Реконструкция зданий и сооружений. Усиление и замена стальных конструктивных элементов. Усиление железобетонных и каменных конструкций

Раздел 3. Реконструкция зданий и сооружений

3.1. Способы воспроизводства основных фондов

                 (необходимые определения)

Все здания и сооружения, являющиеся основными производственными, жилищными и др. фондами, предназначены для обслуживания производственных, бытовых, и культурных потребностей людей.

Воспроизводство основных фондов может осуществляться путём нового строительства, реконструкции, модернизации, капитального и текущего ремонтов.

Новое строительство направлено на полное возмещение физического и морального износов  ветхих и устаревших фондов (их снос и строительство новых того же назначения взамен ликвидируемых, т.е. простое воспроизводство) и на расширение фондов (расширенное воспроизводство).

Для обеспечения указанных потребностей людей необходимо постоянно заботиться о возможно более длительном сохранении первоначальных технических качеств  зданий и сооружений, всемерном уменьшении скорости их физического износа, сводить к минимуму или даже полностью устранять последствия воздействий на них разных неизбежных и случайных, непредвиденных негативных факторов. Для повышения или изменения функциональных, конструктивных и эстетических свойств объектов осуществляют реконструкцию, модернизацию, капитальный и текущий ремонты фондов.

Реконструкция – частичное возмещение физического и морального износов основных фондов путём замены конструктивных элементов и систем инженерно-технического оборудования, установки дополнительного оборудования, возможного изменения функционального назначения и объёмно-планировочных решений.

Примерами реконструктивных мероприятий для производственных зданий могут служить:

1)  повышение высоты одноэтажных зданий;

2)  увеличение пролётов, т.е. разрежение сетки колонн;

3)  увеличение несущей способности стен, колонн, балок и др. конструкций;

4) выполнение новых строительных конструкций для нового подъёмно-транспортного оборудования;

5)  перестройка стен и покрытий для улучшения естественного освещения и аэрации;

6)  расширение или объединение помещений в многоэтажных зданиях с изменением строительных конструкций;

7) объединение нескольких зданий в одно с выравниванием их по высоте и с внутренней перестройкой.

Модернизация – полное или частичное устранение морального и физического износов основных фондов без изменения функционального назначения и объёмно-планировочных решений.

Капитальный ремонт – частичное возмещение физического износа основных фондов путём полной или частичной замены конструктивных элементов (кроме фундаментов и несущих стен) или их восстановления, а также восстановления отдельных  частей зданий и сооружений и отдельного инженерно-технического оборудования.

Капитальный ремонт делится на комплексный и выборочный. Комплексный капремонт  может охватывать как весь объект  в целом, так и его отдельные части, выборочный капремонт – лишь отдельные конструкции и отдельное инженерно-техническое оборудование, неисправность которых может ухудшить состояние смежных конструкций или оборудования и повлечь за собой их повреждение и (или) разрушение.

Примерная периодичность капитального ремонта зданий и сооружений и основной массы их конструктивных элементов в нормальных условиях эксплуатации составляет 12…15 лет. При эксплуатации в агрессивных средах и переувлажнении этот срок сокращается на 20…30 %, а при вибрационных нагрузках – на 50…60 %.

Текущий ремонт и обслуживание – предупреждение преждевременного износа конструкций. Он бывает двух видов:

- текущий профилактический ремонт, выявляемый и планируемый заранее по времени выполнения, объёмам и стоимости; периодичность его проведения – около 3-х лет;

- текущий непредвиденный ремонт, выявляемый в процессе эксплуатации и выполняемый в срочном порядке; он предназначен для ликвидации последствий внезапных аварий, повреждений конструкций, вызванных стихийными природными условиями.

Одним из разделов рабочего проекта на  реконструкцию, модернизацию или капитальный ремонт здания или сооружения (а всего их около десяти) является раздел «Строительные решения». Этот раздел помимо прочих подразделов содержит, при необходимости, проект усиления конструкций, который разрабатывается на основе предпроектного обследования объекта.

3.2.  Усиление и замена стальных конструктивных элементов

При усилении и замене стальных конструкций необходимо стремиться к минимуму демонтажных работ, подъёму конструкций усиления или заменяющих конструкций целыми блоками, широкому применению заранее заготовленных стандартных элементов заводского и полигонного изготовления.

Стальные конструкции усиливают:

• подведением под них дополнительных разгружающих конструкций или элементов;
• постановкой дополнительных связей (рёбер, диафрагм, распорок);
• введением предварительно напряжённых элементов;
• увеличением сечений элементов;
• изменением конструктивной схемы;
• усилением соединений элементов;
• увеличением пространственной жёсткости.

Усиление подведением под конструкцию дополнительных разгружающих конструкций или элементов заключается в установке промежуточных опор, колонн, стоек для уменьшения пролёта или расчётной длины усиливаемой конструкции, балок с распределительными (от усиливаемой балки) элементами и т.п.

Усиление постановкой дополнительных связей применяют обычно при потере несущей способности конструкции из-за нарушения местной устойчивости. Например, для усиления башмака колонны наращивают её рёбра и затем бетонируют конструкцию; устанавливают рёбра жёсткости в потерявшей устойчивость стенке подкрановой балки.