В статье рассматривается возможность использования фундаментов при увеличении этажности промышленных зданий на примере бывшего механосборочного цеха завода «Точприбор».
Ключевые слова: основания и фундаменты, нагрузки, реконструкция
The article considers the possibility of using foundations for increasing the number of storeys of industrial buildings using the example of the former machine-assembly shop of the Tochpribor plant.
Keywords: foundations, loads, reconstruction
Развитие экономики в России и планомерно растущие требования населения к качеству товаров и уровню обслуживания в торговых точках спровоцировали активное вытеснение рынков и мелких магазинов крупными торговыми центрами. В условиях плотной городской застройки не просто определиться с местоположением нового торгового центра, которое будет отвечать маркетинговым исследованиям его доступности. Необходимо учитывать объем и количество пассажиропотоков и транспортных средств, транспортную и визуальную доступность участка, возможность размещения парковки. Один из вариантов решения сложившейся проблемы — это строительство торговых центров на основании разорившихся заводов, имеющих выгодное географическое положение. В данной ситуации перед проектировщиками разворачивается ряд задач, связанных с непригодностью существующих конструкций к дальнейшей эксплуатации.
Обследование здания бывшего механосборочного цеха завода «Точприбор» расположенного по ул. Лежневская г. Иваново показал, что выявленные в ходе визуального и инструментального обследования дефекты и повреждения, связанные с разрушением кирпичной кладки под воздействием атмосферных осадков, попеременного замораживания и оттаивания, а также обнаружения недопустимых величин несоосности и отклонения от вертикали железобетонных колонн влияют на несущую способность конструкций здания и не соответствуют требованиям объемно-планировочного задания реконструкции под новое трехэтажное здание специализированного центра оптово-розничной торговли. В производственном корпусе возможно использование фундаментов, остальные конструкции подлежат разборке.
Как показывает практика, новая нагрузка на фундамент при реконструкции здания может превышать существовавшую на 30–50 %. Поэтому число надстраиваемых этажей или возможность реконструкции здания с повышением нагрузок определяется несущей способностью оснований фундаментов. Наряду с ростом постоянных нагрузок на фундаменты реконструируемого здания увеличиваются и временные нагрузки (длительно действующие и кратковременные).
Если расчет реконструируемых зданий производить таким же образом, как и расчет оснований и фундаментов новых зданий, то может оказаться, что потребуется усиление оснований и фундаментов. Однако работы по усилению конструкций очень трудоемки. При неправильно выполненном усилении оснований и фундаментов возникают неравномерные осадки здания, что приводит к нарушению нормальной эксплуатации.
Рис. 1. Типичные ситуации, приводящие к опасному развитию деформаций оснований зданий и сооружений: а — строительство зданий в несколько очередей; б — фундаменты под новое массивное оборудование; в — строительство новых домов на месте снесенных; г — строительство новых зданий возле существующих; д — то же, но существующее здание на сваях; е — легкие пристройки массивных зданий; ж — образование осадочной воронки вокруг зданий, деформации отмосток, дорог, коммуникаций; з — планировка подсыпкой участков возле ранее построенных зданий; и — встречный крен близко расположенных зданий; к — дополнительная осадка при надстройке; i — осадка основания металлического резервуара; м — осадка склада сыпучих материалов; 1 — эпюры осадок; 2 — эпюры дополнительных осадок; 3 — граница зоны уплотнения грунтов, 4 — осадочный шов; 5 -места возникновения повреждений конструкций: б — фундаменты; 7 — отмостка: 8- трубопровод; 9 — поверхность осадочной воронки; 10 — грунт подсыпки
При расчете несущей способности грунтов оснований нужно учитывать ранее применявшиеся методы, а также не упускать из внимания допустимые нормы давления на основные разновидности грунтов.
В основном фундаменты разрушаются из-за механических повреждений и коррозии. К механическим повреждениям приводит неравномерная осадка здания, способствующая появлению трещин, сколов, изломов, оголению арматуры. Обычно статическая нагрузка от веса сооружения на фундаменты, даже при наличии незначительных перегрузок, не приводит к полному разрушению фундаментов, а только снижает их жесткость. А динамические воздействия в свою очередь, напротив могут вызвать значительные повреждения. Коррозию материала фундамента обычно вызывают: агрессивное воздействие водной среды (подземные и сточные промышленные воды, технологические растворы), блуждающие токи.
Рис. 2. Общий вид здания бывшего механосборочного цеха завода «Точприбор».
Как правило, фундаменты зданий не требуют дополнительного усиления при надстройке. В чем можно в очередной раз убедиться на примере бывшего механосборочного цеха завода «Точприбор»: железобетонные столбчатые фундаменты под колонны находятся в исправном состоянии, дефектов не обнаружено. Однако следует учитывать новый каркас здания, а также измененную планировку. Несущими конструкциями нового здания являются металлический каркас, с перекрытиями из сборных пустотных железобетонных плит в основном длиной 9 м по металлическим балкам. Доборные и криволинейные участки перекрытий выполняются монолитными железобетонными. А скелет производственного корпуса в свою очередь был представлен сборными железобетонными колоннами серии 1,423–3, с высотой до низа несущих конструкций — 6,6м, сечение колонн 600х400, 400х400 с расширенным оголовком; сборными железобетонными сегментными фермами пролетом 18,0м с ненапряженными стойками для малоуклонных покрытий; подстропильными фермами из сборного железобетона. Поэтому фундаменты каркаса нового здания выполнены отдельно стоящими железобетонными монолитами, с отметкой подошвы ниже глубины промерзания грунта. Существующие фундаменты реконструируются под опирание металлических колонн с креплением на 4-х болтах. Класс бетона фундаментов по прочности на сжатие принят не менее В15.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что недостаточная несущая способность материала фундаментов крайне редко является причиной строительных аварий. Даже при визуальном обследовании зданий, можно определить прочность материала фундамента. Применение электрофизических и ультразвуковых методов позволяет получить более достоверные данные.
Литература:
- СП 13–102–2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»
- СП 20.13330.2011. СНиП 2.01.07–85 Нагрузки и воздействия. С картами. (Актуализированная редакция).
- СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01–83*.
- СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23–81* (с Изменением N 1)
- СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52–01–2003 (с Изменениями N 1, 2)
- Правила оценки физического износа жилых зданий. ВСН 53–86 (р)/ Госгражданстрой. -М.: Прейскурантиздат, 1988. -72 с.
- Коновалов П. А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий, 2000 год 4-е издание.
- Швец В. Б., Феклин В. И., Гинзбург Л. К. Усиление и реконструкция фундаментов, 1985 год
- Коррозия каменных, бетонных и железобетонных конструкций. Эл. ресурс: http://stroyinform.ru/techno/2814/103600/ Дата обращения: 09.04.17
- Усиление (укрепление) фундаментов. Эл. ресурс: http://tehlib.com/rekonstruktsiya-zdanij-i-sooruzhenij/usilenie-ukreplenie-fundamentov/ Дата обращения: 23.04.2017.
