Методичні вказівки icon

Методичні вказівки




Скачати 360.71 Kb.
НазваМетодичні вказівки
Дата13.09.2012
Розмір360.71 Kb.
ТипМетодичні вказівки


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ


КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


КАФЕДРА ТЕХНОЛОГІЇ, ОРГАНІЗАЦІЇ ТА МЕХАНІЗАЦІЇ БУДІВНИЦТВА


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



Для дипломного проектування і самостійної роботи з дисципліни: „Технологія будівельного виробництва”по темі: „Застосування математичних методів при складанні картограми переміщення земляних мас”для студентів напрямку будівництво.





Кривий Ріг 2006 р.


Укладач: Масі Л.В.

Відповідальний за випуск: Валовой О.І.

Рецензент: Афанасьєв В.В.


Першочергове завдання капітального будівництва – підвищення ефективності вкладень, забезпечення подальшого зростання і якісного вдосконалення основних, фондів, введення у дію і освоєння нових виробничих потужностей в усіх галузях виробництва за розрахунок покращення планування, проектування і організації будівельного виробництва, скорочення тривалості і зниження вартості будівництва.

Методичні вказівки націлені на вирішення цих проблем з максимальним наближенням навчального проектування певного вкладу у рішення актуальних проблем будівництва матеріально – технічної бази.


Розглянуто на засіданні Схвалено на вченій раді

кафедри ТОМБ будівельного факультету

протокол № 3 від 01.2005 р. протокол № 3 від 02 .2005 р


Зміст

Вступ.............................................................................................3

Розподіл земляних мас методом лінійного програмування.............................................................................3

Лабораторна робота № 1............................................................7

Лабораторна робота № 2............................................................10

Варіанти завдань.........................................................................14

Питання для самостійної роботи...............................................15

Література....................................................................................16


ВСТУП

Практика проведення капітального будівництва в нашій країні та наукові дослідження дозволили піднести будівництво на високий ступінь розвитку. Будівництво в нашій країні поступово перетворюється в механізований процес збирання будівель ті споруд з деталей та конструкцій заводського виготовлення. Це дозволяє розширювати масштабі будівництва та скорочувати термін його виконання. Велике значення при цьому надається підвищенню якості будівництва, а також економії людських і матеріально – технічних ресурсів. Одним з найважливішим джерел підвищення економічної ефективності будівельного виробництва є мобілізація його внутрішніх резервів. У зв’язку з великими обсягами будівельно – монтажних робіт навіть незначний відсоток економії на кожному об’єкті в кінцевому підсумку складае величезні суми. Дуже важливим фактором підвищення ефективності та якості робіт є ліквідація інтуїтивних „вольових” рішень та заміна їх розробкою оптимальної організації виробництва на основі застосування прикладних методів математики.


^ РОЗПОДІЛ ЗЕМЛЯНИХ МАС МЕТОДОМ ЛІНІЙНОГО ПРОГРАМУВАННЯ

Більшість задач управління виробництва доречно розв’язувати методами лінійного програмування. Як слідує з самої назви, лінійне програмування є методом рішень ряду завдань, в яких усі зв’язки між змінними є лінійними. В найбільш загальному вигляді задача лінійного програмування може бути поставлена наступним чином: необхідно запроектувати деяку операцію (організацію робіт, розподіл ресурсів і т.ін.). таким чином, щоб вона найкращім чином відповідала поставленим до неї вимогам і давала найбільший ефект. Задача оптимального планування полягає у виборі такого способу організації дій, при якому критерій ефективності операцій досягав би мину мама або максимуму.

Найбільш поширеною задачею лінійного програмування, стосовно будівельного виробництва є так звана „транспортна задача” – задача про транспортування та розділ масових видів конструкцій і матеріалів. Математично вона формулюється так: необхідно мінімізувати цільову функцію



При наступних обмеженнях












де - транспортні витрати по перевезенню одиниці продукції з -го підприємства-постачальника на -те підприємство–споживач;

- кількість продукції, перевезеної з -го підприємства на -те підприємство;

- кількість продукції, що мається на -му підприємстві;

- кількість продукції, потрібної -му підприємству.

Розглянемо застосування методу лінійного програмування для визначення оптимального розподілу земляних мас при плануванні будівельного майданчика. Критерієм при розв’язуванні даної задачі буде мінімум транспортної роботи та відповідності з цим цільова функція задачі має наступний вигляд



де - об’єм ґрунту, що переміщено з -го квадрату (трикутника) виїмки в -й квадрат (трикутник) насипу, м2,

- відстань переміщення об’єму ґрунту з -го квадрата в -й квадрат (трикутник) насипу, м3,


Лінійні обмеження задачі мають вигляд:







де - кількість ґрунту, яку необхідно перемістити з -го квадрата (трикутника) виїмки;

- кількість ґрунту, який необхідно перемістити в -й квадрат (трикутник) насипу.

Із сформульованої вище математичної модулі слід, що сума усіх об’ємів виїмки повинна дорівнювати сумі всіх об’ємів насипу, тобто повинен бути забезпечений нульовий баланс земляних мас. Математично ця умова буде мати наступний вигляд:




Мал. 1. Картограма земляних мас при вертикальному плануванні

Якщо в окремих випадках має місце нерівність цих сум, тоді в якості додаткових джерел постачання (об’єм насипу більше) або споживання (об’єм виїмки більше) приймають резерв або кавальєр. Розглянемо на конкретному прикладі розподіл земляних мас при вертикальному плануванні. На мал. 1 показано будівельний майданчик розбитий на 12 трикутників


Лабораторна робота № 1


Для розв’язування транспортної задачі будуємо вихідну матрицю (табл. 2). Кількість стовпців матриці визначається кількістю квадратів, з яких необхідно вийняти ґрунту, а кількість рядків – дорівнювати кількості квадратів, що потребують насипу до них ґрунту. В кожній клітині матриці у верхньому куті проставляються відстані між центрами віги квадратів виїмок і насипів.





НАСИПИ




1-2

3-4

5-6

7-7

9-10




Vbi

Vni

3036

1099

245

594

40


В

И

Ї

М

К

И

12-11

2697

240

165

150

215

155

10-9

1367

165

125

180

120

75

8-7

290

140

165

260

65

90

6-5

433

210

120

70

220

155

4-3

58

145

65

95

150

85

відвал

169

250

260

280

325

310

^ Табл. 2. Вихідна матриця для розв’язання транспортної задачі


Доступні розподіли земляних мас визначимо, використовуючи алгоритм Фотеля, котрий включає наступні кроки:

  1. Визначаються різниці між найменшими і наступними найменшими відстанями в кожному рядку або стовпці матриці (рівні відстані дають нульову різницю).

  2. Обирається найбільша різниця (рядок або стовпець).

  3. У рядку або стовпці з найбільшою різницею обирається клітина з найменшою відстанню. В цю клітину приписують максимально можливий об’єм переміщення ґрунту

  4. Якщо отриманий в п.3 розподіл за будь – яким рядком або стовпцем вичерпав весь об’єм виїмки квадранта або виявились задовільними всі об’єми за окремими квадратами насипу, то цей рядок або стовпець виключається з подальшого розрахунку.

  5. Повторюють пункти 1 – 4 до тих пір, поки всі розподіли не будуть побудовані. Розподіл переміщення земляних мас здійснюється наступним чином: Перший крок: визначаємо різниці по рядкам і стовпцях матриці. Наприклад, стовпець 1 – 2 : 145 – 140=5. Другий крок: обираємо серед перших різниць найбільшу. У нашому прикладі стовпець 3 – 4 та стовпець 7 – 8 мають однакову найбільшу різницю – 55. Обираємо стовпець 3 – 4. В клітині, що має найменшу відстань (65м), плануємо максимально можливе переміщення ґрунту – 58м ґрунту, що цілком задовольняє потребу насипу квадрату 4 – 3. Цим задовольняється обмеження




На підставі чого виключаються з розгляду всі останні джерела постачання – квадрати виїмки. Третій крок: визначаємо другі різниці по рядкам і стовпцям. Четвертий крок: обираємо серед других різниць найбільшу – 80 по стовпцю 5 – 6. В цьому стовпці в клітині матриці, що має найменшу відстань (70м), плануємо максимально можливі переміщення ґрунту-245 м3. З квадрату 5 – 6 переміщено весь ґрунт що цілком задовольняє обмеження :



на підставі чого з розгляду виключають всі останні джерела споживання – квадрати насипу.

Процес триває до тих пір, доки вся маса ґрунту з виїмок не буде розподілена по квадратах насипу. В результаті розв’язку цієї задачі отримаємо картограму припустимого розподілу переміщення земляних мас.





Виїмки

Різниця по строкам

1-2

3-4

5-6

7-8

9-10







3036

1099

245

594

40

1

2

3

4

5

6

7

8

Н

А

С

И

П

И


12-11

2697

240


1844

165


853

150

215

155

5

5

10

10

10

75

75

75

10-9

1367

165


1023

125

180

120


304

75


40

45

45

45

45

50

40

40

0

8-7

290

140

165

260

65


290

90

25

25

25

0

0

0

0

0

6-5

433

210

120


188

70


245

220

155

50

50

35

35

35

90

0

0

4-3

58

145

65


58

95

150

85

20

0

0

0

0

0

0

0

відвал

169

250


169

260

280

325

310

10

10

10

10

10

10

10

10

Різниці

по

стовпцям

1

5

55

25

55

10




2

25

5

80

55

15

3

25

5

0

55

15

4

45

5

0

95

80

5

45

5

0

0

80

6

45

5

0

0

0

7

75

40

0

0

0

8

10

95

0

0

0

^ Табл. 3. Матриця рішення транспортної задачі методом Фотеля.


Лабораторна робота № 2


Після того, як зроблено перший варіант припустимий розподіл, необхідно перевірити, чи є даний варіант плану оптимальний, чи він потребує подальшого поліпшення. Для цього необхідно заповнити таблицю оцінки припустимого плану наступним чином:

  1. В строки „транспортні витрати” записують відстані з табл. 2 для тих клітин матриці, в яких в табл. 3 заплановано переміщення ґрунту.

  2. Обирають будь – яку строку чи стовпець (переважно строку чи стовпець з найбільшим числом заповнених клітин) і приписують йому 0 у відповідному стовпці і – х вартостей або відповідній строчці j – х вартостей.

  3. Завершують визначення і – х і j – х вартостей так, щоб сума їх значень кожен раз дорівнювала транспортним витратам, що стоять в клітині на перетині відповідного рядка та стовпця.

  4. Визначають сумарні вартості шляхом додавання і – х та j – х вартостей

  5. В строках транспортні витрати заповнюють вільні клітини, використовуючи для цього данні про відстані переміщення ґрунту з табл. 2

  6. Визначають додаткові витрати, якщо всі різниці – нулю або від’ємні числа, то знайдене розподілення є оптимальним. На мал. 4 показано визначення і – х та j – х вартостей. На мал. 5 показано завершення побудови таблиці оцінки допустимого плану розподілу земляних мас на будівельному майданчику.







і – та

вартість

Н

А

С

И

П

И


12-11

Сумарні вартості

75

Транспортні витрати

Додаткові витрати

10-9

Сумарні вартості

0

Транспортні витрати

Додаткові витрати

8-7

Сумарні вартості

-55

Транспортні витрати

Додаткові витрати

6-5

Сумарні вартості

30

Транспортні витрати

Додаткові витрати

4-3

Сумарні вартості

-25

Транспортні витрати

Додаткові витрати

Відвал

Сумарні вартості

85

Транспортні витрати

Додаткові витрати


^ Табл. 4. Початок побудови таблиці оцінки допустимого плану.






виїмки




1-2

3-4

5-6

7-8

9-10




і – та

вартість

165

90

40

120

75

Н

А

С

И

П

И


12-11

Сумарні вартості

75
















Транспортні витрати

240

165










Додаткові витрати
















10-9

Сумарні вартості

0
















Транспортні витрати

165







120

75

Додаткові витрати
















8-7

Сумарні вартості

-55
















Транспортні витрати










65




Додаткові витрати
















6-5

Сумарні вартості

30
















Транспортні витрати







120

70




Додаткові витрати
















4-3

Сумарні вартості

-25
















Транспортні витрати







65







Додаткові витрати

0













Відвал

Сумарні вартості

85
















Транспортні витрати

250













Додаткові витрати

















Табл. 5. Таблиця оцінки допустимого плану.


У розгляду вальному прикладі знайдений розподіл земляних мас є оптимальним.

Якщо є при оцінці допустимого плану мається хоча б одне додаткове значення додаткових витрат, тоді існує більш кращій розподіл. Клітина з додатнім значенням додаткових витрат має назву – перспективної. Для неї будується замкнутий ланцюг і за допомогою розподільного методу визначається нове допустиме рішення [2].


^ Варіанти завдань





Варі-анта

^ Розміри площадки

Сторона квадрата

Вид ґрунтів

Відмітки горизон-талей, м

^ Різниця між відмітками горизон-талей

дов-жина

шири-на

1

200

160

40

пісок

100-106

1

2

225

180

45

глина

105-101,5

0,5

3

250

200

50

супісок

95-101

1

4

220

220

55

суглинок

87-83,5

0,5

5

275

220

55

суглинок

75-81

1

6

200

200

50

супісок

91,5-95

0,5

7

180

180

45

глина

77-83

1

8

160

160

40

пісок

89-85,5

0,5

9

200

200

40

глина

85-79

1

10

225

225

45

пісок

78-81,5

0,5

11

250

250

50

суглинок

82-76

1

12

275

275

55

супісок

115-111,5

0,5

13

220

220

55

супісок

91-85

1

14

300

200

50

глина

104-100,5

0,5

15

270

180

45

суглинок

74-68

1

16

240

160

40

пісок

101-104,5

0,5

17

200

160

40

глина

88-82

1

18

225

180

45

супісок

85-88,5

0,5

19

250

250

50

суглинок

92-98

1

20

275

220

55

суглинок

87-90,5

0,5

21

200

200

50

глина

110-116

1

22

180

180

45

пісок

91-94,5

0,5

23

200

160

40

супісок

117-111

1

24

220

220

55

глина

98-94,5

0,5

25

250

200

50

супісок

120-114

1

26

225

180

45

пісок

75-71,5

0,5

27

250

250

50

глина

115-109

1



Питання для самостійної роботи


  1. Методи знаходження обсягів земляних мас при вертикальному плануванні.

  2. Правила складання картограм земляних мас.

  3. Методи складання вихідної матриці для розв’язання транспортної задачі.



Література


  1. Молоканов Н.М., Новожилов Г.Ф., Рогонський В.А., Использование математических методів в анализе строительных процессов. Л., Стройиздат, 1971г.

  2. Полиск Г.Б., Экономико – математические методы в планировании строительства М., Стройиздат, 1978г.

  3. Черненко В.К., Проектирование земляных работ. Киев „Вища школа”, 1979г.

  4. Бигель Дж., Управление производством. М., „Мир”, 1973г.



^ НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ


Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт та самостійної роботи на тему „Застосування математичних методів при складанні картограми переміщення земляних мас” з дисципліни: „Технологія будівельного виробництва” для студентів спеціальності 7.092101 „Промислове та цивільне будівництво” усіх форм навчання


УКЛАДАЧІ: Масі Леонід Володимирович


Реєстрація №___________________


Підписано до друку ______________2006 р.

Формат А5

Обсяг 20 стор

Тираж ____прим.


Видавничий центр КТУ,

вул. ХХІІ партз’їзду, 11. м. Кривий Ріг.



Схожі:

Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до проведення семінарських та практичних занять з курсу «Методика викладання у вищій школі» для студентів спеціальності 050201 «Менеджмент організацій» окп «Магістр»
Методичні вказівки до виконання дипломної роботи спеціаліста: підготовка, написання, захист. Методичні вказівки / Упор. Ґудзь П....
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Міжнародний маркетинг² для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Менеджмент в енергетиці» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Менеджмент персоналу² для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка енергетики" для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка та фінанси підприємства" для студентів...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до вивчення тем, перелік розділів, що виносяться на самостійне опрацювання студентів, варіанти індивідуальних завдань, перелік літератури. Методичні вказівки укладені з урахуванням вимог державного освітнього стандарту
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Страховий менеджмент” для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни «Mенеджмент», завдання до контрольної роботи та методичні вказівки до її виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Mенеджмент» для студентів напрямів 050502 –...
Методичні вказівки icon2765 Методичні вказівки
Методичні вказівки до практичних та самостійних занять з курсу «Методи синтезу та оптимізації» для студентів
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки
С. С. Душкін, Т. О. Шевченко методичні вказівки для проведення практичних занять, лабораторних робіт
Методичні вказівки iconФінанси І кредит методичні вказівки
Методичні вказівки по проведенню практичних занять з дисципліни «Банківські операції»
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи