Нижче описані особливості конструктивних рішень, які відносяться до підготовки, зміни або зміцнення будівель, які підлягають надбудові, а також деякі види конструкцій, властиві саме надбудовам.
При вирішенні питання про надбудові необхідно ретельно вивчити технічний стан будівлі, його конструкцій, особливо несучих, а також верхнього (горищного) перекриття і самого горища, так як в ньому розміщується багато обладнання: вентиляційні короба, камери, розширювальні баки і трубопроводи, які потрібно враховувати при нарощуванні будівлі в висоту. Необхідно уважно вивчити всі канали в стінах і вентиляційні конструкції інших видів, щоб після надбудови вони не опинилися випадково заглушений, що абсолютно неприпустимо.
Горищне перекриття у випадках звичайної надбудови або зі зміною конструктивної схеми є підставою або складовою частиною перекриття під перший з надбудовуються поверхів. Тому горищне перекриття нерідко доводиться посилювати для сприйнята навантажень від розміщується на ньому поверху - конструкцій підлоги, перегородок, меблів і т. П.
Підсилюють перекриття способами, описаними вище, проте в більш складних випадках застосовують і специфічні рішення. Часто доводиться спиратися підлогу надбудовується поверху на спеціально укладаються балки, залишаючи існуючі без зміни (рис. 141, в).
При такій конструкції товщина перекриття значно збільшується, що небажано, так як ускладнюється конструкція сходів, необгрунтовано збільшується обсяг опалювальної частини будівлі і з'являється велика відстань між вікнами двох суміжних по вертикалі поверхів, що створює неприємне враження.
Укладати нові балки бажано можливо нижче, для чого їх розташовують між старими балками і знімають або зменшують засипку горищного перекриття.
При надбудовах звичайного вигляду в ряді випадків доцільно зберігати конструкції дахів. Наприклад, в Москві було зроблено велику кількість надбудов на один поверх будинків, що проіснували до надбудови приблизно десять років. Конструкції крокв і покрівлі були в хорошому стані. В процесі надбудови, у міру кладки стін, даху піднімали за допомогою домкратів.
Мал. 141. Конструктивні особливості та вузли надбудов: а - жорсткі пояса різних видів; б-деталь армування; в - два варіанти підлоги першого надбудовується поверху при збереженні існуючого перекриття; г -Існує конструктивна схема; д - передача частини навантаження на ненавантажені поперечні стіни; е-передача всієї навантаження; ж - введення нових опор для розвантаження стін; і - фундамент для нових опор; 1 - стара стіна підвалу; 2 - розбираються місця стін і фундаментів; 3 балка, що перекриває отвір в фундаменті; 4 фундамент під колону; 5 - колона
При звичайних надбудови і зі зміною конструктивної схеми обов'язково передбачають пристрій поясів жорсткості по верху всіх старих стін для збільшення жорсткості стінового кістяка і більш рівномірної передачі навантажень від надбудови.
Залежно від стану кладки стін, можливих розмірів пояса по вертикалі, з огляду на величину і розподіл навантаження, вибирають один з перерахованих нижче видів конструкцій пояса жорсткості (рис. 141, а, б):
пояс залізоцегельні малої жорсткості у вигляді 6-8 рядів кладки з армуванням стрижнями d = 10 мм;
то ж, великий жорсткості, що представляє собою таку ж конструкцію, але при висоті 13-20 рядів кладки;
пояс залізобетонний у вигляді двох плит в один ряд заввишки; то ж, висотою 150-300 мм;
залізобетонний пояс з жорсткою арматурою у вигляді прокатних профілів.
У двох останніх конструкціях необхідно перевіряти розрахунком теплозахисні властивості стіни в місці пояса і в разі необхідності застосовувати теплоізоляційні прокладки.
Посилювана або знову влаштовується перекриття під першим надбудовувати поверхом потрібно з'єднати системою анкерів з поясами жорсткості для створення жорсткої діафрагми.
У надбудови зі зміною конструктивної схеми або системи воспринятия навантаження від надбудови на елементи існуючої будівлі застосовують прогони різних видів по розташуванню і пристрою. Прогони дають можливість перерозподілити навантаження, щоб в повній мірі використовувати властивості і резерви несучого кістяка надбудовується будівлі.
На рис. 141 показано три приклади подібних рішень. На рис. 141, г зображена існуюча конструктивна схема будівлі з трьома поздовжніми несучими стінами; на рис. 141, д показані прогони, засновані на поперечних стінах, які в існуючій будівлі не несуть навантаження. Таким прийомом звільняється від навантаження середня поздовжня стіна, що знаходиться в найбільш важких умовах, і зменшуються навантаження на зовнішні стіни в надбудовуються поверхах. На рис. 141, е показаний випадок, коли за допомогою трьох прогонів від навантаження звільнені всі поздовжні стіни, причому середня замінена прогоном.
На рис. 141, ж показана конструкція для розвантаження несучих стін за допомогою прогону з двома консолями, що спирається на додатково введені опори. Таке рішення застосовують в практиці зазвичай в тих випадках, коли потрібно посилювати і існуючі перекриття. Але цей прийом наближається до прийому надбудов третього виду - ненавантажуваних.
Прогони виконують часто з прокатних і навіть складових металевих профілів. Для цього використовують також балки з монолітного залізобетону.
Для достіжнеія хороших об'ємно-планувальних рішень зручно застосовувати балки-стінки, які до того ж досить ефективні по статичній роботі і, отже, витраті матеріалів.
Балки-стінки виконують по товщині рівними перегородок - близько 100 мм. Висоту можна призначати двох видів - від верху дверного отвору до стелі і на всю висоту приміщення, зі спеціально передбаченими отворами для дверей, врахованими при конструюванні балки. Більш зручні балки-стінки меншої висоти, так як в процесі експлуатації будівлі вони дають можливість зміни і перенесення дверних прорізів; перегородка зі звичайних матеріалів під ними також зручніше, ніж з жорсткого залізобетону на всю висоту.
По конструкції балки-стінки можуть бути повністю з монолітного залізобетону з звичайним армуванням або їх можна заздалегідь заготовити, якщо дозволяють умови будівельно-монтажних робіт на даному об'єкті. Зручні балки-стінки у вигляді легких ферм з прокатних профілів або труб з їх бетонуванням. Такі ферми служать каркасом для опалубки або самі виконують її роль за допомогою металевої сітки при подачі бетонної суміші насосами. У них зручно розміщувати місця для дверних і інших прорізів.
При надбудовах двох перших видів нерідко доводиться посилювати фундаменти, як це було розглянуто вище, а при ненагру- жающих надбудови потрібно споруджувати спеціальні фундаменти для нових опор надбудовувати частини. Для цього враховують умови розташування опор і особливості їх спорудження.
Найпростішою конструкцією є монолітний масивний фундамент під колону. При цьому в місці його розташування в існуючому фундаменті передбачають отвір, що перекривається балками.
Інший конструкцією фундаментів під колони є буро набивні або коренеподібні (буроін'єкційні) палі. Однак такі конструкції значно дорожче.
Колони надбудови можна встановлювати впритул до конструкцій будівлі, але вони не повинні виявитися причиною деформації і опади їх.
Колони при ненавантажуваних надбудови можуть бути застосовані залізобетонні, нерідко монолітні через великі навантажень. Однак дуже велика різноманітність розмірів, а також доцільність пристрою можливо менших по перетину колон виправдовує в багатьох випадках застосування металевих стійок.
Якщо при зведенні ненавантажуваних надбудови влаштовують платформу-підставу, то, як в будь-який каркасної схемою, її можна виконати з поздовжніми або поперечними головними балками. Рішення залежить від виду надбудовується будівлі, його конструктивної схеми і габаритів. При виборі схеми бажано призначати різні розміри або прольоти головних балок, з тим щоб другорядні балки були однаковими, плити підстави - теж. Кількість головних балок завжди буває менше, ніж інших складових частин конструкції платформи, а через великі навантажень на них потрібні, як правило, індивідуальні рішення. Другорядні балки і плити можна виконувати з виробів каталогів.
Головні балки платформи виявляються, виходячи з навантаження на них, досить великого перерізу. Їх висота (2-2,5 м) допускає пристрій технічного поверху, що відокремлює стару будівлю від надбудовуються поверхів. Технічний поверх в надбудовах, що не повторюють планування і внутрішню організацію існуючих, необхідний для розміщення перекладів вентиляційних каналів, труб і кабелів інженерного обладнання будівлі, для сполучення верхніх поверхів з нижніми. Тому при конструюванні головних балок необхідно передбачати отвори в них для можливості вільного проходу по всій площі технічного поверху.
Коли конструкції надбудовуються поверхів виконують за допомогою описаних вище балок-стінок, перекриття можна спирати на поверхові балки або ж укладати як на верхній їх пояс, так і на нижній. Таким шляхом можна вдвічі скоротити кількість балок, встановлюючи їх через поверх.
Якщо при ненавантажуваних надбудові передбачена також повна зміна перекриттів існуючої будівлі, то доречні інші конструктивні схеми. По-перше, можна замінити внутрішні конструкції шляхом застосування несучих стеноз панелей і цю несучу систему продовжити вгору, в надбудовуються поверхи. По-друге, можливий метод підйому перекриттів як для заміни існуючих, так і для зводяться нових.
Мал. 142. Проектна пропозиція по реконструкції кварталу із застосуванням
ненавантажуваних надбудов: 1 - надбудовуються будівлі
Мал. 143. Проект ненавантажуваних 8-поверхової надбудови на платформі підстави (дипломна робота); а -нижній поверх - об'єкти обслуговування в зберігаються малоповерхових будинках; б - надбудовуються поверхи; в - схема фасаду; г - розріз; д фрагмент плану першого поверху
Якщо перекриття надбудовується будівлі зберігають, то при пропуску через них колон для надбудовуються поверхів вони служать для гасіння поздовжнього вигину колон. У місцях проходу колон влаштовують гільзи, т. Е. Не передбачають безпосередніх з'єднань колон з існуючими перекриттями.
У тих випадках, коли колони надбудовуються поверхів розміщують поза будівлею (наприклад, при невеликій ширині існуючого будинку або небажаності зачіпати його конструкції), доводиться особливо піклуватися про жорсткість каркаса. У наявних розробках для цієї мети використані огорожі лоджій, що утворюються між колонами і стінами будівлі.
На рис. 142, 143 і 144 показані розроблені в МІСД проектні пропозиції по влаштуванню ненавантажуваних надбудов над будівлями традиційної побудови і для підвищення поверховості сучасних повнозбірних будівель.
Висновок. Мета реконструкції будівель, як було показано вище, полягає в збереженні їх як спадщини минулих часів, а також як матееіальних цінностей.
Мал. 144. Проект ненагружаюшей надбудови з поверховими фермами: а - генеральний план; б - план наявного я надбудовується поверхів; г - фасад; в - розріз
Незважаючи на те що художні якості багатьох старих будівель з сучасної точки зору можуть здатися недостатньо високими і навіть спірними, майже всі вони становлять велику історичну цінність.
Не менш важливим завданням реконструкції будівель є поліпшення їх функціональних якостей і технічного стану, для чого необхідно вивчати практику ремонтно-будівельних робіт і вишукувати нові передові технічні рішення. Таким чином, дбайливе ставлення до існуючого будівельного фонду і поліпшення його представляє собою важливу патріотичну завдання, яке потрібно вирішувати технічно досконалими і економічно обгрунтованими методами, коротко викладених у цьому підручнику.