Конспект лекций по дисциплине «Технология строительства»
Тема 1. «Общие вопросы, основные определения и структура
курса «Технология строительства»»
Понятие о технологии строительства
Нормативная документация и её роль в строительстве
Понятие о технологии строительства
Технология – (от греческого technє – искусство, мастерство, умение) совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы предмета труда, осуществляемых в процессе производства продукции.
Технология – наука о способах и средствах рационального ведения производственного процесса, занимается изучением целесообразных отношений предмета труда (строительных материалов, изделий, конструкций) с орудиями и средствами труда (машинами, механизмами), в процессе которых достигается намеченный результат производственного процесса.
Наука технология связана со знаниями свойств строительных материалов, с основами таких наук, как геодезия, геология, сопротивление материалов, строительная механика, механика грунтов, основания и фундаменты зданий и др. строительными науками.
Одной из главных задач курса «Технология строительства» является освоение методики проектирования производства работ. Технология определяет структуру строительных процессов и качество производимой продукции. При проектировании производства работ должна использоваться передовая или создаваться новая технология, предусматривающая применение наиболее подходящих строительных материалов, машин, механизмов с соответствующей организацией труда. Результатом реализации проекта должно быть получение нужного количества строительной продукции заданного качества по оптимальной цене за определённое время.
Исходя из выше сказанного технология, как наука, занимается исследованием и выявлением физических, химических, механических и др. закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов.
Структура курса «Технология строительства» состоит из лекционных и практических занятий.
Строительные процессы
Строительное производство – это совокупность производственных процессов, выполняемых непосредственно на строительной площадке в подготовительный и основной периоды строительства. Результатом строительного производства является строительная продукция в виде законченных строительством и принятых в эксплуатацию объектов.
Строительно-монтажные работы – это комплекс работ, выполняемых при возведении зданий и сооружений, включающий общестроительные, отделочные, монтажные и специальные работы.
К специальным работам относится: устройство санитарно-технических и вентиляционных систем, изоляция, монтаж технического оборудования, закрепление грунтов, и т. д.
Строительный процесс – это процесс по созданию новой строительной продукции или реконструкции уже имеющейся.
Классификация строительных процессов:
По месту расположения в производственном процессе:
Основные, в результате которых создаётся строительная продукция (например, кладка стен, отсыпка насыпи и т. д.);
Вспомогательные (крепление стенок траншей, обслуживание машин и т. д.);
Заготовительные (приготовление бетонной смеси, заготовление арматуры и т. д.);
Транспортные (доставка материалов и конструкций).
В зависимости от способа их выполнения:
Полумеханизированные (с использованием электро и бензоинструмента);
Механизированные, выполняемые при помощи машин;
Автоматизированные, где человек выполняет контрольно-управленческие функции.
По степени организационной сложности:
Процесс называется простым, если он выполняется одним рабочим или группой рабочих одной специальности и состоит из технологически связанных между собой рабочих операций (например, разработка котлована).
Комплексный (сложный) процесс состоит из совокупности простых процессов, находящихся в технологической зависимости, связанных единством конечной продукции и выполняемых рабочими разных специальностей (например, кирпичная кладка стен с учётом таких процессов, как приготовление и подача раствора, установка подмостей, подача и укладка кирпича). Комплексные процессы связанные непосредственно с производством строительной продукции принято называть основными. С 60-х годов прошлого века все основные строительные процессы механизированы, т. к. был принят курс на комплексную механизацию. При комплексной механизации машины, выполняющие основные работы (разработка грунта, монтаж конструкций и т. д.) называются ведущими, а машины и механизмы используемые на вспомогательных работах (например, отделке) – вспомогательными. Комплекты машин при комплексной механизации подбираются, ориентируясь на производительность основной (ведущей) машины.
Строительные процессы могут быть организованы:
Последовательно (срок выполнения работ Т=max);
Параллельно (срок выполнения работ Т=min);
Поточно (срок выполнения работ Т=opt).
Строительные процессы складываются из рабочих операций. Рабочая операция – это технологически однородный и организационно неделимый простой элемент простого процесса. Характеризуется несменяемостью материалов, орудий производства, рабочего места. Рабочая операция состоит из рабочих приёмов, а приёмы из рабочих движений.
Технология строительного производства
1.Строительное производство и строительные процессы
2. Строительные процессы, их структура и классификация
3. Строительно-монтажные работы, их структура и классификация
4. Индустриализация строительства
5. Качество строительной продукции
§ 1. Строительное производство и строительные процессы
Технология строительного производства означает совокупность процессов переработки строительных материалов в изделия и конструкции и превращение этих изделий и конструкций в готовую продукцию строительства — здания и сооружения. В отличие от других отраслей промышленности, где продукт труда, как правило, движется в процессе производства, а средства труда остаются неподвижными, в строительном производстве продукция остается неподвижной, а перемещаются средства и орудия труда.
Целью строительного производства является возведение зданий и сооружений, представляющих собой конечную продукцию строительства: жилые дома, гражданские здания (школы, театры, магазины и пр.), предприятия различных отраслей промышленности, энергетические объекты, транспортные сооружения, сельскохозяйственные здания, спортивные сооружения и многие другие объекты.
Элементами строительной продукции, выполняемыми строительными подразделениями, бригадами и рабочими, могут являться отдельные части зданий и сооружений, смонтированное оборудование и т. п. Количество продукции в этом случае обычно выражается в натуральных единицах (штуках, тоннах, кубических или квадратных метрах и пр.). Незаконченные элементы строительной продукции называют элементами строительной конструкции.
Строительство ведется по заранее разработанным проектам, в которых определяются особенности объектов: конструктивные схемы; материалы и детали, из которых должны сооружаться объекты; планировочные решения и прочие особенности зданий и сооружений.
Под зданиями понимаются наземные постройки, предназначенные и приспособленные для жизнедеятельности человека (жилые дома, фабрики, школы, офисы и т.д.).
Прочие наземные, подземные и подводные постройки называются инженерными сооружениями, а рабочие, возводящие эти сооружения, по характеру сооружений — мостостроителями, тоннелестроителями и т. п.
На методы выполнения работ влияют конструктивные особенности зданий и сооружений: одноэтажные, мало- и многоэтажные; высотные; каркасные; с неполным каркасом и бескаркасные с поперечными, продольными и продольно-поперечными несущими стенами; кирпичные; крупнопанельные; мелко- и крупноблочные и т. д.
Строительная продукция, по сравнению с промышленной, имеет ряд особенностей:
продолжительность строительства зданий и сооружений составляет месяцы, а иногда и годы;
здания и сооружения бывают разнообразными по форме, размерам, сложности и точности выполнения работ;
отдельные объекты часто находятся на большом расстоянии друг от друга;
в процессе создания строительной продукции, кроме непосредственно строительных организаций, участвует большое количество других организаций и предприятий (проектные, транспортные, заводы-изготовители строительных материалов, деталей, конструкций и т.д.).
2. Строительные процессы, их структура и классификация
Строительное производство состоит из строительных процессов, протекающие на строительной площадке и имеющих конечной целью возведение зданий и сооружений, а в ряде, случаев — реконструкцию, ремонт, восстановление, разборку или; передвижку. В любом строительном процессе участвуют предметы и орудия труда. С помощью орудий труда рабочие воздействуют на предмет труда; для этой цели применяются различные механизированные инструменты и строительные машины. Во многих строительных процессах рабочие применяют вспомогательные устройства и приспособления, как, например, леса и подмости, кондуктор для сборки крупнопанельного здания, монтажная люлька, навесная лестница и т. д.
Строительное производство состоит из строительных процессов, протекающих на строительной площадке и имеющих конечной целью возведение, восстановление или ремонт различных зданий, сооружений или их частей. Строительные процессы бывают основными, вспомогательными и транспортными, например основной процесс — кладка кирпичной стены, вспомогательный — устройство подмостей, транспортный — подъем на этаж кирпича и раствора.
В результате выполнения основного процесса создается элемент строительной продукции. Вспомогательный и транспортный процессы способствуют успешному осуществлению основного процесса.
В любом строительном процессе (каменная кладка, штукатурные, малярные и другие работы) участвуют: рабочие, предмет труда (материалы, конструкции), орудия труда (строительные машины, инструменты). Во многих строительных процессах рабочие применяют вспомогательные устройства и приспособления, например навесные люльки, лестницы, кондукторы и пр.
Технологически однородный и организационно неделимый элемент строительного процесса называется рабочей операцией. Для нее характерны неизменяемость состава рабочих-исполнителей, предметов и орудий труда.
Каждая рабочая операция состоит из нескольких, тесно связанных между собой, рабочих приемов, которые состоят из отдельных движений. Рабочая операция может выполняться одним рабочим или же группой согласованно действующих рабочих.
В первом случае операция является индивидуальной, во втором — групповой (звеньевой или бригадной).
По сложности производства строительные процессы разделяются на рабочие (простые) и комплексные (сложные).
Рабочим процессом называется совокупность технологически связанных рабочих операций, выполняемых одним составом исполнителей, например монтаж стеновых панелей, укладка плит покрытия и т. д.
Комплексным процессом называется совокупность одновременно осуществляемых процессов, находящихся между собой в непосредственной организационной зависимости и связанных единством конечной продукции (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Структурная схема комплексного строительного процесса
В исполнении комплексного процесса участвуют рабочие самых разных специальностей.
Строительные процессы, выполняемые вручную с использованием ручного инструмента и простейших приспособлений, называют ручными; выполняемые с помощью электрических ручных машин (электропилы, электрорубанка и пр.) — полумеханизированными. Строительно-монтажные процессы, выполняемые с помощью машин и механизмов, где функции рабочего сводятся лишь к управлению данной машиной, называют механизированными. Если все технологические операции процесса (основные и вспомогательные) выполняются при помощи комплекта машин, то такой процесс называют комплексно механизированным.
Дальнейшее развитие механизации приводит к автоматизации — высшей степени организации производственного процесса, освобождающей человека от непосредственного управления процессом.
Автоматизированным называют процесс, в котором ручной труд человека по управлению машинами (процессом, операцией) выполняют специальные устройства, обеспечивающие заданные производительность и качество продукции без участия человека.
В зависимости от характера производства различают непрерывные и прерывные процессы. В непрерывных процессах производственные операции протекают незамедлительно одна за другой. Их продолжительность определяется лишь организационными соображениями. Прерывные процессы сопровождаются перерывами, связанными со свойствами используемых материалов или полуфабрикатов (растворов, бетонной смеси) и особенностями технологии (выдерживанием бетона, сушкой штукатурки, гидроизоляции и др.). Прерывные процессы удлиняют срок работ, поэтому их иногда заменяют непрерывными (мокрую штукатурку — облицовкой, монолитные конструкции — сборными и т.д.).
По значению в производстве процессы делят на ведущие и совмещаемые. Ведущие процессы определяют технологическую цепь производства; совмещаемые процессы могут выполняться параллельно с ведущими. Совмещение процессов позволяет значительно сократить продолжительность строительства.
Содержание понятия технология строительства
Основные понятия и регламентирующие положения
Строительство является одной из основных форм созидательной деятельности человека.
Строительство – это отрасль материального производства, в которой создаются основные фонды производственного (промышленные предприятия, энергетические комплексы, дороги, магистральные трубопроводы и др.) и непроизводственного (жилые дома, общественные здания, гостиничные комплексы и др.) назначения.
К капитальному строительству относятся новое строительство, расширение, реконструкция или техническое перевооружение действующих предприятий, зданий и сооружений, капитальный и текущий ремонт зданий и сооружений.
К новому строительству (новостройкам) относится строительство предприятия, здания и сооружения, осуществляемое на новых площадках по первоначально утвержденному проекту.
Расширение действующего предприятия – это строительство по новому проекту вторых и последующих очередей действующего предприятия, дополнительных или новых производственных комплексов и производств либо расширение существующих цехов основного производственного назначения со строительством новых или увеличением пропускной способности действующих вспомогательных и обслуживающих производств, хозяйств и коммуникаций на территории действующего предприятия или примыкающих к ней площадках.
Реконструкция действующего предприятия – полное или частичное переоборудование или переустройство производства без строительства новых и расширения действующих цехов основного производственного назначения. При необходимости могут быть построены новые и расширены действующие объекты вспомогательного и обслуживающего назначения с заменой морально устаревшего и физически изношенного оборудования, механизированы и автоматизированы производства, устранены диспропорции в технологических звеньях и вспомогательных службах.
К реконструкции действующего предприятия относится также строительство новых цехов и объектов той же мощности (производительности, вместимости) или мощности, соответствующей объему выпуска конечной продукции предприятия, вместо ликвидированных цехов и объектов того же назначения, дальнейшая эксплуатация которых по техническим и экономическим условиям признана нецелесообразной.
Техническое перевооружение действующего предприятия – осуществление мероприятий (без расширения имеющихся производственных площадей) по повышению до современных требований технического уровня производства.
Одной из систем капитального строительства является строительное производство – совокупность производственных процессов, осуществляемых непосредственно на строительной площадке, включая строительно-монтажные и специальные процессы в подготовительный и основной периоды строительства.
Конечным результатом выполнения совокупности строительных процессов является строительная продукция, под которой следует подразумевать отдельные части строящихся объектов и законченные здания и сооружения.
Строительное производство как научно-производственное направление объединяет технологию и организацию строительного производства, каждая из которых имеет свою сущность и научные основы.
Технология в общем понимании – совокупность методов изготовления или обработки материалов или полуфабрикатов, выполняемых на строительной площадке в процессе создания необходимой продукции. Задача технологии строительного производства – на базе современных научных достижений и производственного опыта разработать и внедрить новые, эффективные и экономически целесообразные технологические процессы.
Технология строительного производства как прикладная наука имеет очень широкий охват рассматриваемых явлений, процессов, работ, является совокупностью двух последовательных и взаимосвязанных систем: технологии строительного производства и технологии возведения зданий и сооружений.
Технология строительного производства – это наука о методах выполнения строительных процессов, обеспечивающих обработку строительных материалов, полуфабрикатов и конструкций с качественным изменением их состояния, физико-химических свойств, геометрических размеров с целью получения продукции заданного качества. При этом понятие «метод» включает в себя принципы выполнения строительных процессов, базирующихся на различных способах воздействия (физических, химических, механических и др.) на предмет труда (материальные элементы строительных процессов), с использованием эффективных орудий труда (технических средств строительных процессов).
Строительное производство в нашей стране развивается на индустриальной основе, базирующейся на широком применении конструкций, деталей и строительных материалов заводского производства. Научно-технический прогресс способствует значительному снижению затрат ручного труда, приобретению строителями новых высокопроизводительных машин и механизмов, эффективного механизированного инструмента. В настоящее время интенсивное развитие получает монолитное и сборно-монолитное домостроение на базе имеющихся теоретических исследований, новых материалов, передовых опалубок и опалубочных систем.
Основные принципы современного строительного производства ориентируются на существенное повышение производительности труда, улучшение охраны труда рабочих, большее внимание к экологии и охране окружающей среды.
Комплекс «Строительное производство» базируется на подкомплексах «Строительные материалы и изделия», «Геодезия», «Архитектура промышленных и гражданских зданий», «Строительные машины и средства малой механизации», «Конструкции зданий и сооружений»; он тесно связан с системами «Нормирование труда и сметы», «Экономика и планирование строительного производства».
Целью строительного производства является возведение зданий и сооружений, представляющих собой продукцию строительного производства.
Все, что построено (возведено или сооружено) для нужд человека, называется строениями. Строения, представляющие собой надземный замкнутый объем, предназначенные для проживания, производственной или другой деятельности людей, называются зданиями. Надземные или подземные строения, не относящиеся к зданиям, называются сооружениями, в них могут быть помещения для людей, однако эти помещения не определяют функционального назначения строения.
Здания по назначению подразделяются на жилые, общественные и производственные.
К жилым зданиям относятся жилые дома, гостиницы, общежития. К общественным — здания социально-бытового и административного назначения, например клубы, театры, столовые, больницы, школы, магазины, здания для размещения учреждений, общественных организаций.
Производственные здания делятся на промышленные и сельскохозяйственные. К промышленным относят здания, в которых размещаются машинные производства по переработке сырья, выпуску готовой продукции — производственные корпуса и цехи предприятий. В состав промышленных входят также подсобно-производственные здания, складские хозяйства, административно-бытовые здания. К сельскохозяйственным относят здания, предназначенные для удовлетворения нужд сельскохозяйственного производства — коровники, птичники, теплицы, овоще- и зернохранилища.
Сооружения подразделяются в основном по функциональному назначению на следующие виды:
♦ транспортные — для различных видов транспорта (мосты, путепроводы, эстакады, причалы, железные и автомобильные дороги);
♦ складские — для хранения сырья, материалов, оборудования, топлива и т. п.;
♦ водохозяйственные — водозаборные, водоочистные, водопропускные, станции перекачки;
♦ гидротехнические — плотины, дамбы, каналы, шлюзы;
♦ сооружения связи, электропередачи, трубопроводного транспорта – для различных видов продуктов;
♦ спортивно-оздоровительные — стадионы, треки, трассы по видам спорта и т. п.
В целом здания и сооружения должны соответствовать своему назначению и обеспечивать благоприятные условия для деятельности человека и осуществления в них технологических процессов.
На методы выполнения работ влияют конструктивные особенности зданий и сооружений: одноэтажные, мало- и многоэтажные; высотные; каркасные; бескаркасные с поперечными, продольными и продольно-поперечными несущими стенами; кирпичные; крупнопанельные; мелко- и крупноблочные и т.д.
В строительных процессах участвуют рабочие, используют технические средства, с помощью которых из материальных элементов создают строительную продукцию.
Строительные процессы характеризуются многофакторностью и специфическими особенностями, что обусловлено:
неподвижностью строительной продукции – при выполнении строительных процессов рабочие и технические средства перемещаются, а возводимые здания и сооружения остаются неподвижны;
многообразием строительной продукции – возводимые здания и сооружения различаются по производственным и эксплуатационным характеристикам, форме, размерам и внешнему облику, расположению по отношению к дневной поверхности земли;
разнообразием материальных элементов при строительстве зданий и сооружений находят применение самые различные материалы, полуфабрикаты, детали и изделия, при технологическом воздействии на которые создается строительная продукция;
природно-климатическими условиями – здания и сооружения возводят в различных геологических, гидрологических и климатических условиях, что требует соответствующих технологических методов при выполнении строительных процессов.
Строительные процессы по своему содержанию в технологическом отношении представляют собой совокупность двух аспектов. Первый аспект определяет особенности, происходящие с материальными элементами в пространстве и времени без изменения их физико-механических свойств: транспортирование, укладку, уплотнение, сборку, стыковку и др. Второй аспект характеризует физико-химические превращения, изменяющие конечные свойства материальных элементов: прочность, плотность, напряженность, теплопроводность, влагопроницаемость и др.
В строительстве производственные процессы классифицируют на две группы – внеплощадочные процессы и процессы строительной площадки (внутриплощадочные), каждая из которых решает определенные задачи и также имеет свою внутреннюю классификацию (рисунок 1).
Основой классификации процессов строительного производства является подразделение их по технологическим признакам на заготовительные, транспортные, подготовительные и монтажно-укладочные.
Заготовительные процессы обеспечивают строящийся объект полуфабрикатами, деталями и изделиями. Эти процессы выполняют обычно на специализированных предприятиях (заводах сборного железобетона, заводах товарного бетона и др.), но также и в условиях строительной площадки (приобъектные бетонорастворные узлы, арматурные цехи и др.).
Процессы строительной площадки
Монтажно-укладочные
По значению в производстве