Модульная координация 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. Основные положения МКРС установлены в (СТ СЭВ 1001 78. Модульная координация размеров в строительстве. Основные положения).
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 (табл. 4.1.).
Таблица 4.1
Пределы применения модулей, СТ СЭВ 1001-78
| Обозначение модуля | Зона применения | Граничные размеры применения, мм |
| Основной | ||
| М | По всем измерениям | 100..1200 |
| Укрупненные | ||
| 3М | В плане и по вертикали | 300…3600 |
| 6М | В плане По вертикали | 600…7200 600…без ограничения |
| 6М | В плане По вертикали | 600…7200 600…без ограничения |
| 12М | В плане По вертикали | 1200…7200 1200…без ограничения |
| 15М | В плане | 1500…12000 |
| 30М | В плане | 3000…18000 |
| 60М | В плане | 6000…без ограничения |
| Дробленные | ||
| 1/2М | По всем измерениям | 50…600 |
| 1/5М | 20…300 | |
| 1/10М | 10…150 | |
| 1/20М | 5…100 | |
| 1/50М | 2…50 | |
| 1/100 | 1…20 |
* Допускается применение координационной высоты этажа Но = 2800 мм.
Рис. 4.1. 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 (рис. 4.2.).
Рис. 4.2. Пример группировки укрупненных модулей, обеспечивающий совместимость модульных сеток
В зданиях, состоящих из отдельных связанных между собой корпусов или относительно самостоятельных частей, различных по объемно-планировочной структуре и конструктивной системе, для каждой из частей может применяться своя группа укрупненных модулей.
Для координации размеров всех частей здания, включая объемно-планировочные элементы (основные помещения, коридоры, вертикальные коммуникации), конструктивные элементы (перекрытия, стены, перегородки) и детали инженерного оборудования используется модульная система.
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 (рис. 4.3.), допускаются косоугольные, центрические и др. (рис. 4.4.).
Рис. 4.3. Прямоугольная модульная пространственная координационная система: K1, K2, К3 – коэффициенты кратности модулей в плане и по высоте здания; 1 – координационная плоскость; 2 – координационная линия.
Таким образом, системой плоскостей здание расчленяется на объемно-планировочные элементы.
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 (рис. 4.3.).
Объемно-планировочные параметры – основные координационные размеры объемно-планировочного элемента: пролет, шаг, высота.
Планировочный элемент – горизонтальная проекция объемно-планировочного элемента.
Соответственно координационные оси – горизонтальные проекции основных вертикальных координационных плоскостей. Координационные оси также называют разбивочными осями, вдоль которых располагаются основные несущие конструкции (стены, колонны).
Расстояние в плане между координационными осями здания в направлении, соответствующем расположению основной несущей конструкции перекрытия или покрытия, называют пролетом (рис. 4.3.).
Расстояние в плане между координационными осями в другом направлении называют шагом (рис. 4.3.) (часто, например, применяют выражение «шаг несущих конструкций»). Пролет и шаг назначают исходя из условий использования стандартных конструктивных элементов – ригелей, балок, плит перекрытий, ферм.
а 
б 
в 
г 
д 
е 
ж 
з 
и 
к 
л 
м 
Рис. 4.4. 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
а 
б 
в 
Рис. 4.5. Использование модульных сеток в формировании планов зданий
Высота этажа (Нэт) в многоэтажных зданиях – расстояние от уровня пола данного этажа до уровня пола вышележащего этажа (рис. 4.2а).
а 
б 
Рис. 4.6. Модульная (координационная) высота этажа: а – в многоэтажном здании; б – в одноэтажном здании; 1 – координационная плоскость чистого пола; 2 – подвесной потолок
Модульная высота этажа (координационная высота этажа) – расстояние между горизонтальными координационными плоскостями, ограничивающими этажи (при определении высоты верхнего этажа высота чердачного перекрытия условно принимается равной толщине ниже лежащего перекрытия с). Согласно МКРС, высота этажей всегда должна быть модульной. В одноэтажных производственных зданиях высота этажа равна расстоянию от уровня пола до нижней грани несущей конструкции покрытия (рис. 4.6. б).
Систему модульных разбивочных осей упрощенно называют еще сеткой осей.
На изображении каждого здания указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений.
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.
Последовательность цифровых и буквенных обозначений координационных осей принимают по плану слева направо и снизу вверх (рис. 4.7. а) или как показано на рисунке 4.7. б.
а 
б 
в 
Рис. 4.7. Обозначение координационных осей на планах зданий
Обозначение координационных осей, как правило, наносят по левой и нижней сторонам плана здания. При несовпадении координационных осей противоположных сторон плана обозначения указанных осей в местах расхождения дополнительно наносят по верхней и (или) правой сторонам.
Для отдельных элементов, расположенных между координационными осями основных несущих конструкций, наносят дополнительные оси и обозначают их в виде дроби: над чертой указывают обозначение предшествующей координационной оси, под чертой – дополнительный порядковый номер в пределах участка между смежными координационными осями (рис. 4.7. в).
Допускается координационным осям фахверковых колонн присваивать цифровые и буквенные обозначения в продолжение обозначений осей основных колонн без дополнительного номера.
На изображении повторяющегося элемента, привязанного к нескольким координационным осям, координационные оси обозначают в соответствии с рис. 4.8.
- «а» – при количестве координационных осей не более 3;
- «б» – при количестве координационных осей более 3;
- «в» – при всех буквенных и цифровых координационных осях.
а 
б 
в 
Рис. 4.8. Обозначение координационных осей на повторяющихся элементах
Для обозначения координационных осей блок-секций жилых зданий применяют индекс «с», например: 1с, 2с, Ас, Бс. На планах жилых здании, скомпонованных из блок-секций, обозначения крайних координационных осей блок-секций указывают без индекса (рис. 4.9.).
Рис. 4.9. Обозначение крайних координационных осей блок-секций
Отметки уровней (высоты, глубины) элементов конструкций от уровня отсчета (условной нулевой отметки) обозначают условным знаком в соответствии с рис. 4.10 аи указывают в метрах с тремя десятичными знаками, отделенными от целого числа запятой.
а 
б 
в 
Рис. 4.10. Обозначение отметок уровней
Нулевую отметку, принимаемую, как правило, для поверхности какого-либо элемента конструкций здания, расположенного вблизи планировочной поверхности земли, указывают без знака; отметки выше нулевой - со знаком «+», ниже нулевой – со знаком «-».
На видах (фасадах), разрезах и сечениях отметки указывают на выносных линиях или линиях контура в соответствии с рис. 4.10. б, на планах – в прямоугольнике (рис. 4.10. в).
Для одноэтажных производственных зданий наиболее распространена сетка 12х6, 18х12, 24х12 м и т.д., для многоэтажных – 6х6, 9х6 м.
Для жилых и общественных зданий размеры поперечных и продольных шагов (расстояние между колоннами каркаса или несущими стенами) принимают по таблице 4.2.
Таблица 4.2
Унифицированные размеры шагов несущих конструкций жилых и общественных зданий
| Конструктивная схема | С про-дольными несущими стенами | С попе-речными несущими стенами | С несущим каркасом | Из объемных блоков | Каркасная (залы общественного назначения) |
| Поперечные шаги (пролеты), см: жилые дома общественные здания кратность интервала | 480…600 480…600 и 630 3М | 480…600 - 3М | 600; дополнительный 300* | 420…600 - 3М | Продольные и поперечные шаги, см: 900; 1200; 1500; 1800; 2400 и 3000 |
| Продольные шаги, см: жилые дома общественные здания кратность интервала | 240…360 300; 600 3М | 240; 300; 360; 480; 600** 570; 630; 660 | 240…360 и более 3М |
* Для жилых домов и больниц допускается 450.
** Допускается шаг 270; 330; для экспериментального строительства – 720.
МКРС устанавливает четыре типа размеров для объемно-планировочных и конструктивных элементов здания (рис. 4.11.):
- основные координационные размеры– проектное расстояние между координационными осями здания, например, объемно-планировочные параметры: пролеты L0, шаги Ш0, Н0 (рис.4.11.);
- 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. Конструктивные размеры могут быть и больше на величину выступов, координационных располагаемых в смежном координационном пространстве;
- натурные размеры элементов – фактический размер элементов, отличающийся от конструктивного на величину, определенного допуска ДСТУ, который зависит от установленного класса точности для каждого типа изделий.
Натурный размер здания может отличатся от проектного в пределах нормативно-конструктивных допусков.
Рис. 4.11. Система размеров МКРС при применении конструктивных элементов: І – модульные координационные размеры; ІІ – связь конструктивных размеров и координационных; L – основной координационный размер; l0, l01, l02, – координационные размеры; l, l1, l" –конструктивные размеры; δ, δ1, δ2 – зазоры; а – координационный размер элемента, перекрывающего пролет, равен основному координационному; б – то же, с уменьшением на опорные элементы; в – сумма взаимозаменяемых модульных координационных размеров равна основному координационному; г – координационный размер конструктивного элемента (или его части) больше основного координационного