Реконструкция объекта культового назначения на примере церкви (село Трескино)

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Кафедра «Геотехника и дорожное строительство»

Реконструкция объекта культового назначения на примере церкви (село Трескино)

Чичкин А.Ф., к.т.н., доцент

Хрянина О.В., к.т.н, доцент

Аннотация

Выполнено обследование и реконструкция строительной площадки здания церкви. Выявлен характер напластования грунтов и проведены поверочные расчеты основания. Сделано заключение о возможности восстановления здания церкви и даны рекомендации.

Ключевые слова: грунт, несущие конструкции, обследование, основание, реконструкция, фундамент

Chichkin A.F., Hryanina O.V. Reconstruction religious objects on the example of church (village Treskin)

Abstract. Survey and reconstruction of the building site of the church building is completed. The nature of the stratification of soils and the verification calculations of the base have been identified. The conclusion about the possibility of restoring the church building was made and recommendations were given.

Keywords: bearing structures, foundation, foundation grounds, inspection, reconstruction

По заданию духовного руководства православного храма (священник отец Кронид) было выполнено обследование здания церкви, разрушенное в годы коллективизации, и намеченное к реконструкции в с. Трескино Колышлейского района Пензенской области.

Выполнены следующие работы:

- обследование фактического состояния основных несущих конструкций, фундаментов и грунтов основания здания православного храма, восстанавливаемого в настоящее время;

- визуальное обследование фактического технического состояния построенных рядом с восстанавливаемым храмом зданий средней школы и дворца культуры;

- выявлен характер напластования грунтов основания в ближайших выработках, крутых бортах реки и котлованах, открытых населением для строительства погребов;

- опрос старожилов о ранее существовавшем храме и его конструктивном исполнении;

- поверочные расчеты основания.

Здание восстанавливаемого храма основано на частично разрушенных остатках стен и фундаментов старого, ранее существовавшего здания церкви и представляет собой в плане ряд квадратных и прямоугольных объемов из красного кирпича старинной выработки со средней толщиной стен 1200 мм. Высота здания в центральной части, где будет восстанавливаться полностью разрушенный купол - 16,0 м, высота самого нового купола - 11,0 м. Это самая высокая часть храма.

Площадка строительства восстанавливаемого храма расположена в центральной части с. Трескино на юго-восточном склоне первой надпойменной террасы р. Колышлейки. Рельеф площадки ровный, спланирован с небольшим уклоном в сторону р. Колышлейки. Перепад высот на участке не превышает 0,20-0,25 м [1, 2, 3].

По результатам обследования в шурфе у здания храма [4], различных выработках по с.Трескино, в крутых бортах р. Колышлейки в геологическом строении участка изысканий [5, 6, 7] принимают участие следующие напластования грунта (табл. 1).

Таблица 1

Характер напластования грунтов основания

Для определения размеров фундамента, его заглубления, материала, установления вида и состояния грунтов основания был отрыт шурф с наружной стороны здания у стены, на которой будет покоиться купол храма. План расположения шурфа приведен на рис.1.

При отрывке шурфа насыпные грунты и почвенно-растительный слой были плотные, трудно поддавались разработке, шурф был отрыт на глубину 1,8 м и не был доведен до подошвы фундамента. Зондирование ломом показало, что грунты на глубину еще 40-50 см, плотные, маловлажные, обладающие достаточно высокой несущей способностью. Глубина заложения фундамента не менее 2,0 м.

Часть разрушенных стен здания восстановлена до проектной отметки. Общее состояние фундаментов, сохранившихся и вновь возведенных стен здания удовлетворительное. Имеющаяся в юго-восточной стене небольшая трещина не нарушает общей целостности здания, тем не менее она должна быть расшита и заделана после удаления из стены имеющихся в районе трещины деревянных разрушенных элементов.

Визуальный осмотр находящихся поблизости зданий дворца культуры и средней школы показал, что и они не имеют видимых деформаций несущих и ограждающих конструкций, что говорит о достаточной несущей способности грунтов основания.

Рисунок 1. План расположения шурфа

Каких-либо проектных, архивных и других материалов по старому зданию церкви не имеется. По опросам старожилов церковь имела высоту порядка 12-14 м с кирпичным куполом. В настоящее время стены планируется вывести на отметку 16,0 м, что на 3,0-4,0 м выше стен старого здания, нагрузки от собственного веса стен возрастут на величину порядка 7,0-9,0 т на погонный метр фундамента. Не имея данных по ранее существовавшему купольному своду, он должен был нести нагрузку не только от собственного веса, но и дополнительную нагрузку от кровли, снега и т.д. По литературным данным такой свод должен был иметь толщину в замке не менее чем в 2 кирпича.

Вновь проектируемый купол будет металлическим облегченной конструкции, вес его будет меньше. Поэтому считаем, что увеличение веса стен будет компенсироваться снижением веса купола.

Произведем сбор нагрузок, действующих на фундамент стены купольного помещения (табл. 2). Сечение фундамента представлено на рис.2. Принимаем глубину заложения фундамента 2,0 м, ширина по обрезу в шурфе 1,35 м. Опорная часть фундамента выполнена из бутового камня на известковом растворе. Прочность камня высокая, трещин и дефектов фундамент не имеет, швы полностью заполнены раствором. Состояние фундамента удовлетворительное. Толщина стен 120,0 см.

Таблица 2

Сбор нагрузок, действующих на фундамент стены купольного помещения

По предварительным расчетам проектировщиков полный вес нового металлического купола будет составлять 320,0-340,0 т. Примем увеличение высоты стены купольного помещения на 3,0 м. Соберем нагрузки на 1,0 погонный метр наружной стены купольного помещения с учетом надстройки (табл. 3). строительный реконструкция стена фундамент церковь

Рисунок 2. Сечение фундамента по обмерам в шурфе

Таблица 3

Сбор нагрузок, действующих на фундамент наружной стены купольного помещения с учетом надстройки

Среднее давление под подошвой фундамента до надстройки будет равно с учетом веса стены и фундамента от нагрузки N_II:

N_II = 1888,0х8,0 + 1,2х1,0 х 13,0х1800,0 + 1,4х1,0х2,0х2000,0 =

= 15104,0 + 28080,0 + 5600,0 = 48784,0кг/м = 48,78 т/м².

Дополнительная нагрузка от веса стены высотой 3,0 м будет равна:

Q_ст = 1,2х1,0х3,0х1800,0 = 6480,0 кг/м.

Полная нормативная нагрузка на фундамент наружной несущей стены купольного помещения будет равна:

N_II = 1721,0х8,0+28080,0+5600,0+6480,0 =

= 13768,0+28080,0+5600,0+6480,0 = 54648,0 кг/м = 54,65 т/м.

Среднее давление под подошвой старого здания равно 34,85 т/м². Среднее давление под подошвой восстанавливаемого здания будет равно 54,65/1,4х1,0 = 39,03 т/м². Давление под подошвой восстанавливаемого здания возрастет на 10,7%.

Практика реконструкции различных зданий и сооружений показывает, что в процессе эксплуатации построенного здания грунты уплотняются, сжимаемость их увеличивается, а прочность возрастает [8, 9, 10]. Обобщая большой опыт реконструкции зданий с учетом опрессовки грунта основания расчетное сопротивление основания может быть повышено, причем иногда значительно. Коэффициент повышения давления зависит от вида грунтов основания, отношения фактического давления под подошвой фундамента к расчетному начальному сопротивлению грунтов основания и срока эксплуатации сооружения. При этом здание или сооружение должно находиться в удовлетворительном состоянии. При отношении фактического давления к расчетному сопротивлению от 0,30 до 1,00 коэффициент увеличения давления составляет 1,15-1,50. В нашем случае это соотношение будет не менее 0,7-0,9, то есть коэффициент увеличения расчетного сопротивления грунта может быть принят не менее 1,30 или среднее давление под подошвой существующего фундамента может быть увеличено минимум на 30% без усилия существующего фундамента.

Основные выводы и рекомендации

1. Натурное обследование фактического технического состояния здания православного храма показало, что основные несущие и ограждающие конструкции здания находятся в удовлетворительном состоянии. Трещина, имеющаяся во внутренней стене здания не снижает эксплуатационной надежности здания, но должна быть тщательно заделана.

2. Восстановление здания храма может вестись с использованием имеющихся конструктивных материалов по предполагаемому проекту с увеличением высоты здания без усиления существующих фундаментов.

3. Вокруг здания для отвода поверхностных вод необходимо устроить отмостку шириной не менее 1,0 м с уклоном от здания не менее 3,0%

4. Нормальная эксплуатация здания будет обеспечена.

Библиографический список

1. Хрянина О.В., Ахрамеев А.В., Золотов С.Н., Колесниченко А.В. Генезис глинистых грунтов территории застройки г. Пензы // Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы V Всероссийской науч.-практ. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва, 2014. ISBN 978-5-9282-1216-2.

2. Лотоцкий Д.С., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Мелиорация пойм малых рек на примере Пензенской области//Современные научные исследования и инновации. 2015. №3-1 (47). С. 81-87.

3. Кошкина Н.В., Хрянина О.В., Ахрамеев А.В. Инженерно-геологические особенности глинистых грунтов территории Сурской оросительно-обводнительной системы//Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва, 2014. с.51-53. ISBN 978-5-9282-1217-9.

4. Кошкина Н.В., Хрянина О.В., Астафьев М.В. Оценка условий формирования крупнообломочных грунтов зоны выветривания. Современные научные исследования и инновации. 2015. №5-1 (49). С. 38-42.

5. Горынин А.С., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Значение инженерно-геологических изысканий в процессе проектирования на современном этапе. Вестник магистратуры. 2014. №11-1 (38). С. 45-48.

6. Горынин А.С., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Инженерно-геологическая оценка грунтов мелового периода центра Русской равнины. Современные научные исследования и инновации. 2015. №3-1 (47). С. 76-80.

7. Пономарева Т.В., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Инженерно-геологические условия строительства на коренных глинах. Современные научные исследования и инновации. 2015. №3-2 (47). С. 109-116.

8. Золотов С.Н., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. Проблемы реконструкции строительных комплексов. Современные научные исследования и инновации. 2015. №3-2 (47). С. 13-15.

9. Чичкин А.Ф., Хрянина О.В. Реконструкция сооружения посредством перепланировки и надстройки. Моделирование и механика конструкций. 2016. №3. С. 18.

10. Глухов В.С., Хрянина О.В., Глухова С.В. Усиление фундаментов при реконструкции производственного здания. Современные научные исследования и инновации. 2016. №12 (68). С. 83-85.

Размещено на Allbest.ru