Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Государственный университет по землеустройству

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

лабораторная №5

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

06.06.2015

Размер:

714.89 Кб

Скачать

☆

Государственный Университет по Землеустройству

Факультет: Городской кадастр

Специальность: Прикладная геодезия

Кафедра геодезии и геоинформатики

Дисциплина: Прикладная геодезия

Расчет точности разбивки осей на монтажном горизонте

Выполнил: студент

IV курса группы 41 ПГ (1)

Бондарчук М.А.

Проверил: Хабибулин С.Ю

Москва, 2011

РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ

Инженерное сооружение состоит из отдельных взаимосвязанных строительных конструкций и деталей, проектные размеры которых указываются в рабочих чертежах. Эти размеры являются взаимозависимыми, так как изменение любого из них влияет на другие размеры.

Совокупность взаимосвязанных размеров (линейных, угловых или тех и других вместе) отдельных частей сооружения, образующих замкнутый контур, называется размерной цепью

Каждый размер называется звеном размерной цепи. В размерной цепи обязательно имеется одно результирующее звено (исходное или замыкающее) и несколько составляющих звеньев.

Исходным называется звено, размер которого строго определен (задан, фиксирован). Размеры составляющих звеньев, влияющих на размер исходного звена, в этом случае рассчитывают

Замыкающим в размерной цепи является звено, размер которого при сборке отдельного замкнутого контура сооружения не задается, а получается в результате реализации отдельных звеньев.

Исходное или замыкающее звено в размерной цепи образует кратчайший путь в контуре (между поверхностями, гранями, ребрами, осями и т.д. конструкций), а составляющие звенья - наиболее длинный, косвенный, «кружной» путь. Составляющие звенья рассматриваются как случайные величины – векторы, и по уравнению размерной цепи определяют закон распределения замыкающего звена.

В размерную цепь включают не только размеры сопрягаемых конструкций, но и размеры компенсаторов.

В большинстве случаев размерные цепи заменяют цепями погрешностей, т.е. цепями отклонений их элементов от проектных размеров и положений или цепями соответствующих допусков.

В строительстве различают следующие допуски: технологические Аг, которые определяют допустимые отклонения в размерах изделий в процессе их изготовления и сборки; функциональные Лф, которые характеризуют точность функционирования геометрических параметров изделия в сборном устройстве (на участке).

Функциональные допуски не отражаются в нормативных документах (ГОСТах и СНиПах), как технологические, а вычисляются как допуски замыкающего звена размерных цепей.

Составляющие реальную размерную цепь элементы имеют погрешности, что вызывает погрешность в замыкающем размере. Зависимость между погрешностями в размерной цепи аналогична зависимости между ее размерами, и она называется уравнением погрешностей размерной цепи.

При расчетах точности используются средние квадратические (стандартные) погрешности т. Согласно теории погрешностей средняя квадратическая погрешность mL замыкающего звена и средние квадратические погрешности т{ составляющих звеньев линейной цепи связаны соотношением ml^mj,

Все расчеты выполняются независимо (раздельно) для каждой из проекций цепи погрешностей на координатные оси, так как при монтажных работах выверка конструкций выполняется независимо по продольным, поперечным и вертикальным направлениям (по высоте). Кроме того, большинство сборных элементов находится в одной плоскости, что значительно упрощает расчет.

Цепи погрешностей удобнее размерных цепей, так как независимы от проектных размеров составляющих звеньев.

Если уравнение размерной цепи имеет нелинейный вид, то его приводят к линейному разложению функции /(/) в ряд Тейлора.

4.21.2. Методы расчета точности

При расчете точности строительных конструкций возникают задачи двух видов: прямая и обратная.

Прямая задача заключается в том, что по заданным производственным процессом условиям точности (точности изготовления строительных изделий; точности разбивочных работ; последовательности монтажа и т.д.) рассчитывается допуск замыкающего звена. Такая задача возникает: при необходимости проверки правильности назначения размеров и допусков на геометрические параметры или на допуски разбивочных работ; при изменении изготовительных допусков в результате износа или замены функционирующей оснастки; при изменении технологии строительно-монтажных работ и в других случаях. Поэтому прямая задача называется проверочным расчетом.

Обратная задача заключается в том, что по известному функциональному допуску замыкающего или исходного звена определяют допуски составляющих звеньев и соответствующим образом подбирают условия (технологию) производственного процесса (точность изготовления деталей; точность выполнения разбивочных работ; последовательность сборки и т.д.). То есть исходным

параметром для решения обратной задачи является допуск замыкающего звена. Обратная задача возникает: при проектировании сооружений, разработке технологии изготовления строительных изделий и последовательности сборки зданий, проектировании технологической оснастки и т.д. Поэтому обратную задачу называют проектной задачей расчета точности. (В машиностроении, приборостроении и других областях техники прямую и обратную задачи называют наоборот).

Кроме определения допусков при расчетах точности строительных конструкций могут быть решены и другие вопросы:

- определение оптимальных проектных размеров изделий по фактическим допускам изготовления составляющих элементов и допуску замыкающего звена;

- выбор оптимальной последовательности сборки зданий, наилучшим образом удовлетворяющей функциональным допускам;

- выбор мест расположения компенсаторов погрешностей и определение пределов регулирования в них конструкций.

Расчет размерных цепей возможен двумя путями, причем надежность получаемых при этом результатов будет неодинаковой.

В первом случае расчет выполняется с предельными (максимальными и минимальными) значениями размеров составляющих звеньев, в результате чего получают аналогичные размеры замыкающего или исходного звена. Такой расчет получил название «расчет на максимум-минимум». Он исключает выход размеров исходного или замыкающего звена за установленные предельные размеры, что удовлетворяет условию полной взаимозаменяемости конструкций, т.е. бесподгоночной сборке сооружений.

Во втором случае допускается выход размеров исходного или замыкающего звена за расчетные пределы, что будет означать нарушение взаимозаменяемости, которое можно заранее предусмотреть выбором соответствующего значения коэффициента нормирования t, определяющего предельные значения функционального допуска Аф по заданному значению стандарта or (при самых нестрогих требованиях к точности t = 3 и Аф-Ъа). Такой расчет получил название «вероятностный», или «статистический расчет».

Сравнение обоих способов расчета строительных конструкций показывает, что расчет на максимум-минимум приводит к большому, не всегда оправданному запасу точности, в то время как вероятностный расчет позволяет определять допуски без лишних запасов. Поэтому ГОСТ 21780-83 обязывает все расчеты точности строительных конструкций выполнять преимущественно вероятностным способом.

Расчет на максимум-минимум отличается наглядностью, простотой и надежностью. Он применяется: при расчетах уникальных сооружений; в случаях ограниченного числа звеньев размерной цепи (3-4 звена); при неизвестном законе распределения размеров составляющих звеньев; в тех случаях, когда результаты расчета точности не приводят к удорожанию изготовления конструкции и их монтажа.

РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СБОРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Настоящая Инструкция разработана в развитие СНиПа 1-А.4-62 [ 1] и III части СНиПов [ 2-5] применительно к наземным промышленным объектам газовой промышленности.

При проектировании зданий и сооружений необходимо учитывать требования строительных норм и правил (СНиП 1-А.4-62) и СНиПы [ 2-5]части II и III ; обеспечение точности и взаимозаменяемости сборных строительных конструкций и элементов позволяет при их монтаже свести к минимуму подгоночные работы.

Для обеспечения взаимозаменяемости сборные строительные конструкции при проектировании должны быть рассчитаны на точность. Расчетом точности устанавливают:

требуемые характеристики точности;

проектные размеры зазоров, площадок опирания, уступов;

уровень качества продукции;

технологию контроля при изготовлении и монтаже конструкций.

Основной характеристикой точности сборных строительных конструкций является величина допуска ( D ).

Допуск конструкции должен быть установлен при проектировании и указывать наибольшее значение величины производственной погрешности, при которой конструкция удовлетворяет требованиям взаимозаменяемости, или соответствие положения конструкции требованиям проекта.

Разность между наибольшим ( L_макс. ) и наименьшим ( L_мин. )предельными размерами (или предельными положениями) является допуском размера(или положения). Допуск размера (положения) может быть выражен через предельные допустимые отклонения:

(1)

Положительное допустимое отклонение () направлено в сторону увеличения размера элемента или уменьшения зазора между элементами, а отрицательное отклонение () направлено в сторону уменьшения элемента или увеличения зазора между элементами.

Величины допустимых производственных отклонений конструкций и их элементов от проектных размеров (и положений) ( d ) определяют расчетом в зависимости от:

проектных габаритных размеров элементов;

классов точности изготовления, разбивки и установки элементов в проектное положение;

типа узлов сопряжений.

Допустимые отклонения могут быть симметричными относительно номинала ( ± 15 мм), несимметричными () и только положительными или отрицательными (+10; -5).

Например, при монтаже колонн допуск на смещение осей колонн в нижнем сечении относительно разбивочных осей выражается симметричными отклонениями ± 5 мм; допуск на отклонение отметки торца анкерного болта от проектной имеет только положительное отклонение и равен +20мм (СНиП III -В.3-62, табл.1).

Числовые обозначения допусков (предельных допустимых отклонений) записывают в рабочие чертежи конструкций.

Примеры обозначений:

980 ± 10; 150 + 20; 4360 .

1.6. Допуски строительных конструкций можно подразделить на суммарные и элементарные. К суммарным конструкционным допускам относятся допуски общих размеров (и положений) конструкций и допуски сопряжений, к элементарным - допуски отдельных производственных процессов изготовления или монтажа конструкций.

Суммарные допуски сборных конструкций состоят из трех частей:

D_и- допуск на изготовление;

D_р- допуск на разбивку;

D_у- допуск на установку.

В связи с тем, что влияние каждой из частей на величину суммарной погрешности конструкции непостоянно и носит случайный характер, суммарный допуск ( D_с ) определяют по закону квадратического сложения элементарных допусков.

(2)

В общем случае величина суммарного допуска моет быть определена по формуле

(3)

D_i- проекции изготовленных, разбивочных и установочных(элементарных) допусков на ось замыкающего звена размерной цепи.

Изготовительный допуск ( D_и ) определяет отклонения габаритных размеров конструкций, элементов и изделий от их проектных величин при изготовлении и принимается по таблицам5 и 6 приложения 1.

На величину изготовительного допуска ( D_и ) влияет ряд факторов; основные из них:

точность габаритных размеров формующего оборудования (форм, опалубки, кондукторов, копиров, стендов);

изменчивость габаритных размеров формующего оборудования в процессе его эксплуатации;

отклонения технологических процессов изготовления сборных элементов, изделий и конструкций от нормали;

качество исходных строительных материалов и полуфабрикатов,

серийность выпуска изделий;

точность установки закладных деталей, монтажных болтов, отверстий и других элементов, центрирующих и закрепляющих изделие при его монтаже;

точность нанесения монтажных осей, способы их обозначения на поверхностях готовых изделий;

точность измерительных приборов и инструментов, а также методы метрологических работ при контроле качества изделий;

вид технического контроля качества выполнения производственных процессов и операций (пооперационный, выборочный, систематический и другие).

Допуски на разбивку ( D_р ) и установку ( D_у ) сборных строительных конструкций определяют точность строительно-монтажных работ на площадке. Эти два допуска при суммировании квадратически образуют монтажный допуск ( D_м ).

. (4)

Величина монтажного допуска ( D_м ) зависит от:

точности геодезических и измерительных приборов, инструментов и приспособлений, применяемых при разбивке как сооружения в целом, так и его отдельных конструктивных элементов, блоков и секций;

точности производства измерений (линейных, угловых, высотных) при разбивке и установке элементов и конструкций в проектное положение;

методов разбивки и способов нанесения разбивочных монтажных осей (основных базовых и промежуточных, вертикальных и горизонтальных);

методов монтажа сборных конструкций;

схемы последовательности установки элементов;

способов временного закрепления, выверки и постоянного закрепления конструкций и их элементов;

методов контроля за установкой конструкций в проектное положение.

Существенное влияние на точность монтажа сборных строительных конструкций оказывают применяемые монтажные приспособления(кондукторы, фиксаторы, связи), квалификация исполнителей, воздействие внешних климатических условий строительной площадки, неравномерная осадка грунтов в основании сооружений в период монтажа, остаточные деформации и другие дефекты конструкций и их элементов, возникающие в период транспортирования готовых изделий с заводов-изготовителей и при их хранении на приобъектном складе.

Для определения величины монтажного допуска ( D_м ) при проектировании конструкций квадратически суммируют следующие допуски:

D_ро- допуск осевых разбивочных p азме po в, который принимают по табл.7 приложения 2,зависит от расстояния между устанавливаемыми элементами;

D_ру- допуск на отклонения отметок уровенных маяков и вертикальных отметок опорных площадок принимают по табл.8 приложения 2 ;

D_уо- допуск на несовмещение осей элемента с осями, разбитыми на монтажном горизонте, принимают по табл.9, приложения 2;

D_ув- допуск на невертикальность установки элементов конструкций принимают по табл. приложения 2.

Кроме указанных допусков , в формулу (4)можно вводить другие производственные погрешности, если они являются определяющими для данной конструктивно-монтажной схемы, например:

D_рб- допуск на перенос базовых осей с одного монтажного горизонта на другой;

D_рэ- допуск на разбивку осей элемента,зависящий от точности определения и нанесения осей на элементе, не имеющем заводских маркировок .

Величины этих допусков определяют, исходя из конкретных конструктивных и производственных условий.

Расчет точности разбивки осей на монтажном горизонте