ИТПЗ - Конспект лекций Пеньковский Г.Ф

Уровни ДЦ			Проектное решение
					Варианты
Общие
		1, 2, 3, …						n 1
решения
Частные		1, 2, 3, …						n 2
решения
Элементные		1, 2, 3, …						n 3
решения

Рис. 9. Дерево альтернативных целей

Лучшимрешениемпообъекту проектированияявляетсясочетание вариантоврешений на всех уровнях ДЦ, обладающее глобальным оптимумом по выбранному критерию. Такой оптимум находится методами полного перебора всехвозможных сочетаний вариантов, направленного перебора вариантов или ветвей и границ.

Метод направленного перебора применяют тогда, когда на определенном уровне ДЦ выявляется закономерность влияния варьируемых параметров на величину критерия и найти лучший вариант можно без подсчета критерия для всех вариантов.

Метод ветвей и границ применяют опытные проектировщики, которые формируют ДЦ, сразу отсекая неконкурентоспособные варианты с верхнего уровня до нижнего, сокращая тем самым объем вычислений.

Дляпроекта, состоящегоиз n-частейс различнымиоценкамикачества, общая оценка проекта определяется по формуле

n
Ко ¦Εiki ,	(1)
i 1

где i – весовые коэффициенты частей проекта, устанавливаемые экспертным путем с учетом трудоемкости и значимости этих частей;

n

¦Εi 1; ki – оценки качества частей проекта.

i 1

Если оценка проекта делается по нескольким критериям (многокритериальная оценка), то по каждому критерию лучшими могут оказаться разные варианты проекта, которые в совокупности образуют некотороемножествоПарето. Лучшиеизнихнаходятсялибометодомкомплексного критерия, либо методом ранжирования критериев.

Комплексный критерий имеет вид

m
К ¦Ε jk j ,	(2)
j 1
m
где j – весовые коэффициенты критериев¦Ε j	1; kj – оценка проекта

j 1

по критерию j (j = 1, …, m).

Метод ранжирования включает определение согласованного с заказчиком приоритета критериев и последовательный отбор лучших вариантов на каждом цикле отбора по очередному критерию.

В формулах (1) и (2) критерии под знаком суммы должны иметь одинаковую размерность или приведены к безразмерному виду.

Лучшие проектные решения, полученные в результате системной многокритериальнойоптимизации, обсуждаютсянаэкспертныхсоветах и после одобрения принимаются в качестве окончательных решений

впроектной документации.

3.6.Технологические линии проектирования, особенности выполнения проектных работ

Технологической линией проектирования (ТЛП) является органи- зационно-техническаясистема, котораяобъединяеткомплекс специализированных структурных подразделений проектной организации, обеспечивающий оперативную и высокоэффективную разработкупроектносметной документации поточным методом в условиях нормированной технологии [5, 15].

Принципиальная структура ТЛП и проектной организации с ТЛП показана на рис. 10 и 11.

Технологические линии проектирования появились в результате обобщения опыта автоматизации проектных работ. Опыт показал, что для повышения эффективности проектирования необходимы коренные измененияорганизации проектных работ. Такие изменения нашли отражение в следующих особенностях организации проектирования.

100

101

Основное

производство

ТЛП по разделам проекта

ТЛП

			Вспомогательное
			производство
Методическое			Программно-				Техническое
руководство			информационное
							обеспечение
(ГИП, ГАП)			обеспечение
			Software				Hardware

Рис. 10. СтруктураТЛП общего типа

Директор

Главный

Заместитель

инженер

директора

Производственные отделы

Отделы обслуживания

Архитектурно-

строительный

Инженерного

оборудования

Отдел

технологического

Организации

Сметный

нормирования

строительства

ТЛП

ТЛП

ТЛП

ТЛП

архитектурно-

инженерного

организации

сметной

строительного

оборудования

строительства

документа-

проектирования

ции

Рис. 11. Структура проектной организации с ТЛП

1.Проектныеработывыполняютсяпоточнымметодомслинейной последовательностью отдельных видов работ без возращения к ранее выполненным частям проекта.

2.Проектная документация выполняется с объектной привязкой

копределеннымтипамзданийсразрешеннымивопросамисогласования между отдельными частями проекта.

3.Все части проекта, элементы зданий получают кодированное (цифровое) описаниеспоследующейвнутримашиннойпередачейинформации на всех этапах разработки проектно-сметной документации.

4.Выполнениепроектныхработосуществляетсясжесткойпоследовательностью всех процедур в условиях нормированной технологии, с нормированными затратами всех ресурсов.

Технологическимнормированиемпроектныхработзанимаетсяспециальный отдел в структуре проектных организаций с ТЛП.

Первые ТЛП были созданы в Киеве в 1970 г. – это ТЛП крупнопанельного домостроения (ТЛП КПД) и ТЛП КОРТ [15].

Функциональная структура этих ТЛП показана на рис. 12 и 13.

Эскиз Задание

	Проектировщик	Каталог
		(архив)

ЭВМ Формирование объекта по эскизу

Разработка вариантов планировки

						… … … … …
	1			2			n

Оцен-	Основной	Документирование
ка	вариант	проекта

Рис. 12. Функциональная структура ТЛП КПД

102

103

	Блок формирования модели
	объекта
Блок	Блок расчета конструкций
исходных
данных	Блок спецификации

Блок проектирования опалубки

Блок оформления ПСД

Рис. 13. Функциональная структура ТЛП КОРТ

Проектно-сметная документация на ТЛП оформляется на машинных и бумажных носителях (рис. 14).

				ПСД ТЛП
	На машинных					На бумажных
	носителях					носителях
	Цифровая модель					Пояснительная
	объекта					записка
	Цифровая модель					Чертежи
	процессов
						Спецификация
	Внутримашинная
	информация
						Сметы
	Конечные результаты
	в ПСД
		Рис. 14. Структура ПСД ТЛП

К настоящему времени разработаны и функционируют кроме ТЛП КПД и КОРТ технологические линии проектирования [15]:

ТЛП жилища – для разработки типовых зданий и блок-секций, для разработки индивидуальных проектов;

АТЛП МНИИТЭП– дляпроектированиякрупнопанельныхжилых домов, общественных зданий;

ТЛПпромзданий– дляпроектированияпромышленныхзданий, их инженерных сетей, организации строительства и смет.

Эксплуатация ТЛП показала высокую эффективность их применения в строительстве, что подтверждается показателями:

снижение общей себестоимости проектирования на 3–8 %;

снижение заводской себестоимости изготовления элементов на 3–8 %;

сокращение числа марок элементов с 350–500 до 18–120; снижение общих трудозатрат на 8–12 %; снижение заводских трудозатрат на 15–35 %.

3.7. Оценкаэффективности, трудоемкостиикачества автоматизированного проектирования

Эффективность автоматизированного проектированияопределяется прежде всего тем, насколько повышаетсяза счетавтоматизации качество и экономичность проектных решений, а также качество оформления проектной документации.

Вправилахпринятияпроектныхрешенийизложенапроцедураоценки решений по разным критериям. С увеличением числа рассматриваемыхвариантовотдельныхрешенийнавсехуровняхальтернативногоДЦ возрастают возможности нахождения лучших и экономичных решений, отвечающих всем требованиям качества. Естественно, что этот процесс связани с увеличением трудоемкости проектирования. Поэтомувторым важнымпоказателемавтоматизированногопроектированияявляетсястепеньснижениятрудоемкостипроектныхработприиспользованиисредств автоматизации.

Для этого воспользуемся рекомендациями методики [13] по оценке уровняавтоматизациипроектныхработ, которыйопределяетсяпоформуле

n
Ya ¦ΕiYai ,	(3)
i 1

104

105

где Yai – уровни автоматизации проектных работ для отдельных частей проекта (i = 1, ..., ni (Σ i = 1)

и с трудоемкостью Тi; i = Ti / Tо (То – общая трудоемкость проекта). Уровень автоматизации Yai определяется по формуле

Y	Vai ,	(4)
ai	Vi

где Vai – объем проектных работ (по трудоемкости или по стоимости), выполненных с применением средств автоматизации; Vi – общий объем работ для i-й части проекта.

Общий объем работ Vi складывается из объемов ручных (традиционных) работ – Vpi и автоматизированных работ Vai:

Vi = Vip + Vai.

(5)

Производительность ручного и автоматизированного проектирования

		Vpi		V
	Пpi		, Пai	ai ,	(6)
		tpi
				tai

где tpi, tаi – продолжительность ручного и автоматизированного проектирования соответственно.

Общее время проектирования i-й части проекта

	tоi = tpi + tаi.					(7)
Подставляя в последнюю формулу (7) параметры tpi и tаi из
зависимостей (6) с учетом (4) и (5), получим
	§		n	1·
t =	¨	Yai	ai		¸	(8)
	tнi ¨1			¸,
оi	©		nai ¹

где tнi = Vоi /Пpi – нормативное время выполнения полного объема проектныхработ; nai = Пai / Пpi – отношениепроизводительностиавтоматизированного проектирования к производительности этой же работы без средств автоматизации.

Параметр nai характеризует степень освоения средств САПР в проектной организации. Для различных видов проектных работ имеет значение [9]:

при проектировании фундаментов nai = 2–3;

припроектированиижелезобетонныхколоннмногоэтажныхзда-

ний n = 1,9;

при расчете железобетонных балок nai = 2,7; при расчете систем отопления nai = 5–7;

при составлении спецификаций, расчете смет nai = 15–20. Формула (8) для продолжительности проектирования при одном

исполнителестановитсяпригоднойдляоценкитрудоемкостипроектных работ:

	T =Tнi (1 Yai	nai 1	),	(9)
		nai
	oi

где Toi, Tнi – трудоемкости i-й части проекта при автоматизированном и ручном проектировании соответственно.

Общаятрудоемкостьпроекта из n частейопределяетсяпоформуле

n
To ¦ Toi .	(10)
i 1

На рис. 15 показана зависимость трудоемкости проектировании i-йчастипроектаотуровняавтоматизацииприразномзначениипараметра nai, построенная по формуле (9).

При nai = 1, когда производительность автоматизированного и ручного способа не отличается, применение вычислительной техники не сокращает трудоемкости проектирования.

106

107

1					nai = 1
					nai	= 2
0,8
Toi
	0,6
Tнi
0,4
0,2
0								Yai
					0,6 0,8
0,2 0,4

Рис. 15. Зависимость трудоемкости проекта от уровня автоматизации

При nai = 2 и более можно получить значительное сокращение трудоемкостипроектированияприразличномуровнеавтоматизациипроектных работ.

Если оценить эффективность проектирования трудоемкостью проектированияединицыобъемапроектной продукции, тоопределитсяона по формуле [9]

Фi = Toi / Vi .

(11)

Что же касается качества проектных работ при автоматизированномпроектировании, тоэтотвопросбылзатронутвп. 3.5. Оценкурешенийнапервомэтапе делаетсампроектировщик (внутренняя оценка); на второмэтапедляэтойцелипривлекаетсязаказчикидругиеспециалисты (внешняя оценка).

Внастоящеевремяавтоматизацияпроектированиявпроектныхорганизациях России не дает существенного повышения эффективности про- ектныхработвследствиемалогоуровняавтоматизации(0,15–0,20) инедостаточных навыков проектировщиков в использовании современных средств САПР. В передовых зарубежных фирмах Германии, США, Японии уровень автоматизации проектных работ достигаетзначений 0,8–0,9, чтов2–3 разасокращаетсрокипроектированиявсравненииспроектированием без средств автоматизации, при этом обеспечивается высокое качество проектных решений и оформления проектной документации.

4.Примеры обоснования проектных решений

4.1.Проектированиетопологии объектов

Автоматизированныесистемыпроектированияобъектовстроитель-

для региона – в виде зональных схем размещения объектов с указанием транспортных коммуникаций;

для города – в виде генплана;

длязданий– ввиде объемно-планировочныхрешений этихзданий (ОПР).

Место этих задач в АСПОС показано на рис. 16.

АСПОС

	Регион	Город	Комплекс-	Здание
	Зональные	Генплан	район	ОПР
			Генплан
	схемы

Общественное Жилое Промышленное

Технологи-

Строительная

Инженер-

Технико-

ческая часть

часть

ные сети

экономическая часть

ОПР Конструкции

Ограждающие Несущие

Рис. 16. Схема АСПОС

Решение задач топологии проектирования объектов сводится к че- ловеко-машинной процедуре (рис. 17).

Разработка вариантов компоновки, архитектуры объектов включаетбольшойобъемработтворческогохарактера, осуществляетсябезчеткого описания исходных данных (часто в условиях неопределенности),

108

109

зависит от ситуации, опыта и личностных качеств проектировщика. Такая деятельность практически не поддается формализации, и ее проще выполнять человеку, чем поручать ЭВМ. То же можно сказать о выборе критериевдля оценки вариантов и тем более – о принятии решения. Достаточно просто поручить машине хранение информации о построенныхилипроектировавшихсяранееобъектах, произвестиоценкувариантов по заданным критериям и оформить графически проектное решение. ДляоценкивариантовгенпланапользовательдолженввестивЭВМ четыре группы исходных данных. Это информация о местности, размещаемых объектах, разрывах между объектами и коммуникациях.

Разработка

вариантов

компоновки

Выбор критериев для Оператор- оценки вариантов постановщик

Оценка вариантов

ЭВМ

Принятие решения

Оформление проектного решения

Рис. 17. Человеко-машинная процедура проектирования топологии объектов

Информация о местности представляет собой цифровую модель местности (ЦММ) – план местности с цифровыми или символьными кодами о ситуации в отдельных ее зонах, участках. ЦММ может быть модульная(блочная) сразбивкойплананаложениемсеткииполигонная, на которой участки местности показываются в виде полигонов (зон). Модульная ЦММ удобнее в математическом описании информации, но требует довольно частуюсеткудля сложной ситуации на местности. На полигонной ЦММ значительно удобнее описывать линейные объекты (коммуникации), поскольку для этого достаточно задать уравнения прямых участков, проходящие через определенные точки.

Внастоящеевремяразработаныгеодезическиеприборы, имеющие встроенные ЭВМ и позволяющие получить ЦММ в процессе геодезической съемки местности.

Информация о размещаемых объектах представляется с помощью реляционноймоделибазыданныхввидетаблицысописаниемнаименования объектов, их назначения и основных технико-экономических показателей. Информация по отдельному объекту в цифровых кодах пред-

ставляет собой цифровую модель объекта (ЦМО).

Информация о разрывах содержит требования к расположению объектов с учетом технологии работ, экологические, противопожарные и требования социального характера.

Информация о коммуникациях включает в себя описание сети автомобильныхижелезныхдорог, станцийпримыкания, водныхивоздушных путей сообщения, линий электропередач, трансформаторных подстанций.

Вкачествепримероврассмотримзадачипроектированиявертикальнойпланировкиучасткастроительства, размещенияобъектовнагенплане и разработки объемно-планировочного решения здания.

1. Вертикальная планировка участка, водоотвод

Вертикальная планировка местности осуществляется для обеспечения нормального водоотвода с участка путем создания необходимых уклоновповерхностиилиустройствадренажнойсистемыоткрытоготипа (канав) или закрытого типа (дренажные трубы). На рис. 18 показано ДЦ для проектирования водоотвода.

Вертикальная планировка с созданием уклонов поверхности осуществляется по сетке квадратов 4040 м или 1010 м или же исправлением горизонталей. При проектировании по квадратам в узлах указываются черные, красные и рабочие отметки. Красная (проектная) поверхностьдолжнаобеспечитьнормальныйводоотвод, приэтомобъемземляныхработ долженбытьминимальным ис минимальнымперемещением грунта.

При проектированиидорог вертикальную планировку удобно производитьпопродольнымипоперечнымпрофилямсчерными, красными и рабочими отметками (рис. 19).

110

111

Водоотвод

По уклонам

По дренажным

поверхности

системам

Насыпь

Выемка

Открытого

Закрытого

типа

типа

Система

канав

Траншеи с

Дренажные

фильтрующей

трубы

засыпкой

	Рис. 18. ДЦ для проектирования водоотвода
i=			Отметки:
0.003	Насыпь	Выемка
			аa	cb
			вc
			a - красная
			а – красная;
			в - чёрная
Отметки			b – черная;
			с - рабочая
Пикеты			c – рабочая
			(с=a-в)
			(c = a – b)
		Рис. 19. Продольный профиль дороги

Дренажные системы открытого типа представляют собой системуканав, обычнобез крепления откосов, расположенных в плане таким образом, чтобы общий уклон по дну канав и их сечения обеспечивали водоотвод.

Дренажныесистемызакрытоготипа– этотежеканавы(траншеи), заполненные фильтрующейзасыпкойизщебняили гравия. Дляулучшения водоотвода по дну траншей могут укладываться трубы – деревянные, асбоцементные, керамические или железобетонные (при больших диаметрах). Дренажные трубы отводят воду к коллекторам – заглубленным трубам с большим диаметром. По длине коллектора устраиваются ливнеприемные и смотровые колодцы (рис. 20).

Дренажные

трубы

Коллектор

Смотровой колодец

Рис. 20. Дренажная система водоотвода

Смотровыеколодцыслужатдляпериодическогоосмотраиочистки коллектора. Ливнеприемныеколодцызакрытысверхурешеткой, обеспечивающей прием поверхностных вод, предусмотренных вертикальной планировкой участка.

В системе водоотвода часто возникает потребность отвести воду под дорожным полотном на другую сторону дороги. В этих случаях устраиваютсяперепускиводыизжелезобетонныхтрубдиаметром0,5…0,8 м. Торцевые части перепуска укрепляют железобетонными оголовками

(рис. 21).

	Покрытие дороги
Обочина	Оголовок
	Трубы
	Кювет
Рис. 21. Перепуски под дорожным полотном

Лучшее проектное решение для водоотвода найдется после анализа ДЦ(см. рис. 18) соценкойглобальногооптимумапозаданномукритерию.

Минимальным по стоимости и трудоемкости является устройство водоотвода в виде системы открытых канав с перепусками под дорогами. Обычно такое решение применяется вкачестве временного для осушения участка.

112

113

Максимальным по стоимости, но и наилучшим для эксплуатации являетсярешениеснасыпью0,5 мизщебня(гравия) спескомпослеудалениярастительногогрунтасустройствомдренажнойсистемызакрытого типа. Такое упрощенное решение в местах интенсивных нагрузок от транспорта может иметь дорожную одежду из асфальтоили цементобетона.

2. Размещение объектов на генплане

Дляразработки и оценки вариантов городской застройки применяется «Координатный метод» и метод с использованием «транспортной задачи» [2].

Наиболеепростымявляется«Координатныйметод». Вариантспланировкой города покрывается прямоугольной координатной сеткой и далее, с помощью ЭВМ, подсчитываются критерии – число жителей в микрорайонах, объем перевозок пассажиров в пункты обслуживания, протяженность коммуникаций и т. д. Подсчет производится с использо-

ванием координат объектов застройки.

Несколько сложнее метод с использованием «транспортной зада-

чи» линейного программирования. Пусть:

n – число жилых домов (объектов или пунктов обслуживания);

A – население района;

ai

– население дома (i

1, 2, ..., n );

B – численностьнаселения, обслуживаемогокультурно-бытовыми

учреждениями;

( j

bj

– численность населения, обслуживаемого в пункте j

1, 2, ..., m);

Cij – затратыматериальныхресурсовнаперемещениеодногочело-

века к пункту обслуживания;

xij

– число человек, перемещающихся из пункта i в пункт j .

2.

На рис. 22 показана схема компоновки района при n

3 и m

Область допустимых значений исходных параметров xij определя-

ется уравнениями:

x11 x12

a1;

x x x δ b ;

½

x21

x22

a2

;

x

x

x

δ b .

°

11

21

31

1

°

x

31

x

32

a

;

12

22

32

2

(12)

3

¾

Для замкнутой задачи:

°

a1

a2

a3

A и b1

b2

B, A B.

°

¿

114

						x12
аa11											b22
									x32
x111									x32
						aа22					32
x											x
			x
			x2121
1											а
						x31
b1											a3
						x31

Рис. 22. Пример компоновки объектов

Критерием оценки вариантов компоновки является целевая функция для минимума затрат ресурсов:

n	m
z(x) ¦ ¦Cij Xij ο min .		(13)
i 1	j 1

Решение задачи может быть получено с использованием программы Symplex. Определив значения неизвестных X ij , получаем ответ на вопрос, где и в каком количестве должно проживать население города, гдедолжныразмещатьсяпунктыобслуживания, чтобызатратыресурсов на перемещение людей были минимальными.

Аналогичным образом решается транспортная задача при размещении районных котельных на генплане городской застройки. Далее приведен пример решения такой задачи с использованием метода минимальной стоимости, заимствованный из работы [2]. Схема расположения котельных и потребителей тепла показана на рис. 23.

			a3
			а3		ll23
					23
		l13
		l13				ВB2
		а	2
		a2		ll2222
		ll1212				ll24
						24
B	1			l l14		a4
В1
l11l11				14	l25	а4
		ll2121 l15l15			l25
		аa11		a5
				а5

Рис. 23. Размещение котельных

115

Расстояния от потребителей тепла до котельных:

l11	1,5 км;	l12	1,5 км;	l13	3 км;	l14	4 км;	l15	3 км;
l21	4 км;	l22	2 км;	l23	1,5 км;	l24	1,5 км;	l25	2 км.

Потребности потребителей тепла:

а1 = 4 Гкал/ч; а2 = 3 Гкал/ч; а3 = 6 Гкал/ч; а4 = 2 Гкал/ч; а5 = 5 Гкал/ч. Требуетсяопределитьмощностикотельных B1 и B2 приуказанном

расположении потребителей тепла, обеспечить их теплом с минимальными потерями. Обозначим Xij количество тепла, поставляемое из котельной Bi кпотребителю a j (i 1,2; j 1 5). Решениеполучаемвтаб- личной форме (табл. 4).

																					Таблица 4
Котельная								Потребители													Мощность
		a1				a2				a3				a4				a5			котельных
B1		X11	4			X12	3			X13	0			X14	0			X15	0		7
	1,5				1,5
									3					4			3
B2		X 21	0			X 22	0			X 23	6			X 24	2			X 25	5		13
									1,5					1,5
	4				2												2
	4				3				6					2			5				20

Под таблицей приведены потребности в тепле всех потребителей. Вячейкахтаблицывначалезаписываютсянеизвестные Xij , подлежащие определению, а под ними указываетсярасстояние lij . Полагая, что потери тепла пропорциональныэтомурасстоянию, заполнение таблицы значениями Xij производится следующим образом.

В первом столбце тепло к потребителю a можно подать от котель-

ной B1	на расстояние 1,5 км и от котельной B2 на расстояние 4 км. По-
ставляя тепло на меньшее расстояние, принимаем X11		4 Гкал/ч
и X21	0 . Стоимость отопления будет при этом меньше за счет умень-

шения потерь тепла. Отсюда название метода (наименьшей стоимости). Таким же образом заполняем остальные столбцы таблицы. После этого определяем мощности котельных, Гкал/ч:

B1	4 3	7.
B2	6 2 5	13.

Полученное решение проверим подсчетом целевой функции:

		2	5
		Z ¦ ¦Xijlij .
		i 1	j 1
	Для решения, приведенного в таблице, значение целевой функции
Zо	32,5 Гкалкм/ч.
	Если все потребители получают тепло от первой котельной, целе-
вая функция Z1		51,5 Гкалкм/ч больше Zо на 70 %.
	При отоплении всех потребителей от второй котельной
Z2	44 Гкалкм/ч больше на 30 %.
	Такимобразом, меняярасположение котельныхна генпланегород-

ской застройки, можно добиться минимальной стоимости транспортировки тепла к его потребителям. Заметим, что всю вычислительную работу по обоснованию расположения котельных удобно выполнять с использованием электронных таблиц Excel.

3.Объемно-планировочное решение зданий

Вкурсовом проектировании по дисциплине САПР разрабатывается объемно-планировочное решение (ОПР) для промышленного здания из сборных железобетонных элементов. Исходными данными являются площадьзданияинагрузкина покрытиеинамеждуэтажноеперекрытие (для многоэтажных зданий). По площади здания формируется план зданияс сеткой колоннс шагом6 или12 митиповымипролетами несущих конструкций – 6, 9, 12, 18 и 24 м.

Длявыбора лучшеговарианта ОПРиспользуетсяразработаннаяна кафедре ТПЗиС автоматизированная информационно-поисковая система(АИПС), вкоторойдляпринятогопланазданияопределяетсяпотребность всех элементов каркаса из числа предлагаемых в базе данных типовых элементов с последующим автоматическимопределением общей потребности железобетона на устройство каркаса здания.

На рис. 24 приведен план одноэтажного здания с площадью

A 1584 м2 с нагрузкой на покрытие q 7кН/м2 . В табл. 5 приведены данные подсчета потребности железобетона. Расход железобетона на устройствоодного элемента заимствованизработы[4]. Разделивобщий расход железобетона на площадь здания, получим приведенную толщинужелезобетонана1 м2 егоплощади, покоторойможноопределитьлучший вариант объемно-планировочного решения с минимальным расходом железобетона.

116

117

Площадь А0 = 1584 м2

Рис. 24. План одноэтажного здания

		Подсчетпотребностижелезобетона				Таблица 5
	№		Расход ж/б	Количество	Расход ж/б
		Элементы здания	на один		на все эле-	Условие
	п/п		элемент, м3	элементов	менты, м3
	1	Ж/б ребристые пли-	1	88	88
		ты покрытия 3υ6 м
		(b = 6 м)
	3	Балка покрытия,	1,65	24	39,6
		l = 12 м, b = 6 м
	5	Колонны	0,672	40	26,88	h = 4,2 м
		400υ400 мм
		(l = 6 – 12 м, b = 6 м)
	6	Ограждение. Неуте-	0,06	756	45,36
		пленные стеновые
		панели 1 м2
		Фундаменты под				Давление
	7	колонны периметра	2,67	30	80,25
						р0 = 200 кПа
		(a τ 1,5 м, b = 6 м)
		Фундаменты под
	8	внутренние колонны	5,00	10	50,05	а-сторона
		(a τ 1,5 м,				фундамента
		b = 6 м)
					330,13

Примечание. Строки2 и4 пропущены, посколькузданиеодноэтажное. Для зданий с несколькими этажами в этих строках содержатся данные здания для этажейнижеверхнего. Общийобъемжелезобетонадлязданиясоставил330,13 м3, приведенный к единице площади расход железобетона:

330,13

1584

0,208 м.

118

В Московском инженерно-строительном институте разработана программа ВАРТ [15], с помощью которой делается оценка вариантов ОПР по следующим критериям:

коэффициенты компоновки здания:

	Aр.п			V				A
K		; K	2		зд	; K	3	пов	,
1	Aо				Aо			Aо
где Aр.п – площадь рабочих помещений;							Aо – общая площадь здания;
Vзд – объем здания; Aпов – площадь поверхности здания;
форма плана;
затраты на строительство здания;
затраты на эксплуатацию здания;
расход основных строительных материалов;
трудоемкость возведения здания;
интенсивность «людских потоков»:
		n		m
	F	¦ ¦KijZij ,
		i 1		j 1
где i 1, ..., n – количество помещений в здании; j									1, ..., m – число свя-
зей между помещениями; Kij		– количество человек в людских потоках;
Zij

совместимость помещений.

Лучший вариант ОПР находится либо методомранжирования критериев, либо методом комплексного критерия с весовыми коэффициентами, заданными для каждого критерия экспертным путем (см. п. 3.5).

4.2.Проектирование строительных конструкций

1.Порядок и методы проектирования несущих конструкций

Применение вычислительной техники для расчета строительных конструкцийявляетсяхорошоосвоеннойобластьюпроектированияблагодаряналичиютрадиционносложившегосяматематическогообеспечения задач строительной механики и сопротивления материалов.

Согласно действующим строительным нормам Российской Федерации [21, 22] расчет несущих конструкций производится методом предельных состояний. Предварительно составляется расчетная схема конструкции с указанием всех размеров, материала и нагрузок. Расчет осу-

119