Чичкин А.Ф., Хрянина О.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Из опыта реконструкции и надстройки зданий

 

Надежность работы здания или сооружения в условиях нормальной эксплуатации обеспечивается и надежностью работы фундаментов. Это особенно важно в условиях реконструкции, надстройки зданий, увеличении нагрузки на фундаменты [1, 2]. В практике строительства и реконструкции зданий и сооружений порой появляется необходимость решения вопроса надстройки зданий с использованием существующих фундаментов без их усиления [3]. Решение вопроса возможности надстройки здания заключает в себя детальное изучение имеющейся документации, обследование надземных конструкций здания и выявление причин деформаций, если они имеются, осмотр близлежащих зданий и сооружений и окружающей местности и наконец обследование фундаментов и грунтов основания здания [4].

Надстройка зданий всегда связана с увеличением нагрузок на фундаменты и основания. В процессе эксплуатации сооружений со временем грунты основания уплотняются и приобретают большую прочность. Если это не учитывать и в расчетах учитывать только начальное расчетное сопротивление грунта, то при надстройке сооружений придется решать вопрос об усилении фундаментов или оснований. Большой опыт эксплуатации надстроенных зданий и сооружений в Европе показал, что используя резервы несущей способности грунтов, можно надстроить здание без усиления фундаментов или упрочнения грунтов основания.

Здания и сооружения, достаточно длительное время эксплуатируемые, проектировались по нормам, которые предусматривали значительно меньшие нагрузки на фундаменты и грунты основания, чем позволяла их фактическая несущая способность. Ныне действующие нормы разрешают передать на основание нагрузки существенно большие. Кроме того, за время эксплуатации сооружения грунты основания под действием внешней нагрузки от фундаментов уплотняются и приобретают новые более высокие прочностные и деформативные характеристики. Анализ опыта надстройки большого числа сооружений и изучение свойств грунтов оснований надстроенных зданий позволяет вводить повышающие коэффициенты к несущей способности для грунтов ненарушенной структуры.

Расчетное сопротивление грунтов основания определяют с учетом уплотнения грунта в процессе эксплуатации зданий и сооружений по формуле:

R1 = кmR,

где R - расчетное сопротивление грунта по СНиП 2.02.01-83* без учета уплотнения грунта, к - коэффициент, зависящий от соотношения расчетной осадки к предельно допустимой , m - коэффициент учета изменений физико-механических свойств грунтов основания в процессе эксплуатации здания. Увеличение сопротивления грунта учитывается при сроке службы надстраиваемого здания более 3 лет для песчаного грунта, более 5 лет для супесей и суглинков и более 8 лет для глин. При этом надстраиваемое здание не должно иметь трещин, деформаций и других показателей развития неравномерности деформаций. Если новое фактическое давление после надстройки окажется больше RI, то рекомендуется уширение подошвы фундамента, усиление основания или применение облегченных конструкций, как например несущих и ограждающих элементов из стальных гнутых профилей повышеной жесткости, разработанных институтом ЦНИИПСК им. Мельникова. Обязательным условием надежности работы всего сооружения после надстройки является устройство одного или нескольких монолитных железобетонных поясов [5]. В соответствии с рекомендациями СНиП в этом случае предельная деформация основания может быть почти в два раза больше.

Расчет монолитных железобетонных поясов можно вести по приближенной методике проф. Б.И. Далматова, исходя из предельной неравномерности деформаций по СНиП 2.02.01-83. Учитывая все вышеизложенное авторами были успешно решены вопросы надстройки:

·     жилого дома завода « Электроприбор» в городе Пензе на 2 этажа;

·     жилых домов Сердобской РЭС и АО «Сердобскстрой» на 1 этаж;

·     жилого дома по ул. Московской в городе Пензе на 1 этаж;

·     реконструированное под жилье бытовое здание в п. Ахуны на 3 этажа;

·     жилой дом (коттедж) в микрорайоне Веселовка в городе Пенза на 1 этаж;

·     здание столовой теплично-овощного комбината на 1 этаж;

·     бытовое помещение базы УМ-2 треста «Спецстроймеханизация»;

·     здание старой химполировки Никольского стекольного завода «Красный гигант» и т.д.

Таким образом, учет обжатия грунтов при длительно действующей нагрузке (проф. П.А. Коновалов, 1988) дает высокий экономический эффект за счет исключения трудоемких работ по усилению оснований и фундаментов, что и подтверждается практикой строительства в Пензенской области.

Литература:

1.                Золотов С.Н. Проблемы реконструкции строительных комплексов/С.Н. Золотов, Н.В. Кошкина, О.В. Хрянина//Современные научные исследования и инновации. -2015. -№ 3-2 (47). -С. 13-15.

2.                Глухов В.С. Усиление фундаментов при реконструкции производственного здания/В.С. Глухов, О.В. Хрянина, С.В. Глухова//Современные научные исследования и инновации. -2016. -№ 12 (68). -С. 83-85.

3.                Чичкин А.Ф. Реконструкция сооружения посредством перепланировки и надстройки/А.Ф. Чичкин, О.В. Хрянина//Моделирование и механика конструкций. -2016. -№ 3. -С. 18.

4.                Кочеткова М.В. Разработка технологических решений по обратной засыпке пазух/ М.В. Кочеткова, Ю.Р. Янгуразов//Современная техника и технологии. -2017. -№ 2 (66). -С. 3-6.

5.                Шеин А.И. Особенности крепления железобетонной диафрагмы жесткости к колонне при реконструкции/А.И. Шеин, С.Ф. Подшивалов//Моделирование и механика конструкций. -2015. -№ 2 (2). -С. 12.