922

г. Москве. За период до 1994 года по этой технологии было реконструировано более деся-

ти зданий постройки1930-х годов с надстройкой на два этажа.

Унитарным предприятием «Институт БелНИИС» разработан метод встраиваемого каркаса с плоским сборно-монолитным перекрытием, который апробирован в историче-

ском центре г. Могилева (республика Беларусь) при реконструкции 5-этажного жилого дома с надстройкой мансардного этажа [73].

В настоящее время разработано и применяется несколько встроенных систем, ос-

нованных на применении сборных и монолитных конструктивных элементов каркаса и плоских дисков перекрытия. В зависимости от этого системы имеют некоторые техноло-

гические отличия при монтаже каркаса, устройстве несущих ригелей и плоских дисков перекрытий. Кроме того, технологии встроенной системы отличаются еще и тем, что при реконструкции зданий могут осуществляются работы не только связанные с устройством самой системы, но и связанные с надстройкой этажей над реконструируемым зданием.

Независимо от разработчиков, технология встроенных систем включает ряд техно-

логических циклов, которые предусматривают выполнение нескольких видов последова-

тельных работ:

- демонтаж кровельной части и внутренних конструктивных элементов реконстру-

ируемого здания (внутренних стен и перегородок; междуэтажных перекрытий; иногда стен лестничной клетки;

- при достаточно высокой степени износа существующих фундаментов и наружных стен осуществляется их усиление известными методами, а также выполняются работы,

связаннее с укреплением грунтов;

- выполнение строительно-монтажных работ, связанных с устройством встроенной системы (устройство фундаментов под колонны каркаса, монтаж междуэтажных пере-

крытий, выполнение работ, связанных с надстройкой здания, а также выполнение строи-

тельных процессов по внутренней планировке помещений);

- устройство инженерных систем, выполнение отделочных работ, благоустройства территории и иных работ, связанных с вводом здания в эксплуатацию.

На рис.2.41 приведена технологическая последовательность реконструкции зданий методом встроенных строительных систем с надстройкой этажей.

В зависимости от конструктивно-технологического решения для выполнения ра-

бот, связанных с устройством встроенной системы, используются различные средства ме-

ханизации: башенные и пневмоколесные краны; грузопассажирские подъемники; бетоно-

насосный транспорт и т.п.

71

Производство строительно-монтажных работ предусматривает совмещение техно-

логических потоков по возведению несущих конструктивных элементов встроенной си-

стемы, а также выполнение строительных процессов по внутренней планировке помеще-

ний.

конструкций; III - усиление фундаментов и производство работ по устройству встроен-

ной системы; IVнадстройка этажей

Технология встроенных строительных систем предусматривает несколько техноло-

гических вариантов по устройству каркаса, дисков междуэтажного перекрытия и возведе-

ния дополнительных этажей или мансард, что позволяет кардинально изменить планиро-

вочную структуру здания и повысить его архитектурную выразительность.

2.7.1. Технологии встроенной системы с использованием сборного каркаса

Данный способ базируется на использовании сборных железобетонных изделий за-

водского изготовления. Применяются конструктивные схемы с полным или неполным каркасом.

Полный встроенный каркас используют при средней степени износа наружных стен и в случае надстройки здания несколькими этажами. Элементами встроенной систе-

мы из сборного каркаса являются: сборные железобетонные конструкции каркаса (фунда-

менты, колонны высотой на 1-3 этажа, ригели, плиты перекрытия сплошного сечения или многопустотный настил, стены жесткости, лестничные марши и площадки, сантехкаби-

ны, вентблоки, секции мусоропроводов, лифтовых шахт и др.) заводского производства.

Встроенный каркас из сборных элементов может применяться в однопролетных,

двухпролетных с внутренней несущей стеной, однопролетных с внутренними поперечны-

72

ми стенами, а также в зданиях секционного типа. Целесообразно использовать его в зда-

ниях, имеющих в плане прямоугольную форму.

Полный встроенный каркас позволяет исключить из работы ограждающие кон-

струкции стен, превратив их в самонесущие, что создает предпосылки выполнения рекон-

структивных работ не только с полной перепланировкой, но и надстройкой нескольких

этажей.

Для сборного каркаса применяют ригели и многопустотные плиты перекрытий раз-

личной длины, изготовленные по экструзионной технологии, что обеспечивает получение помещений требуемых размеров с гибкой планировкой (рис.2.42). Использование длин-

ных стендов (120-150 м) для экструзионной технологии позволяет изготавливать широкую гамму сборных конструкций каркаса (колонны, предварительно напряженные ригели и

Рис.2.42. Производство плит перекрытия по экструзионной технологии

а) - общий вид экструдера; б) - номенклатура преднапряженного железобетонного многопустотного настила

На рис.2.43 приведена примерная номенклатура сборных железобетонных изделий,

изготовленных по экструзионной технологии.

Высокое качество сборных изделий достигается путем применения бетоноукладчи-

ков специальной конструкции, оптимальных режимов вибрационного уплотнения бетон-

ной смеси, тепловой обработки и автоматизированных систем температурного контроля,

обеспечивающих однородность физико-механических характеристик бетона.

При полном сборном каркасе в качестве сборных железобетонных колонн приме-

няют типовые 1,2 и 3 ярусные колонны сечением 300х300 или 400х400 мм, выполненные из бетона класса В25-В40. Сечение колонн принимают одинаковой по всей высоте здания.

Шаг расположения колонн согласуется с шагом оконных проемов и принимается кратным им. Для установки колонн применяют фундаменты стаканного типа в монолитном или сборном исполнении.

73

Стыки колонн располагают на 60-80 см выше уровня перекрытия, чтобы обеспе-

Рис. 2.44. Варианты «бессварных» стыковых соединений колонн:

а) - штепсельный стык; б) - болтовой с центральным анкером; в) - гильзовый сварной стык с накладками

В качестве сборных плит диска перекрытия используют типовые многопустотные плиты толщиной 220 мм или плиты безопалубочного формования, изготовленные по экс-

трузионной технологии (рис.2.43, г).

При наличие в реконструируемом здании подвального помещения первоначально осуществляется монтаж колонн подвального этажа, для которого используются одно-

ярусные колонны, устанавливаемые в стаканы фундаментов. Затем осуществляют монтаж ригелей и плит перекрытия с заделкой швов плит и стыков ригелей высокопрочным рас-

твором. Устройство перекрытия над подвальным этажом обеспечивает фронт работ для возведения надземной части здания, которая выполняется в той же технологической по-

следовательности, но с использованием 2- и 3-ярусных колонн.

В том случае, когда требуется надстройка здания, технология монтажа встроенной системы подобна ранее рассмотренному варианту с той лишь разницей, что за счет увели-

чения нагрузки от надстраиваемых этажей необходимо предусмотреть фундамент в виде монолитной плиты. Кроме этого, возникают дополнительные работы, связанные с устрой-

ством стенового ограждения для надстраиваемой части здания.

На рис.2.45 приведена технологическая схема реконструкции 5-этажного жилого дома с надстройкой 3-х этажей. При реконструкции жилого дома принята технологиче-

ская схема встроенного каркаса с широким шагом колонн, равным 9600 мм. В проекте ис-

пользованы сборные ригели и многопустотные плиты изготовленные по экструзионной технологии.

75

Рис.2.45. Технологическая схема реконструкции 5-этажного жилого дома с надстройкой 3-х этажей

а) - монтажный план; б) - поперечный разрез

Для подвальной части здания приняты одноэтажные колонны, устанавливаемые в стаканы фундаментов. Для остальных этажей и надстраиваемой части здания использо-

ваны 2- и 3- ярусные сборные железобетонные колонны.

В здании запроектирован фундамент в виде фундаментной плиты. Возведение встроенного каркаса осуществляется по захваткам, размеры которых соответствуют сек-

циям жилого здания 22,4 м. На каждой секции используется 12 колонн, 4 ригеля, 4 стенки жесткости и два типоразмера плит перекрытий длиной 9,6 и 3,2 м. Для монтажа встроен-

ного каркаса принят кран башенного типа грузоподъемностью 5 т.

При использовании технологии встроенной системы из сборного каркаса особое внимание необходимо уделять геометрической точности установки сборных элементов,

так как отклонение параметров от проектных значений может привести к нарушению со-

бираемости встроенного каркаса.

2.7.2. Сборно-монолитная встроенная система с монолитными несущими и связевыми ригелями

Эта система (серия Б1.020.1-7) разработана в институте «БелНИИС» [100]. Основными несущими элементами конструктивной системы являются: железобетонный каркас с плоски-

ми сборно-монолитными дисками перекрытий, образованными сборными многопустотными плитами и сквозными на всю ширину и длину здания монолитными несущими и связевыми ригелями, скрытыми в пределах толщины многопустотных плит перекрытия (рис.2.46).

76

Монолитные связевые ригели, размещаемые вдоль плит перекрытия, выполняют

прямоугольными на высоту сечения плит или выступающими кверху на высоту стяжки

пола (40 мм). При расположении связевых ригелей на краю диска перекрытия, они могут

быть развиты по высоте книзу.

Несущие ригели, расположенные на краю диска перекрытия и размещаемые в наруж-

ных стенах здания, могут быть выполнены с высотой сечения, превышающей толщину мно-

гопустотных плит (рис.2..48, б), а для подвальных перекрытий - с увеличенной высотой сече-

ния с выпусками монолитного ребра ригеля книзу на требуемую величину (рис.2.48, в).

Рис.2.48. Варианты сечения несущих ригелей

а) - при высоте сечения ригеля, равной толщине плит перекрытия; б) - при тавровом сечении с полкой, размещаемой в стяжке пола; в) – тавровоесечение с ребром, выступающим ниже потолочных поверхностей

Несущий каркас встроенной системы выполняют из сборных или монолитных же-

лезобетонных колонн квадратного, прямоугольного или иного очертания. Для каркаса

применяют колонны, как поэтажной разрезки, так и многоэтажные. Многоэтажные колон-

ны по высоте содержат в уровнях дисков перекрытий сквозные проемы для пропуска не-

сущих и связевых ригелей (рис.2.49).

Рис.2.49. Конструкция сборных колонн с нишей для размещения несущих и связевых ригелей

1 - продольная рабочая арматура, 2 - поперечная арматура (хомуты); 3 - сварные арматурные сетки; 4- сквозные проемы для пропуска несущих и связевых ригелей

Одноэтажные колонны стыкуют в уровне дисков перекрытия, а многоэтажные - над

перекрытиями в сечениях с минимальным значением изгибающего момента. Для соедине-

78

ния колонн по высоте разработаны специальные конструкции винтовых соединений сты-

ков сборных одноэтажных (а) и многоэтажных колонн (б), представленных на рис. 2.50.

Рис.2.50. Конструкции винтовых соединений стыков сборных одноэтажных (а) и многоэтажных колонн (б)

а) 1- колонна; 2 - торцовый стальной лист; 3 - диск перекрытия; соединитпельные шпильки; 5 - крепежные гайки; 6 - юстировочные гайки; 7 - ниши; 8 - стальные уголки; 9 - отверстие под шпильку; 10 - слой высокопрочного мелкозернистого бетона; б) - 1- колонны; 2- продольная рабочая арматура; 3 - арматурные сварные сетки; 4 - анкерные стержни; 5 - торцовые стальные листы; 6 - соединительные шпильки; 7 - крепежные гайки; 8 - юстировочные гайки; 9 - угловые ниши у торцов колонн; 10 - стальные уголки; 11 - центирирующая прокладка; 12 - стальная полоса окамления стыкового зазора

Винтовые соединения одноэтажных колонн по высоте осуществляют с помощью

соединительных шпилек (4) диаметром 20-40 мм с нарезанной по концам резьбой. Для

этого к торцовому стальному листу (2) нижней колонны крепежными гайками (5) при-

крепляют направленные кверху соединительные шпильки (4) с длиной, превышающей

толщину диска перекрытия (3). После устройства перекрытия (3) на выступающие кверху

соединительные шпильки (4) наворачивают юстировочные гайки (6), позволяющие уста-

новить верхнюю колонну (1) в проектное положение. Затем по верху готового перекрытия

под торей поднятой верхней колонны размещают слой высокопрпочного мелкозернистого

бетона (1), опускают колонну на юстировочные гайки (6) и верхнюю колонну закрепляют

крепежными гайками (5), размещенными в нишах (7) верхней колонны. После этого все

ниши верхней и нижней колонн зачеканивают высокопрочным раствором.

Стыковку многоэтажных колонн выполняют аналогично изложенному выше, с той

лишь разницей, что стыковку осуществляют вне междуэтажного перекрытия. Кроме того,

между торцовыми листами колонн может быть размещена центрирующая прокладка (11)

и для исключения вытекания раствора и создания в нем объемного напряженного состоя-

ния по контуру торцовых листов на сварке прикрепляют окаймление (12) в виде стальной

полосы.

79

Каркасы с несущими ригелями постоянной ширины сечения при многопустотных

плитах с высотой сечения 220 мм применяют при пролетах до 7,2 м. При необходимости уве-

личения размера пролета до 7,8 м используют сборные многопустотные плиты сечением 260

и 300 мм, изготовленные по экструзионной технологии, или увеличивают ширину несущих

ригелей, расположенных у колонн, в 1,8-2,5 раза больше, чем в середине пролета (рис.2.51).

Рис.2.51. Вариант конструкции каркаса с увеличенными размерами сетки колонн

а)- план диска перекрытия; б)- сечения несущего ригеля в середине пролета (А-А) и у колонны (Б-Б); 1- колонна; 2- сборная многопустотная плита; 3- несущий монолитный ригель; 4- верхние полки несущего ригеля; 5- связевой ригель; 6- бетонные шпонки несущего ригеля; 7- рабочая арматура несущего ригеля; 8- консоли несущего ригеля; 9- сборная многопустотная плита для устройства консоли балкона, 10 - теплоизоляционная прокладка между балконной плитой и наружной стеной

Для этого, многопустотные плиты, расположенные непосредственно у связевых риге-

лей выполняют соответственно короче по длине, чем остальные плиты. Таким образом, в од-

ном здании размер шага колонн вдоль обеих осей может иметь различные значения, опреде-

ляемые архитектурно-планировочным решением здания.

Применение монолитных ригелей в дисках перекрытий позволяет с наружной сто-

роны здания устроить балконы или лоджии, плиты для которых будут устанавливаться

на консоли (8), пропущенные сквозь кирпичную кладку стен (рис.2.51, поз.8). Между пли-

тами балконных консолей и крайними ригелями по всей длине плит устраивают сплош-

ную теплоизоляцию, толщину которой опрпеделяют теплотехническим расчетом.

Пространственная жесткость каркаса обеспечивается применением сборных желе-

зобетонных диафрагм, которые одновременно являются ограждениями лестнично-

лифтового узла.

В качестве сборных плит диска перекрытия используются типовые многопустот-

ные плиты толщиной 220 мм или плиты безопалубочного формования, изготовленные по

экструзионной технологии (рис.2.52).

80