параметрами и техническими характеристиками монтажных кранов с прямой стрелой и стрелой, оборудованной гуськом.

5. Разработать алгоритмы и программы решения поставленных задач на ПЭВМ для различных операционных систем и сценариев многокритериального выбора лучшего крана и реализовать их в виде программного комплекса.

Научная новизна работы :

1. Предложен метод выбора параметров монтажного крана с использованием геометрической и математической модели его взаимодействия с возводимым сооружением.

2. Разработана методика решения оптимизационных задач выбора стреловых монтажных кранов, обеспечивающая возможность применения вариантного компьютерного проектирования механизации монтажных работ.

3. Вскрыты новые резервы повышения надежности и ресурсосбережения в организационно-технологических решениях задач строительства за счет применения информационных технологий проектирования.

Методы исследования:

Применены математический, функциональный и системный анализ, теоретические основы САПР. В качестве средств создания математических моделей использованы теоретические разработки и компьютерная техника кафедры САПР объектов строительства и фундаментостроение ЮжноРоссийского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института), в области организационно-технологического проектирования с применением САПР.

Достоверность результатов диссертаиионной работы.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами математического моделирования с использованием нормативной базы строительного проектирования, результатами использования материалов диссертации в проектировании проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ(ППР) на конкретных объектах строительства, результатами курсового и дипломного проектирования.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Метод построения модели взаимодействия стрелового монтажного крана с возводимым сооружением.

2.Метод построения и реализации математической модели произвольной и минимальной длины стрелы монтажного крана.

3.Математическая модель для минимизации вылета стрелы реального монтажного крана.

4. Методики и алгоритмы автоматизированного выбора монтажных кранов. Структура и сценарии компьютерного метода проектирования монтажных работ, реализованного в программном комплексе «КРАН».

Практическая значимость работы.

1. Исследованы и обобщены структурные схемы привязки монтажного крана к геометрическим параметрам строящегося здания или сооружения.

2. Получена функциональная зависимость минимальной длины стрелы от геометрических параметров строящегося здания в явном виде, удобном для задач проектирования.

3. Разработана математическая модель для минимизации вылета стрелы реального монтажного крана, обладающая достаточной степенью адекватности для практических целей.

4. Предложены алгоритмы и программы для вариантного проектирования механизации монтажных работ в реальных условиях строительства.

5. Разработана методика построения баз данных для выбора монтажных кранов.

6. Даны предложения по повышению надежности и ресурсосбережения организационно-технологических решений за счет более точного выбора параметров стрелового монтажного крана с учетом геометрии сооружения.

Внедрение результатов.

Результаты исследований внедрены при разработке проектов производства работ:

• Реконструкции "Новочеркасского комбината Хлебопродуктов";

• Реконструкции "Кузнечно-термического цеха" Новочеркасского электровозостроительного завода.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс:

• Южно-Российского государственного технического университета

Новочеркасского политехнического института);

• Новочеркасской государственной мелиоративной академии;

• Донского государственного межрегионального колледжа строительства, экономики и предпринимательства.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-практической конференции "Строительство-2000" (Ростов - на Дону, 2000), на внутри -вузовских конференциях кафедр строительного профиля ЮжноРоссийского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) ( ЮРГТУ(НПИ)) (1991 -1999 гг.).

Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедре «Системы автоматизированного проектирования объектов строительства и фундаментостроение» ЮРГТУ(НПИ) в лекционных курсах, в курсовом и дипломном проектировании; на кафедре «Подъемно-транспортных машин» ЮРГТУ(НПИ) в курсовом и дипломном проектировании.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1.Соболев В.И., Соболев В.В. Выбор стреловых самоходных монтажных кранов: Учеб. пособие./ НПИ . -Новочеркасск, 1990. - 60 с.

2.Соболев В.И., Соболев В.В. Методика выбора монтажного крана на ПЭВМ для устройства фундаментов // Исследования и разработки по компьютерному проектированию фундаментов и оснований: Межвуз. сб./ НПИ. - Новочеркасск, 1990. - С.116-122.

3. Соболев В.В. Информационная модель определения минимальной привязки монтажного крана // Информационные технологии проектирования и исследование оснований и фундаментов: Сб. науч. тр./ ЮРГТУ(НПИ). - Новочеркасск, 1999. - С.167-170.

4. Соболев В.В, Соболев В.И. Информационная модель размещения монтажных кранов на строительной площадке / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. -Новочеркасск, 1999. - 9 с. Деп. в ВИНИТИ 1999, № 3559 - В99

5. Соболев В.В., Евтушенко С.И. Информационная модель выбора монтажных кранов - ПК«КРАН»// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. № 2. 2000.

6. Евтушенко С.И., Соболев В.В. Программный комплекс «КРАН»-основа вариантного проектирования монтажных работ / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск, 1999. - 5 с. Деп. в ВИНИТИ 2000, № 395 - В00

7. Евтушенко С.И., Соболев В.В. Использование методики ООП при создании информационных технологий и реализация математических моделей для автоматизированного выбора организационно-технологических решений в условиях неопределенности (на примере монтажных кранов)//"Строительство-2000 ": Материалы междунар. науч.-практ. конф.: Тез.докл.-Ростов н/Д: РГСУ, 2000.-С.36-37.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения; содержит 162 страницы машинописного текста, 3 таблицы, 29 рисунков, список литературы из 112 наименований, 1 приложение.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан системотехнический метод выбора стреловых монтажных кранов, обеспечивающий надежность и ресурсосбережение организационно-технологических решений задач строительства в результате моделирования оптимальных соотношений параметров системы «здание-стреловой кран».

2. Анализ геометрической модели «здание-стреловой кран», показал функциональную зависимость параметров крана от геометрических параметров объекта. Аналитическое представление основных параметров крана от геометрических параметров здания, позволило корректировать организационно-технологические решения проектируемой технологии монтажа в диалоговом режиме работы с информационной моделью «здание-стреловой кран».

3. Предложена методика выбора монтажных кранов, позволяющая сопоставить множество существующих кранов с параметрами возводимых объектов строительства. Разработан способ оценки определения предельных возможностей заданного крана при монтаже строительных конструкций. Методика содержит теоретическое обоснование рациональности рекомендуемых параметров крана для вариантного проектирования с практической реализацией в виде информационной технологии выбора монтажных кранов. Рассмотрено влияние ограниченного производственного пространства при реконструкции на эффективность использования стрелового монтажного крана.

4.По лучены количественные оценки влияния конструктивных особенностей объекта на методику выбора кранов для проектируемых технологических схем монтажа.

5. Построенные математические модели определения минимальных расчетных параметров крана представлены в виде функциональных зависимостей основных параметров системы «здание-стреловой кран».

6. Установлена взаимосвязь между размерами стрелы и гуська монтажного крана и разработан метод определения оптимального размера стрелы и гуська. Получена оценка минимальной длины прямой стрелы по отношению к длине стрелы с гуськом, обеспечивающих одинаковую высоту подъема крюка крана.

7. Построена модель для минимизации вылета заданной длины стрелы монтажного крана, обеспечивающая условия безопасной эксплуатации крана. Предложен сценарий проверки монтажного крана по минимальным расчетным геометрическим параметрам и грузоподъемности. Показано существование минимальной привязки монтажного крана при заданной длине стрелы, повышающей грузоподъемность и высоту подъема крюка монтажного крана. Дан сценарий нахождения минимальной привязки монтажного крана.

8. Получены аналитические формулы для нахождения размеров опасных зон от высоты падения предмета вблизи строящегося здания и от высоты возможного падения конструкции при перемещении ее краном.

9. В основу создания «САПР-монтажные краны» были положены построенные информационные и математические модели, предоставившие проектировщику стратегию принятия оптимальных организационно-технологических решений с соблюдением условий безопасности строительно-монтажных работ.

10. Реализация моделей взаимодействия монтажного крана с возводимым объектом в вычислительных модулях ПК «КРАН», представила возможность выбора организационно-технологических решений в виде последовательности взаимодействия программных модулей с исходной информацией и базой данных монтажных кранов.

1. Справочник по монтажу железобетонных конструкций промышленных зданий / Под ред. Б.П. Калинина. -М.: Госстройиздат, 1960.-315 с.

2. Лейбфрейд Ю.М., Швиденко В.И. Монтаж строительных конструкций. М.: Госстройиздат, 1962.- 450 с.

3. Сборник задач по технологии и организации строительного производства / Под ред. Платонова E.B. М.: Стройиздат, 1967.-336 с.

4. Справочное пособие по строительным машинам. Вып. 6. Машины для монтажных работ и вертикального транспорта. М.: Стройиздат, 1972.-414 с.

5. Технология строительного производства / Под ред. Е.И.Вареника. М.: Высш. шк., 1973. - 424 с.

6. Технология строительного производства / Под ред. С.С.Атаева. М.: Стройиздат, 1975. - 519 с.

7. Технология строительного производства / Под ред. Н.А.Смирнова, М.А. Вебера. Л.: Стройиздат, 1978.-544 с.

8. Технология строительного производства / Под ред. О.О.Литвинова, Ю.И. Белякова. Киев: Вища шк., 1985.-479 с.

9. Хамзин С.К., Карасев А.К. Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование / Учеб. пособие для строит, спец. вузов. -М.: Высш. шк., 1989.-216 с.

10. Гусаков A.A. Организационно-технологическая надежность строительного производства (в условиях автоматизированных систем проектирования). М. : Стройиздат, 1974.-252 с.

11. Гусаков A.A., Розенбойм С.Ш., Майер В.Г. Определение нормативов потребности в строительных машинах с помощью математического моделирования и ЭВМ.- Изв.вузов: « Строительство и архитектура »,1968, N5.

12. Гусаков A.A., Розенбойм С.Ш., Майер В.Г. К вопросу количественной оптимизации машинных парков строительных организаций.- "Строительное производство", N 9, Киев, Бущвельник,1969.

13. Гусаков A.A., Куликов Ю.А., Прудников В.В. Совершенствование метода расчета пространственных параметров строительных потоков при возведении крупных промышленных зданий.- Изв.вузов: « Строительство и архитектура », 1971, N12.

14. РСН 257-73. Указания по оптимальному распределению строительно-монтажных кранов по объектам строительства / Госстрой УССР. Киев: НИИСП Госстроя УССР, 1973 .-25с.

15. Фоков Р.И. Выбор оптимальной организации и технологии возведения зданий. Киев, Буд1вельник, 1969.-192с.

16. Методические рекомендации по выбору организационно-технологических решений с применением ЭВМ при монтаже одноэтажных промышленных зданий. / Госстрой СССР. М.: ЦНИИОМТП, 1982.-60 с.

17. Разработка проектов организации строительства и проектов производства работ для промышленного строительства : Справ.пособие к СниП. М. : Стройиздат, 1990.-238 с.

18. Басин Е.В. Об итогах работы строительного комплекса и жилищно коммунального хозяйства России в 1998 г. и основных задачах на 1999 г. « Промышленное и гражданское строительство», 1999, N 2.

19. Булгаков С.Н. Научно технические аспекты повышения эффективности капитального строительства.- « Промышленное и гражданское строительство», 1996, N7.

20. Соболев В.И., Соболев В.В. Выбор стреловых самоходных монтажных кранов. -Новочеркасск, НПИ. 1990.-60 с.

21. Соболев В.И., Соболев В.В. Методика выбора монтажного крана на ПЭВМ для устройства фундаментов // Исследования и разработки по компьютерному проектированию фундаментов и оснований: Межвуз. сб./ НПИ. Новочеркасск, 1990. С. 116-122.

22. Соболев В.И. Методические указания к выполнению курсового проекта "Монтаж сборных железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий" / НПИ. Новочеркасск, 1994.-20 с.

23. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике, Изд-во «Наука», М.,1966. 650 с.

24. Цыпкин А.Г. Справочник по математике / Под. ред. С.А.Степанова.-М., «Наука», 1984.- 470 с.

25. Дикман Л.Г. Организация и планирование строительного производства: Управление строительными предприятиями с основами АСУ: Учеб. М.: Высш. шк., 1988.-559 с.

26. Сащенков Ю.К. Влияние продолжительности работ отдельного вида на общую продолжительность возведения объекта // Совершенствование технологии, организации и управления строительством: Межвуз. сб./ ЛИСИ.-Л., 1972.-№3.

27. Хибухин В.П., Величкин В.З., Втюрин В.И. Математические методы планирования и управления строительством. Л.: Стройиздат, 1990.-184с.

28. Моисеев H.H. Математика ставит эксперимент М., «Наука». Главная редакция физ.-мат.литературы, 1979.- 224 с.

29. СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства/ ЦИТП Госстроя СССР. М., 1990.-160 с.

30. Дежина И.Ю. Использование персональных компьютеров при решении технических задач по строительным специальностям (технология строительного производства ): Учеб.пос.- Ростов н/Д: Рост, гос. архит. ин-т, 1994.-90 с.

31. Колмогоров А.Н., Фомин C.B. Элементы теории функций и функционального анализа: Учебник для вузов.- М.: Наука, 1989.-624с.

32. Соболев В.И. Оптимизация строительных процессов: Учеб. пособие. / ЮРГТУ. Новочеркасск, 1999.-163 с.

33. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. .- М.: Наука, 1967.-608 с.

34. СНиП III-4-80* Техника безопасности в строительстве.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-352с.

35. Руководство по учету техники безопасности и производственной санитарии в проектах производства работ / ЦНИИОМТП. М.: Стройиздат, 1980.-256с.

36. Кондратьев А.И., Местечкина Н.М. Охрана труда в строительстве. -М.: Высш. шк., 1985.-191с.

37. Канторер С.Е. Методы обоснования эффективности применения машин в строительстве. -М.: Стройиздат, 1969.

38. Лубенец Г.К. Подготовка производства и оперативное управление строительством. Киев: Буд1вельник, 1976.-62с.

39. Спектор М.Д. Методика технико-экономического сравнения вариантов организации строительно-монтажных работ. Промышленное строительство, 1969, №11.

40. Канторер С.Е. Расчеты эффективности применения машин в строительстве.-М.: Стройиздат, 1972.

41. Сырцова Е.Д. Математические методы в планировании строительства.-М.: Стройиздат, 1964.-253с.

42. Гусаков A.A., Майер В.Г. Выбор с помощью ЭВМ комплекта и расстановки кранов для монтажа главного корпуса ТЭЦ. -Энергетическое строительство, 1967, №12. С.92-95.

43. Алексеенко В.И. Совершенствование технологии и организации монтажа конструкций при возведении сельскохозяйственных зданий производственного назначения Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Днепропетровск, 1986.-24с.

44. Швиденко В.И. Монтаж строительных конструкций. Киев: Буд1вельник, 1973.-240с.

45. Беляев Б.И. О наивыгоднейшем числе монтажных кранов и сроках выполнения монтажных работ.-Строительная промышленность, 1958, №9.

46. Вилкас Э.Й., Майминас Е.З. Решения: теория, информация, моделирование. М.: Радио и связь, 1981.-328с.

47. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. -Л.: Машиностроение, 1989.-255с.

48. Карлин С. Математические методы в теории игр, программировании и экономике. М.: Мир, 1964.-83 8с.

49. Кини Р.Л., Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.: Радио и связь, 1981.-560с.

50. Вопросы анализа и процедуры принятия решений. М.: Мир, 1976.-230 с.

51. Жилинскас А., Шалтянис В. Поиск оптимума: компьютер расширяет возможности. М.: Наука, 1989.-128с.

52. Солодовников В.В., Зверев В.Ю. Применение методов теории автоматического управления и многокритериальной оптимизации для автоматизации проектирования АСУ ТП.-М.Машиностроение, 1984.-48с.

53. Секлетова Г.И. Многокритериальный подход к задачам календарного планирования в строительстве. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -М., 1989. -24с.

54. Тихонов А.Н.,Костомаров Д.П. Вводные лекции по прикладной математике.- М., «Наука», 1984.-192с.

55. Миненков В.В. Теоретические основы выбора стреловых кранов для монтажа зданий из сборных элементов. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Новочеркасск., 1967.-26с.

56. Панибратов Ю.П., Барановская Н.И., Костюк М.Д. Экономические расчеты в курсовых и дипломных проектах: Учеб.пособие для строит.спец.вузов / Под ред. Ю.П.Панибратова. М.:Высш.шк., 1984.-175с.

57. Параметры, технические характеристики и исходные данные для определения себестоимости эксплуатации стреловых кранов, рекомендуемых для монтажа конструкций одноэтажных промышленных зданий / Госстрой СССР. М., 1984. 82 с.

58. Шукшунов В.Е. "Политика и стратегия развития Новочеркасского государственного технического университета на 1998-2003 гг. ( новый этап развития)". Доклад 21 декабря 1998 г. Москва 1999.

59. Технология и организация монтажа строительных конструкций:Справочник/Под.ред.В.К.Черненко,В.Ф.Баранникова.К.:Буд-ивельнык, 1988.-276с.

60. Канторер С.Е. Строительные машины и экономика их применения. Учеб.для вузов. М.: Высш. шк., 1973.-528с.

61. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.- М.: Наука. 1984.-С.43-45.

62. Соболев В.В. Информационная модель определения минимальной привязки монтажного крана // Информационные технологии проектирования и исследование оснований и фундаментов: Сб. науч. тр./ ЮРГТУ(НПИ). Новочеркасск, 1999. - С. 167-170.

63. Соболев В.В, Соболев В.И. Информационная модель размещения монтажных кранов на строительной площадке / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. -Новочеркасск, 1999. 9 с. Деп. в ВИНИТИ 1999, № 3559 - В99

64. Murzenko U.N., Morgunov V.N. Conceptual computer Aided Design(CAD) of Building and Ground Foundation as an Integral System/ Proc of the International Conf. on Information Technology in Design EWITD-96, Moscow, 1-5 July 1996- M., 1996. P. 94-96.

65. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений., ГИТТЛ, 1962.-1100с.

66. Gray A. A treatis on Bessel Function and their applications to physics., London, 1931.p.292.

67. Бермант А.Ф., Араманович И.Г. Краткий курс математического анализа. -М.: Наука, 1973. С.47-107.

68. Попов Б.А., Теслер Г.С. Вычисление функций на ЭВМ. Киев: Наукова Думка, 1984. С.20-55.

69. Люстерник Л.А., Соболев В.И. Краткий курс функционального анализа: Учеб. пособие.- М. :Высш.шк., 1982.-271с.

70. Волосухин В.А., Игнатьев В.М. Моделирование хозяйственного водопользования. Монография.-Новочеркасск : НГМА, 1999.-61с.

71. Волосухин В.А., Игнатьев В.М. Методика принятия решения. Новочеркасск -: НГМА, 1999.-26с.

72. Pareto V. Cours d'Economie Politiqe/ Vols 1 and 11, 1869, F.Rouge, Lausanne.

73. Моргунов B.H. Моделирование работы и компьютерная оптимизация параметров фундаментов в вытрамбованных котлованах. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1999.-24с.

74. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учеб.пособ. М. : Высш.шк .,1989.-367с.

75. Bulgakov A., Phol V. Mathematische Beschreibung von Gleitschalungen ( Математическое описание скользящей опалубки ) // Wiss. Zeitschrift Techn. Univers.- Dresden 44 (1995).- H. 1.- S.80-82

76. Bulgakov A. Ein mathematisches Modell für die Gleitschalung als Objekt der Automatisierung (Математическая модель скользящей опалубки как объекта автоматизации) // Wissenschaftliches Kolloquium.- Dresden, 1995.-S. 40-44

77. Булгаков А.Г., Бок Т. Роботизация строительных процессов (монография;// Технология, механизация и автоматизация строительства. -М.: ВНИИНТПИ, 1995.-Вып. 4. 68с.

78. Булгаков А.Г., Шиндлер И. Средства и системы автоматизации в стротельной технике (монография)// Технология, механизация и автоматизация строительства. М.: ВНИИНТПИ, 1994.-Вып. 3. -55с.

79. Звягинцева О.Л. Постановка и решение строительных задач на ЭВМ: М. :Высш.шк., 1990.-207с.

80. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР : Учеб.для втузов.- М.: Высш. шк.,1990. -335с.

81. Очков В.Ф. Mathcad PLUS 6.0 для студентов и инженеров. М. :ТОО фирма "КомпьютерПресс", 1996.-238с.

82. V.P.Dyba,S.I.Evtushenko,V.V.Shmatkov&A.Y.Murzenko Fundamentals of optimal computer projecting of construction foundations // Product and Process Modelling in the Building Industry, 1995, Balkema, Rotterdam.pp.219-223.

83. Ramskar M. Static models and dynamic designs An empirical impasse vs an inductive solution // Product and Process Modelling in the Building Industry, 1995, Balkema, Rotterdam, pp.69-76.

84. Eric Condamin & ots. Context oriented modeling of Eurocodes // Product and Process Modelling in the Building Industry, 1995, Balkema, Rotterdam, pp.95-102.

85. Richter P., Richter C. Meta model for buildings // Product and Process Modelling in the Building Industry, 1995, Balkema, Rotterdam, pp.77-81.

86. R. Junge , T.Liebich & E.Ammermann Product modelling for application // Product and Process Modelling in the Building Industry, 1995, Balkema, Rotterdam, pp. 111 -115.

87. D.S.Tzanev Integration of project management system and object-oriented product model // Product and Process Modelling in the Building Industry, 1995, Balkema, Rotterdam, pp.273-277.

88. Завадскас Э.-К.К. Системотехническая оценка технологических решений строительного производства.- Л.:Стройиздат. 1991.-256с.

89. Афанасьев В.А. Оценка качества организации работ : Учеб.пособие. М.:МИСИ, 1984.-116с.

90. Математика и кибернетика в экономике. Словарь-справочник. М., «Экономика», 1975. -700с.

91. Гусаков А.А. Системотехника строительства / Россиская АН. Науч. Совет по комплексной проблеме «Кибернетика».-М.:Стройиздат, 1993.-368с.

92. Анре Анго Математика для электро- и радиоинженеров М.: Наука, 1965.-780с. .

93. Яремчук Ф.П., Рудченко П.А. Алгебра и элементарные функции.-Справочник. Киев: Наукова думка, 1987.-648с.

94. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного: Учеб.пособие для ун-тов.- М.: Наука, 1987.-688с.

95. Айрапетов Г.А., Бретшнайдер Б. Строительство в Германии М.: Стройиздат, 1996.-288с.

96. Айрапетов Г.А. О путях совершенствования и разработки новых технологий в строительстве // Изв. Вузов. " Строительство, "-1993- N 9, -С. 53-56.

97. Айрапетов Г.А. О некоторых проблемах совершенствования технологических процессов в строительстве // Изв. Вузов. " Строительство, "-1996- N 9, -С. 17-21.

98. Айрапетов Г.А. Состояние и перспективы развития строительного комплекса России. Сборник науч. трудов Брауншвайского технического университета, Braunschweig.BRD, 1997.

99. Нагинская B.C. Автоматизация архитектурно-строительного проектирования: Учеб.пособие для вузов / Моск.инж.- строит, ин.- т им. В.В.Куйбышева.- М. : Стройиздат, 1986.-255с.

100. Мескон М.Х., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента: Пер. с англ.- М.: "Дело ЛТД", 1995.-704с.

101. Пуанкаре А. О науке : Пер. с фр. М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат. лит., 1990.-736с.

102. Горстко А.Б. Познакомтесь с математическим моделированием. -М.: Знание, 1991.-160с.

103. Системотехника строительства. Энциклопедический словарь/ Под ред. А. А. Гусакова. М.: Фонд «Новое тысячелетие», 1999.- 432 с.

104. Peldschus F., Vaigauskas Е., Zavadskas Е. Technologische Entscheidungen bei der Berücksichtigung mehrerer Ziele. Berlin: Bauplanung Bautechnik, 1983.N4,S.173-175.

105. О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НИРиндекс НИР)

106. Вид и форма использования: Применение в проектировании комплекса программ для определения оптимальных расчетных параметров монтажных кранов.

107. Целевая направленность исследований: Повышение грузоподъемности и устойчивости монтажных кранов. Разработка ресурсосберегающих технологий в строительствеуказать должность, Ф,И,0„ подразделение)кранов.1. Использование

108. Результаты НИР использованы в проектировании ПОС(р) и Ш1Р при реконструкции мельницы Новочеркасского комбината Хлебопродуктовв 1991 г.

109. Форма планируемого внедрения: Использование результатов НИР в ПОС и 1ШРназвание внедряемого объекта, в создании которого используются результаты НИР)

110. Вид и объем внедрения: Выбор монтажных кранов в ПОС и ПНР на основе вариантнораскрыть конкретную рабочую функцию внедряемогого сравнения их расчетных характеристик1объекта, указать масштаб применения)2. Ожидаемая эффективность

111. База для сравнения: существующие методы выбора монтажных кранов•заменяемый вариант или принятые в качестве образцалучшие мировые, отраслевые или отечественные стандарты)

112. Ожидаемые социально-экономические результаты : Использование последних достижений в строительном проектировании

113. Ожидаемый годовой эффект от внедрения: 60 тыс. руб.3. Особые условия:1. Руководитель работызав кафедрой САПРОСФ проф., д.т.н.Мурзенко Ю.Н.1. Представители заказчикаглавный инженер проектов института «Ростовгражданпаоект» Каргин А.С.1. Рыбвин В. Г.

114. УТВЕРЖДАЮ: Директор ОКСа НПО «НЭВЗ»даднйёй; м.н.) ! 23 1999 гм.п.)Гтехническим акт

115. О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НИРиндекс НИР)

116. Мы, ниже подписавшиеся, гл. инженер Кузнечно-термического корпуса НПО «НЭВЗ»указать должность, Ф,И,0„ цодразделение)

117. Вид и форма использования: Применение в проектировании комплекса программ для определения оптимальных расчетных параметров монтажных кранов.

118. Целевая направленность исследований: Повышение грузоподъемности и устойчивости монтажных кранов. Разработка ресурсосберегающих технологий в строительстве1. Использование

119. Результаты НИР использованы в проектировании 1111Р и проведении реконструкции элементов покрытия Кузнечно-термического корпуса НПО «НЭВЗ» в 1999 г.

120. Форма планируемого внедрения: Использование результатов НИР в ПОС и 1111Рназвание внедряемого объекта, в создании которого используются результаты НИР)

121. Вид и объем внедрения : Выбор монтажных кранов в 11L1P на основе вариантнораскрыть конкретную рабочею функцшо внедряемогого сравнения их расчетных характеристикобъекта, указать масштаб применения)2. Ожидаемая эффективность

122. База для сравнения: существующие методы выбора монтажных крановлучшие мировые, отраслевые или отечественные стандарты)

123. Ожидаемые социально-экономические результаты : Использование компьютерных технологий в проектировании строительного производства.

124. Ожидаемый годовой эффект от внедрения: 16 тыс. руб.3. Особые условия:

125. Руководитель работы Представители заказчиказав.кафедрой САПРОСФ главный инженер Кузнечно-термическогопроф., д.Т-н.Мурзенко Ю.Н. корпуса НПО «НЭВЗ» Кишкин В. А.заменяемый вариант или принятые в качестве образца