Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения





















Яндекс.Метрика

Систематизация модулей элементов и систем

В табл. 3.3.1 приведен перечень видов модулей, соответствующий области типового архитектурно-строительного проектирования. Перечень получен на основе анализа научно-технической информации, в которой проявлялся модульный подход или применялись модули в обобщенном их определении, приведенном выше. В перечень включены также характерные для модульного подхода авторские технические решения.
В табл. 3.3.1 модули систематизированы в направлениях: инженерно-расчетном, объемно-планировочном, архитектурно-конструктивном, функционально-технологическом, инженерно-техническом и градостроительном. В группу объемно-планировочных модулей, в частности, включены стандартные по МКРС основной и производные (укрупненные и дробные) геометрические модули.
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем

Приведенная систематизация модулей иллюстрирует взаимосвязь различных сторон объектов строительства и архитектуры на разных уровнях «срезов»: от расчета и конструирования до строительства и эксплуатации ИСС и далее (реконструкции, сноса, утилизации), от расчетных и структурных элементов до ИСС в целом, их комплексов и далее (градостроительных образований). Их нормирование (по площадям на 1 чел., нагрузкам на 1 м2 и т.д.), имеющее диапазоны планировочных, объемных, климатических и других величин может быть модульным. Учитывая охват промышленным производством разных сфер жизнедеятельности человека, возможно приведение этих компонентов его архитектурно-строительного окружения к модульному выражению на принципе обобщенной модульности.
Архитектурно-конструктивная группа модулей, представляющая собой в аспекте проектирования одновременно строительные и архитектурные конструкции, дополнительно систематизирована отдельно в табл. 3.3.2 на основе выявленного множества отечественных и зарубежных изобретений. Эту таблицу необходимо смотреть совместно с табл. 2.6.1-2.6.4, поскольку архитектурно-конструктивные модули систематизированы в общем для них аспекте свойства, метода и принципа разнозаменяемости. Взаимосвязь между таблицами обусловлена также единством свойств заменяемости и модульности элементов, т.е. слиянием их формы и содержания, выраженных соответствующими теориями обобщенной заменяемости и обобщенной модульности.
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем
Систематизация модулей элементов и систем

Предложенные изменения в нормативном понятии модульности делает целесообразным критическое рассмотрение таких соотношений понятий с ним, как: модуль и одинаковые свойства элементов и систем; модуль и единичность, кратность значений парам; модуль и заранее заданные одинаковые свойства элементов и систем; модуль и принцип концентрации материала в элементах и системах и т.п. Этот анализ необходим для методологического обоснования отдельных положений обобщенных теорий заменяемости и модульности, возникающих при решении проблемы однообразия ИСС и многономенклатурности их элементов в аспекте этих теорий.
Модуль и одинаковые свойства. Ранее была проанализирована посылка об одинаковости заранее заданных при проектировании свойств сборных (типовых и унифицированных) элементов по Стрелецкому Н.С., которая в данной работе принята в качестве аксиомы тождества элементов в отношении их свойства взаимозаменяемости как формы одноименного технического явления.
В аспекте свойства модульности элементов принятая аксиома дополняется их тождеством по содержанию технического явления взаимозаменяемости. Это содержание представляется более сложным в случае присоединения к положениям о геометрической модульности положений по ОМКС, рассмотренных ранее.
Аналогично появляется новая посылка различности заранее заданных свойств сборных элементов, которая была предложена в качестве аксиомы различия сборных элементов в отношении их свойств разнозаменяемости как формы одноименного технического явления. В аспекте модульности свойств сборных элементов эта аксиома также дополняется их различием по содержанию. Содержание различия тоже становится более сложным при совместном рассмотрении положений геометрической (по МКРС) и обобщенной (по ОМКС) модульности.
Таким образом, принятая гипотеза о качественно-количественном составе и формо-содержательном выражении элементов и систем как первооснове их многообразия, получает необходимую для обобщенных теорий заменяемости и модульности последовательность и непротиворечивость. В концепции многообразия ИСС качественно-количественному составу соответствует теория обобщенной модульности, а формо-содержательной - теория обобщенной заменяемости, которые взаимодействуют между собой, находясь в единстве (как противоположности).
Модуль и единичность, кратность значений. При проектировании модульных строительных конструкций важнейшими частными случаями одинаковости или различности являются выражение их свойств через единичность расчетно-проектных характеристик.
Единичность заранее заданных свойств (прочностных, деформационных, теплотехнических, эксплуатационных и др.) не должна пониматься только как равенство их единице какого-либо измерения, например, 100 мм, 100 кН, 100 кН*м, 100 лет, 1 ч. и др.).Единичность возможна при кратности любой по абсолютному значению заданной величине. Поэтому структурный конструктивный модуль, в том числе любой элемент из типовой номенклатуры, может рассматриваться как обладающий свойством единичности из-за его унификации и типизации, а также стандартизации согласно нормативно-стандартным основам типового проектирования. При этом возможны два варианта:
• первый - когда в качестве единичного принимается реальное расчетно-проектное значение технической характеристики уже изготовленных типовых элементов. Здесь единичным является собственно конструктивный модуль, т.е. типовой элемент как стандартное изделие серийного промышленного производства. Этот элемент многократно повторяется в здании с равными шагами и пролетами. При этом проявляется кратность общей несущей способности остова здания относительно несущей способности каждого конструктивного (как единичного) модуля на основе свойства аддитивности сборных ИСС. Один (любой) экземпляр конструктивного модуля здесь представляет собой также единичное значение модуля по несущей способности, хотя его величина не равна единице в физическом измерении;
• второй - когда единичные свойства материалов и элементов выражены формально через величины, принятые действительно за единицу, например, 100 кН, 100 кН/м2, 100 лет, 1 ч и т.д. Эти значения принимаются в качестве основного модуля по нагрузке, несущей способности, долговечности, огнестойкости и т. д. Аналогично геометрической системе здесь могут мыть производные модули - укрупненные (например, 300 кН*м, 600 кН*м и т.д.) и дробные (например, 50 кН*м, 20 кН*м и т.д.). При производных значениях грузовых, силовых и других модулей проявляется признак кратности их основному (единичному) значению модуля.
Первый вариант применим при использовании строительных конструкций действующей типовой номенклатуры в проектировании зданий и сооружений методом каталогов. В этом варианте единичности увеличение многообразия ИСС возможно, например, за счет расширения области применения конструкций типовой номенклатуры. Второй - при проектировании, например, составных конструкций по OMKC для серийного производства. Совпадение обоих вариантов происходит в проектировании ИСС методом каталогов из номенклатуры амбизаменяемых стандартных конструкций, рассчитанных по принципу обобщенной модульности.
Модуль и заранее заданные одинаковые свойства. Одинаковость свойств - частный случай заданных свойств, поскольку последние могут быть и разными. Одинаковость свойств, а также единичность и кратность значений характеристик этих свойств - это конкретизация укрупненного признака «наперед заданных свойств» сборных типовых конструкций по Стрелецкому Н.С.
Заранее заданные свойства являются более высоким уровнем их одинаковости или различности, поскольку они не произвольны, а предварительно предусмотрены замыслом проектировщика, расчетом инженера при проектировании конструкций и зданий, сооружений в целом. Они необходимы по каким-то конкретным значениям их определенных характеристик.
Согласно модульному принципу на основе стандартной MKPC свойства взаимо- и разнозаменяемости выражаются внешними факторами - через геометрические соотношения и координацию элементов и систем. Несущая способность стандартных элементов, рассчитываемая при инженерно-строительном проектировании, является также отражением внешних факторов, поскольку величины нормативных нагрузок и воздействий определяются грузовыми площадями, выраженными теми же геометрическими параметрами объемно-планировочных схем остовов зданий и сооружений (величинами шага, пролета, высоты).
Обобщенно модульный принцип, включающий наряду с геометрической модульной подсистемой (той же МКРС) еще грузовую и силовую модульные подсистемы, отражает внутренние факторы взаимо- и разнозаменяемости. Внутренние факторы содержат технические (материально-вещественные) характеристики строительных материалов, из которых изготовлены стандартные элементы. Они являются исходными при расчете изделий серийного производства. К ним относятся характеристики пределов прочности, деформаций при разных видах нагрузок на несущие конструкции, теплотехнических и других свойств ограждающих конструкций, а также морозостойкости, огнестойкости, долговечности и др.
Стандартные сборные изделия в результате становятся структурными конструктивными модулями с одинаковыми или разными заранее заданными свойствами, получаемыми на основе модульных значений исходных строительно-климатических данных, модульных нормативных нагрузок и воздействий, но с использованием расчетных формул и методов согласно действующим СНиП. Последние, оставаясь общепринятыми, включаются в методику АКТ-проектирования, учитывающую особенности расчета и конструирования согласно обобщенным теориям заменяемости и модульности.
В обобщенно-модульных стандартных изделиях, имеющих одинаковые и разные заранее заданные свойства, ведущими являются грузовая и силовая модульные подсистемы, включающие в себя через модульные грузовые площади и геометрическую модульную подсистему (стандартную МКРС). В такой методике проектирования грузовая и силовая модульные подсистемы определяют дополнительные свойства сборных элементов заранее заданной одинаковости или различности по предельным состояниям, выраженным в модульных значениях.
Однако заранее заданные свойства с единичными или кратными расчетными значениями проектных величин, которые обусловлены обобщенной модульной системой - это дополнительные качественно-количественный состав и формосодержательное выражение амбизаменяемости множества сборных элементов, обеспечивающие архитектурно-конструктивную, конструктивно-функциональную и другую «гибкость» или вариабельность ИСС.
Стандартные изделия, обладающие обобщенно-модульными свойствами, имеют заранее заданные не только геометрические, но и все остальные существенные их функции: несущие, ограждающие, утепляющие, изолирующие, светопроницаемые и т.д. Можно считать, что такие сборные элементы, с одной стороны, являются обобщенномодульными, а, с другой, — модульные элементы обладают заранее заданными свойствами (единичными, укрупненными, дробными, укрупненно-дробными), что является следствием их стандартизации по экспликационной методологии проектирования ИСС. Такое проектирование придает сборным и другим элементам более высокий уровень их прогнозируемости, когда происходит совпадение двух случаев выражения единичности свойств, отмеченных выше.
Таким образом, стандартные строительные изделия (несущие конструкции, ограждающие элементы и др.) могут рассматриваться как модульные, обладающие заранее заданными свойствами, но при этом содержание этих свойств может быть большим или меньшим в зависимости от заложенного при проектировании содержания модульной координации.
Модуль и принцип концентрации материала. Принцип концентрации металла по Стрелецкому Н.С. является отражением определенных закономерностей в проектировании строительных конструкций в период индустриализации строительства. Это - характерное конструктивное отмежевание от кустарного строительства зданий и сооружений, возводимых, преимущественно, из непрерывных структурных частей - ленточных фундаментов, кирпичных стен, сводчатых перекрытий и т.п.
Отмежевание в конструктивном отношении происходило путем разработки каркасных остовов зданий и сооружений, несущие конструкции которых выполнялись, в частности, стальными. Естественно, принцип концентрации металла стал общим принципом концентрации материалов других несущих конструкций - железобетонных, каменных, деревянных.
Индустриализированное производство сборных элементов каркасов, посредством которых преимущественно воплощается принцип концентрации материала, разработка укрупненной модульной координационной сетки, расчетно-теоретическое и научно-методическое обеспечение проектирования каркасных схем дали огромные практические результаты. При этом тенденция укрупнения геометрической модульной сетки постоянно сохранялась.
Однако традиционное строительство с использованием стандартных материалов и полуфабрикатов, выпускаемых современной строительной промышленностью, индустриальные методы возведения бескаркасных зданий и сооружений из сборных элементов (крупноблочных, крупнопанельных, объемно-блочных и др.), а также монолитное направление индустриализированного строительства (стволовая, оболочковая и иные АКТ-системы) представляют собой соответственно противоположный принцип рассредоточения материалов.
Действительно, с формулированием первого принципа (концентрации) по противоположности с ним должен подразумеваться и второй принцип (рассредоточения) материалов, а в связи с развитием наряду со стоечно-балочными системами диафрагмово-стеновых систем - преимущественно второй. Отметим также, что конструктивная реализация каждого из двух принципов содержит те или иные признаки противоположного. Так, при сосредоточенных нагрузках от ферм в стенах устраивают локальные распределяющие устройства (например, бетонные подушки, разгрузочные балки и т.п.). И, наоборот, при реализации принципа рассредоточения материала имеют место конструктивные признаки его концентрации, например, угловые и рядовые простенки в кирпичных стенах, бетонные столбы в разрывах стен, балки в несущих перегородках.
Наконец, можно утверждать, что любые АКТ-решения отражают собой единство противоположных принципов концентрации-рассредоточения. Например, стена распределяет нагрузку от перекрытия по своей длине, но одновременно сосредотачивает ее по толщине; также и колонны, балки покрытия и т.д. Другой пример: при укрупнении шага колонн в ряде его значений 6, 12, 18 м и далее имеет место концентрация материала как тенденция, а при дроблении шага в ряде 30, 24, 18 м и далее происходит рассредоточение материала, тоже как тенденция.
Таким образом, укрупнение-дробление в индустриализированном строительстве принципиально сосуществуют также одновременно и совместно. Отмеченное дает основание для обобщения двух противоположных принципов в виде принципа распределения (рис. 3.3.1). Этим принципом можно руководствоваться, например, при выборе расчетной и конструктивной схем зданий и сооружений на стадии ТЭО принимаемых решений.
В концепции обобщенных теорий заменяемости и модульности сборных ИСС выведенный принцип распределения материалов (а также возможностей материалов, состояний конструкций и др.) необходим для обоснования укрупненно-дробных парам структурных модулей с модульными несущей способностью, структурным составом, геометрической формой и проч.
Систематизация модулей элементов и систем

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: