Унификация промышленных зданий и их конструкций

ПЛАН ЛЕКЦИИ.

1. Цель и этапы унификации в промышленном строительстве

1.1. Линейная унификация (габаритные схемы зданий)

1.2. Объемно-пространственная унификация (унифицированные типовые секции и пролеты)

1.3. Межвидовая унификация

2. Модульная система и параметры зданий

3. Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям

1. Цель и этапы унификации в промышленном строительстве.

Из предыдущих лекций курса «Архитектура промышленных и гражданских зданий» Вам уже известно, что 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).

Несмотря на разнообразие протекающих в промзданиях технологических процессов, при их проектировании в большинстве случаев применяются унифицированные объемно-планировочные и конструктивные решения, основанные на Единой Модульной Системе (ЕМС).

Для удобства унификации объем промздания расчленяется на отдельные части или элементы: объемно-планировочный элемент (ОПЭ), температурный блок.

Унифицированные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий не являются 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.

Для унификации производят отбор таких зданий, объемно-планировочные схемы и конструктивные решения которых обеспечивают в наибольшей мере функциональные, технические, архитектурно-художественные и экономические требования.

1.1 Линейная унификация.

Развитие унификации происходило поэтапно. На начальном этапе производился отбор и взаимоувязка линейных параметров зданий (пролет, шаг колонн, высота здания, крановая нагрузка). На этой стадии для многих отраслей промышленности были разработаны габаритные схемы зданий,имевшие строго ограниченную номенклатуру. Благодаря этому число типоразмеров конструкций сократилось до технически необходимого и экономически целесообразного минимума.

1.2. Объемно-пространственная унификация.

В дальнейшем был осуществлен поиск путей перехода на пространственную и объемную унификацию зданий. Были разработаны унифицированные типовые секции (УТС).

Параметры УТС (размеры в плане, сетка колонн, высота, вид и грузоподъемность внутрицехового транспорта) приняты с учетом требований производства на основе габаритных схем и номенклатуры унифицированных конструкций. Из УТС компонуют здания с размерами, определяемыми технологическими требованиями, условиями специализации, кооперирования и блокировки производств. Номенклатура секций для каждой отрасли промышленности строго ограничена, что позволяет дополнительно сократить число типоразмеров конструкций. Чаще всего такая секция представляет собой температурный блок здания. Поэтому максимальная ее длина равна расстоянию между поперечными температурными швами, а максимальная длина – предельному расстоянию между продольными температурными швами.

Для ряда отраслей производства (заводы по производству сборного железобетона, здания ТЭЦ и др.), где использование крупноразмерных УТС не оправдано, были разработаны унифицированные типовые пролеты (УТП).

Для унифицированных типовых пролетов и секций разработаны следующие проектные материалы: чертежи типовых конструкций (ТК) и типовых деталей (ТД), предназначенных для заводов-изготовителей; чертежи типовых монтажных деталей (ТДМ) и их сопряжений, применяемые строителями-монтажниками; чертежи типовых архитектурно-строительных деталей (ТДА), предназначенные для проектировщиков и строителей.

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.

Однако практика проектирования показала, что применение УТС и УТП в отдельных случаях значительно завышает площади и объемы производственных зданий.

1.3. Межвидовая унификация.

Дальнейшее совершенствование унификации промышленных зданий было направлено на переход к разработке зданий широкой универсальности (межвидовая унификация),увеличение степени независимости строительных решений зданий от технологического процесса.

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

При разработке унифицированных конструкций следует стремиться к возможно большей их взаимозаменяемости.

Примерами взаимозаменяемости конструкций могут служить: замена стальных ригелей железобетонными или деревянными, покрытий с прогонами – беспрогонными, стеновых блоков – крупноразмерными панелями и т.п. необходимым условием взаимозаменяемости является выработка единой системы допусков на изготовление и монтаж конструкций.

Высшей формой унификации является создание универсальных конструкций, пригодных для различных объектов и конструктивных схем (например, использование колонн одного типоразмера в зданиях с различными пролетами, применение одних и тех же панелей для стен и покрытий и т.п.).

2. Модульная система и параметры зданий.

Как известно, унификация объемно-планировочных и конструктивных решений возможна только на базе единого подхода к правилам назначения основных параметров здания, расположения модульных разбивочных (координационных) осей и строгого соблюдения правил привязки к ним несущих и ограждающих конструкций.

Назначение основных параметров зданий (шаг, пролет и высота) производят в соответствии с действующей единой модульной системой в строительстве (ЕМС) и ГОСТами.

Исходя из функциональных, экономических и архитектурных требований, размеры пролетов L_o , шагов B_o и высот этажей H_o объемно-планировочных элементов зданий назначают кратными укрупненным модулям. Основные линейные размеры унифицированных объемно-планировочных элементов принимаются в зависимости от этажности здания и наличия в нем подъемно-транспортного оборудования для трех основных случаев:

§ Для одноэтажных зданий без кранов и с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 тонн;

§ Для одноэтажных крановых зданий;

§ Для многоэтажных промзданий.

Для первого случая высота колонн H_o обычно принимается от 3 до 18 м; пролет основных несущих конструкций L_o от 6 до 30 м; шаг B_o от 6 до 18 метров. Наиболее часто используется L_o=18 и 24 м и B_o=6 м.

Для второго случая принимается H_o от 6 до 18 м; L_o от 12 до 36 м и B_o также от 6 до 18 метров. Наиболее часто используется L_o=18 и 24м и B_o=6 м.

Для третьего случая высота этажа H_o принимается от 3,6 до 7,2 м; пролет L_o – от 6 до 12 м и шаг B_o=6м. Наиболее часто распространены сетки колонн 6х6 и 9х6м и высота этажа 4,8 и 6,0м. Кроме того, в многоэтажных зданиях выбор размеров пролета и шага колонн (сетки колонн) производят с учетом нормативной полезной нагрузки на 1 м² перекрытия.

Укрупненные модули лежат в основе назначения номинальных размеров конструктивных элементов зданий (стеновые блоки и панели, плиты покрытий и перекрытий и др.).