Физическое состояние перекрытий влияет не только на несущую способность последних, но также на физическое состояние стенового остова, ибо перекрытия несут двойную функцию в общей структуре здания, воспринимают и передают на стены нагрузку от собственного веса, оборудования и людей, находящихся в здании, а также играют роль горизонтальных диафрагм жесткости, обеспечивающих устойчивость здания в целом. Потеря жесткости основных несущих элементов перекрытий приводит к нарушению шарнирных связей стен по высоте, что ведет к потере устойчивости стенового остова, особенно в зданиях, в которых роль внутренних разгружающих опор выполняют либо системы колонн, либо каркасные деревянные перегородки.
Нормативный срок безаварийной эксплуатации деревянных перекрытий по стальным балкам – 80 лет, в первую очередь обусловлен сроком старения стали после 70–80 лет эксплуатации, поэтому при проектировании капитального ремонта с последующим использованием существующего металла необходимо это учитывать и не допускать концентрации напряжений. Нормативный срок безаварийной эксплуатации деревянных перекрытий по деревянным балкам – 60 лет. Он обусловлен подверженностью основных несущих элементов поражению домовыми грибками и насекомыми при изменении тепловлажностного режима.
Нормативные (расчетные) сроки службы конструктивных элементов усреднены и приняты на основе практических данных. Нормативные сроки службы конструкций установлены с учетом выполнения всех мероприятий технической эксплуатации, предупреждающих преждевременное их старение. При этом в процессе эксплуатации производится восстановление здания с полной или частичной заменой пришедших в негодность деталей конструкции. Систематическое проведение текущего и планово-предупредительного ремонтов приводит к значительному увеличению нормативного срока службы конструктивных элементов, и, как правило, сроки безаварийной эксплуатации значительно увеличиваются.
Нормативные сроки эксплуатации жилых зданий с особо капитальными стенами подлежат уточнению. Так, для того же класса капитальности стен административных зданий действующими нормами установлен срок эксплуатации в 175 лет. Административные здания в большинстве случаев имеют жесткие железобетонные перекрытия, обеспечивающие надежную шарнирную связь со стенами здания.
Оптимальные принципиальные решения по модернизации зданий
Выбор принципиальных решений модернизации здания находится в прямой зависимости от его остаточного срока службы, определяемого техническим состоянием и капитальностью стен. Чем больше остаточный срок эксплуатации здания, тем более долговечные и прочные конструкции должны применяться для модернизации, и наоборот. Оптимальное принципиальное решение – наилучшее решение, соответствующее техническому состоянию здания при минимальных затратах.
Жилые дома старой постройки в большинстве случаев имеют основные конструктивные элементы с различными нормативными сроками эксплуатации. Так, нормативный срок эксплуатации стен I–III классов капитальности находится в пределах 100–175 лет, нормативный срок эксплуатации деревянных перекрытий по деревянным балкам – 60 лет, по стальным – 80 лет. Деревянные элементы перекрытия подвержены поражению разрушителями древесины, ослабляющими их несущую способность. Деревянные перекрытия, находящиеся в неудовлетворительном состоянии, должны быть либо заменены на новые, либо отремонтированы.
Имея теоретические сроки эксплуатации капитальных стен, а также нормативные сроки эксплуатации деревянных и железобетонных перекрытий, можно определить оптимальные принципиальные решения. Одним из основных технико-экономических критериев выбора вида капитального ремонта является равнопрочность, а следовательно, и одинаковый срок службы конструктивных элементов.