14. Цель унификации и типизации в пром стр-ве. Модульная система и параметры зданий.

Цель и этапы унификации в промышленном строительстве. Унифи­кация предусматривает приведение к единообразию и взаимосочетанию размеров объемно-планировочных компонентов зданий и их конструк­ций с целью уменьшения объемно-планировочных параметров и количе­ства типоразмеров элементов (по форме и конструкции). Существенно ограничивая количество типоразмеров конструкций и деталей, система унификации служи? надежной предпосылкой экономической рентабель­ности их заводского производства.

Для унификации производят отбор таких зданий, объемно-планиро­вочные схемы и конструктивные решения которых обеспечивают в наи­большей мере функциональные, технические, архитектурно-художествен­ные и экономические требования. Система унификации положена в основу типизации конструкций, т.е. направления, позволяющего на базе отобранных или специально разработанных типов создавать оптимальные объемно-планировочные и конструктивные решения как образцы для многократного повторения в строительстве. Основой при этом является использование прогрессивных норм, унифицированных параметров и индустриальных конструкций ограниченной номенклатуры.

Унифицированные объемно-планировочные и конструктивные реше­ния зданий не является чем-то застывшим. Их совершенствуют с учетом прогрессивных норм и методов производства, развития строительных конструкций и технологии строительного производства, изменения норм проектирования, архитектурно-художественных и экономических требо­ваний и т.п.

Развитие унификации происходило поэтапно. На начальном этапе производился отбор и взаимоувязка линейных параметров зданий (про­лет, шаг колонн, высота, нагрузка на конструкции). На этой стадии для многих отраслей промышленности были разработаны габаритные схемы зданий. В таблице IV-! приведены наиболее часто используе­мые габаритные схемы одноэтажных зданиях, а в таблице 1У-2 - сочета­ния размеров высот, грузоподъемности кранов и отметок головок под­крановых рельсов.

Переход на использование унифицированных габаритных схем позво­лял значительно сократить число типоразмеров конструкций и деталей, повысить серийность и снизить стоимость их производства, однако их множество еще не исключалось. Поэтому в дальнейшем был осуществлен поиск путей перехода на пространственную и объемную унификацию зданий. В результате этой работы были разработаны унифициро­ванные типовые секции (УТС). УТС представляет собой объемный элемент здания, ограниченный несколькими пролетами по ширине, с постоянной высотой и длиной, как правило, принимаемой равной допустимому расстоянию между поперечными температурными швами. Так, например, для ряда предприятий машиностроительной про­мышленности были получены секции с размерами в плане 144 х 72 м, высотой пролетов 10,8 м и с использованием мостовых кранов грузо­подъемностью 10 и 20 т. Для ряда отраслей производства (заводы по про­изводству сборного железобетона, здания ТЭЦ и др.), где использование крупноразмерных УТС не оправдано, были разработаны у н и ф и ц и -рОЕанные типовые пролеты (УТП).

Использование УТС и УТП позволяло значительно упростить про­цесс проектирования зданий, сократить число типоразмеров конструкций и деталей и самих видов зданий, осуществлять изготовление основных сборных элементов по единому каталогу. Вместе с тем, использование

' и УТП связано с повышением затрат из-за несовпадения унифи­цированных параметров с требованиями технологии того или иного производства. Дальнейшее совершенствование унификации промышленных зданий было направлено на переход к межвидовой унифика­ции. Межвидовая унификация предполагает объемно-планировочные и инструктивные решения, единые для производственных, общественных ^и сельскохозяйственных зданий.

В этом случае представляется возможность строительства зданий по единому каталогу типовых стандартных конструкций и изделий со зна­чительно меньшим числом типоразмеров, чем предусмотрено каталогом для УТС и УТП.

Модульная система и параметры зданий. Унификация объемно-пла­нировочных и конструктивных решений стала возможной на базе едино­го подхода к правилам назначения основных параметров зданий, распо­ложения разбивочных (координационных) осей и строгого соблюдения правил привязки к ним несущих и ограждающих конструкций.

Назначение основных параметров зданий (пролет и высота) произво­дят в соответствии с действующей единой модульной координацией раз­меров в строительстве (ЕСМК) и ГОСТами. Развитие ЕСМК в нашей стране происходило с различными тенденциями. Так, в 1950-1970 гг. пре­обладала тенденция использования укрупненных модулей, что позволяло сократить число типоразмеров зданий и конструкций. Однако, как уже указывалось, это приводило к завышению объемов и площадей зданий. В целях экономии материалов и энергоресурсов в последнее время стали допускать разукрупнение модулей с соблюдением обязательной крат­ности их, как и прежде, единому модулю (М = 100 мм).

В настоящее время, исходя из функциональных, экономических и архитектурных требований, размеры модульных пролетов L₀, модульных шагов B₀ и модульных высот этажей Hо объемно-планировочных элемен­тов зданий назначают кратными укрупненным модулям в соответствии с таблицей 1У-3.

Таблица 1У-3

Размеры объемно-планировочных элементов зданий и укрупненные модули

В соответствии с установленной модульной координацией пролеты зданий могут быть (м): 9; 10,5; 12; 13,5; 15; 16,5; 18; 21; 24; 27; 30 и т.д.; шаги колонн (м) - 6; 7,5; 9; 10,5; 12; 13,5; 15; 16,5 и 18; высоты этажей (м) - 3; 3,3; 3,6; 3,9; 4,2; 4,5; 4,8 и т.д. через 0,3 м до 18 м включительно. Допускается применение высоты этажей 2,8 м, кратной основному моду­лю М = 100 мм.

Назначение параметров зданий за указанными пределами производят исходя из комплексной необходимости обеспечения экономного и раци­онального размещения технологического процесса, включая архитектур­но-художественную сторону здания, но с обязательным подчинением укрупненным модулям.

В многоэтажных зданиях выбор размеров пролета и шага колонн {сетки колонн) производят с учетом нормативной полезной нагрузки на 1 м² перекрытия. Так, при нагрузке до 15 кН/м² (1500 кг/м²) приме­няют сетку колонн 9x6 м, а при нагрузках до 30 кН/м² (3000 кг/м²) -6х хб м. Применение более крупных сеток колонн увязывают как с ограни­чением нагрузок на перекрытия, так и с количеством этажей. Например, при использовании сетки колонн 12x6 м и при нагрузках до 10 кН/м² (1000 кг/м³) количество этажей при сборных железобетонных каркасах не должно превышать шести.

Укрупненные модули лежат в основе назначения номинальных раз­меров конструктивных элементов зданий (стеновые блоки и панели, пли­ты покрытий и перекрытий и др.) Оптимальные габариты сборных' кон­струкций выбирают с учетом грузоподъемности механизмов и транспорт­ных средств, технологии монтажа и других факторов.

15-18. Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям.

15.Использование унифицированных объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий требует соблюдения единых правил привязки конструктивных элементов к разбивочным осям. Под размером привязки понимают расстояние от разбивочной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента.

Единые правила привязки конструкций к разбивочным осям и единство систем сопряжений их между собой обеспечивают взаимозаменяемость конструкций и позволяют исключить или свести к минимуму чис­ло доборных элементов.

В одноэтажных каркасных зданиях при привязке колонн крайних и средних рядов, наружных продольных и торцевых стен, колонн в местах устроиства температурных швов, а также в местах перепада высот между пролётами и примыкания взаимно перпендикулярных направлений пролётов используют привязки "нулевая", "250" и "500" ("600") мм.

Нулевая" привязка должна быть преимущественной, так как при ней исключается применение доборных ограждающих и несущих элементов вместах устройства температурных швов, высотных перепадов и примы­кания пролетов различного направления. Ее используют при всех видах материалов каркаса в бескрановых зданиях и в зданиях с подвесными и опорными кранами, если высота от пола до низа несущих конструкций не превышает 14,4 м, а грузоподъемность кранов - 32 т.

При "нулевой" привязке внешние грани колонн крайних продольных рядов (рис. IV-!, а, б) совмещают с разбивочными (координационными) осями. При этом внутренняя поверхность продольных наружных стен и положение разбивочной оси совпадают за исключением случаев приме­нения крупноразмерных навесных (самонесущих) конструкций стен. В этих случаях для удобства монтажа и расположения приборов крепления предусматривают зазоры 30 мм между внешними гранями колонн и вну­тренней поверхностью стен.

При привязке "250" и более (кратной 50 мм) внешние грани колонн смешают наружу с разбивочной оси на 250 мм (рис. IV-!, в). Такая при­вязка допускается в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью более 32 т, при высоте пролета более 14,4 м и шаге колонн 6 м, а также в зданиях при шаге колонн 12 м и высоте пролетов более 12 м. В таких зданиях использование привязки "250" и более вызвано увеличением размеров сечения колонн и подколенников, а в ряде случаев необходи­мостью устройства проходов для ремонта и обслуживания подкрановых путей мостовых кранов.

В торцах зданий геометрические оси сечения основных колонн сред­них и крайних рядов смешают с разбивочной оси внутрь на 500 мм, а сама разбивочная ось совмещается с внутренней поверхностью торцевой стены. В случае необходимости между поверхностью стены и разбивоч­ной осью оставляется зазор 30 мм (рис. IV-!, г). Такое правило привязки позволяет производить конструктивно оправданное размещение фахвер­ковых колонн у торцевых стен и подстропильных и стропильных конст­рукций покрытия без доборных элементов.

17.

Поперечный температурный шов между парными колоннами в зда­ниях с пролетами равной высоты устраивают с использованием привязки колонн к одной или двум разбивочным осям (рис. IV-!, д, е). Привязки к двум разбивочным осям применяют в зданиях со сборным железобетон­ным каркасом и при расстоянии между поперечными температурными швами более 144 м, В обоих случаях привязка предусматривает смешение геометрических осей сечения колонн на 500 мм в обе стороны от разби-вочных осей.

В настоящее время в связи с совершенствованием унификации реко­мендуется переход на новые, более экономичные привязки. В частности, вместо привязки "500" в случаях, рассмотренных на рис. IV-!, г-е, реко­мендовано использование привязки "600".

Продольный температурный шов между парными колоннами в зда­ниях с пролетами равной высоты осуществляют, предусматривая две раз-бивочные оси со вставкой между ними (рис. IV-!, ж-к). Размер вставки зависит от способов привязок в примыкающих пролетах и может состав­лять 500, 750 и 1000 мм.

Привязку колонн разновысоких пролетов осуществляют к двум про­дольным разбивочным осям со вставкой между ними

Привязка колонн к этим осям должна соответствовать правилам при-'язок "О" или "250". Размер вставки С (мм) должен быть кратным 50 мм (но не менее 300 мм) и равняться сумме следующих размеров:

С= “0”(“250”)*1(2)+d+e+50

где: d толщина стены, мм; е - зазор между наружной гранью колонн повышенного пролета и внутренней плоскостью стены, мм, обычно е=30мм; 50мм зазор между наружной плоскостью стены и гранью колонн пониженного пролета.

В местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов привязку колонн осуществляют также к двум разбивочным осям со вставкой между ними. Размер вставки С (мм) зависит от способа привязки в поперечном (более высоком) пролете ("О" или "250") и может быть

С =0(250) + e+d +50.

Этот размер округляют до кратности 50 мм, и он не должен быть менее 300 мм.

При наличии продольного температурного шва между пролетами, примыкаюшими к перпендикулярному пролету, этот шов продлевают до пролета, где он будет поперечным швом. При этом вставка между раз-бивочными осями в продольном и поперечном швах должна иметь оди­наковую величину (500, 750 или 1000 мм), а каждую из парных колонн по линии поперечного шва смещают с ближайшей парной оси на 500 мм.

В зданиях с покрытиями из железобетонных оболочек внешние грани колонн крайних рядов смешают с разбивочных осей наружу на 250 мм, а внутренние плоскости наружных стен из панелей горизонтальной разрез­ки располагают на 30 мм от грани этих колонн. Ширину вставки между парными разбивочными осями в местах продольных и поперечных тем­пературных швов принимают равной 1000 мм, а колонны, обращенные в сторону швов, относят от разбивочных осей наружу на 250 мм.

Несущие наружные стены привязывают к продольным разбивочным осям следующим образом. При опирании стропильных ферм (балок) или прогонов на кирпичные стены толщиной 380 мм или мелкоблочные стены 400 мм внутренние плоскости стен смещают внутрь с разбивочных осей на 100 мм. Для опиранин несущих конструкций предусматривают пилястры, выступающие внутрь здания из плоскости стены не менее чем на 130 мм (рис. 1У-2, е). При большей толщине стен их привязки принимают равной 200 мм, а надобность в пилястрах определяют из условия обеспечения устойчивости стен (рис. 1У-2, ж).

При опирании плит покрытия непосредственно на наружные стены внутренние плоскости их смещают с разбивочных осей внутрь здания на 130 или 150 мм соответственно кирпичных или мелкоблочных стенах. Так же производят привязку к поперечным разбивочным осям несущихторцевых стен при опирании на них плит покрытия.

Геометрические оси вну­тренних стен совмещают с разбивочными.

16-18

В многоэтажных зданиях с балочными перекрытиями размер привязки колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям зависит от нормативных нагрузок на по­крытия. Так, в зданиях с на­грузками на них 5-10 кН/м² (500-1000 кг/м²) внешнюю грань колонн смещают с раз-бивочной оси наружу на 200 мм, а между внутренней плоскостью стены и гранями колонн предусматривают за­зор 30 мм (рис. 1У-3, а).

В зданиях с нагрузками на перекрытия 10-25 кН/м² внешние грани колонн сов­мещают с разбивочной осью и оставляют зазор в 30 мм между колоннами и стеной (рис. 1У-3, б).

В торцах многоэтажных зданий внешние грани ко­лонн относят от крайних по­перечных разбивочных осей на 200 мм (рис. 1У-3, а) или геометрические оси сечения крайних колонн смещают с разбивочных осей внутрь на 500 мм (рис. ГУ-3, 6). В первом случае между внутренней плоскостью торцовой стены и внешней гранью колонн оставляют зазор 30 мм, а во втором такой зазор предусматривают между стеной и разби­вочной осью.

Поперечные температурные швы устраивают на двух рядах колонн со вставкой между ними размером 1000 мм или без нее. В первом случае геометрические оси сечения парных колонн совмещают с разбивочными осями (рис. 1У-3, а), во втором - температурный шов совмещают с оди­нарной разбивочной осью и каждую из парных колонн смещают с раз­бивочной оси на 500 мм (рис. 1У-3, б).

В многоэтажных и двухэтажных, зданиях с укрупненными пролетами верхнего этажа привязку крайних колонн и наружных стен к продольным и поперечным разбивочным осям производят так же, как в одноэтажных

зданиях.

Колонны средних продольных и поперечных рядов многоэтажных зданий различных конструктивных решений привязывают так, чтобы гео­метрические оси сечения колонн совпадали с разбивочными осями.

Геометрические оси сечения крайних и средних колонн в зданиях с безбалочными перекрытиями совмещают с разбивочными осями, а на­ружные стены и температурные швы привязывают согласно указаниям по применению этих конструкций.

В месте примыкания к одноэтажному зданию многоэтажного не до­пускается смешать разбивочные оси, перпендикулярные к линии при­стройки и общие для обеих частей сблокированного здания. При этом вставку между разбивочными осями по линии поперечных температур­ных швов многоэтажного здания предусматривают тогда, когда нельзя смещать оси в обеих частях здания (рис. 1У-4).

Размер вставки между параллельными крайними разбивочными ося­ми по линии примыкания многоэтажного объема к одноэтажному при­нимают таким, чтобы в этом месте можно было использовать по возмож­ности типовые стеновые панели (рядовые или доборные).