Дефекты строительных конструкций здания

- -

Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ

Необходимость выполнения работы вызвана  длительным сроком эксплуатации здания, многочисленными дефектами строительных конструкций здания, определение степени износа отдельных конструкций и здания в целом, а также разработка технических решений по усилению и реконструкции.

Так как ведется интенсивная  застройка центральной части  города и население увеличивается, то увеличивается и численность учеников музыкальной школы. В настоящее время количество учеников превышает нормы на 1м², поэтому необходимы новые площади.

Из-за большой плотности застройки  квартала пристроить новое здание не возможно. Поэтому, надстройка третьего этажа реальная перспектива реконструкция здания с увеличением полезных площадей и расширение функций музыкальной школы.

Так как здание построено в конце  IXХ века и имеет историческую ценность, то после реконструкции здание должно соответствовать стилю конца IХХ века.

 

1.КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Застройка этого квартала по ул. Республики (до 1922 г. ул. Царская) началась в начале двадцатого века и велась путем достройки, перестройки и блокирования отдельно стоящих зданий на протяжении примерно десяти лет. Анализ конструктивных решений здания музыкальной школы представляет определенные трудности.

1.1.Последовательность  строительства.

Рассматривая конструктивные решения  данного здания, материалы и технологии, применяемые при строительстве, можно предположить следующую последовательность при возведении здания:

а) первоначально было сооружено три  независимых здания – здание, в  котором находятся в данный момент на первом этаже два магазина «Детский мир» (в осях А-В’;1-7, см. приложение 1), здание в котором находился на первом этаже переговорный пункт «Тюменьтелеком» (в осях А-Г’; 8-10, в данный момент эта часть здания принадлежит музыкальной школе) и здание бывшего кинотеатра «Темп» (ранее, в начале века – конюшни), сейчас магазин «Тамара» (этот факт удалось выяснить, сравнивая типы кирпича и кладки в этих частях современного здания);

б) затем три независимых здания были объединены на уровне второго  этажа переходами в виде эркеров. Устройство этих переходов, судя по материалам и технологическим приемам (монолитный бетон, рельсы, прокатный швеллер с болтовыми соединениями), выполнено в период 1910 – 1914 г.

Данные  выводы подтверждаются и архитектурным  решением фасадов.

1.2.Конструкция  здания.

Исходя из сказанного в п.1.1., конструкцию здания рассмотрим по зонам первоначальной застройки.

Здание в осях А-В’;1-7. На участке в осях А-В’;1-4 имеет три несущие продольные стены по осям А, Б’, В’. Пролеты между стенами на уровне первого и второго этажей перекрыты деревянными балками с шагом от 1000 до 2250 мм.

На  участке в осях А-Б’;4-7 имеются  две продольные несущие стены  по осям А и Б’ с пролетом около 10 м. Прогоны первого этажа из бревен, в средней части подкреплены  на первом этаже ригелями из пакета рельс и оперты на колонны по оси  А”. Возможно, эти колонны и ригеля из рельс сделаны позже, чем основано перекрытие. Перекрытие второго этажа выполнено в виде подвесных (к стропильным фермам) прогонов и рельс с шагом 1800 мм с забивкой из досок между ними и утеплителя из прокаленного грунта толщиной 100 мм.

Здание в осях А-Г’;4-7. Здание выполнено с тремя продольными несущими стенами по оси А’, Б, Г’. Пролет, в осях А’-Б равен 8,2 м., в осях Б-Г’ равен 7,2 м. и перекрыт на уровне первого и второго этажей деревянными балками из бревен с забиркой из досок. На досках забирки имеется слой звукоизоляции из прокаленного грунта толщиной 100 мм. На досках забирки второго этажа такой же слой грунта играет роль теплоизоляции. Поскольку деревянные балки поражены гнилью и ослаблены, то 15-20 лет тому назад они были в некоторых зонах усилены: на первом этаже в осях А’-Б;8-9 рельсами, поставленными рядом с деревянными балками, в осях Б-Г’; 8-9 двутаврами №20. На втором этаже (перекрытия первого этажа) балки в осях А’-Б;8-9 продублированы новыми, вышерасположенными, старые балки подвешены с помощью тяжей к новым.

Переход в уровне второго этажа  в осях А’-Б;7-8. Перекрытие первого этажа в зоне перехода выполнено из прокатных двутавров с шагом 1100 – 1300 мм и монолитной железобетонной плиты по ним, деревянная опалубка из досок не снята до сих пор. Перекрытие второго этажа в зоне перехода выполнено в виде деревянных балок из бревен с забиркой из досок и засыпкой из грунта.

Переход в уровне второго этажа  в осях А’-Г’;9-10. Перекрытие первого этажа выполнено на участке Б-Г’;9-10 в виде балок из рельс и монолитной ж/б плиты, в осях А’-Б;9-10 устроена лестница на второй этаж с входа с улицы Республики. Перекрытие второго этажа в данной зоне выполнено в виде деревянных балок из бревен с шагом 1200 – 1350 мм. Данные балки опираются на поперечную стену здания музыкальной школы по оси 9 и стену бывшего кинотеатра «Темп» (ныне магазин «Тамара») по оси 10.

1.3.Фундаменты  здания.

По результатам вскрытия двух шурфов с наружной стороны стен, по оси 1, в осях А-Б’ и по оси Г’, в осях 8-9, на глубину до 2 м. от поверхности грунта, было определено, что фундаменты выполнено из глиняного полнотелого кирпича на известковом растворе. Фундаменты выполнены толщиной равной толщине стен, без устройства уширяющей подушки. Первоначальная отметка заложения подошвы фундамента равнялась 1,1 – 1,2 м. от поверхности грунта во время строительства зданий (такое заложения фундаментов было принято и характерно для строительства в начале века). В настоящий момент отметка поверхности культурного слоя и тротуаров поднялись на 0,9 – 1,0 м., поэтому отметка заглубления подошвы фундамента составляет 1,8 – 2,2 м. от поверхности окружающего культурного слоя.

1.4.Стены  здания.

Наружные стены здания выполнены  из полнотелого глиняного кирпича  пластического прессования с хорошим качеством обжига, кладочный раствор – известковый. Стена по главному фасаду на высоту первого этажа оштукатурена цементно-песчаным раствором, все остальные фасады не оштукатурены. Внутренние стены, выполнены, в основном, в два кирпича, находятся в удовлетворительном состоянии. Во время ремонта под слоем штукатурки обнаружены старые дверные проемы на втором этаже, которые заложены новой кирпичной кладкой.

1.5.Крыша  здания.

Крыша здания в конструктивном отношении  так же, как и конструкции несущих стен, зависит от времени первоначальной постройки. Так крыша в осях А-В’;1-7, выполнена в виде упрощенных стропильных ферм на участке в осях 4-7, и наслонных стропил. На участке в осях 1-4, выполненных из протесанных бревен, с обрешеткой из досок.

На  участке 8-9 крыша в виде наслонных стропил из бревен, опирающихся на стойки по средней стене. Распор от стропил воспринимается специальными горизонтальными элементами, передающими этот распор на балки перекрытия второго этажа. Участки крыши над, позднее устроенными, переходами в осях 7-8 и 9-10, в виде без системных стропильных конструкций, статическому анализу не подвергаются.

 

2.РЕЗУЛЬТАТЫ ВИЗУАЛЬНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ

Обследование конструкций здания проводилось, начиная с 1998 г. по настоящее  время, так как состояние наружных стен, крыши и фундаментов, также перекрытий первого и второго этажей в отдельных зонах определялось непосредственно перед началом ремонтных работ в той, или иной зоне. Уточнение состояния перекрытий производилось во время ремонтных работ.

2.1.Состояние  фундаментов.

Состояние кладки удовлетворительное, поверхностная деструкция материала кладки на глубину 30 – 50 мм наблюдается в зоне современного культурного слоя.

В зданиях с длительным сроком эксплуатации (70-100 лет) слой горизонтальной гидроизоляции заложенный при строительстве над поверхностью окружающего грунта, через 100 лет эксплуатации оказывается под поверхностью окружающего грунта. Это происходит по причине того, что отметки улиц и тротуаров постоянно повышается за счет роста культурного слоя. В наших городах за последние 100 лет культурный слой вырос примерно на один метр (см. старые здания по ул. Ленина и ул. Республики).

В связи с вышеперечисленным, происходит замачивание, бывших ранее, цокольных частей стен, и капилярный подсос воды в ныне существующие цокольные участки стен, на высоту до 1,5 м. Учитывая все эти условия работы. фундаментной части наружных стен и состояния стен над поверхностью отмостки, отсутствие значительных деформаций и трещин, можно сделать вывод, что дефицита несущей способности и неравномерных осадок не наблюдается.

2.2.Состояние  наружных и внутренних стен.

Состояние наружных и внутренних поверхностей кладки стен по периметру и высоте имеют различную степень износа: от очень хорошей до деструктированной и разрушенной на глубину 30 – 200 мм, в зависимости от степени замачивания водами с дефектной крыши, водами с поверхности отмостки и капилярного подсоса их в стены. Разрушение и дефекты стен в виде сквозных трещин от неравномерной осадки фундаментов практически не обнаружено, имеются трещины, указывающие на разность осадок фундаментов в зоне примыкания к зданию кинотеатра «Темп» по оси А’ в осях 9-10, с шириной раскрытия 1-2 мм. По наружным стенам имеются горизонтальные и наклонные трещины, вызванные деформацией деревянных перемычек над окнами второго этажа. Дефекты, обнаруженные в кладке стен, поддаются ремонту.

2.3.Состояние  перекрытий.

Точечное вскрытие перекрытий первого  этажа показало поражение гнилью 30-50 % живого сечения деревянных несущих  элементов. Дополнительные обследования во время разборки старого перекрытия и устройства нового подтвердили предварительные выводы о недостаточной несущей способности и необходимости их замены.

Все сказанное выше относится и  к перекрытию второго этажа.

2.4.Состояние  конструкций крыши.

Поскольку в предыдущей части раздала 2.3. принято решение о замене перекрытий второго этажа, то стропильные конструкции  крыши необходимо рассматривать  отдельно от конструкций перекрытия второго этажа, хотя они работали в некоторых зонах здания совместно. Исходя из этого, будем оценивать состояние стропильных конструкций, обрешетки и жестяного покрытия.

Стропильные конструкции и обрешетка крыши  на 80% находятся в удовлетворительном состоянии. Данные повреждения находятся  в местах постоянного подмачивания конструкций водой с кровли и наиболее нагруженные фермы.

Кровля  в виде черной жести на участке  крыши в осях А’-Г’;7-10 изношена на всем участке и требует немедленной замены. Кровля на остальном участке крыши имеет локальные течи и должна быть заменена в ближайшее время в ходе планового ремонта.

 

3.ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОБСЛЕДОВАНИЯ  И РЕКОМЕНДАЦИИ

Обследование состояния конструкций  и проведенный анализ позволяет  сделать следующие выводы и рекомендации.

3.1.Несущие  конструкции фундаментов и стен.

Находятся в удовлетворительном состоянии, их ремонт и усиление должны рассматриваться  на базе дополнительного, детального обследования и производиться на этапе ремонтно-восстановительных  работ, производимых после завершения ремонта первого и второго  этажа здания.

3.2.Элементы  перекрытий.

Ремонт и реконструкция данных элементов должны производится как  можно скорее.

3.3Порядок  поэтапного ремонта и реконструкции  здания.

Конструктивные решения по ремонту  и реконструкции основных несущих конструкций помещений музыкальной школы – второго этажа, крыши в осях А-Г’;1-10:

• в соответствии с пожеланием заказчика, не внедряться с ремонтными работами в объемы первого этажа на время ремонта и реконструкции на втором этаже;
• выбрать двух стадийную технологию ремонта и реконструкции перекрытий.

В первую стадию: произвести ремонт и  реконструкцию перекрытий первого  и второго этажей, а так же крыши  и перегородок второго этажа.

Во вторую стадию: убрать старые деревянные перекрытия первого этажа и произвести ремонт этих помещений как можно быстрее, с оштукатуриванием низа стальных балок нового перекрытия, так как оставлять незащищенным от огня стальные балки нового сталебетонного перекрытия первого этажа не допустимо с точки зрения строительных норм пожарной безопасности.

3.3.1 С 1999 по 2001 гг. произведены следующие работы:

• Реконструкция перекрытий первого этажа в осях А-Г’;4-10.
• Реконструкция перекрытий второго этажа в осях А-Г’;4-10.
• Реконструкция перекрытий в зоне переходов в осях А-Б’;7-8 и А-Б’;9-10.
• Замена деревянных перемычек над окнами второго этажа по оси Б’, в осях 4-7 на стальные.
• Устройство новых перегородок учебных классов в осях А-Б’;4-9.
• Мероприятия по ремонту крыши.

3.3.2.Разрадотка  технических решений в данном  дипломном проекте:

• Реконструкция перекрытий первого и второго этажа в осях А-Г’;1-4.
• Устройство новых стен и перегородок на втором этаже в осях А-Г’;1-4.
• Устройство новых стен и перегородок на первом этаже в осях А-Г’;8-10 (бывшее помещение «Тюменьтелеком», в 2001 г. перешло к музыкальной школе)
• Реконструкция лестничного марша в осях А-В;9-10.
• Реконструкция эвакуационной лестницы по оси Г в осях 8-9.
• Перспективная разработка устройства третьего этажа с актовым залом.

«Ремонт и перспективная реконструкция  здания музыкальной школы №1 по адресу г. Тюмень, ул. Республики, 42»