УДК 681.5

К вопросу о необходимости разработки программного обеспечения для автоматического расчета параметров греющего провода при зимнем бетонировании

Бикбулатов Радмир Ильдарович – студент Казанского государственного энергетического университета.

Сафиуллина Гульсина Мударисовна – старший преподаватель Казанского государственного энергетического университета.

Аннотация: Представленная статья направлена на постановку задачи о необходимости разработки программы, предназначенной для автоматизации расчетных работ при зимнем бетонировании. Цель работы заключается в формировании основных требований к программному обеспечению и выборе средств разработки. Практическая ценность статьи заключается в том, что представленные материалы могут послужить основой для практической реализации предлагаемого программного обеспечения. Авторами приводятся результаты комплексного исследования относительно вопроса необходимости и практических аспектов разработки такого программного обеспечения.

Ключевые слова: греющий провод, автоматизация, программное обеспечение, разработка, зимнее бетонирование, Крайний Север.

В современном мире актуализируется индустриальное освоение территорий нашей страны, находящихся в условиях низких температур большей части года. При этом районы Крайнего Севера или приравненные к ним занимают большую часть площади Российской Федерации (рис. 1). Одним из основных методов строительства является использование бетонных конструкций. Однако основной сложностью при производстве бетонных работ в условиях Крайнего Севера является долгий набор прочности и риски, связанные с потерей качества бетона [1].

Рисунок 1. Районы Крайнего Севера Российской Федерации.

На сегодняшний день существует множество методов зимнего бетонирования, каждый из которых имеет индивидуальные преимущества и недостатки. Примерами таких методов является метод термоса, использование греющих проводов, инфракрасный прогрев бетона, использование специальных химических добавок в составе бетона и иные. При этом важно отметить, что у каждого из них имеются индивидуальные ограничения по температуре использования.

Так, к примеру, метод термоса может быть использован при температуре до -15°C, а химические добавки позволяют решить данные задачи при температуре до -20°C. Наиболее оптимальным и эффективным методом зимнего бетонирования является использование греющих проводов. Данный метод позволяет набрать прочность бетона до необходимых значений в 85-90% при температуре ниже 20-25°C. В связи с этим, особенно актуально использование именно данного метода при строительстве зданий и сооружений из бетонных конструкций [2].

Вместе с этим, при использовании метода греющих проводов появляется проблема, связанная с необходимостью проведения сложных дополнительных расчетов. Так, необходим точный расчет по таким параметрам, как станция прогрева бетона, материала и типа соединения проводов, продолжительность этапов прогрева и иных. Важным условием выполнения данных расчетов является получение точных результатов.

В связи с этим, актуализируется задача, связанная с сокращением времени расчетов и снижением влияния человеческого фактора. Одним из вариантов решения данных задач является разработка специального программного обеспечения, предусматривающего возможность автоматизации расчетов и формировании схем визуализации укладки греющих проводов в бетонируемую конструкцию. Разработка и использование такого решения позволит на качественном уровне изменить технологические процессы, а также повысить их точность, эффективность и снизить сроки выполнения работ [3].

Предлагаемое решение должно включать в себя возможности:

• ввода исходных данных;
• формирования промежуточных схем укладки проводов;
• вывода итоговых расчетных значений;
• вывод графика набора прочности бетона по времени и проценту.

Использование такого программного обеспечения позволит повысить экономическую эффективность функционирования строительных компаний, работающих в условиях Крайнего Севера. При этом основными этапами работы над созданием решения должны стать:

1. Формирование технического задания и основных требований к программному обеспечению (ответы на вопросы – какие задачи и при каких условиях должно решать разрабатываемое программное обеспечение);
2. Выбор инструментов разработки (необходимо выбрать язык программирования, среду разработки);
3. Разработка программного обеспечения (с учетом сформированного технического задания и выбранными средствами разработки);
4. Тестирование программного обеспечения;
5. Интеграция разработанного программного обеспечения на реальных объектах строительства.

Важно отметить, что на этапе 1 необходимо руководствоваться технической строительной документацией, которая отражает основные требования к производству бетонных работ с использованием метода греющего провода. Математический модели, заложенные в программное обеспечение, должны основываться на технической документации и полностью соответствовать ее требованиям.

Предварительными инструментами разработки, выбор которых предстоит на этапе 2, могут стать язык программирования C#, а также среда разработки Unity 3D. При этом редактором кода может стать Visual Studio. Данные инструменты включают в себя возможности, которых будет достаточно для практической реализации предлагаемого программного обеспечения [4].

Для работы над этапами 3-5 необходимо разработать план работ. Данный план должен включать в себя точные сроки выполнения каждого из этапов разработки, тестирования, а также практической реализации и выполнения анализа предполагаемых и реальных выгодах при использовании программного обеспечения [5].

Таким образом, основной целью представленной статьи являлось выполнения анализа по вопросу повышения эффективности производства бетонных работ при зимнем бетонировании. В результате работы определен наиболее перспективный метод зимнего бетонирования, основанный на использовании греющих проводов. Определено, что решение задач, связанных со снижением человеческого фактора и сокращением сроков работ может быть обеспечено при разработке и интеграции специального программного обеспечения. Данное программное обеспечение способно автоматизировать выполнение работ и свести к минимуму потенциальные ошибки при расчетах.

Авторами определены перечни возможностей, которые должны включать в себя программное обеспечение. Также представленные этапы работы над созданием такого решения и даны комментарии, отражающие особенности их выполнения. Предполагается, что использование такого решения позволит повысить эффективность строительства в условиях Крайнего Севера.

Список литературы

1. Миронов М.В., Демехова М.Б. Устройство железобетонных конструкций в условиях низких температур // ИВД. 2022. №2 (86). С. 242-248.
2. Гаусс К.С., Мокшин Р.И., Кулдыркаева Н.И., Мокшин Д.И. Исследование влияния параметров электрообогрева на прочность бетона при различных условиях окружающей среды // Вестник ТГАСУ. 2018. №6. С. 187-198.
3. Игнатов Д.А., Изварин М.А. Проблемы автоматизации на производстве, связанных с строительной деятельностью // Форум молодых ученых. 2018. №6-1 (22). С. 1302-1306.
4. Садыков М.Г., Егунова А.И., Попков Д.А., Надёжкин Д.А. Использование Unity для разработки неигровых приложений // E-Scio. 2023. №6 (81). С. 99-108.
5. Усков М.А. Обзор преимуществ и недостатков игровых движков. обоснование выбора инструментов и технологий разработки клиентской части игровых приложений // Глобус: технические науки. 2020. №5 (36). С. 6-10.