925

Рис. 1.31. Конструктивное решение пристраиваемых лифтовых шахт в сборном (а) и монолитном (б) вариантах

1,2,3 - объемные блоки тамбуров, лифтовых шахт и пристройки кухни; 4- защитный козырек входа; 5- проем входа, заложенный кирпичной кладкой; 6- новый проем

В случае использования сборного варианта, сначала устанавливают объемный блок тамбура, который обеспечивает безопасность перемещения жильцов за счет устройства защитного козырька и некоторой перепланировки квартиры, прилегающей к лестничной клетке. Для этого производят закладку прежнего входа в лестничную клетку и устройство нового проема

внаружной стене в зоне тамбура. Затем пристраивают объемные блоки лифтовой шахты и эркера кухни.

При монолитном варианте возведение пристраиваемого объема не затрагивает перепланировки прилегающих помещений, так как все работы ведутся вне здания, что обеспечивает безопасность перемещения жильцов по лестничной клетке.

Существенной модернизацией зданий первых массовых типовых серий является пристройка к торцам здания крупных объемов с размещением

вних коммерческих квартир (рис.1.32).

Пристройки, примыкающие к торцам зданий, позволяют осуществлять строительно-монтажные работы без отселения жильцов. Однако на период выполнения строительных работ необходимо устроить защитный козырек вода в лестничную клетку.

В силу больших габаритных размеров пристраиваемых объемов целесообразно устраивать фундаменты в виде буронабивных свай, что исключает их отрицательное воздействие на существующие фундаменты здания.

41

Рис. 1.32. Модернизация торцевых секций панельных домов с пристройкой к ним коммерческих квартир

Конструктивное решение пристройки, как правило, выполняется в виде монолитной безбалочной каркасной или каркасно-балочной системы из монолитного железобетона с шагом колонн 4,0 и 6,0 м, с ядром жесткости в виде лестнично-лифтового узла и с самонесущими наружными стена-

ми /119/.

При возведении пристройки особое внимание должно уделяться безопасным методам производства работ в стесненных условиях городской застройки. График работы машин, механизмов и ручного инструмента должен осуществляться с учетом режима отдыха жильцов.

1.6.Технологии реконструкции зданий с уширением корпусов

Технологии реконструкции зданий с уширением корпусов связана с улучшением комфортности квартир и повышением эксплуатационной надежности и архитектурной выразительности реконструируемых зданий /108/. Наиболее рациональной является комплексная реконструкция зданий, связанная не только с уширением корпусов, но надстройкой этажей. Такой способ реконструкции заключается в создании самостоятельных конструктивных элементов, которые воспринимают нагрузки от надстраиваемых этажей, обеспечивающих ассиметричное и симметричное уширение зданий

(рис.1.33).

Расширение корпусов зданий является сложным технологическим приемом и осуществляется с обязательным отселением жильцов.

Рис. 1.33. Увеличение ширины здания с демонтажом наружных стен

42

Перенос наружных стен позволяет расширить площадь кухонь и превратить их в кухни-столовые, а также увеличить площадь комнат и прихожей.

Необходимо отметить, что уширение здания с 10 до 14 м снижает удельный расход тепловой энергии на 20-24%.

В зданиях поперечно - стеновой системы с навесными наружными стеновыми панелями предлагается увеличить глубину здания по продольным фасадам за счет полного демонтажа наружных стеновых панелей с последующим устройством новых наружных стен здания с соответствующим их архитектурным оформлением и обустройством входных узлов кубической формы (рис.1.34).

Рис. 1.34. Решение входного узла в здание кубической формы

В тех случаях, когда увеличение ширины здания осуществляется в историческом центре города, для единства архитектурного восприятия реконструируемого здания с окружающей средой рекомендуется использовать панели с архитектурными деталями классических форм, разработанные ЦНИИЭПжилища. Этому способствует технический прогресс в области формования конструкций панелей наружных стен с использованием рельефообразующих матриц прикрепляемых к поддону формы (рис.1.35).

Рис. 1.35. Образцы панелей с архитектурными деталями классических форм

Установлено, что наиболее эффективным при уширением корпусов зданий является надстройка зданий до 4-5 этажей, которая за счет увеличения жилой площади обеспечивает повышение плотности застройки.

43

Надстройка может выполняться в виде стеновой конструкции с монолитными несущими стенами и перекрытиями; рамных конструкций с продольным и поперечным расположением ферм и стенками жесткости и др. вариантов.

В качестве несущих элементов надстройки могут применяться: выступающие пилоны, пристраиваемые объемы, рамы и фермы, а также перекрытия в виде монолитного диска.

Основным условием сохранения несущей способности реконструируемых зданий является передача нагрузок от надстраиваемых этажей на самостоятельные конструкции фундаментов.

Применение односторонней схемы уширения зданий создает ассиметричные нагрузки, для компенсации которых необходимо устраивать дополнительные конструктивные элементы с противоположной стороны здания в виде пристроенных монолитных железобетонных пилонов на всю высоту здания с промежуточными горизонтальными связями, выступаю-

Рис.1.36. Конструктивная схема (а) и планировочное решение (б) одностороннего уширения с надстройкой 4-х этажей

1 - свайные фундаменты; 2 - монолитные железобетонные пилоны; 3 - пристраиваемые объемы; 4 - надстраиваемая часть в монолитном железобетоне; 5 - лифтовая шахта, 6 - монолитное перекрытие

На уровне перекрытия 5-го этажа стеновые конструкции уширяемой части здания и пилоны противоположной стороны объединяются путем устройства монолитной плиты или железобетонного обвязочного пояса. Такое конструктивное решение обеспечивает неизменяемость реконструируемого объема, т.е. создается своеобразная пространственная обойма с самостоятельными фундаментами, которые воспринимают нагрузки от надстраиваемых этажей.

44

При уширении корпусов зданий с надстройкой этажей применяют фундаменты из буронабивных свай с монолитным ростверком, что обеспечивает безопасность производства земляных работ. Для снижения осадки пристраиваемых объемов и обеспечения центрального нагружения свай необходимо, чтобы оси свай проходили по осям внутренних несущих стен. Глубина заложения свайного основания должна быть ниже подошвы существующих фундаментов не менее чем на 0,5-1,0 м. Наиболее эффективной является буроинъекционная технология, основанная на шнековом разрушении структуры грунта и подаче бетонной смеси бетононасосом через центральное отверстие в шнеке со скоростью, равной скорости извлечения грунта. Арматурный каркас устанавливается после окончания бетонирования сваи и погружается с помощью навесного вибратора. При такой технологии не требуется устройства обсадных труб и она применима для различных грунтов, в том числе водонасыщенных.

Симметричное уширение здания с двух сторон и дополнительной надстройкой до 4-х этажей создает равномерное распределение дополнительных нагрузок на самостоятельные фундаменты от пристраиваемых и надстраиваемых объемов (рис.1.37).

Рис. 1.37. Симметричное уширение здания с двух сторон

При этом в реконструируемой части здания осуществляется перепланировка помещений, отвечающая современным требованиям, устройство лифтов, мусоропроводов и иного инженерного оборудования. В надстраиваемой части здания образуется свободная планировка помещений, которая может быть изменена в период эксплуатации здания /119/.

В том случае, когда уширение здания осуществляется с демонтажом наружных стен, пристройка объемов выполняется в монолитном железобетоне с использованием унифицированной щитовой опалубки. Это решение позволяет создать геометрически неизменяемую конструктивную систему, которая способна воспринять нагрузки как от пристройки, так и надстройки этажей.

45

Технологическая последовательность работ по уширению здания предусматривает первоначально возведение внутренних несущих стен и перекрытий. Внутренние несущие стены располагаются по осям существующих стен реконструируемого здания и выполняются в щитовой опалубке. Для подачи бетонной смеси применяется традиционная схема «кран-бадья».

При возведении наружных стен особое внимание уделяется обеспечению нормативных требований по тепловой защите здания. В связи с этим наружные стены могут выполняться в монолитном варианте или из кирпичной кладки с последующим утеплением из эффективных теплоизоляционных материалов и защитой из облицовочного кирпича, штукатурного покрытия или из тонкостенных панелей с архитектурным оформлением. Возможен вариант использования вентилируемых фасадов. Для панельных зданий целесообразно применение трехслойных панелей заводского изготовления /46/.

Технология надстройки этажей предусматривает первоначально возведение монолитных внутренних несущих стен и перекрытий. Они выполняются с использованием крупнощитовой опалубки, соответствующего армирования и бетонирования с уплотнением бетонной смеси. Затем выполняются работы по устройству лестничных маршей, лифтовых шахт и других конструктивных элементов.

Как правило, наружные стены надстройки выполняют в виде самонесущей многослойной кладки с утеплителем. Работы ведутся с междуэтажных перекрытий. Для наружных стен могут применяться блоки из ячеистых бетонов плотностью 500-700 кг/м3. Они обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, не гниют, не горят и регулируют влажность в помещении. Наружную отделку стен из блоков можно выполнять из облицовочного кирпича, керамической плиткой или сайдингом. При облицовке стен кирпичом необходимо устраивать воздушный зазор между блоками и кирпичом для обеспечения оптимального воздушно-влажностного режима стены.

1.7.Реконструкция жилых зданий

сиспользованием технологий встроенных систем

Технология встроенных строительных систем предусматривает полный демонтаж перекрытий, перегородок, внутренних стен и других конструктивных элементов, оставляя наружные несущие стены, а иногда и стены лестничных клеток. Затем осуществляется встройка внутренних несущих конструкций, которая может выполняться: в сборном, сборномонолитном и монолитном вариантах. Особенностью такой технологии является то, что встроенная система, имея самостоятельные фундаменты, воспринимает технологические и эксплуатационные нагрузки и этим самым, частично или полностью исключает их передачу на стеновые ограждения. Данная технология позволяет осуществлять надстройку зданий независимо от несущей способности старых фундаментов и стенового огражде-

46

ния, снизить объем работ по укреплению основания, усилению существующих фундаментов, а также стен /2/.

Система позволяет осуществить эффективную реконструкцию существующих жилых и общественных зданий старой постройки с доведением их параметров до современных требований (по несущей способности, огнестойкости, комфорту, тепловой защите и звукоизоляции и т.п.) и сохранением их исторического архитектурного облика.

Основой технологии встроенного монтажа является разбивка на технологические ячейки (захватки), которые представляют собой расстояние между лестничными клетками или секциями здания. Определяющим элементом расположения колонн и ригелей встроенного каркаса является расстояние между осями оконных проемов, которое определяет уровень планировочного решения и габариты свободного от опор внутреннего объема здания.

Использование встроенных систем способствует созданию более рациональной планировки помещений, обеспечивающей требуемую комфортность квартир, а применение прогрессивных материалов и технологий создает предпосылки использования индустриальных методов ведения работ с необходимым оснащением средствами механизации. Технология встроенных строительных систем с использованием сборных железобетонных изделий заводского производства впервые была предложена и апробирована А.А Афанасьевым и Е.П. Матвеевым /2/ при реконструкции 4 - 5- этажных жилых домов в г.Москве . За период до 1994 года по этой технологии было реконструировано более десяти 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 историческом 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, основанных на применении сборных и монолитных конструктивных элементов каркаса и плоских дисков перекрытия. В зависимости от этого системы имеют некоторые технологические 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. Принятию решения по устройству той или иной встроенной системы предшествует техническое обследование здания, по материалам которого определяется комплекс работ по восстановлению и усилению оставляемых конструктивных элементов здания.

Независимо от разработчиков, технология встроенных систем включает ряд технологических циклов, которые предусматривают выполнение нескольких видов последовательных работ:

47

-демонтаж кровельной части и внутренних конструктивных элементов реконструируемого 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 перекрытий, выполнение работ, связанных с надстройкой здания, а также выполнение строительных процессов по внутренней планировке помещений);

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

На рис.1.38 приведена технологическая последовательность реконструкции зданий методом встроенных строительных систем с надстройкой этажей, приведенная в работе /73/.

Рис. 1.38. Технологическая последовательность реконструкции зданий методом встроенных строительных систем с надстройкой этажей

I - существующее здание; II - демонтаж внутренних строительных конструкций; III - усиление фундаментов и производство работ по устройству встроенной системы; IVнадстройка этажей

В зависимости от конструктивно-технологического решения для выполнения работ, связанных с устройством встроенной системы, использу-

48

ются различные средства механизации: башенные и пневмоколесные краны; грузопассажирские подъемники; бетононасосный транспорт и т.п. Производство строительно-монтажных работ предусматривает совмещение технологических потоков по возведению несущих конструктивных элементов встроенной системы, а также выполнение строительных процессов по внутренней планировке помещений. Технология встроенных строительных систем предусматривает несколько технологических вариантов по устройству каркаса, дисков междуэтажного перекрытия и возведения дополнительных этажей или мансард, что позволяет кардинально изменить планировочную структуру здания и повысить его архитектурную выразительность.

1.7.1. Технологии встроенной системы с использованием сборного каркаса

Данный способ базируется на использовании сборных железобетонных изделий заводского изготовления. Применяются конструктивные схемы с полным или неполным каркасом /100/.

Полный встроенный каркас используют при средней степени износа наружных стен и в случае надстройки здания несколькими этажами. Элементами встроенной системы из сборного каркаса являются: сборные железобетонные конструкции каркаса (фундаменты, колонны высотой на 1-3 этажа, ригели, плиты перекрытия сплошного сечения или многопустотный настил, стены жесткости, лестничные марши и площадки, сантехкабины, 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 поперечными стенами, а также в зданиях секционного типа. Целесообразно использовать его в зданиях, имеющих в плане прямоугольную форму.

Полный встроенный каркас позволяет исключить из работы ограждающие конструкции стен, превратив их в самонесущие, что создает предпосылки выполнения реконструктивных работ не только с полной перепланировкой, но и надстройкой нескольких этажей.

Использование полного каркаса существенно снижает объем работ по устройству гнезд для опирания ригелей. В меньшей степени ослабляется несущая способность существующих наружных стен, а в результате использования ригелей и многопустотных плит перекрытий различной длины, изготовленных по экструзионной технологии, обеспечивает получение помещений требуемых размеров с гибкой планировкой (рис.1.39).

49

Рис. 1.39. Производство плит перекрытия по экструзионной технологии

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

Использование длинных стендов (120-150 м) для экструзионной технологии позволяет изготавливать широкую гамму сборных конструкций каркаса (колонны, предварительно напряженные ригели и многопустотные плиты перекрытий) без переналадки бортоснастки.

На рис. 1.40 приведена примерная номенклатура сборных железобетонных изделий, изготовленных по экструзионной технологии.

Рис. 1.40. Примерная номенклатура сборных изделий

а) - колонны; б, в) - многопустотный настил; г) - многопустотный настил, изготавливаемый по экструзионной технологии, д) - ригели

Высокое качество сборных изделий достигается путем применения бетоноукладчиков специальной конструкции, оптимальных режимов вибрационного уплотнения бетонной смеси, тепловой обработки и автоматизированных систем температурного контроля, обеспечивающих однородность физико-механических характеристик бетона.

При полном сборном каркасе в качестве сборных железобетонных колонн применяют типовые 1,2 и 3 ярусные колонны сечением 300х300 или

50