Унификация, типизация, стандартизация. Единая модульная система
При индустриальном строительстве необходимо обязательно соблюдать правила координации размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов, строительных деталей, изделий и оборудования на базе единого модуля. Основу для такой координации создает единая модульная система (ЕМС); с ее помощью при проектировании и строительстве зданий устанавливают все главные размеры параметров здания и его конструктивных элементов, деталей, изделий кратными модулю 100 мм, обозначаемому буквой М. Иногда размеры элементов принимают кратными производному укрупненному модулю, в свою очередь кратному 100 мм (например, 200, 300, 600 мм и более), или производному дробному модулю размером менее основного.
При проектировании по ЕМС предусматривают следующие размеры объемно-планировочных и конструктивных элементов: номинальные модульные, конструктивные и натурные.
Номинальные модульные размеры устанавливают между разбивочными осями зданий, а также между условными гранями отдельных строительных конструкций и деталей.
Конструктивные размеры, отличающиеся от номинальных на величину нормированного зазора или шва между элементами, представляют собой проектные размеры между действительными их гранями.
Натурные размеры — это фактические размеры элементов, конструкций и деталей, получившиеся в процессе их изготовления или сооружения. Эти размеры могут отличаться от конструктивных в пределах установленного допуска.
Процесс определения расположения конструктивного элемента в плане или разрезе здания по отношению к разбивочной оси называют привязкой. Под привязкой в узком смысле принимают расстояние разбивочной оси до оси или грани элемента.
Экономическая эффективность заводского производства зависит от массового изготовления однотипных изделий, поэтому индустриализация строительства зданий основана на принципах типизации. . Типизация в строительстве имеет целью разработать и отобрать наилучшие с технической и экономической точек зрения конструкции, отдельные узлы, а также объемно-планировочные решения зданий для многократного использования их в строительстве в качестве типовых.
Под типизацией понимают установление оптимальных значений параметров, размеров планировочных и конструктивных элементов и деталей, предназначенных для применения в массовом строительстве.
Количество типов и размеров типовых деталей и конструкций ограничивают с целью обеспечить экономичность их массового изготовления, упростить монтаж и в конечном результате снизить стоимость строительства. В этих целях при типизации элементов зданий их унифицируют, т. е. приводят многообразные виды типовых деталей и конструкций к небольшому числу определенных типов, близких по форме и размерам.
Унификация — научно обоснованное сокращение числа общих параметров зданий и их элементов путем устранения функционально неоправданных различий между ними. Унификация обеспечивает приведение к единообразию и сокращению числа основных объемно-планировочных размеров здания (высот этажей, пролетов перекрытий, размеров оконных и дверных проемов и пр.) и, как следствие, к единообразию размеров и форм конструктивных элементов заводского изготовления. Унификация позволяет применять однотипные изделия в зданиях различного назначения. Она обеспечивает массовость и однотипность конструктивных элементов, что способствует рентабельности их заводского изготовления.
При унификации деталей и конструкций здании предусматривают их взаимозаменяемость (универсальность). Под взаимозаменяемостью понимают возможность замены данного изделия другим без изменения объемно-планировочного решения здания. Например, взаимозаменяемы плиты перекрытий шириной 1600 и 800 мм, поскольку вместо одной широкой плиты можно уложить две узкие. Взаимозаменяемость изделий и конструкций предусматривают не только по размерам, но по материалу и по конструктивному их решению.
Для обеспечения взаимозаменяемости строительных изделий и конструкций, выполненных из различных материалов, возможности использования этих изделий и конструкций в различных типах зданий, их размеры назначают с учетом требований унификации и типизации в строительстве. Унификацию в строительстве проводят с целью приведения к технически целесообразному и экономически выгодному единообразию типов зданий, сооружений, их конструктивных элементов и деталей.
Стандартизация. Типовые детали и конструкции, всесторонне проверенные в строительстве, стандартизируют, после чего они становятся обязательными как для заводского изготовления, так и для применения в строительстве. Стандартные элементы регламентируются Государственными общесоюзными стандартам (ГОСТами). В ГОСТах на строительные детали, конструкции изделия предусмотрены точные их размеры и допуски, технические характеристики, содержится описание внешнего вида, методов испытаний, условий хранения и транспортирования.
Вследствие того, что основные размеры сборных конструкций и деталей определяются объемно-планировочным решением зданий, унификация строительных конструкций и деталей базируется на унификации объемно-планировочных параметров зданий, т. е. шага, пролета и высоты этажа. Шагом при проектировании плана здания называют расстояние между разбивочными осями, т. е. условными линиями, членящими здания на планировочные элементы или определяющими расположение вертикальных несущих конструкций зданий—стен и столбов. В зависимости от направления в плане здания шаг может быть продольным или поперечным.
Пролетом называют расстояние в плане между разбивочными осями несущих стен или столбов в направлении, соответствующем пролету основной несущей конструкции перекрытия или покрытия. В зависимости от принимаемой конструктивно-планировочной схемы пролет может совпадать по направлению с поперечным или продольным шагом, а в отдельных случаях (например, в железобетонных безбалочных перекрытиях) —с тем и другим. В большинстве случаев шаг представляет собой меньшее расстояние между осями, а пролет — большее.
Разбивочные оси указывают на плане обычно во взаимно перпендикулярных направлениях. Последние маркируют, т. е. обозначают в одном направлении (более протяженном), цифрами, а в другом— заглавными буквами русского алфавита.
Высотой этажа называют расстояние по вертикали от уровня пола данного этажа до уровня пола вышележащего этажа, а в верхних этажах и одноэтажных зданиях — расстояние от уровня пола до верхней плоскости теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия, а в зданиях с плоскими совмещенными крышами — до средней отметки верха крыши.
Если в проектах принято ограниченное число объемно-планировочных параметров, то можно применять лишь несколько типоразмеров унифицированных деталей и конструкций. Таким образом, унификация конструктивных схем зданий и их объемно-планировочных параметров является важнейшей предпосылкой унификации конструкций и деталей.
Для сборного строительства и производства строительных конструкций и деталей установлены определенные размеры и технические характеристики (типоразмеры). При одних и тех же габаритах (ширине, длине, высоте) и одинаковой конструкции изделия относят к одному и тому же типоразмеру. Если они различаются армированием, закладными деталями или монтажными отверстиями , то их обозначают одной маркой.
Номенклатура строительных изделий содержится в разработанном общесоюзном каталоге унифицированных строительных изделий. На базе каталога заводы строительных конструкций обеспечивают выпуск изделий на определенный период.
Разработан стандарт, устанавливающий основные положения модульной координации размеров в строительстве (МКРС) зданий и сооружений различного назначения, являющейся одной из основ унификации и стандартизации размеров. Этот стандарт обеспечивает взаимосогласованность, взаимозаменяемость и ограничение количества типоразмеров строительных изделий и элементов оборудования.
Согласно стандарту модульная координация размеров в строительстве (МКРС) осуществляется на базе модульной пространственной координационной системы. Предпочтение отдается прямоугольной модульной пространственной координационной системе . Допускаются также косоугольные, центрические и другие системы . Модульная координационная система является основой планировочного решения . МКРС устанавливает правила назначения следующих категорий основных координационных размеров: шаги-В0, пролеты-L0, высоты этажей-Н0 в зданиях и сооружениях , а также координационных и конструктивных размеров элементов.
Высота этажа в жилых, общественных и многоэтажных производственных зданиях принимается равной расстоянию между отметками чистого пола смежных этажей. Высота этажа жилого здания для строительства во II и III климатических районах принимается равной — 2,8 м, а в I и IV — 3 м.
Размеры высоты этажей для общественных составляют следующий модулированный ряд:
3,3; 3,6; 4,2; 5,4; 6,0; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; 16,2; 18,0 м.
Выбор высоты этажа определяется назначением здания, например, для школ и больниц — 3,3 м, для торговых залов — 4,2 м и т.д.
Значение основного модуля принимается равным 100 мм и обозначается буквой М. Наряду с основными модулями применяют производные: укрупненные (мультимодули)-б0М, 30М, 15М, 12М, 5М, ЗМ, соответственно равные 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300мм, дробные (субмодули)-1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М, равные 50, 20, 10, 5, 2, 1 мм.
Основные размеры здания в плане измеряются между координационными осями, которые образуют геометрическую основу плана здания. Оси, идущие вдоль пролетов здания и располагаемые параллельно нижней кромке чертежа, называются продольными и обозначаются заглавными буквами русского алфавита. Оси, пересекающие пролеты, называются поперечными и обозначаются цифрами; система пересекающихся осей здания в плане образует сетку координационных осей, которая служит системой координат для плана здания. Применение при строительстве зданий типовых конструкций требует строго определенного их расположения (привязки) по отношению к координационным осям. Под привязкой понимают расстояние от координационной оси (продольной, поперечной) до грани или геометрической оси конструктивного элемента. Все виды оборудования привязываются на плане цеха размерами к этим же координационным осям здания.
Процесс определения расположения конструктивного элемента, детали или встроенного оборудования в плане или разрезе здания по отношению к модульной разбивочной оси называют привязкой. В узком смысле привязка выражает расстояние от модульной разбивочной оси до грани или оси элемента.
При проектировании зданий с несущими стенами руководствуются следующими правилами привязки:
а) в наружных несущих стенах внутреннюю грань следует размещать на расстоянии от модульной разбивочной оси, равном половине номинальной толщины внутренней несущей стены b/2 или кратном М или М/2 (рис. 1,а); допускается также совмещать внутреннюю грань стены с модульной разбивочной осью, если при этом не увеличивается количество типоразмеров плит перекрытий ;
Рис. 1. Примеры привязки стен к модульным разбивочным осям в плане здания
а — здание с продольными несущими стенами (привязка b/2); б — то же, с поперечными-(привязка наружных продольных стен нулевая); в — крайний пролет каркасного здания (привязка нулевая); г — то же, привязка b/2; L — пролет; В — шаг
При размещении крайних рядов колонн по отношению к модульной разбивочной оси, идущей вдоль крайнего ряда, наружную грань колонны следует совмещать с модульной разбивочной осью (краевая или нулевая привязка), если ригель перекрывает все сечение колонны или когда это целесообразно по условиям раскладки элементов перекрытий или покрытий (рис. 1, в). Если же ригели опираются на консоли колонн, а панели перекрытий — на консоли ригелей, то внутреннюю грань колонн размещают от модульной разбивочной оси на расстоянии, равном половине толщины внутренней колонны (рис. 1, г).
При размещении колонн крайнего ряда торцовых стен возможны как осевая, так и краевая (нулевая) привязки в зависимости от особенностей конструктивных узлов
Привязку несущих наружных стен осуществляют по следующим правилам: при непосредственном опирании на стены плит покрытий внутреннюю поверхность стены нужно отнести от продольной координационной оси внутрь здания на 150 мм для стен из крупных блоков и на 130 мм для кирпичных стен. В случае опирания на стены несущих конструкций балок, ферм поверхность стен смещают от продольной оси внутрь здания на 300 мм для блочных стен при их толщине 400 мм и на 250 мм — для кирпичных стен при толщине 380 мм. При кирпичных стенах толщиной 380 мм с пилястрами 130 мм расстояние от продольной оси до внутренней поверхности стены должно быть равно 130 мм.
Читать по теме: