Лекция № 9
Реконструкция зданий с надстройкой мансардными этажами
План лекции
1. Общие сведения
2. Технологии возведения мансардных этажей с использованием различных конструкций
3. Технологии возведения мансардных этажей с использованием объемно-блочных систем
4. Технологии возведения мансардных этажей в монолитном исполнении
Литература:
1. Юдина А.Ф. Реконструкция и техническая реставрация зданий и сооружений: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / А.Ф. Юдина. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 320с.
2. Девятаева Г.В. Технология реконструкции и модернизации зданий: Учебное пособие. – М: ИНФА-М, 2008. – 250с – (Среднее профессиональное образование).
3. Фёдоров В.В. Реконструкция зданий, сооружений и городской застройки: Учебное пособие / В.В.Фёдоров, Н.Н.Фёдорова, Ю.В.Сухарев. – М: ИНФА – М, 2008, -224с, - (Высшее образование).
Общие сведения
Простым и эффективным техническим решением при реконструкции зданий массовых серий является надстройка мансардных этажей, которая может выполняться без отселения жильцов с использованием конструктивных элементов, собираемых вручную, а также индустриальных изделий полной или частичной заводской готовности.
Достаточно широк диапазон используемых строительных материалов: дерево, бетон, металл, а также их комбинирование, что дает различную степень долговечности и широкий спектр стоимостных показателей.
Возведение мансардных этажей из объемных блоков полной заводской готовности, а также новые технологии возведения мансард в монолитном варианте с использованием горизонтально перемещаемой блочной опалубки и ускоренных методов твердения бетона и применение несъемной опалубки из пенополистирольных блоков, плит из архитектурного бетона с утеплением позволяют сократить продолжительность периода реконструкции всего здания.
Технология производства работ с надстройкой мансардного этажа и пристройкой эркеров с отселением жильцов состоит из следующих этапов:
■ подготовительные работы, включающие в себя освоение площадок и мест приведения блоков в монтажное и рабочее состояния;
■ устройство монолитного обвязочного пояса, служащего основанием для установки блоков;
■ монтаж защитных и технологически необходимых элементов подмостей, козырьков и других приспособлений;
■ подготовка рабочих зон на кровельной части реконструируемого здания;
■ выбор мест стоянок крана с учетом сохранения деревьев;
■ выбор безопасных условий производства работ.
Пристраиваемые эркеры, которые монтируются легкими мобильными кранами, как правило, с транспортных средств опираются на самостоятельные фундаменты в виде буронабивных свай с ростверком.
Надстройка мансардного этажа ведется захватками с размещением грузоподъемных средств по периметру здания.
После установки шести блоков на захватке кран перемещается на противоположную сторону здания и в том же порядке монтируются симметричные блоки. После этого выполняется герметизация стыков, устанавливаются коньковые элементы кровли. Затем монтажные работы продолжаются на второй захватке с сохранением принятой последовательности.
Технологии возведения мансардных этажей с использованием различных конструкций
Индустриальные технологии изготовления несущих конструкций в виде сборных элементов из дерева позволяют изготавливать практически любые геометрические формы, быстро и эффективно возводить мансардные этажи (в том числе и с двухуровневым расположением квартир) без постоянного использования крановых средств и выполнять работы без отселения жильцов.
Широкий спектр используемых деревянных конструкций позволяет создавать мансардные этажи с двухуровневым расположением квартир.
При возведении мансардного этажа жилого крупнопанельного дома с использованием конструктивных элементов в виде деревянных рам не затрагивает разборку кровельной части, вентиляционных шахт, люков и других элементов, что обеспечивает защиту жилых этажей от атмосферных воздействий.
Метод возведения мансардных этажей может использоваться и на кирпичных зданиях малой этажности с плоскими и скатными крышами. При этом возведение несущих элементов и кровли производится при сохранении существующей кровли, демонтаж элементов которой производится после обеспечения защиты от атмосферных осадков.
Использование легких конструктивных элементов позволяет выполнять работы вручную, что снижает стоимость работ и обеспечивает их безопасное ведение для жильцов.
Технологический процесс возведения мансардных этажей состоит из следующих работ:
■ подготовительные работы – установка подъемников, подготовка площадок для укрупнительной сборки элементов и установки бытовых и складских помещений; устройство навесов над входами; организация временного энергоснабжения и т.д.;
■ устройство обвязочного пояса по периметру наружных и части внутренних стен. Обвязочный пояс выполняется из монолитного железобетона или керамзитобетона с использованием инвентарной щитовой опалубки и арматуры в виде объемных армоблоков и сеток;
■ монтаж конструкций несущей части мансардного этажа. Монтаж осуществляется путем установки крайней рамы и ее раскрепления в проектное положение с помощью подкосов и струбцин. После установки второй рамы обеспечивается их временное соединение с помощью схваток из досок или инвентарных фиксаторов. Обрешетка производится после монтажа трех и более рам путем нашивки бруса с интервалом 25..30 см;
■ устройство обрешетки и кровли, установка оконных заполнений;
■ отделочные работы.
Перенос сборной площадки на кровлю реконструируемого здания позволяет разгрузить прилегающие к жилому дому площадки, максимально сохранить зеленые насаждения, уменьшить площадь складов за счет исключения материалов и конструктивных элементов, использование которых будет осуществляться в более поздние сроки, и т.д.
После окончания монтажа рам выполняются работы по утеплению ограждающих конструкций и перекрытия, устройству пароизоляции, защитных слоев из гипсокартонных листов, перегородок и др.
Для повышения долговечности конструктивных элементов мансардного этажа при устройстве утепления из минераловатных плит, обрешетки и кровельного покрытия предусматривается вентилируемое пространство между утеплителем и кровлей, а также организация водоотвода атмосферных вод.
Организация поточного производства работ при возведении мансард без отселения жильцов позволяет максимально совместить возведение несущих и ограждающих конструкций, а также кровельной части, что приводит к значительному снижению продолжительности возведения мансардных этажей.
Использование комбинированных несущих конструктивных систем, элементами которых являются деревометаллические стойки, устанавливаемые на монолитном поясе, объединенные обвязочным брусом, и шпренгельные фермы, образующие элементы покрытия и перекрытия, позволяет снизить расход материалов, повысить долговечность и технологичность конструктивных элементов.
Конструктивные и планировочные решения мансардных этажей, возводимых из сборных деревометаллических элементов с консольным выносом элементов этажа и без изменения размеров в плане, позволяют достичь более эффективной планировки помещений со значительным увеличением их размеров.
Устройство обвязочного монолитного пояса выполняет связующую роль между старым и новым элементами, что способствует повышению надежности реконструируемого здания и обеспечивает более простое формирование выносных консольных элементов, способствующих расширению надстраиваемого мансардного этажа.
Достаточно трудоемкими процессами является комплекс работ по устройству лестничных клеток, площадок и маршей, так как они ведутся в основном вручную. После установки металлоконструкций в виде рам для площадки и монтажа косоуров – для устройства лестничных маршей – производится укладка ступеней и омоноличивание площадки бетонной смесью.
Возведение лестничных маршей и площадок из монолитного железобетона является менее трудоемкой операцией и более долговечной.
Для производства работ необходимо устройство поддерживающих подмостей и элементов опалубки, которые затрудняют перемещение жильцов, поэтому монолитный вариант несмотря на ряд преимуществ может использоваться только при выполнении реконструктивных работ с отселением жильцов. Параллельно возведению мансардного этажа ведутся работы по переустройству балконов в лоджий. Их уширение осуществляется путем устройства дополнительных стоек с самостоятельными фундаментами, объединенными в каркас, и консольными выпусками, соединяющими стойки с балконными плитами.
Технологическое решение переустройства балконов и лоджий с их уширением основано на устройстве легкого свайного основания с ростверком и кирпичной кладки до уровня перекрытия первого этажа. Несущие ограждающие конструкции лоджий высотой на этаж выполняются из металлодеревянных конструкций.
Сочетание лоджий с мансардным этажом, применение входных тамбуров из объемных блоков заводского изготовления, а также использование в качестве облицовки современных отделочных материалов позволяет получать ряд композиций, существенно преобразующих архитектурный облик реконструируемого здания. Преимуществом таких систем является то обстоятельство, что их возведение не требует отселения жильцов, а сравнительно низкая масса элементов позволяет выполнять работы без привлечения кранов большой грузоподъемности и при этом создавать условия снижения теплопотерь.
Использование металлоконструкций при возведении мансардных этажей позволяет осуществлять производство работ укрупненными блоками, плоскими элементами, а также вручную из отдельных узлов и деталей с последующим сварным или болтовым соединением в зоне монтажа.
Процесс возведения в зависимости от принятых конструктивных решений и подъемно-транспортных средств заключается в монтаже элементов каркаса, установке прогонов и связей, объединяющих отдельные рамы, обрешетки и устройстве кровельного покрытия.
Для производства работ используются самоходные пневмоколесные краны, приставные подъемники, лебедки и легкие кровельные краны.
В зданиях с плоской кровлей сначала удаляют кровельное покрытие и утеплитель в зоне расположения наружных стен. Параллельно этому процессу устраивают обвязочный пояс.
В зданиях со скатной кровлей сначала осуществляют ее полный демонтаж. Транспортирование материалов разборки осуществляется через специальные монтажные проемы с применением самоходных стреловых кранов или грузопассажирских подъемников. В последнем случае длинномерные элементы кровли разрезаются на части соответствующих размеров. Удаление строительных отходов производится с использованием контейнеров или закрытых желобов.
Организация производства работ предусматривает поточное производство, что снижает до минимума технологические и другие непроизводственные перерывы. Возведение кровельной части и наружных стеновых элементов позволяет получить объемы, защищенные от атмосферных воздействий. Затем осуществляют работы по устройству перекрытия, внутренних перегородок, стен лестничной клетки и других элементов.
При надстройке 1...3 этажей для наружных стен используются в основном мелкоштучные блоки из бетона, пенобетона, а также многослойные стены из дерева с утеплителем и обшивкой гипсокартонными плитами.
Для устройства чердачного перекрытия может применяться монолитный вариант из тяжелого и легкого бетонов, а также сборный вариант – из обшивки досками с последующим утеплением рулонным теплоизоляционным материалом.
При производстве монтажных работ применяются средства временного крепления (подкосы, кондукторы, фиксаторы), а также подмащивания (площадки, передвижные подмости, лестницы и т.д.). Для временного крепления конструктивных элементов используются болтовые соединения, так как они универсальны и позволяют с достаточной степенью точности осуществлять сборку конструктивных элементов. После окончательной выверки узлы с болтовыми соединениями сваривают.
До начала производства работ осуществляется установка защитных козырьков над входами, консольных подмостей по периметру здания. При подъеме и перемещении по кровельной части используются дополнительные устройства, обеспечивающие плавное опускание конструктивных элементов, и специальные настилы для их перемещения. Выполнение этих работ необходимо, так как надстройка мансардных этажей осуществляется без отселения жильцов.
После установки элементов каркаса, прогонов и настила выполняются кровельные работы.
Наиболее трудоемкими являются работы, связанные с демонтажем плит и балок покрытия, разборкой кирпичной кладки. Их высокая трудоемкость объясняется слабой механизацией процессов, большой стесненностью, а также необходимостью транспортирования материалов разборки на значительные расстояния.
Опыт возведения мансард при реконструкции зданий без отселения жильцов из отдельных конструктивных элементов свидетельствует о достаточно высоких трудозатратах и значительной продолжительности возведения. Как правило, все виды работ выполняются вручную с минимальным оснащением средствами механизации.