I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
II. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ВЫВОДЫ
III. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Купить

Актуальность темы исследования. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки методической основы, а также спектра взаимосвязанных организационных и конструктивно-технологических решений, обеспечивающих комплексное повышение эксплуатационных качеств (ЭК) монолитных и сборно- монолитных гражданских зданий при реализации комплексного подхода. Современная практическая деятельность участников жизненного цикла здания по повышению ЭК гражданских зданий не содержит методической основы и носит во многом случайный характер, не позволяющий реализовать комплексный подход. Отмеченный недостаток характерен для организационно-технологического обеспечения, которое определяется интенсивностью внедрения новых организационно-технологических и конструктивных решений, полученных на экспериментальной и изобретательской основе.
Степень разработанности темы исследования. Совершенствованием строительно-технологических решений на основе комплексного анализа занимались отечественные ученые: Афанасьев А.А., Байбурин А.Х., Батаев Д.К-С., Болотин С.А., Булгаков С.Н., Вержбовский Г.Б., Вильман Ю.А., Волков А.А., Головнев С.Г., Гусаков А.А., Завадскас Э.-К.К., Заренков В.А., Крылов В.Г., Лапидус А.А., Мищенко В.Я., Олейник П.П., Панибратов Ю.П., Теличенко В.И. и др.
В методологии проектирования зданий с ориентацией на важнейшие группы ЭК (надежность и безопасность) следует отметить работы: Авирома Л.С., Балдина В.А., Болотина В.В., Бондаренко В.М., Гвоздева А.А., Колотилкина Б.М., Колчунова В.И., Перельмутера А.В., Райзера В.Д., Ржаницына А.Р., Рогонского В.А., Семченкова А.С., Травуша В.И., Шапиро Г.И. и др.
Исследования в области совершенствования технологических процессов возведения монолитных и сборно-монолитных зданий для повышения их ЭК содержатся в трудах: Арбеньева А.С., Афанасьева А.А., Бадьина Г.М., Верстова В.В., Гныри А.И., Колчеданцева Л.М., Красновского Б.А., Мацкевича А.Ф., Миронова С.А., Мордича А.И., Несветаева Г.В., Николаева С.В., Пухаренко Ю.В., Шембакова В.А., Юдиной А.Ф. и многих других, включая исследователей, указанных выше.
Исследования в области повышения ЭК ограждений монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий содержатся в работах: Ананьева А.И., Ватина Н.И., Гринфельда Г.И., Деркача В.Н., Ищука М.К., Лобова О.И., Орловича Р.Б. и др.
Анализ публикаций показал недостаточную проработанность проблемы комплексного повышения ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, связанных с его организационно-технологическим обеспечением.
Цель исследования - разработка методических, организационно-технологических и конструктивных решений, обеспечивающих комплексное повышение ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий (на примере строительного комплекса Урала).
Объект исследования - эксплуатационные качества монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий.
Предмет исследования - методы и технологии повышения эксплуатационных качеств монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий.
Задачи исследования:
- определить структуру эксплуатационных качеств (ЭК) монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, соответствующую концепции жизненного цикла строительного объекта, выявить содержание ЭК для учета потребностей участников жизненного цикла здания;
- разработать методику анализа ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий с целью оценки их значимости и приоритета в совершенствовании;
- разработать модель комплексного подхода к решению задачи повышения качества ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий и алгоритм ее практической реализации;
- определить методические и организационные условия получения достоверной оценки ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий и разработать ее алгоритм (на примере деятельности участника жизненного цикла здания);
- разработать методику оценки инновационного потенциала монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий для определения приоритетов в их совершенствовании, а также систему оценивания готовности специалиста к строительной экспертизе, позволяющую ее реализовать с достоверными результатами;
- разработать и экспериментально обосновать конструктивно-технологические решения несущих и ограждающих конструкций, обеспечивающих повышение ключевых параметров ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, а также комплект технологических карт по реализации предложенных решений.
Научная новизна исследования заключается в следующем.
1. Предложена структура ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, соответствующая положениям теории строительной квалиметрии, которая позволяет использовать для анализа ЭК концепцию жизненного цикла строительного объекта (здания); выделены различные аспекты и содержание ЭК для учета потребностей участников жизненного цикла здания. Расширена научная классификация ЭК.
2. Предложена методика применения графоаналитического анализа с использованием теории графов (метод замощения плоскостей) для определения ключевых параметров, позволяющих систематизировать и ранжировать ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий.
3. Разработана модель комплексного подхода к повышению ЭК за счет интеграции возможностей, выявляемых анализом распределенных взаимодействий, а также методико-технологических ресурсов основных участников жизненного цикла монолитного и сборно-монолитного гражданского здания, а также алгоритм ее практической реализации.
4. Определены методические и организационные условия получения достоверной оценки ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, разработан ее общий алгоритм (на примере деятельности строительного контроля заказчика). Разработана система оценивания готовности специалиста к строительной экспертизе (патент № 2675141) для достоверной оценки ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, а также инновационного потенциала сборно-монолитных систем.
5. Предложена методика оценки инновационного потенциала систем сборно-монолитных гражданских зданий, для определения приоритетов в их совершенствовании.
6. Предложен комплекс новых конструктивно-технологических решений, защищенных 20 патентами РФ на изобретения и полезные модели, обеспечивающих повышение эксплуатационных качеств несущих и ограждающих конструкций монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий с высокой технологической надежностью.
Положения, выносимые на защиту
1. Структура ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий и методика применения графоаналитического анализа для определения их ключевых параметров.
2. Модель комплексного подхода к повышению ЭК монолитных и сборно - монолитных гражданских зданий и алгоритм ее практической реализации.
3. Алгоритм достоверной оценки ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий.
4. Методика оценки инновационного потенциала систем сборно-монолитных гражданских зданий, для определения приоритетов в их совершенствовании.
5. Совокупность новых конструктивно-технологических решений, обеспечивающих повышение эксплуатационных качеств несущих и ограждающих конструкций монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий.
Методологической основой исследования послужил опыт проектирования и возведения монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий; методы натурных, расчётных и экспериментальных исследований параметров их ЭК; современная законодательная и нормативная правовая база в строительстве; методы математической статистики; метод теории графов и линейной алгебры; метод экспертных оценок; методы системного инжиниринга; структурно-функциональный анализ, а также методы эвристического синтеза технических систем.
Соответствие паспорту научной специальности. Область исследования диссертационной работы соответствуют пунктам паспорта научной специальности 05.23.08 «Технология и организация строительства», а именно пункту 4 «Теоретические и экспериментальные исследования эффективности технологических процессов, выявление общих закономерностей путем моделирования и оптимизации организационно-технологических решений»; пункту 11 «Разработка научных основ, системного подхода, методов и технологий повышения эксплуатационного качества промышленных и гражданских зданий с учетом круглогодичного производства работ, инструментального контроля и способов повышения надежности зданий при их возведении и реконструкции».
Практическая ценность результатов исследований заключается в следующем:
- экспериментально обоснованы технологические способы устройства гибких стержневых и полосовых связей в многослойных кладках из облицовочного кирпича и ячеистобетонных блоков;
- определены оптимальные составы звеньев, нормы времени и нормокомплекты для производства работ по возведению каркаса гражданского здания в несъемной железобетонной опалубке;
- разработаны и экспериментально обоснованы конструктивно - технологические решения наружных многослойных ненесущих стен с гибкими стержневыми и сетчатыми связями, обеспечивающие повышение ключевых параметров ЭК стенового ограждения гражданского здания;
- разработан и экспериментально обоснован комплекс конструктивно-технологических решений (патенты № 2653211, № 2658687, № 2695177, № 135671, № 145678, № 145947, № 163122, № 170807, № 178930, № 180555) по возведению каркаса гражданского здания с использованием несъемной железобетонной опалубки, обеспечивающих повышение его ключевых параметров ЭК;
- разработан комплект технологического оснащения каменщика (патенты № 131035, № 133861, № 146614), а также устройство для крепления кладки к перекрытию (патент № 2591707) и конструктивное решение подоконного отлива (патент № 188528), которые позволяют обеспечить повышение ключевых параметров ЭК наружного многослойного стенового ограждения с высокой технологической надежностью;
- разработан комплекс технологических решений по монтажу несущих конструкций систем сборно-монолитных гражданских зданий: «РЕКОН»; УДС; КУБ-2,5 (патенты № 2697985, № 2716626, № 2718889, № 2733873, № 156709), позволяющих с высокой технологической надежностью обеспечить возможность повышения ключевых параметров ЭК конструкций каркаса здания с высокой технологической надежностью;
- разработан и внедрен в производство (строительные организации г. Екатеринбурга) комплект из шести технологических карт по реализации предложенных конструктивно-технологических решений.
Значимость работы для теории заключается в следующем:
- усовершенствованы методы и технологии повышения ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий;
- усовершенствована классификация ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий и выявлены взаимосвязи между разными видами ЭК;
- разработана модель комплексного подхода к повышению ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий на основе их графоаналитического анализа и выявления ключевых показателей;
- разработан алгоритм практической реализации модели комплексного подхода к повышению ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, содержащий возможность получения достоверной оценки ЭК;
- определены условия получения достоверной оценки ЭК монолитных и сборно-монолитных гражданских зданий, разработан общий алгоритм достоверной оценки ЭК;
- разработана методика оценки инновационного потенциала сборно-монолитных систем гражданских зданий.
Практическая реализация результатов исследования. Основные результаты диссертационного исследования внедрены в производственную деятельность одного из крупнейших строительных холдингов Среднего Урала - АО «Корпорация «Атом- стройкомплекс», строительной фирмы ООО «СК Система» (г. Екатеринбург), а также в деятельность проектной организации ООО «Проектное бюро «Квартал» (г. Екатеринбург), экспертной организации ООО «Агентство «Эксперт-Информ» (г. Екатеринбург)», а также учебный процесс в Институте Строительства и Архитектуры Уральского федерального университета: дисциплины программ бакалавриата по направлению 08.03.01 «Строительство» (программа «Строительство зданий, сооружений и развитие территории», образовательная траектория «Промышленное и гражданское строительство») и магистратуры по направлению 08.04.01 «Строительство» (программы «Организационно-технологические и экономические решения в строительстве» и «Промышленное и гражданское строительство»).
Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, разработке методов их решения, в обработке, анализе и обобщении полученных результатов, формулировке выводов. Представленные в диссертации результаты исследования выполнены автором.
Достоверность научных результатов, полученных в диссертации, обусловлена: использованием поверенных средств измерений, представительными объемами выборок, адекватными методами обработки экспериментальных данных, и подтверждается практикой реального возведения гражданских зданий, имеющих спрос на строительном рынке городов Среднего и Южного Урала (Екатеринбурга, Челябинска, Нижнего Тагила, Первоуральска и других), по разработанным на основе исследований технологическим картам.
Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы были доложены, обсуждены и одобрены на следующих научно-практических конференциях: XI, XIII и XIV Международные научно-практические конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2011 и 2012 годы); Международная научно-практическая конференция «Строительный комплекс России. Наука. Образование. Практика» (Улан-Удэ, 2012 год); I, II и III Международные конференции «Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции» (Чебоксары, 2012, 2014 и 2016 годы); IV Региональный семинар «Применение изделий из ячеистого бетона автоклавного твердения» (Екатеринбург, 2012 год); III Ельцинские чтения. Международная научно-практическая конференция «Современный город: проектирование строительство и развитие» (Екатеринбург, 2014 год); I Международная научно-практическая конференция «Строительство и экология: теория, практика, инновации» (Челябинск, 2015 год); Международная научно-практическая конференция «Современные строительные материалы, технологии и конструкции» (Грозный, 2015 год); I, III и V Международные конференции «Проблемы безопасности стратегических критичных инфраструктур» (Екатеринбург, 2015, 2017 и 2019 годы); IV Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и ресурсосбережения» (Якутск, 2016 год); X Всероссийская молодежная конференция «Современные технологии. Теория и практика» (Пермь, 2018 год).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 54 печатных работах, общим объемом 41,7 п.л., лично автором - 24,54 п.л., в том числе из них 6 статей в журналах из перечня ВАК, 4 статьи в журналах, входящих в международную базу цитирования Scopus, 9 патентов РФ на изобретение, 12 патентов РФ на полезные модели, а также учебник и справочное издание. По результатам исследований разработано 6 типовых технологических карт, внедренных в производство. Полный перечень публикаций автора по тематике исследования приведен в приложении Б диссертации.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой из них, общих выводов. Основная часть диссертации содержит 181 страницу машинописного текста, в т. ч. 28 таблиц, 54 рисунка, 20 формул и список использованной литературы из 286 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. Приложения к диссертации выполнены на 39 страницах.

Купить