Обследование и реконструкция зданий и сооружений

Процесс разработки проекта реконструкции несущих конструкций здания, как правило, состоит из четырёх последовательных этапов: обследование, расчёт существующего здания, выбор и расчёт конструкций усиления (если они требуются) и производство самих чертежей. Вкратце рассмотрим три первых этапа в отдельности. Четвёртый этап выполняется по правилам проектирования.

Обследование

Обследование производится с целью выявления дефектов и повреждений, имеющихся на конструкциях здания. Дефекты образуются во время изготовления, транспортировки и монтажа конструкций, а повреждения – в процессе их эксплуатации. В случае отсутствия проектной и исполнительной документации задача обследования существенно усложняется. Появляется необходимость в выполнении обмерных работ, определении геометрических и физических параметров конструкций. Под физическими параметрами следует понимать класс бетона и использованной рабочей арматуры, её диаметр и защитный слой, номера использованных металлических профилей и так далее. Очень важно определение и фиксация фактической расчётной схемы конструкций и фактических нагрузок. Существует множество приборов неразрушающего контроля с помощью которых выполняются отмеченные работы. При решении некоторых вопросов появляется необходимость выполнения вскрытий.

Работу можно считать полноценно выполненной, если специалисту удаётся разобраться в причинах, вызвавших установленные дефекты и повреждения. Для этого необходимо легко представлять расчётную схему и разбираться в напряжённом состоянии рассматриваемых конструкций. Опытные специалисты, как правило, по большинству вопросов находят профессиональные ответы уже в процессе обследования. Однако, по наиболее сложным ситуациям ответы получаются после выполнения поверочных расчётов, выполненных по результатам обследования.

Имеется ряд нормативных и рекомендательных документов, регламентирующих порядок, последовательность, состав работ и методику оценки состояния конструкций при обследованиях. Перечислим лишь некоторые из них: СП 13-102-2003, ГОСТ Р 53778-2010, ГОСТ 31937-2011, «Рекомендации по учёту дефектов железобетонных конструкций при проектировании реконструкции зданий и сооружений при оценке их состояния» НИИЖБ, Главстройпроект 86. Одним из соавторов последнего документа являюсь я.

В процессе обследования составляется ведомость дефектов, повреждений, геометрических и физических параметров конструкций и фактических нагрузок здания.

Расчёт конструкций

Расчёт отдельных конструкций здания и всего его каркаса выполняется с использованием материалов обследования. При этом учитываются фактические сечения несущих элементов, фактические и новые нагрузки, которые должны появиться в результате реконструкции. В некоторых случаях приходится прогнозировать и учитывать дальнейшее развитие неотвратимых деформаций и повреждений.

На тех участках здания, где расчёты дают неудовлетворительные результаты, принимается решение об усилении конструкций. При этом по усмотрению проектировщиков старые конструкции оставляются в составе усилений или удаляются.

Крайним выводом по результатам обследования и соответствующих расчётов является решение о сносе здания. К такому решению приходят в следующих случаях:

строительство нового дома оказывается дешевле работ по реконструкции старого;
по архитектурным и пространственно-компоновочным решениям старое здание морально устарело, например, демонтированные здания гостиниц «Москва» и «Интурист» в Москве;
старое здание не вписывается в новый градостроительный проект реконструкции квартала (микрорайона);
обследованием занимались худшие «специалисты», которых снос освобождает от многих вопросов и главное от ответственности за дальнейшую судьбу здания.

Если здание представляет историческую ценность, вопрос о его сносе изначально может быть исключён. В истории московского градостроительства известны случаи, когда старые здания мешали проекту реконструкции района, но их снос не допускался. Тогда эти дома перемещали горизонтально в новое более удобное место. Так поступили со зданиями глазной больницы и редакции газеты «Известия» на улице Горького, ныне Тверская. Больницу не только переместили, но и повернули вокруг вертикальной оси.

Усиление конструкций

В помощь проектировщикам имеется ряд нормативных и рекомендательных документов по усилению строительных конструкций. Например, СП 164.1325800.2014, «Ремонт и усиление железобетонных конструкций» министерство строительства и ЖКХ РФ, 2016г, «Пособие по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления» ЦНИИпромзданий 1996 г, «Рекомендации по усилению железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий» часть 1, Главстройпроект, НИИЖБ 1992г. Одним из соавторов последнего документа являюсь я.

В моей практике в процессе разработки чертежей по реконструкции некоторых объектов появлялись решения, содержащие «ноу-хау», три из которых в патентном ведомстве были зарегистрированы как авторские свидетельства. Их копии приведены ниже.

Одним из важнейших моментов в конструкции и технологии изготовления усиления является обеспечение условий для его включения в работу сразу после монтажа. Если старая конструкция сохраняется, то идеальным вариантом является такой, когда в процессе установки усиления существующая конструкция разгружается, новая напрягается, а далее они работают совместно. Обычно эта задача решается путём преднапряжения элементов усиления. По другому варианту на время выполняемых работ существующая конструкция разгружается с помощью домкратов, потом начинается монтаж усилений, при котором следует обеспечить силовой контакт старой и новой конструкций. После завершения сборки усиления разгружающие элементы удаляются, в результате чего старая конструкция «проседает», опираясь на новую, начинается стадия совместной работы старой и новой конструкций.

Вот несколько примеров усиления конструкций. На рисунке 1 представлен распространённый вариант усиления изгибаемых элементов стальной оттяжкой. На рисунке 2 показано поперечное сечение усиленной многопустотной плиты перекрытия. На рисунке 3 – вариант усиления железобетонной колонны стальной обоймой. Все рисунки изображены в схематичном варианте.