2 Объемно-планировочные и архитектурно-конструктивные решения зданий

Увидеть объёмно-планировочные и архитектурно-конструктивные решения зданий во время второй производственной практики нам так и не довелось, так как ООО “Матадор-НН” на данный момент не получает заказов на строительство новых зданий или сооружений, а занимается капитальными ремонтами котельных, кровель и другими ремонтными работами. Но конструктивные решения зданий принимать самим и оценивать их нам приходилось, так как на практике мы занимались реставрацией пролётов Высоковского кирпичного завода, принадлежащего вместе с несколькими другими пролётами ЗАО “Карлос”.

Само здание завода одноэтажное, давно уже требующее капитального ремонта, а может и сноса. Два из его многих пролётов, расположенных параллельно друг другу и принадлежащих сейчас ЗАО “Карлос”, с одного торца упираются в недавно пристроенный административно-бытовой комплекс, а с другого торца завершаются объединяющим их помещением. Именно для этого помещения нам было поручено разработать варианты конструктивных решений по усилению его каркаса и разработать проект на кровлю этого дополнительного цеха.

Два смежных пролёта, имеющие размеры в плане 5,4060,00 м и 9,0060,00 м, выполнены из силикатного кирпича. Несущими конструкциями здесь являются пилястры, составляющие единое целое со стеной и выполненные из того же силикатного кирпича. В пролёте шириной по продольным осям 5,40 м пилястры имеют размеры 510510 мм. Во втором пролёте пилястры имеют размеры 510640 мм. Толщина стен в цехе составляет 380 мм. Уклон кровли создаётся разностью высот продольных несущих стен с пилястрами и составляет 10,8 %. На пилястры уложены стальные балки покрытия из прокатных двутавров со стальными прогонами по ним.

Надо отметить, что опорные узлы балок покрытия были выполнены неверно. Опорное усиление от балки к участку её опирания передавалось через большое количество ненужных подваренных к ней деталей. Непосредственное крепление прогонов из прокатных швеллеров к балке осуществлялось на сварке, хотя гораздо надёжнее в данном случае было бы болтовое соединение. По прогонам были уложены асбестоцементные листы, которые, естественно, тяжелы. Гораздо удобнее было бы крепить к прогонам профнастил. Далее следовал слой минераловатного утеплителя, слой гидроизоляции, а затем профилированные листы. Сразу же становится ясно, что данная кровля весьма нерациональна. Потом, правда, представители ЗАО “Карлос” объяснили, что асбестоцементные листы здесь были, а всё остальное они делали сами, так как снятие и замена АЦЛ обошлась бы им дороже тем более, что в цеху уже было налажено их производство.

В дополнительном цехе, который нам было поручено реконструировать, кровли не было вообще, а остались только полуразвалившиеся стены из керамического кирпича и два кирпичных столба по центральной оси, размерами 640900 мм. Наибольшие размеры цеха 14,6012,60 м. Сложность для нас состояла в том, что в плане цех не был прямоугольной формы, а представлял собой шестиугольник. Вдобавок ко всему, реальные оси столбов и пилястр были смещены относительно друг друга.

По желанию заказчика, каковым являлся генеральный директор ЗАО “Карлос” Н.Б. Розенталь, кровля должна быть “холодной”, то есть кроме профнастила ничего больше быть не должно. Вопросов по поводу того, какими должны быть элементы покрытия, не было. Это должна быть простая балочная клетка с главными балками из прокатных двутавров, расположенными поперёк соседних цехов, и прогонами из прокатных швеллеров. Было, как минимум, три проблемы:

1. Балочная клетка имеет в плане форму прямоугольника, а само помещение цеха – шестиугольника. То есть одну из балок придётся опирать где-то по середине и выпускать консольную часть.

2. По одной оси цеха расположены пилястры, по другой – столбы, а по третьей, где самая большая отметка по высоте, кроме полуразрушенной стены ничего нет. Необходимо вводить либо дополнительные стальные колонны, либо дополнительные кирпичные пилястры.

3. Как опирать наклонённые под углом к горизонту балки покрытия, если опорные оголовки кирпичных пилястр и столбов горизонтальны?

Нами было разработано два конструктивных решения данных проблем:

• введение дополнительных стальных колонн круглого сечения из бесшовных труб;

• введение дополнительных пилястр из силикатного кирпича в тех местах, где их не хватает для опирания балок покрытия.

Первый вариант предложил к исполнению сам заказчик. Но, приступив к его проработке, мы столкнулись не только со сложностью конструирования узлов, но и с проблемами, связанными с технологией подготовки изделий к монтажу и самим монтажом данных колонн. Это обусловлено тем, что проём ворот в этом помещении имеет ширину 3,00 м и такую же высоту, что не позволяет завести монтажный кран вовнутрь. В данной ситуации потребовался бы либо кран на гусеничном ходу с большим вылетом крюка, либо, так как заказчик хотел явно обойтись небольшими затратами, всё монтировать на руках. Да и само решение вводить стальные колонны в старом здании с несущими кирпичными стенами и столбами нерационально, так как в данном случае у разных материалов и разная работа, допустим, при температурных воздействиях, разное старение.

Рассказав заказчику о своих сомнениях и убедив его в преимуществах второго варианта, мы приступили к работе с новой силой и энтузиазмом.

Действительно, само по себе напрашивается решение ввести дополнительные несущие элементы из того же материала, что и существующие в данном цехе. По плану расположения балок покрытия и плану самого помещения цеха, в местах опирания балок нами были введены пилястры из силикатного кирпича на цементном растворе. Пилястры и существующие стены должны были стать при этом одной целой конструкцией. Рассчитав размер пилястр, шаг и размеры кладочных сеток, было определено наличие железобетонных распределительных плит не только в оголовках столбов и пилястр, но и через каждые десять рядов кладки по высоте конструкций. Эти плиты имеют в своём теле анкерные детали, связывающие проектируемые конструкции со стеной. Этот вариант позволял также благополучно опирать балки на опорные распределительные плиты, в теле которых уже находились бы анкерные болты, и сама плита была бы уже замоноличена с необходимым уклоном.

Данный вариант был разработан более детально и тщательно, и в конечном итоге, понравился заказчику, так как все конструкции цеха подчёркивали его архитектурно-конструктивную целостность.

Что же касается других объёмно-планировочных и архитектурно-конструктивных решений, то можно сказать, наблюдая с каждым днём изменяющийся архитектурный облик нашего города, что сейчас популярно строительство жилых зданий из силикатного кирпича с облицовкой блоками или кирпичом типа “бессер”. При этом с облицовкой зданий кирпичом эффективно совмещается монолитное исполнение каркаса, то есть колонн и элементов перекрытия. В таких проектных решениях часто допускается использование современных стеновых теплоизоляционных материалов таких как: плит минераловатных, блоков из пенобетона и керамзитобетона. Применяются деревянные стропильные конструкции с покрытием кровли, в основном, черепицей. Это может быть гибкая наплавляемая черепица, металлическая черепица, цементно-песчаная черепица и также полимер-песчаная черепица. Такое сочетание современных материалов и конструкций в совокупности с разнообразными архитектурными приёмами заметно улучшает архитектурное состояние города.