Надстройка жилых, общественных и производственных зданий

Способы надстройки жилых, общественных, промышленных зданий приведены в табл. 3.1.

Принятию решения по надстройке должно предшествовать детальное обследование оснований, фундаментов, размеров и прочностных характеристик кладки стен.

Надстройка одного или нескольких этажей подчас становится достаточным условием для придания зданию соответствующего эстетического облика, сообразуясь со сложившейся композицией фасадов соседних домов.

Надстройки, как правило, всегда ухудшают освещение и ин­соляцию соседних зданий, поэтому при решении вопроса о воз­ведении надстроек в старых кварталах и об их высоте следует учи­тывать комплекс проблем: градостроительных, экономических, эс­тетических и социальных. Надстройка без усиления представляет собой увеличение зда­ния в высоту с сохранением его конструктивной схемы и внутрен­ней структуры.

Практика показывает, что для большинства капитальных мно­гоэтажных зданий старой застройки, имеющих, как правило, по­вышенную толщину стен и расширенную конструкцию фундамен­тов со значительным запасом прочности, надстройки не представ­ляют затруднений и не требуют усиления подземной части зданий. Вследствие уплотнения грунта основания уже через 10-15 лет после возведения многоэтажных зданий нагрузки на основания можно увеличивать приблизительно на 30%. Как показали обсле­дования состояния оснований кирпичных и полносборных домов послевоенного и более позднего поколения, их также возможно практически повсеместно надстраивать на 2—3 этажа.

Надстройка с изменением конструктивной схемы здания пред­полагает перераспределение схемы передачи усилий от массы над­страиваемых этажей и существующего здания на несущие элемен­ты, нагружая их более равномерно. Такого вида надстройки осу­ществляют в тех случаях, когда при инженерных изысканиях и проектировании предстоящей надстройки выявляется невозмож­ность надстройки простым увеличением здания в высоту.

Надстройки с изменением конструктивной схемы позволяют наращивать здания на несколько этажей.

Надстройка, опирающаяся на самостоятельные конструкции, или метод «встроенного каркаса», т.е. надстройка, не переда­ющая нагрузки на существующее здание, может быть сооружена над любым зданием и теоретически на любую высоту сообразно облику существующей застройки квартала, улицы, площади. Та­кого вида надстройки применяются для сохранения и улучше­ния ценной, как правило исторической, застройки при невоз­можности использования существующих стен и фундаментов для наращивания этажей.

Конструктивное решение надстроек, не нагружающих сущест­вующее здание, представляет собой устройство новых несущих конструкций, которые опираются на собственные фундаменты. Новые несущие конструкции можно возводить как внутри сущест­вующего габарита, так и вне его. Конструкция дополнительного каркаса состоит из железобетонных или металлических колонн по высоте существующего здания, прогонов и обвязки. Обвязка пе­редает нагрузку от надстройки на колонны, устанавливаемые вдоль наружных стен и опирающиеся на самостоятельные фундаменты. Трудность сооружения фундаментов для дополнительных опор вызывает необходимость расположения опор с увеличенными рас­стояниями по сравнению с новым строительством. Наиболее приемлемыми фундаментами становятся монолитные бетонные мас­сивы или набивные сваи, которые в этих условиях становятся менее трудоемкими и более экономичными.

Планировка и конструкция надстраиваемых этажей могут быть иными, чем в существующем здании, так как они зависят только от решения несущих конструкций или остова ненагружающей надстройки.

Несущий остов надстраиваемых этажей имеет два конструктив­ных варианта. Возможно устройство платформы (стола) основа­ния, на котором новые этажи могут иметь любые планировочные и конструктивные решения. Можно также предусмотреть в каж­дом этаже или даже через этаж несущие элементы в виде балок (ферм, рам), устанавливаемых на колоннах надстройки.

Надстройка зданий может выполняться в двух вариантах: с выселением жильцов или временным переводом сотрудников из административно-хозяйственных строений при полной реконст­рукции существующей части здания и без выселения жильцов и прекращения работы учреждений при возведении нескольких до­полнительных этажей, идентичных существующим.

В первом случае сначала выполняют работы по усилению фун­даментов и несущих стен, затем во всем здании производят заме­ну деревянных перекрытий железобетонными, а потом с уровня перекрытия последнего этажа ведется кладка стен надстройки и монтаж новых перекрытий.

Если надстройка здания производится без выселения жильцов, то строительные работы необходимо вести так, чтобы не наруша­лась нормальная жизнь людей в надстраиваемом и соседних до­мах. Должны быть приняты также меры безопасности движения пешеходов и транспорта возле объекта надстройки.

Надстройке здания предшествует тщательное изучение техни­ческого состояния зданий, конструкций, фундаментов и основа­ния под ними, верхнего чердачного перекрытия, чердака, где обычно размещаются вентиляционные короба, камеры, расшири­тельные баки и трубопроводы.

Особое внимание при обследовании и изучении уделяется не­сущим конструкциям и определению запаса прочности для рас­чета возможности их дополнительного нагружения надстраива­емыми этажами, а также состоянию технических устройств, определению мест присоединения к ним соответствующих систем надстраиваемой части здания.

При надстройке зданий, имеющих избыточную ширину корпуса, обращается внимание на устройство вентиляции. В средней части таких зданий, удаленной от светового фронта, образуется застойная зона, поэтому к устройству вентиляции предъявляются повышенные требования по сравнению с новым строительством. Кроме вытяж­ной вентиляции с естественной тягой в кухнях и санитарных узлах, в надстройке такая же вентиляция должна быть устроена во всех по­мещениях, удаленных от светового фронта на расстояние более 6 м, а также в неосвещаемых общих коридорах домов.

При надстройках без усиления и с изменением конструктивной схемы обязательно предусматривают устройство поясов жесткости по верху всех старых стен для увеличения жесткости стенового ос­това и более равномерной передачи нагрузок от надстройки.

В зависимости от состояния кладки стен, возможных размеров пояса по вертикали, учитывая величину и распределение нагруз­ки, выбирают один из видов конструкций пояса жесткости: железокирпичный малой жесткости в виде 6—8 рядов кладки с армиро­ванными стержнями диаметром 10 мм; то же большой жесткости, представляющий собой такую же конструкцию, но при высоте 13—20 рядов кладки; пояс железобетонный в виде двух плит в один ряд высотой 100—200 мм; то же высотой 150—300 мм; железобетон­ный пояс с жесткой арматурой в виде прокатных профилей.

В двух последних случаях необходимо проверять расчетом теп­лозащитные свойства стены в месте пояса и в случае необходи­мости использовать теплозащитные прокладки.

Опирание пола надстраиваемого этажа зачастую устраивают на специально укладываемые балки, оставляя существующие без из­менения.

Для получения необходимых объемно-планировочных реше­ний применяются балки-стенки, выполняемые по толщине рав­ными перегородкам порядка 100 мм. Высоту можно назначить двух видов: от верха дверного проема до потолка и на всю высо­ту помещения со специально предусмотренными проемами для дверей, учтенными при конструировании балки. Устраивают так­же балки-стенки меньшей высоты, которые в процессе эксплуа­тации здания дают возможность изменять и переносить дверные проемы. Перегородки рекомендуется применять каркасные с гипсоволокнистыми и древесно-волокнистыми плитами, гипсобетонные или гипсокартонные с металлическим каркасом на всю высоту помещения.

По конструкции балки-стенки могли быть полностью из моно­литного железобетона с обычным армированием, или их можно заранее заготовить, если позволяют условия ремонтно-строитель­ных работ, на данном объекте. Кроме того, применяются балки-стенки в виде легких ферм из прокатных профилей или труб с их обетонированием. Такие фермы служат каркасом для опалубки или сами выполняют ее роль с помощью металлической сетки при подаче бетонной смеси насосами. В них удобно размещать места для дверных и других проемов.

При надстройках двух первых видов нередко приходится усиливать фундаменты, как это было рассмотрено выше, а при ненагружающих надстройках требуется сооружать специальные фундаменты для новых опор надстраиваемой части. Для этого учитывают условия расположения опор и особенности их со­оружения.

Простой конструкцией является монолитный массивный фун­дамент под колонну. В месте его расположения в существующем фундаменте предусматривают проем, перекрываемый балками. Другой конструкцией фундаментов под колонны являются буро-набивные или корневидные (буроинъекционные) сваи. Однако такие конструкции значительно дороже.

Для производства работ по надстройке зданий ремонтно-стро­ительные организации используют широкий ассортимент грузо­подъемных средств. Существенное значение имеют такие харак­теристики средств, как их мобильность, габарит в транспортном положении и собственная масса, простота переоснастки, способ­ность маневрирования с грузом на крюке, в ограниченном про­странстве и др.

Специальных, технологически специализированных монтаж­ных кранов для надстройки зданий наша промышленность пока не выпускает. Поэтому приходится использовать существующие грузоподъемные механизмы, главным образом самоходные стре­ловые и башенные краны.

Наиболее часто для устройства надстроек, особенно для дове­дения зданий до 16-20 этажей, применяют приставные и само­подъемные башенные краны.

Приставные башенные краны используют в передвижном и стационарном исполнении. В передвижном исполнении эти кра­ны работают как свободностоящие до определенной высоты (30-50 м). При большей высоте приставные краны крепят к воз­водимому зданию с помощью специальных связей по одной на девять секций крана.

Наращивают краны с помощью монтажной стойки, которая приподнимает на высоту секции верхнее плечо башни, а в образовавшийся промежуток специальной лебедкой поднимают и за­водят очередную секцию башни.