3. РАСЧЕТ ДОПУСКОВ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ, ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ И СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
В разделе 2 приведены методы расчета допусков при возведении сборных, каркасных зданий и сооружений. В этом разделе рассматривается расчет монтажа железобетонных конструкций одноэтажного производственного здания унифицированных габаритных схем (УГС). Преподавателем выдается студенту индивидуальное задание на выполнение курсовой работы. Согласно УГС, студент выбирает элементы конструкций с их геометрическими параметрами (длина пролета в поперечном направлении, высота опорной части и ширина колонн, глубина стаканов и ширина фундаментов), необходимыми для расчета допусков на их изготовление, геодезические и разбивочные и строительно-монтажные работы.
|
|
И |
|
3.1. Методы расчета и обоснования допусков на геодезические |
|||
и строительно-монтажные работы для обеспечения планового |
|||
|
|
АД |
|
|
и вертикального положения сооружения |
|
|
представлена |
|
|
–18 –72 |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
и |
|
|
|
С |
|
|
Рис. 5. Расчетная схема размерной цепи производственного здания Б–18–72
26
3.1.1.Расчет точности методом «максимумом-минимумом»
Плоская размерная цепь одноэтажного производственного здания с шифром унифицированной габаритной схемы Б–18–72 представляет раму в один пролет и изображена на рис. 5.
Уравнение размерной цепи имеет вид
∆Σ = ∆Г + 2∆КИ + ∆ФИ + 2∆КН + 2∆КВ + 2∆ФМ , |
(3.1) |
где ∆Г , ∆КИ , ∆ФИ , ∆КН , ∆КВ , ∆ФМ – допуски соответственно на разбивку осей
на исходном горизонте изготовления граней колонн, изготовление длин ферм, смещение низа колонн с разбивочных осей, отклонение колонн от вертикали, монтаж ферм.
Расчет технологических допусков методом «максимума-минимума» можно выполнить двумя способами: равных допусков и равной точности.
а) способ равных допусков |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Суммарный и функциональный допуск ∆∑=∆φ= 100 мм. Принимаем |
|||||||||||
технологические допуски равными ∆Г |
= ∆КИ = ∆Ф = ∆КН |
= ∆КВ = ∆ФМ = ∆i , тогда |
|||||||||
выражение (3.1) примет вид ∆Σ =10∆i , отсюда ∆i |
= ∆Σ |
10 =10мм. |
|
||||||||
б) способ равной точности |
|
|
И |
|
|||||||
Расчетная формула имеет вид |
|
|
|||||||||
∆ |
Σ |
= К |
ср |
[I |
Г |
+ 2I К + I Ф + 2I К + |
2I К + 2I Ф ]. |
(3.2) |
|||
|
|
|
И |
М |
Н |
В |
М |
|
|||
|
|
|
б |
Ддопуска на составляющие звенья |
|||||||
Рассчитанные значения |
|
единиц |
|||||||||
размерной цепи приведены в прил.1. Они имеют следующие значения, мм: |
|||||||||||||||||
|
|
|
=18,00; I К =6,61; |
|
и |
|
|
|
|
32,84 ; I Ф =18,46. |
|
||||||
I |
Г |
I Ф =30,77 |
; I КА=3,97 ; I |
К = |
|
||||||||||||
|
И |
|
И |
|
|
|
|
Н |
|
В |
|
М |
|
|
|||
|
|
|
Коэффициент точности определяем по выражению |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
С |
|
(IГ + 2IИ |
+ IИ |
+ 2IН |
+ 2IВ + 2IМ ). |
(3.3) |
|||||||
|
|
|
|
|
Кср |
= ∆Σ |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
Ф |
|
К |
К |
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кср=100/172,53=0,58. |
|
|
|
||||||
|
|
|
Технологические допуски будут равны, мм |
|
|
||||||||||||
∆ |
Г |
=10,44 ; ∆К |
=3,84 |
; ∆Ф |
=17,85; ∆К |
= 2,30 ; |
∆К |
=19,04; ∆Ф |
=10,71. |
|
|||||||
|
|
И |
|
|
И |
|
|
|
Н |
|
|
В |
|
М |
|
|
|
3.1.2. Расчет точности теоретико-вероятностным методом
Расчет величин технологических допусков теоретико-вероятностным методом можно выполнить тремя способами: попыток, равных допусков, равной точности.
а) способ попыток (проверочный расчет) Основное уравнение размерной цепи имеет вид
∆Σ = |
|
. |
|
(∆Г )2 + 2(∆КИ )2 + (∆ФИ )2 + 2(∆КН )2 + 2(∆КВ )2 + 2(∆ФМ )2 |
(3.4) |
Суммарный допуск ∆∑ принимаем равный функциональному ∆φ, заданному в проекте, ∆∑=∆φ=100 мм. Технологические допуски на строи-
27
тельно-монтажные работы |
принимаем согласно СНиП 3.03.01–87, |
∆КИ =10,00 мм; ∆ФИ =30,00 мм; |
∆КН =16,00 мм; ∆КВ =60,00мм; ∆ФМ =16,00 мм. |
Согласно СНиП 3.01.03–84 (табл. 2) , средняя квадратическая погрешность разбивки осей для зданий до 5 этажей тГ 
L =1
3000 , то тогда
при пролете L=18 м, тГ = 6мм. При показателе ответственности здания γn=0,95 допуск на разбивку осей будет равен ∆Г = 2t m = 4 m = 4 6 = 24мм. Подставив значение технологических допусков в выражение (3.4), полу-
чим ∆∑=99,5 мм; ∆∑=99,5мм<∆φ =100 мм.
Следовательно, собираемость строительных конструкций, при соблюдении принятых (заданных) технологических допусков, будет обеспечена.
б) способ равных допусков
При расчете этим способом все технологические допуски принима- |
|||||||||||||
ются равными. |
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|||
|
∆Г = ∆КИ |
= ∆ФИ = ∆КН = ∆КВ = ∆ФМ = ∆i . |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
Тогда выражение (3.4) примет вид ∆Σ = |
|
10(∆i |
)2 |
. |
(3.5) |
||||||||
Суммарный допуск ∆∑ =100 мм, ∆i = |
∆2Σ 10 |
=31,62мм. |
|
||||||||||
в) способ равной точности (стадия проектирования) |
|
|
|
||||||||||
При расчете технологических допусков этим способом для всех со- |
|||||||||||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ставляющих звеньев размерной цепи принимается одно (среднее) значе- |
|||||||||||||
ние коэффициента точности |
Кср, а технологические допуски определяют- |
||||||||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ся, как указывалось выше, по выражениюА∆i = K Ii . |
|
|
|
||||||||||
Основное уравнен е размерной цепи (3.4) примет вид |
|
||||||||||||
2 |
2 |
2 |
|
К |
2 |
Р 2 |
К |
2 |
|
К |
2 |
Ф |
2 |
∆Σ = Кср [(IГ ) |
+ 2(IИ |
) |
+ (IИ ) |
+ 2(IН |
) |
+ 2(IВ |
) |
+ 2(IМ |
) ]. (3.6) |
||||
При подстановке значений единиц допусков в выражение (3.6) полу-
чим Кср=1,51. Технологические допуски определяем по коэффициентам |
|
точности и единицамСдопуска ( ∆i = K Ii ). Они |
будут равны, мм: |
∆Г = 27,18; ∆КИ =9,98; ∆ФИ = 46,46; ∆КН =5,99; ∆КВ = 49,59 ; |
∆ФМ = 27,87 . |
28
Таблица 3.1
Допуски, коэффициенты и классы точности изготовления элементов, разбивочных работ и монтажа конструкций
Способ расчета |
|
|
Изготовление |
Разбивки |
|
|
Монтаж |
|
|||||
|
|
∆КИ |
|
|
∆ФИ |
∆Г |
|
∆КН |
∆КВ |
∆ФМ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
7 |
|
|
|
1. Метод максимума-минимума |
|
|
|
|||||||
а) Способ равных допусков: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- допуски, мм |
|
|
|
10,0 |
|
|
10,0 |
10,0 |
|
10,0 |
10,0 |
10,0 |
|
- коэффициенты точности |
|
|
0,66 |
|
|
Д |
|
|
2,5 |
0,3 |
0,54 |
||
|
|
|
|
0,33 |
0,56 |
|
|||||||
- классы точности |
|
|
|
5 |
|
|
3 |
|
3 |
|
6 |
1 |
3 |
б) Способ равной точности: |
|
|
|
А |
И10,44 |
|
|
|
|
||||
- допуски, мм |
|
|
|
3,84 |
|
|
17,85 |
|
2,3 |
19,04 |
10,71 |
||
- коэффициенты точности |
|
|
0,58 |
|
|
0,58 |
0,58 |
|
0,58 |
0,58 |
0,58 |
||
- классы точности |
|
|
|
б |
5 |
|
3 |
|
3 |
3 |
3 |
||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2. Теоретико-вероятностный |
|
|
|
||||||
а) Способ попыток: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- допуски, мм |
|
|
|
10,0 |
|
|
30,0 |
24,0 |
|
16,0 |
60,0 |
16,0 |
|
- коэффициенты точности |
|
|
0,66 |
|
|
0,98 |
1,33 |
|
4,03 |
1,72 |
0,87 |
||
- классы точности |
С |
|
5 |
|
|
6 |
|
>4 |
|
>6 |
>5 |
>3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
б) Способ равных допусков: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- допуски, мм |
|
|
|
31,62 |
|
31,62 |
31,62 |
|
31,62 |
31,62 |
31,62 |
||
- коэффициенты точности |
и4,78 |
|
|
1,07 |
1,76 |
|
7,96 |
0,91 |
1,71 |
||||
- классы точности |
|
|
9 |
|
|
6 |
|
>5 |
|
>6 |
4 |
>5 |
|
в) Способ равной точности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- допуски, мм |
|
|
9,98 |
|
|
46,46 |
27,18 |
|
5,99 |
49,59 |
27,87 |
||
- коэффициенты точности |
|
1,51 |
|
|
1,51 |
1,51 |
|
1,51 |
1,51 |
1,51 |
|||
- классы точности |
|
|
7 |
|
|
7 |
|
5 |
|
5 |
5 |
5 |
|
29
