Технология реконструкции зданий с использованием безбалочной каркасной системы

Система универсального безбалочного каркаса (КУБ) отличается от традиционных сборно-монолитных каркасных систем отсутствием ригелей, роль которых выполняют плиты перекрытий, и применением многоярусных колонн без выступающих частей. Пространственная жесткость и устойчивость встроенного каркаса обеспечиваются замоноличиванием стыков между элементами и использованием связей. Каркас работает по рамной или рамно-связевой схеме. Эффективность системы апробирована в жилищном и промышленном строительстве. Она имеет достаточно высокие технико-экономические показатели. В частности, удельный расход материалов на 1 м2 перекрытия составляет: сталь - 12,2-13,2 кг, сборный железобетон - 0,15-0,17 м3, монолитный бетон - 0,021 м3. Нагрузка на перекрытие может составлять от 800 до 2000 кг/м2. Удельные трудозатраты для различных модификаций систем составляют 0,7-1,1 чел.-ч на 1 м2 перекрытия.

Основное преимущество системы заключается в возможности за счет изменения размеров рядовых или надколонных плит создавать пространственные ячейки широких типоразмеров. Такое решение весьма важно при выполнении реконструктивных работ, где плановые размеры помещений даже в одном многоэтажном здании могут существенно отличаться. Отсутствие внутренних часто расположенных стен позволяет получать объемы с гибкой планировкой помещений.

Применение конструктивной системы безбалочного универсального каркаса приемлемо при реконструкции жилых зданий прямоугольной формы плана. К таким зданиям следует отнести прежде всего жилые дома заводских районов первых массовых серий.

Принципиальные схемы встроенных систем приведены На рис. 9.16, где представлены два варианта технических решений: для зданий без надстройки и с надстройкой этажей.

В зависимости от количества надстраиваемых этажей фундаменты под колонны могут выполняться отдельно стоящими стаканного типа или в виде монолитной плиты с подколонниками.

Система включает обязательное использование 2-3-ярусных колонн, надколонных и рядовых плит.

На рис. 9.16, А приведен вариант встроенной системы, когда технологические нагрузки мало отличаются от ранее существующих. В то же время применение отдельно стоящих фундаментов способствует перераспределению нагрузок и снижению их воздействия на стеновое ограждение. Это обстоятельство позволяет исключить работы по усилению наружных стен и их фундаментов. Размещение встроенного каркаса производится таким образом, чтобы расположение колонн находилось в простеночной части, а их высотные отметки соответствовали существующей высоте этажа.

Рис . 9.16. Принципиальные схемы встроенной системы КУБ при реконструкции зданий
а - без надстройки этажей с превращением чердачной части в мансардный этаж; б - с надстройкой трех полных этажей и двухэтажной мансардной части; 1 - фундаменты стаканного типа; 2 - монолитная фундаментная плита; 3 - подколенник; 4 - многоярусная колонна; 5 - надколонные плиты; 6 - рядовые и межколонные плиты; 7 - наружная стена надстраиваемых этажей; 8 - то же, мансардных

При надстройке зданий (рис. 9.16, Б ) используется монолитная фундаментная плита, которая воспринимает нагрузки от здания, включая надстройку. При этом возможны изменение высотных отметок надстраиваемых этажей и расширение корпусов за счет применения консольных надколонных плит. Применение 3-ярусных колонн позволяет существенно сократить количество стыковых соединений, способствует не только снижению трудозатрат, но и повышению надежности зданий.

Для обеспечения пространственной жесткости используются различные связевые системы, в том числе диафрагмы жесткости, элементы лифтово-лестничных блоков и др.

При выполнении работ по устройству встроенного каркаса предусматривается обеспечение связей плит перекрытия со стеновым ограждением путем устройства штраб и омоноличивания стыков, а также установки анкерных элементов, соединяемых с закладными деталями надколонных плит. Предусматривается обязательное омоноличивание плит с колоннами и между собой.

Наличие 5-7 типоразмеров плит позволяет вписать систему практически в любую планировочную схему жилого здания прямоугольной формы.

Принципиальная схема размещения безбалочного каркаса в секции жилого дома приведена на рис. 9.17. Она включает колонны с шагом расположения, соответствующим размещению оконных проемов, надколонные плиты прямоугольного и консольного типов, межколонные трех типоразмеров и рядовые плиты.

Рис . 9.17. Размещение встроенного безбалочного каркаса в секцию реконструируемого здания
а - план типового этажа до реконструкции; б - монтажный план секции; в - разрез реконструируемого здания с надстройкой трех этажей; А - расстояние от оси крана до наружной стены; Б - 1/2 ширины рельсового пути крана; 1 - многоярусные колонны; 2 - нааколонные плиты; 3 - межколонные; 4 , 5 - рядовые плиты

Стыки колонн с надколонными плитами, а также плит между собой омоноличиваются бетоном не ниже класса В25. Соединение плит со стеновым ограждением выполняется с устройством штраб по периметру стен, армированием этого пространства и омоноличиванием. Используются колонны высотой на 2-3 этажа с открытой арматурой в зоне стыка надколонных плит. Наращивание колонн по высоте осуществляется с использованием штепсельных соединений.