The interactive method for concrete works planning with formwork utilization’s efficiency analysis

Anna Krawczyńska-Piechna

Abstract

In a modern building process – various computerized analyzing techniques, including construction cost planning and work scheduling, acquire significant importance. An effective and reliable time and cost planning requires not only the knowledge about singular building processes but also scientifically developed methods, applicable to organizational decision-making problems. The present research concerns decision problems occurring in building process planning where falsework is used, such as, for example, cast-in-place concrete works. The clue of the project is to establish a new, consistent method of project planning which also analyses the availability and efficiency of falsework utilization. Therefore, the following objectives are to be achieved: to establish models of decision problems occurring in building process planning and organization, and to create algorithms that simulate the building process and analyze falsework utilization's efficiency at once. The problem is thought to be solved with a proposed by the applicant simulative technique, which involves the expert knowledge and constraint scheduling algorithms. The key issue to resolve the decisive and planistic dilemmas settled in the present elaboration is to identify problems and their constraints, that stem from specifics of the cast-in-place building technology. A thorough investigation on formwork selection problem, as well as project planning and scheduling methods was carried out. Its goal was to decide, whether it would be possible to adapt existing planning techniques to work out the solution for the subject matter. To unify the solving method and having assumed that the expert knowledge can strongly influence in technological and organizational solutions in practice, the hierarchy of decisive criteria for the problem of formwork selection was established within a structured survey. The research allowed to order the decisive criteria and, in consequence, apply selected MCDA techniques to solve the problem of formwork selection. Interactive computer simulations are thought to be the most versatile solution that could be applied to different decisive problems. Such simulator, in each step of the algorithm, informs about formwork utilization efficiency and generates queries to the decision-maker, who is able then to accept or withdraw his decision, if the efficiency is unsatisfactory. The efficiency of formwork utilization should be measured with an apparent cost of formwork downtime, so when the formwork is available on site but remains unused. Such measure was determined, after having analyzed various criteria of schedule quality and optimality assessment. Moreover, different and the most up-to-date methods of building process modeling and tasks scheduling were examined in order to judge their usefulness in the subject issue. Therefore, an interactive, so involving the planner as a decision - maker, planning method was developed. The method both simulates building processes and analyses formwork utilization efficiency and was verified in a real planning situation.
Rodzaj dyplomuPraca doktorska
Autor Anna Krawczyńska-Piechna (WBMiP / IB)
Anna Krawczyńska-Piechna
- Instytut Budownictwa
Tytuł w języku polskimInteraktywna metoda planowania robót betonowych z analizą efektywności wykorzystania deskowań systemowych
Językpl polski
Jednostka dyplomującaWydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP)
Dyscyplina naukibudownictwo / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Data rozpoczęcia24-06-2014
Data obrony21-03-2016
Data zakończenia 19-04-2016
Promotor Roman Marcinkowski (WBMiP / IB)
Roman Marcinkowski
- Instytut Budownictwa
Recenzenci zewnętrzni Kapliński Oleg - [Politechnika Poznańska (PP)]
Kapliński Oleg
-
- Politechnika Poznańska

Anna Sobotka - [Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie (AGH)]
Anna Sobotka
-
- Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wyróżnienietak
Paginacja 186
Słowa kluczowe w języku polskimmonolityczne budownictwo betonowe, deskowania systemowe, symulacyjne planowanie i harmonogramowanie robót, efektywność wykorzystania deskowań
Słowa kluczowe w języku angielskimmonolithic concrete works, formwork systems, simulative work planning and scheduling, efficiency of formwork utilization
Streszczenie w języku polskimWe współczesnym budownictwie coraz większe znaczenie mają skomputeryzowane techniki analiz projektowych, w tym planowania kosztów i harmonogramowania robót. Efektywne i wiarygodne planowanie kosztowoczasowe wymaga nie tylko baz wiedzy o procesach budowlanych, ale i opracowanych naukowo metod podejmowania decyzji organizatorskich. Praca dotyczy procesów decyzyjnych w planowaniu przedsięwzięć budowlanych, w których wykorzystywane są konstrukcje tymczasowe. Do takich przedsięwzięć zalicza się wykonawstwo obiektów w technologii monolitycznego budownictwa betonowego. Istotą przeprowadzonych w rozprawie badań i analiz jest dążenie do o przedsięwzięć budowlanych z jednoczesną analizą dostępności i wykorzystania konstrukcji tymczasowej. Metoda została ukierunkowana na poszukiwanie takiego przebiegu robót budowlanych, w którym uzyskuje się najwyższą efektywność wykorzystania konstrukcji tymczasowej. Efektywność ta wyrażana jest kosztowo. Do rozwiązywania problemów planistycznych zaproponowano technikę symulacji komputerowej z wykorzystaniem wiedzy eksperckiej i algorytmów szeregowania zadań z ograniczeniami. Punktem wyjścia do rozwiązania zagadnień decyzyjnych i planistycznych podjętych w rozprawie jest identyfikacja problemów oraz ograniczeń technologiczno-organizacyjnych w monolitycznym budownictwie betonowym. Na tej bazie dokonano analizy osiągnięć naukowych w obszarze planowania tego typu robót, wraz z ustaleniem możliwości wykorzystania innych podejść i technik do rozwiązywania zidentyfikowanych zagadnień. Dążąc do unifikacji metod rozwiązywania problemów planistycznych i uznając, że wiedza ekspercka istotnie wpływa na stosowane w praktyce rozwiązania technologiczno-organizacyjne, ustalono drogą badań ankietowych istotność kryteriów decydujących o wyborze systemów deskowaniowych oraz inne dane do planowania robót betonowych. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na hierarchizację kryteriów decyzyjnych, co w konsekwencji pozwoliło na zastosowanie wybranych metod MCDA do rozwiązania problemu wyboru deskowania. Jako metodę ogólną – możliwą do zastosowania w bardzo wielu sytuacjach decyzyjnych, zaproponowano algorytm interaktywnej symulacji komputerowej przebiegu robót związanych z wykonaniem monolitycznej konstrukcji obiektu. Algorytm ten w każdym kroku postępowania informuje o efektywności wykorzystania deskowań i innych konstrukcji pomocniczych oraz pozwala na eksperymentowanie planistyczne poprzez wycofywanie zegara symulacji i decyzji. Efektywność wykorzystania konstrukcji pomocniczych przy budowie obiektu żelbetowego mierzona jest kosztami pozornych strat z tytułu ponadnormatywnego utrzymywania konstrukcji pomocniczych na budowie. W tym zakresie w rozprawie przeanalizowano różne miary oceny optymalności harmonogramu robót, zdefiniowano pożądaną dla rozpatrywanego zagadnienia miarę efektywności wykorzystania deskowań – jako miarę oceny jakości harmonogramu; przeanalizowano różne metody modelowania przedsięwzięć budowlanych i dokonano oceny ich przydatności do rozwiązania podjętych w rozprawie zagadnień; przeanalizowano możliwości adaptacji różnych algorytmów szeregowania zadań w rozwiązaniu omawianego problemu. Efektem powyższych analiz jest autorska metoda interaktywnego (przebiegającego z udziałem planisty) modelowania i symulowania przebiegu przedsięwzięć monolitycznego budownictwa betonowego z analizą wykorzystania deskowań systemowych. Zaproponowana metoda planowania została zweryfikowana na rzeczywistej sytuacji planistycznej budownictwa.
Klasyfikacja PKTEkonomika i organizacja budownictwa
Klasyfikacja KBNBudownictwo
Klasyfikacja europejskaInżtnieria lądowa
Plik pracy
Krawczynska-Piechna.pdf 4.98 MB
A3_strony 113-114.pdf 812.83 KB
A3_strony 125-128.pdf 776.61 KB
A3_strony 117-118.pdf 754.96 KB
A3_strony 131-132.pdf 718.6 KB
A3_strony 161-162.pdf 425.25 KB

Pobierz odnośnik do tego rekordu

Powrót