§ XVII.6. Реконструкция промышленных зданий

1. Задачи и методы реконструкции зданий

Реконструкция зданий может быть связана с

расширением производства, модернизацией технологического

процесса, установкой нового оборудования и др. При

этом приходится решать сложные инженерные задачи,

638

Рис. XV11.6. Увеличение

пролета цеха

/—усиленный фундамент

колонны; 2 — усиленная

железобетонная колонна; 3—новая

железобетонная балка; 4 —

удаленный куст колони

связанные с заменой и усилением отдельных элементов

и конструкций в короткие сроки, иногда без остановки

производства. Объем работ по замене конструкций и их

элементов должен быть минимальным.

При реконструкции промышленных зданий

применяются следующие методы: 1) увеличение пролета цеха

путем удаления промежуточных колонн; 2) увеличение

высоты цеха наращиванием

колонн; 3) увеличение

пролетов и высоты цеха; 4)

усиление междуэтажных

перекрытий в связи с

увеличением нагрузки от

оборудования.

Рассмотрим на

примерах последовательность

изменения конструктивных

схем зданий в процессе

реконструкции.

1. Увеличение пролета

цеха авиазавода в связи с

изменением технологического

процесса достигнуто

удалением средней колонны (рис. XVII.6). Двухпролетный

цех 2X18 м был перекрыт железобетонными арками с

затяжками, опирающимися на железобетонные крайние

и среднюю колонны. По железобетонным аркам

уложена деревоплита. Без остановки производства в зимних

условиях существующая конструкция превращена в

более мощную арочно-балочную. В уровне затяжки

установлена железобетонная балка коробчатого сечения,

монолитно связанная с арками и крайними колоннами.

После усиления фундаментов крайних колонн и самих

крайних колонн промежуточные колонны были

разобраны и пролет цеха увеличился до 36 м.

2. Увеличение высоты цеха автозавода с 6 до 9 м в

связи с модернизацией оборудования достигнуто

наращиванием железобетонных колонн металлическими

стойками (рис. XVII.7). По этим стойкам возведено новое

покрытие цеха на новой, более высокой отметке. Затем

старое покрытие цеха было разобрано. Реконструкция

произведена без остановки производства.

3. Увеличение пролетов и высоты термического цеха

автозавода, выполненное без остановки производства

639

II

I

i

~~J

э 18

T

T 1

T~

?I8 f 18 '

24

'4

1:

1

Рис. XV11.7. Увеличение

высоты цеха

/ — новые стойки; 2 —

новое покрытие; 3 —

разобранное покрытие

Рис. XV11.8. Увеличение габаритои

цеха

/ — новые колонны; 2 — новое

покрытие; 3 — разобранное покрытие

(рис. XVII.8). Реконструируемый цех имел пролеты 18 м

и высоту 9 м. Новые колонны установлены для пролета

24 м. По ним на поднятой отметке 15 м возведено новое

покрытие, после чего существовавшее покрытие цеха

было разобрано.

2. Усиление элементов конструкций

Усиление элементов производят с целью увеличения

их несущей способности и жесткости. Усиление

элементов может также потребоваться в связи с

повреждениями, полученными элементами при возведении

конструкций, эксплуатации или при пожаре и т. п. Решение о

технической возможности и экономической

целесообразности усиления железобетонных конструкций должно

приниматься в каждом конкретном случае в

зависимости от эксплуатационных требований и состояния

конструкций, а также по результатам сравнения стоимости

усиления со стоимостью возведения новой конструкции.

Усиление конструкций может производиться двумя

основными способами: 1) изменением конструктивной

схемы; 2) наращиванием элементов. По первому

способу производят усиление элементов главным образом

исправных конструкций без остановки производства. По

второму способу увеличивают размеры поперечного

сечения элементов с добавлением арматуры; таким

способом усиливают исправные и поврежденные

конструкции. При усилении конструкций целесообразно

применять полимербетон.

640

{Усиление элементов конструкций изменением

конструктивной схемы. Значительное увеличение несущей

способности изгибаемых элементов — балок, ригелей и

т. п. — достигается введением затяжек, подвергаемых

предварительному натяжению на бетон. При этом

изменяется напряженное состояние балочной конструкции—

она становится внецентренно сжатой. Усиливающие

затяжки выполняют из двух, а в некоторых случаях из

четырех тяжей, предварительное напряжение которых

осуществляется стягиванием попарно с помощью

болтового устройства. По своему расположению на балочной

конструкции усиливающие затяжки могут быть

горизонтальными, шпренгельными и комбинированными (рис.

XVII.9). Детали прикрепления затяжек различных типов

к усиливаемой конструкции понятны из рисунков.

Относительно небольшим сближением тяжей достигается

необходимое предварительное напряжение. Затяжки

покрывают антикоррозионным составом.

Новая конструктивная схема при надежном

соединении затяжки с опорами работает как единая система.

Нагрузка вызывает натяжение затяжки, сжатие и изгиб

элемента.

Усиление колонн достигается устройством

предварительно напряженных распорок ломаного

очертания, расположенных с одной или с двух сторон (рис.

XVII.10).

Каждая ветвь распорок составляется из уголков,

связанных между собой планками на сварке. В местах

перелома в боковых полках уголков делают надрезы.

Предварительное напряжение в ветвях распорок

достигается взаимным стягиванием ветвей попарно, а при

односторонних распорках — подтягиванием к боковой

поверхности колонны. Выпрямляясь, распорки

воспринимают часть вертикальных нагрузок и разгружают

колонну. Устройство односторонних распорок возможно

для усиления внецентренно сжатых колонн с большими

эксцентриситетами.

Усиление элементов конструкций наращиванием.

Усиление плит ребристых монолитных перекрытий и

сборных плит, уложенных по железобетонным или стальным

балкам, выполняют устройством новой монолитной

плиты по старому бетону. После снятия слоев старого пола

и нарушенного верхнего слоя старого бетона

укладывают арматуру и слой нового бетона толщиной не менее

641

Деталь Л

Рис. XV11.9. Способы усиления балок и ригелей затяжками

1 — натяжной болт; 2 — шайба-упор; 3— тяжи-затяжки;

4'<—опорный анкер из швеллера; 5 — подкладки из круглого стержни; 6 —

отверстие в плите, заделываемое после установки анкера; 7 —

уголковый упор; 8—анкеры уголкового упора; 9 — тяжи-затяжки; 10—

подкладки из полосовой стали

Рис. XVI 1.10. Усиление колоии распорками

а — сжатых; б — внецентренно сжатых; / — стяжные болты; 2 —

упоры из уголков; 3 — планки; 4 — распорки; 5 — иатяжиой болт

6 — планки, привариваемые после установки распорок

642

SJ

Рис. XVII.11. Способы усиления железобетонных плит

наращиванием

\

\

±

=р B222

\

'Г

Ш61

150

1 Деталь лриНарки

хомута

Рис. XVII.12. Деталь армирования при усилении

железобетонных балок наращиванием

643

3 мм (рис. XVII. 11, а). Усиленная таким наращиванием^

плита рассматривается как монолитная.

Если из-за промасленности или глубокой

загрязненности старой плиты невозможно обеспечить надежное

сцепление нового бетона со старым, то новую плиту

выполняют толщиной не менее 5 см с пролетной и опорной

арматурой (рис. XVII.11, б). При этом усилении

полезная нагрузка распределяется между старой и новой

плитами пропорционально их жесткостям.

Плиты сборных

перекрытий усиливают таким же

способом (рис. XVII.11, в).

Усиление балок и

ригелей возможно приваркой к

освобожденной от

защитного слоя обнаженной

арматуре дополнительных

продольных стержней с

последующим их оштукатуриванием

цементным раствором или

нанесением слоя

торкретбетона (рис. XVII. 12, а).

Значительного повышения

несущей способности

можно достичь увеличением

сечения снизу с установкой

дополнительной арматуры

(рис. XVII. 12, б).

Отогнутые стержни и поперечные

хомуты дополнительной

арматуры приваривают к стер'

жням старой арматуры.

Для усиления колонн

применяют устройство

рубашек, армированных

продольными стержнями и

хомутами или спиралью.

Толщина рубашки должна быть

не менее 5 см при бетонировании в опалубке и не менее

3 см при торкретировании (рис. XVII. 13). Для усиления

колонн многоэтажных зданий и пропуска дополнитель- j

ной продольной арматуры в плите перекрытия пробива-*

ют отверстия, а в пределах сечения балок с колонной

устраивают местные уширения.

644

чч

ТГ

—

—

1

Рис. XV11.13. Усиление колонн

наращиванием

' 3. Особенности производства работ

Работы по усилению железобетонной конструкции

должны производиться с учетом ее

напряженно-деформированного состояния под нагрузкой. В местах

приварки дополнительной арматуры удаляют защитный

слой бетона и обнажают продольные стержни

существующей арматуры до половины площади их сечения.

Следует иметь в виду, что удаление защитного слоя бетона

со стороны растянутой- зоны не оказывает существенного

влияния на прочность только в том случае, если

армирование старой конструкции выполнено без стыков

внахлестку. Удаление же защитного слоя со стороны сжатой

зоны всегда вызывает временное снижение прочности

конструкции.

Сцепление нового бетона со старым обеспечивается

достаточно надежно, если поверхность старого бетона

специально подготовлена. Для этого необходимо удалить

с поверхности старого бетона отстающие и

поврежденные куски бетона, пыль и т. п. Затем поверхность

старого бетона следует насечь и обработать металлической

щеткой. После установки арматуры поверхность старого

бетона промывают струей воды под напором и

поддерживают во влажном состоянии. Непосредственно перед

бетонированием с поверхности старого бетона удаляют

оставшиеся лужицы воды. В течение первых дней после

бетонирования бетон ежедневно увлажняют поливкой.