<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Construction and Architecture</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Construction and Architecture</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Строительство и архитектура</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2308-0191</issn>
   <issn publication-format="online">2500-1477</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">27746</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.29039/article_5ca75f9d41ab84.76005030</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>05.23.02 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>05.23.02 BASES AND FOUNDATION, UNDERGROUND CONSTRUCTIONS</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>05.23.02 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">The possibility of an extension to the floor of a non-residential building using lightweight structural elements of increased rigidity</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Возможность надстройки на этаж нежилого здания с использованием облегченных конструктивных элементов повышенной жесткости</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Хрянина</surname>
       <given-names>Ольга Викторовна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Hryanina</surname>
       <given-names>Ol'ga Viktorovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>olgahryanina@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Янгуразов</surname>
       <given-names>Юсеф Равильевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Yangurazov</surname>
       <given-names>Yousef Ravilievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>yusef.yangurazov@inbox.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Пензенский государственный университет архитектуры и строительства</institution>
     <city>Пенза</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Penza State University of Architecture and Construction</institution>
     <city>Penza</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Пензенский государственный университет архитектуры и строительства</institution>
     <city>Пенза</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Penza State University of Architecture and Construction</institution>
     <city>Penza</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>7</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>28</fpage>
   <lpage>33</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://riorpub.com/en/nauka/article/27746/view">https://riorpub.com/en/nauka/article/27746/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Авторами обобщен большой опыт реконструкции зданий с учетом надстройки. Проведено визуальное натурное обследование фактического технического состояния основных несущих и ограждающих конструкций нежилого одноэтажного здания. Рассматривается возможность надстройки на этаж данного здания с использованием облегченных конструктивных элементов повышенной жесткости. &#13;
По результатам обследования дана оценка технического состояния конструкций. Выявлено общее удовлетворительное состояние фундаментов, стен, внутренних опор, покрытия здания. Недопустимых прогибов плит, трещин в плитах и между ними не зафиксировано. Однако в стене по ряду Г имеются мелкие бессистемные трещины по наружной версте кладки, которые появились вероятнее всего в результате замачивания кладки от протечек с крыши и изменения температурно-влажностного режима. На данный момент трещинки стабилизировались, протечки устранены. &#13;
Выполнены расчеты фундаментов из условия проверки напряжений под подошвой и проверка напряжений с учетом надстройки. Формулируются выводы и рекомендации. За стеной по оси Г в процессе строительства и эксплуатации необходимо вести наблюдение. В случае активизации развития конструктивных трещин решать вопрос о возможном усилении.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The authors summarized the extensive experience of reconstruction of buildings taking into account the superstructure. A visual full-scale inspection of the actual technical condition of the main bearing and enclosing structures of a non-residential one-storey building was carried out. The possibility of superstructure on the floor of the building using lightweight structural elements of high rigidity is considered.&#13;
According to the results of the survey, an assessment of the technical condition of the structures is given. The General satisfactory condition of the foundations, walls, internal supports, building covering was revealed. Unacceptable deflections of plates, cracks in the plates and between them are not fixed. However, in the wall at row G has haphazardly small cracks on external verst masonry, which appeared likely to result from the soaking of the masonry from leaks from the roof and changes in temperature and humidity. At the moment, the cracks have stabilized, the leaks have been eliminated.&#13;
The calculations of the foundations of the test conditions of the stress under the foot and stress check given add-in. Conclusions and recommendations are formulated. For the wall on the axis G in the process of construction and operation must be monitored. In case of activation of development of constructive cracks to solve a question of possible strengthening.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>обследование</kwd>
    <kwd>техническое состояние</kwd>
    <kwd>несущие и ограждающие конструкции</kwd>
    <kwd>надстройка</kwd>
    <kwd>проверка напряжений под подошвой фундамента</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>inspection</kwd>
    <kwd>technical condition</kwd>
    <kwd>bearing and enclosing structures</kwd>
    <kwd>superstructure</kwd>
    <kwd>stress test under the sole of the Foundation</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p> Введение. Исследование вопроса реконструкции различных по назначению зданий и сооружений показал, что увеличение нагрузок при надстройке зданий возможно и без усиления фундаментов и дополнительного упрочнения грунтов основания, если воспользоваться резервом несущей способности грунтов [1-5].         За время эксплуатации зданий и сооружений грунты основания под воздействием нагрузки уплотняются и получают более высокие прочностные характеристики и более низкие деформативные.Для зданий, эксплуатируемых в различных грунтовых условиях 3-8 лет и не имеющих недопустимых деформаций расчетное сопротивление грунта основания может быть повышено в 1,05-1,50 раза [6]. Цель настоящей работы – выявить возможность надстройки здания еще на этаж с использованием облегченных конструктивных элементов повышенной жесткости.         Материалы и методы при проведении обследования:- задание частного лица на проведение работ по обследованию технического состояния основных несущих и ограждающих конструкций здания по ул. 2-ой Фестивальный проезд, дом 5а в г.Пенза и выдачу технического заключения о возможности надстройки на этаж данного здания с использованием облегченных конструктивных элементов;       - технический паспорт на здание;        - результаты определения физико-механических характеристик грунтов основания реконструируемого цеха фабрики Пианино по ул. Тарханова;       - результаты определения физико-механических характеристик грунтов основания здания гаража по ул. Автономная;  - результаты натурного обследования фактического технического состояния здания по ул. 2-ой Фестивальный проезд, дом 5а в г.Пенза;- поверочные расчеты несущей способности основания. Характеристика объекта. Здание представляет собой прямоугольное в плане кирпичное строение размерами в осях 12,0х18,0 м с несущими наружными стенами из силикатного кирпича толщиной 510 мм и внутренними несущими кирпичными столбами размером 510х510 мм. Здание одноэтажное, бесподвальное. Общая высота этажа 3,45 м в чистоте. Здание запроектировано для использования в качестве магазина. По результатам обследования фундаментов из шурфа, отрытого у наружной стены здания (рис.1), он выполнен из бетонных блоков шириной 0,5 м по щебеночной подготовке толщиной 150 мм. Сечение фундамента под стену показано на рис. 2. Горизонтальная гидроизоляция выполнена из двух слоев рубероида на мастике.   Рис.1. План расположения шурфа  Рис 2. Сечение фундамента в шурфе Крыша здания плоская. Плиты покрытия железобетонные многопустотные. Кровля из 4 слоев рубероида на битумной мастике по стяжке из цементно-песчанного раствора 30 мм и утеплителю из пенобетонных плит толщиной 150 мм.            Визуальное натурное обследование фактического технического состояния, несущих и ограждающих конструкций здания показало следующее:         - фундаменты здания выполнены из бетонных стеновых блоков шириной 500 мм с опиранием на щебеночную подготовку толщиной 150 мм. Глубина заложения подошвы фундамента 2,0 м. В основании залегают супесчано-суглинистые грунты. Общее состояние фундаментов удовлетворительное.          - стены здания кирпичные из силикатного кирпича толщиной 510 мм. Общее состояние стен удовлетворительное, однако в стене по ряду Г имеются мелкие бессистемные трещины по наружной версте кладки, которые появились вероятнее всего в результате замачивания кладки от протечек с крыши и изменения температурно-влажностного режима. Трещинки стабилизировались, протечки устранены.         - внутренние опоры – кирпичные столбы сечением 510х510 мм, отштукатуренные. Каких либо трещин и других дефектов в штукатурке не обнаружено. Состояние столбов удовлетворительное.         - покрытие здания выполнено из пустотных железобетонных плит с опиранием на наружные стены и прогоны по внутреннему ряду столбов. Недопустимых прогибов плит, трещин в плитах и между ними не зафиксировано. Общее состояние покрытия удовлетворительное.         - кровля здания, совмещенная мягкая не обследовалась в связи с тем, что при надстройке она будет снята.  Расчет фундаментов          Расчет фундаментов заключается в подборе размеров подошвы из условия проверки напряжений под подошвой. В соответствии с СП 22.13330.2016 среднее давление под подошвой фундамента от нормативных нагрузок не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания, то есть должно выполняться условие:где р - среднее давление под подошвой фундамента;N11 - полная нормативная нагрузка на фундамент;Аф - площадь подошвы фундамента;R - расчетное сопротивление грунта основания. а) Определение расчетного сопротивления грунта основания          Расчетное сопротивление грунтов основания определяется по формуле:,где  - коэффициент условий работы грунтов основания;        - коэффициент условий работы сооружения совместно с основанием;      -коэффициент надежности определения физико-механических характеристик грунтов основания; – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта несущего слоя; – коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента, – ширина подошвы фундамента, – среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, – то же, залегающих выше подошвы фундамента, – глубина заложения подошвы фундамента, – глубина подвала, – удельное сцепление грунта.         В связи с отсутствием инженерно-геологических условий под данный объект, для расчета взяты определенные результаты изысканий ближайшего окружения – техникум сфера быта и услуг, фабрика пианино, сооружения по ул. Автономная – гараж, ангар и т.д. Расчетное сопротивление грунта равно:  б) определение фактического давления под подошвой фундамента          Проверка напряжений под подошвой фундамента [7] производится на действие нормативных нагрузок – (табл. 1).Таблица 1 №п/пНаименование нагрузокНормативнаянагрузка, кг/ м2 12345ПостоянныеГидроизоляционный ковер – 4 слоя рубероида на мастикеСтяжка из цементно-песчаного раствора 20 ммУтеплитель – пенобетон 150 мм ПароизоляцияПлита покрытия 20,036,0150,05,0300,0 67ВременныеСнеговаяНа покрытие 126,075,0ИТОГО712,0 Собственный вес стены:Qст= 0,51х1,0х4,0х1800=3672,0 кг/м.Собственный вес фундамента:QФ = 0,5х1,0х2,0х2300=2300,0 кг/м.Грузовая площадь для сбора нагрузок равнаПолная нормативная нагрузка на 1 погонный метр стены равна:NII=712,0 х 2,9 х + 3672,0 + 2300,0 = 2065,0 + 3672,0 + 2300,0 = 8037,0 кг = 80,4 кН.Требования норм выполняются с запасом. в) проверка напряжений с учетом надстройки          При надстройке здания часть нагрузки будет снята (табл.2), а именно:Таблица 2 №п/пНаименование нагрузокНормативнаянагрузка, кг/ м2 гидроизоляционный ковер   20,0 кг/ м2 стяжка из цементно-песчаного раствора  20 мм36,0 кг/ м2 утеплитель – пенобетон 150 мм 150,0 кг/ м2 ИТОГО206,0 кг/ м2          После надстройки этажа с применением облегченных металлических гнутых профилей повышенной жесткости для несущих и ограждающих конструкций, разработанных и ЦНИИИПСК им. Мельникова г. Москва, нагрузки на фундамент возрастут (табл.3).  Таблица 3№п/пНаименование нагрузок Нормативнаянагрузка, кг/ м2 Постоянные 1Кровля - металлочерепица 7,02Обрешетка пароизоляция, разреженная обшивка из досок21,55Металлический каркас 20,06Утеплитель УРСА 200 мм 5,07Ферма металлическая 70,08Пароизоляция, обрешетка, сплошная обшивка из досок32,011Потолок 2 слоя гипсокартона 25,012Перегородки 100,013Полы дощатые, линолеум 35,014Металлический каркас для пола52,0 Временные 15Эксплуатационная по СНиП 200,0 х 2 150,0ИТОГО 580,0 Нагрузка от веса стены составляет 110,0 кг/мПолная нормативная нагрузка на фундамент после надстройки составит:         Среднее давление под подошвой будет равно:Увеличение нагрузки на фундамент составит:.Обобщая большой опыт реконструкции зданий с учетом надстройки, учитывая опрессовку грунта в процессе длительной эксплуатации профессора Поляков Е.В., Соколов В.К. рекомендуют увеличивать расчетное сопротивление уплотненного грунта повышающими коэффициентами. Они зависят от соотношения фактического среднего давления под подошвой и расчетного сопротивления грунта природного состояния.Имеем: При таком соотношении повышающий коэффициент равен 1,35, то есть возможно повышение давления на 35,0 %.         По мнению проф. Коновалова П.А. увеличение давления на 20 % возможно без усиления фундаментов и грунтов основания для зданий, эксплуатирующихся не менее 10 лет, и не имеющих деформаций и повреждений, затрудняющих нормальную эксплуатацию сооружения. Основные выводы и рекомендации:      Результаты натурного обследования фактического технического состояния несущих и ограждающих конструкций здания по ул. 2-ой Фестивальный проезд, 5а, поверочные расчеты основания показывают, что здание может быть надстроено еще на этаж с использованием облегченных конструкций без усиления существующих фундаментов.     Для более равномерного распределения усилий от надстраиваемого этажа рекомендуем по всем стенам здания и внутренним прогонам устроить монолитный железобетонный пояс высотой 200 мм, шириной не менее 250 мм с армированием арматурой класса А – III не менее 3-х стержней диаметром 12 мм в верхней и нижней зонах. Поперечная арматура по нормам.     Вокруг здания необходимо восстановить разрушенную отмостку.     За стеной по оси Г в процессе строительства и эксплуатации вести наблюдение. В случае активизации развития конструктивных трещин решать вопрос о возможном усилении.       </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Анисимов В.А. Реконструкция жилищного фонда: направления, требования, перспективы // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). 2011. Т. 14. № 2 (51). С. 5-10.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Anisimov V.A. Housing stock reconstruction: directions, requirements, prospects // Works of the Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin). 2011. Vol. 14. No. 2 (51). Pp. 5-10.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Чичкин А.Ф., Хрянина О.В. Реконструкция сооружения посредством перепланировки и надстройки //Моделирование и механика конструкций. 2016. №3. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://mechanics.pguas.ru/Plone/nomera-zhurnala/no3/stroitelnye-konstrukcii-zdaniya-i-sooruzheniya/3.18/at_download/file.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chichkin A.F., Hryanina O.V. Reconstruction of the structure through redevelopment and superstructure. Modeling and Mechanics of Structures. 2016. №3. Systems Requirements: Adobe Acrobat Reader. URL: http://mechanics.pguas.ru/Plone/nomera-zhurnala/no3/stroitelnye-konstrukcii-zdaniya-i-sooruzheniya/3.18/at_download/file.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Листова А.И., Нуммур И.П. Об использовании легких металлических конструкций для реконструкции пятиэтажных домов. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2008. № 10 (129). С. 14-18.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Listova AI, Nommur I.P. About the use of light metal structures for the reconstruction of five-story houses. Bulletin of Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture. 2008. No. 10 (129). Pp. 14-18.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Калугин П.И., Пятигор О.П., Пятигор Д.А. О распределении контактных давлений по подошве фундаментов реконструируемых зданий. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Высокие технологии. Экология. 2014. № 1. С. 54-57.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalugin PI, Pyatigor OP, Pyatigor DA On the distribution of contact pressure on the base of the foundations of the reconstructed buildings. Scientific Bulletin of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Series: High Technologies. Ecology. 2014. No. 1. P. 54-57.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Субботин И.А., Субботин В.А., Субботин А.И. Геотехнические исследования при анализе возможности реконструкций здания на примере здания киностудии по ул. Красноармейская, 94/ ул. Островского, 92 в г. Ростове -на Дону. Строительство и архитектура. 2014. Т. 2. № 2. С. 96-99.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Subbotin, IA, Subbotin, VA, Subbotin, A.I. Geotechnical studies in analyzing the possibility of building reconstruction using the example of a film studio building on ul. Krasnoarmeyskaya, 94 / st. Ostrovsky, 92 in Rostov-on-Don. Construction and architecture. 2014. T. 2. № 2. S. 96-99.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Коновалов П.А., Коновалов В.П. Основания и фундаменты реконструируемых зданий: моногр. - М.: Изд-во АСВ, 2011. - 384 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Konovalov P.A., Konovalov V.P. Foundations and foundations of the reconstructed buildings: monogr. - M .: Publishing house DIA, 2011. - 384 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Чичкин А.Ф., Кузнецов А.Н., Хрянина О.В. Расчет оснований и проектирование фундаментов. Учебное пособие: Пенза, ПГУАС, 2012.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chichkin A.F., Kuznetsov A.N., Hryanina O.V. Calculation of bases and design of foundations. Textbook: Penza, PGUAS, 2012.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
