Типизация и стандартизация в строительстве
Унификация, стандартизация, типизация и модульная координация размеров в строительстве
Типизация и стандартизация в строительстве
Основным способом строительства, обеспечивающим сокращение сроков, повышения качества и снижение его стоимости, является индустриализация.
Индустриализацией называют такую организацию строительного производства, которая превращает его в механизированный и автоматизированный поточный процесс сборки и монтажа здания из крупноразмерных конструкций, в том числе из укрупненных элементов с высотой заводской готовностью.
Индустриализация строительства может осуществляться двумя путями:
1. Перенесение максимального объема производственных операций в заводские условия: изготовление укрепленных сборных элементов с высоким уровнем заводской готовности на механизированных или автоматизированных технологических линиях с нетрудоемким механизированным монтажом этих элементов на строительной площадке.
2. Сохранение всех или большинства производственных операций на строительной площадке со снижением их трудоемкости за счет использования механизированного оборудования, машин и инструментов (скользящая, объемная или плоскостная инвентарная переставная опалубка, бетононасосы, бетоноукладчики и т.п.).
Выполнение этих условий невозможно без проведения работ по типизации и в конечном итоге по стандартизации изделий.
Типизацией называется техническое направление в проектировании и строительстве, которое позволяет многократно осуществить строительство как отдельных конструкций, так и целых зданий на основе отбора таких решений, которые при экспериментальном применении оказались лучшими и с технической и с экономической стороны. Соответственно проекты таких решений называют типовыми.
Типовыми бывают проекты отдельных зданий и сооружений, проекты блок секций жилых зданий, унифицированная секция одноэтажного промздания, отдельных конструктивных элементов.
Типовые проекты зданий начали использовать очень давно, продолжается их применение и в настоящее время.
Но более перспективным является направление при котором здание комплектуется из типовых сборных конструкций и деталей.
Сборные изделия объединены в каталоги, и их применение обязательно в пределах региона.
Применение метода возможно в том случае, если промышленный регион выпускает изделия, обеспечивает их взаимозаменяемость и универсальность.
Под взаимозаменяемостью понимается возможность замены одного изделия другим без изменения параметров здания (плиты перекрытия 1,2 м и 2,4 м).
Под универсальностью же подразумевается возможность применение одних и тех же изделий и деталей для зданий различных видов и назначения.
Наиболее совершенные и качественные в техническом отношении типовые изделия, отобранные после многократного их изготовления и внедрения, стандартизует, т.е. превращает их в стандартные (образцовые) строительные элементы, обязательно для применения при проектировании и строительстве. На эти изделия выпускаются ГОСТы, в которых установлены строго определенные размеры, формы изделий, требования к их качеству, технические условия на их изготовления и т.п. (на окна, двери, фундаментные блоки и т.д.).
Для осуществления работы по типизации и стандартизации деталей и конструкций необходима предварительная работа по унификации их параметров.
Унификацией называется установление целесообразной однотипности объемно – планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, конструкций, деталей оборудования, с целью сокращения числа типов размеров и обеспечения взаимозаменяемости и универсальности изделий.
Унификация обеспечивает приведение к единообразию и сокращению числа основных объемно-планировочных размеров зданий (высот этажей, проемов) и как следствие – к единообразию размеров и форм конструктивных элементов заводского изготовления. Унификация позволяет применять однотипные изделия в здания различного назначения. Она обеспечивает массовость и однотипность конструктивных элементов, что способствует рентабельности заводского изготовления.
Вопрос №14 Стандартизация, унификация и индустриализация в строительстве. ГОСТы, ТУ, СН, СНиПы и др. Модульная координация размеров в строительстве
Индустриализации – процесс перенесения изготовления конструкций в заводские условия.
Сущность индустриализации строительства состоит в механизированном поточном процессе сборки и монтажа зданий и сооружений из крупноразмерных конструктивных элементов и деталей, заранее изготовленных на заводах и имеющих максимальную заводскую готовность.
Применение сборных конструкций и комплексной механизации строительно-монтажных работ превращает строительные площадки в монтажные. Это позволяет уменьшить затраты общественного труда на возведение зданий, снизить их стоимость, а также сократить сроки строительства.
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.
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– это придельное сокращение типоразмеров в строительстве. При унификации деталей и конструкций зданий 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.
Универсальность деталей и конструкций позволяет применять один и тот же типоразмер для зданий различных видов с различными конструктивными схемами.
Стандартизация – это система единых требований к качеству продукции принятые в России. 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 стандартами (ГОСТами). В ГОСТах на строительные детали, конструкции и изделия предусмотрены точные их размеры и допуски, технические характеристики, содержится описание внешнего вида, методов испытаний, условий хранения и транспортирования.

а — в здании с продольным шагом; б—то же, с поперечным; в—то же, с полным каркасом
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 (рис. 1).
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.
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. 1/10, 1/100=1мм.
При проектировании по ЕМС предусматривают следующие размеры объемно-планировочных и конструктивных элементов: номинальные модульные, конструктивные и натурные.
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.
При проектировании зданий с несущими стенами руководствуются согласно СНиП II-А.4-62 следующими правилами привязки: в наружных несущих стенах внутреннюю грань надо размещать на расстоянии от разбивочной оси, равном половине номинальной толщины внутренней несущей стены М/2 или кратном М; допускается также совмещать внутреннюю грань стены с разбивочной осью, если это не увеличивает число типоразмеров плит перекрытия (нулевая привязка); во внутренних стенах геометрическую ось совмещают с модульной разбивочной осью. Отступать от этого правила допускается при размещении стен лестничных клеток или стен с вентиляционными каналами с целью применения унифицированных элементов лестниц и перекрытий; в наружных самонесущих и ненесущих (навесных) стенах внутреннюю их грань совмещают с модульной разбивочной осью.
В каркасных зданиях (рис. 1, б) колонны средних рядов следует размещать так, чтобы геометрический центр их сечения был совмещен с пересечением модульных разбивочных осей. При размещении крайних рядов колонн по отношению к модульной разбивочной оси, идущей вдоль крайнего ряда, наружную грань колонны необходимо совмещать с модульной разбивочной осью (краевая или нулевая привязка), если ригель перекрывает все сечение колонны, а также в том случае, когда это целесообразно по условиям раскладки элементов перекрытий или покрытий. Если же ригели опираются на консоли колонн или панели перекрытий (на консоли), то внутреннюю грань колонн размещают от модульной разбивочной оси на расстоянии, равном половине толщины внутренней колонны. При размещении крайнего ряда торцовых стен возможны как осевая, так и краевая (нулевая) привязки в зависимости от особенностей конструктивных узлов.
Индустриальные методы строительства. Унификация, типизация и стандартизация
Выполнение грандиозной 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 изготовление 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 применение получают сборные конструкции из легких металлических сплавов, пластических масс и др.
Преимущество индустриальных методов массового строительства доказано практикой. Его технология основана па 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 монтаж их вести 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 массовом 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, стандартизуют, 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 объемно-
Рис. 2.1. Схема расположения координационный осей в плане здания: В — шаг, L — пролетпланировочных параметров зданий, которыми являются шаг, пролет и высота этажа.
Шагом (рис. 2.1) при проектировании плана здания является расстояние между координационными осями*, которые расчленяют здание на планировочные элементы или определяют расположение вертикальных несущих конструкций здания (стен, колонн, столбов). В зависимости от направления в плане здания шаг может быть поперечный или продольный.
Пролетом (рис. 2.1) 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 нижерасположенного этажа до уровня пола вышележащего этажа, а в верхних этажах и одноэтажных зданиях — до верха отметки чердачного перекрытия.
* Координационными осями называют линии, проведенные на плане здания во взаимно перпендикулярных направлениях и определяющие месторасположение вертикальных несущих конструкций.

