| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Надстройка зданий |
| Рубрика (тематическая категория) | Производство |
Лекция 7. Надстройка, пристройка и передвижка зданий.
Вопросы для самопроверки
1. Расскажите о достоинствах местных тепловых пунктов.
2. От каких факторов, на Ваш взгляд, зависят удельные тепловые потери здания?
3. Назовите основные пути повышения надежности и экономичности систем централизованного теплоснабжения и теплофикации в условиях новой инвестиционной политики.
4. Могут ли автономные системы теплоснабжения быть экономичнее централизованных в конкретных реальных условиях?
5. Перечислите возможные способы реконструкции систем электроснабжения районов реконструируемой жилой застройки.
Реконструкция жилых и общественных зданий старой постройки имеет достаточно широкий диапазон для принятия решений – модернизация, встройка, обстройка и надстройка нескольких этажей.
Все многообразие малоэтажных жилых и общественных зданий по своим принципиальным конструктивным системам, определяющим те или иные возможности их модернизации и реконструкции, можно условно свести к нескольким группам:
Здания с несущими продольными стенами из кирпича или крупных блоков (так называемые трех- и четырехстенки);
крупнопанельные жилые дома с мелким шагом поперечных несущих стен;
крупнопанельные жилые дома с укрупненным шагом поперечных несущих стен;
крупнопанельные жилые дома с неполным несущим каркасом.
Общая площадь кирпичных и панельных жилых зданий, построенных на территории России в 50-60-е годы прошлого столетия по разным оценкам составляет от 250 до 500 млн. кв. м. При средней высоте таких зданий в 4-5 - ϶ᴛᴏ 50-100 млн. кв. м площадей плоских покрытий и пустующих чердаков, надстройка на которых хотя бы одного этажа позволяет получить дополнительно 40-80 млн. кв. м жилья. Вместе с тем, экономия городской территории для нового строительства составит около 10 тыс. га. У города появляется реальная возможность получить дополнительную жилую площадь при меньших затратах, без отвода новых земель, на благоустроенной территории, уже имеющей социальную и транспортную инфраструктуру.
Возможны три вида надстроек:
Устройство мансард , т. е. расположение помещений в подкрышном пространстве, на месте переустроенного чердака;
Собственно надстройка здания, т. е. возведение еще нескольких этажей на существующих или автономных конструкциях;
Размещение на функционально эксплуатируемой крыше небольших помещений и рекреационных пространств (к примеру, устройство престижного жилья – ʼʼпентхаусаʼʼ, площадок обзорных, прогулочных, для приготовления барбекю и пр.).
Наиболее экономичным, простым и эффективным техническим решением при реконструкции зданий массовых серий любых конструктивных систем является надстройка мансардных этажей. Современные решения позволяют выполнять данный вид работ без отселения жильцов. Для возведения мансард бывают использованы конструктивные элементы, собираемые вручную, изделия полной или частичной заводской готовности. В качестве строительных материалов бывают использованы дерево, металлы, сборный и монолитный бетон, комбинированные варианты в зависимости о требуемой долговечности и допускаемых стоимостных показателей.
Надстройка мансардных этажей обеспечивает получение дополнительной жилой площади, стоимость которой не превышает 50% стоимости нового строительства. Имеется возможность использовать местные строительные и отделочные материалы, отличные от остальных конструкций и материалов надстраиваемого здания, работы могут выполняться без применения кранового оборудования и других дорогостоящих средств механизации работ.
Согласно нормам СНиПа, касающихся мансард, нет крайне важно сти устраивать лифты, в случае если в здании они не предусмотрены, сохраняется существующая система мусороудаления, кровля должна решаться с организованным водостоком. Высота помещений должна быть не менее 2,5-2,7 м при минимальной площади помещений, включая кухни не менее 7 кв. м.
Разрешено выполнять мансардные этажи из деревянных конструкций, что значительно расширяет область мансардного строительства. Хотя древесина несколько снижает общую долговечность здания, но данный легкий и удобный в обработке материал экономически оправдан и целесообразен. Повышение долговечности деревянных конструкций достигается путем пропитки антисептическими составами, исключающими гниение и появление биовредителей.
Современные технологии позволяют существенно повысить индустриальность конструкций, устройство мансардных этажей должна быть решено в виде сборки из готовых элементов.
Объемно-планировочные решения мансард определяются следующими признаками: этажность (одно- и двухуровневые), очертание крыши (треугольные, ломаные и односкатные, симметричные и ассиметричные), включение в компоновку мансарды нижележащих этажей. (См. рис. 7.1). Окна в помещениях мансарды могут располагаться: а) непосредственно в плоскости ската крыши; б) в вертикальной плоскости (по аналогии со слуховыми чердачными окнами); в) в плоскости наращиваемых по высоте стен здания (т. е. в фасадной плоскости).
При устройстве двухуровневых (двухэтажных) мансард площадь верхнего уровня получается, как правило, очень малой и здесь реально можно разместить лишь спальные помещения. Возникают также проблемы размещения внутриквартирных лестниц, являющихся не только коммуникативным средством, но и очень важным фактором решения (украшения) интерьера.
Рис. 7.1. Типы мансардных этажей: с симметричной крышей (а, б, д, ж); с ассиметричной крышей (в, г, е, з); с треугольной крышей (а, в, д, ж); с односкатной крышей (е);
одноуровневые а, б, в, г); двухуровневые (ж, з);
с включением в композицию нижнего этажа
Надстройка старых жилых и общественных зданий со стенами из каменных материалов высотой 2-5 этажей осуществляется в основном в крупных городах для увеличения плотности застройки, улучшения внутренней планировки помещений и архитектурного ансамбля города. Наружное обследование фундаментов и стен многих старых зданий свидетельствует об определенном резерве их несущей способности, что создает принципиальную возможность увеличения их высоты без ущерба для эксплуатационной надежности. Принятию решения по надстройке должно предшествовать детальное обследование оснований, фундаментов, размеров и прочностных характеристик кладки стен.
Надстройка осуществляется, как правило, в пределах 1-3-х этажей и сопровождается капитальным ремонтом существующего здания: заменой деревянных перекрытий на более долговечные железобетонные, перепланировкой помещений, заменой перегородок и т. п.
Наиболее экономична надстройка зданий с использованием существующих стен и фундаментов без их усиления. Ее осуществляют после тщательной технико-экономической, социальной и архитектурной оценки целесообразности проведения работ. Изучив гидрогеологические условия грунтов основания, допускаемое давление под подошвой фундаментов и прочностные характеристики кладки наружных и внутренних стен, принимают конструктивное решение надстраиваемых этажей и их количество. Учитывая жесткие ограничения по дополнительной нагрузке на существующие стены и фундаменты, следует стремиться к максимальному снижению массы несущих и самонесущих конструкций надстраиваемых этажей. В такой ситуации возможна надстройка без выселения жильцов, нагрузка от надстраиваемой части будет передаваться на существующие конструкции и фундаменты, имеющие необходимый запас прочности.
В случае если прочность конструкций существующего здания не позволяет применить такое решение, надстройка здания выполняется на самостоятельном несущем каркасе, опирающемся на собственный фундамент. В случае если несущие наружные конструкции надежны, а внутренние изношены физически и морально устарели, должна быть принято решение о полной разборке всех внутренних конструкций и возведении нового каркаса внутри реконструируемого здания на самостоятельных фундаментах при использовании наружных стен как самонесущих или воспринимающих частично нагрузку от возводимого каркаса.
Актуальной проблемой для нашей страны является модернизация малоэтажных крупнопанельных жилых домов первых массовых серий, построенных в конце 1950-1960-х годов. Их внешний облик и внутренняя планировка не отвечают возросшим эстетическим и социальным требованиям. Наряду с предложениями о постепенной (по мере решения жилищной проблемы) разборке первых индустриальных жилых домов и строительстве на их месте более современных жилых зданий разработаны более экономичные предложения по их реконструкции и надстройке. К наиболее перспективным из этих решений относятся:
надстройка над существующими зданиями 2-4-х этажей, опирающихся на автономные опоры, в которых размещаются лифты, лестницы, санузлы, коммуникации, инженерное оборудование и т. п.;
ʼʼвторичная застройкаʼʼ многоэтажными ширококорпусными домами, возводимыми на месте старых домов без их сноса;
пристройка эркеров, лоджий вдоль протяженного фасада.
Все варианты обеспечивают повышение комфортности жилых помещений, увеличение полезной площади жилых комнат, кухонь, подсобных помещений, а также улучшение архитектурного облика зданий.
Первый и второй варианты изображены на рисунках, третий не требует особых разъяснений. (См. рис. 7.2, 7.3).
Рис. 7.2. Надстройка здания с опиранием
на собственные опоры
Рис. 7. 3.ʼʼВторичная застройкаʼʼ ширококорпусным домом
В практике надстройки зданий с плоскими крышами встречаются варианты, когда на них сооружаются небольшие помещения под клубы, вспомогательные помещения, мини-кафе, дополнительные помещения, к примеру, архитектурная (художественная, изобразительная) мастерская на крыше при квартирах верхнего этажа, или открытые места (террасы), на которых разбиваются газоны, площадки для игр и отдыха, ставят перголы и беседки. При этом возникает крайне важно сть не только усиления перекрытий над последним этажом, но и создания условий для эксплуатации крыши. К примеру, зеленые насаждения выставляются в емкостях с грунтом, газоны устраиваются из рулонных ковров по усиленной гидроизоляции.
Надстройка зданий - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Надстройка зданий" 2017, 2018.
Важный вид реконструктивных работ – надстройка зданий. Надстройка может выполняться как без усиления конструкций существующего здания, так и с усилением (возможно, даже с устройством для надстройки самостоятельного фундамента, независимого от существующего).
Возможны три вида надстроек:
1) устройство мансард, т.е. расположение помещений в подкрышном пространстве, на месте переустроенного чердака;
2) собственно надстройка здания, т.е. возведение еще нескольких этажей на существующих или автономных конструкциях;
3) размещение на функционально эксплуатируемой крыше небольших помещений и рекреационных пространств.
В конструктивном плане, надстройки чрезвычайно разнообразны:
1) в большинстве случаев стены надстраиваемой части повторяют несущие стены существующего здания;
2) иногда внутренние несущие стены заменяют в надстройке колоннами (столбами); возможно устройство самостоятельной каркасной системы по верху надстраиваемой части;
3) иногда надстройку выполняют на самостоятельных опорах (метод «Фламинго»);
4) промежуточные опоры в возводимой надстройке не возводят, а нагрузка передается только на наружные стены через систему мощных прогонов или ферм, спрятанных в толще перегородок;
5) возможны комбинации всех перечисленных решений надстройки зданий.
Распространенный вариант надстройки 4- и 5-этажных домов – устройство мансард. В зданиях с мансардами возможно расположение двухуровневых квартир (рисунок 3). Окна в помещениях мансарды могут располагаться: непосредственно в плоскости ската крыши; в вертикальной плоскости (по аналогии со слуховыми чердачными окнами); в плоскости наращи-
ваемых по высоте стен здания, т.е. в фасадной плоскости (рисунок 4). При применении двухуровневых мансард часто возникает проблема размещения внутриквартирных лестниц, являющихся не только коммуникативным средством, но и часто важным фактором решения интерьера.
 |
|||
Рисунок 3 – Варианты устройства мансард: а – над зданием с техническим верхним этажом; 6 – с устройством двухэтажных квартир, превращением существующего верхнего этажа в зону дневного пребывания и размещением спальной зоны в подкрышном пространстве; в – с размещением двухэтажных квартир под высокой крышей; г – решение, совмещающее мансарду с надстройкой одного этажа
Рисунок 4 – Размещение оконных проемов в крышах зданий с мансардами: а – в плоскости ската крыши; б – вертикально с выдвижением оконной коробки из плоскости крыши; в – то же, с наращиванием наружной стены здания; г – то же, с задвижкой оконных блоков в глубь помещения и устройством балконов
Экспериментальное проектирование показывает, что существующие 5-этажные здания можно надстраивать на 2–3 этажа, как правило, без усиления фундаментов, но с усилением простенков первого этажа.
Значительно реже встречается такой вариант реконструкции, как перебивка этажей в зданиях старой постройки, где высота этажа составляет от 3,6 до 5,2 м. За счет частичной перебивки оконных проемов и замены перекрытий устраивается дополнительный этаж после незначительного наращивания стен.
В современной практике существует два подхода к реконструкции жилых зданий. Первый основан на сохранении большинства конструкций, но с необходимым усилением несущих и утеплением ограждающих конструктивных элементов. Планировка в целом сохраняется. Выполняются только локальные реконструктивные мероприятия. Например, к зданиям пристраиваются объемы кухонь-эркеров, и маленькая рабочая кухня превращается в кухню-столовую. Или рабочая кухня превращается в кухню-нишу за счет общей комнаты. Также за счет общей комнаты увеличивается площадь прихожей и т.п. По второму методу предлагается модернизация квартир с кардинальной перепланировкой. Комфортность повышается за счет уменьшения числа комнат и увеличения подсобных помещений.
©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16
Лекция 7. Надстройка, пристройка и передвижка зданий.
Вопросы для самопроверки
1. Расскажите о достоинствах местных тепловых пунктов.
2. От каких факторов, на Ваш взгляд, зависят удельные тепловые потери здания?
3. Назовите основные пути повышения надежности и экономичности систем централизованного теплоснабжения и теплофикации в условиях новой инвестиционной политики.
4. Могут ли автономные системы теплоснабжения быть экономичнее централизованных в конкретных реальных условиях?
5. Перечислите возможные способы реконструкции систем электроснабжения районов реконструируемой жилой застройки.
Реконструкция жилых и общественных зданий старой постройки имеет достаточно широкий диапазон для принятия решений – модернизация, встройка, обстройка и надстройка нескольких этажей.
Все многообразие малоэтажных жилых и общественных зданий по своим принципиальным конструктивным системам, определяющим те или иные возможности их модернизации и реконструкции, можно условно свести к нескольким группам:
Здания с несущими продольными стенами из кирпича или крупных блоков (так называемые трех- и четырехстенки);
крупнопанельные жилые дома с мелким шагом поперечных несущих стен;
крупнопанельные жилые дома с укрупненным шагом поперечных несущих стен;
крупнопанельные жилые дома с неполным несущим каркасом.
Общая площадь кирпичных и панельных жилых зданий, построенных на территории России в 50-60-е годы прошлого столетия по разным оценкам составляет от 250 до 500 млн. кв. м. При средней высоте таких зданий в 4-5 – это 50-100 млн. кв. м площадей плоских покрытий и пустующих чердаков, надстройка на которых хотя бы одного этажа позволяет получить дополнительно 40-80 млн. кв. м жилья. Кроме того, экономия городской территории для нового строительства составит около 10 тыс. га. У города появляется реальная возможность получить дополнительную жилую площадь при меньших затратах, без отвода новых земель, на благоустроенной территории, уже имеющей социальную и транспортную инфраструктуру.
Возможны три вида надстроек:
Устройство мансард , т. е. расположение помещений в подкрышном пространстве, на месте переустроенного чердака;
Собственно надстройка здания, т. е. возведение еще нескольких этажей на существующих или автономных конструкциях;
Размещение на функционально эксплуатируемой крыше небольших помещений и рекреационных пространств (например, устройство престижного жилья – «пентхауса», площадок обзорных, прогулочных, для приготовления барбекю и пр.).
Наиболее экономичным, простым и эффективным техническим решением при реконструкции зданий массовых серий любых конструктивных систем является надстройка мансардных этажей. Современные решения позволяют выполнять данный вид работ без отселения жильцов. Для возведения мансард могут быть использованы конструктивные элементы, собираемые вручную, изделия полной или частичной заводской готовности. В качестве строительных материалов могут быть использованы дерево, металлы, сборный и монолитный бетон, комбинированные варианты в зависимости о требуемой долговечности и допускаемых стоимостных показателей.
Надстройка мансардных этажей обеспечивает получение дополнительной жилой площади, стоимость которой не превышает 50% стоимости нового строительства. Имеется возможность использовать местные строительные и отделочные материалы, отличные от остальных конструкций и материалов надстраиваемого здания, работы могут выполняться без применения кранового оборудования и других дорогостоящих средств механизации работ.
Согласно нормам СНиПа, касающихся мансард, нет необходимости устраивать лифты, если в здании они не предусмотрены, сохраняется существующая система мусороудаления, кровля должна решаться с организованным водостоком. Высота помещений должна быть не менее 2,5-2,7 м при минимальной площади помещений, включая кухни не менее 7 кв. м.
Разрешено выполнять мансардные этажи из деревянных конструкций, что значительно расширяет область мансардного строительства. Хотя древесина несколько снижает общую долговечность здания, но этот легкий и удобный в обработке материал экономически оправдан и целесообразен. Повышение долговечности деревянных конструкций достигается путем пропитки антисептическими составами, исключающими гниение и появление биовредителей.
Современные технологии позволяют существенно повысить индустриальность конструкций, устройство мансардных этажей может быть решено в виде сборки из готовых элементов.
Объемно-планировочные решения мансард определяются следующими признаками: этажность (одно- и двухуровневые), очертание крыши (треугольные, ломаные и односкатные, симметричные и ассиметричные), включение в компоновку мансарды нижележащих этажей. (См. рис. 7.1). Окна в помещениях мансарды могут располагаться: а) непосредственно в плоскости ската крыши; б) в вертикальной плоскости (по аналогии со слуховыми чердачными окнами); в) в плоскости наращиваемых по высоте стен здания (т. е. в фасадной плоскости).
При устройстве двухуровневых (двухэтажных) мансард площадь верхнего уровня получается, как правило, очень малой и здесь реально можно разместить лишь спальные помещения. Возникают также проблемы размещения внутриквартирных лестниц, являющихся не только коммуникативным средством, но и очень важным фактором решения (украшения) интерьера.
Рис. 7.1. Типы мансардных этажей: с симметричной крышей (а, б, д, ж); с ассиметричной крышей (в, г, е, з); с треугольной крышей (а, в, д, ж); с односкатной крышей (е);
одноуровневые а, б, в, г); двухуровневые (ж, з);
с включением в композицию нижнего этажа
Надстройка старых жилых и общественных зданий со стенами из каменных материалов высотой 2-5 этажей осуществляется в основном в крупных городах для увеличения плотности застройки, улучшения внутренней планировки помещений и архитектурного ансамбля города. Наружное обследование фундаментов и стен многих старых зданий свидетельствует об определенном резерве их несущей способности, что создает принципиальную возможность увеличения их высоты без ущерба для эксплуатационной надежности. Принятию решения по надстройке должно предшествовать детальное обследование оснований, фундаментов, размеров и прочностных характеристик кладки стен.
Надстройка осуществляется, как правило, в пределах 1-3-х этажей и сопровождается капитальным ремонтом существующего здания: заменой деревянных перекрытий на более долговечные железобетонные, перепланировкой помещений, заменой перегородок и т. п.
Наиболее экономична надстройка зданий с использованием существующих стен и фундаментов без их усиления. Ее осуществляют после тщательной технико-экономической, социальной и архитектурной оценки целесообразности проведения работ. Изучив гидрогеологические условия грунтов основания, допускаемое давление под подошвой фундаментов и прочностные характеристики кладки наружных и внутренних стен, принимают конструктивное решение надстраиваемых этажей и их количество. Учитывая жесткие ограничения по дополнительной нагрузке на существующие стены и фундаменты, следует стремиться к максимальному снижению массы несущих и самонесущих конструкций надстраиваемых этажей. В такой ситуации возможна надстройка без выселения жильцов, нагрузка от надстраиваемой части будет передаваться на существующие конструкции и фундаменты, имеющие необходимый запас прочности.
Если прочность конструкций существующего здания не позволяет применить такое решение, надстройка здания выполняется на самостоятельном несущем каркасе, опирающемся на собственный фундамент. Если несущие наружные конструкции надежны, а внутренние изношены физически и морально устарели, может быть принято решение о полной разборке всех внутренних конструкций и возведении нового каркаса внутри реконструируемого здания на самостоятельных фундаментах при использовании наружных стен как самонесущих или воспринимающих частично нагрузку от возводимого каркаса.
Актуальной проблемой для нашей страны является модернизация малоэтажных крупнопанельных жилых домов первых массовых серий, построенных в конце 1950-1960-х годов. Их внешний облик и внутренняя планировка не отвечают возросшим эстетическим и социальным требованиям. Наряду с предложениями о постепенной (по мере решения жилищной проблемы) разборке первых индустриальных жилых домов и строительстве на их месте более современных жилых зданий разработаны более экономичные предложения по их реконструкции и надстройке. К наиболее перспективным из этих решений относятся:
надстройка над существующими зданиями 2-4-х этажей, опирающихся на автономные опоры, в которых размещаются лифты, лестницы, санузлы, коммуникации, инженерное оборудование и т. п.;
«вторичная застройка» многоэтажными ширококорпусными домами, возводимыми на месте старых домов без их сноса;
пристройка эркеров, лоджий вдоль протяженного фасада.
Все варианты обеспечивают повышение комфортности жилых помещений, увеличение полезной площади жилых комнат, кухонь, подсобных помещений, а также улучшение архитектурного облика зданий.
Первый и второй варианты изображены на рисунках, третий не требует особых разъяснений. (См. рис. 7.2, 7.3).
Рис. 7.2. Надстройка здания с опиранием
на собственные опоры
Рис. 7. 3.«Вторичная застройка» ширококорпусным домом
В практике надстройки зданий с плоскими крышами встречаются варианты, когда на них сооружаются небольшие помещения под клубы, вспомогательные помещения, мини-кафе, дополнительные помещения, например, архитектурная (художественная, изобразительная) мастерская на крыше при квартирах верхнего этажа, или открытые места (террасы), на которых разбиваются газоны, площадки для игр и отдыха, ставят перголы и беседки. При этом возникает необходимость не только усиления перекрытий над последним этажом, но и создания условий для эксплуатации крыши. Например, зеленые насаждения выставляются в емкостях с грунтом, газоны устраиваются из рулонных ковров по усиленной гидроизоляции.
Надстройка старых жилых и общественных зданий со стенами из каменных материалов высотой 2...5 этажей осуществляется в основном в крупных городах для обеспечения более высокой плотности застройки, улучшения внутренней планировки помещений и архитектурного ансамбля города. Наружное обследование фундаментов и стен многих старых зданий свидетельствует об определенном резерве их несущей способности, что создает принципиальную возможность увеличения их высоты без ущерба для эксплуатационной надежности. Принятию решения по надстройке должно предшествовать детальное обследование оснований, фундаментов, размеров и прочностных характеристик кладки стен.
Надстройка осуществляется, как правило, в пределах 1...3 этажей и сопровождается капитальным ремонтом существующего здания: заменой деревянных перекрытий на более долговечные железобетонные, перепланировкой помещений, заменой перегородок и т. п.
Наиболее экономична надстройка зданий с использованием существующих стен и фундаментов без их усиления. Ее осуществляют после тщательной технико-экономической, социальной и архитектурной оценки целесообразности проведения работ. Изучив гидрогеологические условия грунтов основания, допускаемое давление под подошвой фундаментов и прочностные характеристики кладки наружных и внутренних стен, принимают конструктивное решение надстраиваемых этажей и их количество. Учитывая жесткие ограничения по дополнительной нагрузке на существующие стены и фундаменты, следует стремиться к максимальному снижению массы несущих и самонесущих конструкций надстраиваемых этажей.
Актуальной проблемой для нашей страны является модернизация малоэтажных крупнопанельных жилых домов первых массовых серий, построенных в конце 1950-1960 гг. Общая площадь этих зданий составляет свыше 500 млн. м 2 , их внешний облик и внутренняя планировка не отвечают возросшим эстетическим и социальным требованиям. Наряду с предложениями о постепенной (по мере решения жилищной проблемы) разборке первых индустриальных жилых домов и строительстве на их месте более современных жилых зданий разработаны более экономичные предложения по их реконструкции и надстройке. К наиболее перспективным из этих решений относятся:
надстройка над существующими зданиями 2...4 этажей, опирающихся на автономные опоры, в которых размещаются лифты, лестницы, санузлы, коммуникации, инженерное оборудование и т. п.;
пристройка эркеров-ризалитов.
Оба варианта предусматривают повышение комфортности жилых помещений, увеличение полезной площади жилых комнат, кухонь, подсобных помещений, а также улучшение архитектурного облика зданий.
12.2. Надстройка промышленных зданий
Надстройка промышленных зданий старой постройки производится в связи с несоответствием их габаритных размеров новым условиям эксплуатации (невозможностью установки нового технологического оборудования, отсутствием подъемно-транспортных механизмов, плохой освещенностью, загазованностью и т.п.). Надстройка промышленных зданий - сложный и дорогостоящий процесс, который, как правило, осуществляется без остановки или с минимально допустимой остановкой основного производства. Поэтому принятию решения о надстройке должен предшествовать тщательный технико-экономический анализ ее целесообразности.
Одним из наиболее удачных примеров надстройки промышленного предприятия без остановки производства является разработанное НИИЖБ Госстроя СССР новое покрытие над шестипролетным зданием московского завода «Компрессор». Старое одноэтажное каркасное здание главного корпуса завода имело высоту около 10 м, ширину 81 м, пролеты 13,5 м и не удовлетворяло требованиям новой технологии производства. По периметру корпуса было осуществлено наращивание колонн до высоты 16 м, по ним устроен опорный контур из металлической трубы большого диаметра, заполненной бетоном. К опорному контуру подвешено новое покрытие из металлической мембраны пролетом 80 м (рис. 12.1).
Рис. 12.1. Реконструкция главного корпуса завода «Компрессор»:
1 - существующее покрытие; 2 - мембрана; 3 - временный анкер
После устройства новой кровли существующее покрытие было поэлементно разобрано.
Харьковским ИСИ разработан проект реконструкции одноэтажного главного корпуса одного из московских заводов приборостроения. Главный корпус построен в 30-х годах и имеет размеры в плане около 120×220 м. Основные несущие конструкции каркаса-Т-образные железобетонные колонны высотой около 4,5 м, на которые опираются трапециевидные металлические фонари. Шаг колонн в продольном направлении - 7 м, расстояния между ними в поперечном сечении - 10 м. С трех сторон к главному корпусу примыкают многоэтажные производственные корпуса. Необходимость реконструкции главного корпуса вызвана его недостаточной высотой, отсутствием подъемно-транспортного оборудования, необходимостью увеличения пролетов.
Проект реконструкции предусматривал наращивание железобетонных колонн металлическими стойками высотой 4,5 м, по которым должны устанавливаться металлические продольные балки пролетом 7 м. По балкам надвигаются с одного торца блоки из спаренных облегченных металлических ферм с прогонами и настилом покрытия. В результате высота корпуса увеличивается на 4 м, к стропильным металлическим конструкциям подвешиваются кран-балки грузоподъемностью 3,2 т, которые используются как в последующем технологическом процессе, так и в демонтаже существующего покрытия после устройства новой кровли. Одновременно реконструкция позволила в 2 раза увеличить пролеты здания (рис. 12.2).
Рис. 12.2. Надстройка главного корпуса завода
Из приведенных примеров видно, что надстройка старых производственных зданий осуществляется, как правило, в пределах городской черты в том случае, когда перенос производства на новую площадку невозможен из-за плотности застройки городской территории и по социально-экономическим причинам. Осуществление надстройки производственных зданий сопряжено с необходимостью усиления основания, фундаментов, колонн и других несущих элементов. Для сведения к минимуму этих дорогостоящих и трудоемких работ необходимо применять облегченные несущие и ограждающие конструкции со сниженной материалоемкостью.
Надстройки над зданиями, пристройки к зданиям и встройки
Надстройка является наиболее эффективным приемом реконструкции малоэтажных жилых зданий, поскольку она не требует увеличения земельного участка и позволяет реализовать все запасы несущей способности конструкций зданий. Особенно это имеет значение в современных условиях, когда земля выступает в качестве товара и стоимость ее постоянно растет. Кроме того, растут и затраты по землеотводу, развитию инженерной и социальной инфраструктур. Таким образом, по мере формирования рынка городских земель эффективность надстройки зданий будет неуклонно возрастать. Использование различных конструктивных схем надстроек позволяет получать разнообразные архитектурно-планировочные решения, а в сочетании с утеплением и облицовкой наружных стен достигается обновления зданий и продление их жизненного цикла. Основными техническими решениями при надстройке зданий являются: - возведение несущих стен; - устройство междуэтажных перекрытий; - перепланировка помещений; - устройство лифтов при общей высоте здания 6 и более этажей; - замена инженерного оборудования; - устройство кровельного покрытия; - утепление стенового ограждения и замена светопрозрачных заполнений существующего здания. Особое место при выполнении работ по надстройке этажей отводится архитектурному облику здания путем применения карнизов сложной формы, лепных деталей и др. элементов, изготовленных из дисперсно-армированных и полимерных материалов. Существует два типа архитектурно-конструктивных схем надстроек:
С передачей нагрузки от надстраиваемых этажей на старое здание (рис.127, а);
С передачей части или всей нагрузки от надстраиваемого здания на дополнительно устраиваемый каркас (рис.127, б-г).
Рис.127. Конструктивные схемы надстроек зданий в плане и разрезе
а – с передачей нагрузки на существующие несущие конструкции без изменения конструктивной схемы; б – то же, с изменением; в – с поперечными балками-стенками без передачи нагрузки на несущие конструкции существующего здания; г – то же, с горизонтальными дисками-платформами (ростверками)
В первом случае надстройка осуществляется без изменения конструктивно-планировочной схемы здания и существенного усиления его несущих элементов. По данному типу разрешается осуществлять надстройку не более двух этажей, используя резервы прочности, имеющиеся в стенах и фундаментах реконструируемого здания (рис.127, а). Для равномерной передачи нагрузки от надстраиваемых этажей в верхней части существующего здания устраивают железобетонный пояс. Перепланировка надстраиваемых этажей решается с учетом несущих элементов существующего здания.
В том случае, когда необходимо осуществить повысить этажность здания на 4 этажа, прибегают ко второму типу надстройки, когда есть возможность перенести нагрузку от надстройки на менее нагруженные элементы здания - продольные стены. Этот тип надстройки рекомендуется применять в зданиях перекрестно-стеновой конструктивной системы с малым шагом, что позволяет перейти в надстраиваемой части к продольно-стеновой системе. При этом варианте вместо массивных несущих внутренних стен используют легкие перегородки, что значительно снижает нагрузку на фундаменты надстраиваемого здания (рис.127, б).
При надстройке существующего здания от 5 до 10 этажей используют схему, которая предусматривает установку по периметру существующего здания на самостоятельные фундаменты несущие колонны каркаса, называемые колоннами «фламинго». Колонны устанавливают на самостоятельные фундаменты на расстоянии 1200-1500 мм от наружных стен существующего здания. Между колоннами и существующими наружными стенами укладывают горизонтальные плиты балконов или лоджий, что способствует увеличению ширины здания. В надстраиваемых этажах образуются однопролетные конструктивно-планировочные системы с поперечными балками-стенками, установленными через этаж, которые совмещают функции перегородок и несущих конструктивных элементов. Данная конструктивно-планировочная система позволяет в надстраиваемых этажах осуществлять свободную планировку помещений, независимо от планировки существующего здания (рис.127, в).
При большей этажности надстройки (до 60 этажей) необходимо над надстраиваемым зданием устраивать горизонтальный диск-платформу, называемый ростверком, который опирается на систему автономных колонн и совершенно не связан с существующими вертикальными конструкциями здания (рис.127, г).
На этих платформах возводится надстраиваемая часть жилого здания с использованием изделий заводского изготовления. Для исключения передачи нагрузки от надстраиваемой части здания на существующую между ними устраивается конструктивный зазор. В ростверках оборудуют технические этажи. Их повторяют через каждые 5-6 этажей.
Однако, как показал опыт, надстройка эффективна при этажности не более 6 этажей, так как в противном случае могут возникнуть неравномерные осадки фундаментов надстраиваемого и существующего объемов. В связи с этим наиболее часто производится надстройка 4-5 этажей, которая осуществляется путем устройства:
Встроенного каркаса;
Устройства внутренних монолитных стен с широким шагом и перекрытием из многопустотных плит, изготовленных по экструзионной технологии;
С использованием монолитной конструкции стен из несъемной опалубки из пенополистирольных блоков;
Для зданий сложной планировочной структуры рекомендуется надстройка в виде монолитных стен и перекрытий в щитовой опалубке.
Конструктивная схема встроенного каркаса включает возведение колонн в монолитном исполнении по наружным и внутренним стенам с устройством обвязочного пояса и последующим устройством преднапряженных плоских монолитных ригелей и безбалочного перекрытия толщиной, равной сечению ригеля. Применение диска перекрытия без выступающих в объем здания частей обеспечивает возможность размещения ограждающих конструкций в любом требуемом месте без ограничений. Конструктивная схема надстройки здания с использованием монолитного каркаса с преднапряженными плоскими ригелями приведена на рис. 9.32.
Рис.9.32. Схема надстройки зданий с использованием каркаса с преднапряженными плоскими ригелями
1- монолитные колонны; 2 - монолитные плоские ригели; 3 - монолитный диск перекрытия
Основной цикл выполнения строительно-монтажных работ состоит:
В устройстве обвязочного железобетонного пояса по периметру стен здания для перераспределения нагрузок от колонн;
Возведение колонн с армированием отдельными стержнями и использованием инвентарных щитов опалубки;
Подачей и укладкой бетонной смеси автобетононасосом;
Установка опалубки для ригелей из ламинированной фанеры с использованием телескопических поддерживающих элементов и армирование ригелей рабочей арматурой;
Бетонирование ригелей с электропрогревом греющими проводами до получения распалубочной прочности не менее 70% от расчетной;
Распалубка ригелей и устройство опалубки для монолитного перекрытия по телескопическим стойкам с армированием элементов плиты;
Укладка и уплотнение бетонной смеси с последующей тепловой обработкой до распалубочной прочности не менее 50% от расчетной.
Поскольку наибольшие по величине усилия от действующей нагрузки в каркасных системах распределены в створах колонн, поэтому в этих створах размещаются скрытые в плоскости монолитной плиты перекрытия объемные арматурные каркасы, образующие несущие ригели (рис. 1, а). Ширину объемного арматурного каркаса следует принимать равной двойной ширине сечения колонны
Рис. 1. Схема объемного армирования плоского монолитного перекрытия (а) и фрагмент каркаса (б)
1- колонны; 2- плоские арматурные сетки ячеек плиты перекрытия; 3- объемные арматурные каркасы «условных» ригелей в створах колонн; 4- створы колонн и поперечная арматура (хомуты) объемных арматурных каркасов; 5 - бортовая балка перекрытия
Таким образом, в плите перекрытия в створах колонн после укладки бетона образуется система перекрестных скрытых железобетонных ригелей в пределах толщины диска перекрытия. При такой схеме армирования плиты перекрытий в пределах каждой ячейки каркаса оказываются защемленными по контуру в этих скрытых ригелях, что позволяет обеспечить требуемую несущую способность плит перекрытия при минимальном расходе арматурной стали.
Чтобы обеспечить примерно одинаковые условия работы под нагрузкой всех ячеек плиты перекрытия, в створах наружного ряда колонн устраивают бортовую балку с высотой сечения, превышающей толщину плиты перекрытия (рис.1, б). Бортовые балки также, как скрытые ригели, содержат объемные арматурные каркасы. Высоту сечения бортовой балки следует назначать в пределах 1,5-2,0 толщины плиты перекрытия, а ширину, равной ширине колонны.
Для ускорения твердения бетона используется тепловая обработка колонн, ригелей и перекрытия с использованием греющих проводов, обеспечивающих распалубочную прочность бетона в течение 2-3 сут в зимний период и 1-2 сут - в летний.
Для создания предварительного напряжения в ригелях производится одностороннее натяжение арматуры с использованием мобильных гидравлических домкратов. Завершающим этапом натяжения арматуры является устройство анкеров, обеспечивающих проектное положение напрягаемой арматуры.
После окончания работ по возведению каркаса надстройки производится цикл технологических работ, связанных с устройством стенового ограждения, планировки помещений, выполнения кровельных, сантехнических, электромонтажных, отделочных и др. специальных работ.
Отсутствие внутри здания несущих стен способствует организации свободной планировки и ее трансформации путем устройства перегородок, не связанных жестко с несущими конструктивными элементами здания (каркасно-обшивные, пазогребневые, из ячеистых блоков и др.), что позволяет в процессе эксплуатации изменять планировку квартиры с учетом меняющихся потребностей и условий проживания семьи.
Ограждающие конструкции выполняют в виде наружных стен и перегородок, размещаемых в любом месте диска перекрытия. Наружные стены, как правило, выполняют в виде кладки из различных штучных изделий (из ячеистого бетона, кирпича и др.) поэтажно опертыми на диски перекрытий. Они могут быть однослойными и многослойными.
Рис.22. Узлы сопряжения наружных стен надстройки из ячеистых блоков (а) и трехслойноной слоистой кладки (б)
1 – сборные многопустотные плиты перекрытия, 2 – крайний монолитный ригель, 3 – кладка из ячеистобетонных камней, 4 – облицовочный слой кладки, 5 – утеплитель, 6 – компенсационная прокладка (пенополистирол), 7 – раствор
Для общественных зданий наружные стены могут выполняться навесными на каркас из эффективных панелей (например, из ячеистого бетона, сэндвич-панелей или трехслойных панелей) ленточной разрезки.
При устройстве наружных стен из штучных материалов по торцам крайних монолитных ригелей выполняют дискретную или сплошную теплоизоляцию из эффективного утеплителя
Для устройства балконов, лоджий или эркеров за крайние ряды колонн каркаса выпускают консоли длиной до 1,8 м от оси колонн, на которые опирают многопустотные плиты. Плиты отделяют от основного диска перекрытия сплошным по ее длине термовкладышем из эффективного утеплителя, толщину которого определяют расчетом. Консоли могут выполняться сложной в плане конфигурации, в связи с чем, плиты выполняют из монолитного железобетона.
Межквартирные и межкомнатные перегородки могут выполняться каркасно-обшивными из гипсокартонных, гипсоволокнистых или цементноволокнистых листов, которые обеспечивают трансформацию и перепланировку помещений при эксплуатации. Возможно применение в перегородках кладки из ячеистобетонных камней и пазогребневых плит.
