Конструктивные решения и проектирование реконструкции зданий
Восстановление и улучшение эксплуатационных свойств стен зданий
жүктеу/скачать 496 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Конструктивные мероприятия по устранению несоответствия стен эксплуатационным требованиям
- Конструктивное решение утепления стен зданий
- Утеплители для наружных стен зданий
- Ремонт и усиление перекрытий при реконструкции зданий
- Основные методы восстановления и усиления перекрытий
Восстановление и улучшение эксплуатационных свойств стен зданий Стены зданий являются несущей и ограждающей конструкцией, т.е. должны не только обладать необходимой несущей способностью, но также обеспечивать температурный режим в здании, нормируемый уровень паро-, воздухо-, звуконепроницаемости и т.д. Методы усиления различных элементов каменных стен в зависимости от их технического состояния сводятся к трем различным случаям (табл.5-7). Таблица 5 Конструктивные мероприятия по устранению несоответствия стен эксплуатационным требованиям
1. Несущая способность кладки по расчету (с учетом имеющихся ослаблений и возможного увеличения нагрузки) достаточна. Общее состояние конструкций удовлетворительное. Проведение особых конструктивных мероприятий не требуется. Достаточно заделать цементным раствором имеющиеся трещины. 2. Несущая способность кладки достаточна и усиления не требуется, но ослабление кладки превышает 1/3 первоначального сечения, наблюдается расслоение кладки и значительное количество трещин. Необходима местная перекладка захваченного процессом трещинообразования участка стены и заделка цементным раствором мелких трещин. Столбы и простенки оштукатуриваются по металлической сетке. 3. Несущая способность кладки по расчету недостаточна. Необходима постановка обойм, корсетов, рубашек или перекладка (возможно, полная замена старой кладки новой после разгрузки конструктивных элементов). Решение выбирается в зависимости от необходимой степени усиления, состояния конструкции, производственных возможностей и др. Железобетонные, армированные штукатурные и металлические обоймы (корсеты) позволяют в 1,5-2 раза повысить несущую способность конструктивных элементов и могут быть рекомендованы в качестве основного методы усиления кладки рис.6). 
Рис.6. Принципиальная схема усиления простенка (столба, колонны) железобетонной обоймой: 1 - существующее сечение конструктивного элемента; 2 - железобетонная обойма толщиной 60 - 100 мм; 3 - арматура обоймы (условно показано штриховой линией); 4 - стяжной болт (при отношении сторон сечения более 2,5) Повышение устойчивости стен, имеющих отклонение от вертикали, и скрепление разрывов кладки между внутренними и наружными стенами обеспечивается устройством местных стальных накладок, каркасов из проката и тяжей, расположенных в плоскости перекрытия (рис.7 и 8).
А - инъецированием цементным раствором трещин (с раскрытием до 10 мм); Б - вставкой простых кирпичных "замков"; В - вставкой кирпичных "замков" с металлическими "якорями"; 1 - усиливаемый участок стены; 2 - трещина; 3 - отверстия диаметром 30 мм и глубиной 100 мм для установки инъекторов; 4 - кирпичный "замок" толщиной 1/2 кирпича, устанавливаемый с обеих сторон стены; 5 - "якорь" их прокатного профиля; 6 - стяжные болты Повышение пространственной жесткости здания путем устройства напряженных стальных поясов рекомендуется в качестве одного из возможных методов борьбы с трещинами в кладке при неравномерной осадке грунта под подошвами фундаментов. Пояса в уровне перекрытий получают предварительное натяжение с помощью муфт и обжимают всю коробку здания. Натяжение можно выполнить также талрепами - специальными муфтами с двойной (левой и правой) внутренней резьбой - при помощи динамометрического ключа. Диаметр поясов принимается, как правило, 25-40 мм. После установки и натяжения поясов заделывают повреждения в кладке, а значительно поврежденные участки перекладывают.
А - схема повышения устойчивости стен здания с помощью накладок и тяжей, расположенных в уровне перекрытия и в плоскости поперечных стен; Б - схема повышения пространственной жесткости здания с помощью стальных поясов, расположенных в уровне перекрытий; 1 - накладка из стального швеллера; 2 - стальные тяжи диаметром 25-40 мм; 3 - талрепы (стяжные муфты) с левой и правой резьбой; 4 - вертикальные накладки из стального уголка, распределяющие усилия смятия В крупнопанельных зданиях температурные деформации концентрируются в стыках панелей и в зависимости от размеров панели достигают 1,5-3 мм. Наличие жестких связей делает панельные здания весьма чувствительными к неравномерным осадкам. Ликвидация трещин в панелях - очень сложная задача. Мелкие трещины (раскрытием до 0,2 мм) перетираются цементным раствором на мелком песке и заделываются с последующей покраской. Трещины шириной до 1 мм обязательно расшиваются (устье их расширяется, прочерчивается специальным инструментом) и заделываются известково-цементным раствором состава 1:3 с последующей покраской. При более крупных трещинах необходимо конструктивное усиление и повышение пространственной жесткости здания в целом. После завершения этих работ возможна облицовка всего фасада: кирпичом, штукатуркой по сетке "на относе", плиткой или листовыми материалами. Кирпичная облицовка в 1/2 кирпича устанавливается на специальную балку, опертую на фундамент, и крепится гибкими связями к панелям. Для этого в горизонтальные швы облицовки (через каждые 7-8 рядов по высоте) укладывают плоский каркас из двух стержней диаметром 6 мм, который через 0,5-1 м соединяют со связями, прикрепленными к панелям. При облицовке штукатуркой "на относе" в панели заделывают анкеры, по которым на относе до 20 мм натягивают металлическую или пластмассовую сетку. По этой сетке торкретированием или вручную наносят 30-40-мм слой штукатурки без выявления панельных стыков. Облицовка листовыми материалами (стеклопластик, анодированный алюминий, плакированная и эмалированная сталь и пр.): по стеновым панелям устанавливается вспомогательный каркас (дерево или алюминиевые сплавы), а к нему крепятся листы облицовки. При локальных разрушениях стеновых панелей или недостаточном защитном слое арматуры края окола выравнивают и поврежденный участок заделывают раствором. Закрытые стыки панелей стен, получившие наибольшее распространение в отечественной и зарубежной практике строительства, должны быть конструктивно податливыми при восприятии температурных деформаций панелей. Но опыт показывает, что материалы, герметизирующие стыки, оказываются менее стойкими и долговечными по сравнению с самими панелями. А при наличии трещины с раскрытием всего лишь 0,5 мм вода попадает внутрь стыка в силу действия сил капиллярного всасывания. При трещинах более 4 мм вода просто затекает в стык. Попадание воды в стыки обусловлено главным образом перепадом давлений на поверхностях стены из-за ветрового напора. Открытые стыки вентилируются и быстро просыхают. Однако им свойственна повышенная воздухопроницаемость и они пригодны для применения лишь в районах с относительно благоприятными климатическими условиями. Относительно низкая стоимость топливно-энергетических ресурсов в стране, заниженные требования к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций и господствующая ориентация на полносборные конструктивные решения зданий сделали отечественный жилищный фонд самым энергоемким в мире. Например, средний расход условного топлива на отопление 1 м  общей площади в России составляет 88 кг в год, а и Швеции (находящейся исходных климатических условиях) - 27 кг. Поэтому важнейшей составной частью новой жилищной политики России является утепление наружных стен зданий, реализуемое, прежде всего, в рамках программы "Реконструкция жилых домов первых массовых серий". Общемировая тенденция повышения цен на энергоносители и стремление использовать их более целесообразно диктуют необходимость вкладывать средства как в разработку новых технических решений и новых технологий, так и в реализацию комплексных мероприятий по уменьшению теплопотерь (табл.6, 7).
Таблица 6 Конструктивное решение утепления стен зданий
Таблица 7 Утеплители для наружных стен зданий
Практика эксплуатации полносборных зданий показала, что наименее падежным элементом являются стыки панелей наружных стен, на которые приходится примерно 1/3, протечек, промерзаний, отслоений внутренней отделки и пр. Выявлено более 20 причин, обусловливающих надежность стыков в Процессе эксплуатации (от проектного решения до качества строительно-монтажных работ), В случаях, когда ремонта требует более 25% суммарной протяженности стыков и более 20% примыканий заполнений проемов, необходимо выполнение сплошной герметизации стыков здания. Таким образом, устранение отсыревания и промерзания наружных стен осуществляется путем устройства: а) дополнительной наружной или внутренней (плитно-листовой или монолитной) облицовки; б) скосов в углах (шириной 250-300 мм); в) утепляющих падуг (горизонтальных скосов между стеной и перекрытием). Внутренние поверхности стен после утепления защищают материалами, имеющими малую паропроницаемость. Следует сказать, что при утеплении внутренних поверхностей стеновых ограждающих конструкций необходимо временное отселение проживающих. Такое утепление может уменьшить площадь утепляемого помещения на 3-5%. Кроме того, большинство клеевых составов в процессе работы и некоторое время после применения выделяет во внутреннюю среду летучие сильно пахнущие вещества. Поэтому размещение теплоизоляционных материалов по внутренней поверхности ограждающей конструкции следует рекомендовать главным образом для локальных утеплений. При значительных масштабах или сплошном утеплении предпочтительно расположение теплоизоляции по наружной поверхности стены. Такое решение (теплоизоляция снаружи) более трудоемко и менее технологично, но обеспечивает лучший теплотехнический режим ограждающей конструкции, поскольку большая часть сечения стены находится в зоне положительных температур и меньше накапливает влагу. При утеплении изнутри нулевая изотерма смещена к внутренней поверхности ограждающей конструкции, что формирует положительный влажностный баланс: количество влаги, накопившейся в стене в зимний период, может превысить количество испаряющейся влаги (рис.9). В целом реконструкция наружных стен охватывает утепление глухой части ограждающей конструкции, утепление откосов и замену окон и балконных дверей. Сборный вариант утепления требует применения деревянного или легкого металлического каркаса, прикрепленного к степе и служащего для навески на относе облицовочных плит. Зазор между облицовкой и стеной заполняется утеплителем. 
Рис.9. Варианты отделки фасадов при утеплении стен снаружи: А - мокрая штукатурка по пластмассовой сетке; Б - листовой утеплитель по деревянному каркасу; 1 - стена; 2 - утеплитель; 3 - штукатурка по пластмассовой сетке; 4 - облицовочный лист по деревянному каркасу Плитный утеплитель наклеивают и крепят анкерами к стене, так же как и при "мокрой" штукатурке. Сборный вариант получил наибольшее распространение в странах Европы и России. В значительной части современных жилых домов не выполняются требования звукоизоляции. По данным многочисленных опросов, звукоизолирующая способность внутренних ограждающих конструкций на низких частотах удовлетворяет лишь 70% проживающих, а на высоких частотах - около 85%. Чтобы обеспечить необходимый уровень акустического комфорта для 90% проживающих, необходимо дополнительно увеличить звукоизоляцию на низких частотах (200-500 Гц) не менее чем на 5 дБ. Решить проблему звукоизоляции межквартирных стен можно путем применения гибких плит, устанавливаемых на относе от однослойных (наиболее распространенных в жилищном фонде страны) конструкций. Ремонт и усиление перекрытий при реконструкции зданий Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены и перекрытия. Рассмотренные методы ремонта и усиления фундаментов и стен зданий посвящены практически несменяемым частям здания (их полная замена означает разборку старого и возведение нового здания). Срок службы фундаментов и стен в основном и определяет срок службы здания. Па практике часто возникает реальная необходимость замены (ремонт, усиления) деревянных перекрытий, поскольку срок их службы меньше срока службы фундаментов и стен. Изношенное деревянное перекрытие может быть заменено как деревянным, так и железобетонным. Стоимость перекрытий обычно составляет около 50-60% стоимости многоэтажного капитального жилого дома, и их техническое состояние является одним из основных факторов, определяющих необходимость проведения реконструкции жилых и гражданских зданий. Замена перекрытий является наиболее дорогостоящим (до 20% суммы единовременных затрат на реконструкцию) и трудоемким (до 50% суммарных трудозатрат) видом ремонта. Поэтому при определении целесообразности устройства новых перекрытий должны приниматься во внимание следующие соображения. Срок службы каменных стен, фундаментов и железобетонных перекрытий примерно одинаков (100-150 лет). Срок службы деревянных междуэтажных перекрытий составляет в среднем 40-60 лет. Таким образом, чем меньше износ стен и фундаментов здания, тем более желательна замена перекрытий па железобетонные. При значительном износе стен и фундаментов экономически целесообразно ограничиться ремонтом (восстановлением, усилением и, может быть, заменой деревянных перекрытий деревянными же). То есть преследуется цель - соблюдение принципа одновременной амортизации основных конструкций здания (следует применять перекрытия, срок службы которых будет близок оставшемуся сроку службы стен и фундаментов или кратен их межремонтным срокам). Степень сохранности и возможность нормальной эксплуатации перекрытий зависит от многих факторов (технического состояния, конструктивной схемы и конструкции перекрытия). Здания старой постройки по схемам и конструкциям перекрытий можно разделить на несколько групп. 1. Здания постройки начала XX века, в которых преобладают двухпролетные схемы с внутренней продольной стеной. В междуэтажных перекрытиях преобладают металлические балки и лишь в чердачном перекрытии - деревянные. Заполнение между балками в перекрытиях подвала и часто в санузлах и кухнях всех этажей - из бетонных или кирпичных сводиков. В жилых помещениях заполнение между балками деревянное. Средняя толщина перекрытий 350-400 мм, а пролет балок до 7-9 м. Перекрытия отличаются очень высокой жесткостью. Хорошая анкеровка металлических балок в кирпичных стенах обеспечивает их работу по схеме с защемлением на опоре. 2. В зданиях постройки 1926-1938 гг. преобладают облегченные перекрытия. Использовались двух- и трехпролетные схемы с внутренними продольными стенами. Часто в качестве внутренних опор использовались кирпичные колонны в один или два ряда. Средние пролеты 3,3-4,5 м. Балки часто выполнялись из досок "на ребро" (толщиной 50-60 мм, высотой сечения 200-240 мм). Заполнение между балками и полы дощатые. Перекрытия в санузлах тоже деревянные. Конструкция нежесткая, отличающаяся зыбкостью (дрожанием полов). Толщина перекрытий обычно не превышала 300-350 мм. 3. В домах послевоенной постройки наиболее распространенным типом перекрытия является сборное железобетонное. Современное состояние перекрытий зданий старой постройки определяется сроком и условиями эксплуатации. Загнивание деревянных элементов и коррозия металлических наиболее распространены в санузлах и местах примыкания к наружным стенам, в чердачных перекрытиях - в зонах протечек кровли и нарушения температурно-влажностного режима чердачного помещения. Для железобетонных перекрытий крупноблочных и крупнопанельных зданий чаще всего встречаются такие дефекты, как сверхнормативные прогибы, трещины в плитах размером на комнату, выпадение раствора из швов между плитами перекрытия. Однако в подавляющем большинстве случаев эти видимые дефекты не представляют опасности. Процессы, связанные с восстановлением, усилением или заменой перекрытий, имеют ряд особенностей: 1) невозможность обеспечить высокий уровень механизации работ; 2) необходимость выполнения работ в условиях стесненного (сохраняемыми конструкциями перекрытия и стенами) фронта; 3) высокая трудоемкость комплекса подготовительных работ (пробивка штраб, гнезд, борозд в несменяемых конструкциях здания); 4) сложность устранения погрешностей в проекте (прежде всего - в определении проектных размеров деталей, конструкций, элементов), приводящих к необходимости срубки/срезки фрагментов конструктивных элементов, устройства монолитных вставок и перебивки гнезд, борозд и пр. Общая тенденция проектирования мер по восстановлению, усилению или замене перекрытий характеризуется: 1) максимально возможной индустриализацией ремонтно-строительных работ (применение конструкций высокой заводской готовности); 2) переходом на более долговечные (железобетон, металл вместо дерева) и огнестойкие (железобетон вместо дерева и металла) материалы; 3) широким применением современных грузоподъемных механизмов, Применяемое на практике большое число приемов восстановления и усиления междуэтажных перекрытий сводится к пяти основным методам (табл.8 и рис.10). Таблица 8 Основные методы восстановления и усиления перекрытий
Рис. 10. Основные методы восстановления и усиления перекрытий: А - увеличение сечения деревянных балок накладками; Б - увеличение сечения стальных балок приваркой прокатного профиля; В - обетонирование существующих стальных балок перекрытия; Г - устройство обоймы ("рубашки наращивания сечения") железобетонных балок; Д - установка металлических хомутов в опорной зоне железобетонных балок; Е - превращение балки в шпренгельную систему; 1 - существующая деревянная балка; 2 - пришиваемые доски; 3 - существующая стальная балка; 4 - профиль усиления сечения; 5 - бетон омоноличивания; 6 -стальной хомут; 7 - стальная шпренгельная затяжка Объем капитального ремонта перекрытий, необходимость полной или частичной замены конструктивных элементов выясняются в ходе инженерно-технических изысканий. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые с помощью крана. Их можно разделить на две группы: конструкции, применяемые в новом строительстве, и конструкции, специально спроектированные и изготовленные для ремонта. Общим для обеих групп является высокая степень заводской готовности изделий, требующая минимальных затрат для отделки потолков и устройства полов. При выборочно/! смене перекрытый используются средне- и малоразмерные железобетонные элементы. Наибольшее распространение при выборочном замене перекрытий нашли: конструкции из балок различного сечения, сборно-монолитные конструкции и монолитные перекрытия (рис.11).
Рис. 11. Сборные, сборно-монолитные и монолитные перекрытия: А - сборное железобетонное перекрытие по балкам; Б - сборно-монолитное железобетонное перекрытие по балкам; В - монолитное перекрытие по нижним полкам существующих балок; 1 - паркет, черный пол, лага, шлаковая засыпка, битумная обмазочная пароизоляция, железобетонный настил (вкладыши), затирка; 2 - железобетонные балки L-образного сечения (300 х 85 мм); 3 - железобетонные балки неполного сечения (h = 300 мм после добетонирования); 4 - монолитный железобетон (бетонирование по месту); 5 - паркет, цементная стяжка, шлакобетон, рубероид, звукоизоляционная прокладка, вкладыш из пенобетона, цементная затирка; 6 - стальная балка перекрытия; 7 - арматурные сетки монолитной плиты В первом случае пространство между балками заполняется бетонными или керамическими элементами, укладываемыми по нижним полкам балок. Балки имеют один шаг (750-1200 мм) и пролет до 6 м (с интервалом 0,5 м). Общая толщина перекрытий может достигать 420 мм, полы дощатые, потолки штукатурятся по сетке или подшиваются сухой штукатуркой по рейкам. Общим недостатком балочных перекрытий является необходимость расположения балок с постоянным шагом. Поскольку часть балок опирается на стену над оконными и дверными проемами, то приходится принимать меры по усилению перемычек. Сборно-монолитные перекрытия выполняются из балок неполного сечения с последующим домоноличиванием на месте. Такие решения особенно эффективны, когда при реконструкции сохраняются балки старых междуэтажных перекрытий, используемые в качестве жесткой арматуры, к которой крепится опалубка сборно-монолитного перекрытия. При реконструкции зданий, имеющих достаточно сложную конфигурацию, использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров. То же самое и при реконструкции зданий с разновеликими и неповторяющимися расстояниями между простенками, на которые опираются балки реконструируемого перекрытия. Монолитные железобетонные перекрытия при реконструкции зданий обычно выполняют в виде ребристых или гладких плит (с пустотами и без пустот). Устройство монолитных плит ребрами вверх позволяет: а) получить гладкую потолочную поверхность и б) разместить тепло- и звукоизоляцию в пределах высоты сечения плиты. В ряде западноевропейских стран достаточно широкое распространение в ходе реконструктивных мероприятий получили типовые предварительно напряженные балки таврового сечения (реже - металлические балки из профильного проката), пространство между которыми заполняется сводчатыми легкобетонными пустотелыми блоками. Анализ экономических показателей и технологических особенностей различных методов реконструкции перекрытий зданий позволяет сформулировать следующие требования: вес конструктивных элементом перекрытия должен соответствовать возможностям применяемых монтажных средств; конструкция перекрытия должна иметь поверхность потолка, не требующую сплошного оштукатуривания, а лишь заделки швов и затирки; для обеспечения требуемого уровня звукоизоляции конструкция должна иметь минимальное количество швов и обеспечивать удобство их замоноличивания. Крупнообъемные конструкции перекрытий наиболее экономичны, но их применение не всегда возможно технологически. жүктеу/скачать 496 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
) штукатурки
