СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАДСТРОЙКИ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЯ
METHOD OF ERECTION OF SUPERSTRUCTURE AT RECONSTRUCTION OF BUILDING

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно к способу возведения надстройки над жилым зданием без отселения жильцов.
Известен способ возведения надстройки здания, включающий установку вне габаритов существующего здания опор в виде пилонов или колонн, на которые устанавливают конструкции надстройки, состоящие из поэтажных балок стенок и перекрытий, при этом балки стенки каждого следующего этажа устанавливаются на перекрытие предыдущего этажа (Кутуков В.Н. Реконструкция зданий. М.: Высшая школа, 1981, с. 246-251, рис. 140г).
Недостатком известного решения является пересечение балок-стенок на уровне каждого этажа перекрытиями; при выполнении надстройки из монолитного бетона при возможной неточности установки опалубки вдоль разбивочных осей не будет обеспечена центричность передачи нагрузки от верхней балки стенки на нижнюю. Кроме того, балки стенки не объединены между собой по всей высоте надстройки в неизменяемую пространственную систему.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ возведения надстройки при реконструкции жилого здания, включающий изготовление выносного фундамента по периметру реконструируемого здания, установку на фундамент монолитных железобетонных пилонов, демонтаж крыши реконструируемого здания, возведение надстройки, состоящей из перекрытий и монолитных балок-стенок с опиранием конструкции первого надстраиваемого этажа на временные опоры (RU 2174579 С2, кл. E04G 23/00, 2001 г.).
Недостатком известного решения является передача нагрузки от веса перекрытия первого этажа надстройки с опирающимися на нем балками-стенками через временные опоры на конструкции старой части дома. Учитывая большие сечения балок-стенок, исходя из действующих на них нагрузок, передача веса балок-стенок вместе с перекрытием первого надстраиваемого этажа может увеличить риск разрушения старого здания. Кроме того, передача нагрузок от балок-стенок надстройки на пилоны производится через перекрытие, что снижает надежность надстройки ввиду чувствительности пилонов к неравномерным осадкам фундаментов.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение пространственной устойчивости надстройки реконструируемого здания с целью исключения прогрессирующего обрушения при запроектных воздействиях и упрощение технологии его возведения.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе возведения надстройки при реконструкции жилого здания, включающем изготовление выносного фундамента по периметру реконструируемого здания, установку на фундамент монолитных железобетонных пилонов, демонтаж крыши реконструируемого здания, возведение надстройки, состоящей из перекрытий и монолитных балок-стенок с опиранием конструкции первого надстраиваемого этажа на временные опоры, в качестве временных опор используют балки, установленные на пилоны вдоль разбивочных продольных и поперечных осей надстройки и предназначенные для восприятия нагрузки от веса опалубки и балок-стенок первого надстраиваемого этажа, в процессе бетонирования наружные продольные и поперечные балки стенки первого надстраиваемого этажа жестко соединяют с пилонами, после набора прочности бетоном балок-стенок первого надстроенного этажа последовательно производят поэтажное бетонирование балок стенок последующих этажей с передачей нагрузки с балки-стенки верхнего этажа на балку-стенку нижнего этажа, в ячейках, образованных балками-стенками, протяженными на всю высоту надстройки, в процессе их бетонирования устанавливают междуэтажные перекрытия, жестко соединенные с балками-стенками.
После набора бетоном прочности балок стенок первого этажа надстройки продольные и поперечные балки могут быть сняты.
Продольные и поперечные балки преимущественно изготавливают из железобетона или металла.
Выносной фундамент изготавливают в виде кустов буронабивных свай с ростверками по числу пилонов, устанавливаемых на расстоянии 0,1-1 м от стен реконструируемого здания.
По меньшей мере в одном междуэтажном перекрытии надстройки устраивают проемы для образования двухуровневых квартир.
Между пилонами и наружными продольными стенами-балками с обеих сторон реконструированного здания устраивают лифтовые шахты с дополнительно размещенными в них мусоропроводами, а между смежными продольным и поперечным пилонами угловой зоны здания - эркеры.
Междуэтажные перекрытия устраивают с постоянным или разным шагом по высоте.
Первый надстроенный этаж используют в качестве технического этажа, а последний - мансардного.
Выполнение надстройки реконструируемого здания из жестко соединенных между собой и с пилонами продольных и поперечных балок стенок, выполненных на всю высоту надстройки и жестко соединенных с междуэтажными перекрытиями, обеспечит общую устойчивость здания при любых сочетаний внешних нагрузок и воздействий, увеличит безопасность здания и позволит исключить его прогрессирующее обрушение.
Сущность изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - поперечный разрез реконструируемого здания после реконструкции;
на фиг. 2 - временные поперечные и продольные балки;
на фиг. 3 - система балок-стенок первого надстраиваемого этажа;
на фиг. 4 - план типового этажа реконструируемого здания после реконструкции;
на фиг. 5 представлен план первого надстраиваемого этажа;
на фиг. 6 представлен план типового надстраиваемого этажа;
на фиг. 7 представлен план мансардного этажа.
На фигурах введены обозначения: 1 - фундамент реконструируемого здания; 2 - реконструируемое здание; 3 - лоджии реконструируемого здания; 4 - куст буронабивных свай выносного фундамента надстройки; 5 - ростверки свай фундамента надстройки; 6 - пилоны надстройки; 7 - первый надстраиваемый этаж; 8 - этажи надстройки; 9 - мансардный этаж надстройки; 10 - балки-стенки надстройки; 11 - временные поперечные и продольные балки; 12 - лифтовая шахта; 13 - мусоропровод; 14 - эркеры.
Перед возведением надстройки для реконструируемого здания производятся все необходимые расчеты: рассчитывается свайное основание, ростверки, пилоны, временные продольные и поперечные балки, необходимые для восприятия нагрузки от веса опалубки и балок-стенок первого надстраиваемого этажа, продольные и поперечные балки-стенки надстраиваемых этажей, конструкции кровли, усилия и напряжения в элементах конструкций, подбирают необходимую арматуру элементов конструкций и марку бетона. Конструкцию надстройки выполняют в монолитном железобетоне.
Расчет напряженно-деформированного состояния надстройки выполняют с помощью проектно-вычислительного комплекса (ПК) «Lira-Windows ver. 9.4» (сертификат соответствия ГОСТ - Р UA. 9001.5.1.90011 от 20.07.95 №00018767) и «Мономах вер. 4.2.» (сертификат РОСС UA.Cn.1 1-Н00015 # 0102643).
В процессе расчетов конструкции надстройки производят проверку ее на аварийное разрушение. Рассчитывается аварийная ситуация, при которой убирается один из самых нагруженных пилонов, но разрушения конструкции не происходит за счет перераспределения нагрузок на остальные пилоны. Армирование всех пилонов производится с учетом аварийной ситуации.
Способ возведения надстройки заключается в следующем.
По всему периметру реконструируемого здания вдоль наружных продольных и поперечных осей надстройки устанавливают выносные фундаменты 1 под пилоны надстройки 2 на расстоянии 0,1-1 м от стен реконструируемого здания. Фундаменты 1 выполняют в виде кустов буронабивных свай 4 (сваи типа РИТ) с ростверками 5 по числу пилонов. Расчет несущей способности фундаментов производится по ПК «Lira-Windows ver. 9.4» (сертификат соответствия ГОСТ - Р UA. 9001.5.1.90011 от 20.07.95 №00018767) и «Мономах вер. 4.2.» (сертификат РОСС UA.Cn.1 1-Н00015 # 0102643).
На каждом фундаменте 1 возводят вертикальный монолитный железобетонный пилон 6 высотой выше верхней отметки реконструируемого здания 2. После возведения пилонов 6 крыша реконструируемого здания 2 демонтируется.
На возведенных монолитных пилонах 6 над перекрытием реконструируемого здания устанавливают временные опоры в виде балок 11, которые размещают вдоль разбивочных продольных и поперечных осей надстройки. Временные опоры в виде балок 11 рассчитаны только на нагрузку от веса балок стенок первого надстраиваемого этажа и опалубки для их бетонирования без веса перекрытия первого надстраиваемого этажа. Продольные и поперечные балки опираются на пилоны, не нагружая конструкции реконструируемого здания, и могут быть выполнены из металла, железобетона или другого материала, способного воспринять нагрузку от первого надстраиваемого этажа. В опалубку, установленную на продольные и поперечные балки, заливают бетон, формируя наружные и внутренние продольные и поперечные балки-стенки 10 первого надстраиваемого этажа. Наружные продольные и поперечные балки-стенки 10 в процессе их бетонирования жестко соединяют с оголовками пилонов 6. После выдержки монолитного бетона балок-стенок первого этажа до набора им прочности временные продольные и поперечные балки могут быть сняты или оставлены в конструкции надстройки. Оставленные балки не участвуют в дальнейшем в работе конструкции надстройки на действующие эксплуатационные нагрузки.
После бетонирования балок-стенок первого надстраиваемого этажа 7 производят бетонирование следующего второго этажа из балок-стенок с передачей нагрузки от балки-стенки второго этажа на балку-стенку первого этажа. Последующие этажи 8 возводятся в том же порядке с передачей нагрузки верхних балок-стенок на нижние, формируя замкнутые ячейки надстройки, стены которых образованы продольными и поперечными балками-стенками 10 протяженностью на всю высоту надстройки.
Монолитные поперечные балки стенки формируют с шагом 7,2 м, а их пролет составляет до 17 м; продольные внутренние балки стенки могут быть сформированы на всю длину надстройки.
В процессе бетонирования поэтажных балок-стенок в образованных ими ячейках формируют междуэтажные перекрытия и перекрытие над реконструируемым зданием, жестко соединяя их посредством выпусков арматуры с балками стенками, образуя геометрически неизменяемую пространственную систему надстройки.
По меньшей мере в одном междуэтажном перекрытии надстройки могут быть устроены проемы для образования двухуровневых квартир. Междуэтажные перекрытия могут быть расположены с постоянным шагом по высоте надстройки. В случае использования первого надстраиваемого этажа как технического 10 его высота может быть снижена по сравнению с жилыми этажами надстройки. Верхний этаж надстройки может быть использован в качестве мансардного этажа 9.
Для повышения жесткости реконструированного здания между пилонами и наружными продольными стенами-балками с обеих сторон здания устраивают лифтовые шахты 12 с дополнительно размещенными в них мусоропроводами 13, а по углам здания между смежными продольным и поперечным пилоном устраивают эркеры 14.
Выполнение стен надстройки из монолитных балок протяженностью на всю высоту надстройки, жестко соединенных с пилонами и перекрытиями, позволило создать единый жесткий остов на всю высоту надстройки, надежно обеспечить пространственную устойчивость, сократить сроки строительства здания и уменьшить трудозатраты на строительной площадке.