Виды строительных перекрытий
Существует несколько различных видов перекрытий: мансардные, цокольные, чердачные и междуэтажные. При их возведении необходимо следить за тем, чтобы они соответствовали ряду важных технических параметров:
- имели определённую несущую способность, которая должна соответствовать эксплуатационным нагрузкам;
- обладали достаточной жёсткостью, без прогиба под нагрузкой;
- в необходимой мере защищали от посторонних звуков, и сохраняли тепло в помещении.
- соответствовали требованиям пожарной безопасности.
В зависимости от инженерной конструкции здания, нагрузки которой он подвергается, а также его назначения, выбирается тот или иной вид перекрытия. Для межэтажных и цокольных перекрытий нормой нагрузки считают 2100 Н/м2, а для чердачных перекрытий её принимают в пределах 1050 Н/м2. При расчёте учитывается возможная нагрузка на перекрытие мебелью, оборудованием и жильцами дома. Плюс постоянная составляющая нагрузки – собственная масса перекрытия.
Довольно часто, при строительстве мансардных или двухэтажных домов, в междуэтажных перекрытиях приходится размещать сантехнические коммуникации. В таких случаях в перекрытия монтируют виниловые или металлические гильзы. Гильзы подбирают с чуть большим внутренним диаметром, чем прокладываемые трубы. Для лучшей тепло- и звукоизоляции образовавшееся пространство заполняют специальными изолирующими материалами, например просмоленной паклей.
Перекрытия также различают по типу используемого материала – плитные (железобетонные) или балочные.
Балочные перекрытия
Такой вид перекрытий чаще всего используется в частном строительстве, из-за простоты их устройства и хорошей теплоизоляции. Основой для деревянных перекрытий служат балки, которые в свою очередь опираются на несущие стены дома. Сечение балок подбирают в зависимости от ширины пролёта и частоты укладки самих балок.
Материалом для несущих балок служат лиственные и хвойные породы древесины. Их просушивают 3-4 месяца, и следят за тем, чтобы они не имели трещин и гнили.
На внутренних стенах дома балки стыкуются концами и соединяются хомутами, скобами или металлическими накладками. Также допустимо использовать для этой цели доски толщиной 50 мм.
При монтировании балок перекрытия, первыми укладываются крайние, а затем промежуточные, такой способ укладки называется «маячный». Важно следить за горизонтальностью укладки, и проверять её с помощью ватерпаса или уровня. Недопустимо использовать обычные щепки для выравнивания балок, для этих целей используют только просмоленные доски различной толщины (обычные щепки продавливаются).
Между каменной или кирпичной стеной и крайними балками необходимо оставлять зазор порядка 5 см., который в дальнейшем закрывают рейкой. Между стеной и балкой можно поместить рубероид или полоску толя.
По требованиям пожарной безопасности между дымоходом и балками должно быть расстояние не менее 40 см. Если конструкция дома не позволяет этого сделать, тогда в ригель врубаются балки, лежащие ближе к дымоходу, причем желательно их расположить более толстым концом в его сторону.
Заделка концов балок
Особого внимания требует заделка концов балок. В кирпичных стенах балки укладывают в ниши глубиной 17-20 см., на дно которых помещают доску, обработанную битумом. Концы балок срезают под углом 60-80 градусов, обрабатывают антисептиком, просмаливают, обёртывают рубероидом и укладывают таким образом, чтобы между задней стенкой гнезда и балкой оставался зазор в 3-5 см. Это пространство заполняют минеральной ватой и промазывают раствором из смеси цемента и известняка.
В случае если несущая стена здания имеет толщину в 2,5 кирпича, то такая глубина ниши позволяет организовать воздушную прослойку, благодаря чему концы балок можно не обрабатывать. Дно гнезда ровняют бетоном, промазывают битумом и укладывают толь в два слоя. На заднюю стенку гнезда кладут слой просмоленного войлока, и прижимают доской в 2,5 см, обработанной антисептиками. Необходимо оставить зазор в 4 см между балкой и задней стенкой ниши.
В случае несущей кирпичной стены толщиной в два кирпича, заднюю стенку ниши закрывают просмоленным войлоком, в два слоя, и затем прижимают ящиком из трёх стенок, сделанного из просмоленной древесины.
Жёсткость конструкции балочного перекрытия
Для обеспечения необходимой жёсткости, каждую вторую балку необходимо укреплять. Делают это с помощью стальных анкеров, которые устанавливают в кладку. Один конец анкера не достает до внешней поверхности несущей стены 12 см, а другим концом выступает внутри помещения на 20 см. Крепят такие анкеры к деревянным балкам с помощью накладок из стали, с сечением 50х6 мм и гвоздями (5-6 мм).
Монтаж цокольных перекрытий
При монтаже цокольных перекрытий, к балкам, с бокового ребра, прикрепляют черепные бруски, имеющие сечение 5х5 см. и на них настилают чёрные полы.
Далее прокладывают слой пароизоляции, затем теплоизоляцию, и только после этого укладывают чистый пол, материалом для которого служат строганные доски (25-40 мм толщиной), ОСП-панели или толстая фанера.
Монтаж междуэтажных перекрытий
Междуэтажные перекрытия возводятся схожим способом. К балкам прикрепляют черепные бруски сечением 4х4 или 5х6 см. , к которым после закрепления пароизоляции крепят материал потолка нижнего этажа. Затем внутрь перекрытия укладывают тепло и шумоизоляционный материал, например минеральную вату, шлак или керамзит и затем закрывают очередным слоем пароизоляции.
В зависимости от частоты укладки балок перекрытия, по-разному монтируют пол. Если балки уложены часто, то сверху на них сразу кладут доски (25-40 мм) или ОСП-плиты. Если же балки уложены редко, то первым делом кладут лаги с более частым шагом и только потом настилают пол.
Монтаж мансардных перекрытий
Установка мансардных перекрытий происходит примерно по этой же схеме, только в случае возведения их между отапливаемыми помещениями такие перекрытия не требуют обязательного утепления. В случае необходимости звукоизоляции можно использовать ту же минеральную вату, керамзит, сухой песок, предварительно проложив их c обоих сторон слоем пароизоляции.
Монтаж чердачных перекрытий
Балки, используемые для чердачных перекрытий, должны соответствовать некоторым правилам. В частности толщина балки должна быть не менее 1/24 от длины самой балки. Как и в остальных случаях сначала делают слой пароизоляции, затем укладывают утеплитель, сверху накрывают его ещё слоем паро- гидроизоляции и накрывают тонкими необструганными досками или панелями (например ОСП).
Утеплителем может служить минеральная вата, стружка, опилки. Для улучшения огнестойкости в случае применения горючей теплоизоляции прокладывают еще один слой сухой земли или мелкого шлака. Впрочем в современном строительстве чаще применяют огнестойкие, не гниющие плиты из минеральной ваты. К их достоинствам также можно отнести очень небольшой вес.
Железобетонные перекрытия
При возведении кирпичных, каменных, шлакобетонных и бетонных зданий обычно используют железобетонные перекрытия. Долговечность, прочность и огнеупорность – основные преимущества таких перекрытий, однако за это приходится расплачиваться их большой массой. Поэтому часто их возводят только в качестве цокольных перекрытий.
Различают два вида железобетонных перекрытий:
- Сборные перекрытия – бывают сварными или вязанными. Сварной каркас выполняют из прямых стержней, которые скрепляются между собой с помощью сварки. Технология вязаного каркаса несколько сложнее – предварительно согнутые стержни скрепляют с помощью мягкой проволоки, толщина которой варьируется в пределах 0,8-2 мм.
- Монолитные перекрытия. Кроме своего прямого назначения, также выполняют дополнительную функцию распределения нагрузки между полом и несущими стенами. В зависимости от формы перекрытия существуют балочные, плитные.
Монолитные перекрытия
Каркас из стержней в монолитных перекрытиях обычно располагают в нижней части плиты. Его размещают так, чтобы он располагался в 3-5 сантиметрах от опалубки. Такое расположение позволяет бетону хорошо заполнить свободное пространство. Укладывают такое перекрытие на несущую стену, при этом стена должна быть толщиной не меньше 10 сантиметров.
При большей длине пролёта применяют балочные перекрытия. Для этого на стену монтируют железобетонные балки с расстоянием между ними не менее 130 см. Далее их соединяют с арматурой перекрытия. Следует учесть, что толщина опоры должна быть не менее 22 см.
Сборные перекрытия
Сборные перекрытия просты в устройстве, а также очень надёжны. Они позволяют уменьшить сроки строительства и снизить применение древесины, поэтому они более предпочтительны по сравнению с остальными перекрытиями. Единственным минусом можно считать необходимость использования грузоподъёмников.
На сегодняшний день выпускают два вида плит: сплошные и пустотные. Пустотные плиты имеют лучшие тепло- и звукоизоляционные свойства. При их изготовлении используется меньше бетона, что значительно уменьшает их вес, и из этого следует меньшая нагрузка на несущие стены.
Теплоизоляция перекрытий
Проблема утечки тепла из жилого помещения решается с помощью применения теплоизоляционных материалов. Основным источникам потери тепла может стать холодный воздух, проникающий в помещение из подполья или же из подвала. Из-за возникающей разницы температур утеплитель может стать влажным, для предотвращения такого процесса необходимо использовать слой из пергамина или современных пароизоляционных материалов.
Помимо всего прочего, покрытие должно обладать низким теплоусвоением. Чем выше теплоусвоение (теплопроводность), тем холоднее пол. Примером может служить мрамор, цемент или бетон, у которых этот показатель больше, чем у материала из дерева. Именно по этой причине в жилых помещениях предпочтительнее применять деревянные доски, линолеумы, паркеты или же плитку, изготовленную из полимерных материалов.
Виды перекрытий и технология их возведения
Перекрытие – это внутренняя горизонтальная несущая конструкция в составе сооружения или здания, предназначенная для разделения пространства на секции (этажи или ярусы) и обеспечения горизонтальной жесткости всего сооружения. Особенности строения (тип, назначение, этажность) и параметры его эксплуатации (жилой, коммерческий или промышленный фонд) являются ключевыми факторами выбора плит перекрытий и технологии их монтажа.
Классификация
Классификация перекрытий разделяет их на несколько групп в зависимости от назначения, конструкции и техники укладки.
По назначению перекрытия бывают:
- цокольными – устойчивые, усиленные конструкции с высоким запасом прочности, отделяющие жилое пространство от подвального;
- межэтажными – секционные перекрытия, разделяющие этажи;
- чердачными – стандартные или облегченные конструкции, отделяющие техническое подкрышное пространство.
В зависимости от типа перекрытия и его назначения оно должно обладать соответствующими показателями прочности, несущей способности (выдерживать как собственный вес, так и дополнительные статические и динамические нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации здания), тепло- и шумоизоляционными свойствами, сейсмической, климатической и химической устойчивостью.
По конструкции перекрытия делятся на:
- балочные – применяются при строительстве сооружений из газобетона, кирпича и подразумевают предварительную установку металлической или железобетонной рамочной конструкции;
- плитные – используются в высотном строительстве с повышенными требованиями к безопасности и подразумевают укладку сплошных или многопустотных плит.
Сплошные плиты перекрытий монолитны и универсальны — они изготавливаются из легких марок бетона, обладают отличными показателями прочности и могут применяться в возведении зданий любого типа. Пустотные изделия обладают меньшим весом и улучшенными показателями тепло- и звукоизоляции, что позволяет применять их в строительстве зданий жилого и коммерческого фонда.
Технологии возведения перекрытий:
- монолитная – цельное перекрытие изготавливается непосредственно по месту строительства с предварительным формованием опалубки и армированного каркаса;
- сборно-монолитная – подразумевает укладку пустотелых блоков, традиционный и наиболее популярный метод обустройства плитного перекрытия;
- сборная – перекрытие монтируется из различных заводских элементов.
Технология обустройства перекрытий из ЖБИ
Сборно-монолитные перекрытия плитного типа являются наиболее востребованными в современном строительстве. Это объясняется относительно невысокой стоимостью материалов, оптимальностью их эксплуатационных характеристик, простотой и оперативностью укладки, а также сниженной нагрузкой на фундамент ввиду небольшого в сравнении с другими материалами веса плит.
Стандартный размер пролета из плит ЖБИ составляет 9 м, для его возведения применяется специализированная строительная техника. Укладка плит осуществляется поверх толстого слоя связующего раствора, выравнивание плит производится с использованием арматурного пояса, также обеспечивающего дополнительную надежность конструкции (обязательное условие при старательстве зданий из газобетона). Завершающая стадия работ – заливка мест стыков цементным раствором и утепление торцевых сторон плит.
типы перекрытий и их конструктивные особенности, выбор перекрытий для строительства загородного дома от НПО «АНТАРЕС трейд»
Перекрытия играют не менее важную роль в опоре дома, чем его фундамент, ведь разделяя помещения, находящиеся на разных уровнях, эти архитектурные элементы всегда находятся под нагрузкой. В связи с этим правильно подобрать их и уложить очень важно, и именно с этим вопросом вам могут помочь специалисты нашего научно-производственного объединения.
Перекрытия могут быть чердачными, междуэтажными и цокольными. Как и к фундаменту, к ним предъявляется ряд строгих требований. Они должны быть прочными, водонепроницаемыми, достаточно жёсткими. При всём при этом желательно, чтобы конструкции были лёгкими в установке и хорошо подвергались транспортировке.
Существует множество типов перекрытий, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. От того, какой именно тип вы выберете при строительстве загородного дома, будут зависеть не только его прочностные характеристики, но и шумоизолирующие свойства, а также ряд других факторов, оказывающих прямое влияние на комфорт проживания в нём.
Деревянные перекрытия хорошо подходят для загородного строительства, так как обладают рядом преимуществ в сравнении со своими более тяжёлыми аналогами. Деревянные балки легко транспортируются, легко монтируются, но приходится платить за такую лёгкость.
Подробнее…
Перекрытия по металлическим балкам считаются одними из самых надёжных, за счёт чего так полюбились российским домовладельцам. Их монтаж и транспортировка требуют определённых затрат, однако и прослужить они могут существенно дольше чем деревяннянные.
Подробнее…
Железобетонные перекрытия не чувствительны к влаге и в целом очень неприхотливы. Кроме того, они способны выдерживать достаточно большие нагрузки, оставаясь при этом в пределах заложенного в рамки загородного строительства бюджета.
Подробнее…
За счёт хороших эксплуатационных свойств сборные железобетонные перекрытия обрели широкую популярность в строительстве. Они подходят для зданий, строящихся практически из любых материалов, а при наличии хорошей спецтехники быстро и удобно монтируются.
Подробнее…
К организации перекрытий данного типа прибегают, когда отсутствует возможность использовать тяжёлую строительную технику в силу стеснённых условий застройки. Монолитные перекрытия из железобетона отливаются прямо на месте и могут быть любой формы.
Подробнее…
Сборно-монолитные перекрытия одно из самых современных и рациональных решений по организации междуэтажных перекрытий. Они позволяют решить сразу несколько проблем: улучшить тепло и шумоизоляционные свойства, а также сократить сроки строительства коттеджа.
Подробнее…
Выбирая перекрытия для вашего загородного дома, помните, что для НПО «АНТАРЕС трейд» не существует невыполнимых задач. Наши специалисты помогут определиться с оптимальным решением для вашего проекта, опираясь на богатый опыт в сфере загородного строительства.
13. Виды перекрытий — Cтроительство коттеджей, строительство домов в Белгороде под ключ
Различают несколько видов перекрытий: цокольные, мансардные, междуэтажные, чердачные. Они должны соответствовать следующим требованиям:
- иметь соответствующую эксплуатационным нагрузкам несущую способность;
- быть достаточно жесткими и практически не иметь прогиба;
- обладать достаточными звукоизоляционными и теплозащитными свойствами;
- обеспечивать необходимую огнестойкость.
Выбор типа перекрытий зависит от конструкции, назначения здания, а также от нагрузки. Для чердачных перекрытий её обычно принимают 1050 Н/м2, для цокольных и межэтажных — 2100 Н/м2. При расчете учитывают массу мебели, людей, сантехнического и другого оборудования. Постоянная составляющая нагрузки — собственный вес самого перекрытия.
Часто при устройстве в двухэтажных или мансардных домах междуэтажных перекрытий в них необходимо размещать сантехнические коммуникации.
По типу используемого материала различают балочные и плитные перекрытия.
Железобетонные перекрытия
При строительстве каменных, кирпичных и бетонных зданий применяют железобетонные перекрытия. Они отличаются своей прочностью, долговечностью и огнеупорностью, однако имеют слишком большую массу. К тому же плитные перекрытия обеспечивают самые ровные полы.
Различают монолитные и сборные перекрытия.
Монолитные перекрытия помимо выполнения своих прямых функций, распределяют нагрузку с пола на несущие стены. Такие перекрытия позволяют перекрыть здания любой конфигурации, т. е. там, где традиционные конструкции (плиты) не могут быть применены. Монтаж занимает много времени и представляет собой трудоемкий процесс: монтаж балок, сборка опалубки, вязка арматурного каркаса, бетонирование. В связи с этим монолитные перекрытия можно отнести к дорогостоящим.
Перекрытия из многопустотных плит являются самыми популярными на сегодняшний день, и выпускаются двух видов: из тяжелых и легких бетонов. Главным преимуществом таких перекрытий являются их тепло- и звукоизоляционные свойства. Для их изготовления требуется меньше бетона, а это значительно снижает их вес. Таким образом, нагрузка на несущие стены уменьшается. Монтаж таких перекрытий занимает немного времени и не требует использования тяжелой техники.
Деревянные перекрытия
Основа деревянного перекрытия — балки, которые опираются на несущие стены. Их сечения зависят от ширины пролёта и расстояния между ними.
Балки в основном изготавливаются из хвойных и лиственных пород.
Мансардное перекрытие по балкам возводится аналогично. В случае если оно проходит между отапливаемыми помещениями, утеплять его не требуется. Для звукоизоляции можно использовать опилки с известью или сухим песком, предварительно проложив слой пергамина или картона.
В качестве утеплителя используют опилки, стружку, соломенную сечку, древесный лист.
Также к их достоинствам относится легкость и водостойкость.
Теплоизоляция перекрытий
Теплоизоляция перекрытий призвана предотвращать утечку тепла из жилых помещений. Эти теплопотери могут быть вызваны проникновением холодного воздуха из подполья или подвала. Из-за разницы температур утеплитель может увлажняться, поэтому над теплоизоляцией нужно помещать слой из пергамина.
Кроме того, покрытие должно иметь низкий показатель теплоусвоения. Чем он выше, тем холодней пол. Например, такие материалы как мрамор, цемент, бетон имеют этот показатель больше, нежели дерево. Поэтому в жилых помещениях, коридорах и прихожих в качестве покрытия пола рекомендуют использовать ламинат, паркетную доску, линолеумы, а также плитки из полимерных материалов.
Материалом утеплителя может служить минеральная вата.
Проектирование и устройство перекрытий
- Главная
- Строительные услуги
- Общестроительные работы
- Перекрытия
Перекрытия — несущие строительные конструкции для разделения здания на этажи, уровни, выделения подвала, чердака, распределения передачи нагрузок стенам, фундаменту. Способ устройства, требования к используемым материалам, характеристикам перекрытий определяет проектная документация.
Компания «Олимпия» выполняет:
- проектирование перекрытий для любых строительных объектов, при новом строительстве, капитальном ремонте или реконструкции;
- подбор, поставку строительных материалов, опалубки, регулируемых опор для нее;
- проведение демонтажных работ (при ремонте, реконструкции), строительство перекрытия.
Мы перезвоним вам
или позвоните по номеру +7 (495) 796-11-97
Нажимая кнопку «Отправить», вы автоматически выражаете согласие на обработку своих персональных данных и принимаете условия Пользовательского соглашения.
Технологии и материалы
Перекрытие может быть монолитным (единая, цельная конструкция), сборным, сборно-монолитным. Для монолитных и сборно-монолитных конструкций выполняется заливка бетоном. Вместо него можно использовать более легкий полистиролбетон (легкий бетон с наполнением полистирольными гранулами).
Монолитные конструкции используют при нестандартных размерах или сложной форме здания. Их изготавливают на объекте: устанавливают опалубку, монтируют армирующий каркас, заливают его бетоном. Арматурный каркас обязательно связывают с опорными, несущими стенами. Когда бетон набирает прочность, опалубку снимают.
Сборно-монолитные конструкции имеют балочное основание. Несущая часть — железобетонные балки, перекрывающие расстояние между стенами. Их укладывают с равным шагом, между ними размещают наполнение — бетонные блоки специальной формы. Наполнение используется в распределении нагрузки, улучшает звукоизоляцию. Когда балки и элементы наполнения установлены, поверх них монтируется легкий арматурный каркас (связан с балками) и выполняется заливка бетона.
Сборная конструкция может состоять из деревянных балок с настилом поверх них и под ними, утеплением, звукоизоляцией между настилами. Возможно использование железобетонных балок, которые используются как опора для бетонных плит. Перекрытие может собираться на объекте из готовых бетонных панелей или плит (используется при стандартных размерах помещений, для типовых домов).
- Главная
- Строительные услуги
- Общестроительные работы
- Перекрытия
Межэтажные перекрытия в строительстве — технологии строительства коттеджей от «Миллениум»
Межэтажные перекрытия в строительстве
Основными видами перекрытий, используемыми в индивидуальном строительстве, являются: железобетонные перекрытия из плит, железобетонные перекрытия монолитного типа, деревянные балки перекрытия, а также перекрытия из металлоконструкций. Стоит сказать, что также встречаются комбинации из вышеперечисленных типов перекрытий.
Перекрытия из железобетонных плит
Такие перекрытия выпускаются заводами железобетонных конструкций, они имеют четко регламентированные размеры, но при этом многие ЖБИ могут изготавливаться и по индивидуальным требованиям заказчика. Впрочем, и стоимость таких плит будет значительно выше стандартных решений. Вот какую задачу должен ставить перед собой архитектор в этой связи: адаптировать размеры перекрываемых площадей к использованию стандартных ЖБ-плит перекрытия, что, в свою очередь приведет к снижению стоимости этого вида работ. Основное применение железобетонных плит – это строительство кирпичных домов, блочных домов, а также перекрытие цоколя в домах из бруса.
Монолитные железобетонные перекрытия
Также производятся заводами железобетонных конструкций. Эти перекрытия имеют типовые размеры, хотя многие предприятия в силах изготовить и нестандартные плиты, но и стоимость нестандартных перекрытий будет значительно выше. В этой связи задача архитектора, как и в первом случае — сделать так, чтобы размеры перекрываемых площадей, соответствовали стандартным плитам перекрытия. И вновь, все это делается для того, дабы снизить общую стоимость проекта. В качестве основного использования монолитные плиты отлично подходят для строительства блочных, домов из кирпича и устройства цокольного перекрытия в бревенчатых домах.
Перекрытия по деревянным балкам
Такие перекрытия устраивают в каменных (смотреть каталог проектов загородных домов) и деревянных малоэтажных домах. Оптимальная ширина пролета для деревянных балок составляет 3-4 метра. Если пролеты превышают 4 метра, сечение балок можно увеличить до нестандартных размеров. Сечение балок определяют в зависимости от искомой ширины перекрываемого пролета, расстояния между балками, а также собственной нагрузкой 1 метра квадратного перекрытий. Получается, что нагрузка 1 метра квадратного перекрытия зависит в большей степени от состава и толщины используемого утеплителя. Если применяется минеральная вата, нагрузка от 1 метра квадратного междуэтажного и цокольного перекрытия составит 900 — 1200 кПа (или 90 — 120 кгс/м3), если используется опилкобетон, нагрузка возрастает в два раза, в случае с керамзитом — в три. Сегодня наилучшим утеплителем для цокольного перекрытия является минераловатная плита. Стоит учесть, что при собственной толщине в 150 мм она обеспечивает надежную защиту пола от проникновения холодного воздуха. Если в качестве утеплителя применяется керамзит и шлак, высоту цокольного перекрытия необходимо увеличить, а также укрепить несущие балки и «черновой» пол.
Что касается конструктивных особенностей деревянных балок перекрытий, то их изготавливают сплошными в виде досок хвойных пород или брусьев, которые не должны иметь изъянов, негативно влияющих на прочность конструкции (большое число сучков, свилеватостей и т.д). Балки должны в обязательном порядке очищаться от коры, после чего обрабатываться антисептиками. Края балок, опираемые на каменные, бетонные или кирпичные стены, защищают рубероидом либо же иными синтетическими материалами. Длина опорных концов балок не должна быть меньше 15 сантиметров.
При укладке наката, формирующего потолок, к балке прибивают так называемые черепные бруски размерами 40на40 или 50на50 мм. В свою очередь пластины наката подгоняют одну к другой. Зачастую на торцах настилаемых досок выбирают четверть, дабы нижняя поверхность оставалась на одном уровне с поверхностью балки. Полученный накат покрывают слоем толя, после чего укладывают либо засыпают утеплитель. Когда засыпка или утеплитель готовы, их также покрывают слоем толя, что предотвращает проникновение влаги. В виде наката иногда используют также гипсошлаковые, фибролитовые, и другие плиты, относящиеся к категории легкобетонных. Их главная особенность – высокая огнеустойчивость по сравнению с деревянными. В чердачных перекрытиях в качестве утеплителя применяется шлак, минераловатные и иные плитные, рулонные теплоизоляционные материалы. Самым простым утеплителем для перекрытий чердака является глиносоломенная смесь, замешанная в соотношении 6:1 (6 частей соломенной сечки – 1 часть глины), которой и заполняют свободные пространства между балками. После того, как смесь затвердевает, по балкам производят укладку досок для прохода по чердаку.
Самым экономичным, с точки зрения расхода древесины считаются балки, имеющие следующие показатели: толщину – 5, высоту 15 — 18 см при расстоянии между балками в 40 — 60 см и использовании минераловатного утеплителя. Дощатые балки годятся для устройства цокольных, междуэтажных и чердачных перекрытий пролетом до 4 метров. При этом такой способ подойдет для любых климатических условий.
Перекрытия для загородного дома — DARS.pro
Будущие хозяева своего дома обычно хорошо представляют себе, как будет выглядеть их загородный дом, каким образом будет выполнен фундамент, из какого материла, какими будут стены и кровля, но об очень важном элементе при строительстве коттеджа – перекрытии, забывают. Именно о них будущие владельцы задумываются меньше всего, понимая, что эту функцию будет выполнять какая-то конструкция, но четкого понимания обычно нет.
Поэтому очень важно на начальном этапе обратится к опытным проектировщикам, в профессиональное Архитектурное Бюро для разработки индивидуального проекта загородного дома или приобретения готового проекта коттеджа.
Комфорт в доме создают не только качественные, теплые стены и надежная кровля, дающая защиту от атмосферных осадков, но также очень многое зависит от перекрытий, которые формируют, при строительстве загородного дома потолки и полы. Ввиду очевидной необходимости к перекрытиям предъявляются очень строгие и жесткие требования. Главным требованием к перекрытиям, несомненно, становится оптимальный, и даже с определенным избытком, запас прочности по способности нести нагрузку. Любое перекрытие должно выдерживать нагрузки по прогибу, которые могут возникнуть при эксплуатации жилого дома. Перекрытия должны отвечать современным требованиям теплозащиты, чтобы поддерживать комфортный режим в жилых помещениях. Также важным требованием к конструкции перекрытия будет его возможность поддерживать звукоизоляцию на высоком уровне, таким образом, чтобы звук телевизора не мог помешать отдыхать жильцам на другом этаже. И разумеется, конструкции перекрытий не должны препятствовать установке теплых полов и размещения напольных покрытий.
Перекрытий при строительстве частного дома всегда больше на одно, чем количество этажей в этом доме. Самым нижним расположено цокольное – это перекрытие является основой для пола первого этажа и разделяет пространство начального этажа с пространством подвала или цоколя. Междуэтажные делят высоту дома по этажности. Заключительное, финишное перекрытие станет чердачным. Типы перекрытий, применяемые в настоящее время при строительстве можно подразделить на – балочные, сборные и монолитные.
Монолитные перекрытия из железобетонаСамые удобные, с точки зрения дальнейшего настила любого типа напольного покрытия и устройства теплого пола, монолитные перекрытия, также отмечены повышенной несущей способностью. Изготавливается монолитная плита перекрытия путем бетонной заливки опалубки, по требуемым размерам, с обязательной установкой армирующего каркаса, такие работы, возможно, проводить непосредственно на месте строительства дома. Толщина стандартной плиты перекрытия редко более 20 см и зависит от размера комнаты, ширину которой необходимо перекрыть. Помимо традиционных монолитных перекрытий, в строительстве встречаются перекрытия часторебристые.
Для обеспечения дополнительной жесткости и уменьшению толщины плиты с нее нижней стороны формируют частые ребра. Такая конструкция сложнее в изготовлении, но позволяет значительно уменьшить лишнюю нагрузку на каркасную систему дома от веса плиты, который может сильно отличаться от веса монолитного перекрытия. Помимо снижения ненужной нагрузки, такая плита еще и экономит материалы на изготовление при сохранении всех полезных свойств по возможности нести нагрузку.
Чтобы изготовить часторебристую плиту перекрытия готовят сплошную опалубку, для формирования верхней плоскости, затем, для того, чтобы образовывались пустоты формирующие ребра, расставляют по поверхности блоки из пенополистирола и специальные вкладыши. Арматура монтируется в пространстве между блоками, а связующий слой каркасной связки располагается над этими блоками, создавая единую жесткую конструкцию. Затем полученная армированная форма заполняется бетоном. После установки прочности бетоном, разбирается ненужная опалубка, и демонтируются все блоки, которые при бережном обращении могут использоваться не единожды. Некоторая сложность устройства часторебристой плиты перекрытия, компенсируется небольшим расходом материалов и существенным снижением веса плиты если ее сравнить с монолитными плитами.
В настоящее время для изготовления часторебристых плит используют вместо стандартной опалубки, готовые бетонные балки малого сечения, на эти балки устанавливают газобетонные блоки, между которыми и сверху организуется каркас из проволочной арматуры. В полученную цельную форму заливают бетон, и уже после затвердевания балки и блоки оказываются единым целым с плитой, образуя ребра и основу перекрытия.
К неудобствам часторебристых плит перекрытий можно отнести тот факт, что за счет ребер образуется высокая толщина самой плиты (до 30 см), и при организации потолка придется с помощью дополнительных материалов выравнивать поверхность по ребрам.
Часто, как простой вариант изготовления часторебристой плиты, для опалубки используют профлист, имеющий высокого сечения волну.
Перекрытия сборныеПустотелые плиты отлитые на заводе служат самым простым и удобным готовым видом сборных перекрытий. Внутри этой плиты организованы продольные полости, при помощи которых значительно снижают вес плиты, никоим образом, не нарушая ее несущие свойства и возможности к сопротивлению нагрузкам. Заводы ЖБИ изготавливают массу разновидностей таких плит, с различными размерами и толщиной, что позволяет выполнять монтаж любых конструкций, любой сложности. Экономия времени, при использовании готовых плит очевидна, ждать набора прочности не нужно, привезенные плиты можно незамедлительно устанавливать.
При изготовлении сборных перекрытий возможно пользоваться не только железобетоном, но и деревом. Технологии CLT или MHM создает деревянные щиты, работающие как перекрытие, также возможно использование панелей выполненных брусом.
К неудобствам сборных типов перекрытий и удорожанию строительства дома, можно отнести факт обязательного привлечения подъемной техники.
Перекрытия, применяемые в зданиях, выполненных из разных материалов
Вид и материал устанавливаемого перекрытия обязан соответствовать общим показателям несущей возможности всех конструкций при строительстве коттеджа. При расчете необходимо учесть массу непосредственно их самих и массу того имущества, которое планируется расположить поверх пола и устройство самого пола. Универсальными перекрытиями можно считать балки, которые прекрасно используются как в каркасных строениях или домах из дерева, так и в каменных.
Применять перекрытия из железобетона не всегда есть возможность, в первую очередь их применение обуславливается выполнением несущих элементов и соответственно их характеристиками. Перекрытие подвального этажа, опирающееся на стойкий фундамент, выполненный из железобетона, может воспринимать нагрузку от железобетонного перекрытие. Но когда несущие стены выполнены в деревянном исполнении, а тем более, если это деревянный каркас, применение перекрытий из железобетона недопустимо, эти стены попросту не выдержат серьезного давления. В строительстве найдена возможность совмещения железобетонных перекрытий, с железобетонными колоннами со стенами, выполненными из дерева, в частности клееного бруса, но этажность таких сооружений не может превышать 2-3 уровней.
Строительство частного коттеджа с применением для возведения стен твердых материалов и для сооружений, выполненных по каркасно-монолитной технологии, позволяет применять монтаж железобетонных перекрытий любых типов.
Балочная система перекрытийДовольно простой и распространённый вид перекрытия при строительстве коттеджей. Балками могут быть в этом случае: обыкновенные доски, положенные на ребро, различные виды бруса, в том числе клееного и LVL, балки из железобетона, металлические двутавры, деревянные балки также с сечением двутавр, металлодеревянные балки. Самый простой и дешевый материал – доски толщиной от 50 мм с шириной от 150 мм или обычный брус различной толщины. Даже на минимальный шаг в установке таких балок при сооружении перекрытия, его несущая способность будет невелика, поэтому чаще всего такие материалы используют для закрытия чердачного пространства, где не бывает серьезного давления. Обыкновенный брус используют для перекрытия пространств между стен до 6 метров, а для покрытия более широких пространств, необходимо использовать уже балки из бруса клееного.
Когда перекрытие должно выдерживать максимальные нагрузки и при этом быть достаточно легким, наша строительная компания рекомендует использовать деревянные и металлодеревянные двутавровые балки. Они прекрасно справляются с этими задачами, и кроме того внутри металлодеревянных балок можно проводить необходимые в доме коммуникации.
В подвальных помещениях, даже при соблюдении всех норм строительства, всегда существует повышенная влажность, и поэтому деревянные балки, в этом случае не используют. Тут помогут балки из железобетона и возможно применение железных балок.
Балочные перекрытия при их относительной дешевизне имеют некоторые недостатки – игра балок при осуществлении различных нагрузок не дает возможности для монтажа теплого пола в стандартной стяжке в силу возникновения различных повреждений и трещин. Этот недостаток можно преодолеть, устраивая теплый пол на основе электрической пленки, при которой не требуется цементная стяжка. Для укладки на балочном перекрытии плитки кафельной или из керамогранита, придется использовать сухие стяжки и специальный клей для плиток, которые могут выдержать возможные небольшие деформации.
При строительстве частного дома из крупных блоков на основе газобетона или других материалов, для возведения балочных перекрытий, необходимо использовать армирующий пояс, выполненный из железобетона. Этот пояс позволит равномерно распределить точечные нагрузки при соприкосновении балок и стены по всей поверхности. Наша строительная компания применяет в таких случаях уже готовые блоки, произведенные на заводах специально для крепления балок.
Утепление перекрытийКачественное и ответственное утепление возводимых стен Вашего жилища будет малоэффективным, если не обратить должного внимания на утепление конструкций между этажами. Тёплый воздух по законам физики поднимается выше холодного, и если утепление перекрытий выполнено с нарушением, все тепло уйдет через крышу в атмосферу. Высота слоя укладки утеплителя для перекрытий должна составлять полторы высоты утеплителя для стен, а для финишного чердачного уже две высоты утеплителя для стены. Если отопительные приборы находятся на первом и втором этажах, уделять внимание утеплению между этажами следует в меньшей степени.
В местах крепления концов балок на стенах здания всегда образуется площадь, через которую, при отсутствии должного утепления, наружу просачивается теплый воздух. Для опоры конца балки задействуют до двух третей ширины стены, а значит, от торца балки до наружного воздуха совсем небольшое расстояние. Именно через него уходит тепло, особенно, если балки выполнены из железобетона или они металлические, ввиду высокой проводимости тепла этими материалами. Чтобы избежать этих ненужных теплопотерь, на торцах балок, в местах их соприкосновения со стеной, укладывают самый эффективный утеплитель, чаще это пенополиуретан или пенополистирол.
Важность расчета перекрытийСамый ответственный момент при сооружении перекрытий, кончено, проведение правильного расчета способности перекрытия нести нагрузки. Только опытные конструкторы смогут провести эту работу. Наша строительная компания грамотно, на высоком профессиональном уровне выполнит такие расчеты и выберет оптимальный вариант для строительства Вашего дома. Мы не допустим, чтобы перекрытия прогибались под незначительным весом, а для этого на основе расчета, выберем подходящую номенклатуру строительных изделий для перекрытия.
Каждый вид перекрытий имеет свои характеристики, а значит, и применение того или иного вида перекрытия зависит от Ваших пожеланий при строительстве дома и расчетов профессионалов.
Железобетонное перекрытие, благодаря своей жесткости, если сравнивать с балочными перекрытиями, позволяет создать идеальную поверхность для организации стяжки, в которой можно смонтировать теплый пол. Также такая поверхность подходит для укладки керамической плитки на пол. Высокие несущие характеристики позволяют монтировать на железобетонных перекрытиях различные перегородки и межкомнатные стены, применяя газобетонные блоки, или блоки паз-гребень.
К плюсам железобетона можно отнести его пожаробезопасность, не подвластность действиям грызунов, насекомых и плесени, хорошая звукоизоляция. Но железобетонные перекрытия имеют также и ряд недостатков: слишком высокая теплопроводность, большой вес, и достаточно высокая стоимость строительства с применением этого материала, по сравнению с балками перекрытия из дерева.
Плюсами балочных перекрытий будут в свою очередь: не большой вес, довольно доступная цена, возможность обойтись силами строителей без применения специальной подъемной техники. Деревянные балки обладают низкой теплопроводностью, что тоже является преимуществом, но в остальных характеристиках, приведенных выше для железобетона, они явно проигрывают по всем параметрам железобетонным балкам.
Перекрытие из железобетона для цокольного или подвального этажа будет идеальной защитой от грызунов, спасет жильцов первого этажа подвальной влажности, позволит смонтировать теплый пол или уложить плитку. В перекрытии между этажами и пространства чердака использование железобетона не приносит дополнительных плюсов, а если в холодный период хозяева приезжают нечасто в свой загородный дом, то возникает серьезная проблема — как протопить такую значительную массу камня в несколько десятков тонн, учитывая его высокую теплопроводность? Для редкого прогрева таких помещений с перекрытиями из железобетона, придется потратить массу времени, а главное дорогой энергии, а значит потратить попусту источники энергии – газ, электричество или дрова.
Цельные железобетонные перекрытия утеплить довольно сложно. Если для балочного варианта выполнения перекрытий можно его осуществлять путем закладки утеплителя в пространство между ребрами или балками, то для монолитной плиты придется класть утеплитель наверх плиты, а по теплотехническим расчетом можно сказать, что необходимая высота утеплителя в таких местах составит от 20 до 50 см.
При проектировании своего дома стоит учесть все вышеперечисленные советы и технические характеристики для устройства перекрытий.
Наша Строительная Компания «ДАРС» имеет значительный опыт в проведении строительных и отделочных работ любой сложности, мы проведем необходимые расчеты и выполним все работы по Вашему заказу в срок и с неизменно высоким качеством!
Монолитное перекрытие представляет собой элемент строительной конструкции, разделяющий сооружение по высоте на различные этажи. При помощи монолитного перекрытия добиваются жесткости всего строения, также перекрытие берет на себя нагрузку, как несущий элемент и выполняет функцию пола для верхнего этажа.
Перекрытия, создаваемые из плит выполненных промышленным производством на заводе, называют сборными. Заводы ЖБИ производят такие плиты с применением бетонов М200 и маркой выше. Для армирования применяют стальные пруты, которые в свою очередь могут устанавливаться в плите как напрягаемым способом, так и не напрягаемым.
Перекрытия, выполненные из дерева, имеют некоторые преимущества перед обычными перекрытиями, изготовленными из железобетона, в виде сборных или монолитных перекрытий.
Перекрытие проектных и строительных работ и подход к оптимизации для минимизации переделок
Основные моменты
- •
Это исследование представляет собой основу для перекрытия проектной и строительной деятельности.
- •
Перекрытие значительно сокращает продолжительность проекта за счет некоторых переделок.
- •
Были описаны различные факторы, влияющие на общую продолжительность и доработку.
- •
Также представлена интегрированная структура для оптимизации графика с минимальными переделками.
- •
Модель оптимизации исключает некоторые доработки, сохраняя при этом дату контракта по проекту.
Реферат
Строительная отрасль часто сталкивается с проблемой завершения проекта в минимально возможные сроки. Совпадение проектных и строительных работ с ранней информацией из предшествующих мероприятий сокращает время завершения проекта за счет переделок последующих работ по проектированию и строительству. Тем не менее, ожидаемый объем доработок должен быть правильно определен количественно, чтобы принять решение о стратегии перекрытия.Это исследование представляет собой интегрированную структуру для перекрытия проектной и строительной деятельности с использованием концепций оценки восходящего потока и характеристик чувствительности нисходящего потока и разрабатывает имитационную модель для определения эффективности проекта с точки зрения общей продолжительности проекта и ожидаемого объема доработок. Результаты показывают, что сокращение продолжительности проекта и ожидаемый объем доработок зависят от точности исходной информации на раннем этапе и чувствительности последующих работ. Более того, незапланированное перекрытие необязательно может сократить продолжительность проекта, но может привести к чрезмерным изменениям конструкции и строительства, которые могут оказаться очень дорогостоящими.В этом исследовании также описывается структура принятия решений для оптимизации графика проекта с минимальными доработками. Поиск оптимальной стратегии перекрытия выполняется с использованием матрицы стратегии перекрытия (OSM) с генетическим алгоритмом (GA), чтобы исключить ненужную переделку. Предлагаемый метод оптимизации сводит к минимуму ожидаемое количество доработок при сохранении даты контракта на завершение проекта и предоставляет эффективные средства для принятия решения о стратегии перекрытия.
Ключевые слова
Параллельное выполнение
Проектные и строительные работы
Доработка
Завершение проекта
Оптимальная стратегия перекрытия
Генетический алгоритм
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текстCopyright © 2013 Elsevier Ltd и IPMA.Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Цитирование статей
(PDF) Механизм совмещения проектной деятельности в строительных проектах и функция компромисса между затратами времени
1960 R. DEHGHAN and J.Y. RUWANPURA / Procedure Engineering 14 (2011) 1959–1965
и повышенный риск. Этот подход может потребовать выполнения работы без полной подробной информации
; это приводит к обмену затрат на время и увеличивает риск достижения сокращенного графика проекта
(PMBOK 2008).
В литературе исследователи использовали другие термины для перекрытия, такие как параллельное проектирование
, параллельное проектирование, поэтапное строительство, быстрое отслеживание, отслеживание флэш-памяти и гибкое управление проектом
. Имеющуюся литературу о дублировании можно разделить на две основные области: разработка продукта
и реализация проекта. Поскольку в обрабатывающей промышленности (автомобили, электроника и т. Д.)
уже давно используется параллельное проектирование, исследования на предмет дублирования при разработке продуктов старше
и более обширны, чем исследования по реализации проектов, особенно строительных.Несколько исследователей
исследовали неотъемлемую природу перекрытия и разрешения неопределенности между видами деятельности при разработке продукта
(Кришнан и др., 1996 г., Лох и Тервиш, 1998 г., Карраскоса и др., 1998 г., Прасад
, 1996 г.). Roemer et al. попытались определить оптимальную политику дублирования (Roemer et al. 2000,
Roemer and Ahmadi 2004). Некоторые исследователи, такие как Pena-Mora and Li (2001) и Bogus et al.
(2005) использовали модели и основы, разработанные в исследованиях разработки продуктов, чтобы
разработать аналогичные модели и основы в строительной отрасли.
Цель данной статьи — дать представление о механизме перекрытия. Доступная литература
о перекрытии была проанализирована для выявления механизмов, предложенных другими исследователями,
, и, следовательно, полуструктурированные интервью использовались для сбора экспертных мнений, в основном планировщиков
и планировщиков, о механизме перекрытия. Соответственно, предлагается механизм
, описанный в этой статье.
2.Принцип перекрытия
Чтобы лучше понять принцип перекрытия, необходимо определить тип взаимосвязей между действиями
. Bogus et al. (2005) кратко объяснили классификацию Prasad (1996) взаимосвязи
между проектной деятельностью. Согласно им, возможны четыре типа отношений между проектными действиями
(рис. 1):
1. Зависимые действия: для начала одно действие требует окончательной информации от другого действия
.
2. Полунезависимые действия: Для начала одно действие требует лишь частичной информации от других
действий.
3. Независимые действия: между двумя видами деятельности не существует информационной зависимости.
4. Взаимозависимые действия: двусторонний обмен информацией между действиями происходит до тех пор, пока они
не будут завершены.
Когда дело доходит до дублирования действий, вышеупомянутые типы отношений заметно различаются с точки зрения риска.
Наиболее опасным является дублирование зависимых видов деятельности. Этот тип отношения также известен как зависимость
от конца до начала, подразумевая, что первое действие (предшественник) должно быть завершено до начала второго действия
(преемник). В противном случае запуск преемника перед предшественником может вызвать переработку, поскольку
преемник должен начаться до того, как полная информация станет доступной от предшественника. Независимые действия
могут перекрываться в любой степени без каких-либо рисков.Единственное требование — чтобы ресурсы
обоих видов деятельности, такие как люди, машины или материалы, были доступны одновременно. Большинство мероприятий
в типичном графике проекта являются независимыми. Полунезависимые виды деятельности имеют определенную степень перекрытия
по своей природе. Однако большее совпадение будет рискованным, как и в случае зависимых действий.
Наконец, взаимозависимые действия должны перекрываться для обмена информацией и достижения прогресса, в противном случае
они не могут продолжаться.Другими словами, перекрытие является частью их внутренней природы, а не средством экономии времени. Хотя их перекрытие связано с рисками задержки и переделки, перекрытие
не следует рассматривать как дополнительный риск, а необходимо для взаимозависимых действий. не Исходя из вышеизложенного, никакой конкретной
Стоимость пробелов и дублирования
{ «пунктов»: [ «5fda4cc2f7408800179a9194», «5fda4cc2f7408800179a919a», «5fda4cc2f7408800179a9192», «5fda4cc39b2f46001762b8b7», «5fda4cc39b2f46001762b8bd», «5fda4cc3745c650017908fb6», «5fda4cc3745c650017908fb5» , «5fda4cc3745c650017908fba», «5fda4cc3745c650017908fb9»], «styles»: {«galleryType»: «Strips», «groupSize»: 1, «showArrows»: true, «cubeImages»: true, «cubeType»: «fill», » cubeRatio «:» 100% / 100% «,» isVertical «: false,» gallerySize «: 30,» collageDensity «: 0.8, «groupTypes»: «1», «oneRow»: true, «imageMargin»: 0, «galleryMargin»: 0, «scatter»: 0, «rotatingScatter»: «», «chooseBestGroup»: true, «smartCrop» : false, «hasThumbnails»: false, «enableScroll»: true, «isGrid»: false, «isSlider»: false, «isColumns»: false, «isSlideshow»: true, «cropOnlyFill»: false, «fixedColumns»: 1 , «enableInfiniteScroll»: true, «isRTL»: false, «minItemSize»: 120, «rotatingGroupTypes»: «», «rotatingCropRatios»: «», «columnWidths»: «», «gallerySliderImageRatio»: 1.7777777777777777, «numberOfImages»: 3, «numberOfImagesPerCol»: 1, «groupsPerStrip»: 0, «borderRadius»: 0, «boxShadow»: 0, «gridStyle»: 0, «mobilePanorama»: false, «placeGroupsLtr»: false, «viewMode»: «предварительный просмотр. «,» thumbnailSpacings «: 4,» galleryThumbnailsAlignment «:» bottom «,» isMasonry «: false,» isAutoSlideshow «: true,» slideshowLoop «: false,» autoSlideshowInterval «: 3,» bottomInfoHeight «: 0,» titlePlacement «: «SHOW_ON_HOVER», «galleryTextAlign»: «center», «scrollSnap»: true, «itemClick»: «ничего», «fullscreen»: true, «videoPlay»: «hover», «scrollAnimation»: «NO_EFFECT», «slideAnimation» «:» S CROLL «,» scrollDirection «: 1,» scrollDuration «: 400,» overlayAnimation «:» FADE_IN «,» arrowPosition «: 0,» arrowSize «: 18,» watermarkOpacity «: 40,» watermarkSize «: 40,» useWatermark » : true, «watermarkDock»: {«top»: «auto», «left»: «auto», «right»: 0, «bottom»: 0, «transform»: «translate3d (0,0,0)» }, «loadMoreAmount»: «все», «defaultShowInfoExpand»: 1, «allowLinkExpand»: true, «expandInfoPosition»: 0, «allowFullscreenExpand»: true, «fullscreenLoop»: false, «galleryAlignExpand»: «left», «addToCartBorderWidth» «: 1,» addToCartButtonText «:» «,» slideshowInfoSize «: 160,» playButtonForAutoSlideShow «: false,» allowSlideshowCounter «: false,» hoveringBehaviour «:» NEVER_SHOW «,» thumbnailSize «: 1Seed»: магия imageHoverAnimation «:» NO_EFFECT «,» imagePlacementAnimation «:» NO_EFFECT «,» calculateTextBoxWidthMode «:» PERCENT «,» textBoxHeight «: 0,» textBoxWidth «: 200,» textBoxWidthPercent «: 50,» textImageSpace «: 50,» textImageSpace » : 0, «textBoxBorderWidth»: 0, «loadMoreButtonText»: «», «loadMoreButtonBorderWidth»: 1, «loadMoreButtonBorderRadius»: 0, «imageInfoType»: » ATTACHED_BACKGROUND »,« itemBorderWidth »: 0,« itemBorderRadius »: 0,« itemEnableShadow »: false,« itemShadowBlur »: 20,« itemShadowDirection »: 135,« itemShadowSize »: 10,« imageLoadingMode »:« BLURimation »,« imageLoadingMode »:« BLURimation », : «NO_EFFECT», «imageQuality»: 90, «usmToggle»: false, «usm_a»: 0, «usm_r»: 0, «usm_t»: 0, «videoSound»: false, «videoSpeed»: «1», » videoLoop «: true,» jsonStyleParams «:» «,» gallerySizeType «:» px «,» gallerySizePx «: 220,» allowTitle «: true,» allowContextMenu «: true, «textHorizontalPadding»: — 30, «showVideoPlayButton»: true , «galleryLayout»: 5, «targetItemSize»: 220, «selectedLayout»: «5 | bottom | 1 | fill | false | 1 | true», «layoutsVersion»: 2, «selectedLayoutV2»: 5, «isSlideshowFont»: true , «externalInfoHeight»: 0, «externalInfoWidth»: 0}, «container»: {«width»: 220, «height»: 284, «galleryWidth»: 220, «galleryHeight»: 123, «scrollBase»: 0}}
Анализ точного перекрытия и комбинация с 4D BIM проблемы компромисса времени и затрат при планировании проекта
Планировщики могут сжимать график строительных проектов путем перекрытия конструкции п и строительная деятельность.Однако перекрытие может привести к увеличению общих затрат с уменьшением продолжительности. Для эффективного решения проблемы компромисса времени и затрат на основе параллелизма в этой статье демонстрируется алгоритм оптимизации перекрытия, который определяет оптимальную стратегию перекрытия с точными коэффициентами перекрытия и генерирует требуемую продолжительность при минимальных затратах. В методе используется перекрывающаяся матрица стратегий (OSM), чтобы проиллюстрировать отношения зависимости между действиями. Затем этот метод оптимизирует генетический алгоритм (GA) для вычисления стратегии перекрытия с точными коэффициентами перекрытия посредством перекрытия и сбоев.Затем в этой статье предлагается интегрированная структура генетического алгоритма и информационного моделирования зданий (BIM), чтобы доказать практическую осуществимость теоретических исследований. Исследование представляет ценность для практиков, поскольку метод позволяет составить сжатый график, который соответствует ограниченному бюджету в течение срока действия контракта. Эта статья также важна для исследователей, потому что она может быстро вычислить оптимальную стратегию планирования с точными коэффициентами перекрытия, степенью сбоев и ресурсами.Удобство использования и валидность оптимизированного метода проверены на тестовом примере в этой статье.
1. Введение
Спрос на более короткое время завершения проекта привел к появлению множества методов, применяемых для сжатия графика в области строительства: сбой операций, замена и перекрытие [1, 2]. Перекрытие действий ускоряет выполнение инженерных проектов за счет параллельного выполнения двух действий [3]. Тем не менее, запуск преемника без полной информации о восходящем направлении может привести к риску доработки преемника с учетом непредвиденных разработок в восходящем направлении [4].Доработка, в свою очередь, приведет к ненужным затратам и увеличит продолжительность. С другой стороны, сбой может сильно сжать график с дополнительными ресурсами и рабочей силой, но сопутствующие расходы довольно высоки. Следовательно, очевидно, что компромисс между временем и стоимостью важен для планировщика, который пытается ускорить проект в рамках требуемой продолжительности или затрат.
На сегодняшний день существует множество исследований, посвященных компромиссу между затратами времени при сжатии расписания [5, 6]. При исследовании перекрытия большинство современных исследователей рассчитывают время круга на основе эмпирической формулы.Не существует инструмента для проектирования, измерения и оценки стратегии перекрытия, который мог бы сократить график точно с точной скоростью перекрытия в проектах строительства зданий. Большинство исследований предполагают, что зависимость между временем и затратами является линейной. Исследования при таком условии не соответствуют действительности. И существующие теоретические исследования не сочетаются с практическими проектами или программным обеспечением, поэтому трудно доказать их практическую осуществимость и эффект динамического управления.Противоположным этому является тот факт, что общество быстро развивается и меняется, поэтому время ценится далеко за пределами воображения, а график должен быть максимально точным и удобным, чтобы его можно было скорректировать в практической строительной деятельности. Следовательно, этот вид инструмента будет иметь важное значение для оптимизации графика и сокращения переделок в строительных проектах. Недавняя работа показала различные методы компромисса между затратами времени, предложенными для решения проблем перекрытия и сбоев. Однако очень немногие исследователи предоставляют подходящий метод для расчета продолжительности доработки и стоимости, немногие идентифицируют математическую модель, которая точно количественно оценивает частоту перекрытия, и вряд ли кто-либо из исследователей связывает ее со сбоями и объединяет традиционный алгоритм с платформой BIM для реализации второй оптимизации и динамических контроль.
Здесь в этой статье описывается механизм комбинаторной модели, в которой информация о строительстве может быть точно доставлена, а затем может быть получена оптимальная стратегия планирования этого строительного проекта. В отличие от предыдущих отчетов, представленная модель может выдавать точную частоту перекрытия о том, какой процент деятельности должен перекрываться для оптимального решения, и точную частоту сбоев с помощью совершенно нового метода интеграции генетического алгоритма с перекрывающейся стратегической матрицей.Помимо первой оптимизированной стратегии перекрытия, авторы предложили структуру, сочетающую традиционный алгоритм с BIM для реализации второй оптимизации и динамического управления расписанием. Концепция этой новой модели включает в себя (1) использование OSM для четкого выражения перекрывающихся отношений в графике проекта, (2) получение точных показателей перекрытия связанных действий и показателей сбоев с улучшенным выражением и использованием хромосом, (3) предложение интегрированная структура GA и BIM для подтверждения осуществимости исследования на практике и (4) обеспечение сравнения различных методов оптимизации.
2. Обзор литературы
Перекрытие — эффективный инструмент, широко используемый в различных областях для сокращения времени выполнения. Существует два типа исследований по перекрытию: разработка продукта и выполнение проекта [7]. С 1990-х годов многие исследователи исследовали неотъемлемую природу перекрытия и внесли большой вклад в планирование на основе параллелизма. Кришнан и др. [8] использовали два атрибута, такие как эволюция восходящего потока и чувствительность нисходящего потока, для характеристики деятельности и разработали детальную структуру для перекрытия связанных действий.Термин «эволюция» определяется как степень уточнения исходной информации от предварительной до окончательной. Чем выше скорость эволюции, тем раньше может быть выпущена более точная информация. Вторая характеристика чувствительности относится к тому, насколько нижестоящая деятельность чувствительна к возможным изменениям вышестоящей деятельности и как быстро она может приспособиться к этим изменениям [7]. Изучив механизм перекрытия в течение нескольких лет, Пенья-Мора и Ли [9] использовали атрибуты и концепции при разработке продукта и изменили их до параметров, подходящих для строительных проектов.Есть также другие исследователи, такие как Eppinger [10] и Blacud et al. [11], которые исследовали атрибуты параллелизма строительных работ и использовали механизм, используемый при разработке продукта, для разработки соответствующей структуры для решения проблемы дублирования деятельности в строительной отрасли. В исследовании Блэкада они сосредоточились на выяснении того, какие факторы больше влияют на чувствительность деятельности. Чтобы сделать атрибуты деятельности в строительных проектах более понятными, Bogus et al. [12] представили четыре определяющих фактора (т.д., оптимизация проекта, удовлетворение ограничений, обмен внешней информацией и стандартизация), которые определяют скорость развития предшествующей деятельности и три определяющих фактора (т. е. чувствительность к ограничениям, чувствительность к вводам и чувствительность к интеграции), которые определяют чувствительность последующей деятельности к изменению предшествующая деятельность. И Blacud et al. [11] продвинули исследование Богуса, опросив нескольких профессионалов в строительной отрасли, и, наконец, определили четыре определяющих фактора (т.д., процессы преобразования, время выполнения, модульность и взаимодействие компонентов), чтобы определить чувствительность последующей деятельности к изменению предшествующей деятельности в строительном проекте. Все эти исследователи глубоко разбираются в атрибутах перекрывающихся видов деятельности. Тем не менее, они не исследовали, какие виды деятельности должны перекрываться для эффективного достижения цели проекта.
Срок действия контракта по проекту и стоимость завершения проекта — две ключевые цели для успеха проекта.Таким образом, подрядчику необходимо признать эти две цели и эффективно их достичь [13]. Поэтому многие исследователи предложили различные передовые методы для решения проблемы компромисса времени и стоимости на основе параллелизма. Ремер и Ахмади [5] объяснили, что переделка возникает из-за перекрытия, и оценили компромисс между временем и стоимостью. Их исследования оптимизировали дублирование действий в полной цепочке, кроме как только между двумя видами деятельности в большинстве исследований. Однако они не исследовали перекрытие в сети действий с несколькими цепочками и предшественниками.Несколько исследователей внимательно изучили дублирование деятельности в строительной отрасли и исследовали взаимосвязь между переделками и перекрытием графика. Некоторые усовершенствовали структуру и механизм Кришнана и др. [8] и адаптировали их к проблеме компромисса между затратами времени и расходами в перекрывающихся строительных работах. Дехан и Руванпура указали, что вероятность переделки увеличивается по мере увеличения экономии времени и степени перекрытия [2]. Khoueiry et al. [14] и Srour et al. [15] разработали математическую модель, которая могла бы вычислить оптимальную стратегию перекрытия с максимальной прибылью после расчета объема доработки в результате раннего начала последующих действий.Дехан и Руванпура [2, 6] представили модель компромисса между затратами времени и временем, которая определяет оптимальное перекрытие с учетом ограничений ресурсов. Grèze et al. [3] применили перекрытие при планировании проектов с ограниченными ресурсами, а Berthaut et al. [16] нашли метод решения проблемы компромисса между затратами времени и стоимостью в задачах планирования проектов с ограниченными ресурсами в ситуации перекрытия. Кроме того, Hazini et al. [17, 18] гибридизировали перекрытие действий с такими методами, как моделирование, для решения вероятности переделки и представили эвристический метод для получения максимальной выгоды от сжатия расписания с перекрытием действий в сочетании с ускорением действий.Дехан и Руванпура [2, 6] представили модель компромисса между перекрытием действий и переработкой проектных действий с учетом множественных предшественников и каскадов перекрытий. Они провели множество исследований, посвященных затратам на доработку и преимуществам дублирования деятельности, а также способу определения этих факторов. Самое последнее исследование было проведено Gwak et al. [19]. Это исследование предоставило вычислительный метод, который распознал точную продолжительность перекрытия между действиями, рассмотрел динамические изменения критических действий, обработал перекрытие действий с несколькими предшественниками и / или преемниками и предоставил математическую формулу, которая рассчитывала объем переделки и стоимость.Кроме того, продолжительность, сжатая перекрытием, ограничена из-за максимальной скорости перекрытия. Так что проблема компромисса между затратами времени при сбоях также заслуживает исследования. В большинстве исследований для решения этой проблемы используется линейное программирование. С 1961 года Фулкерсон [20] предложил линейный метод определения наименьшей стоимости проекта. Затем многие исследователи применили к этой задаче целочисленное линейное программирование или динамическое программирование [21, 22].
Однако существующие исследования, связанные с анализом компромисса времени и затрат при перекрытии, еще не достигли академической и практической зрелости [12].Действительно, все эти исследователи применяют фиксированный коэффициент перекрытия (например, коэффициент перекрытия установлен на уровне 20% для всех видов деятельности) ко всем связанным видам деятельности в своих исследованиях, что может привести к значительным отклонениям. И метод линейного программирования при исследовании сбоев не соответствует практическим условиям. Перекрытие может сократить продолжительность проекта при относительно низких затратах, но степень сжатия ограничена. Сбои могут сильно сжать график, но сопутствующие расходы высоки. Таким образом, существующие анализы компромиссов времени и затрат в области сжатия расписания не имеют академической и практической ценности, потому что они не предлагают зрелой стратегии точного перекрытия и редко рассматривают комбинацию сбоев.В этом исследовании представлен новый метод решения проблемы планирования компромисса между затратами времени и временем. Модель, предложенная в этой статье, иллюстрирует взаимосвязь между действиями с перекрывающейся стратегической матрицей (OSM). Он анализирует различные атрибуты и их влияние на перекрытие и, наконец, уточняет частоту перекрытия с помощью оптимизированного генетического алгоритма. Новый метод, описанный в этой статье, дополняет недостатки существующих исследований и сочетает перекрытие и сбой для вывода оптимизированного расписания.Кроме того, усовершенствованный метод расчета оптимальной стратегии перекрытия в проблеме компромисса времени и затрат является теоретическим исследованием. Сложно доказать его реализуемость. Для решения этой проблемы в данной статье предлагается интегрированная структура GA и BIM. Фреймворк использует функцию визуализации и модуль интеграции BIM для анализа выполнимости оптимизированного графика в практических проектах. Практики могут реализовать динамическую оптимизацию расписания и контроль после того, как эта структура будет разработана.
3. Методы и анализ
3.1. Принцип перекрытия
На рисунке 1 показаны два перекрывающихся действия с информационной зависимостью. Прогресс деятельности-преемника зависит от действия-предшественника, поскольку действие-преемник может быть запущено только в том случае, если может быть получена информация, сгенерированная предшественником (например, действие-преемник может заливать бетон рабочими, а действие-предшественник может готовить распределение чертежи колонн). Чтобы сократить время завершения, после того, как предшествующее действие выпускает предварительную информацию, последующее действие намеренно запускается сразу же с некоторыми предварительными прогнозами и предположениями.Однако, хотя предшественник завершен, окончательная информация, выпущенная им, всегда отличается от предварительной или промежуточной информации, и поэтому кажется, что доработка делает ее совместимой с окончательной информацией. Это означает дополнительные человеко-часы (т. Е. Дополнительные затраты и время) последующей деятельности по сравнению с ее нормальной продолжительностью [2]. Примечательно, что существует максимально допустимая продолжительность перекрытия. Дальнейшее перекрытие практически невозможно из-за отсутствия предварительной информации.И в этой статье он определяется максимальной частотой перекрытия (). Соответствующий минимальный коэффициент перекрытия () установлен как 0, что означает, что предварительная информация не передается предшествующим действием. За исключением некоторых действительно исключительных случаев, степень перекрытия и объем переделки имеют положительную корреляцию. Чем больше перекрываются два действия, тем меньше подтвержденной информации может быть получено последующим действием, что приводит к большей вероятности переделки и количеству переделок.
3.2. Матрица стратегии перекрытия
Матрица стратегии перекрытия (OSM) впервые была введена Хоссейном [23] для получения оптимальной стратегии перекрытия. OSM является производным от Матрицы структуры проекта (DSM), эффективного метода описания и информационных потоков между строительными работами [24]. На рисунке 2 показано, как OSM происходит от DSM. В традиционном DSM каждая «1» представляет зависимость активности строки от активности соответствующего столбца. Но традиционный график финиша-старта всегда имеет тенденцию намного превышать продолжительность, требуемую контрактом.Чтобы сократить продолжительность, планировщики должны запускать действие после получения предварительных параметров от предшественника. Предполагается, что все действия могут получать предварительную информацию от предшествующих действий в целях иллюстрации. И все пары действий, которые могут перекрываться, заштрихованы в матрице, независимо от того, перекрываются они в конце или нет. В этом состоянии «1» изменяется в OSM на «0», что указывает на то, что информация из предшествующей активности поддается оценке, и последующая деятельность может продолжаться с неполной предварительной информацией из предшествующей активности, и окончательная информация будет проверена после ее получения. завершение.Поскольку OSM может показать потенциал перекрытия между действиями, он больше подходит, чем DSM, для расчета точных коэффициентов перекрытия для получения оптимального результата.
3.3. Подход к оптимизации
Поскольку необходимо минимизировать как длительность, так и стоимость, перекрывающийся компромисс между затратами времени и временем является задачей оптимизации для нескольких целей. Некоторые исследователи [6, 18] предложили применимые перекрывающиеся целевые функции компромисса времени и стоимости для решения этой проблемы. В этой статье авторы формулируют целевую функцию, на которую ссылаются предыдущие исследования, следующим образом: где — общая стоимость проекта, включая сжатие продолжительности и время доработки, вызванное перекрытием, — это прямые затраты на деятельность без учета дублирования, — это общая переделка. продолжительность, вызванная изменениями предшествующей деятельности, — это ежедневные косвенные затраты на последующую деятельность, возникшую в результате переделки, включая дневную заработную плату и другие сборы, — это общая продолжительность проекта, — это продолжительность контракта проекта и означает коэффициент штрафа при завершении Дата проекта откладывается, что зависит от и.
Уравнение (1) представляет, что общая стоимость проекта с точной стратегией перекрытия состоит из индивидуальных прямых затрат и дополнительных затрат на доработку, а также штрафа за несвоевременное завершение. В отличие от некоторых других исследований, коэффициент преимущества досрочного завершения в этой статье не принимается, учитывая практические условия в реальном строительстве. Кроме того, коэффициент штрафа устанавливается для исключения неподходящих решений, превышающих ограниченную продолжительность. Прямые затраты в уравнении (1) даны для случая, оцененного опытными экспертами.Основываясь на механизме перекрытия, как вероятность переделки, так и продолжительность переделки являются функциями длины перекрытия, как показано в уравнениях (2), (6) и (7). Согласно информации и опыту проекта, предложенным Деханом и Руванпурой [2], функция доработки задается уравнением (3). Согласно исследованию большого количества практических строительных данных Forcada et al. [25], стоимость переделки соответствует первоначальной стоимости контракта (OVC) и местоположению проекта, как показано в уравнении (4).всесторонне представляет тип проекта, тип организации, тип контракта и первоначальную требуемую продолжительность контракта. Размещение проекта бывает четырех типов, включая местное, региональное, национальное и международное. Чтобы гарантировать надежность результата, в этой статье в качестве окончательной стоимости доработки используется большее из уравнений (3) и (4), как показано в уравнении (5). — вероятность переделки, означающая вероятность того, что изменение предшествующей деятельности вызовет переделку последующей деятельности и. — это продолжительность доработки, добавляемой к деятельности-преемнику в результате изменений предшествующей операции.И, как показано в уравнении (6), рассчитывается путем умножения коэффициента перекрытия () на продолжительность последующей деятельности ():
Эквивалентная переделка определяется умножением вероятности переделки () на продолжительность переделки (). Кроме того, он должен быть достаточно большим, чтобы избавиться от стратегий с длительностью, превышающей то, что требуется по контракту. Уравнение (7) сформулировано на основе исследования Gwak et al. [19] для оценки вероятности переделки для преемника:
В этой функции относится к степени перекрытия между двумя действиями.Относится к скорости развития предшествующей деятельности, а относится к чувствительности и вероятности переделки в результате изменений последующей деятельности. F и S обозначают, что скорость эволюции деятельности быстрая или медленная. H и L означают, что чувствительность и вероятность доработки последующих действий высока или мала. Вероятность доработки напрямую связана со скоростью перекрытия, поскольку неопределенность увеличивается со степенью перекрытия. Между тем, корреляция между и не всегда одинакова, поэтому соответствующая формула отличается в аспекте таких атрибутов, как эволюция и чувствительность.Как показано на рисунке 3, если скорость развития деятельности низкая, менее точная информация может быть выпущена и передана в последующие операции, что приведет к более высокому риску и вероятности переделки. Что касается влияния чувствительности, если чувствительность деятельности низкая, вероятность переделки также будет низкой, поскольку внешние изменения меньше влияют на деятельность с низкой чувствительностью. Учитывая частоту перекрытия, скорость эволюции и чувствительность, вероятность переделки для последующей деятельности может быть вычислена с использованием соответствующей функции из уравнения (7).Это уравнение смоделировано на Рисунке 3 и получено на основе профессионального суждения для каждого проекта. Корреляция между перекрытием и переделкой изучалась многими исследователями (например, [4, 12]). На рисунке 3 из исследования Хан-Сон Гвака показана корреляция между перекрытием и переработкой при различных обстоятельствах эволюции и чувствительности. Это показывает, что существует положительная корреляция между вероятностью переделки и степенью перекрытия.
Между тем, в условиях сбоя при совместной работе ресурсов продолжительность проекта и остановка проекта после сбоя могут быть представлены следующим образом: где — продолжительность активности после сбоя.Коэффициент производительности представляет собой потерю эффективности использования ресурсов, вызванную совместным использованием нескольких ресурсов. представляет количество ресурсов, задействованных в деятельности. И находится между 0 и 1. Когда равно 0, все ресурсы в операции полностью взаимодействуют без потери эффективности. И, когда он равен 1, эффективность использования ресурсов снижается с увеличением количества ресурсов. представляет собой общую стоимость сбоя деятельности, представляет собой стоимость невозобновляемых ресурсов, представляет стоимость единицы ресурса и представляет собой переменную стоимость единицы.
Однако с практической точки зрения сбой неизбежно плохо скажется на качестве проекта. Итак, в этом документе качество проекта определяется с помощью и оно представлено следующим образом: где представляет собой общую продолжительность проекта, а, и определяются с помощью уравнения (11). представляет самую короткую продолжительность, представляет самую большую продолжительность и представляет оптимальную продолжительность, как определено уравнением (12). Исходя из этого предположения, общая стоимость окончательно представлена в виде уравнения (13).
Приведенные выше абзацы показывают, что существует большое количество возможных стратегий планирования. Следовательно, процесс непрерывной оптимизации будет утомительным и сложным. В следующем разделе представлен и объяснен гибридный алгоритм оптимизации для решения многопараметрической проблемы. Алгоритм предназначен для оценки всех видов пересекающихся стратегий и принятия оптимального решения.
3.4. Алгоритм оптимизации
В проблеме компромисса между затратами времени и стоимостью есть два разных сценария.Первый — когда дается срок контракта по проекту (), чтобы найти перекрывающуюся стратегию, которая генерирует минимальные затраты. Другой — найти совпадающую стратегию, которая приводит к минимальной продолжительности с фиксированной целевой стоимостью проекта [6]. Основная цель этой статьи — найти улучшенный метод решения первой ситуации. В этом разделе объясняется оптимизация способа кодирования в хромосоме.
В этой комбинаторной модели исследования исследователи начинают с разработки модели оптимизации расписания для облегчения составления расписания, затем получают всю необходимую информацию о некоторых случаях и выражают взаимосвязь между действиями с помощью DSM.После этого OSM может быть получен из списка оцениваемых действий и DSM. В OSM каждое отношение зависимости выражается десятками генов, чтобы определить точную частоту перекрытия, а также частоту сбоев, а затем все они образуют хромосому. После получения всей информации по проекту GA инициализирует решения « n » с помощью стохастического универсального способа выборки для заданного проекта и передает их обратно в OSM. Графики могут быть созданы с определенными значениями продолжительности доработки и стоимости доработки для целевых функций.Затем алгоритм GA оценивает каждое решение на основе определенных значений и проводит оценку пригодности. После этого родители выбираются на основе их пригодности для создания популяции потомства посредством операций одноточечного кроссовера и мутации. Затем результаты используются моделью календарного планирования для создания новых расписаний, которые снова оцениваются. Весь процесс заканчивается, когда выполняется один из критериев остановки GA, и модель оптимизации сообщает как лучшее решение, так и все значения в этом расписании.В случае с этой статьей процесс заканчивается, когда он развивался в течение 1000 поколений.
Алгоритм генерирует набор случайных перекрывающихся стратегий, каждая из которых включает несколько коэффициентов перекрытия, количество которых совпадает с количеством отношений зависимости. В то время как в системе двоичного кодирования ген может представлять только «0» или «1», что означает, что результатом может быть только «не перекрываться» или «перекрываться». Таким образом, в существующих исследованиях для расчета всем перекрывающимся действиям дается фиксированный коэффициент перекрытия.Чтобы сделать расчет более точным, в этом исследовании предлагается новый метод творческого выражения хромосомы. Каждый ген в предыдущем методе представлен десятками двоичных чисел. Следовательно, исходный результат «перекрытие или отсутствие перекрытия» может быть уточнен для точного определения степени перекрытия в процентах. Аналогичным образом алгоритм может определить точную частоту сбоев. Для удобства иллюстрации на рисунке 4 показана случайная хромосома с использованием только 9 действий из случая в таблице 1.
|