Исследование конструкций покрытия мансардного этажа при реконструкции и надстройке общежития в г. Челябинск
ВВЕДЕНИЕ
В наши дни все чаще возникает вопрос о реконструкции, капитальном ремонте и модернизации зданий, которые были построены еще в послевоенный период. В основном, такие здания и сооружения находятся в старых районах городов и не раз подвергались износу, как моральному, так и физическому.
Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий, которые требуют индивидуальных подходов, отличных от подходов конструктивных решений при новом строительстве
Нельзя не отметить, что реконструкция обходится в 2-3 раза дешевле, не смотря на повышенную трудоемкость перед новым строительством.
Несоответствие архитектурно-планировочных решений и с приходом новых современных требований и технологий, например, по технической оснащенности во всех сферах деятельности, а также из-за меняющихся общественных запросов - функциональности и назначению зданий, актуальность этой проблемы только возросла.
СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ ОБЩЕЖИТИЯ №9 УГНТУ.. 11
1.1 Особенности обследования реконструируемых зданий и их оснований и фундаментов. 11
1.4 Методы обследований состояния зданий и конструкций. 13
1.5 Конструктивные решения. 16
1.6 Основные этапы обследования. 18
1.7 Результаты обследования. 18
ГЛАВА 2. РЕКОНСТРУКЦИЯ И НАДСТРОЙКА ЗДАНИЯ ОБЩЕЖИТИЯ.. 25
2.1. Краткое описание проекта. 25
2.3. Объемно-планировочное решение. 26
2.4.1. Конструкции каркаса. 27
2.4.2. Перекрытие, покрытие и стены.. 27
2.5. Теплотехнический расчет. 29
2.5.3 Расчет толщины утеплителя стены мансарды.. 32
2.5.4 Расчет толщины утеплителя покрытия мансарды.. 33
ГЛАВА З. РАСЧЕТНО КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ. 35
3.1.1 Нагрузки на основание под стену в осях 6-Б-Е (шурф№1) 35
3.1.2 Нагрузка на основание под колонну в осях 2-Е (шурф 2 ) 38
3.1.3 Расчетное давление столбчатого фундамента на грунты основания в осях 2-Е 39
3.2 Расчет простенка наружной несущей стены.. 39
3.2.1 Проверка несущей способности простенка 1-го этажа. 39
3.3 Расчет временных нагрузок. 42
3.4 Расчет поперечной рамы.. 44
3.4.2 Геометрические характеристики элементов поперечной рамы.. 45
3.4.3 Результаты статического расчета поперечной рамы.. 47
3.4.4 Проверка сечения рамы.. 51
3.5.2 Геометрические характеристики термопрофиля. 60
3.5.1 Результаты статического расчета термопрофиля. 62
3.5.2 Подбор прогона из термопрофиля для покрытия мансарды.. 65
3.5.3 Подбор прогона из термопрофиля для стены мансарды.. 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 № 190-ФЗ (ред. От 19.12.2016) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2017).
ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения». М.: Стандартинформ, 2015 г.
СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»
СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции»
СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
СП 22 13330 2016 «Основания и фундаменты»
СП 63 13330 2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»
СП 131.13330.2020 «Строительная климатология и геофизика»
Копытов М. Металлические конструкции каркасных зданий/ Издательство Ассоциации строительных вузов, Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2016.
Малахова А, Малахов Д. Оценка несущей способности строительных конструкций при обследовании технического состояния зданий / НИУ МГСУ, 2016.
Берлинов М. Основания и фундаменты /, Лань, 2011.
Берлинов М., Ягупов М. Расчет оснований и фундаментов / Лань, 2011.
Денисова А., Ращепкина С. Методы оптимального проектирования строительных конструкций /, Издательство Ассоциации строительных вузов, 2012.
Долгун А., Меленцова Т. Строительные конструкции / Academia, 2013.
Калинин В., Сокова С. Оценка технического состояния зданий / Инфра-М, 2013.
Кочергин С. Теплоизоляция. Материалы, конструкции, технологии / НТС ”Стройинформ”, 2008.
Кривошапко С., Галишникова В. Конструкции зданий и сооружений/ Юрайт, 2015.
Парлашкевич В., Москалев Н., Пронозин Я., Корсун Н. Металлические конструкции, включая сварку. / Под ред. Парлашкевич.В. Издательство Ассоциации строительных вузов, 2014;
Проспекты изделий фирмы «Раннила»
Сватков А., Тройненко Н., Жуков А. Современные строительные материалы / НТС ”Стройинформ”, 2007.
При выполнении данной работы были предусмотрены следующие основные этапы обследования:
- натурное обследование здания с устройством шурфов оценкой физического износа основных несущих и ограждающих конструкций;
- отбор образцов и проведение испытаний для определения физико-механических и физико-химических характеристик материалов основных несущих конструкций;
- выполнение поверочных расчетов несущих конструкций с учетом их технического состояния и фактической прочности материалов;
- анализ результатов обследования, выявление причин снижения несущей способности основных строительных конструкций;
- составление заключения о состоянии основных несущих конструкций объекта и о возможности надстройки здания.
- Здание в целом, находится в удовлетворительном техническом состоянии, общая степень физического износа конструкций составляет около 35%. К числу наиболее характерных дефектов и повреждений строительных конструкций относятся следующие:
- местные протечки кровли;
- неудовлетворительное состояние карнизов с точки зрения отвода атмосферных вод (в результате значительная часть примыкающих к карнизу участков стен имеет средние и сильные повреждения из-за размораживания кладки);
- коррозия железобетонных плит перекрытия в подвале;
- подтопления территории грунтовыми водами;
- вертикальные и наклонные трещины в стенах из-за температурных деформаций, локализованные преимущественно в зоне оконных проемов и стен лоджий по главному фасаду.
Необходимо отметить, что все вышеперечисленные дефекты являются типичными для зданий с кирпичными стенами и плоской кровлей и совокупное их влияние обеспечивает ускоренный износ конструкций здания. Однако, по состоянию на декабрь 2006 г, ни по одному из этих параметров не установлено состояния, характеризуемого терминами «аварийное» или «предаварийное», т.е. для устранения этих дефектов и повреждений достаточно проведения работ по программе текущего или капитального ремонта. В здании жилого блока практически отсутствуют трещины осадочного характера, что является благоприятным фактором для возведения надстройки, создающей дополнительное давление на грунтовое основание. Трещины же в стенах столовой образовались, вероятнее всего, в результате неравномерных осадок фундаментов, в связи с чем при надстройке требуется их усиление.
- Крыша здания жилого блока является частично-вентилируемой с наружным неорганизованным водостоком: вентиляционные отверстия устроены только со стороны главного фасада (по оси «А»); между перекрытием 4 этажа и покрытием из мелкоразмерных плит устроен непроходной микрочердак высотой от 300 до 700 мм. В результате недостаточной вентиляции чердачного пространства происходит подогрев кровельного покрытия, что сопровождается образованием льда на крыше и сосулек в зоне карниза. В связи с этим строительство зданий с такой кровлей в Челябинске не практикуется уже около 30 лет. Для устранения недостатков невентилируемых или плохо вентилируемых кровель, обусловленных их неудачной конструкцией, в последние годы применяются, в основном, два способа:
- устройство вентилируемой прослойки (поверх существующей кровли устраиваются последовательно следующие слои: асбоцементные волнистые листы выравнивающий слои из цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона —» рулонная кровля из традиционных материалов);
- устройство мансардного этажа с вентилируемой совмещенной кровлей. Очевидно, что второй способ предпочтительнее, поскольку при этом появляется возможность окупить реконструкцию крыши за счет получения дополнительной площади.
Плоская крыша столовой, в отличие от жилого блока, является вентилируемой, поскольку здесь вентиляционные отверстия устроены в двух противоположных стенах. Как и в жилом блоке, микрочердак является здесь непроходным.