Реконструкция здания и сооружений

Министерство общего и профессионального

образования Российской Федерации

 

Новосибирский Государственный

Архитектурно – Строительный

Университет

(Сибстрин)

 

 

 

Кафедра  ТСП

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

 

Вариант №13

 

 

 

 

 

                                                                       Выполнила: студ. 520 гр.

                                                                                                          Зинюк Анастасия

                                                                     

                              Проверила:

Немчикова Л.А.

                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск 2014

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

 

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 7

3. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ КОЛОНН 11

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОПЕРАЦИЙ ПРИ УСИЛЕНИИ 15

5. ВЕДОМОСТЬ ОБЪЕМОВ РЕКОНСТРУКТИВНЫХ РАБОТ 16

6. ВЫБОР НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ, СРЕДСТВ МАЛОЙ МЕХАНИЗАЦИИ И ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ 17

7. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ В УСЛОВИЯХ РЕКОНСТРУКЦИИ 18

9. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КАЛЬКУЛЯЦИЯ 19

10. СОСТАВ КОМПЛЕКСНОГО ЗВЕНА 20

11. КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ 21

12. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ 21

13.  ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 24

14. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В УСЛОВИЯХ РЕКОНСТРУКЦИИ 25

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 27

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Реконструкция здания – это комплекс проектных, организационных и строительных мероприятий, не изменяющих основные технико-экономические  показатели здания. Реконструкция зданий проводится с целью качественного  улучшения условий проживания, обслуживания, пропускной способности, промышленного  назначения и т.п. В мировой практике поддерживается требование сохранения архитектурно-исторических памятников. Поэтому в городах с богатым  историческим наследием весьма значительна  доля работ по реконструкции промышленных зданий, культовых сооружений, реконструкции  жилых зданий.

Реконструкция промышленных зданий и сооружений, жилых зданий и вспомогательных  построек производится при полной или  частичной перестройке и внутреннего  перепланирования. Необходимость в  таких работах возникает, когда  изменяются природно-геологические  условия эксплуатации здания, старения и износа элементов конструкции, осваивается подземное пространство. При необходимости выполняются  обоснованные модернизация или капитальный  ремонт объекта.

Реконструкция стала одним из магистральных  направлений в области капитального строительства. Ее объемы неуклонно  возрастают. По своей специфике проектирование и проведение работ по реконструкции  существенно отличаются от процесса создания новых зданий и сооружений:

• Значительная разнородность, рассредоточенность и мелкообъемность выполняемых работ;
• Осуществление комплекса работ, не присущих новому строительству (демонтаж конструкций, их усиление, замена отдельных конструктивных элементов и т.п.);
• Производство работ в основном в стесненных условиях, что оказывает существенное влияние на общую схему организации работ.

Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих  элементов зданий и сооружений. Эти  работы требуют индивидуальных подходов, отличных от подходов к конструктивным решениям при новом строительстве.

Замена существующих конструкций  предшествует или сопутствует процессам установки новых конструкций. Замену конструкций можно выполнять раздельным методом, когда на отдельной захватке или здании в целом сначала демонтируют все заменяемые конструкции, затем на их месте устанавливают новые. Совмещенный метод предусматривает последовательное выполнение демонтажа и монтажа конструкций в едином потоке при едином комплекте сИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

троительных машин. Фронт работ при такой организации сокращается до размеров одной или нескольких ячеек при соблюдении прочности, жесткости и устойчивости смежных конструкций.

Демонтаж  конструкций может быть выполнен поэлементно или укрупненными блоками  в зависимости от конструктивного  решения демонтируемых сооружений и технологических возможностей используемых при демонтаже кранов и средств.

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Задание на проектирование: необходимо выполнить усиление двухветвевых колонн с помощью установки металлических разгружающих стоек. Усиление проводится в связи с увеличением нагрузки.

 

Исходные данные:

Длина здания – 96 м

Количество пролетов – 3

Количество температурных блоков – 2

Пролеты: АБ=24 м, БВ=18 м, ВГ=24 м

Высота до низа ферм – 13,2 м

Шаг колонн крайних – 6 м

Шаг колонн средних – 12 м

 

Таблица 1.1

Спецификация монтажных  элементов:

 

Наименование и марка элементов	Конструктивные схемы элементов	Ед. изм.	Количество	Параметры
				Одного элемента		Всего
				Масса т	Объемм3	Масса т	Объемм3
Колонны крайние КК		шт	36	9	3,6	324	129,6
Колонны средние КС		шт	20	14	5,6	280	112
Колонны фахверковые КФ		шт	16	9	4,05	144	64,8

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1 Конструктивный разрез здания

 

Рис. 1.2 Конструктивный план здания

 

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

Таблица 2.1

Обеспечение эксплуатационных свойств конструкции

 

Усилением конструкций
усилением р Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист   КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014                   астянутой зоны	усилением сжатой зоны	усилением зоны среза	усилением при кручении, при местном  сжатии и продавливании	изменением расчетной схемы
приваркой дополнительной растянутой арматуры	наращиванием сжатой зоны	наращиванием		изменением места передачи нагрузки
		обоймами
	обоймами	рубашками	наращиванием	повышением степени внешней статической  неопределимости
приклеиванием арматуры	рубашками	установкой дополнительной поперечной арматуры в виде стержней, планок	обоймами
	установкой дополнительной сжатой арматуры		установкой замкнутой поперечной арматуры
				повышением степени внутренней статической  неопределимости
	ограничением поперечных деформаций
			уширением площади опирания

 

 

Заменой конструкций
разборкой существующих с последующим  возведением "новых"	возведением "новых" с последующей  разборкой существующих	возведением "новых" без разборки существующих

 

 

 

Таблица 2.2

Основные причины усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений

 

Причины вызывающие необходимость усиления строительных конструкций,зданий и сооружений
реконструкция предприятий, модернизация обудования, изменение функционального назначения здания
изменение геометрических размеров сечений  или конструкций в целом, а  также первоначалных схем работы			увеличение нагрузок,йствующихна конструкции
ошибки в проектировании, изготовлении, транспортировке, а так же при  производстве строительно-монтажных работ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист   КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014                   физический износ  конструкций в результате интенсивной  или длительной эксплуатаии
различные пореждения консрукций в результате на рущения правил экспуатации
износ конструкций в результате поражения  коррозией
атмосферная - коррозия материала конструкций  в воздухе или других влажных  газах	электрокоррозия, возникающая под  действием внешнего источника	жидкостная - коррозия в электролитах		щелевая - коррозия в щелях и зазорах  строительных конструкций	биологическая - коррозия в результате воздействия микроорганизмов или  продуктов их жизнедеятельности
локальные или полные повреждения  конструкций в результате температурных  воздействий			прочие причины повреждения конструкций  и условия, требующие усиления конструкций
воздействие низких отрицательных температур	воздействие высоких температур	аварийные взрывные и ударные воздействия		стихийные природные воздействия (сейсмические, ветровые порывы, ураганы, снеговые покровы, наводнения)	прочие воздействия и условия

 

Таблица 2.3

Основные способы усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений

 

Восстановление несущей способности  железобетонных конструкций
защита от замачивания и воздушных  агрессивных сред, восстановление нормального  температурно-влажностного режима зданий и сооружений	восстановление закладных деталей, петель, креплений и т.д.	восстановление рабочей площади  сечений конструкций	повышение прочности бетона конструкций	прочие мероприятия

 

 

 

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист   КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014                   Увеличение  несущей способности железобетонных конструкций
без изменения расчетной схемы					с изменением расчетной схемы		с изменением напряженного состояния
обоймы сечений					дополнительные опоры		дополнительная горизонтальная или  шпренгельная предварительно напряженная  арматура
устройство рубашки в сечениях					жесткие	упругие
одностороннее наращивание					металлические кронштейны и подвесы
металлические	железобетонные	растворные	полимерные	комбинированные
					тяжи, железобетонные и металлические  пояса
усиление узлов сопряжения конструкции							предварительно напряженные распорки
прочие способы					включение в совместную работу отдельных  конструкций
							предварительно напряженные затяжки  и хомуты
					специальные решения
							прочие специальные случаи

 

Разгружение железобетонных конструкций
частичное	полное
передача нагрузки на другие конструкции
	замена конструкций или изменение  расчетной схемы

 

 

Специальные случаи усиления отдельных  железобетонных элементов и конструкций

 

Таблица 2.4

Основные способы усиления фундаментов зданий и сооружений

 

Восстановление несущей способности фундаментов		Разгружение конструкции		Специальные случаи усиления фундаментов
Восстановление геометрических размеров и прочности материала фундаментов (цементация, закрепление смолами  и др.)		Передача нагрузки от надфундаментных  конструкций на сваи		Комбинированные способы
				Прочие решения
		Разгрузка ослабленных участков фундаментов  путём конструктивных мероприятий
Защита фундаментов от замачивания (устройство глиняных замков, гидроизоляции и др.)
		Прочие решения
Упрочнение оснований фундаментов
Прочие решения
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист   КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014                   Увеличение  несущей способности фундаментов
Без изменения расчётной схемы	С изменением расчётной схемы		С изменением напряжённого состояния
Уширение подошвы	Передача части нагрузки от фундаментов  или надфундаментных конструкций  на основание		Установка предварительно напряжённых  обойм
Устройство обойм вокруг фундаментов
Устройство рубашек и наращений (бетонных каменных и др.)	Переустройство фундаментов (ленточных  в плиточные, столбчатых в ленточные)		Установка предварительно напряжённых  распорок и шпренгельных систем
Усиление отдельных элементов  конструкций фундаментов			Устройство шпунтового ограждения или  опускного колодца вокруг фундамента
	Усиление фундаментов путём устройства связей (анкеров, стоек, тяжей и др.)
Замена или перекладка фундаментов			Прочие решения
	Частичное упрочнение грунтов оснований
Закрепление грунтов
Прочие решения	Прочие решения

 

 

 

 

3. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ КОЛОНН

ОднИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

им из наиболее эффективных способов усиления железобетонных колонн является устройство железобетонных или металлических обойм. Усиление обоймами особенно рационально для колонн с небольшой гибкостью.

 В изгибаемых  элементах обоймы рекомендуются  в исключительных случаях (например, при значительной коррозии арматуры), так как усиление по всему  периметру изгибаемого элемента  нерационально с конструктивной  точки зрения и требует значительных  трудозатрат при производстве  работ.

 Наиболее  простым типом железобетонных  обойм являются обоймы с обычной  продольной и поперечной арматурой  без связи арматуры обоймы  с арматурой усиливаемой колонны  (рис. 3.1).

При таком  способе усиления важно обеспечить совместную работу «старого» и «нового» бетона, что достигается тщательной очисткой поверхности бетона усиливаемой  конструкции пескоструйным аппаратом, насечкой или обработкой металлическими щетками, а также промывкой под  давлением непосредственно перед  бетонированием.

 

Рис. 3.1 Усиление колонны железобетонной обоймой:

1 — усиливаемая колонна

2 — обойма

3 — продольная арматура обоймы

4 — поперечная арматура обоймы

5 — жесткая продольная обойма

6 — опорные уголки

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечная  арматура железобетонной обоймы может  быть выполнена в виде спиральной обмотки (рис. 3.2) из проволоки диаметром  не менее 6 мм. При этом спирали в плане должны быть круглыми и охватывать всю рабочую продольную арматуру. Расстояние между ветвями спирали должно быть не менее 40 мм и не более 100 мм, оно не должно также превышать 0,2 диаметра сечения ядра обоймы, охваченного спиралью. 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.2 Усиление колонны  обоймой со спиральной арматурой:

1 — усиливаемая колонна

2 — обойма

3 — спиральная арматура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Более эффективны, но и более трудоемки, железобетонные обоймы (рис. 3.3), в которых обеспечивается связь существующей и дополнительной арматуры. Такие обоймы рекомендуются при сильном повреждении существующей арматуры или защитного слоя бетона. 

В этом случае арматуру усиливаемой конструкции  тщательно очищают до чистого  металла, разрушенные хомуты восстанавливают  путем пробивки в бетоне поперечных борозд, установки в них новых  хомутов и соединения их с продольной арматурой. 

 

Рис. 3.3 Усиление колонны  металлическими обоймами:

1 — усиливаемая колонна 

2 — ветви обоймы

3 — планки обоймы

4 — опорный уголок

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

При невозможности выполнения замкнутой  обоймы, например при примыкании колонны к стене, рекомендуется устройство «рубашек» — незамкнутых с одной стороны обетонок.

При этом способе  усиления необходимо обеспечить надежную анкеровку поперечной арматуры по концам поперечного сечения «рубашек». В колоннах это осуществляется путем приварки хомутов к арматуре колонн.

При усилении «рубашками» локальных поврежденных участков, как и при усилении обоймами, их необходимо продлить на неповрежденные части конструкции на длину не менее 500 мм, а также не менее длины  анкеровки продольной арматуры, не менее ширины грани элемента или  его диаметра и не менее пяти толщин стенки «рубашки».

 По конструктивным  соображениям диаметр продольной  и поперечной арматуры «рубашек»  принимают не менее 8 мм, при  вязаных каркасах минимальный  диаметр хомутов - 6 мм.

 При невозможности  увеличения сечения колонн и  сжатых сроках производства работ  по усилению рекомендуются металлические  обоймы из уголков, устанавливаемых  по граням колонн, и соединительных планок между ними (рис. 3.4).

Рис. 3.4 Усиление колонны предварительно напряженными двусторонними металлическими распорками:

а — в период монтажа

б — в напряженном  состоянии

1 — крепежный монтажный болт

2 — натяжной монтажный болт 

3 — усиливаемая колонна

4 — уголки распорок 

5 — упорные уголки 

6 — планка для натяжения  болтов в месте перегиба

7 — планки-упоры 

8 — соединительные планки

 

Усиление колонны с разрушенными ранее выполненными обоймами усиления необходимо производить с частичным  разгружением колонн в такой технологической  последовательности: обеспечить снижение уровня загруженности колонн по отношению  к основному сечению колонн путем  остановки котла с выпуском воды и с установкой разгружающих - конструкций; установить разгружающие конструкции с контролем значений усилий в них по Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

показаниям манометров насосной станции, подсоединенной к гидродомкратам в  следующем порядке (рис. 3.5).

Рис. 3.5 Схема усиления колонн рамных фундаментов с частичным разгружением:

1 - шпальная клеть

2 - разгружающая стойка

3 - разгружающий ригель

4 - разгружаемая колонна

5 - гидравлический домкрат

6 - опорный столик

 

 

 

 

 

4. Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

КР. – ПГС. – РЗиС. – 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ПРОЦЕССОВ И ОПЕРАЦИЙ ПРИ УСИЛЕНИИ

 

Из вышеперечисленных способов замены колонн выбираем по заданию –усиление колонн с помощью установки металлических разгружающих стоек.

Данный вид  усиления включает в себя следующие технологические процессы и операции:

1. Подготовительные работы

• Установка инвентарных металлических лесов
• Разборка бетонного пола под опорную часть новой колонны
• Установка лебедок
• Удаление слабопрочного бетона
• Очистка поверхности колонны

 

2. Основные работы

• Приварка к металлическим опорам котла опорных столиков
• Монтаж разружающих стоек
• Включение разгружающих стоек в работу с помощью домкратов

3. Заключительные работы