Глава 8. Основные сведения о модульной координациии размеров в строительстве
8.1. Индустриализация, типизация, унификация строительных изделий
Основным направлением развития строительства является его индустриализация, означающая превращение строительного производства в механизированный поточный процесс сборки и монтажа зданий из крупноразмерных конструкций, их элементов и блоков, имеющих максимальную готовность. Такие элементы (конструкции) называются сборными.
Преимущество индустриальных методов массового строительства доказано практикой. Его технология основана на применении типовых сборных деталей и конструкций. В монолитном строительстве для их изготовления применяются типовые сборные опалубки.
Типизацией называют отбор лучших с технической и экономической стороны решений отдельных конструкций и целых зданий, предназначенных для многократного применения в массовом строительстве.
Количество типов и размеров сборных деталей и конструкций для здания должно быть ограничено. Поэтому типизация сопровождается унификацией, которая предполагает приведение многообразных видов типовых деталей к ограниченному числу определенных типов, единообразных по форме и размерам. При этом в массовом строительстве унифицируют не только размеры деталей и конструкций, но и основные их свойства (несущую способность для плит, тепло- и звукоизоляционные свойства для панелей ограждения). Унификация деталей должна обеспечивать взаимозаменяемость и универсальность.
Взаимозаменяемость – возможность замены данного изделия другим без изменения параметров здания (например, плиту покрытия шириной 3000 мм можно заменить двумя плитами шириной 1500 мм).
Универсальность – позволяет применять один и тот же типоразмер деталей для различных видов зданий.
Наиболее совершенные типовые детали и конструкции утверждаются в качестве стандартов, т.е. образцов строго определенной формы, размеров и качества, обязательных как при проектировании, так и при заводском изготовлении. Документы, содержащие все данные о стандартах, называются ГОСТами.
Поскольку основные размеры строительных конструкций и деталей определяются объемно-планировочными решениями зданий, унификация их базируется на унификации объемно-планировочных параметров зданий, каковыми являются шаг, пролет, высота этажа.
8.2. Понятие о модульной координации размеров в строительстве
Расстояние между координационными осями в плане здания называют шагом (рис. 8.40). В зависимости от преобладающего в плане направления шаг может быть продольным или поперечным. Пролетом называют расстояние между координационными осями здания в направлении, которое соответствует пролету основной несущей конструкции перекрытия или покрытия. Это расстояние определяется условиями использования стандартных конструктивных элементов: ригелей, балок, ферм, панелей перекрытия.
Рисунок 8.1 – Объемно-планировочные и конструктивные элементы зданий:
а) многоэтажного панельного; б) – одноэтажного каркасного:
I – продольная координационная ось; II – поперечная координационная ось;
1 – средняя колонна; 2 – подкрановая балка; 3 – плиты покрытия; 4 – стеновая панель;
5 – стропильная балка; 6 – колонна крайнего ряда
За высоту этажа (Нэт) принимают расстояние от уровня пола данного этажа до уровня пола вышележащего этажа (рис.8.1, а). Так же определяют и высоту верхнего этажа, при этом толщина чердачного перекрытия условно принимается равной толщине междуэтажного перекрытия.
В одноэтажных промышленных зданиях высота этажа равна расстоянию от уровня пола до нижней грани конструкции, покрытия (рис.8.1, б).
Использование в проектах единого или ограниченного числа размеров шагов, пролетов и высот этажей дает возможность применять и ограниченное число типоразмеров деталей.
Унификация объемно-планировочных параметров зданий и размеров конструкций и строительных изделий осуществляется на основе модульной координации размеров в строительстве (МКРС).
МКРС – это совокупность правил координации размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий и сооружений, строительных изделий и оборудования на базе модуля. Модуль — основная единица измерения для координации размеров. За основной модуль (М) принят размер 100 мм. Производным (укрупненным или дробным) называется модуль, кратный основному или составляющий его часть.
Для назначения размеров объемно-планировочных элементов здания и крупных конструкций применяют укрупненные производные модули:
200, 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм, обозначаемые соответственно:
2М, ЗМ, 6М, 12М, 15М, 30М, 60М.
Дробные модули служат для назначения размеров мелких элементов, толщины плит:
50,20,10, 5, 2,1 мм, обозначаемые соответственно:
1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.
Рисунок 8.2 – Размеры конструктивных элементов
а) номинальный и конструктивный; б) номинальный и фактический (натурный);
1 – конструктивный элемент; 2 – зазор между конструктивными элементами
МКРС предусматривает три вида размеров для объемно-планировочных и конструктивных элементов здания:
номинальный;
конструктивный;
натурный (рис.8.2).
Номинальный (Lн) – размер между координационными осями здания, а также размер конструктивных элементов и строительных изделий между их условными гранями (с включением примыкающих частей швов или зазоров). Этот размер всегда назначается кратным модулю (например: 6000 мм).
Конструктивный (Lк) – проектный размер изделия, отличающийся от номинального на величину конструктивного зазора (при величине зазора 20 мм для приведенного примера – 6000-20=5980).
Натурный (Lф) – фактический размер изделия, отличающийся от конструктивного на величину, определяемую допуском (при допуске ±10 мм для приведенного примера – 5980-10=5970 или 5980+10=5990).
Рисунок 8.3 – Одноэтажные промышленные здания
а) однопролетное бескрановое; б) равнопролетное крановое; в) разнопролетное крановое:
1 – монорельс; 2 – мостовой кран; 3 – подвесной кран;4 – зенитные фонари;
5 – обвязочная балка
Здание или сооружение в плане расчленяется осевыми линиями на ряд элементов. Эти оси, определяющие расположение основных несущих конструкций (стен и колонн), называются координационными или разбивочными осями.
МКРС устанавливает правила расположения координационных осей и привязки к ним конструктивных элементов зданий. Расположение конструктивного элемента относительно координационных осей называют его привязкой.
Рисунок 8.4 – Конструктивные схемы сельскохозяйственных зданий
а) каркасные здания из стоек и балок; б) каркасные здания из рам;
в) здания с неполным каркасом; г) бескаркасные здания:
1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – односкатная балка покрытия; 4 – треугольная безраскосная ферма; 5 – плиты покрытия; 6 – стеновые панели; 7 – несущие рамы; 8 – ленточный фундамент; 9 – несущие стены; 10 – двускатная балка покрытия; 11 – железобетонные прогоны;
12 – кровля; 13 – деревянные стропила