Строй-справка.ру
Отопление, водоснабжение, канализация
Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий
Проектирование надстроек жилых и общественных зданий ведется, как правило, по двум стадиям: проектное задание и рабочие чертежи. В особо сложных случаях при крупных надстройках с подводкой или усилением фундаментов, перепланировкой нижележащих этажей, полной реконструкцией фасада здания проектирование осуществляется по трем стадиям: проектное задание со сметно-финансовым расчетом, технический проект со сметой и Рабочие чертежи.
Специальных норм на проектирование надстроек не существует.
Из официальных нормативных материалов по проектированию и строительству надстроек жилых и гражданских зданий имеются следующие:
1. «Строительные правила для проектирования надстроек этажей иод жилые помещения в г. Москве», выпущенные в 1934 г. Строительным управлением Моссовета.
2. Постановление Ленсовета от 20 сентября 1938 г. «О порядке возведения надстроек для жилых помещений».
3. «Временные указания по проектированию и возведению надстроек жилых и гражданских зданий», выпущенные в 1955 г. Главной инспекцией Госархстройконтроля УССР.
Наиболее полно отражают особенности надстройки зданий последние указания.
При проектировании надстроек жилых и общественных зданий необходимо руководствоваться Строительными нормами и правилами (СНиП). Требования СНиП носят более общий характер и не отражают специфических особенностей проектирования надстроек. Эти особенности приведены в настоящей главе.
Разработка проектов надстройки зданий требует от архитекторов и инженеров в ряде случаев больших знаний и мастерства, чем при новом строительстве. Здесь все решения индивидуальны, разнообразны и требуют большой продуманности с учетом местных условий.
II. Градостроительные требования при проектировании надстроек
Градостроительные требования при проектировании надстроек определяются генеральным планом реконструкции города и его отдельных частей: улиц, площадей, кварталов.
Эти требования сводятся к установлению количества этажей надстройки, соблюдению необходимой освещенности соседних зданий и архитектурному оформлению фасадов. Для надстроек, расположенных внутри кварталов, кроме того, учитывается сущег ствующая в данном квартале плотность населения на 1 га.
Важное градостроительное значение приобретает надстройка домов при реконструкции целых кварталов и отдельных групп зданий при одновременном их укрупнении и объединении в единый архитектурный комплекс, что особенно важно для средних городов.
Примером такого решения является надстройка группы домов при реконструкции квартала в Калуге, а также надстройка и реконструкция группы домов в Рязани. При этом, кроме надстройки, решаются и такие вопросы, как укрупнение котельных, объединение и благоустройство дворовых территорий и т. д.
При архитектурном оформлении фасадов надстроенных зданий должны выполняться следующие требования:
1) для зданий, расположенных на магистралях и площадях, внешнее архитектурное оформление увязывается с проектом реконструкции магистралей или площади в целом;
2) для зданий, выходящих на второстепенные улицы и пере-лКи надо придерживаться такого принципа, если фасад существующего здания представляет архитектурную ценность, то и надстройка оформляется в том же стиле, с максимальным сохранением фасада существующего здания; в других случаях фасад надстройки и существующего здания следует оформлять заново;
3) для внутриквартальных надстроек оформление фасада надстройки по экономическим соображениям надо подчинить архитектуре существующего здания.
III. Архитектурно-строительные требования
Архитектурно-строительные требования при проектировании надстройки заключаются в том, чтобы при заданном контуре стен и внутренних несущих конструкций найти наиболее рациональные решения планировки квартир и расположения их инженерного оборудования.
При надстройке жилых этажей над общественными зданиями необходимо обеспечить самостоятельные .выходы из магазинов, административных и других общественных помещений.
Помещения надстройки планируются с соблюдением строительных норм и правил. Однако, учитывая ряд осложняющих условий, размеры помещения в надстройке и отношение жилой площади к полезной могут отклоняться от нормы до 10%.
При разработке поэтажных планов надстройки встречаются три группы решений:
а) число квартир в каждом надстраиваемом этаже больше, чем в существующем этаже;
б) число квартир и их расположение совпадают в надстраиваемом и существующем этажах;
в) число квартир в надстройке меньше, чем в существующем этаже.
К первой группе относятся надстройки над зданиями преимущественно дореволюционной постройки, когда в габаритах большой многокомнатной квартиры надо разместить несколько квартир для посемейного заселения.
При этом возникают два затруднения — организация входов из лестничных клеток в большее количество квартир и расположение санитарных узлов.
Для организации входов с лестничной площадки в большее количество квартир:
а) устраивают дополнительные двери на площадках лестничных клеток (рис. 1, а, б);
б) удлиняют лестничные клетки для размещения дополнительных входов за счет подсобных помещений, примыкающих к торцу лестничной клетки;
в) устраивают карманы-вестибюли на группу квартир, примыкающих с каждой стороны лестничной клетки.
Карманы соединяются с лестницей открытым проемом или легкой стеклянной перегородкой. В стенах карманов, устроенных из огнестойких материалов, расположены входы в квартиры, и таким образом, карманы как бы являются продолжением площадки лестничной клетки.
В зависимости от условий планировки карманы устраиваются двух видов: продольные (рис. 1, е) и поперечные (рис. 1, г).
Для организации входов в квартиры надстройки могут быть использованы как самостоятельные запасные (черные) лестницы при условии, если ширина и уклон маршей лестницы удовлетворяют требованиям строительных норм и правил.
При размещении в габаритах большой многокомнатной квартиры для посемейного заселения дополнительная площадь для кухонь и санитарных узлов в ряде случаев может быть найдена за счет более рациональной планировки.
При увеличении количества квартир в надстройке большое затруднение вызывает размещение санитарных узлов. Необходимо учитывать, что ванные, уборные, душевые, а также кухни общежитий запрещается размещать над жилыми помещениями. Кухни квартир над жилыми помещениями разрешается устраивать как исключение, после согласования этого в каждом отдельном случае с органами санитарного надзора и городским архитектором. Не разрешается также размещать санузлы над кухнями.
Эти ограничения вносят осложнение при проектировании надстройки только в том случае, если работы по надстройке здания ведутся без выселения жильцов и без перепланировки помещений надстраиваемого здания.
В проектах последних лет надстройка зданий производится одновременно с комплексным капитальным ремонтом, когда меняются перекрытия и перепланируется существующая часть здания. В этом случае планировка надстройки и существующих этажей совпадает, и затруднений с размещением санузлов над жилыми помещениями не возникает.
Таким образом, наиболее целесообразно надстраивать дома с большими квартирами в том случае, когда одновременно производится комплексный капитальный ремонт существующих этажей надстраиваемого дома.
Ко второй группе относятся надстройки над зданиями, построенными главным образом в годы первых пятилеток. В основном это секционные дома с двух-трехкомнатными квартирами с центральным отоплением, ванными комнатами и без них.
При надстройке таких зданий повторяют существующую планировку, а если имеется возможность, то улучшают имеющееся благоустройство: устраивают ванные комнаты, гардеробные помещения, встроенные шкафы, антресоли и т. д. (рис. 2).
Размещение санитарных узлов и кухонь в этой группе надстроек решается более четко, чем в объектах первой группы.
К третьей группе относятся надстройки над узкими корпусами, расположенными во дворах. В таких зданиях обычно небольшие квартиры. При их надстройке часто возникает необходимость сделать более крупные квартиры с доведением размеров комнат до нормальных (рис. 3). Размещение кухонь и санузлов в надстройке этой категории обычно не представляет затруднений.
Необходимо учитывать, что при реконструкции кварталов, расположенных в центральной части города, узкие дворовые корпуса, имеющие одностороннее освещение, в ряде случаев будут эксплуатироваться до полного износа с последующей их разборкой для улучшения внутриквартального благоустройства. Поэтому надстройка таких зданий проводится в редких случаях.
Согласно строительным нормам и правилам, в надстраиваемых жилых зданиях лифты должны устраиваться при общей высоте здания после надстройки 6 этажей и более, а также независимо от числа этажей при отметке пола верхнего этажа над уровнем тротуара 13 м и более.
Способы устройства лифтов в существующих зданиях при их надстройке показаны на рис. 4. При устройстве лифтов необходимо обеспечить звукоизоляцию их от жилых помещений. Поэтому размещать их вплотную к жилым комнатам запрещается.
Если разместить лифт внутри надстраиваемого здания не удается, то устраивается пристройка к лестничной клетке. Такая тройка допускается в том случае, если лестницы выходят во «вор иЛИ существующее здание построено с отступом от красной линии.
Лифт может быть также устроен в габаритах запасной лестничной клетки, если по нормам она оказывается не обязательной. В этом, случае вместо черной лестницы устраиваются площадки, имеющие сообщение с кухнями. Площадки используются для проветривания и чистки ковров и для других хозяйственных целей. Такие площадки оборудуются балконами. В необходимых случаях здания, имеющие после надстройки 6 этажей и более, оборудуются мусоропроводом. Ликвидируемые черные лестницы йогут быть также использованы для устройства ванн.
В последнее время в Москве получили распространение разработанные институтом Мосжилпроект каркасно-подвесные остекленные лифтовые шахты.
Шахта навешивается со стороны фасада, к которому прима кает лестничная клетка и не доходит до земли на высоту входной двери.
Достоинством подвесного лифта является экономичность « универсальность, позволяющие применять его в любых условиях К недостаткам относится неполный подъем, заставляющий жильцов подниматься на первую промежуточную площадку, а затем — с промежуточной площадки на верхние этажи. К недостаткам относится также специфический характер архитектурного оформления таких стеклянных шахт, придающих жилым фасадам вид промышленных зданий.
Дома, имеющие после надстройки 6 этажей и более при высоте верхнего этажа над уровнем тротуара не менее 13 м по действующим нормам должны быть оборудованы мусоропроводом.
Мусоропровод в надстраиваемом здании устраивается в лестничной клетке. Люк мусоропровода, один на лестничную площадку, устраивается на уровне этажа или промежуточной площадки.
IV. Конструктивные требования при проектировании надстроек
Конструктивные требования при проектировании надстроек одятся к приведению существующей части здания в такое со-СВояние, при котором оно сможет выдержать дополнительную на-с ку от надстройки. При этом конструкции надстройки необхо-Гимо запроектировать минимального веса с наиболее выгодной передачей нагрузки на существующую часть здания.
При проектировании надстройки иногда приходится производить частичное или сплошное усиление несущих конструкций. Следует помнить, что методы усиления несущих элементов существующего здания должны быть конструктивно-простыми и удобными для выполнения, так как надстраиваемое здание в ряде случаев находится в эксплуатации и заселено жильцами. Объем работ по усилению конструкций должен быть сведен к минимуму.
а) Усиление оснований надстраиваемых зданий
При надстройке зданий давление на основание существующих фундаментов возрастает, поэтому в заключении о возможности надстройки указывается существующее давление на грунт основания, а также давление на грунт и осадки здания после надстройки.
Давление на грунт под подошвой фундаментов при надстройках может быть повышено до 40% против расчетных сопротивлений, установленных по нормам для нового строительства, так как грунт в основании существующих фундаментов под действием веса сооружений уже уплотнился.
Если давление на грунт после надстройки не будет превышать расчетное сопротивление с учетом опрессовки, то фундаменты не усиливают. Если же давление на грунт будет больше расчетного сопротивления с добавкой на опрессовку или дополнительные осадки будут превышать допустимые, то необходимо усилить основания, увеличить ширину фундаментев или снизить вес надстройки.
Такое снижение может быть сделано за счет уменьшения числа надстраиваемых этажей, облегчения применяемых материалов или изменения конструктивной схемы надстройки.
Все работы по усилению оснований и фундаментов надстраиваемых зданий необходимо выполнять до начала работ по надстройке, чтобы дополнительные нагрузки от надстройки передались на усиленные фундаменты и основания, деление оснований при надстройках зданий может производить силикатизацией, электросиликатизацией, термическим спо-м и цементацией, а также уплотнением оснований сваями, устройством выносных свай или понижением уровня грунтовых вод.
Силикатизация применяется при мелкозернистых грунтах оснований, а также в лёссах и лёссовидных суглинках. Электросиликатизация применяется при укреплении суглинков и глинистых грунтов.
Лёссовидные просадочные грунты и пористые суглинки можно закреплять также термическим способом. Скальные, обломочные породы, гравийные, галечные, пес-чано-гравийные, крупнопесчаные пески закрепляются цементацией.
Сили катизация грунтов заключается в том, что в грунт посредством инъекторов поочередно нагнетают два химических раствора: сначала силикат натрия (жидкое стекло) Na20-nSi02, а затем хлористый кальций СаС12. Между этими двумя растворами происходит химическая реакция *, в результате которой грунт быстро и прочно закрепляется.
Для силикатизации оснований существующих зданий вдоль фундаментов отрывается траншея, через дно которой забиваются металлические трубки-инъекторы, имеющие в нижней части отверстия для нагнетания раствора в грунт. Если под зданием имеется подвал, то инъекторы погружаются с обеих сторон фундамента.
Инъектор для силикатизации состоит из отдельных звеньев гладких и перфорированных труб длиной 1,5 ж, диаметром 19— 38 мм. Он имеет острый наконечник и наголовник, к которому присоединен шланг для подачи раствора.
Способ силикатизации грунтов разработан советскими специалистами (профессор Б. А. Ржапицын). В Москве этот способ успешно применялся при закреплении грунтов основания Большого театра, при проходке шахт и туннелей метрополитена.
Электросиликатизация грунтов отличается от силикатизации тем, что через инъекторы и закрепляемый грунт пропускается электрический ток, который способствует проникновению раствора. Это особенно важно для глинистых грунтов, имеющих малый коэффициент фильтрации (меньше 0,2—0,1 м/сутки). Действие электрического тока позволяет увеличить радиус распространения закрепляющего раствора.
Для закрепления грунтов электросиликатизацией инъекторы забивают примерно через 1 м с одной или двух сторон фундамента. В инъекторы, служащие анодами, подается химический раствор и одновременно пропускается постоянный электрический ток напряжением 25—50 в. В процессе закрепления полюсы труб электродов меняются на обратные.
Для получения постоянного тока применяется сварочный агрегат типа САГ 30—60 в.
Способ электросиликатизации разработал и внедрил польский профессор Р. Цебертович. Этим способом закреплены основания ряда уникальных зданий: костел Святой Анны в Варшаве, знаменитая «падающая» башня в Пизе в Италии, Дворец Советов в Ростове-на-Дону, а также ряд зданий в Румынии и Китае.
В Ленинграде в 1961 г. метод электросиликатизации был успешно применен на первых трех объектах капитального ремонта, где закрепление грунтов оснований проводилось ниже уровня грунтовых вод.
Пластификация заключается в закреплении мелкопесчаных грунтов путем нагнетания в них карбомидной смолы и 3%-ного раствора соляной кислоты.
Этот способ, предложенный проф. Б. А. Ржаницыным, применен Гидроспецстроем в 1962 г. при закреплении основания театра оперы и балета им. С. М. Кирова в Ленинграде.
Фундамент театра опирался на пылевидные пески, которые в связи с поднятием уровня грунтовых вод превратились в плывун. Закрепляющие растворы нагнетались под давлением 10 атм «а глубину 5 м, при расстоянии между инъекторами 0,75 м. Предел прочности закрепленного грунта составлял 15—35 кг/см2. Аналогичные работы в 1962—1963 гг. были проведены при закреплении мелкопесчаных грунтов под колоннами одного из цехов Ново-Липецкого металлургического завода.
Термическое укрепление заключается в обжиге лёссовидных и пористых суглинистых грунтов раскаленными газами через пробуренные в грунте скважины. Скважины диаметром 10— 20 см бурят на глубину до 15 м на расстоянии друг от друга 2—3 м. Устье скважины заканчивается бетонным оголовком, в котором размещается форсунка для сжигания топлива. К форсунке двумя шлангами подводятся топливо и сжатый воздух. Топливо может применяться жидкое (соляровое масло, нефть и т. п.) и газообразное (природный, генераторный газ). Сжатый воздух подается под давлением 0,15— 0,50 атм.
Топливо сжигается в скважине. Избыточное давление распространяет пламя на всю ее глубину. Пламя проникает в поры грунта и прокаливает его.
Обжиг грунта продолжается от 5 до 10 дней, при этом вокруг скважины образуется керамическая ,свая диаметром 2—3 м. Расход жидкого топлива за весь период обжига составляет около 100 кг на 1 пог. м скважины. Прочность грунта после обжига достигает 10—12 кг/см2.
Термический способ разработан советскими специалистами (И. М. Литвинов и др.) в послевоенные годы и впервые был применен в Запорожье для укрепления фундаментов существующих промышленных зданий. Этот метод может быть применен для усиления оснований при надстройках жилых зданий только в том случае, когда работы проводятся при выселении жильцов из надстраиваемого здания и принимаются необходимые противопожарные меры.
При закреплении цементацией основании существующих зда-й в грунт под подошву фундаментов забивают инъекторы таком же типа, как и при силикатизации, но большего диаметра (27—75 мм). Перед цементацией скважины промывают, нагнетая в них чистую воду. Для нагнетания обычно применяют раствор, состоящий из цемента и воды, а иногда в него добавляют песок. Состав пульпы для грунтов со средним удельным водопоглощением (от 1 до 5 л/мин.) принимается от 1:1 до 1:2 (цемент, вода). Цемент должен быть марки не ниже 400.
Давление при нагнетании цементного раствора составляет обычно 3—6 атм и уточняется на основании опытного нагнетания. Расход цемента — 20—40% от объема закрепленного грунта.
Прочность цементированного грунта вблизи инъектора на 28-й день достигает 20—35 кг/см2. С изменением радиуса закрепления от 40 до 120 см прочность в крайних слоях цементированного песка меняется от 20 до 9 кг/см2.
Цементация грунтов стала применяться с 1870 г. сначала в шахтном, затем в гидротехническом, промышленном и гражданском строительстве.
Уплотнение грунтов основания сваями заключается в том, что под подошвой существующих фундаментов поочередно отрываются отдельные шурфы, в дно которых вдавливаются короткие сваи, а пространство над ними заполняется новой кладкой.
Этот способ позволяет повысить расчетное сопротивление грунта основания до 40%. Для его выполнения длину усиляемого фундамента разбивают на отдельные участки по 1,5—2,5 м и через каждые 2 участка отрывают шурфы с подкопом под фундамент на глубину, равную половине проектной глубины укрепляемых грунтов. Затем на дно шурфа устанавливают деревянные или железобетолные сваи, которые залавливаются домкратами в землю.
По мере углубления свай, между домкратом и фундаментом устанавливаются распорные стойки высотой, равной длине выхода штока домкрата за 1 раз.
Сваи применяются конической формы с верхним диаметром 30 см, нижним 20 см, длиной 1 — 1,5 м, на расстоянии приблизительно 1 м друг от друга. После задавливания свай на данном участке выкладывают новую кладку до подошвы старого фундамента и оставшийся зазор между новой и старой кладкой плотно зачеканивают полусухим цементным раствором состава 1 : 1 или 1:2 (цемент: песок).
Этот способ требует высокой квалификации рабочих и тщательного производства работ и, особенно, крепления стенок шурфов. Он дорог и трудоемок, но надежен и гарантирует полноценное усиление несущей способности оснований. Его следует применять в тех случаях, когда нельзя произвести уширение фундаментов или применить усиление оснований.
Передача нагрузок на нижележащие грунты выносимыми сваями заключается в том, что вдоль фундамента с обеих сторон его отрываются траншеи глубиной на 0,5 м выше подошвы. По траншеям располагаются бетонные набивные сваи, поверх которых устраиваются железобетонные обвязки. Для передачи давления с обеих сторон фундамента заделываются в кладку стальные рандбалки, под которые подводятся поперечные балки, передающие нагрузку от фундамента на ряды свай.
Передача нагрузки на сваи производится подклинкой зазора между низом поперечных балок и обвязкой. Заклинка производится» металлическими клиньями или обжатием свай гидравлическими домкратами, устанавливаемыми между низом поперечных балок и обвязкой. В этом случае обвязка делается в виде отдельных секций и сваи заделываются одновременно целой секцией. Давление обжатия должно превышать эксплуатационную нагрузку на 50%.
После заклинки оставшуюся часть зазора заделывают полусухим цементным раствором состава 1 : 1 или 1 :2 (цемент : песок).
Чтобы избежать сотрясений и повреждений существующего здания при забивке, применяются преимущественно набивные .сваи.
При производстве работ из подвала или первого этажа обсадные трубы для набивных свай наращивают короткими звеньями и через них опускают бетон. По мере наполнения обсадной трубы бетоном ее поднимают, а бетон трамбуют (рис. 10). Бетон вдавливается в стенки скважины, сваи приобретают расширенную форму и как бы срастаются с грунтом.
Методы передачи нагрузки от существующего здания на выносные сваи, как и метод уплотнения грунтов основания короткими сваями, описанный выше, прш/енимы в самых разнообразных грунтах.
Усиление оснований за счет понижения уровня грунтовых вод может быть достигнуто устройством вокруг здания дренажа. При этом грунты основания, насыщенные водой, и имеющие незначительную несущую способность, существенно повышают ее после снижения уровня грунтовых вод.
Чтобы с водой не уносились частицы грунта, между фундаментом и дренажем должен быть забит шпунтовый ряд, который будет пропускать воду и препятствовать вымыванию грунтов оснований.
б) Усиление фундаментов надстраиваемых зданий
Необходимость усиления фундаментов при надстройке зданий может быть вызвана несколькими причинами:
— недостаточной прочностью кладки фундамента; в этом случае увеличение несущей способности кладки фундаментов производится торкретированием, цементацией, перекладкой существующих или подводкой новых фундаментов;
— недостаточной шириной подошвы; в этом случае производится усиление фундаментов с устройством уширений с обеих сторон;
— недостаточным заглублением фундаментов; в этом случае производится временное крепление (вывешивание) существующих стен и подводка под них новых фундаментов.
Торкретирование поверхностей фундамента производится в том случае, когда ослабление прочности раствора (выщелачивание) произошло только у поверхности фундамента и не проникло в глубь кладки, а бутовый камень не потерял необходимой прочности. В этом случае вдоль фундамента отрывается траншея, производится очистка пескоструйным агрегатом поверхности фундамента и разрушенного раствора в швах. Затем заполняются швы и фундамент оштукатуривается заново цементным раствором при помощи цемент-пушки.
Цементация всей кладки фундамента производится при значительной потере прочности фундаментов. В этом случае цементный раствор консистенции от 1:1 до 1 : 10 (цемент : вода) нагнетается в кладку при помощи инъекторов, погружаемых в тело фундамента.
Если фундамент выполнен из мелких камней на слабом растворе, то инъектор может быть погружен путем забивки без предварительного устройства шурфа.
При усилении фундаментов из крупного бутового камня вдоль фундамента отрываются шурфы, в стенках его пробивают отверстия и закладывают изогнутые трубки диаметром 25 мм, которые у поверхности фундамента заделываются цементным раствором. После засыпки шурфов и уплотнения грунта в трубки под давлением 2—10 атм нагнетается цементный раствор консистенции 1 : 1 или 1 : 1,5.
При цементации фундаментов инъекторы или трубки распола-аются в теле фундамента в шахматном порядке на расстоянии 50—100 см друг от друга, что уточняется на пробном участке.
Расход раствора составляет 25—35% от объема закрепляемых фундаментов. Способ цементации фундаментов проще, чем подводка, не требует больших затрат труда, безопасен при выполнении и удобен для применения при реконструкции и надстройке зданий.
Перекладка существующих фундаментов из бутового камня производится в тех случаях,, когда раствор потерял свою прочность, а камень, достаточно прочен, и нет возможности применить цементацию, а также в случаях замены отдельных разрушившихся частей фундаментов (промоины у водосточных труб, трещины и разрушения от неравномерных осадок и т. д.).
Сплошная перекладка фундамента выполняется отдельными участками длиной 1—2 м, расположенными не менее чем через Два участка друг от друга. На каждом участке открывается шурф глубиной на 0,5 м выше подошвы, шириной по дну 1,5 м, из которого и выполняются все работы.
Новая кладка ведется на цементном растворе с тщательной подклинкой верхнего ряда камнями клиновидной формы и заклин-кои зазоров полусухим цементным раствором состава 1 : 2.
При большом периметре здания перекладку фундамента можно производить одновременно в нескольких местах. При этом одновременное ослабление фундаментов не должно превышать 20% площади их основания. Усиление фундаментов в этом случае производится последовательной подводкой.
Подводка новых фундаментов производится в тех случаях, когда имеется возможность или необходимость одновременного их заглубления. В этом случае в нижней части стены заделываются с двух сторон рандбалки из стальных двутавровых балок. Подводку фундамента ведут также отдельными участками длиной 1—2 м. Для каждого подводимого участка возле фундамента отрываются шурфы с креплением их стенок (рис. 12, а, б). Затем под фундаментом выбирают грунт до проектной отметки и, если нужно, разбирают нижнюю часть фундамента. Образовавшееся пространство заполняют кладкой или бетоном и заклинивают щель в месте примыкания нового фундамента к старому, как указано выше. Крепление от обвала старого фундамента производится деревянными стойками так же, как и при их перекладке.
Подводка сплошных ленточных фундаментов, как и их перекладка, может производиться также не по всему периметру, а отдельными участками с одновременным их значительным ушире-нием. В этом случае уширение производится в местах сопряжения продольных и поперечных стен и в углах здания.
Перекладка и подводка фундаментов являются наиболее сложным и дорогим видом усиления. Для ее выполнения нужно привлекать высококвалифицированный технический персонал и рабочих. При выполнении этих работ необходимо особенно тщательно следить за подклинкой и заделкой зазора между старой и новой кладкой, чтобы обеспечить передачу нагрузки от стен на новый фундамент.
Усиление фундаментов посредством уширений заключается в устройстве дополнительных частей фундаментов с обеих сторон существующего, которые скрепляются с ним монолитно.
Уширения могут устраиваться из бутовой кладки бетона и железобетона. Соединение уширений фундаментов со старой кладкой должно обеспечивать их совместную работу. Для этого крепление уширений вверху производится при помощи упорных полок, заделанных в борозды, или посредством поперечных балок. Крепление уширений внизу достигается заделкой в них анкеров.
Фундаменты средних капитальных стен при наличии подвала имеют обычно мелкое заложение. Конструкция бетонных ушире-ний для таких стен с жесткой арматурой из стальных двутавровых балок приведена на рис. 13, г. В этой конструкции стальные балки могут быть заменены железобетонными.
Если усиление фундаментов выполняется в связи с заменой сгнившего деревянного ростверка, то такая замена производится путем устройства железобетонных уширений в виде «шпор», устраиваемых на месте сгнивших бревен ростверка. Подводка фундамента производится отдельными секциями сначала с одной, а затем с другой стороны фундамента. Средняя часть подошвы фундамента остается нетронутой (рис. 13, д).
Уширение фундаментов отдельных колонн производится посредством железобетонной обоймы. Для прочного сцепления и совместной работы старой и новой частей фундамента вертикальные грани старого фундамента стесываются слегка наклонно (рис. 14, а).
По этому же принципу усиливаются фундаменты кирпичных столбов на бутовом фундаменте. В этом случае для обеспечения совместной работы фундамента с обоймой его вертикальные грани стесываются, а для совместной работы кирпичной колонны с железобетонной обоймой с поверхности колонны отбивают штукатурку, очищают ее, производят насечку и забивают в швы кладки 150-лш гвозди.
При усилении фундаментов и чугунных колонн железобетонные обоймы колонн должны доходить до оголовков (капителей) колонны и упираться в них (рис. 14, б).
Перед устройством уширений фундаментов старые фундаменты должны быть тщательно очищены от загрязнений и разрушенного раствора, чтобы обеспечить надежное сцепление старой кладки и нового материала, из которого выполняется ушире-ние. Грунт под подошвой уширений должен быть уплотнен втрамбовыванием в него слоя щебенки толщиной 10 см, чтобы выровнять давление на подошву существующей и дополнительной частей фундамента.
Усиление фундаментов с одновременным их заглублением производится при устройстве и расширении котельных в подвалах надстраиваемых зданий, а также при заглублении фундаментов фасадных стен существующих зданий в связи с прокладкой под улицами туннелей метро, подземных переходов и коллекторов подземных коммуникаций.
В этом случае необходимо разгрузить отдельные участки стен в местах подводки фундаментов. Такая разгрузка производится вывешиванием стен на поперечные балки, нагрузка от которых передается на самостоятельные опоры.
Поперечные стальные балки укладываются в отверстия, пробитые в стенах на расстоянии 2—3 м друг от друга, на уровне верха старого фундамента. При недостаточной прочности стен их предварительно усиливают рандбалками. Для каждой поперечной балки устраиваются две опорные подушки из двух сплошных рядов перекрещивающихся деревянных брусьев на уплотненном основании.
Передача нагрузки на временные конструкции достигается заклиниванием пространства между поперечными балками и временными опорами или при помощи домкратов.
в) Усиление стен надстраиваемых зданий
Необходимость усиления стен надстраиваемых зданий вызывается увеличением нагрузки в связи с надстройкой дополнительных этажей. Существует несколько способов.
Усиление стен железобетонной рубашкой производится при слабых трещиноватых стенах и стенах, ослабленных проемами и каналами. Этот способ применим для подвальных или нижних этажей средних капитальных стен, имеющих, по сравнению с наружными, меньшую толщину и большую нагрузку от перекрытий.
Железобетонная рубашка состоит из двух железобетонных стенок, устраиваемых с обеих сторон усиливаемой стены.
Усиление стен железобетонными или металлическими колон, нами, заделываемыми внутрь усиливаемых стен, при меняется в случаях, когда кладка существующих стен находится в хорошо сохранившемся состоянии и может нести нагрузку от существующей части здания. В этом случае на колонны передается нагрузка от надстройки. Этот способ можно успешно применять при каркасной конструкции надстройки. При монолитных стенах надстройки необходимо устраивать сильные прогоны-пояса, воспринимающие нагрузку от надстройки и передающие ее на колонны усиления. Если толщина усиливаемых стен недостаточна для заделки колонн, то усиление производится металлическими приставными колоннами (рис. 17, б). Этот способ не обеспечивает такого монолитного сопряжения со стенами, как при заделке колонн, но удобен тем, что работы по усилению стен могут производиться без выселения жильцов из помещения.
г) Усиление простенков надстраиваемых зданий
При проектировании надстроек иногда выясняется, что отдельные простенки наружных или внутренних стен между оконными или дверными проемами недостаточно прочны. Обычно это простенки первого этажа, иногда подвала. Условия работы внутренних и наружных стен различны. В первом случае прдстенок является только несущим. Во втором случае он служит еще и тепло-ограждающей конструкцией. Обе плоскости его находятся в разных температурных условиях при разности температур, доходящей до 40—50 °С. Это сказывается на конструкции усиления простенков. Кроме того, на характер усиления оказывает влияние отношение между шириной b и толщиной d простенка.
Если отношение — 1,5, то характер работы простенка приближается к работе кирпичного столба. Такие простенки мы условно назовем узкими. Если отношение больше 1,5, то простенок начинает работать как участок стены и мы назовем его широким.
Усиление узких простенков внутренних стен производится двумя способами: металлическим каркасом и железобетонной обоймой.
Металлический каркас состоит из вертикальных уголков и приваренных к ним горизонтальных планок (рис. 18). Сечение уголков обычно принимается 0,12 X 0,12 X 0,01 d, а горизонтальных планок — 0,12×0,02 d, где d — толщина стены. Расстояния между планками равны толщине простенка. Усиление простенков металлическим каркасом позволяет повысить их несущую способность в 2—2,5 раза.
Усиление простенков металлическим каркасом производится так: углы простенка оштукатуривают цементным раствором. При усилении оштукатуренных простенков старую штукатурку отбивают и углы оштукатуривают заново. В свежий раствор утапливают уголки обоймы и простенок охватывают временными проволочными скрутками, после чего приваривают на место горизонтальные планки.
Усиление узких простенков внутренних стен может произво. диться железобетонной обоймой. Обойма представляет собой же. лезобетонную стенку, охватывающую усиливаемый простенок со всех четырех сторон. Толщина стенки 5—8 см, если она выполняется в опалубке, и 3—5 см, если выполняется торкретированием.
В зависимоости от состояния кладки усиливаемого простенка железобетонная обойма может выполняться двумя способами-с предварительной обрубкой простенка на толщину усиления и без нее. В первом случае поперечное сечение простенка не увеличивается после усиления, во втором — увеличивается. Первый способ применяется для простенков с хорошо сохранившейся кладкой. Перед обрубкой необходимо разгрузить простенок установкой временных стоек в соседних проемах.
Усиление широких простенков внутренних стен, ширина которых колеблется в пределах 1,5—2,5 d, производится так же, как и узких, с той лишь разницей, что посередине простенка ставят стяжные болты. Площадь сечения стяжных болтов принимается равной двойному сечению горизонтальных планок. Болты устанавливают против каждой горизонтальной планки и соединяют вертикальной планкой из полосовой стали, поперечное сечение которой равно вертикальному уголку.
Таким образом, простенок разбивается в плане как бы на два квадрата, каждый из которых работает как кирпичный столб в обойме.
При производстве работ сначала заделывают стяжные болты с резьбой по обоим концам, затем оштукатуривают полосы и устанавливают уголки и полосовую сталь, идущую по оси болтов. Простенок стягивают скрутками, после чего приваривают боковые планки и навинчивают гайки стяжных болтов.
Приведенные способы усиления простенков внутренних стен непригодны для наружных стен, так как обойма будет промерзать, и в комнате в местах расположения каркаса будут видны отсыревшие полосы.
Аналогично усиливаются широкие простенки железобетонной обоймой.
Усиление узких простенков наружных стен выполняется при помощи швеллеров, устанавливаемых в пространстве между наружной и внутренней оконными коробками. Вверху швеллеры упираются в короткие балочки, соединяющие две перемычки из металлических двутавровых балок; внизу — опираются на две стальные плиты. Верхняя плита приваривается к стойкам (швеллерам,), а нижняя устанавливается на цементном растворе. Разгрузка простенка производится забивкой стальных клиньев между двумя опорными плитами.
Усиление широких простенков наружных стен производится железобетонными колоннами, которые устраивают в вертикальных с наружной стороны стены.
Усиление простенков при больших (витринных) окнах производится при помощи металлических колонн, устанавливаемых посередине оконного проема. Внизу колонна опирается на бетонный ашмак, заделываемый в кирпичную кладку, а вверху поддер-ивает металлические балки, заделываемые в кладку для усиле-перемычек.
Колонна выполняется из одинарного двутавра и, чтобы быть менее заметной, устанавливается полкой в сторону фасада. Окрашенная в белый цвет, одинаковый с цветом откосов витрины, и закрытая снаружи стеклом, такая колонна не портит внешнее архитектурное оформление фасада, а лишь разделяет пространство витрины на два самостоятельных объема, что учитывается при ее оформлении.
Усиление простенков при широких оконных проемах, если позволяют архитектурные соображения и условия освещенности, может быть произведено уширением простенков кирпичной кладкой. В этом случае кладка уширения должна быть прочно связана с простенком. Это достигается отбивкой штукатурки откосов, насечкой и промывкой их с забивкой в швы штырей или больших гвоздей, прочно скрепляющих обе кладки.
д) Усиление колонн надстраиваемых зданий
Усиление кирпичных столбов выполняется аналогично усилению узких простенков внутренних стен.
Усиление железобетонных колонн производится путем устройства железобетонных обойм, армированных продольными стержнями и хомутами или спиралью.
При усилении колонн квадратной обоймой для продольной арматуры применяется обычно круглая арматурная сталь. Продольное армирование обоймы, кроме того, может выполняться с Применением жесткой арматуры из уголка. Толщина стенок рубашки должна быть не менее 5 см, если она выполняется в опалубке, и не менее 3 см — при выполнении ее торкретированием.
Квадратные колонны после усиления могут иметь квадратное, шестигранное и круглое сечение.
Перед усилением колонн поверхность бетона должна быть очищена и насечена, а углы их обрублены. При устройстве обоймы восьмигранного и круглого сечения углы усиляемой колонны обрубаются до полного обнажения продольных стержней арматуры, затем вплотную к серединам граней усиливаемых колонн устанавливаются дополнительные стержни продольной арматуры и производятся спиральная обмотка и бетонирование обоймы.
Усиление металлических колонн из прокатных профилей со сварным или клепаным сопряжением элементов производится железобетонной (рис. 20, б) или кирпичной обоймой с заполнением ее средней части бетоном. Кирпичная обойма армируется хомутами, закладываемыми через один ряд.
Усиление чугунных колонн производится спиральной обмоткой с последующим ее обетонированием. Чтобы обмотка отстояла от наружной поверхности и была в середине обоймы, вдоль колонны до навивки спирали устанавливаются вертикальные прутья, стягиваемые временными скрутками или прихватываемые сваркой. При спиральной обмотке обойма может иметь круглое или вось мигранное поперечное сечение.
Усиление чугунных колонн может выполняться также с применением квадратной железобетонной обоймы с обычным армиро ванием, а также с кирпичной обоймой, армированной хомутами, и заполнением пазух бетоном (рис. 20, в). Стальные и чугунные колонны перед их усилением надо тщательно очистить от краски и ржавчины. После усиления металлических колонн указанными выше способами огнестойкость их значительно повышается.
е) Усиление чердачных перекрытий надстраиваемых зданий
Чердачные перекрытия представляют собой наиболее ответственную и уязвимую часть здания при надстройке: оно является единственной теплоограждающей конструкцией здания сверху ч вместе с тем конструкцией, отделяющей строительный процесс от населенной нижней части здания, когда надстройка ведется без выселения жильцов.
Поэтому необходимо, приступая к надстройке, сделать тщательные дополнительные обследования перекрытия независимо от обследования, выполненного до начала проектирования, и постоянно следить за исправным состоянием перекрытия в процессе работ по надстройке дома.
Усиление бывшего чердачного перекрытия при надстройке проводится путем:
1) усиления существующих балок и прогонов, увеличением их поперечного сечения;
2) устройства самостоятельной конструкции, несущей пол и воспринимающей временную нагрузку от междуэтажного перекрытия.
Усилению подвергаются бывшие чердачные перекрытия по деревянным и металлическим балкам, а также железобетонные перекрытия.
Если накат сделан из пластин в подрезку, то усиление балок нашивками делается сверху после антисептирования и проветривания всех деревянных частей существующего перекрытия.
Усиление деревянного чердачного перекрытия в виде самостоятельной конструкции, несущей пол, показано на рис. 20, б. При этом новые балки укладываются между существующими с таким расчетом, чтобы зазор между ними и засыпкой был не менее 5 см и обеспечивал независимый их прогиб. Бывают случаи, когда балки существующего перекрытия не могут нести собственный вес и засыпку, но дорогой лепной потолок необходимо сохранить. В этом случае существующее перекрытие подвешивают к .новой конструкции (рис. 20, в).
При усилении деревянных перекрытий, когда концы балок опираются на поперечные капитальные стены и не подвержены загниванию, может быть применен такой способ. На края существующих балок на расстоянии 0,5—0,7 м от поперечных капитальных стен укладываются деревянные прогоны-лежни, на которые опираются балки усиления, несущие пол. Такой прием позволяет уменьшить пролет новых балок и применить для них лесоматериал малого сечения. При этом несущая способность существующего перекрытия должна быть проверена расчетом.
Усиление чердачного перекрытия по металлическим балкам производится увеличением их сечения. Для этого к верхним полкам приваривают дополнительные балочки двутаврового профиля (рис. 20, г и д). При незначительном усилении к верхней полке могут быть приварены более легкие профили (полосовая сталь, уголок и т. п.). Если перекрытие по металлическим балкам с деревянным накатом необходимо усилить с одновременным увеличением его огнестойкости, то накат используют как опалубку и устраивают по нему железобетонную плиту с одновременным бетонированием металлических балок.
Усиление железобетонных чердачных перекрытий.
ж) Устройство жесткого пояса
Элементом, завершающим работы по усилению надстраиваемо-го здания, является жесткий пояс. Его устраивают по всему периметру наружных и внутренних стен на уровне стыка старой и новой кладки.
Жесткий пояс является фундаментом — обвязкой для надстройки. Он равномерно распределяет нагрузку от надстройки на существующее здание. В случае деформаций или трещин, появляющихся в существующем здании, он перехватывает их и не дает распространиться на надстройку и, наоборот, перехватывает деформации, появляющиеся в надстройке, и не допускает их распространения на существующую часть здания.
Жесткий пояс позволяет перераспределить нагрузку от более напряженных стен и простенков к менее напряженным частям. Он связывает надстройку и существующую часть здания, и вместе с балками усиления чердачного перекрытия, которые должны быть заанке-рены в него, пояс образует жесткую диафрагму.
По конструкции жесткие пояса бывают двух групп: большой и малой жесткости.
К первой группе относятся пояса железобетонные из стальных балок и железокирпичные большой высоты (1 — 1,5 м).
Ко второй группе относятся железокирпичные пояса малой высоты (45—60 см).
При проектировании надстроек возникает вопрос, когда можно обойтись без жесткого пояса и в каком случае применять пояс малой или большой жесткости.
Точных методов расчета жесткого пояса не существует, потому что его работа зависит от величины нагрузки над ним, т. е. количества надстраиваемых этажей, прочности существующего здания и грунтов оснований, величины дополнительной осадки здания вследствие надстройки и т. д.
Однако существуют общие рекомендации, выработанные для зданий высотой после надстройки не более 6 этажей. Так, для надстроек, в которых количество надстроенных этажей не превышает половины существующих, при удовлетворительном состоянии стен существующего здания и достаточно прочном основании (с расчетным сопротивлением 2—3 кг/см2) необходимо применять пояса малой жесткости.
При большем количестве надстраиваемых этажей или плохом состоянии стен (трещины, перенапряженные проемные простенки, требующие усилений), а также при более слабых основаниях необходимо применять пояс большой жесткости. Пояс жесткости не устраивается совсем при малом числе надстраиваемых этажей, хорошем состоянии стен и прочных основаниях.
Наиболее распространен пояс малой жесткости, устраиваемый из армированной кирпичной кладки. Высота пояса принимается обычно 6—8 рядов, при этом армирование должно составлять 1% от площади поперечного сечения пояса.
Железобетонные пояса жесткости целесообразнее устраивать монолитной конструкции.
з) Опорная часть надстройки и привязка ее к существующим стенам
Наиболее сложным узлом при проектировании является основание надстройки.
Здесь надо разместить жесткий пояс, реконструировать кар низ, который после надстройки обычно превращается в междуэтажный карниз или поясок, усилить конструкции бывшего чердачного перекрытия, предусмотреть возможность устройства выносных козырьков и первых подмостей для производства кладки. Если надстройка ведется без выселения жильцов, то необходимо также сохранить трубы верхней разводки центрального отопления до окончания монтажа отопления надстройки и т. д.
Все эти элементы должны быть детально разработаны в проекте и вычерчены.
При проектировании надстройки необходимо правильно сделать вертикальную и горизонтальную привязку стен надстройки к стенам существующего здания.
Вертикальная отметка пола первого этажа надстройки определяется с учетом конструкций усиления чердачного перекрытия.
Горизонтальную привязку надо делать с учетом различной толщины стен существующего здания и надстройки, которые обычно бывают тоньше. Поэтому на уровне основания надстрой ки устраивается уступ. Такой уступ необходимо делать с наружной стороны только в том случае, когда крыша поднимается целиком, так как существующий мауэрлат до и после подъема должен лежать в одной плоскости. Расположение обреза снаружи нежелательно, потому что увеличивается вынос карниза, создается эксцентричная нагрузка на стены от перекрытий надстройки. Кроме того, это не всегда допустимо по архитектурным соображениям.
Поэтому чаще всего обрез устраивается внутри. Такое его расположение, кроме устранения указанных недостатков, позволяет увеличить жилую площадь надстройки.
и) Конструкции стен надстройки
Основные требования при конструировании стен надстроек заключаются в максимальном уменьшении их веса при сохранении необходимой теплоустойчивости.
Большое разнообразие и отсутствие модульности всех размеров наружных и внутренних стен, проемов и архитектурных деталей надстраиваемых зданий почти исключают возможность применения для них крупных блоков и панелей. Поэтому стены надстройки обычно выполняются из кирпича или мелкоштучных камней.
Наиболее пригодными для надстроек являются стены из керамических пустотелых камней и семищелевого кирпича. Использование обыкновенного кирпича необходимо сочетать с применением облегченных кладок (Власова, Попова, Орлянкина и др.).
При проектировании наружных стен надстройки необходимо правильно разработать вопросы водоотвода. При наружном водоотводе водосточные трубы не должны огибать карнизы и пояски. Такие отгибы труб быстро приходят в негодность, трудно доступны для ремонта и являются очагами разрушения фасада, отсыревания наружных стен и появления сырости внутри помещений. Водосточные трубы необходимо пропускать сквозь карниз (поясок) через заделанные в них короткие патрубки (рис. 25, а, б). Верхняя плоскость карнизов и горизонтальных поясков должна быть покрыта кровельной сталью, чтобы предохранить карниз от увлажнения, а стены — от сырости.
При проектировании внутренних стен необходимо предусмотреть продолжение вентиляционных вытяжных каналов из кухонь и санузлов надстраиваемых зданий с устройством вытяжки из таких же помещений надстройки. Для этого должны быть составлены рабочие чертежи разверток стен в этих местах.
к) Внутренние несущие конструкции
Нагрузку от перекрытий и крыши надстройки следует передавать на продольные или поперечные капитальные стены здания в зависимости от его конструктивной схемы с таким расчетом, чтобы передать усилия от надстройки на менее нагруженные существующие стены.
Внутренние продольные стены надстраиваемого здания часто не продолжают кладкой при надстройке, а нагрузку передают на колонны и прогоны. В качестве колонн применяют кирпичные столбы с армированием или без него, металлические сварные колонны или железобетонные.
Кирпичные столбы армируются перекрестными или зигзагообразными сетками. Сетки изготовляются из стержней холоднотянутой проволоки. При этом сетки «зигзаг» укладываются попарно в двух смежных рядах с расположением стержней во взаимно перпендикулярных направлениях.
Конструкции сборных железобетонных колонн, прогонов и перекрытий при надстройках зданий применяются такие же, как и при капитальном ремонте зданий.
При надстройках зданий приходится перекрывать пролеты в 6, 8 м и более.
Если надстраивается один этаж, то это достигается устройством висячих стропильных ферм с подвесным потолком. При надстройке двух и более этажей применяются клееные деревянные или прокатные металлические балки или прогоны, расположенные по осям перегородок, а также балки-стенки и шпренгельные конструкции. По ним укладываются короткие балки вдоль здания.
Из деревянных конструкций для пролетов от 6 до 9 м целесообразно применять клееные деревянные балки и прогоны.
Такие балки склеиваются водостойкими фенолформальдегид-ными клеями из досок или из досок и фанеры. Склейка дает возможность получить поперечные сечения большой высоты и выгодной формы, например двутавровые или рельсовидные. Стыкование досок по длине производится без ослабления сечения при помощи «зубчатого шипа» или стыка «на ус».
Изготовление клееных конструкций допускается только в заводских условиях, где имеется необходимое оборудование для сушки древесины, опрессовывания при склеивании и контроля за: качеством изделий.
В послевоенные годы с появлением больших прокатных профилей значительное распространение при надстройках зданий получили металлические прогоны. Применяя такие прогоны, следует помнить о необходимости повышения их огнестойкости, что достигается обкладкой их стенок красным кирпичом на цементном растворе, обмоткой полок проволокой или сеткой с последующей оштукатуркой цементным раствором. В ряде случаев такие прогоны продолжают оставаться единственно возможным решением..
Балки-стенки представляют собой несущие железобетонные перегородки двутаврового сечения высотой на этаж и таврового сечения высотой до верха дверных коробок. Последние по существу являются тонкими железобетонными прогонами. Ьалки-стенки являются надежной конструкцией, допускающей устройство дверей в средней ее части, но трудоемки и могут выполняться из монолитного железобетона только при положитель ной температуре, так как обогрев тонкостенных конструкций i зимнее время сложен.
Шпренгельные несущие перегородки выполняются из деревянных брусьев с металлическими подвесками и с деревянными или металлическими затяжками.
Положительными их качествами являются легкость конструкции и возможность изготовления шпренгелей для любых нетиповых пролетов. К недостаткам относятся необходимость точной подгонки врубок, а также возможность повреждения и аварий при пробивке двери из одной комнаты в другую, в месте распо-80 ожения подкоса. Более рациональным следует считать примене-ие в надстройках металлических шпренгельных конструкций, обернутых проволокой или сеткой и оштукатуренных.
При проектировании перекрытий надстройки, как и при проектировании ее стен, следует соблюдать основное условие — применять наиболее легкие материалы и конструкции. Это особенно относится к заполнению между балками, а также к выбору засылок и материалов для звукоизоляции междуэтажных и теплоизоляции чердачных перекрытий.
Бывают случаи, когда существующее здание не в состоянии выдержать нагрузку от надстройки. В этом случае надстройку опирают на самостоятельное основание, независимое от существующего здания.
Конструкция самостоятельного основания состоит из железобетонных металлических колонн, идущих на всю высоту существующего здания, прогонов и обвязки. Обвязка передает нагрузку от надстройки на колонны, установленные вдоль наружных стен и опирающиеся на самостоятельные фундаменты.
Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция и ремонт жилых зданий
Источник