Методы стандартизации

Практическая работа по стандартизации осуществляется различными методами, выбор которых зависит от конкретных задач. В теории стандартизации разработаны основные четыре метода: симилификация, унификация, типизация, агрегатирование. Данные понятия входят составной частью в термин «стандартизация».

Симилификация (упрощение) – это простейшая разновидность стандартизации, которая заключается в простом сокращении числа типов или разновидностей изделий до некоторого технически и экономически основанного минимума. Симилификация означает всемирную экономию, сокращение излишних типоразмеров деталей и изделий. Характерная черта симилификация заключается в том, что в процессе сокращения числа изделий в объекты не вносятся каких-либо технических изменений. Поэтому возможности рационального комбинирования марок и типоразмеров при симплификации ограничены.

Унификация – представляет собой рациональное сокращение числа типов, видов, размеров или марок изделий одинакового функционального назначения, для того, чтобы изделия были взаимозаменяемыми в эксплуатации. Главное обличие и вместе с тем преимущество унификации заключается в том, что уменьшение числа разновидностей сопровождается изменением конструкции, основных и второстепенных размеров, марок изделий. В результате многообразии видов изделий, материалов сырья и комплектующих деталей (закладных деталей, арматуры железобетонных изделий и т.д.) уменьшается.

В процессе унификации параметры технологии материалов и изделий изменяются таким образом, чтобы можно было организовать их централизованное изготовление. Унификация позволяет создать комплексы из ограниченного числа разновидностей можно было создавать большую номенклатуру изделий.

Унификация сборных железобетонных изделий массового производства способствует уменьшению числа типоразмеров, повышению точности и взаимозаменяемости изделий; одновременно создается основа для совершенствования технологии и улучшение качества продукции.

Типизацией – называется разработка и установка типовых конструктивных или технологических решений, которые содержат общие для ряда изделий или процессов характеристики. В конкретных случаях эти характеристики дополняются необходимыми данными.

Метод типизации технологических решений широко применяется в строительной индустрии: созданы типовые проекты бетоносмесительных узлов, арматурных и формовочных линий для большинства изделий. В процессе типизации предусматриваются и перспективные виды изделий с учетом требований технического прогресса в промышленности строительных материалов. В этом важное достоинство типизации как одного из развитых методов стандартизации.

Под агрегатированием понимается компоновка разнообразной номенклатуры машин, агрегатов, объектов строительной индустрии путем применения ограниченного числа стандартизированных деталей, обладающих функциональной и геометрической взаимозаменяемостью.

Агрегатирование может быть осуществлено путем расчленения технологии на отдельные укрупненные узлы (формовочные, узлы тепловой обработки и т.п.), что облегчает монтаж технологической линии и обеспечивает взаимосвязь ее отдельных элементов.

Рассмотренные принципы и методы стандартизации составляют теоретическую основу деятельности в данной области. В процессе стандартизации строительных материалов и изделий необходимо исходить из анализа условий работы материалов в сооружении, которые определяют закономерности стандартизации.

4. Работа материала в зданиях и сооружениях определяется различными воздействиями, которые вызываются конструкцией сооружения и окружающей средой. Вместе с тем для современного сборного строительства особое значение приобретает система выбора размеров элементов, обеспечивающая качественный монтаж конструкций.

Поэтому методика стандартизации в строительном материаловедении и технологии учитывает особенности работы материалов и включает в качестве составных элементов стандартизацию; нагрузок на материал и конструкцию, воздействий окружающей среды, размеров строительных изделий.

а) Стандартизация нагрузок.

Нагрузки и воздействия в соответствии со строительными нормами и правилами (СН и П) подразделяют на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам и воздействиям относятся:

1) вес постоянных частей зданий и сооружений;

2) вес и давление грунтов – насыпей, засыпок, а также горное давление;

3) силовое влияние предварительного напряжения конструкций;

Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

К временным длительным нагрузкам относят:

1) вес стационарного оборудования;

2) вес перегородок или других частей здания, положение которых может измениться в процессе эксплуатации;

3) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах;

4) длительные температурные воздействия, оказываемые стационарным оборудованием (сушилки, печи и т.д.);

5) вес воды на водонаполненных плоских кровлях;

6) нагрузки на перекрытия различных складских помещений.

Кратковременными считают следующие нагрузки и воздействия:

1) нагрузки от подвижного оборудования (кранов, тельферов, вагонеток и т.п.);

2) нагрузки на перекрытие в жилых и общественных зданиях от веса людей и мебели;

3) снеговые и ветровые нагрузки;

4) температурные климатические воздействия, вызывающие термическое сжатие или расширение материалов в конструкциях;

5) нагрузки на стадиях изготовления, складирования, перевозки и монтажа строительных изделий.

Особые временные нагрузки возникают по влиянием сейсмических воздействий, резких нарушений технологического процесса, связанных с поломкой оборудования. Кроме того, к особым относят нагрузки вследствие посадок основания сооружений.

Приведенная классификация нагрузок показывает, что значительная часть силовых воздействий связана с весом конструкций, который в свою очередь определяется объемной массой материалов. Поэтому сокращение объемной массы - одно из важнейших условий уменьшения материалоемкости и повышения эффективности строительства.

Значения постоянных нагрузок от веса конструкций определяются в зависимости от фактических размеров конструкций с учетом данных объемной массе материалов.

Временные длительные нагрузки на перекрытия назначаются в соответствии с требованиями СН и П (табл.1)

Значения нормативных статических нагрузок при динамичном воздействии на конструкцию учитываются с помощью коэффициентов динамичности.

Табл.1 Некоторые требования СНиП к нагрузкам на перекрытия.

б) Стандартизация воздействий окружающей среды

При разработке строительных стандартов необходимо учитывать следующие виды воздействий на материалы и сооружения:

- климатические условия, характеризуемые изменениями температуры и относительной влажности наружного воздуха и др. факторами;

- воздействие агрессивных сред, вызывающие коррозию материалов и понижение их долговечности;

- влажностный режим помещений.

Климатические и географические показатели (температуру и влажность наружного воздуха, число циклов измерения температуры и влажности за определенный период времени, повторяемость и скорость ветра, солнечную радиацию, световой климат и др.) необходимо учитывать при разработке стандартов на ограждающие конструкции, кровельные, стеновые и облицовочные материалы. В зависимости от степени влияния атмосферных воздействий стандарты содержат требования по морозостойкости, водопоглащению и др. свойствам материалов.

В виде примера в табл.2 указаны марки по морозостойкости гидротехнического бетона в зависимости от климатических условий района строительства.

Табл.2 Морозостойкость (Мрз) в речных гидротехнических сооружениях.

N- Наибольшее расчетное число циклов замораживания – оттаивание в течении года.

Умеренные климатические условия в данном случае характеризуется среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от 0 до – 10⁰ С, суровые - от – 10 до – 20⁰ С. Расчетные значения температур необходимо выбирать в соответствии с требованиями СН и П и «Строительная климатология и геофизика».

По влиянием агрессивной внешней среды происходит коррозия материалов и конструкций (солнечная радиация, осадки, промышленные газы, содержащие SO₂ , Cl₂ , а также взвешенные частицы дыма и пыли, перемены температуры и влажности, ангидриды кислот (SO₂ , NO₂ и др.), растворы удобрений (NO₃ , NH₄ и др.), грунтовые воды содержащие кислоты и щелочи промышленных стоков и др.)

Необходима систематизация и стандартизация агрессивных воздействий, которая позволила выбирать вид и марку материала, стойкого в конкретных условиях эксплуатации. Степень агрессивности среды и требования по защите от коррозии устанавливают СН и П 11-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии. нормы проектирования».

Долговечность ограждающих конструкций в значительной степени предопределяется влажностным режимом внутренних помещений зданий. Поэтому стандарты на наружные ограждения содержит указания об относительной влажности воздуха, при которой возможна нормальная эксплуатация бетонных и железобетонных изделий.

Стандартизация параметров влияния окружающей среды дает возможность выбирать необходимые виды и марки материалов, обеспечивающие требуемую долговечность конструкций. Степень долговечности конструкций определяется календарным сроком службы без потери эксплуатационных качеств в конкретных климатических условиях и режиме эксплуатации. Для ж.б. конструкций нормами предусмотрены три степени долговечности: I- соответствует сроку службы не менее 100 лет, II- 50 лет, III – 20 лет.

Общие требования, регламентирующие воздействия окружающей среды, устанавливают в соответствии с нормами при проектировании зданий и сооружений и указывают в рабочих чертежах изделий. Кроме того, эти требования входят в стандарты на соответствующие изделия.