Конструктивные вопросы при реконструкции гражданских зданий
Здания традиционной постройки (с конца 19 столетия до 50х годов 20-ого столетия)
Конструктивные особенности зданий традиционной постройки. Усиление конструкций и их замена.
- 1.Одна сажень 1,13м
- 2.Аршин 0,71м
- 3.Вершок 4,4см
Основания зданий традиционной постройки
В качестве оснований зданий традиционной постройки, как правило, используют грунты в естественном состоянии без какой-либо ни было специальной обработки. Иногда по верху грунта выполнялся слой из песка, или щебня. В ряде случаев под фундаментом здания укладывались тонкие бревна лежни (лежень), диаметром порядка 10 вершков. Эти лежни либо укладывались плотно друг к другу, либо располагались на расстоянии от 3 до 5 вершков.
(Рис 1)
Наряду с лежнями примечательна свайная конструкция, особенно в тех случаях, когда сваи возводились на слабых сильносжимаемых грунтах. Сваи выполнялись из бревен, диаметром от 5 до 7 вершков длиной около 6-8м. Расстояние между сваями от 1 до 3 диаметров.
(Рис 2)
Традиционные конструкции фундамента
Основным материалом для выполнения фундаментов до конца 19 столетия является бутовый камень (природный). Используется в 2-х основных разновидностях:
- рваного бутового
- в виде бутовой плиты (для особо ответственных строений)
Наряду с бутовым камнем применяется булыжник. С конца 19 столетия в практику строительства вошел бутобетон. С 20-30х годов 20 столетия стал применяться бетон и железобетон. Для малоответственных строений с количеством этажей от 1-3х фундаменты довольно часто выполняются из пережженного кирпича известняка на цементно-песчанном растворе. По конструктивному воплощению фундаменты делились на ленточные и столбчатые.
(рис 3)
Ленточные фундаменты устраиваются под продольными и поперечными несущими стенами
Столбчатые фундаменты – под отдельно стоящими опорами (колоннами)
- 1.Для малоэтажных зданий (менее 5 этажей) прямоугольного сечения. Для остальных сечение вида трапеции. (Рис 4, Рис 5)
- 2.Ступенчатые фундаменты в 1, 2 ступени
(1.5 м норма заложения фундамента для Москвы и Московской области)
Глубина заложения фундамента зависит от:
- глубины промерзания
- конструктивных особенностей (подвал, цоколь)
Подвальный этаж заглублен ниже планированной отметки земли больше половины высоты этажа;
Если выше - цокольный этаж
- уровня грунтовых вод
- от вида основания
Конструктивное решение по усилению фундамента.
Необходимость усиления фундамента обусловлена следующими причинами:
- 1.Наличием необратимых деформаций конструкций фундамента (трещины, раскрытие швов кладки фундамента, перекосы фундамента, и.т.д.)
- 2.Разрушение фундамента на отдельных участках вследствие просадки зданий, размыва грунта
- 3.Конструктивных изменении в здании
- надстройка здания
- устройство новых проемов и отверстий в конструкции зданий
- увеличение массы конструктивных элементов при их замене
Основные конструктивные решения можно объединить в три группы:
1 группа: Решения, основанные на усилении фундамента без увеличения опорной площадки фундамента.
2 группа: Основанные на увеличение опорной площади фундамента
3 группа: Основанные на передачу нагрузки на нижележащие, более плотные слои грунта.
1 группа: Решения, основанные на усилении фундамента без увеличения опорной площадки фундамента.
- 1.Торкретирование
- 2.Цементная конструкция фундаментов
- 3.Расшивка трещин с установкой наружных элементов
-
4.Перекладка фундаментов на отдельных участков
- I.Торкретирование фундаментов
Примечательно для фундаментов удовлетворительного состояния, но имеющих поверхностное вымывание связующего из кладки фундамента.
Справка о износе:
Хорошее состояние – до 20% износа
Удовлетворительное состояние – от 20% - 40% износа
Неудовлетворительное состояния – от 40 – 60% износа
Суть способа: Нанесение на поверхность фундамента цементно-песчаного раствора с полимерными добавками под давлением с помощью торкрет-пушки.
- II.Цементация фундаментов.
Примечание: Для усиления фундамента, находящегося в неудовлетворительном состоянии, вследствие вымывания связующего из толщи фундаментов. Используется инъекционный способ – в теле фундаментов (как правило, в растворных швах) высверливаются, или пробиваются отверстия в которые устанавливаются специальные трубки-инъекторы, через которые под давлением нагнетается цементно-песчанный раствор с полимерными добавками до полного заполнения образовавшихся пустот и отверстий. - III.Расшивка трещин
Применяется для фундаментов, находящихся в удовлетворительном состоянии, но характеризуется наличием поперечных трещин, находящихся в кладке
- IV.Перекладка фундаментов на отдельных участках
Применяется для фундаментов, находящихся в удовлетворительном состоянии. Перекладка участков фундаментов выполняется поэтапно на захватках длиной порядка 1,5м.
2 группа. Решения по усилению фундаментов, основанных на увеличении
- 1.Устройство бетонной рубашки
- 2.Устройство железобетонной обоймы
- 3.Устройство столбов-пилястр с ранд-балками, или без них
- 4.Подведение монолитной или железобетонной плиты
Как правило применяется при увеличении нагрузки на фундаменты.
- 1.Устройство бетонной рубашки
Для фундаментов в неудовлетворительном состоянии
Суть: установка в теле фундамента металлических штырей, диаметром порядка 20мм, длинной не менее 300мм. Для этого в теле фундамента просверливаются отверстия или штыри забиваются в растворные швы. Штыри устанавливаются в шахматном порядке, с шагом порядка 400мм. Расстояние от подошвы фундамента до штыря минимум 200мм.
- 2.Устройство железобетонной обоймы:
Применена для усиления как столбчатых и ленточных фундаментов, находятся в удовлетворительном состоянии.
- 3.Устройство столбов-пилястр:
Применяется для фундаментов в неудовлетворительном состоянии на отдельных участках.
Суть: установка в теле фундамента (перпендикулярно фундаментной стенке) в уровне обреза парных металлических балок с последующим бетонированием столбов-пилястр. Расстояние между столбами-пилястрами опирается по расчету.
- 4.Подведение железобетонной монолитной плиты
Данное решение применяется для усиления фундаментов, расположенных на сильно сжимаемых грунтах, характеризуется также высоким уровнем грунтовых вод. Введение железобетонной монолитной плиты имеют с целью предотвращения осадки здания.
Для реализации данного решения, в теле фундамента выполняются проёмы шириной порядка 1м. через каждые 1,5м кладки фундамента. До выполнения проёма осуществляется вывешивание фундаментной стенке на заданном участке с помощью разгрузочных балок.
3 группа. Конструктивные решения по усилению фундаментов, основанные на передаче нагрузки на нижележащие плотные слои грунта.
- 1.Усиление фундаментов с помощью выносных, забивных, или набивных ж/б свай.
- 2.Замена деревянных ростверков на железобетонные
- 3.Устройство буро-инъекционных (корневидных свай)