Перспективное направление в реконструкции

Реконструкция зданий и сооружений является слож­ной многоплановой проблемой. Ее решение в каждом конкретном случае требует учета социальных, экономи­ческих, эстетических, технических и ресурсных аспектов. Объемы реконструкции будут и дальше возрастать, что в первую очередь обусловлено дефицитом земли, ресур­сов, недостаточно эффективным использованием эксплу­атируемых площадей в производственной сфере, повы­шением требований к комфортности жилья и др.

Строительная отрасль располагает мощной индуст­риальной базой, высоко квалифицированными рабочими, инженерно-техническими и научными кадрами, техноло­гиями, механизмами, методами управления, позволяю­щими успешно вести реконструкцию промышленных и сельскохозяйственных объектов, жилых и общественных зданий, инженерных сооружений. Это показано в на­стоящем учебном пособии. Однако новые, более слож­ные и объемные задачи требуют дальнейшего совершен­ствования системы проектирования, обеспечения и про­ведения реконструкции зданий и сооружений. Можно сформулировать следующие основные направления совершенствования реконструкции:

1. Разработка новых, более тонких методов диагно­стики состояния конструкций на основе использования современных высокочувствительных приборов, средств автоматизации процесса обследований и обработки по­лучаемых результатов измерений.

Такие приборы, объединенные в комплексные систе­мы, могут быть использованы п для наблюдения за по­ведением элементов зданий после реконструкции. Внед­рение указанных методов и приборов позволит повы­сить эффективность работы специалистов, проводящих обследования, и надежность принимаемых технических решений, выявить дополнительные резервы несущей спо­собности и жесткости обследуемых конструкций.

2. Использование современных методов расчета, стро­го учитывающих закономерности деформирования ма­териалов при соответствующих режимах и видах воз­действий, особенности пространственной работы здании в целом и отдельных конструктивных элементов в их составе, реальных граничных условий, деформирован­ной схемы и других факторов.

Реализация отмеченного выше невозможна без по­вышения степени компьютеризации проектирования ре­конструкции, которая открывает широкие возможности оптимизации объемно-планировочных и конструктореко-технологическнх решении.

3. Внедрение эффективных конструктивных решении на базе использования традиционных для строительст­ва материалов — железобетона, кирпича, металла и др.

В частности, в реконструкции промышленных объек­тов найдут широкое применение разработанные ЦНИИ-промзданий Госстроя СССР строительно-технологические модули с крупноразмерной квадратной сеткой ко­лонн (от .18x18 до 60X60 м) и использованием в ка­честве основного подъемно-тракспортного оборудования напольных кранов. Зально-пролетная планировка зда­ния с редкоопорным пространством в наибольшей сте­пени отвечает требованиям компоновки мобильных тех­нологий промышленных производств в процессе их мо­дернизации. Высота зданий от 6 до 12,6 м; каркас сталь­ной либо железобетонный; покрытия из стальных пе­рекрестных ферм, структурных конструкций, сталебе­тонных мембран. Указанные модули легко пристраива­ются к существующим зданиям, в определенных случа­ях «накрывают» их с последующей разборкой внутри модуля при помощи напольных кранов. Следует расши­рять использование профнастила.

При надстройке малоэтажных, прежде всего кирпич­ных зданий целесообразно переходить на конструкции стен и перекрытий из легких бетонов (в подавляющем большинстве это керамзитобетон и ячеистые бетоны; в некоторых регионах страны — это бетоны на легких местных естественных заполнителях). Использование легких бетонов (плотностью от 600 до 1800 кг/м³) по­зволяет значительно уменьшить нагрузки на существу­ющую, надстраиваемую часть здания и соответственно исключить или свести к минимуму ее усиление.

Применение ячеистых бетонов уменьшает стоимость на 15 %, экономия топливно-энергетических ресурсов при изготовлении изделий 30 %.

Перспективным направлением при реконструкции центральных частей крупных городов является приме­нение зданий с безбалочным бескапительным перекры­тием. Железобетонный каркас представляет собой рам­ную или рамно-связевую систему, состоящую из стоек-колонн, защемленных в фундаментах, и плоской сбор­ной или сборно-монолитной плиты перекрытия. Послед­няя состоит из трех элементов: надколонной, межколон­ной и пролетной плит.

Надколонные плиты прикрепляются непосредственно к колонне с последующим обетонированием стыка, за­тем на них устанавливаются межколонные плиты и на последние — пролетные.

Основным достоинством такого решения является универсальность, т. е. применение в жилищном граждан­ском и промышленном строительстве; каркасная структура с широким набором сеток колонн и возможность их варьирования с регулярным шагом; возможность из­менения высоты этажа и нагрузок на перекрытие.

Системы с безригельным бескапительным перекры­тием позволяют устраивать дома-вставки, гармонично сочетающиеся с существующей застройкой, так как на­ружное ограждение для этой системы может быть вы­брано в любых вариантах исполнения: кирпичная клад­ка, монолитный бетон, навесные панели.

4. Применение конструкций из новых материалов,
в первую очередь стеклопластиков и полимербетонов.

Харьковским инженерно-строительным институтом разработаны особо легкие стеклопластиковые конструк­ции покрытий размерами 1,5X6; 3X6; 1,5x9 и 1,5Х12м. Они найдут широкое применение при замене железобе­тонных, деревянных и металлических конструкций по­крытий. Например, указанные панели покрытий приме­нены в совхозе «Лиманский» Харьковской области при реконструкции коровников, вместо прогнивших деревян­ных конструкций. Стены и фундаменты сельскохозяйст­венных производственных помещений, как правило, находятся в удовлетворительном состоянии, поэтому на­личие легких конструкций покрытий позволяет решать задачи восстановления коровников, свинарников и дру­гих сельскохозяйственных зданий.

Стеклопластиковыми панелями можно покрывать дефектные железобетонные плиты покрытия в целях пе­редачи снеговой и других нагрузок непосредственно на фермы или балки, что довольно часто требуется при ре­конструкции. Шире следует применять разработанные НИИЖБом Госстроя, МИИТом и другими организация­ми коррозионно-стойкие полимербетонные конструкции. Номенклатура полимербетонов в последние годы значи­тельно возросла.

5. Разработка новых методов усиления и восстанов­ления эксплуатационной надежности конструкций.

Развитие данного направления в основном идет по пути использования металла и железобетона, но с при­менением предварительного напряжения, расширяющих­ся цементов, шприц-бетона, торкретирования и других эффективных конструктивно-технологических решений и приемов. Так, весьма перспективным является способ восстановления эксплуатационных показателей кровель, разработанный Харьковским ПромстронНИИпроектом.

Он включает нанесение слоя поризованного цементного раствора и последующую его пропитку петролатумом.

Для усиления оснований найдет широкое примене­ние разработанный Росагропромстроем метод подводки набивных сваи под подошву фундамента с помощью пневмопробойников. Несущая способность свай от 1,5 до 15 т.

Новыми перспективными способами усиления осно­ваний являются газовая силикатизация и электротермо-закрепление.

Большие перспективы открывает использование по­лимеров. Так, для заделки трещин в кирпичных стенах весьма эффективны полимеррастворы. В качестве свя­зующего в них используются эпоксидные, полиэфирные композиции, метилметакрилаты и др. Причем имеются составы холодного отверждения, которые полимеризуются даже при отрицательных температурах.

Найдет более широкое применение инъецирование полимерных композиций, заделка трещин полимерами, армированными стеклофибрами, отходами стеклово­локна.

Особенно эффективно сочетание заделки трещин полимеррастворами, полимерными армированными компо­зициями с последующим внешним стеклопластиковым армированием зон трещин. Оно осуществляется наклей­кой 2...3 слоев стеклоткани, пропитанных полимерным связующим холодного отверждения. Таким образом бы­ли усилены стены лабораторного корпуса ХПИ им. В. И. Ленина, Харьковского ЗЖБК-4 и др. Данный спо­соб, как показывает накопленный опыт, необходимо ши­роко применять и в крупнопанельном домостроении. При усилении изгибаемых элементов, особенно подкрановых балок, целесообразно внешнее стеклопластиковое арми­рование выполнять с предварительным напряжением. Оно осуществляется обжатием конструкции после на­несения внешнего армирования и отпуском по заверше­нии процесса полимеризации и соответственно набора прочности стеклопластиком (А. С. № 924317. Способ из­готовления предварительно напряженных бетонных эле-ментов/Шагин А. Л. Бюл. изобретений, № 16, 1982).

Усиление железобетонных конструкций внешним стеклопластиковым армированием наиболее целесооб­разно при реконструкции объектов с агрессивными сре­дами, так как оно одновременно является надежной защитой от коррозии: выбор связующего осуществляется в зависимости от вида и степени агрессивности будущей эксплуатационной среды.

Внешнее армирование осуществляется обмоткой ко­лонн стеклотканью, стеклолентой (при этом реализует­ся поперечное обжатие) с послойной пропиткой поли­мерным связующим; приформовкой стеклоткани к внут­ренним поверхностям плит перекрытий и покрытий ли­бо нанесением на них рубленого стекловолокна с одно­временной подачей связующего и др.

Несущая способность конструкций может быть по­вышена в 2 и более раз.

6. Разработка и внедрение в практику прогрессив­ных технологий на базе индустриальных методов и средств автоматизации, усовершенствованной структуры парка машин и механизмов и их качественного состава, оптимального объединения строительных машин, средств малой механизации и автотранспорта. Совершенствова­ние существующих и создание новых специальных средств механизации и автоматизации для работы в стес­ненных условиях.

7. Разработка эффективных форм экономического стимулирования, путей сокращения инвестиционного цикла, предложений по переориентации участников стро­ительного комплекса на конечные результаты, готовую строительную продукцию, обеспечению единства строи­тельных площадок и предприятий производственной ба­зы как специальных переделов строительного цикла.

Развитие перечисленных выше и других направлений будет способствовать дальнейшему повышению эффек­тивности реконструкции, успешному решению важней­ших народнохозяйственных и социальных задач.