Cấu trúc tòa nhà cũ

Hiện trạng trước khi cải tạo và gia cố các công trình cũ

Tòa nhà cũ là một kết cấu khung bê tông cốt thép đúc tại chỗ 5 tầng. Nó được xây dựng vào những năm 1910 với chiều dài 76m, chiều rộng 24m và chiều cao diềm mái là 29m. Diện tích xây dựng khoảng 11.000m2, và chiều cao tầng thay đổi từ 4,7m đến 5,0m. Mục đích sử dụng đã thay đổi nhiều lần và nó đã được gia cố nhiều lần trong thời gian đó (Lưu ý: không rõ ngày gia cố và chủ yếu sử dụng phương pháp tăng tiết diện). Do những thay đổi về chức năng, chủ thầu xây dựng cần xây dựng lại và gia cố kết cấu tòa nhà cũ và tiếp tục sử dụng. Một đơn vị kiểm tra và đánh giá chuyên nghiệp được giao nhiệm vụ kiểm tra và đánh giá độ an toàn, hiệu suất chống động đất và độ bền của kết cấu chính của tòa nhà cũ. Đánh giá chính như sau.

①Sự thành lập

Không phát hiện thấy vết nứt, biến dạng và dịch chuyển rõ ràng do lún không đều của kết cấu phần trên, không có vết nứt lún nào xuất hiện trên sàn và nền móng ổn định, nhưng cường độ bê tông móng thấp, với các giá trị ước tính là 17,6MPa và 18,4MPa.

②Cấu trúc thượng tầng

Sau khi kiểm tra tại hiện trường, các cấu kiện dầm, sàn và cột có mức độ lộ cốt thép và rỉ sét khác nhau. Trong đó, hiện tượng cốt thép lộ cốt thép trên sàn và sàn mái khá phổ biến và nghiêm trọng, tình trạng cacbon hóa cấu kiện và ăn mòn cốt thép cũng rất nghiêm trọng. Kết quả khoan lõi cho thấy cường độ bê tông của một số cấu kiện đo được nhỏ hơn 20MPa, không đáp ứng yêu cầu tối thiểu về cường độ bê tông theo quy định thiết kế. Trong đó, khả năng chịu lực của các cấu kiện cột khung của cột 1 đến 3 tầng và cột 5 tầng không đáp ứng yêu cầu quy định.

③Sự an toàn

Theo quy định, mức độ an toàn của bộ phận chịu lực thuộc "Móng, kết cấu chịu lực phía trên và hệ thống bao che" được đánh giá. Móng Bu, kết cấu phía trên Cu và hệ thống bao che Cu được đánh giá cho kết quả đánh giá an toàn kết cấu tổng thể Csu (Lưu ý: Mức Cu/Csu: cho biết mức độ an toàn không đáp ứng yêu cầu của mức Au/Asu trong "Tiêu chuẩn Đánh giá Độ tin cậy Công trình Dân dụng", điều này ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu lực tổng thể. Cần thực hiện các biện pháp, và có thể cần phải thực hiện các biện pháp ngay lập tức cho từng bộ phận).

④ Khả năng chống động đất

Sau khi thẩm định và đánh giá, khả năng chịu động đất của công trình cũ không đáp ứng các yêu cầu của “Quy chuẩn thiết kế công trình chịu động đất” và khả năng chịu động đất toàn diện của công trình được đánh giá là không đáp ứng các yêu cầu của Đánh giá động đất đối với công trình bê tông cốt thép loại C trong “Tiêu chuẩn đánh giá động đất công trình”.

⑤Độ bền

Sau khi thẩm định và đánh giá, độ bền của các thành phần cột khung của công trình cũ không đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong 50 năm tiếp theo, các thành phần dầm khung đã đạt đến trạng thái giới hạn độ bền.

⑥Kết luận thẩm định và đánh giá

a. Mức độ an toàn của công trình là Csu, nghĩa là mức độ an toàn không đáp ứng các yêu cầu của Au/Asu trong "Tiêu chuẩn Đánh giá Độ tin cậy của Công trình Dân dụng", ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu lực tổng thể. Cần phải có biện pháp xử lý, và có thể có những bộ phận riêng lẻ cần được xử lý ngay lập tức;

b.Khả năng chịu động đất toàn diện của tòa nhà không đáp ứng các yêu cầu của "Tiêu chuẩn đánh giá động đất của tòa nhà" đối với đánh giá động đất của các tòa nhà bê tông cốt thép loại C;

c. Độ bền của cấu kiện cột công trình không đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong 50 năm tiếp theo, cấu kiện dầm đã đạt đến trạng thái giới hạn độ bền.

Bản vẽ thiết kế cải tạo, gia cố công trình cũ

Đơn vị thiết kế chuyên nghiệp đã thực hiện nhiều vòng so sánh, liên tục tối ưu hóa và đào sâu phương án thiết kế, và cuối cùng đề xuất "các cấu kiện và bộ phận" cho công trình cũ. Chủ yếu áp dụng hai công nghệ tái thiết và gia cố mới, đó là "cốt thép phủ ướt" và "cốt bê tông thay thế". Đối với bê tông dẻo, vữa dẻo, thép hình, tấm thép, bu lông neo hóa học, vật liệu phun vữa, keo kết cấu, que hàn, v.v., các yêu cầu rõ ràng và cụ thể được đưa ra về vật liệu, kiểu dáng, thông số kỹ thuật và hiệu suất. Phương án thiết kế tái thiết và gia cố các cấu kiện "dầm, sàn và cột" của kết cấu công trình cũ được mô tả tóm tắt dưới đây.

Cốt thép bọc ướt "Cột và dầm"

Phương pháp "gia cố thép ướt" là cố định thép góc và thép tấm vào bề mặt ngoài của cột hoặc dầm bê tông bằng bu lông cao su, sau đó bịt kín bằng keo chuyên dụng để tạo thành "lỗ hổng". Sau đó, đổ keo chuyên dụng cường độ cao dùng cho kết cấu xây dựng để kết nối chắc chắn thép tấm hoặc thép hình với bề mặt bê tông ban đầu thành một khối thống nhất.

Cốt thép bê tông thay thế "Cột khung cũ"

Phương pháp "cốt thép bê tông thay thế" là loại bỏ phần bê tông có cường độ thấp hoặc bị lỗi của cấu kiện bê tông ban đầu đến một độ sâu nhất định, sau đó đổ lại cùng loại bê tông nhưng có cấp cường độ cao hơn cho cốt thép cục bộ. Đây là phương pháp gia cố trực tiếp để khôi phục khả năng chịu lực của cấu kiện ban đầu.

Hiệu quả của việc cải tạo và gia cố các công trình cũ

Mặc dù tòa nhà cũ đơn lẻ này đã cũ và có khối lượng công trình tái thiết và kiên cố hóa lớn, nhưng:

①Do kế hoạch tái thiết và gia cố đã được trình bày đầy đủ trước, được đào sâu và tối ưu hóa nhiều lần nên có độ tin cậy và khả thi cao;

②Kế hoạch xây dựng đặc biệt được lập một cách nghiêm ngặt, đã được chỉnh sửa và hoàn thiện nhiều lần sau khi được chuyên gia đánh giá, mang tính hướng dẫn và thực tiễn cao;

③Các bên tham gia đã làm việc chăm chỉ và tích cực hợp tác, đặc biệt là sau khi bên thi công quản lý khoa học và thi công cẩn thận, công việc cải tạo và gia cố đã tiến triển thuận lợi.