Рис. 4.2. Размерная цепь. Объект 2
Объект 2 Плоская размерная цепь одноэтажного производственного здания с шиф-
ром унифицированной габаритной схемы Б-18-72, представляет раму в один пролет и изображена на рис. 4.2.
Уравнение размерной цепи имеет вид:
Г 2 КИ ФИ 2 КН 2 КВ 2 ФМ , |
(4.2) |
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.
Объект 1 Суммарный и функциональный допуски мм.
Все допуски на составляющие звенья в размерной цепи принимаются
равными: |
Г КИ РИ |
КН1 КН 2 |
КН 4 КВ1 |
КВ3 |
КВ4 ВГ1 ВГ3 |
РМ i , |
тогда |
выражение |
(4.1.) |
примет |
вид: |
22 i , |
отсюда |
i
22 80
22 3,63мм.
Объект 2 Суммарный и функциональный допуск 100мм. Принимаем техно-
логические допуски равными: Г КИ ФИ КН КВ ФМ i , тогда выражение (4.2.) примет вид 10 i , отсюда i
10 10мм.
б) способ равной точности.
Объект 1 При расчете этим способом основная расчетная формула имеет вид:
|
I |
|
2IК I |
Р 2I |
К |
2I |
К |
2IК |
|
|
|
(4.3) |
Кср |
Г |
И |
И |
Н1 |
|
Н 2 |
Н |
4 |
|
, |
||
|
2IВК1 2IВК3 2IВК4 2IГВ1 2IГВ3 2IМР |
|
|
|||||||||
где Кср – число единиц допуска или коэффициент точности, принимаемый одинаковым для всех технологических операций; I - единицы допуска, мм.
Единицы допусков на изготовление деталей и монтаж конструкций определяют по формуле (1.11).
Рассчитанные значения единиц допуска на составляющие звенья размерной цепи для объекта 1 приведены в прил.4. Они имеют следующие значения,
мм: IГ 9,00; |
IИК 6,61; |
IИР 21,95; |
IНК1 IНК |
2 |
IНК |
4 |
3,97; |
IВК1 31,17; |
IВК1 40,96; IВК4 25,71; IГВ1 2,6; IГВ3 4,8; IМР |
13,17. |
|
|
|
|
|||
Коэффициент точности определяем по выражению: |
|
|
|
|||||
|
К |
|
|
|
I |
|
2IК IР 2IК |
|
2IК |
|
2IК |
|
|
|
|
|
(4.4) |
||||||
|
ср |
|
|
Г |
К |
И |
И |
Н |
1 |
|
Н |
2 |
|
Н |
4 |
|
, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
2I |
К |
К |
2I |
В |
2I |
В |
|
|
Р |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2IВ1 |
В3 2I |
В4 |
Г1 |
Г3 |
2IМ |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Кср=80/304,78=0,26. |
|
|
|
|
|
|
|
Кср Ii , бу- |
|||||||
|
Технологические допуски, |
определяемые по выражению i |
|||||||||||||||||||||
дут |
иметь следующие |
значения, |
мм: |
Г 2,34; |
КИ |
1,72; |
РИ |
5,71; |
|||||||||||||||
КН1 |
КН 2 КН 4 1,03; |
КВ1 8,10; |
КВ3 |
10,65; |
|
КВ4 |
6,68; КГ1 |
0,68; |
КГ3 |
1,25; |
|||||||||||||
РМ |
3,42. |
|
|
|
|
|
|
|
Объект 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Расчетная формула имеет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
2IМФ . |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Кср IГ |
2IИК IМФ |
2IНК |
2IВК |
|
|
(4.5) |
||||||||||||
Рассчитанные значения единиц допуска на составляющие звенья размерной цепи для объекта 2 приведены в прил.5. Они имеют следующие значения,
мм: IГ 18,00; IИК 6,61; IИФ 30,77; IНК 3,97; IВК 32,84; IМФ 18,46.
Коэффициент точности определяем по выражению:
Кср |
IГ 2IИК IИФ 2IНК 2IВК 2IМФ . |
(4.6) |
Кср=100/172,53=0,58.
Технологические допуски будут равны, мм:
Г 10,44; КИ 3,84; ФИ 17,85; КН 2,30; КВ 19,04; ФМ 10,71.
4.1.2.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). Объект 1
Основное уравнение размерной цепи имеет вид:
Г 2 2 КИ 2 |
РИ 2 2 КН1 2 2 КН 2 2 2 КН 4 2 |
2 КВ1 2 , |
(4.7) |
2 КВ3 2 2 В4 2 2 ВГ1 2 2 ВГ3 2 2 РМ 2 |
|
|
|
где Г , КИ , РИ , КН1 , |
КН 2 , КН 4 , КВ1 , КВ3 , КВ4 , КГ1 , КГ3 , |
РМ соответственно |
|
допуски на разбивку осей на исходном горизонте, изготовления граней колонн, изготовления длин ригелей, смещения низа колонн с разбивочных осей первого, второго и четвертого этажей, отклонение колонн от вертикали первого, третьего и четвертого этажей, передачу осей на верх колонн первого и третьего этажей, монтаж ригелей.
При использовании этого способа технологические допуски на строи- тельно-монтажные работы (допуски на составляющие звенья размерной цепи)
принимается |
по СНиП 3.03.01-87, |
мм: |
КИ 6,00; |
РИ 20,00; |
КН1 КН 2 КН 4 |
16,00; КВ1 30,00; КВ3 40,00; КВ4 |
30,00; РМ |
16,00. |
|
Согласно СНиП 3.01.03-84 61 , для зданий до 5 этажей средняя квадра- |
||||
тическая погрешность при разбивке осей тГ |
L 1 3000. При пролете длиной 9 |
|||
м (L= 9 м) тГ 3мм.
Показатель ответственности здания γn=0,95, а тогда допуск на разбивку осей будет: 2t m 4 m 4 3 12мм.
Если выполнять передачу осей на вышележащие горизонты теодолитом Т-30 при двух положениях вертикального круга, то средние квадратические погрешности передачи осей на верх колонны 1 этажа и 3 этажа, согласно [67], соответственно будут: тГВ1 0,6мм, тГВ3 1,0мм. Тогда допуски будут иметь зна-
чения ВГ1 2,4мм, ВГ3 4,0мм. Подставив значения технологических допусков
в выражение (4.7), получим =97,31 мм. По проекту функциональный допуск
равен 80 мм, т.е. .
Следовательно, собираемость строительных конструкций при соблюдении технологических допусков, заданных в СНиП, не будет обеспечена.
Объект 2 Основное уравнение размерной цепи имеет вид:
|
Г 2 |
2 КИ 2 ФИ 2 2 КН 2 2 КВ 2 2 ФМ 2 . |
(4.8) |
Суммарный допуск |
принимаем равный функциональному , |
задан- |
|
ному в проекте, = =100 мм. Технологические допуски на строительно-
монтажные работы принимаем согласно СНиП 3.03.01-87 [62], КИ |
10,00мм; |
|
ФИ |
30,00мм; КН 16,00мм; КВ 60,00мм; ФМ 16,00мм. |
|
|
Согласно СНиП 3.01.03-84, табл. 2 61 , средняя квадратическая погреш- |
|
ность разбивки осей для зданий до 5 этажей тГ
L 1
3000, то тогда при проле-
те L=18 м, тГ 6мм. При показателе ответственности здания n=0,95 допуск на разбивку осей будет равен Г 2t m 4 m 4 6 24мм. Подставив значение технологических допусков в выражение (4.8), получим: 99,5 мм;
=99,5мм =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 принимаются равными.
Объект 1
Г КИ ФИ КН1 КН 2 КН 4 КВ1 КВ3 КВ4 ВГ1 ВГ3 РМ i
Тогда выражение (4.7) примет вид: 2 22 i 2 , а 2i 2
22. Суммар-
ный допуск = 80 мм, то i = 17,06 мм. Объект 2
Тогда выражение (4.8) примет вид: 
10 i 2
Суммарный допуск =100 мм, i 
2
10 31,62мм.
в) способ равной точности (стадия проектирования).
При расчете технологических допусков этим способом для всех составляющих звеньев размерной цепи принимается один класс точности, а технологические допуски определяются, как указывалось в разделе 2, по выражению:
i K Ii .
Объект 1 Тогда основное уравнение размерной цепи (4.7) примет вид:
|
|
|
К |
|
I |
|
2 2 IК 2 |
IР 2 |
2 I |
К |
2 |
2 IК |
2 2 IК |
|
2 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Г |
|
2 |
И |
|
И |
|
2 |
Н1 |
|
|
2 |
Н 2 |
|
2 |
Н |
4 |
|
|
2 |
. ( 4.9) |
|||
|
|
|
|
ср |
2 IК |
2 IК |
2 2 IК |
2 IВ |
2 IВ |
2 IР |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
В1 |
|
|
В3 |
|
В4 |
|
|
|
Г1 |
|
|
Г3 |
|
|
|
|
М |
|
|
Коэффициент точности будет равен:
Кср |
I |
|
2 2 IК 2 IР 2 2 I |
К |
2 2 IК |
|
2 2 IК |
|
2 |
|
|
|||
|
Г |
|
И |
И |
Н1 |
Н |
2 |
|
Н |
4 |
|
2 |
. ( 4.10) |
|
|
2 IК 2 |
2 IК 2 |
2 IК 2 |
2 IВ 2 2 IВ 2 |
2 IР |
|
||||||||
|
|
|
В1 |
В3 |
В4 |
|
Г1 |
|
Г3 |
|
|
М |
|
|
Подставив |
значение |
единиц |
допусков |
в выражение |
(4.10), |
получим |
||||||||
Кср=0,91. По коэффициенту точности Кср и единицам допусков определяем зна-
чения технологических допусков: Г 8,15мм; |
КИ |
3,61мм; |
КВ1 |
28,36 |
мм; |
|||
КВ3 |
37,27мм; |
КВ4 23,39мм; |
КГ1 2,37мм; |
КГ3 |
4,37мм; |
РМ |
11,97 |
мм; |
КИ |
6,02мм; РИ |
19,93мм. |
Объект 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основное уравнение размерной цепи (4.8) примет вид: |
|
|
|
||||
|
2 Кср2 IГ 2 2 IИК 2 IИР 2 2 IНК 2 |
2 IВК 2 2 IМФ 2 . (4.11) |
||||||
При подстановке значений единиц допусков в выражение (4.11), получим Кср=1,51. Технологические допуски определяем по коэффициентам точности и единицам допуска ( 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.
4.1.3. Расчет точности вероятностно-статистическим методом
а) с учетом уровней производственной базы стройиндустрии.
Объект 1 На основании выполненных исследований в разделе 3, установлена точ-
ность изготовления конструкций КИ 16,12мм; РИ 39,04мм. Суммарный до-
пуск принимаем равным функциональному мм.
Коэффициент точности на разбивочные работы и монтаж конструкций
определим по выражению: |
|
|
2 2 КИ 2 РИ 2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
К |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
(4.12) |
||||||
ср |
IГ 2 |
2 IНК1 2 |
2 IВК1 2 |
2 IГВ1 2 |
2 IНК 2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2 |
2 I |
В 2 2 I |
|
|
2 2 IК 2 |
2 IР |
2 |
|
|
|||
|
|
|
2 IК |
К |
4 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
В3 |
|
|
Г3 |
Н |
|
В4 |
|
М |
|
|
|
||
Подставив в это выражение значения известных допусков на изготовление деталей и единиц допусков, получим:
Кср=66,00/84,86=0,78.
Величины технологических допусков вычисляем по формуле i Kср Ii , они
будут: Г 7,02мм; ВГ1 2,03мм; ВГ3 3,74мм; КН1 КН 2 КН 4 3,10мм;
КВ1 24,31мм; КВ3 31,95мм; КВ4 20,05мм; РМ 10,26мм.
Объект 2 На основании выполненных исследований в разделе 3, точность изготов-
ления конструкций КИ 28,52мм; ФИ 46,64мм.