автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технологии реконструкции жилых зданий методом встроенных строительных систем

На правах рукописи

МАТВЕЕВ Евгений Петрович

ЪпА

У- I г

ТЕХНОЛОГИИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ МЕТОДОМ ВСТРОЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ.СИСТЕМ

05.23.08. Технология и организация промышлешюго и гражданского строительства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени, кандидата технических наук

Москва - 1995

Работа выполнена на кафедре "Технология строительного производства" Московского Государственного строительного университета.

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор Афанасьев А. А. •

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Шрейбер К.А. - доктор техшхческих наук, профессор КудояровЛ.И.

Ведущее предприятие - Акционерное общество "ЦНИИОМТП".

Зашита диссертации состоится " " " 1996 г. на

заседалин диссертационного Совета Д.053.11.10 при МГСУ по адресу: г.Москва, Шлюзовая наб., д. 8, ауд. 224.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Просим Вас пршмть участие в защите и направить Ваш отзыв по адресу: 129337, г.Москва, Ярославское шоссе, д.2б, МГСУ, Ученый Совет.

Автореферат разослан " " & / 1995г. N

Ученый секретарьДиссер тациишого Совета, кандидат технических наук, доцент

Б.Ф.Ширшиков

Актуальность работы. Реконструкция и модернизация жилых и общественных здании является одним из главных направлений решения жилищной проблемы. Это позволяет не только продлить жлзнь, но и существенно улучшить качество жилища, ликвидировать коммунальное заселение, оснастить дома современным инженерным оборудованием, улучшить архитектурную палитру фасадов зданий, тем самым решить одну из важных задач градостроительства.

Достаточно отметить , что только в Москве площадь коммунальных квартир превышает 9 млн. мг , а ежегодно темпы реконструкции составляют менее 100 тыс. м2.

Минимальный необходимый объем реконструкции жилого фонда в РФ чрезвычайно велик. По данным Минстроя РФ он составляет более 700 млн. м3 . При этом средний объем реконструкции не превышает 4 % от потребного количества. Общий объем реконструкции складывается из большей части жилых зданий дореволюционной постройки ( 5...6 % фонда), части зданий , построенных в довоенные и послевоенные годы ( 27 %), полносборных н кирпичных жилых зданий первого поколения (35%).

С переходом на рыночную экономику интенсивность реконструктивных работ жилого фонда возросла незначительно. В то же время реконструкция здании с переориентацией на банковские помещения, офисы, магазины и др. существенно возросла.

Замедленные темпы инвестирования реконструкции жилого фонда объясняются рядом экономических причин, к числу которых следует отнести недостаток муниципальных средств и отсутствие свободной жилой площади для отселения жильцов.

Одной га важных задач реконструкции жилого фонда является увеличение плотности застройки и улучшение комфортности квартир. Несмотря на кажущееся наличие свободных городских территорий -фактическое состояние свидетельствует об ' их остром дифиците. Поэтому реконструкция жилого фонДа путем увеличения этажности, пристройки объемов, вставок и т.п.гпозволяет в некоторой степени решить эту проблему.

Второй немаловажной задачей является разработка концепции и технологий, обеспечивающих создание значительных объемов с гибкой планировкой, позволяющих без изменения основной конструктивной схемы осуществлять с минимальными затратами адаптацию помещений к изменившимся условиям. Известно, что требования, предъявляемые к жилищу меняются каждые 8 лет, что предопределяет необходимость непрерывного процесса реконструктивных работ.

Анализ методов, реконструкции жилых и общественных зданий и технологии выполнения работ свидетельствует о низкой степени индустриальности, механизации и технологичности возведения несменяемых конструкций, особенно при выполнении работ в стесненных условиях. При реконструкции зданий необходимо создавать условия существенного повышения эксплуатационной .надежности, снижения энергозатрат и повышения теплотехнических характеристик

ограждающих конструкций, а вновь созданные жилые помещения должны отвечать требованиям комфортности проживания.

Настоящая работа посвящена исследованиям, направленным на разработку новых н адаптацию известных технологий при выполнении реконструктивных работ методом встроенных строительных систем. Это обстоятельство позволяет поставить на индустриальную основу процессы реконструкции зданий с максимальным использованием сборных конструктивных элементов, сборно-моиолитпых и монолитных систем, эффективность которых оценивается в зависимости от архитехтурно-планировочных решений здания, его конфнгуращш, степени износа основных несущих и ограждающих конструкций.

Цель диссертационной работы.

Методом сравнения технологичности различных конструктивных решений, дать предложения п разработать технологии реконструктивных работ применительно для здании различной этажности, конфнгуращш в плане и степени износа конструкций.

Для реализации поставленной цели, были решены следующие задачи:

- на основании анализа архитектурно-планировочных решений зданий старой постройки проведена их классификация на предмет технологии реконструктивных работ;

-разработана концепция реконструкции жилых и общественных здашш, базирующаяся на создании большепролетных свободных архитектурно-планировочных объёмов, обеспечивающих гибкую планировку площадей на любом этапе эксплуатации зданий и технологические методы её реализации;

- проведён аналш н обобщены данные по технологии реконструктивных работ с учётом отечественного н зарубежного опыта. Оценены индустриальные методы ведения работ и область их применения в условшхх крупных городов;

- исследованы и проведены физическое и математическое моделирование надежности здашш в зависимости от уровня реконструируемых работ, используемых материалов и технологий, степени износа конструктивных

элементов;

разработана методика оценки экономической надёжности инвестиционных процессов при реконструкции зданий и принятия решения по уровшо реконструктивных работ;

- проведена апробация реконструкции зданий методами встроенных строи-, тельных систем.

Научная норизнаработ представлена:

- в разработке общей концепции реконструкции старого жилого фонда путём создания свободных архитектурно-планировочных объёмов, обеспечивающих гибкую перепланировку площадей на любом этане эксплуатации здашш;

- в разработке и использовании метода встроенных строительных систем из сборных, сборно-монолитных и монолитных конструкций;

- теоретическими исследованиями и разработкой методики оценки надёжности и долговечности реконструируемых зданий путём создания физической и математической моделей;

- исследованиями экономическом надёжности инвестиционных процессов при реконструкции зданий и принятии решений;

- комплексной оценкой технологичности и эффективности метода встроенных сборных, сборно-монолитных и монолитных строительных систем;

- установлением области рационального использования различного рода строительных систем в зависимости от архитектурно-планировочного решения зданий и уровня реконструктивных работ. . Практическим результатом работ является разработка эффективных технологий встроенных строительных систем в сборном, сборно-монолитном н монолитном вариантах обеспечивающих:

- высокую технологичность выполнения работ;

. - снижение стоимости и сроков производства работ;

- снижение себестоимости производства работ за счёт рационального использования средств механизации, особенно при ведении работ в стесненных условиях.

Внедрение результатов работы

Автором исследован и реализован метод встроенного монтажа при комплексной реконструкции микрорайона N 2 Москворецкого района, использованы сборно-монолитные к монолитные строительные системы при реконструкции ряда объектов Мосэнергостроя.

Апробация работы. Основные положения работы были изложены и обобщены в виде докладов: "Капитальный ремонт жилых н общественных зданий в СССР " - ВНР, Будапешт, 1989 г.; "Организация капитального ремонта жилых домов и пути дальнейшего совершенствования ремонтно-строительного производства п г. Москве"- Ленинград , 1992 г.; "Место и направления соврешенствования комплексного капитального ремонта жилых домов с перепланировкой в общих задачах по повышению уровня благоустройства и надежности жилого фойда г. Москвы" - Конф. по реконструкции жил. фонда г. Москвы, Моссовет.

По теме диссертации опубликованы две статьи и три приняты к печати, получена серебряная медаль ВДНХ.

Объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав,общих выводов, библиографии, содержит страниц текста, А? рисунков и /г* таблиц. Библиография содержит 100 наименований.

На защиту выносится:

- методы и технологии реконструкции жилых зданий старого фонда;

- концепция реконструкции и методы её реализации;

- теоретические исследования оценки надёжности н долговечности реконструируемых зданий;

- комплексная оценка технологичности н эффективности метода встроенных строительных систем.

б

- практическая реализация разработок. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Проблема реконструкции жилых зданий включает два аспекта:

- принцип интегральное™, предполагающий комплексное рассмотрение внешних и внутренних факторов, воздействующих на здание в процессе его эксплуатации.

- системный подход, означающий принятие решений по выбору наиболее рациональных принципов, технологий и методов реконструкции жилых зданий. При этом здание рассматривается как сложная система, состоящая из конструкций, инженерного оборудования, элементов благоустройства и др, находящаяся под воздействием временных факторов внешней среды и внутренних воздействий от эксплуатации.

В этой связи следует отметить работы Ройтмана A.F., Топчня В.Д., Смоленской Н.Г., Кутукова Г.Т., Бурака Л.Я., Порывая Е.Ф., Ximymma С.Д., Бабакина В.И. и других авторов, где доведены до уровня практического использования принцип ннтегралыюстп, намечены подходы к практической оценке надёжности зданий, приведены способы ir технология реконструктивных работ.

Однако, в работах по модернизации и реконструкции1 зданий и новым строительством имеете?! значительный разрыв в уровне научного- подхода и методах исследований. Так, в результате научных разработок теории системотехники, организационпо-гсхнологической надёжности строительства , наибольшей эффективностью конструктншю-тсхнолошчсскнх и организационных решений, выполненных Русаковы,мА.А., Булгаковым С.Н., Монфредом Ю.Б., Прыкиным Б.В., Олейником П.FI.,. Цаем F.H., Тяном Р.Б., Афанасьевым В.А., Завадскасом' Э;К. и др. развито1.новое направление взаимодействия строительного производства, как сложной технической, организационной и управлснческоГг системы. При этом существенное значение отводится разработке автоматизированных систем проектирования этих процессов.

Проблемами выбора технологических решений посвящены работы Монфреда Ю.Б., Николаева С.Б., Белоусова Е.Д., Жрсибера А.К., Большанова В.А., Олейинка П.П., Торкатюка В'.И. и др: Адаптация разработанных • принципов вполне приемлема1 к условиям реконструктивных работ, о чём свидетельствуют работы Шрсибера К.А. н других авторов.

Следует отметить цикл работ, посвященных шгтепафгсацин технологических процессов, которые являются основой современного круглогодичного строительства. К числу авторов, внссщих существенный вклад в это направление следует отнести Крылова Б.А., Атаева С.С., Данилова H.H.,Афанасьева A.A., Лысова- ГШ., Кудоярова Л.И. ц многих других.

Наиболее ответственным этапомявляется вариантное проектирование реконструкции жилых зданий. По- оценке специалистов и учёных качеством проектно-сметной документации определяется до 60% эффективности ее реализации. Проблема иовьш1еишка>чества проектных работ осложняется

разнообразием построек, условиями эксплуатации, характером дефектов конструкций, что исключает возможность унификации и типизации проектных решений. Однако, несмотря на это уровень реконструктивных работ можно повысить только используя индустриальные методы производства, современные принципы организационно-технологическом надёжности строительства, новые конструкции и материалы.

В представленной работе обобщён и проанализирован отечественный и зарубежный опыт реконструктивных работ, детально изучена и представлена классификация зданий старого фонда Москвы, систематизированы методы и технологии усиления оснований, фундаментов, несущих и ограждающих конструкций,.методы повышения капитальности зданий.

Основой принятия решений о надстройке зданий служит оценка несущей способности фундаментов и основания. Установлено, что в большинстве обследованных зданий несущая способность фундаментов существенно завышена. Факты повышения несущей способности были впервые отражены о работах Цитовпча М.И., Абелева М.Ю., Ухова С.Б., Крутоза В.М., Смородшюоа М.И., Швеца В.Б. и других учёных, чьи работы раскрыли механизм повышения физико-механических свойств основания за счет консоладацни грунтов.

В результате исследования методов и конструктивных решений усиления фундаментов установлено, что наиболее эффективным и технологичным является создание монолитной фундаментной плиты или отдельно стоящих фундаментов, что позволяет разгрузить существующие фундаменты и, производить реконструкцию зданий с надстройкой этажей. Такое решение обеспечивает использование технологии встроенных ч строительных систем в различных её модификациях.

Путем оценки архитектурно-планировочных решений зданий старой постройки и предшедствующего опыта ведения реконструктивных работ разработана общая концепция, базирующаяся на принципе укрупнения и создания большепролётных архитектурно-планировочных объёмов, обеспечивающих гибкую перепланировку площадей на любом этапе эксплуатации здания. Принцип укрупнения в отличие от разукрупнения, используемого до настоящего времени, предусматривает создание планировочных объёмов с широким шагом внутренних несущих •конструктивных элементов кратным шагу расположения оконных проемов и использованием лёгких сменяемых конструкций, объёмных блоков и др. элементов для создания внутренних планировочных объёмов.

В основе концепции реконструктивных работ заложен принцип прибыльности при реализации оценочных показателей технического состояния здания, его архитектурной ценности, местоположения, возможности и целесообразности упеличешш-площадей путём надстройки, пристройки объёмов и вставок, экологической ситуации района.

Исследованы и обобщены методы реконструкции жилых и общественных зданий. Установлено, что на принятие решения о реконструкции здания оказывает ряд факторов: уровень комфортности

*

расположения здания, вариант архитектурно-планировочного переустройства, уровень реконструктивных работ, экономическая надёжность инвестиционных процессов.

В работе проведены исследования по оценке надёжности и долговечности реконструируемых зданий. Этой весьма актуальной проблеме посвящен ряд работ Гусакова A.A., Бондаренко В.М., Бердичевского В.Г., Резника С.А.,Ройтмана А.Г., Шрейбера К А. и др.

Сделана попытка развить имеющиеся представления о надёжности и долговечности реконструируемых зданий, разработать методики и использовать математический аппарат, позволяющий приблизить модели к реальным условиям.

Факторы влияющие на надежность зданий можно разделить на две группы: внутреннего характера и внешнего воздействия. К первой группе относятся: физико-химические процессы, протекающие в материале конструкций; нагрузки и процессы возникающие при эксплуатации; конструктивные факторы; качество изготовления конструкций. Ко второй груте причин относятся: климатические факторы ( температура, влажность, солнечная радиация, попеременное замораживание и оттаивание и др.); факторы агрессивности окружающей среда ( наличие в атмосфере агрессивных компонентов, биологические факторы, ветры, пыль и т. д. ), а также качество эксплуатации. Последний фактор имеет и раде случаев большее значение, т. к. по интенсивности износа конструкции может превышать все остальные.

Е общем виде физическая модель надежности зданий представлена в виде блок-схемы, приведенной на рнс. 1.

Графическая интерпретация критерия надёжности здания за период эксплуатации аппроксимируется системой экспоненциально убывающих кривых. Степень экспоненты, т. е. интенсивность падения надёжности может быть различной, зависимой от характера эксплуатации, конструктивных решений и вода материалов.

На рис. 2 приведены графшен изменения надёжности за период эксплуатации здания. Здесь заданная надёжность системы конструкций здания с начальным резервированием по прочности деформируемости N .Со временем эксплуатации Т происходит снижение надёжности до порогового уровня, т. е. до появления отказа системы, приводящей к снижению или потере несущей способности основных конструкций здания.

По мерс эксплуатации зданий имеет место выполнение различного рода ремонтных работ Ti, Тг, которые восстанавливают и повышают надежность конструктивных элементов и в целом здания. Так, с период Ti,' Tj произведены восстановительные работы, которые привели к повышению надёжности системы на параметр Ni, N2 , а после выполнение реконструктивных работ ТР уровень надежности здания достигает максимального значения. В отличие от простых систем, где имеются только два возможных состояния - нормальное эксплуатационное.« отказ , в зданиях большая часть конструкций элементов может иметь несколько состояний,соответствующих частичным отказа?.! и неисправностям.

Рис.1 Блок-схема физической модели надежности зданий

1 .0 2

-О

о

0

1 X ш

С{

0

1

0 \ \ '

Срок эксплуатации

Рнс.2 Изменение надежности за период эксплуатации здания;

1 - теоретическая кривая; 2 - то же при начальном резервировании;

3 - повышение надежности при восстановительных работах;.

Л N - увеличение надежности.

В связи- с этим отказы можно классифицировать: частичный отказ узл; или элемента, восстановление ил» усиление которого приводит к полном; восстановлешпо- надежности здания ; отказ наиболее ответственны; элементов здания (оснований, фундаментов , колонн, ригелей и т. п.) приводящие к полному отказу всего здания . Отказы второй группы могу: быть внезапными , а усиление этих элементов порой связано с большим: объемами работ и-экономическими затратами.

В работе предложены и исследованы математические модели дш изучения надежности зданий. Анализ надежности и долговечности опирается на описании- функционирования объекта как сложной системы Математически это означает рассмотрение многомерных случайны: процессов. При этом отказ ( аварийное состояние) возникает при попадании этого процесса в некоторое критическое множество. Исслсдованс несколько способов вычисления функций надежности, позволяющих оценить среднее врем® безаварийной работы объекта. Полученные методики приведены п таблице 1. Они позволяют оценивать долговечность здашш до к иослж-реконструкцш при наличии необходимого числа

- и

Методики оценки функции надежности Р(0 реконструированных зданий

Таблица I

Предположения Модели и методы Способы оценки входящих а модель параметров

1. Предположите экспоненциально-стн распределения всех случайных величин 1.Метод днффгргнцналышх уравнений РМ - +• 1 .Статистическая обработка результатов наблюдений за аналогичными объектами. 2.Методы строительной механики о сочетании с теорией случайных процессов.

2. Учет старения элементовв предположении экспо-нсицналышстн 2. Метод дифференциальных уравнений, с параметрами, зависящим!! от времени. ЬСтзгнегпческая обработка результатов наблюдения за аналогичными объектами. 2. Методы строительной механики в сочетании с теорией случайных процессов. 3. Метод наименьших квадратов.

3. Наличие восстановительны х свойств объиста поме ремонтов. Малая вероятность аварии между ремонта!,!!!. 3. Модель - регенерирующий процесс. Лсеимстрическне методы. ¡.Оценка среднего времени эксплуатации объекта по наблюдгиням за однотипными объектами. 2. Оценка среднего времени до' аварии с помощью алгебраических уравнений. 3. Метод наиболее; вероятных траекторий.

4, Движение только по монотонным траекториям , т.е. нет регенерации, свонстпл об7,е;стоп постоянно ухудшаются. ! ............. <*. 1 Герарта«геекаа модель. Рскурснтная формуя» да» вычисления вероктпостеГ? состояния. к/о* г* А,., 0 гсо»2>,< о и Г. Стгиигточеская обработка ртзул&татоа' Наблюдений за аиалопгт'гыми объектами. 2. Мегодг.г строительной механики в сочетании с теорией слу'тйпых процессов. £'Метод средних значений с яомсешо-решения системы • .тлгебр-вгттескт уравнений.

исходных данных. В качестве примера (рис. 3) приведены графики изменения функции надежности здания до реконструкции и после, что позволяет прогнозировать его физическое состояние в зависимости от внешних и внутренних факторов.

-—пю

---Г2<1)

......и»)

----и»

— рад рад

--и»)

рад —и»)

— тт

—-.-»11(4 ----Шв)

-"-пад над

-и«о

И«1), •

—-рщо

---Р1«ц

— ргов)

— пко пэд

-гмм

_«ЯШ

Кш-м мг

Рис.З Графики надежности здания до реконструкции и после.

Предложена и исследована экономическая модель надежности инвестиционных процессов при выборе вариантов проектных решений реконструктивных работ, финансовое обоснование проекта, дающего реальную прибыльность инвестиций. Исследовано влияние на экономическую надежность инвестиций', многовариантность технических решений; многовалютное» финансирования; отсутствие сложившегося рынка на недвижимость; неразвитость рынка ценных бумаг. Методика исследований включает: предварительный анализ оценки прибыли по вариантам; анализ доходности проектов с детальной оценкой объемов капитальных вложений и прогнозом цены на конечную продукцию; анализ устойчивости проектов к колебаниям инфляции, цен на недвижимость, рабочую силу, строительные материалы и .т.п.; окончательный выбор проекта. Получены аналитические зависимости, позволяющие по данным состояния реконструируемого объекта, сделать оценку доходности, устойчивости проектов и принять решение по критериальным оценкам. Исследовано влияние конструктивно-технологических решений на эффективность выполнения реконструктивных работ. Установлено, что использование мелкоштучных изделий и плит перекрытий с консольными выпусками существенно увеличивают трудозатраты, снижают надежность зданий и, в ряде случаев, не обеспечивают возможность увеличения площадей за счет надстройки (рис.4).

Исследована технология устройства уюгранетт» встроенных конструкций. Показано, что в зависимости от уровня реконструктивных работ, состояния фундаментов, оснований н ограждающих конструкций целесообразно использование следующих консгруктивно-тсхнологн-ческнх

Конструктивные элементы

Рлс.4 Распределение удельных трудозатрат и машинного времени при устройстве перекрытий: 1 - мелкоштучнымн плитами по балкам, с шагом 1Д..1.2 м; И - то же с шагом 1,5 м; III - шипами площадью до 5 кв.м по балкам с шагом до 3,0 м; IV - то ¡ке с шагом до б м; V -большепролетным!! шпггамн длиной до 12 м.

1 - график трудозатрат без устройства внутренних степ; 2 - то же с устройством продольной стены из керамзнтобетонных блоков; 3 - то же с устройством стен в 2 кирпича; 4 ■ график затрат маитшюго времени.

Встроенные констпуьшт ущтерсального неполного н полного каркасов со свободным шагом колони и ригелей при реконструкции зданий прямоугольной формы.. При этом в качестве несущих элементов перекрытий выступает каркас с многопустотным настилом экструзионной технологии производства, обеспечивающий перекрытие пролётов, соответствующих конкретной планировке реконструируемого здания с широким шагом колонн. Такое решение исключает из работы наружные стены и позволяет производить надстройку зданий несколькими этажами.

Результаты аналитических исследований и практический опыт реализации технологий пстроенного монтажа показали, что наиболее эффективной технологией является метод возведения, основанный на использовании многоэтажных колонн, с шагом установки кратным шагу оконных проёмов и использованием многопустотного наепша соответствующих типоразмеров.

Встроенные конструкции систем 1СУВ и JMS с шагом колонн соответствующим особенностям расположения оконных проёмов. Такие системы перспективны при реконструкции зданий прямоугольной в плане формы с ¿ыноснымн элементами пристроек и надстройкой этажей.

Анализ эффективности использовашш безбалочного каркаса систем КУБ и JMS показал, что наиболее эффективной технологией является система jms, обеспечивающая получение перекрываемых площадей с минимальными трудозатратами, с резко ограниченным количеством стыковых соединений, требующих омонолнчивашш. Производство работ исключает. трудоёмкие сварочные работы н обеспечивает повышение устойчивости стенового ограждения за счёт передачи усилий натяжения их элементам, Однако , рассматриваемые безбалочные системы требуют адаптации к специфическим условиям реконструктивных работ.

. На рнс.5 приведен сравнительный анализ распределения трудозатрат при устройстве встроеных каркасных систем.

Практическая реализация каркасных встроенных систем показала снижение трудозатрат в ],5...2,5 раза по сравнению с межоштучнымн изделиями и плитами с спорами на стены.

Монолитные и сборно- монолитные встроенные системы при реализации проектов-реконструкций зданий сложной формы планов. ан.-лнз технологичности возведения встроенных монолитных конструкций noiuuui ( рис. б ), что наиболее эффективными следует считать лёгкие опалубочные системы, позволяющие выполнять работы без привлечения грузоподъёмных средств большой мощности, а процесс бетонирования - с использованием транспортных систем, обеспечивающих снижение себестоимости работ.

Исследование динамик11 трудозатрат при устройстве монолитных встроенных систем (рис.7) свидетельствует об изменении этого показателя в зависимости от конструктивных решении, размеров пролета, высоты этажа и спосбов подачи и укладки бетонной смеси. Снижение трудозатрат на 16...20% наблюдается при использовании» несъемной опалубки из нрофнастила и железобетонных шит. Заметное повышение интенсивности работ достигается при использовании бетононасосного транспорта.

т

f 0.9 з

^0.8

Q H

o

gO.7

et

л а

►"0.6 М' 3 X

£0,5

ш

et ZJ>

0 ,94 0,88 }

0 .81 2 ^ У 0 .83

0.76 0.68 0 .73

о. 5/ .. _ 3 0 .62

0.6 4 0

0.78

О .66 0 ,58 О .53

IV

I II III

Конструктивные варианты Fue. 5 Распределение удельяглх трудозатрат при устройстве встроенных СНСТе.М. I - неполный встроенный кгрксс; 2 - ястроениыП каркас; 3 - система КУС; 4 -_ j-tiirrrua JMS: I - колонны на I этаж: Il-mZ зтая;а: III. IV на Л.4 этажа.

0.5;

к 0,4

if . з-

I0,3

• D

ь

to о

!cf 7)

а

0 .2

0 .1

0 .47

0,35 0 .32 2\ 3 0 0 .32 о 0 .,35 ^ 0^28 -

0 .se 0 .23 0 ■ 25„„_ СО.24 з7гб 0.21

со !\=

0 .34

0 ,27 0 .23

I

II

III

IV

V

VI

Тип опалувоцных систем.............. ■ ■

1'ис.о Распределение удельных трудозатрат на устройство опалубки перекрытий.

I - ЦНИНОМТП ;И- Мопе;Ш- Утшюр; IV - Алуиа слстсме; V - несъемная железобетонная опал\бка;.У1 -опалубка из профпзяила. 1 - для зданий прямоугольных форм в плане; 2 - тоже трттепептдтшх; 3- криволинейных очертаний.

Пролет,м

Рис.7 Динамика удельных трудозатрат при возведении монолитных перкрытий.

1 - безбалочные перекрытия; 2 - перекрытия в несъемной железобетонной опалубке; 3 - по металлическим балкам и профнастилу; Г,3' - при укладке смеси . бетононасосами.

Практическая реализация метода встроенного монтажа при комплексной реконструкции микрорайона N 2 Москворецкого района выполнена при непосредственном участии автора.

За период 1987...94 г. реконструировано девять пятиэтажных жилых домов с полной перепланировкой. Из них 3 здания были надстроены до 7 этажей. Получено дополнительных площадей в количестве 5700 мч Повышение комфортности квартир и капитальности зданий. Разработаная технология обеспечила снижение трудозатрат по сравнению с традиционными методами:

- на устройство и усиление фундаментов - 62...84%;

- устройство степ и перегородок - 30...46%;

- перекрытий и покрытий - 2б...41%.

В результате использования деталей единого каталога достигнуто сокращение номенклатуры железобетонных изделий в 1,8...3,2раза.

Все это обеспечило снижение удельных трудозатрат с ;5,03...6,0 до 2,8...3,4 ч-дн/мг реконструируемой площади и сроков производства работ на 28...34%.

При реконструкции методом встроенных монолитных и сборно-монолитных систем удельная трудоемкость работ в 1.6...2.2 раза выше, чем

м

при использовашш встроенных сборных конструкции (без учета затрат на изготовление), однако при этом достигается более рациональное использование материалов (снижение стали на 8... 12%, бетона на 4...7%). Встроенные монолитные системы являются более универсальными при реконструкции зданий сложной конфигурации плана.

Анализ опыта работ в г, Москве показал, что при выполнении реконструктивных работ широко используются методы надстройки, пристройки объёмов , обстройки старых зданий с целью получения дополнительных площадей, улучшения архитектурной выразительности зданий и эксплуатационных характеристшс. Достаточно широкое распостранеиие нашло мансардное строительство, как одна из форм реконструкции зданий.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа архнтектурио-планнровочиых и конструктивных решений разработана общая концепция реконструкции жилых и общественных зданий старой постройки, к основе которой заложены . конструктивпо-технологическне принципы, базирующиеся на формировании укрупненных планировочных объёмов с использованием технологии встроенных строительных систем.

2.Проведеи анализ техники и технологии усиления и восстановления несущей способности оснований, фундаментов, стен, перекрытий и установлены наиболее рациональные технологии.

3. Разработаны физическая и математические модели надежности реконструируемых зданий. С учетом случайного характера внешних и внутренних воздействий на строительные конструкции предложена и изучена физическая модель надежности реконструируемых здашш.Устшювлеп экспоненциальный характер спижешш надежности здания во времени до порогового значения ( отказа ), после предотвращения которого (восстановления ), система приобретает требуемую надежность.

4. Математические модели надежности и методики на их базе позволяют прогнозировать долговечность зданий как до реконструкции, так п после выполнения этих работ.

5. Предложена и исследована экономическая модель надежности инвестициошшх процессов при выборе вариантов проектных решений, финансовое обоснование проекта, дающего реальную прибыльность. инвестиций.

б. Исследована эффективность технологии реконструктивных работ методом встроенных конструктивных ■ систем. В зависимости от архитектурно-планировочных решений, уровня конструктивных работ, и технического состояния конструктивных элементов здашш целесообразно использование следующих конструктивпо-техпояогнчестх схем; -

- встроенных конструкций универсального полного и неполного каркаса;

-встроенныхконструкций системы КУБ и JMS;

- монолитных и сборно-монолитных встроенных систем.

7. Установлены области рационального использовашш технологии

к

встроенных систем:

- из сборных железобетонных элементов - для зданий прямоугольных форм в плане, при замене перекрытий и надстройки несколькими этажами с перераспределением нагрузки на встроенный каркас;

- монолитных к сборно-монолитных - для зданий криволинейной и сложной геометрических форм плана, при достаточной несущей способности фундаментов и стен при замене перекрытий в зданиях с надстроенными этажами с несменяемыми перекрытиями.

8. Анализ технологичности возведения встроенных систем показал: при сборных вариантах снижение трудозатрат достигается при использовании многоярусных колонн, широкого шага их расположения и использования многопустотного настила экструзнонной технологии;

при монолитном исполнении наиболее эффективными и' технологичными являются легкие опалубочные системы, позволяющие выполнять работы без привлечения грузоподъемных средств большой грузоподъемности, а процесс бетонирования - с использованием транспортных систем, обеспечивающих снижение себестоимости работ,

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1.Матвеев Е.П. Актуальные проблемы капитального ремонта. -Городское хозяйство Москвы.-N 1,1978,-с.15-18.»

2.Матвеев Е.П. Капитальный ремонт: организация и структура. -Городское хозяйство Москвы. -N6,1978, -с.14-17,

3. Матвеев Е.П. Технология встроенного монтажа при реконструкции жилых зданий. - Жилищное и комуиальное хозяйство. - 1996,N1.

4. Матвеев Е.П. Метод монолитных и сборно-монолитных встроенных систем при реконструкции жилых зданий. Принято к печати* -Жилищное и комунальное хозяйство.- N 2,1996 г.

Подписано в печать 21.12.95 г. Формат 60x84 */16 Печать офсетная И-210 Объем I п.л. Т. 80 Заказ Ш_Бесплатно__

Московский государственный строительный университет. Типография МГСУ. 129337, Москва, Ярославское ш., 26