Конструктивные решения надстройки здания

4.3.1Возведение дополнительных рядовых жилых этажей на реконструируемом доме связано с решением трех конструктивных задач:

выбором конструктивной схемы надстраиваемой части здания;

предельным снижением собственного веса надстраиваемой части здания;

усилением (при необходимости) несущих конструкций существующего здания.

4.3.2При выборе конструктивной схемы надстраиваемой части здания необходимо исходить из того, что нагрузки от нее должны распределяться в плане равномерно, не вызывать перегрузки отдельных узлов остова существующего здания. Решение этой задачи производят в такой последовательности. Сначала современными методами выполняют расчет несущей способности остова существующего здания с учетом результатов его обследования при проведении изыскательских работ. Затем рассматривают возможные конструктивные схемы надстраиваемого этажа, выбирают ту из них, которая, исходя из потребных размеров помещений, применяемых конструкций, технологии их монтажа, обеспечивает наиболее рациональное сочленение надстройки с реконструируемым домом. С учетом этого определяют места передачи нагрузок от надстраиваемой на существующую часть здания и выполняют расчет здания вторично. Результаты этих расчетов позволяют найти наиболее рациональный компромисс между планировочными параметрами помещений надстраиваемых этажей и их конструктивным решением.

В случаях когда конструктивная схема существующего здания и несущая способность его остова не позволяют достичь желаемых результатов, используют конструктивную схему надстройки, получившую название «фламинго». Эта конструктивная идея получает все более широкое применение в реконструкции массовых пятиэтажных зданий. Суть ее сводится к тому, что при надстройке здания дополнительными четырьмя-пятью этажами нагрузка от них передается не на существующее здание, а на железобетонный «стол», покоящийся на стенках-пилонах или пристроенных объемах, равномерно размещенных по периметру здания и опирающихся на собственные фундаменты. В пристроенных объемах или между несущими пилонами размещают шахты лифтов и лоджии, заменяющие морально устаревшие балконы. При таком решении появляется возможность принять конструктивную схему надстройки, при которой квартиры в ней по своим планировочным решениям наилучшим образом соответствуют целям и задачам реконструкции.

4.3.3Самостоятельной задачей при выборе конструктивных решений надстройки является предельно возможное снижение ее веса.

Обследования и современные расчеты конструкций полносборных домов первых массовых серий выявили в них существенные запасы прочности.

Фактическая прочность бетона несущих конструкций, как правило, превышает проектную в 1,5 - 2,2 раза.

Повышенная несущая способность полносборных жилых домов, проектировавшихся в 50 - 60-е гг., связана с несовершенством применявшихся тогда методов расчета конструкций и зданий в целом. Появившиеся в середине 80-х годов новые автоматизированные методы расчета позволили установить, что необходимая несущая способность полносборного пятиэтажного здания серии 1-464 обеспечивается при прочности бетона несущих стен 100 кгс/см². В типовом проекте этот показатель равен 200 кгс/см². Однако указанных запасов прочности недостаточно для увеличения высоты реконструируемых зданий до 9 - 10 этажей без усиления конструкций нижних этажей. Нагрузка на эти конструкции вырастает в 2 - 2,5 раза по следующим причинам.

Жилые дома, строившиеся почти до конца 70-х гг. прошлого столетия, не отвечают действующим в настоящее время нормативным требованиям по звукоизоляции перекрытий и межквартирных стен.

В 50 - 70-е гг. нормативное значение индекса изоляции воздушного шума составляло I_в = 48 ± 2 дБ, сегодня оно равно 50 дБ. Добиться увеличения показателя звукоизоляции существующей плиты перекрытия можно двумя путями - существенным увеличением ее веса или созданием многослойной конструкции пола. Первый путь практически неприемлем, особенно для домов с тонкими (8 - 10 см) плитами перекрытий. Как правило, следует идти по второму пути, но и при нем поверхностная плотность (вес 1 м²) перекрытий увеличивается не менее чем на 15 %. Аналогичная картина наблюдается во внутренних межквартирных перегородках, вес которых вырастает на 8 - 10 %.

Общий вес здания возрастает и за счет утепления всех наружных ограждающих конструкций в соответствии с требованиями новых нормативов по строительной теплотехнике. Общий вес здания Q_доп увеличится:

Q_доп = 2(L + B)Hq + LB/cosα,

где L - длина здания, м;

В - ширина здания, м;

Н - высота здания по основному фасаду, м;

q - средний вес дополнительного утепления (17 - 25), кгс/м²;

α - угол наклона кровли, рад.

Расчеты показывают, что при указанных выше условиях надстройка здания до высоты в 9 - 10 этажей потребует обязательного усиления несущих конструкций нижних этажей, реконструкции фундаментов или повышения несущей способности грунтов основания. Снижение веса надстройки является одной из важнейших задач при проектировании и проведении реконструкции жилых зданий. Для реализации этого требования можно рекомендовать:

выполнять наружные стены и внутренние перегородки надстраиваемой части из небетонных материалов, как правило, из каркасной конструкции (с деревянным или металлическим каркасом) с обшивкой из долговечных листовых материалов;

при назначении видов утеплителя отдавать предпочтение негорючим теплоизоляционным материалам на основе минеральной или стеклянной ваты;

при устройстве внутренних разводок холодного и горячего водопровода, отопления и канализации отдавать предпочтение трубам из металлопластиков и других композитных материалов.

Вместе с тем для надстройки здания четырьмя-пятью этажами рекомендуется использовать конструктивную схему, исключающую передачу нагрузок от надстройки на существующее здание.