Основные правила построения сетевого графика
ЛЕКЦИЯ 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Модели, применяемые в организации строительства
Модель представляет собой абстрактное отображение наиболее существенных характеристик, процессов и взаимосвязей реальных систем. Модель – это условный образ объекта, сконструированный для упрощения его исследования.
Различают 2 вида моделей: физические и символические (абстрактные).
Физическая модель представляет собой некоторую материальную систему, которая отличается от моделируемого объекта размерами, материалами и т.п. Физическая модель может быть масштабной (например, макет здания, строительной конструкции и т.п.) или аналоговой, построенной на основании того или иного физического процесса, протекающего в моделируемом явлении (например, динамическая модель гидроэлектростанции и т.п.).
Символические (абстрактные) модели создаются с помощью языковых, графических, математических средств описания и абстрагирования.
К моделям предъявляются 2 требования:
1) адекватность (соответствие);
В связи с этим модель включает только наиболее существенные для проводимого исследования свойства.
Одной из распространенных моделей, применяемых в строительстве является сетевая модель. Первая попытка использовать сетевую модель для целей планирования хода работ и контроля относится к 1956 г., когда крупными компаниями «Дюпон» и др. был разработан метод под названием «Метод критического пути» (исследования М. Уокера и Д. Келли – младшего).
В настоящее время методы сетевого планирования и управления широко используются в планировании и управлении строительного производства.
Сетевые графики строительства отдельных объектов и комплексов
Элементы сетевого графика
Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок и кружков.
Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными временными параметрами. В основе построения сети лежат понятия «работа» и «событие».
Работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (монтаж конструкций, устройство фундамента и т.д.). Работу на СГ изображают одной стрелкой. Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой – продолжительность работы в рабочих днях (рис. 5.1).
Ожидание – процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий никаких материальных ресурсов. Ожидание является технологическим или организационным перерывом между работами (перерыв в работе по благоустройству до наступления теплого времени года для сезонных работ по озеленению) (рис. 5.2).
Зависимость (фиктивная работа) вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов (рис. 5.3).
Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. Событие изображается кружками, внутри которых указывается определенный номер – код события.
Начальное событие определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ.
Конечное событие определяет окончание данной работы и является начальным для последующих работ.
Исходное событие – событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого СГ.
Завершающее событие – событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого СГ (рис. 5.4).
Сложное событие – событие, в которое входят или из которого выходят 2 или более работы (рис. 5.4).
Путь – непрерывная последовательность работ в СГ. Его длину определяют суммой продолжительности составляющих его работ.
Определим все возможные пути графика (рис. 5.5) от исходного события к завершающему и подсчитаем в табл. 5.1 их продолжительность.
Критическим путем называется полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его длина определяет срок выполнения работ по СГ. Работы, лежащие на критическом пути, называются критическими.
| № пути | Путь | Длина (продолжительность) пути, дн |
| 1-3-9 | 6+9=15 | |
| 1-2-3-9 | 2+8+9=19 | |
| 1-2-3-7-9 | 2+8+5+3=18 | |
| 1-2-3-7-8-9 | 2+8+5+10+11=36 (критический путь) | |
| 1-2-7-9 | 2+7+3=12 | |
| 1-2-5-7-9 | 2+12+3=17 | |
| 1-2-5-6-8-9 | 2+12+2+6+11=33 | |
| 1-2-4-6-8-9 | 2+4+6+11=23 | |
| 1-4-6-8-9 | 1+4+6+11=22 |
Основные правила построения сетевого графика
Основные правила построения сетевого графика следующие:
1. Направление стрелок в СГ следует принимать слева направо.
2. Форма графика должна быть простой, без лишних пересечений.
3. При выполнении параллельных работ, т.е. если одно событие служит началом двух работ или более, заканчивающихся другим событием вводится зависимость и дополнительное событие (рис. 5.6), иначе разные работы будут иметь одинаковый код.
4. Если те или иные работы начинаются после частичного выполнения предшествующей, то эту работу следует разбить на части. При этом каждая часть работы в графике считается самостоятельной и имеет свои предшествующие и последующие события (рис. 5.7).
5. В СГ не должно быть «тупиков», «хвостов», «циклов». Тупик – событие, из которого не выходит ни одна работа (кроме завершающего). Хвост – событие, в которое не входит ни одна работа (кроме исходного). Цикл – замкнутый контур, в котором работы возвращаются к тому событию, из которого они вышли, например пути 1-4-3-1 и 8-9-10-8 (рис. 5.8).
6. Нумерация (кодирование) событий должна соответствовать последовательности работ во времени, т.е. предшествующим событиям присваиваются меньшие номера.
Расчет сетевого графика
Расчетные параметры СГ:
i – код начального события данной работы;
h – i – код работ, предшествующих данной работе;
h – код событий, предшествующих начальному событию данной работы;
j – k – код работ, последующих за конечным событием данной работы;
k – код событий, последующих конечному событию данной работы;
Lкр – критический путь;
tL – продолжительность пути;
TLкр – продолжительность критического пути и критический срок;
T р i – ранний срок свершения события i;
T п.о i—j – позднее окончание работы i – j;
T п i – поздний срок свершения события j;
Общая кодировка работ и события показана на рис. 5.9.
Сетевые модели строительного производства.
Расчет производят аналитическим, графическим и табличным способом.
— в сетевом графике не должно быть «тупиков» (событий, которых не выходит ни одной работы) и «хвостов» (событий, в которые не входит ни одна работа);
Календарное планирование. Виды и состав календарного плана.
Календарное планирование занимает особое место в комплексе задач планирования и управления строительством. В силу специфики строительного производства играет сбалансирование во времени и координация деятельности многочисленных участников производственного процесса.
Календарный план — это такой проектно-технологический документ, который определяет последовательность, интенсивность и продолжительность производства работ, их взаимоувязку, а также потребность (с распределением во времени) в материальных, технических, трудовых, финансовых и других ресурсах, используемых в строительстве.
Основная задача календарного планирования состоит в составлении таких расписаний выполнения работ, которые удовлетворяют всем ограничениям, отражающим в технологических моделях строительства объектов взаимоувязку, сроки и интенсивности ведения работ, а также рациональный порядок использования ресурсов.
Эффективность календарных планов во многом зависит от того, насколько положенные в их основу технологические модели возведения зданий и сооружений удовлетворяют определенным требованиям.
Известны различные виды технологических моделей строительства зданий и сооружений.
1. С помощью широко распространенных линейных графиков удается наглядно отобразить однозначную взаимосвязь и последовательность работ. Однако при сложных зависимостях между работами такие графики менее эффективны.
2. На циклограмме наглядно изображается развитие строительного процесса во времени и пространстве. Она наиболее удобна при возведении однотипных зданий и сооружений. При этом за единицу продукции чаще всего принимается участок или захватка.
3. Сетевые модели, позволяют лучше всего отобразить порядок возведения сложного объекта, осуществлять научно обоснованное календарное планирование строительства, определять и разрешать многие проблемные ситуации, возникающие в процессе производства.
Виды календарных планов в строительстве
Календарные планы разрабатывают в составе проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР).
В составе ПОСразрабатывают следующие основные виды календарных планов и относящихся к ним документов:
— календарный план строительства, в котором определяются сроки и очередность возведения основных и вспомогательных зданий и сооружений, технологических узлов и этапов работ, пусковых или градостроительных комплексов с распределением капитальных вложений и объемов строймонтажных работ по зданиям и сооружениям и этапам строительства;
— ведомость объемов—в физическом измерении—основных строительных, монтажных и специальных строительных работ, определенных проектно-сметной документацией, с выделением работ по основным зданиям и сооружениям, пусковым или градостроительным комплексам и периодам строительства;
— ведомость потребности в строительных конструкциях, изделиях, полуфабрикатах, основных материалах и оборудовании с распределением по календарным периодам строительства, составляемую на объект строительства в целом и на основные здания и сооружения исходя из объемов работ и действующих норм расхода строительных материалов;
— график потребности в основных строительных машинах и транспортных средствах по строительству в целом, составленный на основе физических объемов работ, объемов грузоперевозок и норм выработки строительных машин и транспортных средств;
— график потребности в кадрах строителей по основным категориям, составленный на основе нормативной трудоемкости строительства объекта и объемов строительно-монтажных работ по основным организациям-участникам строительства, с учетом плановых норм выработки.
Все необходимые для составления календарных планов, ведомостей и графиков расчеты приводятся в пояснительной записке, входящей в состав ПОС.
В составе ППР, выполняемого по рабочим чертежам на строительство отдельного здания, сооружения или его части (узла), разрабатывают следующую документацию по календарному планированию:
— календарный план производства работ по объекту или комплексный сетевой график, в которых устанавливаются последовательность и сроки выполнения работ с максимально возможным их совмещением, а также нормативное время работы строительных машин, определяется потребность в трудовых ресурсах и средствах механизации, выделяются этапы и комплексы работ, поручаемые бригадам, и определяется их количественный, профессиональный и квалификационный состав;
— графики поступления на объект строительных конструкций, изделий, материалов и оборудования с данными о поступлении этих ресурсов по каждой подрядной бригаде и с приложением комплектовочных ведомостей;
— график движения рабочих кадров и основных строительных машин.
Проект производства работ на подготовительный период строительства объекта должен содержать:
календарный план производства работ по объекту (виду работ) ;
графики движения рабочих кадров и основных строительных машин;
график поступления на строительство необходимых на этот период строительных конструкций, изделий, основных материалов и оборудования.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Строительство. Основные правила построения сетевого графика
Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок и кружков.
Сетевая модель комплекса робот, подлежащих выполнению при сооружении конкретного объекта, в обязательном порядке содержит собственно сеть и может включать ряд характеристик (объём, время, стоимость, ресурсы и др.), относящихся к отдельным работам и (или) к комплексу в целом.
Сеть с математической точки зрения представляет собой ориентированный, связный, конечный граф без контуров отражающие отношения предшествования между работами комплекса.
Сетевые модели могут быть детальными и укрупненными, в которых ряд работ заменяется одной укрупненной работой. Кроме того, они делятся на сводные, объединяющие комплексные сетевые графики зданий и сооружений данного объекта: комплексные, охватывающие все работы по возведению данного здания или сооружения и обеспечению ресурсами; частные, объединяющие часть работ, выполняемых на строительстве здания конкретной организацией; первичные – по работам, производимым отдельными исполнителями, например одним из участков строительного управления (первичная сеть является частью соответствующей частной сети).
С целью сокращения затрат труда на составление сетевых моделей и повышения их качества в последнее время получают распространение типовые сетевые модели и номенклатура работ, которые наиболее эффективно применяются для типовых объектов.
Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными временными параметрами. В основе построения сети лежат понятия «работа» и «событие».
Работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов. Работу на сетевом графике изображают одной сплошной стрелкой, длина которой не связана с продолжительностью работы. Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой – продолжительность работы в рабочих днях и при необходимости количество рабочих в день или смену. Под стрелкой можно показать также сметную стоимость СМР, физический объем работ, исполнители работ и т.д. В зависимости от назначения графика содержание приводимых параметров работы может меняться, но продолжительность и наименование работ указывают всегда.
Ожидание – процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий никаких материальных ресурсов. Ожидание является технологическим и организационным перерывом между работами, непосредственно выполняемыми друг за другом.
Приведем пример технологического ожидания. При выполнении цементной стяжки под рулонный ковер требуется определенное время на ее твердение и понижение уровня влажности до нормативной, после чего можно производить кровельные работы. Этот период времени и есть ожидание.
Ожидание изображается, так же как и работа, сплошной стрелкой с указанием продолжительности и наименования ожидания.
Зависимость (фиктивная работа) вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов. Зависимость изображается пунктирной стрелкой. Она определяет последовательность свершения событий.
Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. В любой сетевой модели события устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События изображаются кружками или другими геометрическими фигурами, внутри которых указывается определенный номер – код события.
События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными.
Начальное событие определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ.
Конечное событие определяет окончание данной работы и является начальным для последующих работ.
Исходное событие – событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика.
Завершающее событие – событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика.
Сложное событие – событие, в которое входят или из которого выходят две или более работы.
Путь – непрерывная последовательность работ в сетевом графике. Его длину определяют суммой продолжительности составляющих его работ. Путь от исходного до завершающего события сетевого графика называют полным путем. Путь может быть также предшествующим – это участок полного пути от исходного события графика до данного, а также последующим – от данного события до любого последующего. Путь описывается последовательностью работ или событий.
Критическим путем называют полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его длина определяет срок выполнения работ по сетевому графику. Работы, лежащие на критическом пути, называют критическими. Увеличение продолжительности критических работ увеличивает общую продолжительность работ по сетевому графику.
Пути продолжительность которых несколько меньше продолжительности критического пути на заданную величину, называют подкритическими. Такой величиной может быть период контроля. При недельно-суточном оперативном планировании период контроля составляет 7 календарных дней.
Совокупность всех критических и подкритических работ называют критической зоной. Работы, лежащие на этих путях, требуют к себе внимания, так же как и работы критического пути.
Направление построения сети, ее развертывание может носить различный характер. Обычно сетевой график строят от исходного к завершающему или, наоборот, от завершающего к исходному. Но график можно также строить от любого события в двух направлениях: к исходному и к завершающему событиям.
В ходе построения сети последовательность и взаимосвязь работ могут выявиться такими вопросами:
Эти вопросы вскрывают технологическую взаимосвязь между отдельными работами и обеспечивают логическую строгость сетевого графика, его соответствие его соответствие моделируемому комплексу работ.
Первоначально сетевой график строят без учета продолжительности составляющих ее работ, и поэтому длина стрелок зависит только от необходимости обеспечить простую и ясную структуру сети и систематизирование расположить показатели и записать наименование по каждой работе. На первой стадии построение сети осуществляют на технологической взаимосвязи работ и определяющих ограничениях по ведущим ресурсам, таким, как монтажные краны, комплексные бригады и т.п. В процессе построения первоначального варианта сети ее внешнему виду не уделяют особого внимания.
После того как составлен первый вариант сети, проверяют правильность построения, просматривая ее от исходного события к завершающему и обратно, и устанавливают, имеются ли все предшествующие работы, необходимые для начала последующих работ. Проводится также графическое упорядочение сети, чтобы уменьшить количество взаимопересекающихся работ и зависимостей и расположить работы во временной последовательности.
Уровень детализации сетевого графика зависит от сложности строящихся объектов, группировки и количества используемых ресурсов, объемов работ и периода строительства.
При составлении первичных сетевых графиков, имеющих наибольшую детализацию, учитывают следующие требования к детализации работ: технология работ должна быть выражена с исчерпывающей полнотой; каждая стрелка должна выявлять отдельно работу, выполняемую бригадой определенной специальности в определенных пространственных границах; детализация работ должна обеспечивать планирование и управление деятельностью самостоятельных ресурсов (бригад, машин, механизмов и т. п.), позволять рассчитывать сроки и объемы поставок материалов, конструкций и изделий и контролировать ход этих поставок.
Основные правила построения сетевого графика
Итак, основные правила построения сетевого графика сводятся к следующему: