Причины и задачи строительной реконструкции промышленных зданий

В указаниях руководящих органов нашей страны систематически повторяется мысль о целесообразности реконструкции промышленных сооружений; так, в решениях XXVI съезда КПСС указано, что надо направлять капитальные вложения прежде всего на техническое перевооружение и реконструкцию действующих предприятий.

Большая часть средств направляется на обновление активной части основных фондов, т. е. на совершенствование и замену оборудования. При этом с каждым годом возрастают объемы строительных мероприятий, сопутствующих изменению технологических процессов и размещению в цехах нового оборудования, а также улучшению условий освещения, изоляции от шума, аэрации и эстетических качеств интерьеров.
 
Технологические процессы, протекающие в промышленных зданиях, крайне разнообразны, и именно этим они отличаются от гражданских зданий. В промышленных зданиях нередко выделяются агрессивные вещества, разрушающие конструкции в 5—6 раз быстрее, чем в обычных для любых зданий условиях. Например, в травильных цехах металлургических заводов имеются значительные концентрации аэрозолей серной кислоты при повышенной температуре и влажности, достигающей 90%. Сточные жидкости, содержащие соляную кислоту, могут превратить минеральные вещества фундаментов в растворы, рассасывающиеся в грунте, из-за чего здание может дать осадки и даже разрушиться. В пищевой промышленности, в частности молочной, специфические выделения легко разрушают такой высокостойкий материал, как керамика. Шум и вибрация также являются причиной разрушения конструкций, в первую очередь в местах сопряжения их элементов.

Расходы на ремонт и восстановление строительных конструкций промышленных зданий от воздействия указанных факторов иногда за 3—5 лет достигают первоначальной стоимости зданий.

Основными же причинами, вызывающими необходимость реконструкции этих зданий, являются упомянутые выше часто изменяющиеся технологические процессы, вызывающие модернизацию производственных зданий. В этих целях проводят следующие мероприятия по реконструкции промышленных зданий: 1) повышение высоты одноэтажных зданий; 2) увеличение пролетов, т. е. разрежение сетки опор в этих зданиях; 3) увеличение несущей способности стен, колонн, балок и других конструкций; 4) выполнение новых строительных конструкций для нового подъемно-транспорт- ного оборудования; 5) перестройка стен и покрытий для улучшения естественного освещения и аэрации; 6) расширение или объединение помещений в многоэтажных зданиях с изменением строительных конструкций; 7) объединение нескольких зданий в одно с выравниванием их по высоте и с внутренним переустройством.

Рис. 58. Примеры реконструкции промышленных зданий: а — механический цех ЗИЛа (повышение высоты с заменой деревянных ферм металлическими); б — термический цех того же завода (увеличение пролетов и высот)

Эти строительные мероприятия пояснены ниже на нескольких примерах.

В механическом цехе автозавода им. Лихачева в Москве в 1934—1936 гг. в связи с модернизацией оборудования и увеличением габаритов его понадобилось увеличить высоту цеха от пола до низа балок с 6 до 9 м. Для этого были наращены железобетонные колонны металлическими стойками, заменены балки на металлические фермы и устроены фонари улучшенной конструкции. В процессе перестройки деревоплита, служившая покрытием, была заменена сборными железобетонными плитами, уложенными на продольные прогоны (рис. 58, а).

В Усолье Сибирском Иркутской области на спичечном комбинате «Байкал» в 1972 г. для производства строительной фанеры потребовалось установить пресс в 100 т. Для размещения его было найдено здание, подходившее по всем параметрам, кроме высоты. Высота его была увеличена путем заглубления пола на 3 м и подстройки бетонных стен.

В сентябре 1941 г. на авиационном заводе в Сибири потребовалось срочно перейти на производство новых видов самолетов, для чего, во-первых, следовало вывести имевшиеся в сборочном цехе самолеты с наименьшим раскрытием ограждающих конструкций, учитывая сибирскую зиму. Они были убраны через проем в боковой стене, а не через ворота. Во-вторых, было необходимо разредить сетку опор.

Рис. 59. Реконструкция цеха авиазавода в Иркутске для увеличения пролета с 18 до 36 м:план: а — до реконструкции; б — после реконструкции; разрез: в — до реконструкции; г—после реконструкции; /— деревоплита; 2 — деревянная криволинейная балка; 3 — ее стойки; 4— арка диафрагмы; Л —затяжка арки; « — новая железобетонная балка; 7 — связи новой балки с арками и криволинейной балкой

Конструкция цеха представляла собой систему оболочек из деревоплиты пролетом 64 м и длиной волны 18 м (рис. 59) в диафрагмах. Для увеличения шага опор в диафрагмах вдвое надо было убрать их средние опоры.

Без остановки производства в зимних условиях были сооружены в нижней части диафрагм железобетонные балки коробчатого сечения высотой 2,1 м при пролете ее 36 м. Для большей прочности диафрагм криволинейная балка, поддерживающая деревоплиту, т. е. саму оболочку, была жестко соединена с дополнительной железобетонной балкой. После этого промежуточные опоры диафрагм были убраны и сетка опор увеличена до 64X36 м вместо 64x18 м.
 

Рис. 60. Реконструкция завода порошковой металлургии в Москве. Штриховкой показаны стены нового корпуса между осями А—В, покрытие эстакады между осями Ж—Л и соединительные вставки Б—В и Е—Ж

В термическом цехе автозавода им. Лихачева потребовалось одновременно увеличить пролеты и высоту. В 1932—1934 гг. без остановки работы в цехе :реди оборудования были установлены новые металлические колонны с пролетами 24 м вместо имевшихся в 18 м и с высотой 15 м вместо 9. По новым колоннам было смонтировано и новое покрытие и только после этого разобрано :уществовавшее раньше (см. рис. 58, б).

 
Рис. 61. Реконструкция котельной завода им. Карпова. Штриховкой
выделены новые конструктивные элементы: 1 — усиляемые стойки; 2 — дополнительные металлические стойки; 3 — новые прогоны; 4 — фермы; 5 — фонарь

При расширении Московского завода порошковой металлургии на очень ограниченной территории два существующих цеха были объединены в одно здание с помощью встройки между ними и сооружения нового пролета со встройкой между существующим и новым зданиями (рис. 60). Встройки небольшой ширины дали возможность нейтрализовать появление разной величины осадок в добавленных частях объединенного цеха.

В конце 60-х годов в различных отраслях промышленности были построены по так называемому канадскому принципу здания без окон и другого естественного освещения. В настоящее время для обеспечения естественного освещения многие такие корпуса оборудуют окнами и устройствами верхнего света в виде зенитных фонарей.

Во многих предприятиях медицинской промышленности в связи с переходом на новые технологические процессы с заменой оборудования в производственных зданиях, в том числе выполненных из традиционных конструкций, были созданы помещения больших размеров как в плане, так и по высоте. Для этого часть перекрытий и внутренних опор была разобрана, сохраняемые конструкции тех же видов усилены и некоторые выполнены заново (рис. 61).