Проектирование сетевого графика.

1. Общие положения

Проектирование сетевого графика производится по окончании составления карточки определителя и уточнения фактической продолжительности работ с учетом принятых методов производства работ и технологической последовательности их выполнения.

Сетевая модель - представляет собой стрелочную диаграмму, схематически отображающую последовательность всех операций, их взаимосвязи и зависимости, отражающие закономерности технологии производства, и принятые решения по выполнению программы работ для достижения заданной цели.

Сетевой график – сетевая модель с рассчитанными временными параметрами.

В основе построения сетевых графиков лежат следующие понятия.

1) Событие – факт свершения одной или нескольких работ необходимый и достаточный для начала последующей работы – не имеющий временных и материально технических характеристик (точка в пространстве).

Обозначается:

Внутри фигуры, обозначающей событие, обычно указывается определенный номер - код события.

2) Работа – период времени необходимый для выполнения трудового процесса, требующий затраты времени, труда, материально технических ресурсов (например: отрывка котлована, устройство фундаментов, монтаж конструкций).

Изображается:

Каждая работа имеет свой код (например i-j).

К критериям может относиться:

- продолжительность (в зависимости от решаемой задачи) – сек, мин, часы, смены, недели, декады, месяцы, кварталы, годы и т. п.

- трудовые ресурсы – люди.

- машины и т. д.

События всегда ограничивают рассматриваемую работу и могут быть исходным и конечным.

Исходное событие – событие, не имеющее предшествующей работы.

Конечное(завершающее) событие – событие, не имеющее последующей работы.

3) Ожидание (фиктивная работа) - технологический или организационный перерыв требующий затраты времени но не требующий затраты материально технических ресурсов.

Технологический перерыв – твердение бетона, сушка, выдержка и т.п.

Организационный перерыв – поставка конструкций, переход бригад, развертывание потока и т. д.

Изображается

Критерии идентичны работе.

Каждая фиктивная работа имеет свой код.

4) Зависимость – технологическая или иная взаимосвязь факта начала одной работы от факта свершения другой работы.

Зависимость не требует затрат времени и материально технических ресурсов (например, остекление зависит от выполнения столярных работ).

Изображается:

Каждая зависимость имеет свой код.

5) Путь – непрерывная последовательность работ в сетевом графике.

Длина пути – определяется суммой продолжительностей составляющих его работ.

Полный путь – путь от исходного до конечного события.

Критический путь - полный путь, являющийся наиболее продолжительным из всех полных путей и определяющий общую продолжительность выполнения работ по сетевому графику.

Подкритический путь - последовательность работ, входящих в критический путь.

2. Правила построения сетевого графика

При построении сетевых графиков необходимо строго соблюдать несколько весьма несложных логических правил его построения, а именно:

1) Направление стрелок в сетевом графике следует изображать слева направо.

2) График должен быть простым, без лишних пересечений. Нужно стремится большинство работ изображать горизонтальными линиями. При возникновении необходимости пересечения работ нужно следовать правилу, указанному на рис. 1

Рис. 1. Пересечение работ: а) – неправильно; б) – правильно.

3) В сети не должно быть событий, имеющих одинаковый код (шифр):

Например, если при выполнении двух или более параллельных работ одно событие служит началом двух или более работ, заканчивающихся другим событием, вводится зависимость и дополнительное событие (см. рис. 2), иначе две работы будут иметь одинаковый код (шифр).

Рис. 2. а) – неправильно; б) – правильно.

4) Если после окончания двух работ «А» и «Б» можно начать работу «В», а начало работы «Г» зависит от окончания работы «А», и начало работы «Д» зависит от окончания работы «Б», то на сетевом графике это показывается с помощью зависимостей (см. рис. 3).

Рис. 3.

5) Если какие – либо работы в сети («БВ» и «БД») могут быть начаты до полного окончания непосредственно предшествующей работы «АБ», то эта работа («АБ») должна быть расчленена на такие последовательно выполняемые работы («АБ₁», «Б₁Б₂,), результаты которых необходимы и достаточны для возможности начать интересующие нас работы( см. рис. 4.).

Рис. 4 а) - неправильно; б) - правильно

6) Если для выполнения какой-либо работы (например, работы ГЕ на рис.5.6, а) необходимо получить результаты не всех входящих в ее начальное событие работ, а только части из них (например, работы БГ и ВГ), то для данной работы нужно ввести в сеть новое начальное событие, которое являлось бы конечным только для указанной части работ (событие Г на рис. 5, б), и соединить это новое событие с прежним начальным событием фиктивной работой.

Рис. 5. а) - неправильно; б) - правильно.

7) а) В сети не должно быть замкнутых контуров, т. е. не должно быть путей, соединяющих какое-либо событие с ним же самим.

б) В сети не должно быть событий, из которых не выходит ни одной работы, если только эти события не являются для данной сети завершающими. Такие события называют тупиковыми или просто «тупиками» см. рис. 6.

в) В сети не должно быть событий, в которые не входит ни одной работы, если только эти события не является для данной сети исходными. На практике подобные события иногда называют «хвостами».

Рис. 6.

8) Если при построении поточного графика наблюдаются сквозные необоснованные «паразитические» зависимости нижележащих потоков от вышележащих потоков, то для их исключения в промежуточные потоки включаются новые начальные события, соединяемые фиктивными работами (рис. 7.).

Рис. 7. а) - неправильно; б) - правильно.

3. Расчет сетевого графика

3.1. Расчетные параметры сетевого графика

код данной работы;

код начального события данной работы;

код конечного события данной работы;

путь;

критический путь;

продолжительность пути;

продолжительность критического пути и критический срок;

продолжительность работы;

раннее начало работы;

раннее окончание работы;

ранний срок совершения события i;

позднее начало работы i-j;

позднее окончание работы i-j;

поздний срок свершения события j;

общий (полный) резерв времени работы i-j;

частный (свободный) резерв времени работы i-j.

Общая кодировка работ и событий показана на рис. 8.

Рис. 8. Общая схема кодирования работ и событий

3.2. Расчет сетевого графика аналитическим путем

Расчет временных параметров сетевого графика можно выполнить по работам или по событиям.

Расчет по работам:

Раннее начало работы самый ранний из возможных сроков начала работы – определяют продолжительностью самого длинного пути от исходного события до начального события данной работы:

(3.1)

Раннее окончание работы время окончания работы, при условии, если она начата в самый ранний из возможных сроков – определяют суммой раннего начала и продолжительностью данной работы:

(3.2)

Позднее начало работы самый поздний из доступных сроков начала работы, при котором не увеличивается общая продолжительность работ.Позднее начало работ равно разности между величинами ее позднего окончания и продолжительности:

(3.3)

Позднее окончание работы самый поздний из доступных сроков окончания работы, при котором не увеличивается общая продолжительность работ сетевого графика. Позднее окончание рассматриваемой работы равно минимальному из сроков поздних начал последующих работ:

(3.4)

Расчет по событиям.

Ранний срок свершения события определяют максимальной величиной суммы: ранних сроков свершения каждого предшествующего события и продолжительности каждой работы, входящей в данное событие:

(3.5)

Поздний срок свершения события j определяется минимальной величиной из значений разности: поздних сроков свершения каждого конечного события (k) и продолжительности каждой работы, выходящих из данного события j:

(3.6)

Общий резерв времени работы это максимальное время, за которое можно задержать начало работы или увеличить ее продолжительность без изменения общего срока строительства.Величина определяется разностью поздних и ранних сроков начала или окончания работы (рис. 9):

(3.7)

Частный резерв времени максимальное количество времени, на которое можно перенести начало работы или увеличить ее продолжительность без изменения раннего начала последующих работ.

(3.8)

.

Рис. 9. Ранние и поздние сроки работ и событий, резервы времени.

Если ранние и поздние характеристики работ совпадают, то работы лежат на критическом пути.

Общий и частный резерв времени для работ критического пути равны нулю.

3.3. Расчет на сети

Расчет непосредственно на графике является самым простым и быстрым из ручных способов. Для записи результатов расчета принимают одну из форм, показанных на рис. 10.

Рис. 10. Варианты формы записи результатов расчета: а – по секторам; б – в виде дроби; 1 – раннее начало работы Б; 2 – позднее окончание работы А.

Расчет на сети требует проведение только чисто механических операций без обращения к формулам (рис. 11).

Порядок расчета:

1) У исходного события под чертой (в знаменателе) ставят нуль (левый сектор).

2) Для каждого следующего события под чертой (левый сектор) записывают число, равное сумме значения раннего срока свершения предыдущего события и продолжительности работы. Так, для события 2 записывают 3 (0 + 3 = 3), для события 4 – (3 + 3 = 6) и т. д.

3) Если в событие входит две работы или больше, то рассчитывают значение каждого из них, записывая над стрелкой, но в знаменатель переносят только максимальное значение из всех полученных. Например, в событие 5 входят работы 3 – 5 и 2 – 5. Первый путь дает значение 3 + 5 = 8, второй 3 + 2 = 5. Принимают максимальное 8 и записывают в знаменатель (левый сектор).

4) В завершающем событии значение, записанное в знаменатель, определяющее длину критического пути, переносят над чертой (правый сектор) (рис. 12).

Рис. 11. Расчет ранних начал работ сетевого графика.

Рис. 12. Расчет поздних окончаний работ сетевого графика.

Рис. 13. Сетевой график.

5) Значение числителей (правых секторов) определяют, ведя расчет от завершающего события к исходному, вычитая из значения поздних сроков свершения конечного события продолжительность предшествующих им работ. В отличие от расчета ранних сроков (знаменателей), если из события выходят две работы или более, принимают не максимальное, а минимальное значение. Например, из события 3 выходят две работы со значениями 3 и 8; принимают минимальное 3.

6) Критический путь проходит через события, в которых значения в числителе и знаменателе (левый и правый сектор) совпадают. Полный и частный резерв времени для работ критического пути равен нулю. На рис.13 дан сетевой график с расчетными параметрами и показан критический путь.

7) Общий резерв времени для любой работы определяют вычитанием из значения числителя (правый сектор) (конечного события данной работы) суммы значений знаменателя (левый сектор) (начального события данной работы) и ее продолжительности. Так, для работы 6 – 10 полный резерв равен 17 (числитель конечного события) – 7 (знаменатель начального события) – 5 (продолжительность работы) = 5. Резерв времени события равен разности значений числителя и знаменателя. Соответственно для события 10 полный резерв равен 17 (числитель) – 12 (знаменатель) = 5.

8) Частный резерв для любой работы определяют вычислением из значения знаменателя (левый сектор) конечного события данной работы суммы значений знаменателя (левый сектор) начального события и продолжительности данной работы. Для работы 2 – 5 частный резерв равен 8 – (2 + 3) = 3.

При расчете резервов времени можно пользоваться упрощенной схемой (рис. 14).

Рис. 14. Расчет резервов времени.

3.4. Расчет сетевого графика табличным методом

При расчете сетевого графика события кодируются в порядке возрастания (таблица 3.3 расчет сетевого графика представленного на рис.11, табличным методом). Сверху вниз заполняют три первых колонки. По порядку номеров рассматривают каждое событие.

Таблица 3.3.

Расчет параметров сетевого графика

Коды начальных событий предшествующих работ	Код работ	Продолжительность работ	Сроки работ	Резервы работ	Отметка критических работ
ранние	поздние	общие	частные
начала работ	окончание работ	начала работ	окончание работ
- 2,3	1-2 2-3 2-4 2-5 3-5 3-6 4-7 5-8 5-9 6-10 7-9 8-11 9-11 10-11								+ + - - + - - + - - - + - -

Записывают коды работ и их продолжительность в гр.2 и 3. Если работа имеет несколько предшествующих событий, то записывают все их коды.

В гр. 4. 5 записывают расчет ранних параметров работы – раннее начало и раннее окончание. Расчет ведут от исходного до завершающего. Для простых событий, в которые входит только одна работа, раннее начало этой работы равно раннему окончанию предшествующей работы. Раннее окончание работы равно сумме ее раннего начала плюс продолжительность данной работы, т. е. данные гр. 4 плюс, данные гр. 3 заносят в гр. 5.

При рассмотрении сложного события, т. е. когда ему предшествуют две работы и более, раннее начало последующей работы будет равно наибольшему значению их ранних окончаний предшествующих работ.

В гр. 6, 7 записывают расчеты поздних параметров работ – позднее начало и позднее окончание, расчет ведут в обратном порядке, т. е. от завершающей работы до исходной снизу вверх. Для простого события, из которого выходит только одна работа, позднее окончание предшествующей работы равно позднему началу рассматриваемой работы. Позднее начало данной работы равно разности между ее поздним окончанием и продолжительностью.

Для сложного события, из которого выходит несколько работ , позднее окончание предшествующей работы равно меньшему из поздних начал рассматриваемых работ.

Гр. 8 записываю общий резерв времени, который определяют как разность между значениями гр. 6 и 4 или гр. 7 и 5.

Гр. 9 записывают частный резерв времени, который определяют как разность между ранним началом последующих работы по гр. 4 и ранним окончанием данной работы по гр. 5.

Работы, не имеющие общего резерва, естественно, не имеют и частного резерва, поэтому в гр. 9 ставят 0 всюду, где 0 имеется в гр. 8.

Гр. 10 – критический путь при табличном методе расчета лежит на работах, общий резерв времени которых равен 0. Отмечают знаком «+» работы, лежащие на критическом пути.

Анализируя таблицу, мы получаем сведения о длине критического пути, ранних и поздних началах и окончаниях каждой из работ, общих и частных резервах времени.

4. Построение линейной модели графика (развертка сетевого графика на календарь)

После, того как сетевой график рассчитан, осуществляется построение его линейной модели в масштабе времени.

В первую очередь выносятся на календарь, разбитый по годам, месяцам и рабочим дням, работы критического пути. Обычно выходные и праздные дни упускаются.

После этого выносятся под критические работы, имеющие резервы времени. За счет резервов уже в первом построении линейной модели удается организовать непрерывную работу бригад на захватках по основным видам строительно-монтажных работ за счет передвижки подкритических работ в пределах резервов времени.

В целях непрерывности перемещения основных бригад и звеньев, рабочих по захваткам длительность работ выравнивают или последующие работы по возможности удлиняют.

Рис. 15. Развертка сетевого графика на календарь.

5. Построение графика движения рабочих

Для построения эпюры движения рабочих, на линиях работ линейного графика проставляется суточное количество участвующих в процессе рабочих. Затем по вертикали просчитывается их общее количество и в выбранном масштабе строится график.

Рис 16. Эпюра движения рабочих.

В целях контроля правильности построения графика движения рабочих насчитывают коэффициент неравномерности движения рабочих

(3.9)

где коэффициент неравномерности движения рабочих (для гражданских зданий лежит в пределах 1,2 – 1,8; для промышленных – 1,4 –2,8).

максимальное количество рабочих. Берется непосредственно из графика движения рабочих (в нашем случае ).

среднее количество рабочих.

(3.10)

где общая (суммарная) трудоемкость по всему комплексу работ, зафиксированных в карточке-определителе;

общий срок производства работ по всему объекту, совпадающих с длиной критического пути.

7. Принципы оптимизации

Оптимизация сетевых и линейных моделей может осуществляться по различным параметрам.

Оптимизация по времени осуществляется в том случае, если длина критического пути превышает нормативы или директивный срок возведения объекта или комплекса на величину превышения работы критического пути уменьшается:

- путем увеличения количества рабочих или машин;

- организацией работ в 2 или 3 смены;

- применением прогрессивных технологических процессов;

- применение более производительных машин.

Оптимизация эпюры движения рабочих осуществляется в том случае, если существуют «пики» и «впадины» или вычисленный коэффициент выходит за нормируемые пределы. Эта операция производится за счет:

- передвижки работ в пределах резервов времени для уменьшения пиковых значений графика движения рабочих;

- уменьшение количества рабочих на отдельных работах за счет использования резервов времени и удлинения времени работы.

4. СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН

Стройгенплан является обязательной частью проектной документации и разрабатывается на стадиях проектирования ПОС (общеплощадочный стройгенплан) и ППР (объектный стройгенплан). Для разработки стройгенплана используются следующие исходные данные:

а) генеральный план с нанесенными существующими сооружениями, дорогами и инженерными сетями;

б) календарный план (сетевой график) производства строительно-монтажных работ;

в) график движения рабочих;

г) график поступления и расхода основных строительных конструкций и материалов;

д) ведомость потребных строительных машин, средств малой механизации;

е) условные обозначения (прил. 1).

При выполнении курсового проекта разработка стройгенплана выполняется студентами на основании задания в соответствии с основными положениями [6].

При разработке стройгенплана необходимо руководствоваться следующими принципами:

1. строительство должно быть обеспечено всеми необходимыми зданиями и сооружениями для обслуживания производства, нужд рабочих и ИТР в соответствии с требованиями охраны труда и производственной санитарии;

2. временное строительство на площадке должно быть минимальным, число временных зданий и сооружений и их объемы определяются по расчету, по возможности следует использовать близлежащие существующие здания и сооружения;

3. применять только типовые, с возможностью многократного использования на других стройках, здания и сооружения;

4. строго соблюдать требования охраны окружающей среды.

Разработку стройгенплана производят в определенной последовательности:

1. Наносят существующие сооружения, строящиеся здания. Трассы постоянных дорог и инженерных сетей.

2. Размещают строительные краны и подъемники, пути их перемещения. А также производственные установки. Определяют зоны работы кранов и опасные зоны.

3. Размещают склады строительных конструкций, материалов и площадки укрупнительной сборки.

4. Определяют транспортные средства и пути их движения к местам складирования.

5. Располагают инвентарные административные, культурно – бытовые и производственные помещения. Указывают пути подъезда и подхода к ним.

6. Наносят трассы временных внутрипостроечных дорог, проездов и проходов.

7. Определяют границы территории строительной площадки.

8. Наносят сети временного электроснабжения, водоснабжения, временной канализации и телефонной связи.

9. Показывают места установки трансформаторной подстанции, электрических распределительных щитов и мачт прожекторного освещения, места приемки раствора и бетона.

10. Разрабатывают мероприятия для безопасного производства работ, противопожарные мероприятия и мероприятия по охране окружающей среды.

11. Производят технико-экономическое обоснования принятых решений.

Графический материал при выполнении стройгенплана на листе оформляется с использованием масштабов от 1:200 до 1:2000 в зависимости от размеров сооружаемого объекта. При вычерчивании стройгенплана следует применять единые условные графические обозначения (см. прил. 1). Все инвентарные сооружения и складские площадки, размещенные на стройгенплане, должны иметь размеры и привязку к строящемуся объекту. Кроме того, необходимо указать ширину дорог, радиусы закруглений, направление движения автотранспорта, противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями, проходы монтажных кранов, опасные зоны для нахождения людей, привязки всех инженерных сетей и прочее.

Размеры проставляются в одних и тех же единицах измерения на всем листе чертежа (в сантиметрах или миллиметрах). Для большей наглядности рекомендуется использовать цветную отмывку (постоянные и временные коммуникации).

В пояснительной записке раздел стройгенплана начинается с определения общей численности работающих на площадке.