Глава 15. Реконструкция зданий исторической застройки

15.1. Конструктивные решения зданий исторической застройки

К зданиям исторической застройки условно относят объекты, эксплуатирующиеся 100 и более лет. В отличие от рассмотренных в предыдущих разделах конструкций, тех­нические решения традиционных зданий более однохарактерны. Как правило, они ос­нованы на бескаркасной конструктивной системе с различным расположением и числом несущих стен: продольно-стеновой (двух-, трех- и четырехстенка), поперечно-стеновой и смешанной - сочетание по протяженности здания продольно- и поперечно-стеновых систем, при явном преобладании продольно-стеновой системы. Характерные габариты и объемы применения каждой из систем в домах исторической застройки Москвы (по данным МосжилНИИпроекта) приведены в табл. 15.1.

Основные конструктивные элементы исторических зданий были решены следую­щим образом.

Фундаменты - в подавляющем числе случаев - ленточные, бутовые, реже буто-бе-тонные или кирпичные. Весьма редко, на слабых и водонасыщенных основаниях устра­ивали фундаменты из деревянных свай. Для прочности и долговечности последних ре­шающее значение имеет сохранение первоначального гидрогеологического режима. Разрушение свай возникает при понижении уровня грунтовых вод ниже оголовка свай, при котором наступает быстрое разрушение последних, требующее усиления фунда­ментов или их замены.

Несущие стены зданий исторической застройки выполнены преимущественно из красного кирпича в сплошной цепной кладке. Замена части внутренних стен столбами встречается нечасто, применяется только на отдельных участках по протяженности стен и продиктована обычно планировочными требованиями. В связи с тем, что между­этажные перекрытия в этих зданиях выполнены, как правило, по деревянным балкам, их роль в обеспечении пространственного взаимодействия элементов здания сущест­венно слабее, чем горизонтальных железобетонных диафрагм в современных зданиях. Соответственно в зданиях исторической застройки был предусмотрен более частый шаг поперечных стен, выполняющих роль вертикальных диафрагм жесткости, и предусмот­рены меры, обеспечивающие взаимодействие пересекающихся стен: перевязка кладки, прокладка пачечного железа в горизонтальных швах на уровне перекрытий и т. п.

Несущие стены в запас прочности на каждом этаже (сверху вниз) имеют утолщение в 1/2 кирпича в виде ступенчатого уступа с внутренней стороны в уровне перекрытия, достигая в нижних этажах толщины 3,5 кирпича и более. В случаях, когда перекрытия первого этажа выполнены не по деревянным балкам, а в виде кирпичных или каменных сводов, толщина стен, воспринимающих распор сводов, достигает толщин в 6-7 кирпи­чей. Характерные сечения несущих стен доходных домов по материалам обмеров, про­веденных МосжилНИИпроектом, приведены в табл. 15.2.

Таблица 15.1 Конструктивные системы московских кирпичных домов 1860-1960-х гг. строительства

Перекрытия, как уже отмечено выше, в домах исторической застройки выполнены по деревянным балкам с деревянным же накатом, дощатыми или паркетными полами и звукоизоляционной засыпкой из песка или кирпичного боя. В наиболее капитальных до­мах применены конструкции перекрытий с "плавающим" полом, в которых конструкция пола опирается не на основные, а на дополнительные балки, уложенные по засыпке, что улучшает звукоизоляцию.

С последней трети XIX века наряду с названными получают распространение конст­рукции перекрытий по стальным балкам, осуществляемые в нескольких вариантах. 222

Таблица 15.2. Характерные сечения несущих стен зданий исторической застройки

Первый - с устройством по стальным балкам традиционных деревянного наката и пола, что сохраняло основной недостаток перекрытий - низкую огнестойкость. Второй и тре­тий - устройство между стальными балками кирпичных сводиков, а по мере внедрения железобетона - бетонных сводиков и омоноличивание стальных балок. Внедрение та­ких перекрытий приблизило их конструкции по долговечности и огнестойкости к кон­струкциям несущих стен, но не обеспечивало горизонтальности потолка, что ограничи­вало решение интерьеров. По мере расширения использования железобетона получили применение конструкции перекрытий с омоноличенными стальными балками и моно­литными плоскими железобетонными плитами поверху или понизу. Наконец, с начала XX века получают широкое применение ребристые монолитные перекрытия системы Ф. Геннебика, состоящие из главных, второстепенных балок и плиты, монолитно свя­занных между собой в процессе бетонирования перекрытий.

Крыши зданий исторической застройки - скатные, с организованным наружным во­доотводом со стальной (очень редко черепичной) кровлей по деревянным наслонным или висячим стропилам. Этот тип конструкции крыши оказался наименее подвержен­ным изменениям во времени до сегодняшнего дня. Увеличилась только вариантность деталей конструкции в связи с расширением номенклатуры кровельных материалов -этернитовые плитки, волнистая асбофанера, металлочерепица и др.

15.2. Реконструкция основных элементов исторических зданий

Реконструкция зданий исторической застройки бывает вызвана необходимостью их перепланировки или перепрофилирования, необходимостью усиления их оснований и несущих конструкций (при надстройке), устранения повреждений в конструкциях, воз­никших в процессе эксплуатации здания из-за неравномерности деформаций основа­ния, повышения уровня грунтовых вод, прохождения под зданием горных выработок (например, прохождения трассы метро). В связи с тем, что за прошедшие десятилетия существенно возросли нормативные требования к огнестойкости и физико-техническим свойствам, при реконструкции требуется прибегать к переустройству отдельных конст­руктивных элементов (например, наружных стен даже при их хорошей сохранности). Работы по переустройству затрагивают в той или иной степени все элементы здания от

основания до крыши. В такой последовательности и рассмотрим реконструкционные мероприятия.

15.2.1. Основания и несущие конструкции

В большинстве случаев под влиянием длительного загружения зданием грунты ос­нования уплотняются и их несущая способность возрастает, что позволяет иногда про­водить надстройку здания без усиления оснований и фундаментов. Однако в ряде слу­чаев из-за неравномерности деформаций основания под зданием, вызванной его неод­нородностью или внешними причинами (отрывкой в непосредственной близости к зда­нию котлована, установкой объекта большой массивности без проведения предвари­тельных мероприятий по защите существующего здания и пр.) в наземной части возни­кают деформации и трещинообразования, которые необходимо устранять в процессе ре­конструкции. Характерные повреждения зданий при неравномерных деформациях ос­нования приведены на рис. 15.1.

Рис.15.1. Причины трещинообразования в несущих стенах: а - наличие слабых грунтов под средней частью здания, б - то же, у торца; в - обширная выемка грунта возле здания; г - отсутствие осадочного шва; д - близкое размещение нового многоэтажного здания вблизи малоэтажного; е - разница осадок пересекаю­щихся стен

В процессе реконструкции мероприятия по усилению основания выбирают в соот­ветствии с типом грунта основания. Для усиления оснований, сложенных крупнообло­мочными породами и крупным песком, прибегают к цементации - нагнетанию в грунт цементной суспензии. Для оснований из песков средней и мелкой крупности - двухра-створную силикатизацию - последовательное нагнетание раствора силиката натрия и хлористого кальция, для усиления песчаных грунтов прибегают также к их смолизации - нагнетанию битумного раствора или карбомидной смолы с отвердителем., для закреп­ления лессовых грунтов - однорастворную силикатизацию (нагнетание раствора сили­ката натрия) или глинизацию (нагнетание глинистой суспензии). К числу относительно новых и недостаточно изученных методов усиления лессовых грунтов, глин и суглинков относятся электросиликатизация и термический способ (сжигание топлива в заранее пробуренных скважинах).

Дата добавления: 2015-08-20