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.).

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.

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.

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.

14.Модульные координации размеров в строительстве.

Основной для унификации и стандартизации геометрических параметров служит модульная координация размеров в строительстве.

МКРС – совокупность правил, позволяющих увязать объемно-планировочные параметры зданий с размерами их конструктивных элементов на базе модуля.

Модуль – размер, условная единица, принимаемая для координации объемно – планировочных параметров зданий и сооружений, их элементов, деталей и строительных изделий.

Основной модуль – это модуль, принятый за основу для назначения производных от него модулей. Величина основного модуля принята 100 мм и обозначается буквой М.

Помимо основного введены производные модули: укрупненные (мультимодули) и дробные (субмодули).

Укрупненные: 2, 3, 6, 12, 30, 60М.

Дробные: ½, ¹/₅, ¹/₁₀, ¹/₂₀, ¹/₅₀, ¹/₁₀₀ М

Модульный размер – это размер, который равен или кратный основному или производному модулю в пределах, установленных для него зоной применения.

Взаимосвязь между модулями различной крупности

Укрупненные модули для размеров в плане каждого конкретного вида зданий, его планировочных и конструктивных элементов, проемов и т.д. должны составлять группу, выбранную из общего ряда таким образом, чтобы каждый относительно больший модуль был кратен всем меньшим, чем достигается совместимость членений модульных сеток.

Пример группировки укрупненных модулей, обеспечивающий совместимость модульных сеток

Модульной пространственной координационной системой называют условную трехмерную систему плоскостей и линий их пересечения с расстояниями между ними равными основному или производному модулям.

МКРС предусмотрено предпочтительное применение прямоугольной системы, допускаются косоугольные, центрические и др.

Прямоугольная модульная пространственная координационная система: K₁, K₂, К₃ – коэффициенты кратности модулей в плане и по высоте здания; 1 – координационная плоскость; 2 – координационная линия

Координационной плоскостью является плоскость, ограничивающая координационное пространство. Если такая плоскость определяет членение здания на объемно-планировочные элементы, то ее называют основной координационной.

Координационной линией называют линию пересечения координационных плоскостей.

Объемно-планировочный элемент – часть здания, имеющая основные координационные размеры: пролет, шаг, высота этажа.

Объемно-планировочные параметры – основные координационные размеры объемно-планировочного элемента: пролет, шаг, высота.

Планировочный элемент – горизонтальная проекция объемно-планировочного элемента.

а б в г

д е ж з

и к л м

Типы модульных сеток: а – прямоугольная; б – косоугольная; в – треугольная; г – центрическая; д – шестиугольная; е – ромбическая мозаичная; сетки, полученные наложением двух сеток; ж, з – квадратных; и –прямоугольной и ромбической; к – треугольных; л – треугольной и шестиугольной; м – треугольной и ромбической

Использование модульных сеток в

формировании планов зданий

а б в

Модульная (координационная) высота этажа

а б

Координационные оси наносят на изображения зданий тонкими штрих-пунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: е, 3, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) в кружках диаметром 6-12 мм. Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются.

Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания с большим количеством осей. Если для обозначения осей не хватает букв алфавита, последующие оси обозначают двумя буквами, например: АА, ББ, ВВ.

а б

в

Обозначение координационных осей на повторяющихся элементах

а б в

Обозначение отметок уровней

а б в

15.Типы размеров конструктивных элементов зданий.

МКРС устанавливает четыре типа размеров для объемно-планировочных и конструктивных элементов здания:

- основные координационные размеры – проектное расстояние между координационными осями здания, например, объемно-планировочные параметры: пролеты L₀, шаги Ш₀, Н₀;

- координационные размеры элементов, отличающиеся аддитивными (слагаемыми) размерами основных координационных размеров: l₀, b₀, h₀ (высота) или d₀ (толщина);

- конструктивные размеры элементов (l, b, h или d) – проектный размер элемента, который отличается от координационного размера на величину зазора (l = l₀ - δ), где δ – зазор, необходимый для установки элементов, в соответствии с особенностями конструктивных узлов, условиями монтажа и т.д.;

- натурные размеры элементов – фактический размер элементов, отличающийся от конструктивного на величину, определенного допуска ДСТУ, который зависит от установленного класса точности для каждого типа изделий.

16.Правила привязки конструктивных элементов зданий к модульным разбивочным осям.

Процесс определения расположения конструктивного элемента, детали или внутреннего оборудования в плане и разрезе здания по отношению к модульной разбивочной оси называется привязкой. В узком смысле (для планов зданий) привязка выражается расстоянием от модульной разбивочной оси здания (сооружения) до грани или оси элемента.

Привязка подчиняется определенным правилам, которые обеспечивают:

- требуемую площадь опирания вышерасположенного конструктивного элемента (балки, плиты перекрытия и т.п.);

- применение минимального количества типоразмеров элементов в проектируемом здании;

- взаимозаменяемость элементов;

- исключение доделочных работ, например, при заделке пустот в перекрытиях, если в перекрываемое расстояние не укладывается целое число элементов.

При проектировании гражданских зданий руководствуется следующими правилами привязки:

- геометрические оси внутренних стен и колонн обычно совмещаются с координационной осью, исключения допускаются при привязке стен лестничных клеток и стен с вентиляционными каналами для возможности применения унифицированных элементов лестниц и перекрытий;

- в наружных несущих стенах внутреннюю грань следует размещать на расстоянии от координационной оси равном половине толщины внутренней несущей стены и кратном М или ½ М. Для соблюдения кратности размеров, свойственных кладке искусственных камней с учетом швов, в стенах из кирпича привязочные размеры могут быть: 130, 250, 380 и т.д.;

- в наружных самонесущих стенах внутреннюю их грань совмещают с координационной осью («нулевая привязка»), если это не ведет к выполнению доделочных работ или же смещают на расстояние а, если это целесообразно по условиям раскладки элементов перекрытий или покрытий;

- в каркасных зданиях наружную грань крайних колонн совмещают с координационной осью («нулевая привязка»), если ригель перекрывает все сечение колонны, если ригели опираются на консоли колонн, а панели перекрытий на консоли ригелей, то внутреннюю грань колонн размещают на расстоянии, равном половине толщины внутренней колонны ^b/₂.

а б

в г

При наличии в местах деформационных швов двойных несущих стен применяют двойные оси, расстояние между которыми принимают равными сумме расстояний от каждой оси до соответствующей поверхности стены с добавлением размера шва.

17.Нормативные документы Украины в области строительства.

Строительство, как сфера трудовой деятельности людей, регламентируется системой законодательных актов и нормативных документов, которые в совокупности являются его нормативной базой.

Система нормативных документов в строительстве складывается с государственных строительных норм и правил (ДБН, СНиП), государственных стандартов (ДСИТУ) межгосударственных строительных норм (МСН), ведомственных строительных норм Украины (ВСН) и других нормативных документов, которые утверждаются Госстроем Украины, министерствами, ведомствами и органами государственного контроля.

Основными нормативными документами в строительстве являются Державні будівельні норми (ДБН) и приравненные к ним СНиП ы бывшего СССР.

Строительные нормы и правила устанавливают:

- требования и организации, управлению экономике при проектировании, инженерных изысканиях и строительстве;

- нормы проектирования населенных мест, предприятий промышленного и другого назначения зданий и сооружений, строительных конструкций, оснований и фундаментов;

- правила организации, управления, выполнения приемки работ;

- правила ценообразования в строительстве и сметные нормы;

- номы затрат материальных и трудовых ресурсов.

18. Проект и его состав.

В общем смысле проектом называют совокупность документов для того или иного изделия.

Проектом называется комплект технических документов для строительства объектов архитектуры, содержащий чертежи, графические и текстовые материалы, инженерные расчеты, которые определяют градостроительные, объемно-планировочные, архитектурные, конструктивные, технические и технологические решения, стоимостные показатели конкретного объекта архитектуры.

Проект состоит из чертежей, пояснительной записки и сметы.

Чертежи служат материалом для наглядного изображения, а затем осуществления проектируемого объекта в натуре.

Комплекс работ, связанных с проектированием здания или сооружения включает:

- подготовку исходных данных для проектирования;

- осуществление в необходимых случаях предпроектных работ;

- поиск архитектурного решения, разработка и согласование проекта;

- выполнение рабочей документации для строительства.

Разработка проектов объектов архитектуры и проектирование работы осуществляется на основании исходных данных на проектирование, к которым относятся:

- архитектурно-планировочное задание (АПЗ);

- задание на проектирование;

- технические условия относительно инженерного обеспечения объекта (ТУ);

- другие исходные данные.

- Архитектурно-планировочное задание – документ, который содержит комплекс градостроительных и архитектурных требований и особых условий проектирования и строительства объекта архитектуры, которые исходят с положения утвержденной градостроительной документации, местных правил застройки населенных пунктов, соответствующих решений органов исполнительной власти и органов местного самоуправления, включая требования и условия относительно охраны памятников архитектуры и искусства, окружающей среды, законных прав и интересов граждан и юридических лиц при расположении объекта архитектуры на конкретном участке земли.

-

- Задание на проектирование – документ, содержащий требования заказчика к планировочным, архитектурным, инженерным и технологическим решениям и особенностям объекта архитектуры, его основным параметрам, стоимости и организации его строительства и который составляется в соответствии с архитектурно-планировочным заданием, техническими условиями.

-

- Порядок разработки, согласования, экспертизы и утверждения проектной документации

-

- Объекты архитектуры по сложности подразделяются на пять категорий в зависимости от их архитектурной и технической характеристики.

-

- Разработка проекта в качестве документа (проектно-сметная документация) в зависимости от сложности объекта осуществляется в одну, две или три стадии.

- Для технически несложных объектов, а также объектов с использованием проектов массового и повторного применения І и ІІ категорий сложности проектирование выполняется:

- - в одну стадию – рабочий проект (РП);

- - в две стадии – для объектов гражданского назначения – эскизный проект (ЭП), а для объектов производственного назначения – технико-экономический расчет (ТЭР) и для обоих – рабочая документация (Р).

-

- Для объектов ІІІ категории сложности проектирование осуществляется в две стадии:

- - проект (П);

- - Р.

-

- Для объектов ІV-V категории сложности, технически сложных относительно градостроительных, архитектурных, художественных и экологических требований, инженерного обеспечения, внедрения новых строительных технологий, конструкций и материалов проектирование выполняется в три стадии:

- - для объектов гражданского назначения – эскизный проект (ЭП), а для объектов производственного назначения – технико-экономическое обоснование (ТЭО);

- - П;

- - Р.

-

-

- Основной комплект рабочих чертежей архитектурных решений

-

- В состав основного комплекта рабочих чертежей архитектурных решений включают:

- - общие данные по рабочим чертежам;

- - планы этажей, в том числе подвала, технического подполья, технического этажа и чердака;

- - разрезы;

- - фасады;

- - планы полов (при необходимости);

- - план кровли (крыши);

- - схемы расположения элементов сборных перегородок.

20.Естественные основания.

Естественные основания – это грунты, которые в природном состоянии имеют достаточную несущую способность для восприятия нагрузки от здания. Качество естественного основания зависит от многих факторов, однако, в первую очередь, его определяет вид грунта, его влажность, уровень грунтовых вод и условия промерзания.

Грунты – геологические породы, образующие верхнюю часть земной коры, состоят из скелета, который составляют частицы породы, и пространства между ними – пор, заполненных в сухом грунте воздухом.

Влажность существенно влияет на несущую способность большинства грунтов. Чем выше влажность, тем меньше несущая способность грунта.

Большое влияние на качество основания оказывает промерзание грунтов. Влажный грунт при замерзании увеличивается в объеме, что приводит к пучению, а значит неравномерным деформациям и разрушению фундаментов.

Строительные нормы и правила подразделяют грунты оснований зданий и сооружений на скальные и нескальные.

Скальные грунты залегают в виде сплошного или трещиноватого массива и имеют жесткие связи между зернами. Это изверженные, метаморфические и осадочные породы.

Скальные грунты, практически не сжимаемые при нагрузках от гражданских зданий, являются для них надежными основаниями.

Крупнообломочные грунты – это грунты, содержащие по массе более 50% обломков кристаллических или осадочных пород с размерами более 2 мм. В зависимости от крупности частиц различают валунные, галечниковые (щебенистые) и гравийные (дресвяные) грунты (с преобладанием частиц соответственно более 200 мм, более 10 мм и более 2 мм).

Песчаные грунты, в сухом состоянии сыпучие, содержат в своем составе по массе менее 50% частиц более 2 мм и не обладают свойствами пластичности. В зависимости от крупности зерен пески могут быть гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые; по плотности сложения – плотные, средней плотности и рыхлые.

Глинистые грунты связные. В зависимости от показателя числа пластичности глинистые грунты подразделяют на супеси (0,01≤I_р≤0,07), суглинки (0,07≤I_р≤0,17) и глины (I_р>0,17).

В сухом и маловлажном состоянии глинистые грунты являются хорошим основанием. Увлажнение и промерзание ведет к пучинообразованию, и глинистые основания при увлажнении и отрицательных температурах становятся ненадежными.

Среди глинистых грунтов особые группы составляют илы, просадочные и набухающие грунты. Илы малопригодны в качестве основания. Просадочные лессовые и лессовидные грунты при замачивании водой дают под действием внешней нагрузки дополнительные осадки, что может привести к разрушению со­оружений. Некоторые глинистые грунты при замачивании водой увеличиваются в объеме – набухают, что создает угрозу разрушения конструкций фундаментов.

Качество основания в значительной мере зависит от однородности слагающих его грунтов и горизонтальности напластований. Неоднородность грунтов особенно опасна при. насыпных основаниях, которые могут иметь различный состав, плотность и сложение. Возможность применения насыпных грунтов в качестве оснований должна решаться в каждом случае конкретно. Наклонные напластования могут привести к оползням при загружении пластов дополнительной массой здания или сооружения.

Грунтовые воды, заполняющие поры грунтов основания, влияют на выбор типов фундаментов, их размеры, глубину заложения, гидроизоляцию и другие водозащитные мероприятия. Для проектирования основания необходимо иметь данные об уровне грунтовых вод, его возможном изменении: сезонном, многолет­нем, в результате строительства и эксплуатации зданий и сооружений; о характере этих вод – их подвижности, химическом составе, напоре и т.д.

Промерзание грунтов. На территории нашей страны верхние слои грунта значительную часть года имеют отрицательную температуру. Грунты, хотя бы часть воды в которых находится в замерзшем состоянии, называют мерзлыми.

Глубина сезонного промерзания зависит от климатических условий и вида грунта. СНиП дает карты величин сезонного промерзания.

21.Искусственные основания.

Искусственные основания. Если грунты в природном состоянии на глубине заложения фундаментов не обладают достаточной несущей способностью, имеют повышенную сжимаемость и фильтрационную способность, необходимо их искусственное укрепление. Искусственное основание – результат укрепления грунта методами уплотнения, закрепления или замены.

Уплотнение может быть глубинное или поверхностное. Поверхностное уплотнение производят с помощью укатки, трамбования или вибрирования. В последнее время вытрамбовывание котлованов получило распространение как мера повышения несущей способности обычных оснований. Глубинное уплотнение может быть осуществлено песчаными или грунтовыми сваями, или с помощью взрывов.

Закрепление грунтов в зависимости от цели закрепления и вида грунта может быть выполнено способами силикатизации, смолизации, битумизации, глинизации и т.д. Возможно также термическое закрепление для лессовых грунтов. Цементация дает хорошие результаты для крупных и средних песков. Битумизация эффективна для песчаных, крупнообломочных и трещиноватых скальных пород.

Замену грунта производят тогда, когда уплотнение и закрепление невозможны или неэффективны. При этом методе слой слабого грунта заменяют более прочным. Укладку нового основания следует производить послойно, с увлажнением и вибрированием или трамбованием.

22.Воздействия и требования к фундаментам.

Требования к фундаментам:

- прочность;

- устойчивость на опрокидывание и скольжение;

- пространственная жесткость;

- долговечность;

- стойкость к воздействию грунтовых вод, химической и биологической агрессивности среды.

23.Классификация фундаментов

По конструктивному типу и форме различают фундаменты:

Ленточные	Сплошные

Столбчатые	Свайные

По материалу фундаменты могут быть: из природного камня, бутобетона, грунтобетона, бетона и железобетона.

По заглублению в грунт различают фундаменты: мелкого (до 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения.

По способу изготовления: фундаменты могут возводиться монолитными, сборно-монолитными и сборными.

По характеру работы: жесткие и гибкие.

По характеру нагружения: центрально нагруженные и внецентренно нагруженные.

По способу опирания на грунт различают фундаменты: непосредственно опирающиеся на грунт (на естественном основании); фундаменты трения – висячие сваи (на искусственном основании).

24.Общие принципы проектирования фундаментов.

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого здания;

- нагрузок и воздействий на фундаменты;

- глубины прокладки инженерных коммуникаций;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия склонных к скольжению слоев и пр.);

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:

d_f = k_h x d_fn,

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом:

- назначения, конструктивных особенностей проектируемого здания;

- нагрузок и воздействий на фундаменты;

- глубины прокладки инженерных коммуникаций;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия склонных к скольжению слоев и пр.);

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

25. Ленточные фундаменты

Прямоугольный	Трапециевидный	Ступенчатый	Прямоугольный с подушкой

Ленточный сборный фундамент из крупных блоков

Ленточные фундаменты:

незаглубленный (фундамент-цоколь)	мелкозаглубленный

Мелкозаглубленные теплоизолированные фундаменты с теплоизоляционным элементом

под фундаментом	рядом с фундаментом

Схема устройства уступов при переходе от одной глубины заложения фундаментов к другой

26. Столбчатые фундаменты.

План столбчатых фундаментов

27. Свайные фундаменты.

Сборные железобетонные сваи

Квадратного сечения без поперечного армирования	Пирамидальная	Забивной блок

План фундамента со сборными сваями	План фундамента с буронабивными сваями

28. Сплошные фундаменты

Монолитные сплошные фундаменты:

в уровне планировочной отметки земли	с глубоким заложением

29. Теплоизоляция фундаментов.

Горизонтальная теплоизоляция фундаментов

Мелкозаглубленные сплошные фундаменты:

с утеплителем внутри фундамента	с утеплителем снаружи фундамента

с утеплителем снаружи фундамента	с утеплителем с внутренней стороны фундамента

30. Элементы обустройства подземной части зданий.

Элементами обустройства: входы в подвал, приямки, отмостки.

Отмостки

Световые приямки

Бассейны

31. Гидроизоляция подземных конструкций зданий.

Методы гидроизоляции в строительстве можно разделить на две группы: первичные и вторичные.

Для первичной защиты от влаги применяется добавка Пенетрон Адмикс, а также специальные добавки-модификаторы в бетон, растворы, штукатурки фирмы индекс (Италия): сатурфикс, флюксан, аэрфлюкс, страто 4900.

При вторичной изоляции:

- дополнительная обмазка;

- штукатурка;

- пропитка или облицовка различными гидроизоляционными материалами.

По назначению гидроизоляция бывает:

- противокапиллярная;

- антифильтрационная;

- противонапорная;

- антикоррозионная.

По способу устройства гидроизоляция подразделяется на:

- оклеечную;

- окрасочную;

- обмазочную;

- проникающую (пропиточную);

- штукатурную;

- мембранную.

Оклеечные покрытия по составу применяемых материалов подразделяются на три подгруппы:

- покрытия из битумных рулонных материалов: изол, гидроизол, экарбит, армобитэп, гидробутил и др.;

- покрытия из битумно-полимерных материалов: техноэласт барьер, техноэласт мост компании ТехноНИКОЛЬ; сполиизол Г(П_кЕП_к)Н, сполиизол Г(П_кЕП_к), сполиэласт П_д(П_кЕП_к) производства ОАО «Славутский рубероидный завод» Хеластоплей П фирмы INDEX (Италия);

- покрытия из синтетических полимерных материалов: полиэтиленовая, поливинилхлоридная, полипропиленовая пленка.

Для тех же целей применяются геосинтетические материалы (полифелт ТS-60, ТS-65, ТS-70, ТS-80). Это иглопробивной нетканый рулонный материал из светостабилизированных 100% полипропиленовых бесконечных нитей.

Окрасочная гидроизоляция:

- битумная;

- битумно-полимерная;

- полимерная гидроизоляция.