5.3.2. Методика выбора варианта работ по методу «минимум прямых затрат»

Вначале производится техническое обоснование возможности ведения работ методом «минимум прямых затрат».

Производится сравнение стоимости 1-го варианта и стоимости n-го варианта по формулам

C¹ = Z¹зп+ Z¹смм + Z¹мат + Z¹мех → min Z, (19)

где C¹ – стоимость 1-го варианта, р.;

Z¹зп – затраты на заработную плату рабочих по 1-му варианту, р.;

Z¹смм - затраты на строительные машины и механизмы по 1-му варианту, р.;

Z¹мат - затраты на материалы по 1-му варианту, р.;

Z¹мех – затраты на заработную плату механизаторов, р.;

min Z – минимальные затраты, р.;

Cⁿ = Zⁿзп+ Zⁿсмм + Zⁿмат+ Zⁿмех → min Z, (20)

где Cⁿ – стоимость n-го варианта, р.;

Zⁿзп – затраты на заработную плату рабочих по n -му варианту, р.;

Zⁿсмм - затраты на строительные машины и механизмы по n -му варианту, р.;

Zⁿмат - затраты на материалы по n -му варианту, р.;

Zⁿмех – затраты на заработную плату механизаторов, р.;

min Z – минимальные затраты, р.

Выбирается вариант, имеющий минимальную стоимость.

Полученные результаты заносятся в табл. 1.

Таблица 3

Сравнение вариантов методов производства работ

№ п/п

Краткое содержание вариантов

Продолжительность строительства по вариантам, дн.

Стоимость по вариантам, р.

Соответственно можно рассчитать и экономический эффект от досрочного ввода промышленных предприятий в эксплуатацию по формуле

Э_д = Е_н К (Т₁ – Т₂), (21)

где Э_д - экономический эффект от досрочного ввода промышленных предприятий в эксплуатацию, р.;

Е_н - нормативный отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений для отрасли, к которой относится объект, введенный в эксплуатацию (Е_н = 0,12);

К – стоимость производственных фондов, досрочно введенных в эксплуатацию на данном предприятии, р.;

Т₁ – продолжительность строительства объекта по базовому варианту, мес.;

Т₂ – продолжительность строительства объекта по принятому варианту, мес.

Общий экономический эффект равен

Э_о = Э_с + Э_д , (22)

где Э_о - общий экономический эффект, р.;

Э_с - экономический эффект от снижения себестоимости

строительно – монтажных работ, р.;

Э_д - экономический эффект от досрочного ввода промышленных предприятий в эксплуатацию, р.

5.4. Выбор и технико-экономическое обоснование типов землеройных или грузоподъемных машин и механизмов

Повышение производительности труда в строительстве обеспечивается в значительна мере за счет роста уровня механизации и автоматизации производственных процессов.

Если на первых этапах развития механизации в строительстве речь шла о замене тяжелого ручного труда машинным на отдельных трудоемких операциях, то в современных условиях требуется комплексная механизация возведения зданий и сооружений и их комплексов. Для этого следует прежде всего уделить особое внимание правильной комплектации состава парков строительных машин и организации его эксплуатации, а также повышению степени его использования. Рациональное осуществление комплексной механизации одновременно обеспечивает повышение качества и эффективности строительно- монтажных работ, снижение их себестоимости и затрат труда на единицу продукции, ускорение сдачи объектов в эксплуатацию.

Особое внимание должно быть направлено на применение в строительстве мощных вывокопроизводительных машин (в основном на земляных, транспортных, погрузо-разгрузочных, подъемно-транспортных и монтажных работах).

При разработке и перемещении грунтов III и IV групп маломощными бульдозерами требуются дополнительно машины для рыхления, в то время как мощные бульдозеры, снабженные навесными рыхлителями, производят одновременно рыхление и разработку групп В результате эффективность применения мощных бульдозеров на таких грунтах возрастает в еще большей степени.

Особое внимание следует одновременно направлять на взаимное соответствие по основным параметрам и количеству используемых и одном комплексе машин. Так, например, парк самосвалов и саморазгружающихся прицепов по числу транспортных средств с той или ином емкостью кузова должен быть согласован с распределением в составе экскаваторного парка одноковшовых экскаваторов с разной емкостью ковша; мощность тракторов и автотягачей должна соответствовать тяговому усилию, которое необходимо для работы с различным прицепным, полуприцепным и навесным оборудованием (скреперные агрегаты, бульдозеры).

Машинные парки организаций, ведущих строительство рассре­доточенных объектов с небольшими объемами работ на каждом, должны иметь в своем составе машины, обладающие достаточной мобильностью и необходимой универсальностью (универсальные малогабаритные погрузчики, передвижные малярные станции и др.).

Состав машинного парка отдельных строительных организаций должен по номенклатуре и комплектации соответствовать характеру работ, выполняемых данной организацией, а по количеству — ее производственной мощности.

Для повышения качественного уровня механизации строительства предусматривается создание новых машин, обеспечивающих механизацию таких работ, которые еще выполняются вручную. Должны быть созданы машины для разравнивания и уплотнения грунта в стесненных условиях, для срезки железобетонных свай, для заделки стыков и др.

Весьма перспективным является применение машин с принципиально новыми конструктивными решениями: экскаваторов с гидравлическим и многомоторным дизель-электрическим приводом, бульдозеров и автогрейдеров с автоматизацией управления, гидромониторов с дистанционным управлением, башенных кранов с программно-дистанционным управлением и др.

Для работы в условиях низких и высоких температур должны быть созданы специальные машины для использования на стройках Дальнего Востока и Севера, в пустынях и полупустынях. Особое внимание должно быть направлено на повышение эксплуатационной надежности строительных машин и долговечности отдельных частей узлов и деталей машин.

Календарный режим использования машины устанавливает распределение всего времени ее нахождения в распоряжении строительной организации на промежутки, в течение которых машина выполняет свои основные функции (выдает продукцию, обрабатывает тот или иной материал) или имеет перерывы в их выполнении по различным причинам. На основе календарного режима выявляется степень использования машины во времени, определяется ее производительность и разрабатываются мероприятия по увеличению загрузки машины, ее выработки и уменьшению перерывов в работе.

Перерывы в использовании машины по основному назначению в зависимости от причин, их вызывающих, подразделяются на технологические, организационно-технологические, конструктивно-технические, метеорологические и организационные. Особое место занимают перерывы внутри смены, определяемые организацией труда и отдыха рабочих, управляющих машиной.

Технологические перерывы всецело зависят от принятой технологии выполнения механизированного процесса с участием рассматриваемой машины. К ним относятся перерывы в выполнении машиной основных функций, в связи с необходимостью замены рабочего оборудования машины при переходе от одного процесса к другому, подачи под загрузку транспортных средств при работе машин (экскаваторов, погрузочно-разгрузочных) в увязке с транспортом, передвижения самоходных машин (экскаваторов, кранов) в пределах рабочей зоны и т. д.

К организационно-технологическим относятся перерывы в работе машины, связанные одновременно с организацией и технологией процесса, в котором участвует машина. Так, например, при разработке скальных пород пород или мерзлых грунтов экскаватором в сочетании с взрывным способом экскаватор периодически выводится из рабочей зоны на время проведения взрыва. Точно так же бывают перерывы в работе и недоиспользование производительности машин второстепенного значения, когда это определяется целесообразной организацией основных работ. Например, при комплексной механизации земляных работ и полной загрузке экскаватора (ведущей машины) может быть в то же время недоиспользован по производительности бульдозер на разравнивании отвалов.

конструктивно-технические перерывы определяются конструкцией машины, степенью и характером ее загрузки и связаны с необходимостью проведения следующих работ по обеспечению технической готовности машины к бесперебойной эксплуатации: ежесменного технического ухода с одновременной передачей машины бригаде следующей смены, плановых ремонтов и технического обслуживания, замены износившейся сменной оснастки (покрышек автомашин и машин на пневмоходу, тросов кранов, экскаваторов и других машин, лент транспортеров и т. д.) и др.

К перерывам по метеорологическим причинам относятся простои машин при работе на открытом воздухе из-за неблагоприятных метеорологических условий - дождя, метелей, отрицательной температуры выше определенного предела, устанавливаемого местными организациями, сильного ветра (для башенных кранов) и т. д.

К организационным относятся перерывы, которые, как правило, при четкой организации строительства должны отсутствовать. Эти перерывы бывают двух видов: перерывы, вызванные причинами, не зависящими от руководства строительством (временное прекращение подачи на площадку извне электроэнергии, невыполнение поставщиками материалов и деталей своих обязательств по отношению к строительству по срокам и объемам поставки и др.); перерывы, вызванные неудовлетворительной организацией механизированного процесса и работ на строительстве (несинхронная подача транспортных средств, отсутствие фронта работ, перебой в снабжении машины запасными частями, топливом и смазкой, сменной оснасткой (трос, резина), поломка машины из-за несвоевременного производства ремонтов и т. п.).

Календарные режимы использования строительных машин и обо­рудования могут разрабатываться применительно к любому отрезку времени (к часу, смене, суткам, месяцу, кварталу, году). Чем больше отрезок времени, для которого разрабатывается календарный режим, тем большее количество разновидностей перерывов должно быть в нем учтено. Наиболее важными с точки зрения установления норм производительности машин являются режимы, разрабатываемые применительно к смене и году.

В сменном режиме приводится распределение продолжительности смены машиниста (t_см) на отрезки времени (в часах и минутах), в которые машинист: выполняет основные функции (разработка грунта, установка сборных конструкций), условно называемые временем чистой работы (t_ч.р); имеет перерывы в выполнении этих функций по технологическим причинам (t_техн) или организационно-технологическим (t_{орг.-техн}); осуществляет ежесменное техническое обслуживание конструкций машины (t_к.-т); находится в регламентированном отдыхе, знакомится с чертежами и оформляет наряды и другие документы, связанные с организацией труда (t_о.т.о); имеет простои в работе по причинам метеорологическим (t_мет) и организационным (t_oрг). Отсюда:

t_см = t_ч.р + t_техн + t_{орг.-техн} + t_к.-т + t_о.т.о + t_мет + t_орг, (23)

Если из продолжительности смены исключить простои по метео­рологическим и организационным причинам, то получаем полезное рабочее время смены (t_noл):

t_пол = t_ч.р + t_техн + t_{орг.-техн} + t_к.-т + t_о.т.о (24)

Годовой режим использования машин предусматривает распределение календарного времени года, выраженного в днях Д_кал, на дни работы списочной машины парка (Д_раб), дни нахождения в техническом обслуживании и ремонте (Д_рем), дни перебазирования о одной площадки на другую (Д_пбз), дни неработы по причинам метеорологическим (Д_мет) и организационным (Д_орг) и в отдельных случаях дни пребывания в консервации (Д_конс) и дни неработы в регламентированные для данной машины выходные дни (Д_вых):

Д_кал = Д_раб + Д_рем+ Д_пбз+ Д_мет+ Д_орг+ Д_конс+ Д_вых (25)

По принятой сменности работа в рабочие дни, характеризуемой коэффициентом сменности (К_см) и продолжительности смены (t_см) годовые режимы устанавливают число смен и часов работы машины в году с учетом, таким образом, наличие только целодневных и целосменных .перерывов в работе машин.

В зависимости от предусмотренной календарным режимом степени использования по времени следует различать технические и эксплуатационные режимы использования машин.

Технические режимы предусматривают максимально возможное использование машины по времени в течение смены и в году и имеют целью выявить потенциальные возможности машины. В этих режимах учитываются в основном конструктивно-технические и технологические перерывы, длительность которых принимается минимальной, а также перерывы по метеорологическим причинам. Технические режимы позволяют установить для основных типов машин в определенных условиях строительства то количество часов чистого рабочего времени в течение смены и в году, которое может быть получено при наиболее совершенной организации использования машин. Технические режимы целесообразно разрабатывать для ведущих машин, определяющих темпы выполнения отдельных комплексов работ на строительстве (одноковшовых экскаваторов, монтажных крапов стреловых и башенных и т. д.).

Эксплуатационные режимы предусматривают использование машины по времени, которое может быть реально достигнуто при правильной организации эксплуатации машинного парка.

Сменные и годовые режимы использования машин находятся в прямой зависимости от конкретных условий строительства и от ряда факторов. К последним относятся характер и конструкция сооружения, вид материалов, грузов и сборных элементов, условия использования машин (например, работа экскаваторов в отвал или в транспорт), количество смен работы машины в сутки, количество перестановок машин в пределах площадки, сроки и расстояния переброски машин с одной строительной площадки на другую, климатические и метеорологические условия района строительства, периодичность и длительность ремонтов машин и др.

На основе технического сменного и годового режимов можно уста-, повить годовую производственную мощность машины.

Производственная мощность отдельно взятой машины определяется по формуле:

А= П_т._ч t_ч.рТ_год.т, (26)

где А —годовая производственная мощность машины; П_т._ч — тех­ническая производительность машины за 1 ч чистого рабочего времени, полученная при полном использовании конструктивных свойств машины применительно к средним условиям; t_ч.р — число часов чистого рабочего времени внутри смены согласно техническому сменному режиму; Т_год.т — число смен работы машины в году согласно паническому годовому режиму.

Зная производственную мощность машины каждого типоразмера можно путем суммирования определить .производственную мощность парка одноименных машин.

На основе эксплуатационного сменного и годового режима использования машин устанавливается их эксплуатационная производительность.

Эксплуатационная производительность — производительность (выработка) машины, которая практически может быть получена при достигнутом уровне организации производства работ.

В зависимости от характера перерывов в работе машины и от времени, на которое рассчитывается эксплуатационная производительность, различают эксплуатационную производительность часовую, среднечасовую (среднесменную) и годовую.

Эксплуатационная часовая производительность рассчитывается на 1 час полезного рабочего времени машины, то есть без учета внутренних перерывов по организационным и метеорологическим условиям.

Эксплуатационная среднечасовая производительность исчисляется на 1 ч смены с учетом в составе этого времени перерывов по организационным и метеорологическим причинам.

Для перехода от эксплуатационной производительности часовой (П_{э ч}) к среднечасовой (П_э.ср ) применяется коэффициент использования рабочего времени (К_в), величина которого определяется отношением полезного рабочего времени внутри смены (t_n) к общей продолжительности смены (t_см):

(27)

Ниже приводятся формулы расчета эксплуатационной среднечасовой производительности по отдельным видам основных строительных машин и механизмов.

Одноковшовые экскаваторы

, (28)

где П_э — производительность в м³/ч грунта в плотном теле; q—вместимость ковша в м³; п — число ковшей, опорожняемых в мин; к_з — коэффициент забоя; к_р — коэффициент рыхления грунта; к_в — коэффициент использования рабочего времени машин; к_н — коэффициент наполнения ковша грунтом.

Значение к₃ принимается в зависимости от высоты забоя:

Высота забоя в м	До 2	До 3	Более 3
Коэффициент забоя к3	0,65	0,85	1,0

Значение к_н принимается: для песчаных и легких грунтов 0,85—0,95; для глинистых грунтов 0,75—0,85; для скальных грунтов 0,5—0,55; значения к_р соответственно равны 1,15; 1,25 и 1,4.

Значение к_в определяется на основе хронометражных наблюдений; средние значения к_в должны составлять: при работе в отвал 0,9; при работе на транспорт 0,75.

Многоковшовые экскаваторы

. (29)

Значения к_в и к_р определяются так же, как и для одноковшовых экскаваторов; п — определяется равенством:

, (30)

где υ_ц — скорость ковшовой цепи в м/с; е_ц — полная длина цепи в м.

В современных машинах значение υ_ц колеблется в пределах 0,6—1,2 м/с, а п — в пределах 20—30 опорожнений в 1 мин.

Тракторные скреперы

, (31)

где Т — продолжительность оборота скрепера в мин. Для тракторных скреперов к_н равно в среднем 0,9, к_в = 0,85.

Продолжительность оборота скрепера определяется на основе хронометражных данных по формуле

, (32)

где t₁, t₂, t₃, t₄ — продолжительность пути в м соответственно: при погрузке, следовании груженого скрепера, разгрузке и следовании порожнего скрепера; υ_1; υ₂, υ₃, υ₄ — скорость в м/мин соответственно: при наборе грунта, следовании груженого скрепера, разгрузке и следовании порожнего скрепера.

Бульдозеры

, (33)

где q — объем грунта, перемещаемого впереди отвала за один раз, определяемый равенством:

, (34)

где l — длина отвала в м; h — высота отвала по хорде в м; м — коэффициент потерь грунта, равный (1 — 0,005); tg У — тангенс угла естественного откоса грунта; L — продолжительность смены в ч; к_см — коэффициент внутрисменного использования рабочего времени машины; l_н, l_п, l_х — длина пути соответственно набора грунта, перемещения и холостого хода бульдозера в м; υ₁, υ₂, υ₃ — скорости при наборе, перемещении, холостом ходе в м/мин, равные I, II, III скоростям передач трактора; t_y — время на установку отвала, подъем и опускание, равное 0,15—0,2 мин; t_пов — время на поворот бульдозера.

Грейдеры-элеваторы и струги

П_э = 3600υdhk_CM, (35)

где υ — скорость движения струга в м/с; h — высота срезаемого слоя грунта в м; d — ширина режущей кромки ножа в м; k_см — коэффициент внутрисменного использования времени, равный 0,85—0,9.

Транспортеры и ленточные конвейеры

При перемещении насыпных материалов и грунта производительность может определяться в объемных и весовых единицах: для лотковой ленты:

П_Э1 = 450d²υ м³/ч; П₁ = 450d²υy т/ч, (36)

где d — ширина ленты контейнера в м; υ — скорость движения ленты в м/с; у — объемный вес перемещаемого материала в т/м³,

для плоской ленты:

П_Э2 = 225d² υ м/ч; П₂ = 225d² υ y т/ч. (37)

Скорость движения ленты в зависимости от назначения транспортеров и категории грунтов колеблется от 1,5 до 3,5 м/с.

Монтажные краны и подъемники

, (38)

где П_э — количество подъемов в 1 ч; к_см — коэффициент внутрисменного использования рабочего времени крана; k_г.п. — коэффициент использования грузоподъемности; t_ц — время одного рабочего цикла в с; t_n — время погрузки или строповки груза в с; h — высота подъема в м/с; υ₁ — скорость подъема груза в м/с; t_p — время разгрузки или освобождения строп в с; υ₂ — скорость опускания груза в м/с.

Значения t_п и t_p принимаются по действующим нормативам или определяются путем хронометража.

Для получения производительности крана или подъемника в весовых единицах необходимо число подъемов груза в час умножить на массу поднимаемого груза.

Бетономешалки и растворомешалки

, (39)

где П_э — производительность в м³/ч раствора или бетонной смеси; п — число циклов на 1 ч чистой работы; q —вместимость барабана по загрузке в л; к_вых — коэффициент выхода, равный для бетонной смеси 0,67—0,71, для растворов 0,8—0,83; к_а — коэффициент использования рабочего времени машины.

Автомобили-самосвалы

, (40)

где П_э — производительность в т/смену; L — продолжительность смены в ч.; В₁ — грузоподъемность автомобиля; к_см — коэффициент внутрисменного использования рабочего времени автомобиля; k_г.м. — коэффициент использования грузоподъемности; t_ц — время одного цикла в мин.

, (41)

где l — расстояние возки в км; t_n — время погрузки в мин; υ — скорость движения в км/ч; t_р — время разгрузки в мин.