Исходя из экономических соображений

Надстройка, пристройка и перемещение зданий

План лекции:

1. Надстройка зданий

2. Пристройки к зданиям и встройки

3. Передвижение и подъем зданий и сооружений

1. Надстройка зданий

Это один из наиболее важных видов реконструктивных работ, применяемых в следующих случаях.

1. Надстройка из градостроительных требований (для выравнивания застройки и укрупнения групп зданий)

Надстройка зданий может выполняться:

Как без усиления конструкций существующего здания, так и с усилением (возможно, даже с устройством для надстройки самостоятельного фундамента, независимого от существующего).

Экспериментальное проектирование показывает, что существующие пятиэтажные здания можно надстраи­вать на:

2-3 этажа, как правило, без усиления фундаментов, но с усилением простенков первого этажа.

При этом удается получить при­бавление общей площади за счет:

пристройки эркеров и лоджий………………………. 3—8%

надстройки одно- и двухэтажных зданий………….13—14%

надстройки четырех- и пятиэтажных здании……..60—70%

Выполнение надстроек, опирающихся на самостоятельный кар­кас, позволяет довести высоту зданий до:

16-17 этажей (например, московская гостиница «Москва»).

При надстройке кирпичных зданий чаще применяют:

Внутренний каркас,

а крупнопанельных —

Наружный каркас,

состоящий из «этажерок-лоджий» по длинным фасадам и опирающихся на них мощных поперечных балок, несущих надстройку (метод «Фламинго»).

По статистике общая площадь кирпичных и панельных жилых зданий, построенных на территории России в 50—60-х годах по типовым проектам первого поколения (так называемые «хрущовки»), оценивается в 250 млн. м², что составляет не менее 10% всего жилого фонда и около 15—20% городского. За два десятилетия было построено 70-80 тыс. четырех-, пятиэтажных домов. Сегодня эти дома имеют очень высокий моральный износ, т. е не отвечают современным требованиям к жилью, значительная их часть требует неотложной реконструкции (причем срок эксплуатации многих здании без капитального ремонта превышает 30 лет).

Площадь плоских покрытий и пустующих чердаков жилых зданий оценивается в 500—600 млн. м², поэтому только надстройка в один этаж может дать 50-70 млн. м² дополнительной площади, т.е. около 1 млн. квартир. Кроме того, экономия городской территории для нового строительства составит около 10 тыс. га.

Мансардные этажи позволяют получить жилье по себестоимости на 25-40% дешевле, чем в новом доме.

У города появляется реальная возможность получить дополнительную жилую площадь при меньших затратах, без отвода новых земель, на благоустроенной территории, уже имеющей социальную и транспортную инфраструктуры.

Таким образом, возможны три вида надстроек:

1)	Устройство мансард, т. е. расположение помещений в подкрышном пространстве, на месте переустроенного чердака,
2)	Собственно надстройка здания, т. е. возведение еще нескольких этажей на существующих или автономных конструкциях,
3)	Размещение на функционально эксплуатируемой крыше небольших помещений и рекреационных пространств (например, устройство престижного жилья – «пентхауса», площадок обзорных, прогулочных, для приготовления барбекю и пр.)

В настоящее время надстройка мансард происходит повсеместно (зачастую без реконструкции здания).

Работы, как правило, ведутся:

Без отселения жильцов или прекращения функционирования административного здания.

Во всех вариантах устройства мансард (рис 1.1) показаны схе­мы устройства двухэтажных помещении.

Рис. 1.1. Варианты устройства мансард

А	-	С использованием верхнего технического этажа или с превращением существующего верхнего этажа в зону дневного пребывания и размещением спальной зоны в подкрышном пространстве,
Б	-	Устройство мансарды с надстройкой одного этажа,
В	-	Размещение двухэтажных помещений под высокой крышей.

Однако при этом площадь верхнего уровня получается очень малой и здесь реально можно раз­местить:

Лишь спальные помещения.

Окна в помещениях мансарды могут располагаться:

а)	-	Непосредственно в плоскости ската крыши;
б)	-	В вертикальной плоскости (по аналогии со слуховыми чердачными окнами);
в)	-	В плоскости наращиваемых по высоте стен здания (т. е. в фасадной плоскости).

При применении двухуровневых мансард возникает проблема:

Размещения внутриквартирных лестниц, являющихся не только коммуникативным средством, но и очень важным фактором решения (украшения) интерьера.

Несущие конструкции мансард обычно выполняют:

В дереве, иногда с включением металлических конструктивных элементов.

Обычно это самостоятельная рамная стропильная подкосная система.

Если мансарда двухуровневая, то межуровневые балки служат затяжками стропильной системы, уменьшающими свободную длину стоек и стропильных ног.

На рис 1.2 приведены различные схемы надстроек, позволяю­щих увеличить высоту здания сразу на несколько этажей.

Рис. 1.2. Конструктивные схемы многоэтажных надстроек:

А	-	С передачей нагрузки на существующие конструкции без изменения конструктивной схемы здания,
Б	-	С передачей только части нагрузки на существующие конструкции и с устройством дополнительных колонн каркаса,
В	-	С поперечными балками-стенками и внешними колоннами, несущими надстройку (схема «Фламинго»),
	-	Надстраиваемое здание,
	-	Надстройка (выделена заливкой цветом),
	-	Колонны нового каркаса, устанавливаемые по новой конструктивно-планировочной схеме (показаны пунктиром),
	-	Колонны, несущие только надстройку (показаны пунктиром),
	-	Балки-стенки (показаны текстурированной заливкой).

По схеме А (рис. 1. 2, А) надстройка выполняется:

Без изменения конструктивно-планировочной схемы и существенного усиления несущих элементов.

В основном используются резервы прочности основания, стен и фундаментов, поэтому при перепланировке стены (или кар­кас) здания не затрагивают.

По схеме Б на существующие конструкции передается:

Только часть нагрузки от надстройки.

Основная часть дополнительной нагрузки передается:

На вновь возводимые несущие элементы,

пла­нировку этажей при реконструкции:

Увязывают со старыми вертикальными несущими элементами и вновь возводимыми колоннами каркаса внутри контура здания, опирающимися на собственные фундаменты.

Описываемая схема надстройки конструктивно сложна, но рациональна, когда:

Нужно заметно изменить этажность застройки.

По схеме В (схема «Фламинго», рис 1. 2, В) по контуру здания устанавливаются:

Колонны, опирающиеся на самостоятельные фундаменты.

Между колоннами и стенами существующего здания устраива­ют:

Балконы или лоджии, увеличивающие ширину корпуса.

Конструк­тивно надстройка представляет собой:

Совокупность внешних колонн и однопролетных балок-стенок, совмещающих в себе функции перегородок и несущих конструкций, устанавливаемых через этаж.

Ростверк надстройки опирается:

На самостоятельные колонны и совершенно не связан с надстраиваемым зданием.

В практике надстройки здании с плоскими крышами встречают­ся варианты, когда на них сооружаются:

Небольшие помещения под клубы,

Вспомогательные помещения,

Мини-кафе,

Открытые места (террасы) на крыше при квартирах верхнего этажа, на которых разбиваются газоны, площадки для игр и отдыха, ставят преголы и беседки.

При этом возникает необходимость:

Не только усиления перекрытий над последним этажом, но и создания условий для эксплуатации крыши.

Например, зеленые насаждения выставляются в емкостях с грунтом, газоны устраиваются из рулонных ковров по усиленной гидроизоляции.

2. Пристройки к зданиям и встройки

Пристройки к зданиям и встройки осуществляют в случаях, когда:

Необходимо устранить разрыв между зданиями или увеличить ширину корпуса.

Чаще всего новый объем, добавляемый к сущест­вующему зданию в процессе реконструкции застройки, пристраивают:

В торец или сбоку.

(рис.2 1).

Рис. 2.1. Схемы пристроек к зданиям и встроек

А	-	Пристройка корпуса (выделен заливкой цветом) к торцу существующего здания,
Б	-	Объединение пристройкой и встройкой (выделено заливкой цветом) двух корпусов,
В	-	Увеличение ширины существующего корпуса пристройкой (выделена заливкой цветом),
	-	Существующее реконструируемое здание (или комплекс зданий),
	-	Пристройка или встройка

Встройки применяют и в случаях:

Архитектурного объединения конгломерата разностильных зданий.

Конгломерат (лат. conglomeratus — скученный, уплотнённый) — соединение чего-нибудь разнородного, беспорядочная смесь.

В слу­чае удачного применения надстроек, встроек и пристроек можно получить:

Градостроительный комплекс, в котором сосуществуют старые и новые архитектурные формы, порождая новое качество городской застройки.

Конструктивно пристройки решаются:

Как объекты нового строительства.

И лишь в местах примыкания новых объемов к существую­щим приходится осуществлять комплекс специальных конструктив­ных мер, связанных, прежде всего, с

Потенциальной возможностью появления осадочных деформаций.

В основаниях старых зданий грунт за время эксплуатации уплотнился, а основание под новым зданием будет уплотняться в течение достаточно длительного срока (годами), в зависимости от величины и характера нагрузки.

Поэтому при­мыкание нового строения к существующим должно выполняться:

С обязательным устройством осадочных швов, обеспечивающих беспрепятственное вертикальное смещение пристройки или встройки относительно существующего здания.

3. Передвижение и подъем зданий и сооружений

В больших развивающихся городах всегда существует несоответствие между исторически сложившейся застройкой и новыми гра­достроительными замыслами, направленными на расширение или выпрямление существующих магистралей.

Рост интенсивности транспортных потоков диктует необходимость совершенствования транспортной инфраструктуры, что в принципе невозможно без сноса или передвижения здании и сооружений.

Первое известное из истории передвижение осуществлено в 1455 г. Аристотелем Фиорованти, переместившим на 10,5 м колокольню церкви Св. Марка в Болонье.

В 1870 г. в США появилась строительная фирма, специализирующаяся на передвижении каменных зданий.

В 1898 г. в России было выполнено передвижение двухэтажного здания на Каланчевской площади (ныне Комсомольской) в Москве.

В 1929—1931 гг. Метрострой запроектировал, а затем осуществил работы по подводке фундаментов под ряд здании, расположенных в зоне прохождения будущих туннелей метрополитена.

В последую­щем осуществлен ряд операций по перемещению здании в Макеевке и Кривом Роге. Во всех рассмотренных случаях здания предваритель­но раскреплялись внутри и их эксплуатация на период передвиже­ния прекращалась.

В 1936 г в СССР была организована «Контора по передвижке зданий», осуществившая большое количество перемещений здании в Москве и по всей стране.

Интересно, что по мере совершенствова­ния технологии работ специалисты отказались от вывода здания из эксплуатации на период передвижения.

Например, ряд жилых зда­ний, подключенных к инженерным коммуникациям с помощью гиб­ких вставок, передвигался вместе с жильцами со средней скоростью от 15 до 30 см/мин.

В особо ответственных случаях сохранность перемещаемого здания или сооружения обеспечивает «коробка жесткости» —

Структура, повторяющая контуры здания и обеспечивающая его сохранность во время перемещения.

Возможные виды перемещения зданий и сооружений:

1)	Перемещение по горизонтали (траектория движения преимущественно прямая линия с необходимыми разворотами по дугам окружности), по наклонной плоскости, по не спланированной территории на большие расстояния, по вертикали,
2)	По каткам, по полозьям, на домкратных тележках, выпрямление крена.

В основу технологии работ лег способ передвижения:

С заводкой в стены специальных рандбалок.

В стене прорубались две горизон­тальные борозды (штрабы), в которые заводились рандбалки из швеллера № 50.

Рандбалка — балка (обычно ж. б. или металлич.), опирающаяся на отд. фундаменты и воспринимающая нагрузку от вышележащей стены

Рандбалки (соответственно, здание) через систему цилиндрических катков диаметром 144 мм опирались на рельсовый путь (обычно 4 рельса h 140), уложенный по шпалам.

Если здание было не очень велико по размерам и толщина стен не превышала 2,5 кирпича, то часто вместо рандбалок использовалась система поперечных балок.

Иногда здание, имеющее сложную форму в плане, приходится разрезать на относительно простые объемы (близкие к параллелепи­педу) и передвигать их по отдельности.

Поскольку в передвигаемое здание, как правило, заводится система рандбалок, образующих пространственную стальную раму, то целесообразно не просто пере­местить здание, но затем и поднять его как минимум на 2 этажа. В общем случае перечень описываемых работ включает:

·	Подготовку территории,
·	Заводку во все несущие и самонесущие стены рандбалок и поперечных балок для перекрепления перегородок,
·	Устройство клеток с поочередным вывешиванием домкратами стен, разборка стен под рандбалками, устройство путей и посадка здания на катки,
·	Монтаж тяговых устройств,
·	Передвижение на новый фундамент,
·	Поочередное вывешивание стен с заполнением пространства между рамой и фундаментом кладкой с параллельным демонтажом катков, рельсов, шпал (но не рандбалок, оставляемых в толще стен)

Для подъема зданий используют:

Систему домкратов, устанавливаемых под стенами с шагом от 0,5 до 5 м.

При большом шаге домкратов усилие на стену передается через раму-обвязку (или рандбалки).

При частой расстановке домкратов можно ограничиться только опорными балками, установленными непосредственно под штокдомкрата.

Метод подъема зданий незаменим при:

Реконструкции застройки, когда необходимо поднять исторически ценное здание, которое в результате роста культурного слоя на территории города оказалось намного ниже относительно ныне существующих планировочных отметок.

Историко-архитектурные памятники, обладающие высокой градостроительной ценностью, при необходимости подлежат подъему или перемещению безотносительно стоимости мероприятия.

Пробле­му передвижения зданий опорного жилого фонда, находящихся и хорошем техническом состоянии, необходимо решать в ином плане.

Решающим фактором становится экономическая целесообразность.

Следует сказать, что передвижение здания обходится очень дорого.

Например, перемещение четырехэтажного здания на 30 м составляет от 40 до 50% его стоимости. Но перемещение на то же расстояние шестиэтажного здания обходится лишь на 12% дороже, т.е. чем выше здание, тем процедура передвижения относительно дешевле.

Однако выбор варианта (снос или передвижение) выполняется на основе определения не только прямых затрат, но и затрат на последующую эксплуатацию.

Например, определяющими могут стать такие факторы, как термическое сопротивление ограждающих конструкции (не отвечающих современным подходам к энергосбережению) и долговечность здания.

Вопросы

1. Надстройка зданий и сооружении из градостроительных и экономи­ческих соображении

2. Назовите три вида возможных надстроек реконструируемых зданий

3. Устройство мансардных этажей п реконструируемых зданиях

4. Рассмотрите возможные конструктивные схемы многоэтажных над­строек

5. Надстройки на функционально эксплуатируемых плоских крышах

6. С какой целью применяются пристройки к зданиям и встройки

7. Передвижение и подъем зданий цель и выбор объекта

Дата добавления: 2014-01-15