Cải tạo và gia cố Sân bay dân dụng

Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế quốc gia, ngành hàng không dân dụng đã có những cơ hội phát triển chưa từng có. Một số lượng lớn các nhà ga mới và độc đáo đã được di dời và mở rộng tại Trung Quốc, và việc làm thế nào để các nhà ga ban đầu vẫn được sử dụng bình thường là một vấn đề lớn đối với bộ phận quản lý hàng không dân dụng. Nó liên quan đến nhiều vấn đề như chi phí, chức năng, sự phối hợp giữa các nhà ga mới và cũ, hiệu quả sử dụng và lợi ích xã hội.

Nhà ga cũ của Sân bay quốc tế Tây An Hàm Dương được xây dựng vào năm 1988 và được Viện nghiên cứu và thiết kế kiến trúc Tây Bắc Trung Quốc thiết kế theo tiêu chuẩn 74 (tiêu chuẩn địa chấn TJ1178). Mặt phẳng của tòa nhà ga có hình quạt (xem Hình 1 để biết sơ đồ mái tòa nhà), và kết cấu chính có 3 tầng (2 tầng ở phía bắc), với tổng diện tích xây dựng là 20697m2. Kết cấu của tòa nhà là kết cấu khung bê tông cốt thép đổ tại chỗ với hai mối nối biến dạng để chia kết cấu thành ba phần. Mạng lưới cột được bố trí đều đặn, các dầm khung được bố trí theo hướng chu vi và hướng tâm, và các dầm phụ chủ yếu được bố trí theo hướng chu vi. Nhịp ngắn của bản sàn chủ yếu là hướng tâm. Nền móng được xử lý bằng phương pháp đầm nén động và khả năng chịu lực của móng là 220kPa. Móng sử dụng móng độc lập bê tông cốt thép, có dầm chịu lực bê tông cốt thép theo cả phương xuyên tâm và phương chu vi, độ sâu chôn móng là 2,9m.

Công trình này được phân loại là hạng B, hạng khung chịu động đất là hạng II, hạng an toàn kết cấu là hạng II, hạng thiết kế móng là hạng C, nhà đất sét nung có thể sập đổ được phân loại là hạng C, và địa điểm xây dựng là hạng II. Theo "Báo cáo đánh giá an toàn động đất của dự án mở rộng sân bay quốc tế Tây An - Hàm Dương" của Trung tâm Khảo sát Kỹ thuật Động đất Thiểm Tây..., gia tốc đất cực đại của chuyển động đất với xác suất vượt quá 10% trong 50 năm là 0,18g.

Năm 2001, một nhà ga mới khang trang đã được xây dựng ở phía Tây của dự án, đạt được mục tiêu đề ra và được tất cả các bên hoan nghênh. Nhà ga mới và cũ nằm gần nhau. Về cách sử dụng nhà ga cũ và làm cho nhà ga cũ và nhà ga mới được phối hợp và thống nhất, sau nhiều lần trình diễn, các quyết định sau đã được đưa ra:

① Tòa nhà vẫn được sử dụng làm nhà ga, và đã có những điều chỉnh phù hợp về quy trình và phân chia chức năng.

②Bổ sung vườn trên mái và sảnh tham quan trên mái. Điều chỉnh vị trí của từng tòa nhà và thang máy, đồng thời cải tạo nhà bếp và phòng tắm để cải thiện hơn nữa chức năng và điều kiện sử dụng của tòa nhà.

③Nhà ga cũ vẫn được sử dụng bình thường trước khi cải tạo, và không phát hiện bất kỳ mối nguy hiểm tiềm ẩn nào trong kết cấu sau khi thẩm định.

④Việc cải tạo mặt tiền và bổ sung mái che đường lái xe ở phía đất là những cân nhắc thống nhất và phù hợp với nhà ga mới.

Mặt cắt điển hình của tòa nhà được thể hiện ở hình 2.

Yêu cầu của chủ đầu tư: "Theo dự toán ngân sách của dự án cải tạo đã được phê duyệt, và tùy thuộc vào các hạn chế đầu tư, nhà ga cũ cần cố gắng tránh những điều chỉnh lớn trong khi vẫn đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Kế hoạch cải tạo nhà ga cũ cần tiên tiến, khả thi, linh hoạt và dễ thực hiện."

Để giảm chi phí tái thiết, kết cấu tổng thể không xem xét việc cải thiện độ an toàn và khả năng chịu động đất của công trình, cố gắng duy trì kết cấu chính ban đầu và tận dụng tối đa các thành phần kết cấu ban đầu.

Ý tưởng thiết kế cốt thép

Ý tưởng chung về việc cải tạo và thiết kế nhà ga cũ được xem xét ở các khía cạnh sau:

Đầu tiên, chỉ xem xét chuyển vị tải trọng mà không xét đến việc bổ sung các lớp. Để duy trì kết cấu ban đầu tối đa có thể, tận dụng tối đa các cấu kiện kết cấu ban đầu và không làm tăng tải trọng, các biện pháp được áp dụng trong thiết kế gia cố như sau. Khi cải tạo tường và sàn, hãy loại bỏ lớp nền ban đầu cùng lúc. Đối với tường ngăn bên trong ở những khu vực chịu tải trọng sàn tăng lên, nên sử dụng tường ngăn nhẹ càng nhiều càng tốt. Đối với việc gia cố các cấu kiện, nên áp dụng phương pháp dán vải sợi carbon và dán tấm thép càng nhiều càng tốt. Kết cấu của phương pháp này đơn giản, có thể giảm hiệu quả chi phí gia cố và tái thiết, đồng thời trọng lượng tăng thêm của kết cấu chính và các cấu kiện bị hạn chế và về cơ bản có thể bỏ qua. Hơn nữa, cường độ được cải thiện đáng kể, nhưng độ cứng của cấu kiện kết cấu hầu như không tăng. Đồng thời, sử dụng phương pháp gia cố này, dễ dàng tránh để lại dấu vết gia cố sau khi hoàn thiện, thuận tiện để đạt được yêu cầu về vẻ đẹp và sự rộng rãi của các công trình nhà ga trong nhà và ngoài trời.

Thứ hai, hãy cân nhắc việc bổ sung một sảnh ngắm cảnh trên mái. Ý tưởng của bài viết này là giảm thiểu tác động lên tòa nhà ga. Để làm được điều này, hệ thống khung thép được sử dụng trong thiết kế để giảm tải. Sau khi tính toán, vật liệu xây dựng phía trên tấm kết cấu của lớp mái được loại bỏ, và tải trọng của phần này về cơ bản giống như tải trọng được bổ sung. Đối với kết nối giữa sảnh ngắm cảnh và tòa nhà ga, các khớp nối bản lề được sử dụng trong thiết kế chân cột. Mục đích của nó là truyền tải tải trọng ngang và dọc của sảnh ngắm cảnh lên mái của tòa nhà ga ban đầu một cách đáng tin cậy, và đảm bảo rằng sảnh ngắm cảnh mới được bổ sung không trực tiếp tạo ra mô men uốn trên các cấu kiện của tòa nhà ga. Do đó, toàn bộ kết cấu không làm tăng đáng kể trọng lượng do việc bổ sung sảnh ngắm cảnh, cũng không truyền mô men uốn, mà chỉ truyền lực cắt do tác động ngang của sảnh ngắm cảnh tạo ra. Do diện tích của đài quan sát nhỏ, thiết kế coi nó như một tòa tháp và xem xét hiệu ứng roi. Tuy nhiên, sự khuếch đại của hiệu ứng roi lên động đất chỉ xảy ra ở Đài quan sát và không truyền xuống các tầng thấp hơn. Do đó, lực cắt ngang của sảnh du lịch rất yếu đối với toàn bộ kết cấu. Cuối cùng, việc tăng thêm tầng đảm bảo tác động nhỏ đến nhà ga và dễ dàng đáp ứng các yêu cầu tính toán. Theo các ý tưởng trên, việc tính toán và phân tích kết cấu tổng thể đáp ứng các yêu cầu thiết kế (chỉ có một số dầm không được gia cố đủ). Nội dung cụ thể về phân tích kết cấu và thiết kế gia cố dưới tác động của kết cấu ngang có thể được tìm thấy trong "Tái thiết và gia cố nhà ga cũ của Sân bay Quốc tế Tây An - Hàm Dương".

Ngoài ra, việc tái thiết và gia cố phần móng không được xem xét. Theo thời gian, khả năng chịu lực của móng thường sẽ tăng lên ở một mức độ nhất định. Đã 17 năm trôi qua kể từ khi hoàn thành dự án đến khi cải tạo. Theo kinh nghiệm, khả năng chịu lực của móng sẽ tăng từ 10% đến 20%. Kết hợp nhiều lý do đã giải thích ở trên, sự thay đổi tổng thể của nội lực truyền đến móng của kết cấu phần trên theo đường truyền lực của sàn-dầm-cột là rất nhỏ. Ngay cả khi tải trọng cục bộ tăng lên, sự tăng hoặc giảm này cũng cực kỳ hạn chế. Xét đến việc khả năng chịu lực của móng tăng lên, yêu cầu vẫn có thể được đáp ứng mà không cần gia cố móng.

kết luận

(1) Việc gia cố và tái thiết các công trình xây dựng hiện có cần xem xét toàn diện những thay đổi về chức năng công trình và yêu cầu gia cố của công trình. Không nên áp dụng riêng lẻ các tiêu chuẩn đánh giá độ tin cậy công trình, tiêu chuẩn đánh giá địa chấn công trình và quy chuẩn thiết kế địa chấn công trình.

(2) Trên cơ sở đáp ứng các mục tiêu gia cố và tái thiết, cần tiến hành các tính toán kiểm tra theo mục tiêu gia cố địa chấn ba cấp.

(3) Khi sử dụng tấm sợi carbon để gia cố kết cấu bê tông trong thiết kế gia cố và tái thiết, cần chú ý đến chất lượng công trình.