CC BY
100
рам и трубопроводам. При этом необходимо учиты- венно влияет на обоснования параметров режима вать время транспортировки стоков, которое сущест- исследуемой системы водоотведения.
Библиографический список
1. Абрамович И.А. Новая стратегия проектирования и рекон- 2. Арутюнян К.Г., Григоров Н.М. Предложения по уточнению струкции систем транспортирования сточных вод: прак. по- строительных норм и правил, касающихся проектирования собие. Харьков: Основа, 1996. 300 с. канализационных сетей // Водоснабжение и санитарная тех-
ника. 1976. №2. С.28-31.
УДК 69.059.7
АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ
А.Г.Петунин1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены основные конструктивные решения модернизации и реконструкции крупнопанельных зданий первых массовых застроек. Выбран оптимальный способ повышения сейсмостойкости зданий серии 1-335с с наружными несущими стеновыми панелями из газозолобетона, эксплуатируемых в Иркутской области. Показано, что разгружение несущих однослойных газозолобетонных панелей с помощью преднапряженных металлических колонн и устройство железобетонных диафрагм жесткости здания доводят сейсмостойкость здания до нормативно требуемого значения даже в случае снижения прочности газозолобетона панелей. Ил. 4. Табл. 1. Библиогр. 2 назв.
Ключевые слова: крупнопанельное домостроение (КПД); реконструкция; антисейсмическое усиление; панели из газозолобетона.
ANALYSIS OF STRUCTURAL SOLUTIONS WHEN RECONSTRUCTING LARGE-PANEL BUILDINGS A.G. Petunin
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article deals with the basic designs of the modernization and reconstruction of large-panel buildings of the first mass developments. The authors chose an optimum way to improve the seismic stability of buildings of a series of 1-335c with the outer bearing wall panels made of aerocrete-ash concrete used in the Irkutsk region. The unloading of bearing one-layer aerocrete-ash concrete panels with the help of prestressed metal columns and the construction of reinforced concrete rigidity diaphragms improve the seismic stability of a building till standard required value even in the case of the strength reduction of aerocrete-ash concrete panels. 4 figures. 1 table. 2 sources.
Key words: large-panel building (LPB); reconstruction; antiseismic reinforcement; panels made of aerocrete-ash concrete.
Отечественными и зарубежными исследователями разработано множество конструктивных решений реконструкции эксплуатируемых крупнопанельных зданий. При этом следует отметить, что разработка методов реконструкции зданий КПД и их реализация
находятся в стадии экспериментов. Ниже кратко дается оценка преимуществ и недостатков некоторых наиболее известных опытно-конструктивных разработок.
Большой вклад в реконструкцию крупнопанельных зданий внесла группа ученых, архитекторов и специа-
1Петунин Александр Геннадьевич, старший преподаватель кафедры строительного производства, тел.: (3952) 405138. Petunin Alexander, Senior Lecturer of the chair of Civil Engineering, tel.: (3952) 405138.
листов-проектировщиков под научным руководством академика С.Н. Булгакова. Ими были разработаны концепция, технические решения и социально-экономическое обоснование окупаемой реконструкции жилых домов высотой в пять и меньше этажей по методу вторичной застройки реконструируемых кварталов без сноса или с частичным сносом существующих зданий и 2-3-кратным приростом жилой площади.
Реализация идеи вторичной застройки основывается на использовании проектов ширококорпусных жилых домов, а также на системном решении проблем реновации и развития сети объектов социальной и инженерной инфраструктуры. Принципиальное отличие от строящихся домов состоит в увеличении ширины корпуса дома до 18-20 м с соблюдением всех норм естественной освещенности, инсоляции и воздухообмена. Согласно таким конструктивным решениям, по мнению автора, за счет сокращения удельной поверхности наружных ограждающих конструкций на единицу площади жилья до 20% уменьшаются теплопотери здания.
жей. Дома по такой схеме реконструкции возводятся в шести городах Подмосковья, в экспериментальном порядке строятся в Орле, Белгороде, Владимире, Казани.
В крупнопанельных домах серии 1-335с ригели опираются непосредственно на несущие стеновые панели. Одним из основных технических дефектов таких домов является конструкция опорных узлов сопряжения прогонов междуэтажных перекрытий с металлическими консолями, составленные из двух швеллеров №12, заделанных в несущие ребра стеновых панелей и являющихся опорами прогонов. В результате физического износа и коррозии закладных деталей в марте 2005 года произошло обрушение пятиэтажного крупнопанельного здания в городе Темиртау в республике Казахстан, а в 2006 г. - части дома в Архангельске.
По данной проблеме ТбилЗНИИЭП рекомендует предусматривать усиление узлов опирания ригелей на наружные двухслойные стеновые панели без устройства пристенных колонн (рис. 1).
Ж шш §11 \
1
тш
ЩШ щж Я К
1 //////А ША
Ча
Рис. 1. Способы усиления существующих консолей в зависимости от их состояния: 1 - ребро панели; 2 - ригель; 3 - швеллер №12; 4 - консоль усиления; 5 - арматура; 6 - полимерраствор; 7 - шурфы
В общем виде объемно-планировочная и конструктивная схема зданий первых массовых застроек состоит из двух частей: новая часть многоэтажного дома в монолитном или сборно-монолитном исполнении и старая часть дома, представляющая собой подлежащий реконструкции дом, которые объединяются в единую архитектурно-строительную композицию [1]. При этом нагрузки на грунт новой части здания передаются автономно через буронабивные сваи. Архитектурно-планировочные решения такого дома становятся общими. Едиными для всего дома проектируются инженерные системы тепло-, водо-, энергоснабжения, пожаротушения, канализации, лифты и слаботочные системы телевидения, радио, телефонизации и другие.
С.Н.Булгаков предложил конструктивные решения, которые предусматривают возведение монолитных железобетонных пилонов на высоту пяти этажей с одной стороны дома и пристройку пролета-этажерки шириной до 6 м с другой, на уровне 6-го этажа бетонируются балки-стенки и монолитный «стол», на которые передаются нагрузки от вновь возводимых эта-
Усиление узлов опирания ригелей выполняется с помощью приклеивания заранее изготовленных железобетонных элементов - консолей, с выпусками арматуры, анкеруемыми эпоксидным полимерраствором в шурфах, предварительно высверленных в ребрах панели. Согласно рекомендациям, консоли могут быть выполнены раздельными на каждое ребро панели или спаренными на два сопрягаемых ребра. Применение спаренных консолей позволяет повысить пространственную жесткость каркаса.
Для усиления опорных узлов омскими специалистами было разработано и запатентовано анкерное устройство разгружения опорных консолей.
Основными традиционными проектными решениями повышения надежности опорных узлов являются также подведение металлических (железобетонных) колонн изнутри или передача нагрузок в опорных узлах прогонов через металлические тяжи на пристенные колонны снаружи.
В г. Иркутске на практике с 2004 г. апробировано два способа восстановления наружных стен жилых домов серии 335 (полный и неполный каркас):
Рис. 2. Восстановление стеновых панелей
1. Демонтаж вышедших из строя стеновых панелей с заменой их новыми изделиями (полный каркас).
2. Восстановление несущей способности стеновых панелей методом торкретирования с последующим монтажом системы утепленного вентилируемого фасада.
Второй способ по результатам вариантного проектирования является в настоящее время в условиях Иркутской области основным для домов с пристенными колоннами. Кроме того, применение этого способа не требует частичного перемещения жильцов с занимаемой ими жилой площади на период производства ремонтно-восстановительных работ (рис. 2).
Следует отметить, что вышеприведенные конструктивные решения не обеспечивают необходимой жесткостью здания серии 1-335с, эксплуатируемые в сейсмических районах, и решают только локальные задачи. Вопрос об антисейсмическом усилении оставался открытым до тех пор, пока в 1993 году СПбЗНИПИ не предложил проект модернизации и реконструкции 4-этажного 3-секционного 48-квартирного жилого дома в г. Ангарске с расчетной сейсмичностью 7 баллов. В проекте были предусмотрены дополнительные отдельностоящие фундаменты под металлические колонны по осям А и В, а также ленточные фундаменты под перегородки жесткости по оси Б. Такое конструктивное решение значительно повысило жесткость здания в продольном и поперечном направлениях.
В 2008 году сотрудниками кафедры строительных конструкций ИрГТУ был произведен статический и динамический расчет 4-этажного, 3-секционного, 48-квартирного дома серии 1-335с и совместно с автором выбран наиболее рациональный способ антисейсмического усиления для Иркутской области. Метод повышения сейсмостойкости заключается в разгружении аварийных несущих панелей из газозолобетона путем подведения преднапряженных металлических стоек
(рис. 3) и устройства диафрагм жесткости (рис. 4). Данный способ антисейсмического усиления здания имеет значительные преимущества перед конструктивным решением, разработанным СПбЗНИПИ, а именно:
- разгружение аварийных несущих панелей;
- опирание преднапряженных стоек на существующие фундаменты;
- симметричное расположение диафрагм жесткости;
- уменьшение толщины диафрагм жесткости.
Перед выбором оптимального способа повышения
сейсмостойкости был произведен анализ распределения внутренних напряжений в элементах здания при особом сочетании нагрузок и найден коэффициент использования прочности газозолобетона (таблица).
Анализ прочности газозолобетона стеновых панелей
Класс (марка) бетона Коэффициент использования
прочности
Модель 1-335С Усиленная модель
В2,5(М35) 1,181 0,567
В3,5(М50) 0,895 0,430
В5,0(М75) 0,540 0,259
Приведенные в таблице данные дают основание считать, что применение газозолобетона класса (марки) В2,5(М35) не обеспечивает прочность стеновых панелей первого этажа и, следовательно, сейсмостойкость зданий при расчетной сейсмичности 8 баллов. В модели с элементами усиления коэффициент использования прочности газозолобетона фактически уменьшается в два раза, что должно повышать сейсмостойкость здания на 1 балл [2].
Рис. 3. Схема разгружения стеновых панелей преднапряженными металлическими стойками
К
Рис. 4. Диафрагмы жесткости здания до усиления (сверху) и после усиления (внизу)
Выбранный метод реконструкции зданий серии 1-335с доводит сейсмостойкость здания до нормативно требуемого значения даже в случае снижения прочности газозолобетона панелей. Поэтому при всем многообразии конструктивных решений способ антисейс-
мического усиления с помощью установки преднапря-женных металлических колонн и устройства диафрагм жесткости является самым рациональным для зданий с наружными несущими панелями из газозолобетона, эксплуатируемых в Иркутской области.
Библиографический список
1. Булгаков С.Н. Строительные материалы, оборудование, крупнопанельных зданий // Материалы Международной на-технологии XXI века. М., 2005. С. 60—61. учно-практической конференции. Иркутск: Изд-во ИрГТУ,
2. Пинус Б.И., Кажарский В. В. Повышение сейсмостойкости 2009. С. 167-173.
УДК 69
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО ТЕРМООБРАБОТКЕ БЕТОНА КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА В СЕВЕРНОЙ СТРОИТЕЛЬНО-КЛИМАТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ
В.Е.Розина1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены проблемы возведения высотных гражданских зданий из монолитного железобетона в северной строительно-климатической зоне России, связанные с обеспечением набора прочности бетона конструкций. Определена необходимость регламентации прочностных показателей бетона конструкций зданий поярусно для обеспечения надежности сооружений в процессе производства работ. Установлены варианты технологического оснащения процесса прогрева возводимых конструкций, возможности трансформации элементов существующих унифицированных опалубочных систем, используемых в массовом строительстве. Рассмотрен порядок регулирования процессом возведения высотных монолитных зданий на стадии проектирования и оперативного управления.
Ил. 1. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: северная строительно-климатическая зона; природно-климатические факторы; конструктивные особенности зданий; надежность возводимых конструкций; опалубочные системы; термоактивная опалубка; трансформация элементов опалубки; режимы прогрева твердеющего бетона.
IMPROVEMENT OF THE HEAT TREATMENT TECHNOLOGY FOR STRUCTURES' CONCRETE WHEN CONSTRUCTING HIGH-RISE BUILDINGS MADE OF CAST-IN-SITU REINFORCED CONCRETE IN THE NORTHERN CLIMATIC ZONE OF CONSTRUCTION V.E. Rosina
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article considers problems of construction of high-rise civil buildings of cast-in-situ reinforced concrete in the northern construction-climatic zone of Russia, related to the provision of strengthening of structures' concrete. The author identifies the need to regulate the strength parameters of concrete of building structures level-by-level to ensure the reliability of the structures while erecting. She determines the variants of technological equipping of the heating process of the erected structures, the possibilities to transform the elements of the existing standardized formwork systems used in mass construction. The author considers the procedure to regulate the process of construction of high-rise monolithic buildings at the stage of designing and operational management. 1 figure. 5 sources.
Key words: northern construction-climatic zone; climatic factors; structural features of buildings; reliability of the erected structures; formwork systems; thermosetting shuttering; transformation of formwork elements; heating regimes of hardening concrete.
В Восточной Сибири, в Якутии, на Дальнем Востоке России начиная с 2000 года при строительстве гражданских зданий (объекты общественного назначения и жилые дома) в массовом порядке стал применяться монолитный железобетон. Наряду с другими конструкционными материалами и материалами ограждающих конструкций, кирпич, пескобетонные блоки, изделия из легкого бетона и другие железобетонные конструкции в виде элементов каркаса, связевых элементов или при комбинированном конструктивном решении выполняют функции несущего остова здания. В период экономического кризиса объемы монолитного домостроения снизились незначительно, и в настоящий посткризисный период, и в дальнейшем с
учетом оживления инвестиционно-строительной деятельности хозяйствующих субъектов прогнозируется увеличение объемов капитального строительства с использованием в качестве основного конструкционного материала монолитного железобетона. Следует отметить, что возведение зданий из монолитного железобетона в Восточной Сибири, на востоке и севере страны сопряжено с необходимостью обеспечения набора прочности бетона в длительный период знакопеременных суточных и отрицательных температур наружного воздуха. Большое влияния оказывает и фактор сейсмичности района строительства.
Возведение зданий ведется круглогодично, темпы строительства самые разные, зачастую очень высо-
1Розина Виктория Евгеньевна, старший преподаватель кафедры строительного производства, тел.: (3952) 405138. Rosina Victoria, Senior Lecturer of the chair of Civil Engineering, tel.: (3952) 405138.
