Необхідність влаштування прорізів сьогодні досить актуальний спосіб перепланування квартир поряд з надбудовою та прибудовою. Це в першу чергу пов'язане з переведенням квартир перших поверхів з житлового фонду в нежитловий та облаштування їх під магазини, перукарні, офіси й інші бюро послуг, сюди можна віднести і облаштування підвалів. Крім того замовника часто не влаштовує планування квартир, побудованих за проектами минулого століття, що передбачає розширення площі приміщення за рахунок установи прорізів у самонесучих і несучих стінах цегляних, блокових і панельних будинків.
Зміни об'ємно-планувальних рішень при реконструкції дуже різноманітні, тому що вони визначаються конкретною технологією підприємства та інтересами замовника. При цьому виникає необхідність забезпечити надійну експлуатацію реконструйованого об'єкта і мінімізувати витрати на реконструкцію. Реконструкція виконується в будинках, побудованих в різний час і відповідно мають певний знос, який необхідно враховувати при проектуванні реконструкції.
Сьогодні існує досить великий вибір способів підсилення. Найчастіше це металеві обойми у вигляді рам і перемичок з куточків, двотаврів і швелерів. У деяких випадках має місце застосування залізобетонних обойм або сумішей, що відносяться до ряду продуктів будівельної хімії, на основі епоксидних, акрилових і поліуретанових смол у разі, коли застосування металевий і залізобетонних обойм порушує архітектурну виразність приміщення. Існує також досить великий вибір розрахункових програм, що дозволяють точно змоделювати розрахункове завдання. Послідовність операцій визначається навантаженням на стіну (її розраховують, виходячи з кількості поверхів над місцем отвору, вагою конструкцій, зроблених раніше робіт з перепланування на верхніх поверхах), матеріалом і його несучої здатністю. Адже стіна може бути цегляною, із залізобетонних блоків, монолітного залізобетону. Не у всіх випадках різання прорізу передує монтажу зміцнювальної конструкції, але на нижніх поверхах, де навантаження велика, спочатку дуже часто проводять саме заходи щодо посилення. Правильно виконане посилення з реконструкції запобігає появі тріщин у сусідніх приміщеннях, а також виключає ймовірність аварійного стану. Дуже важливо не тільки вибрати найбільш правильний метод посилення, але і правильно включити його в роботу всієї конструкції будівлі.
При проектуванні подібного виду реконструкції перш за все перед проектувальником стоять наступні завдання: який же з перерахованих методів найбільш ефективний і раціональний. Незважаючи на досить широке розповсюдження даного виду реконструкції немає єдиних уніфікованих зразків підсилення для кожного роду отворів, є необхідність у систематизації даних для більш раціонального використання видів підсилення та можливе генерація баз даних, які дозволили б дати конкретні рекомендації залежно від типів будинків, поверховості, навантаження та інших факторів. Це дозволить більш якісно використовувати посилення без перевитрати матеріалу, але з достатньою надійністю.

Для з'ясування поточного НДС конструкцій будівлі був виконаний розрахунок просторової моделі будівлі. При цьому з максимальною точністю враховувалися як конструктивна схема будівлі, так і силові та деформаційні впливи на будівлю. Розрахунок виконаний з використанням програмного комплексу «ЛІРА» версії 9.6. Для ведення розрахунків була використана модель цегляної будівлі, що представлена на рисунку нижче. П’ятиповерхова без каркасна будівля без підвалу, висота поверху 3 м, основні несучі елементи будівлі: зовнішні стіни товщиною -510 мм, внутрішня поздовжня стіна товщиною – 380 мм, сходова клітина, перекриття. Розрахункова модель будівлі складена з кінцевих елементів розміром 0.5х0.5 м, для цегельних стін – балки-стінки загального положення, для плит перекриття та покриття – прогинаючихся пластин.
До розрахункової моделі додавались такі навантаження, як власна вага, корисне навантаження та снігове навантаження у відповідності до зон нашого регіону. Кожен вузол має шість ступенів свободи – переміщення вздовж трьох осей та повороти довкола цих же осей. Зв’язки у рівні фундаменту – вузли з жорстко закріплені.
У несучих вертикальних конструкціях будівлі ( зовнішні та внутрішні несучі стіни) влаштовані отвори, що відповідають найбільш розповсюдженим варіантам перепланування квартири:
1. Влаштування дверних отворів з вікон першого поверху
2. Влаштування дверного отвору в торцевій стіні першого поверху
3. Влаштування дверного отвору в несучій внутрішній поздовжній стіні на першому поверсі ( праворуч)
4. Влаштування дверного отвору в несучій внутрішній поздовжній стіні на п’ятому поверсі ( ліворуч)
5. Влаштування дверного отвору в несучій внутрішній поздовжній стіні на третьому поверсі ( у центрі)
Також за модельовані варіанти влаштування отворів у стінах при наявному локальному замочуванні основи під підошвою фундаменту для випадку неякісного відводу опадів від будівлі та для випадку прориву водогінних комунікацій. Максимальна величина просідання будівлі складає 9 мм, що характерне для II типу ґрунту за просіданням.
Як видно з останніх рисунків різниця у НДС конструкцій при різних видах завантажень з урахуванням можливого локального просідання будівлі значна.
У першому випадку максимальне відхилення складає + 68,5 т/м2, мінімальне –36,7 т/м2, у другому + 383,3 т/м2 !, - 182,4 т/м2 відповідно, у третьому випадку + 0 т/м2, - 200 т/м2 відповідно!. Тобто навіть незначне просідання дає значні відхилення у зусиллях конструкцій будівлі, таким чином впливає на величину елементів, що підсилюють конструкції отворів. У якості таких підсилюючих елементів в межах даної роботи використані 2 типа підсилення :
• підсилення за допомогою парних швелерів з внутрішнім нахилом полок П-подібною конструкцією;
• підсилення за допомогою парних рівнобічних кутників у вигляді рамною конструкції.
У програмному комплексі « Ліра 9.6» елементи підсилення моделювались за допомогою СКЕ 10 типу з відповідним типом жорсткості.

У кожному окремому випадку, коли необхідно виконати отвір у несучій стіні, розробляється індивідуальній проект, що включає обов'язковий розрахунок перерозподілу навантажень на змінну частину з урахуванням увазі і матеріалу конструкції, поверховості, проведення раніше робіт з перепланування на нижніх і верхніх поверх. Слід враховувати геологічні умови, у яких експлуатується будівля.
Не дивлячись на те, що перепланування приміщення із влаштуванням в стінах отворів - розповсюджений вид реконструкції, чітких та однакових для всіх правил проведення даної реконструкції немає. Це пояснюється різним строком та умовами експлуатації будівлі, різними геологічними умовами, що дуже важливо, різною конструктивною схемою будівель, поверхом, величиною отвору. Існують рекомендації щодо виду підсилення, його монтажу. Проведення розрахунків проектування підсилення будь-яких конструкцій за новими вимогами ДБН для споруд, побудованих в складних інженерно-геологічних умовах має виконується двома незалежними проектними організаціями інакше кажучи повинен бути виконаний супровідні розрахунок. Таким чином можна виключити грубі помилки при розрахунках.
Конструкції обрамлення прорізів звичайно проектуються або з горизонтальних елементів (перемичок), або з горизонтальних і вертикальних-елементів. Якісно виконаною роботою з підсилення стін при влаштуванні в них отворів можна вважати не на стадії проекту, а на стадії безпосереднього його виконання. Тому не лише від правильних розрахунків залежить нормальна подальша експлуатація будівель, але й від досвіду та якісного виконання роботи будівельниками.

Рекомендації
- Якщо підібрані за розрахунками елементи підсилення мають великий профіль та достатньо громіздкі, за згинальною жорсткістю елементу ( швелера) можливо підібрати профіль двутавр з меншою висотою перерізу;
- Раму з кутників рекомендовано робити у самонесучих та не несучих стінах. Виходячи з того, що величина перетину кутників при значних навантаження значна;
- У будівлях серії 96 слід ретельно роботи з можливості влаштування отворів у стінах, бо будівлі даної серії чутливі до деформацій.

Список використаної літератури
1. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов.- М.: Мир, 1979.
2. http://masters.donntu.edu.ua/2000/fvti/sugonyak/du/mke.htm
3. к.т.н. Марков А.И., к.т.н. Серомолот Г.В. Эксплуатация и реконструкция зданий. Запорожье: ООО «НАСТРОЙ», 2009.- 296с.
4. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. – К: Будівельник, 2002. – 373 с.
5. Маилян Р.Л., Веселов Ю.А. Строительные конструкции. – М.: Техника, 2005. –512 с.
6. УДК 624.048 Сёмчина М.В., Шкода В.В. ЗГИА Особенности расчета при реконструкции с надстройкой дополнительных этажей в зданиях, возведенных на просадочных грунтах
7. Науково-технічний супровід будівельних об'єктів: ДБН В.1.2-5:2007. К.: 2007.- 16 с.
8. Инструкция по проектированию бескаркасных жилых домов, строящихся на просадочных грунтах с применением комплекса мероприятий. РСН 297-78. – Киев, 1978. 85с.
9. Маклакова Т. Г., Нанасова С. М. Конструкции гражданских зданий: Учебник. – М.: Издательство АСВ, 2000 – 280с.
10. Инструкция по проектированию бескаркасных жилых домов, строящихся на просадочных грунтах с применением комплекса мероприятий (РСН-297-78)/Киев.1977.
11. Бідовий А.І., Габітов А.І. Проектування, відновлення і підсилення кам'яних і армокам'яних конструкцій. - М.: АСВ, 2006.
12. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. ДБН В.В.1.1.-5-2000./Киев.2000г.
13. Труды XXI польской конференции 8 – 11 марта 2006г. Naprawy i wzmocnienia konstrukcji budowlanych/ Polski zwi?zek in?ynier?w i technik?w budownictwa. Oddzia? w Gliwicach.
14 . http://www.fos-ta.com/FRP-materials.html
15. Composites for construction: structural design with FRP materials / Lawrence С. Bank. USA, 2006- 551 p.
16. http://frp-rebar.com/home_history.html
17. Мальганов А.И., Плевков В.С., Полищук А.И. Востановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий (атлас схем и чертежей). //Мальганов А.И. Томск.: 1990. - 316 с.
18. http://dostup.at.ua/load/24-1-0-560 - Основные правила моделирования
19. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. – К: Будівельник, 2002. – 373 с.
20. Савин В.А., Банах В.А. Особенности жилищного строительства и распостраненность типовых проектов жилых домов в г. Запорожье. – Запорожье, 1987. – 2 с. – Деп. в ВНИИС 1987, № 7947.
21. Серомолот Г.В. Напряженно-деформированное состояние несущих стен жилых домов при реконструкции с устройством новых проемов. – Диссертация … канд. техн. наук / ЗГИА. – Запорожье, 1999. – 159 с.
22. Шкода В.В. Исследование надежности бескаркасных жилых зданий, возведенных в сложных грунтовых условиях Запорожского региона. – Диссертация … канд. техн. наук / ЗИИ – Запорожье, 1990. – 236 с.
23. Клепиков С.Н., Трегуб А.С., Матвеев И.В. Расчет зданий и сооружений на просадочных грунтах. – Киев: Будівельник, 1987. – 200 с.
24. Дыховичный А.А., Давыдов В.С., Жемчужникова Л.Г. Математическое моделирование взаимодействия зданий с неравномерно деформируе-мым основанием // Конструкции гражданских зданий в сложных условиях строительства. – Киев: КиевЗНИИЭП, 1986. – С. 21 – 25.
25. Дыховичный А.А., Жемчужникова Л.Г., Башман С.А. К вопросу оценки реакции основания под сооружением по экспериментальным данным // Конструкции жилых и общественных зданий. – Киев: КиевЗНИИЭП, 1980. – С. 44 – 49.
26. Дыховичный А.А. Модели строительных конструкций и их идентификация. – Диссертация … докт. техн. наук / КиевЗНИИЭП. – К., 1995. – 322 с.
27. Тимарцев В.К. Качество строительства и предупреждение строительных аварий // Современные проблемы строительства: Ежегодный научно-технический сборник. – Донецк: Донецкий ПромстройНИИпроект, ООО «Лебедь». – 1997. – С. 228.
28. Томсон Дж.М.Т. Неустойчивость и катастрофы в науке и технике. – М.: Мир, 1985. – 254 с.
29. Кутуков В.Н. Реконструкция зданий / Кутуков В.Н. –М.: Высшая школа, 1981. – 263 с.
30. Гроздов В.Т. Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий / Гроздов В.Т.- Санкт-Петербург: Издательский дом KN+, 1999.-72c.
31. Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами./ Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. - М.: Стройиздат, 2004.- 144 c.
32. Ремонт и усиление железобетонных конструкций./ перевод с польского. - Запорожье: ООО "Настрой", 2008.-116 c.
33. G. Zehetmaier, K. Zilch Rissbildung und Rissbreitenbeschr?nkung bei Verst?rkung mit CFK-Lamellen / G. Zehetmaier, K. Zilchтсн – Bauingenieur, Januar 2008.- p. 19-25
34. Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами : СП 52-101-2003. – М.: ЦНИИПРОМЗДАНИЙ, 2003. – 44 с.
35. Гервазюк Б.В., Глазер С.И., Розенберг Е.М. Расчет фундаментных балок / Гервазюк Б.В., Глазер С.И., Розенберг Е.М. - Киев: Будівельник, 1967.- 98 c.
36. Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. SCAD Structure вер.7.29 и 7.31 для пользователя./ Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. – Киев: 2003.
37. Ремонт и усиление несущих и ограждающих строительных конструкций и оснований промышленных зданий и сооружений: ДБН В.3.1-1-2002. К.: 2003.- 81 с.
38. Сендеров Б.В. Аварии жилых зданий.-М.:Стройиздат,1991.-216с.
39. Руководство по проектированию конструкций панельных жилых зданий для особых грунтовых условий /НИИСК Госстроя СССР, - М.: Стройиздат, 1982. -272с.
40. WWW.CADFEM.RU
41. ДБН В.1.1.-5-2000. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах.Киев.2000г.
42. Бойко М.Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий Л: Стройиздат,1975.-336с.
43. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. (К СНиП 2.02.01-83)/НИИОСП им. Герсеванова. -М. Стройиздат, 1986.-416с.
44. Клепиков С.Н., Трегуб А.С., Матвеев И.В. Расчет зданий и сооружений на просадочных грунтах.- Киев: Будівельник, 1987.- 200с.
45. Инструкция по проектированию бескаркасных жилых домов, строящихся на просадочных грунтах с применением комплекса мероприятий (РСН-297-78)/Киев.1977.
46. Нормативні документи з питань обстежень, паспортизації, безпечної та надійної експлуатації виробничих будівель та споруд.Київ.1997.
47. В.Л. Вольфсон и др. Реконструкция и капитальный ремонт жилых и общественных зданий. – М.: Стройиздат, 1995г.
48. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. - М.: Госстрой СССР, 1985.
49. Ананьев В.П., Гильман Я.Д. и др. Эксплуатация и ремонт зданий на лессовых просадочных грунтах. – М.: Стройиздат, 1977. – 162с.
50. Хило Е.Р., Попович Б.С. Усиление строительных конструкций. - Львов. 1985. - 156с.
51. Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений/ ЦНИИСК им.Кучеренко.- М.:Стройиздат.1984.-36с.
52. Кикин А.Н., Васильев А.А., Кошутин Б.Н. Повышение долговечности металлических конструкций промышленных зданий. Москва, Издательство литературы по строительству, 1969 г., -415с.
53. Голышев А.Б., Бачинский В.Я. Проектирование железобетонных конструкций. Справочное пособие. - Киев: «Будiвельник». 1990.-544с.
54. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. - М.:Мир.1975.
55. Городецкий А.С., Евзеров И.Д., Стрелец-Стрелецкий Е.Б. Метод конечных элементов: теория и численная реализация. Программный комплекс "Лира-Windows".- К.: Факт,1997.
56. Рекомендации по обследованию и оценке технического состояния крупнопанельных и каменных зданий/ЦНИИСК им.Кучеренко.-М.,1988.-57с.
57. СНиП 2,01,13-86 проектирование каменных конструкций. Харьков 1986. 81с.
58. Вахненко П.Ф. Каменные и армокаменные конструкции. К.Будівельник.1990.-184с.
59. Рибицки Р. Повреждения и деформации строительных конструкций /Перевод с немецкого/ М. Стройиздат. 1982г. С.432
60. Ройтман А.Г. Деформации и повреждения зданий: Б-ка работника жил.-коммун.хоз-ва. – М.: Стройиздат, 1987. -160 с.
61. Санжаровский Р.С. и др. Усиления при реконструкции зданий и сооружений.-СПб, 1998.-637с.
62. Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений/ НИИСК - Киев.: 1984..
63. Реконструкция зданий и сооружений / Под ред. А.Л.Шагина. – М.: Высшая школа, 1991,352с.и
64. Савйовский В.В., Болотских О.Н. Ремонт и реконструкция гражданских зданий.-Х.:Ватерпас,1999.-287с.
65. Стороженко Л.И., Пенц В.Ф. Усиление каменных конструкций с помощью стальных прокатных профилей. Будiвельнi конструкцii 1999г. Выпуск 51 С. С429 по 433
66. Гроздов В.Т. Некоторые вопросы ремонта и реконструкции зданий.-СПб., 2000.-64с.
67. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. -М.: Стройиздат, 1983. - 38с.
68. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций [к СНиП II-22-81]/ЦНИИСК Госстроя СССР. -М.: 1989 -152с.
69. СН 321-65 Указания по проектированию конструкций крупнопанельных жилых домов М. 1966
70. Расчет пространственных конструкций [метод конечных элементов] / Немчинов Ю.И.-Киев: «Будiвельник», 1980.-232с.
71. Справочник проектировщика «Каменные и армокаменные конструкции» С.А. Семенцов Стройиздат Москва 1968г.
72. Обоснование усиления стен при пробивке проемов в реконструируемых зданиях. Кокошуев П.В. Марков А.И., Хлопко Ю.А. // Труды I Международной научно-технической конференции «Новые технологии в строительстве», НИИСП, Киев, 5-6 апреля, 2001г.
73. Метод расчета усиления каменных стен при пробивке проемов в реконструируемых зданиях. Кокошуев П.В. Марков А.И., Хлопко Ю.А. // "Будiвельнi конструкцiї" Мiжвiдомчий науково-технiчний збірник, випуск 54, Реконструкція будівель та споруд. Досвід та проблеми. Київ: НДІБК, 2001р.
74. Реконструкция панельных зданий. Кокошуев П.В. Марков А.И., Марков А.А. // Дни современного бетона// Сб. докладов. VI Международная научно-практическая конференция г.Запорожье, ООО «Будиндустрия ЛТД», 2004 с. 100-103.
75. Расчет конструктивного усиления зданий на просадочных грунтах. Кокошуев П.В. // Науковий Вiсник будiвництва вип.33 Материалы II международной конференции. «Ресурси і безпека експлуатації конструкцій будівель і споруд» Харьков: ХДТУБА, 2005, -с.297-301,-Рис.3, -Библ.:(3назв).
76. Матвєєв Є.П. Реконструкція житлових будинків. Ч.I, II. - М., 1999.
77. Бідовий А.І., Габітов А.І. Проектування, відновлення і підсилення кам'яних і армокам'яних конструкцій. - М.: АСВ, 2006.
78. Булгаков С.Н. Реконструкція житлових будинків. - М.: ГУП ЦПП, 1999.