Перерасчет ширины подошвы фундаментов под внутреннюю стену

В случае увеличения полезной нагрузки на междуэтажные перекрытия, а также при надстройке здания увеличиваются нагрузки на фундаменты и их основания, поэтому фактической ширины подошвы может оказаться недостаточно (из условия деформативности основания или его прочности в некоторых случаях).

В курсовой работе предлагается упрощенный перерасчет основания, при котором считается, что осадки грунта под фундаментами не превышают предельных. Этот расчет заключается в соблюдении условия:

 _гр  R'_гр,

где  _гр -напряжение в грунте под подошвой фундамента, кН/см², от нормативных (без коэффициентов _fi) нагрузок первого сочетания (без учета снега и ветра) после реконструкции здания

= = 0,07 кН/м²

N_фн - продольное нормативное погонное усилие на подошву фундамента под наружную стену, кН/м, после реконструкции надземной части здания

N_фн = G_стн +G_перн + G_крн + G_ч/пн + G_м/этн + G _фн + P_ч/пн +P_м/этн=396,52кН;

G_стн = А_ст * t^вн_ст* ρ_кл = 16,2 * 0,29 * 18 = 84,56 кН;

А_ст = Н_ст * 1м = 16,2 * 1 =16,2 м²;

Н_ст = 5 * h₀ + 4* t_м/эт + t_ч/п + h_кар - h_под = 5*3+4*0,3+0,4+0,5-0,9 = 16,2 м.

G_перн = q_пер * А_гр * n = 2,56 *7,25*5 = 92,8 кН;

А_гр = 1м *L-t_вн = 1*7,5-0,25 = 7,25м²

G_крн = q_кр * А_гр^кр = 0,77 * 3,4 = 2,62 кН;

А_гр^кр = (L/2+с)*1м = (7,5/2+0,4)*1 = 4,15м²

G_ч/пн  = q_ч/п *А_гр = 2,7 *7,25 = 19,5 кН;

G_м/этн  = q_м/эт *А_гр *n = 2,969*7,25*5 = 107,6 кН;

G_фн = h_ф*b_ф* ρ_ф = 3*0,5*20 = 30 кН;

P_ч/пн = Р_0ч/п*А_гр = 0,7*7,25 = 5,07 кН;

P_м/этн = Р₀*А_гр *n = 1,5*7,25*5 = 54,37 кН.

составляющие нагрузки G_i и Р_i  определяются аналогично нагрузкам G'_i и Р_i;

R_гр - допустимое давление, кН/см², на грунт существующего фундамента здания после длительного (более 25 лет) срока его эксплуатации: R' _гр = R _гр  m  m = 0,2*1,3*1,2 = 0,31кН/см²

R _гр - расчетное сопротивление грунта, кн/см² , до обжатия фундаментом здания, принимаемое по приложению 11;

R _гр = 0,2кН/см²

m - коэффициент, учитывающий изменение свойств грунта под подошвой за период не менее 25 лет: m = 1,3 при ₁ /R _гр > 0,8;

                                                          m = 1,15 при ₁ /R_гр= 0,7-0,8;

                                                          m = 1 при  ₁/R_гр < 0,7;

- нормативное напряжение в грунте под подошвой фундамента до реконструкции здания, кН/см²;

= = 0,07 кн/см²

m₁  -коэффициент, принимаемый по приложению 11.

m₁ =1,2

Соблюдается условие  _гр  R'_гр, следовательно ширины подошвы фундамента достаточно и ее увеличения не требуется. В противном случае необходимо произвести уширение подошвы, либо упрочнение грунта основания.

Надстройка зданий при реконструкции

В проекте на реконструкцию необходимо нарастить 1 этаж.

Надстройка зданий как метод реконструкции является эффектив­ным, поскольку можно увеличить полезную площадь здания без расши­рения площади застройки сравнительно меньшими затратами, чем строительство отдельно стоящего здания с соответствующим объемом.

Путем надстройки некоторых зданий или их частей этажность мо­жет быть выровнена или наоборот подчеркнут один из объемов, напри­мер угол дома. Если надстройке сопутствует заполнение разрывов меж­ду зданиями, то застройка приобретает законченный вид.

Существуют три типа использования высоты здания. Первый - это устройство мансард. Второй - собственно надстройка. Третий - разме­щение на крыше открытого пространства, позволяющего создавать мес­та для отдыха и досуга на свежем воздухе.

Мансарды устраивают в здании, верхний этаж которого является техническим или если имеется чердачное помещение. Тогда его высоту используют как часть высоты новых помещений.

Надстройка - это повышение этажности здания или его частей. Надстройка позволяет интенсифицировать использование городских зе­мель за счет повышения плотности застройки. Если между зданиями есть разрывы, то их можно застроить, объединяя в единый комплекс вставками. Путем надстройки некоторых зданий или их частей этажность может быть выровнена, особенно это эффективно, когда перекрытия в смежных зданиях расположены в одном уровне.

Существуют два типа конструктивных схем надстроек к первому типу относят реконструкцию с восприятием нагрузки от над­страиваемых этажей на старое здание, ко второму - с передачей массы этих этажей на самостоятельные фундаменты.

Конструктивные схемы надстройки зданий при их реконструкции:

а-с передачей нагрузки на существующие несущие конструкции, б -опирание на самостоятельные конструкции внутри здания, в - опирание на самостоятельные конструкции снаружи здания; 1 - сущест­вующее надстраиваемое здание; 2 - надстройка; 3 - пояса жестко­сти; 4 - платформа основания надстройки (железобетонная ребри­стая плита); 5 - колонны каркаса, несущие только надстройку; 6 -безраскосные фермы (балки-стенки) надстройки; 7 - фундаменты надстройки; 8 - перекрытия надстройки; 9 - скатная крыша над­стройки

Надстройка зданий с передачей нагрузки на существующие несу­щие конструкции (стены, фундаменты) может осуществляться без изме­нения и с изменением конструктивно-планировочного решения сущест­вующего здания. В первом случае используется определенные резервы несущей способности стен и фундаментов, а при необходимости прово­дится усиление этих конструкций. Во втором случае имеется возмож­ность освободить от дополнительной нагрузки наиболее нагруженные части здания и загрузить другие, менее нагруженные. Перегруженные конструкции усиляют.

Кроме усиления несущих конструкций существующего здания, не­обходимость которого определяется расчетом, устраивают разгрузочные пояса жесткости. Их выполняют по всему периметру стен на уровне стыка старой и новой кладки. В пояс заанкеривают балки перекрытий и таким образом создают жесткую диафрагму. За счет этого нагрузку от вышележащих этажей равномерно передают на существующую кладку. Пояс жесткости гасит деформации, препятствует появлению трещин и их распространению от старой кладки к новой и на­оборот.

Устраивают два вида поясов: нежесткие и жесткие. Не­жесткие применяют, когда количество надстраиваемых этажей не пре­вышает половины существующих, при достаточно прочном основании и удовлетворительном состоянии стен. Нежесткие пояса делают армокирпичными и железобетонными. Продольное армирование со­ставляет ориентировочно 1% площади сечения пояса.

Жесткие пояса устраивают при плохом состоянии стен, слабых основаниях под фундаментами и при большом количестве над­страиваемых этажей. Пояса выполняют из железобетона с гибкой или жесткой арматурой в виде прокатной стали различного профиля (швел­лер, двутавр).

В надстройках применяют облегченные конструкции стен. Приме­няют также каркасную схему из железобетона или стали с заполнением Чердачное перекрытие старого здания меняет свое назначение, и при надстройке его превращают в междуэтажное. Реконструкция чердачного перекрытия заключается в усилении существующих элементов перекры­тия или устройстве дополнительного перекрытия, которое воспринимает нагрузки от надстраиваемого этажа.