что называют типизацией в строительстве
Типизация в строительстве
Каркасная система
Бескаркасная система зданий
Примеры привязок в зданиях различного конструктивного решения
С продольным расположением С поперечным расположением
несущих стен несущих стен
С продольно-поперечным расположением несущих стен
2. Здания с неполным каркасом (на этих рис. привязки не верны!)
Продольное расположение Поперечное расположение
С продольным расположение ригелей
С поперечным расположение ригелей
С перекрестным расположением ригелей
Правила Единой модульной системы обязательны при проектировании и строительстве зданий и отдельные отступления от них разрешаются при реконструкции или при экспериментальном строительстве.
Строительство зданий и сооружений осуществляется по индивидуальным или типовым проектам
Сканировать СП 31-107-2004 рис 22
Индивидуальные проекты предназначены для разового использования. По таким проектам строят, как правило, уникальные сооружения (телевизионные башни, музеи, спортивные сооружения и т.п.) или индивидуальные жилые дома.
Типовые проекты служат для многократного применения.
Типовое проектирование – это система разработки строительных проектов, основанная на типизации зданий или их фрагментов с целью многократного повторения в строительстве.
По типовым проектам возводят большинство жилых домов, школ, общежитий, промышленных и сельскохозяйственных зданий. Многоразовое применение типовых проектов позволяет сократить трудоемкость, стоимость и сроки проектирования, так как в этом случае работа проектировщиков сводится в основном к привязке типового проекта к конкретному участку строительства. Срок действия типовых проектов 8-10лет. Такой срок обусловлен изменениями понятий о комфортности, что влечет необходимость изменения норм проектирования.
Завершающим этапом типизации объемно-планировочных решений здания является нормализация (создание планировочных нормалей).
Нормализациейназывают установление оптимальных размеров помещения в соответствие с его функциональным назначение и технологическим оборудованием, а также оптимальным расположением этого оборудования для осуществления трудовых и других процессов жизнедеятельности человека.
«Философский постулат – «человек мера всех вещей» в архитектуре реализуется буквально. В течении веков эмпирически оттачивались параметры проектирования. Увязанные с психо-физиологическими потребностями человека – от ориентации жилища по сторонам света до размеров дверных проемов, высот ступеней и уклона лестниц.» (Маклакова Т.Г., Нанасова С.М., Шарапенко В.Г.. Балакина А.Е. Архитектура)
Основой для создания нормалей являются габариты человека в покое и в движении (однако следует отметить, что на основе многолетних наблюдений отмечено изменение параметров человека – увеличение). См. рис.1 и 2
Размеры помещений определяют в зависимости от габаритов человека, габаритов оборудования (мебели) и величины проходов. Габариты, необходимые человеку при различных положениях, габариты мебели и оборудования принимают с обобщением в сторону увеличения кратно М или 1/2М.
Рис.1 Антропометрические данные женщин и мужчин – фактические величины
Рис.2 Антропометрические эскизы – величины, приведены в соответствие с ЕМС
Рис.3 планировочные нормали школьного класса в кирпичом и каркасно-панельном зданиях
На основе нормалей создана нормативная литература по вопросам проектирования зданий. Поскольку нормали полностью не охватывают (и не должны) всего разнообразия помещений в здании, то необходимо при проектировании зданий руководствоваться положениями соответствующего СНиП (или другой руководящей литературы) в котором зафиксированы общие правила, например:
— форма и размер помещения должны наиболее полно соответствовать функции;
— пропорции плана помещения принимают не более 2:1;
— форма помещения назначается преимущественно прямоугольная (согласуется с формами сборных железобетонных конструкций);
— размеры помещений назначаются кратными укрупненному модулю;
— длинные стороны помещения рекомендуется располагать перпендикулярно фасаду, что наиболее экономично.
Примеры типовых решений:
Рис…. Пример типовой поворотной под 90 0 блок-секции
Общеобразовательная школа в г.Перми – возведена по типовому проекту (такому-то)
Пример типовой застройки района
Здание, построенное по индивидуальному проекту в стиле хай-тек
Пример совмещения зданий, возведенных по индивидуальным проектам в разное время
Важное техническое и экономическое значение при массовом производстве сборных элементов имеет известная однотипность (ограниченная номенклатура) выпускаемых изделий. Это достигается их унификацией, типизацией и стандартизацией.
Техническое направление в проектировании и строительстве, позволяющее многократно применять наиболее рациональные и экономичные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений, называют типизацией.
Типовыми деталями и конструкциями называются такие, которые имеют наиболее рациональные решения для данного периода времени.
Рациональные решения отбирались исходя из следующих понятий:
— конструкции должны быть взаимозаменяемыми,
— удовлетворять требованиям ГОСТ (т.е. должны быть стандартными).
Взаимозаменяемость – возможность замены конструкций зданий без изменения общего конструктивного решения здания.
Универсальность – возможность использования одного и того же элемента для различных зданий с различными конструктивными схемами.
рис.30… Пример индивидуальной и типовых конструкций лестниц
30а,б – индивидуальная конструкция лестницы, 30в,г – типовые конструкции лестниц гражданского строительства
Типовые конструкции и детали, прошедшие проверку в эксплуатации и получившие широкое распространение в некотором временном интервале, утверждаются в качестве стандартных.
Таким образом, рациональные решения (взаимозаменяемость и рациональность конструкций) должны были привести к унификации конструкций и строительства в целом.
Типизация строительства и модульная система
Типизация строительства. Грандиозный размах строительства в нашей стране обусловил переход к повсеместному возведению зданий й сооружений по типовым проектам и из типовых конструкций. Таким образом, типизацией называется отбор и применение в строительстве с многократным повторением наиболее индустриальных и экономичных строительных конструкций, а также проектных решений зданий и сооружений в целом.
Обязательное при типизации конструкций предельное ограничение числа типоразмеров называется их унификацией (от латинского unio-facere — единство делать, привести к однообразию).
Унификация конструкций не только упрощает технологию заводского изготовления и снижает стоимость конструкций, но дает возможность в зависимости от местных условий применять различные конструктивные решения без изменения основных размеров типового здания или применять одни и те же заводские конструкции в зданиях различного назначения. Примером такой замены может служить применение заводских конструкций жилых домов для строительства школ, детских садов и других зданий.
Типовое проектирование ведется применительно к климатическим условиям различных географических районов страны. При этом учитывается уровень развития местной строительной промышленности, характер выпускаемых индустриальных конструкций, уровень механизации строительства, транспортные условия, национальные и культурно-бытовые особенности местного населения и т. д.
В условиях типового проектирования легко подобрать соответствующий заданным эксплуатационным требованиям готовый вариант конструкции, здания или сооружения и надлежащим образом «привязать» его к местным условиям.
Таким образом, типизация не только позволяет сократить количество типоразмеров строительных конструкций, типов зданий и сооружений, но и значительно упростить и удешевить проектирование и строительство.
Типовые проекты для гражданского строительства, предусматривая два-три конструктивных варианта, разрабатывают для зданий с определенными эксплуатационными показателями (количество квартир, мест). В промышленном строительстве огромное разнообразие технологических процессов повлекло за собой не только разработку типовых проектов отдельных зданий для определенного технологического цикла, но и отбор минимального числа необходимых размеров типовых пролетов, габаритных схем и типовых секций промышленных зданий (рис. 27).
Разработка типовых проектов для различных отраслей строительства ведется по планам типового проектирования и специальным инструкциям Госстроя СССР.
Рис. 27. Габаритные схемы промышленных зданий:
а — без мостовых кранов; б — с мостовыми кранами
В настоящее время типизация строительства приобретает новое качественное содержание: от обязательного возведения зданий по ограниченному числу серий типовых проектов строительство переводят на возведение зданий и сооружений по проектам, в основе которых заложено применение расширенной номенклатуры типовых конструкций. Это позволяет активизировать поиски лучших планировочных решений и улучшить архитектурный облик зданий, поселков, городов.
Единая модульная система. Внедрение унификации и типизации в проектирование и промышленное изготовление строительных конструкций предполагает тесную взаимную увязку всех объемно-планировочных решений с размерами конструктивных деталей. В качестве основы для такой увязки в СССР введена «Единая модульная система в строительстве» (ЕМС). ЕМС — это совокупность правил координации размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий и сооружений, строительных изделий и оборудования на базе модуля, равного 100 мм.
Модуль — условная единица измерения, применяемая для координации размеров. За основной модуль (М) принят размер в 100 мм. Производным модулем (укрупненным или дробным) называется модуль, кратный основному или составляющий часть его. Например, такие модули, как 600, 300 и 200 мм с соответствующими обозначениями
6, ЗММ и 2М являются укрупненными; модули 50, 20 и 10 мм с обозначениями 1/2М, 1/5М и 1/10М—дробными. Область применения производных модулей определяется строительными нормами и правилами (СНиП). Модуль, принятый для основных параметров плана, называется планировочным.
Условная прямоугольная система взаимно пересекающихся в трех измерениях плоскостей, отстоящих друг от друга на расстояниях, кратных модулю, называется пространственной системой модульных плоскостей. Линия пересечения таких плоскостей называется модульной линией, а совокупность модульных линий, расположенных на плоскости, — модульной сеткой. Точка пересечения модульных линий называется модульной точкой.
Линия, определяющая расположение основных несущих и ограждающих конструкций и членение плана здания на основные элементы, называется модульной разбивочной осью.
Единая модульная система предусматривает размеры о учетом унификации и взаимозаменяемости изделий и их использования в зданиях различного назначения. Различают три вида размеров: номинальные, конструктивные и натурные. Номинальным модульным размером называют расстояние между модульными разбивочными осями здания, а также условные размеры конструктивного элемента, включающие соответствующие части швов и зазоров. Конструктивным размером называют проектный размер элемента, меньший номинального на величину нормированного шва или зазора между элементами. Натуральными называют размеры, получившиеся фактически.
Единая модульная система устанавливает правила расположения модульных разбивочных осей и привязки к ним конструктивных элементов зданий (рис. 28). Привязка в данном случае — это увязка размеров конструктивных элементов и размеров объемно-планировочных решений, позволяющая проектировать и строить элементы здания только из деталей заводского изготовления. ЕМС ограничивает также число типоразмеров конструкции: допускает минимальное количество вариантов ширины основных плит перекрытий, высоты оконных и дверных проемов и т. д.
Лекция №8. Типизация и унификация промышленных зданий
Типизация и унификация промышленных зданий
Типизация — это техническое направление в проектировании и строительстве, позволяющее многократно применять единообразные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, сооружений и их частей.
Типизация неразрывно связана с унификацией, т. е. единообразием размеров частей зданий, сооружений и их элементов. Типизация и унификация — важные составляющие индустриализации строительства, под которой понимают комплексно-механизированный процесс строительно-монтажных работ, выполняемых в основном с использованием типовых, унифицированных конструкций и деталей. Индустриализация строительства обеспечивает повышение его качества, снижение стоимости и сокращение сроков строительства.
Размеры зданий, их элементов и основных строительных конструкций принимают кратными основному модулю М, равному 100 мм.
Применяют также укрупненные модули: 12 000, 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300 и 200 мм и дробные модули: 50, 20, 10, 5, 2 и 1 мм.
В единой модульной системе установлены три основных вида размеров: номинальные, конструктивные и натурные.
Номинальные размеры — это расстояния между условными гранями элементов.
Конструктивные и натурные— соответственно проектные и фактические их размеры.
Конструктивные размеры отличаются от номинальных на величину необходимых швов и зазоров между элементами. При проектировании и строительстве зданий и сооружений их основные несущие элементы размещают в соответствии с координационной сеткой колонн, которую образуют продольные и поперечные координационные (разбивочные) оси. Расстояние от модульной координационной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента определяется привязкой.
На чертежах продольные разбивочные оси обозначают буквами, поперечные — цифрами.
Расстояние между продольными разбивочными осями называют пролетом, а между поперечными — шагом (рис. 1).
Пролеты, как правило, по величине кратны 6 м и составляют 6, 9, 12, 18, 24, 30 м и т. д. Шагравен 6 или 12 м.
 |
Рис. 1. Конструктивные элементы одноэтажного здания с железобетонным каркасом:
Высотой одноэтажного здания называют расстояние от пола до низа несущей конструкции покрытия. Эту величину в пределах от 3 до 6 м принимают кратной 0,6 м, а в пределах от 6 до 18 м — кратной 1,2 м.
Высотой многоэтажного здания называют расстояние между уровнями полов смежных этажей, которое принимают равным одной из следующих величин: 3,6; 4,8; 6,0 и 7,2 м.
 |
Рис. 2. Основные элементы многоэтажного здания со сборным железобетонным каркасом:
Портал о строительстве и ремонтных работах
Индустриальные методы строительства. Унификация, типизация и стандартизация
Выполнение программы строительства возможно лишь на основе применения индустриальных методов производства работ.
Индустриализация является основным направлением развития строительства. Она означает превращение строительного производства в механизированный поточный процесс сборки и монтажа зданий из крупноразмерных конструкций, их элементов и блоков, имеющих максимальную готовность. Изготовленные на специальных заводах такие конструкции называют сборными. Их производство с применением передовой технологии и их механизированный монтаж позволяют уменьшить затраты труда, расход материалов, повысить качество строительства, сократить его сроки и снизить стоимость.
Важнейшими признаками индустриализации строительства являются комплексная механизация и автоматизация строительно-монтажных работ, максимальная сборность применяемых конструкций и массовость их производства на заводах сборных железобетонных изделий, домостроительных комбинатах, заводах металлических конструкций и т. п.
Сборные конструкции выполняют из различных материалов. Наибольшее применение в современном строительстве получил сборный железобетон. Перспективными являются деревянные строительные конструкции, выпуск которых с каждым годом увеличивается. Наряду со стальными крупноразмерными конструкциями в практике строительства все большее распространение получают сборные конструкции из легких металлических сплавов, пластических масс и др.
Преимущество индустриальных методов массового строительства доказано практикой. Его технология основана на применении типовых сборных деталей и конструкций. 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, так как изготовлять большое количество одинаковых изделий и вести их монтаж легче. Это позволяет также снизить стоимость строительства. Поэтому типизация сопровождается унификацией, которая предполагает приведение многообразных видов типовых деталей к небольшому числу определенных типов, единообразных по форме и размерам. При этом в массо-
вом строительстве унифицируют не только размеры деталей и конструкций, но и основные их свойства (например, несущую способность для плит, тепло — и звукоизоляционные свойства для панелей ограждения). Унификация деталей должна обеспечивать их взаимозаменяемость и универсальность.
Под взаимозаменяемостью понимается возможность замены данного изделия другим без изменения параметров здания. Например, взаимозаменяемы плиты покрытия шириной 3000 и 1500 мм, так как вместо одной широкой плиты можно уложить две узкие. Возможна взаимозаменяемость по материалу и конструктивному решению тех или иных изделий.
Универсальность позволяет применять один и тот же типоразмер деталей для различных видов зданий. Наиболее совершенные типовые детали и конструкции, предложенные проектными организациями и проверенные в практике строительства, стандартизируют, после чего они становятся обязательными для применения в проектировании и для заводского изготовления.
Стандартные строительные элементы регламентируются Государственными общесоюзными стандартами (ГОСТами), в которых для деталей и конструкций установлены определенные формы, размеры и их качество, а также технические условия изготовления. Несоблюдение ГОСТов преследуется законом.
При разработке проектов зданий используют конструкции, изделия и детали, сведенные в каталоги, которые периодически обновляются с учетом возросшего уровня строительной науки и техники. Поскольку основные размеры строительных конструкций и деталей определяются объемно-планировочными решениями зданий, унификация их базируется на унификации объемнопланировочных параметров зданий, которыми являются шаг, пролет и высота этажа.
Шагом при проектировании плана здания является расстояние между координационными осями, которые расчленяют здание на планировочные элементы и определяют расположение вертикальных несущих конструкций (стен, колонн, столбов). В зависимости от направления в плане здания шаг может быть поперечным или продольным.
Пролетом в плане называют расстояние между координационными осями несущих стен или отдельных опор в направлении, соответствующем длине основной несущей конструкции перекрытия или покрытия.
В большинстве случаев шаг представляет собой меньшее расстояние
между осями, а пролет — большее. Координационные оси здания для удобства
применения маркируют, т. е. обозначают в одном направлении (более протяженном) цифрами, а в другом — заглавными буквами русского алфавита.
Высотой этажа является расстояние по вертикали от уровня пола ниже — расположенного этажа до уровня пола вышележащего этажа, а в верхних этажах и одноэтажных зданиях — до верха отметки чердачного перекрытия.
Использование в проектах единого или ограниченного числа размеров шагов, пролетов и высот этажей дает возможность применять и ограниченное число типоразмеров деталей. Таким образом, мы видим, что унификация объемно-планировочных решений зданий является непременным требованием для унификации строительных изделий.
Унификация объемно-планировочных параметров зданий и размеров конструкций и строительных изделий осуществляется на основе Единой модульной системы (ЕМС), т. е. совокупности правил координации размеров зданий и их элементов на основе кратности этих размеров установленной единице, т. е. модулю.
В Российской Федерации в качестве основного модуля (М) принята величина 100 мм. Все размеры здания, имеющие значение для унификации, должны быть кратны М. Для повышения степени унификации приняты производные модули (ПМ): укрупненные и дробные. Укрупненные модули 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300, 200 мм, обозначаемые соответственно 60М, З0М, 15М, 12М, 6М, ЗМ, 2М, предусмотрены для назначения размеров объемно-планировочных элементов здания и крупных конструкций. Дробные модули 50, 20, 10, 5, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М и 1/100М, служат для назначения размеров относительно небольших сечений конструктивных элементов, толщины плитных и листовых материалов. ЕМС предусматривает три вида размеров: номинальные, конструктивные и натурные.
Номинальный (Ьн ) — проектный размер между координационными осями здания, а также размер конструктивных элементов н строительных изделий между их условными гранями (с включением примыкающих частей швов или зазоров). Этот размер всегда назначают кратным модулю.
Конструктивный (Ьк) — проектный размер изделия, отличающийся от номинального на величину конструктивного зазора.
Натурный (Ьф) — фактический размер изделия, отличающийся от конструктивного на величину, определяемую допуском (положительным и отрицательным), значение которого зависит от установленного класса точности изготовления детали и регламентировано для каждого из них.
Как указывалось ранее, требования экономической целесообразности, предъявляемые как к зданию в целом, так и к его отдельным элементам, выдвигают задачу в процессе проектирования производить анализ принимаемых решений не только с функциональной и технической стороны, но и с точки зрения целесообразности материальных затрат. Такую оценку здания называют технико-экономической.
В зависимости от вида здания, его конструктивного решения применяют те или иные критерии (признаки) технико-экономической оценки. Основные из них следующие: соответствие конструкции предъявляемым к ней требованиям (техническим, эксплуатационным и др.); соответствие индустриальным, с учетом требований сегодняшнего дня, методам производства работ (степень сбор — ности, транспортабельности и др.); стоимость конструкции (абсолютная или относительная) для данного вида здания с учетом обеспечения ее необходимых эксплуатационных качеств в установленный срок (например, стоимость одной фермы, 1 м фундамента, 1 т металлических конструкций и др.); трудоемкость изготовления и устройства конструкций, формирующих здание (в человекочасах, человеко-днях, машино-сменах) (в трудоемкость устройства входят все трудозатраты, связанные с окончательной сборкой, монтажом, заделкой швов и т. п.); масса конструкции — абсолютная или отнесенная к единице измерения (площадь, объем и др.); расход основных строительных материалов на одно изделие или на единицу измерения конструкции (например, расход арматуры на балку или 1 м балки).
Перечисленные критерии технико-экономической оценки необходимо всегда выражать числовыми значениями, так называемыми техникоэкономическими показателями, которые могут быть абсолютными или относительными. При оценке с аналогичными показателями другой конструкции или конструктивного решения здания в целом показатели ее принимаются за единицу или 100%.
При проектировании вначале устанавливают, какие конструктивные решения по всем требованиям пригодны для проектируемого здания с учетом его класса и конкретных условий эксплуатации, а затем после техникоэкономического сравнения выбирают наиболее рациональное решение.
В практике проектирования все более широкое распространение получают машинные методы технико-экономической оценки конструктивных решений зданий. На основе заложенных в соответствующем программном обеспечении критериев компьютер дает оценку множеству решений и выбирает только несколько наиболее оптимальных вариантов.