Hotel Huarun

Projeto

O China Resources Hotel está localizado na Rua Jianguo, nº 35, distrito de Chaoyang, Pequim, com uma área total de construção de 62.281,8 m², dos quais 50.963 m² são acima do solo. A altura do edifício principal é de 76,25 m, com 25 pisos acima do solo e 3 pisos no subsolo; o pódio tem 5 pisos acima do solo e 2 pisos no subsolo (ver Figura 1 e Figura 2).

Após as mudanças ao longo dos anos, o China Resources Hotel concluiu com sucesso a sua missão de mais de 20 anos após os Jogos Olímpicos de Pequim de 2008. A sua aparência arquitetónica, decoração de interiores e equipamento mecânico e elétrico estão obsoletos. Para se adaptar ao desenvolvimento da nova era, necessita urgentemente de ser modernizado e actualizado, de forma a rejuvenescer a sua vitalidade comercial e o seu encanto espacial.

Problemas

O China Resources Hotel, que antes era um hotel, passou a ser um escritório, apresentou grandes problemas nas áreas da arquitetura, estrutura, abastecimento de água e drenagem, climatização e eletricidade. Por exemplo, o pé-direito baixo, a estrutura da parede de cisalhamento que impossibilita a abertura do escritório, o sistema de ar condicionado lateral, a falta de inteligência do edifício, a circulação desordenada do edifício principal e do pódio e a baixa taxa de utilização não cumprem as normas dos edifícios de escritórios modernos. Em particular, as questões de segurança estrutural não podem ser ignoradas.

Por um lado, devido às mudanças da época e ao aperfeiçoamento dos padrões de fortificação sísmica, podem ser causadas diversas incompatibilidades estruturais. Por outro lado, alterações funcionais, ajustes de layout e adições de equipamentos durante a transformação também causarão conflitos entre as estruturas existentes e os requisitos de segurança. Para tornar o projecto de reconstrução económico e razoável, mas também para garantir a segurança de pessoas e bens, deve ser garantido através da inspecção estrutural, da avaliação sísmica, do projecto e optimização dos reforços, e da implementação de meios técnicos estruturais adequados.

O relatório de inspeção da estrutura no local mostra que:

(1) O estado atual do edifício cumpre os requisitos dos desenhos concluídos, não foram encontradas fissuras ou inclinações devido ao assentamento da fundação ou assentamento irregular, e não foi observada qualquer deformação anormal da fundação.

(2) Embora a profundidade de carbonização de alguns componentes de betão tenha atingido a superfície da barra de aço, exceto alguns casos de ferrugem flutuante na barra de aço interior devido ao betão solto na superfície do componente, não foram encontrados sinais de estado limite de durabilidade, como corrosão severa da barra de aço e fissuras e descascamento da superfície do betão, na estrutura. O teor de iões cloreto no betão cumpre o limite de especificação.

(3) A resistência do betão, a resistência das varões de aço, a configuração das varões de aço, a espessura da camada de proteção e as dimensões da secção transversal estão todas de acordo com os requisitos do projeto original.

Avaliação sísmica estrutural

Quando a avaliação é realizada de acordo com casas de betão armado do Tipo B, as principais conclusões da avaliação abrangente da capacidade sísmica das casas são as seguintes:

(1) Em termos de regras do sistema estrutural, o desnível plano da torre é grande, o que não cumpre os requisitos de regularidade do plano; a torre é convertida em quatro pisos e não cumpre os requisitos de continuidade dos elementos verticais. A camada suportada pela estrutura possui grandes aberturas e colunas transversais com deslocamento local do pavimento, e o número de paredes de cisalhamento de patamar na posição correspondente é pequeno e localmente fraco.

(2) A estrutura de algumas vigas e pilares da estrutura não cumpre os requisitos.

(3) A taxa de compressão axial dos oito pilares da estrutura nas partes principais do átrio não cumpre os requisitos, e a taxa volumétrica de todos os pilares da estrutura não cumpre os requisitos de especificação.

(4) A taxa de reforço das barras de aço distribuídas horizontalmente de todas as paredes de cisalhamento do pavimento ao teto e da camada superior da camada de transição não cumpre os requisitos da taxa de reforço mínima da especificação.

(5) Tendo em conta os efeitos adversos das medidas sísmicas existentes da habitação, a capacidade sísmica abrangente do edifício é avaliada através do coeficiente de influência do sistema e do coeficiente de influência estrutural. O índice de resistência sísmica abrangente de cada piso do edifício é superior a 1,0, indicando que a resistência sísmica existente de cada piso tem uma elevada capacidade de suporte. No entanto, os resultados da verificação e análise das medições sísmicas mostram que, devido à irregularidade do sistema estrutural, as habitações apresentam zonas fracas relativamente concentradas, que se concentram nas partes de suporte da estrutura da torre, sendo necessário tomar medidas gerais de reforço para estas partes. Para reduzir a irregularidade do sistema, o desempenho sísmico das partes fracas deve ser melhorado.

Reforço estrutural

1) Alterar o sistema estrutural

Através da avaliação sísmica e da pesquisa e análise de itens acima do limite, a questão central deste projeto é a "conversão de alto nível" provocada pela parede de cisalhamento apoiada numa estrutura. Se o sistema estrutural não for alterado e a adopção apenas do método de reforço de componentes de "tratamento da cabeceira e dos pés" não será capaz de resolver fundamentalmente os vários problemas que são desvantajosos para a resistência aos sismos. Além disso, existem muitos componentes de reforço, elevados custos de engenharia e baixos benefícios económicos. Após a plena comunicação e estreita cooperação entre a equipa de projeto e a unidade de projeto, uma avaliação abrangente de múltiplas dimensões da função de utilização, custo, viabilidade e período de construção do edifício, determinou finalmente o plano de implementação da parede de cisalhamento apoiada na estrutura. A estrutura do edifício é composta por um sistema estrutural complexo. Mudança para um sistema de parede de cisalhamento comum. Como resultado, problemas irregulares, tais como alterações repentinas na capacidade de carga, alterações repentinas na rigidez e descontinuidades nos componentes causadas pelos apoios da estrutura, serão efetivamente resolvidos. Ao mesmo tempo, o nível sísmico dos pisos inferiores foi reduzido de um para dois. Os problemas de capacidade de suporte insuficiente da maioria dos elementos estruturais e de requisitos estruturais insatisfatórios também foram resolvidos. A redução significativa do número de elementos de reforço reduz o custo do projeto e traz bons benefícios económicos.

2) O plano de reforço do trabalho seco foi alterado para o plano de reforço do trabalho húmido

Um plano de reforço razoável deve satisfazer os seguintes requisitos: bom efeito de reforço, pouco impacto nas funções de utilização, tecnologia fiável, construção simples, económica e razoável, e aparência elegante.

Devido aos requisitos de segurança estrutural deste projeto, muitas vigas e colunas necessitam de ser reforçadas. Ao mesmo tempo, para atingir a função arquitetónica de um grande escritório aberto e se adaptar à adaptação dos vasos sanitários e tubos de equipamento causada por alterações funcionais, um grande número de paredes de cisalhamento e lajes de piso originais precisam de ser parcialmente abertas.

O plano de reforço inicial adota principalmente métodos de operação a seco: as aberturas recém-abertas são reforçadas com chapas de aço coladas ou compósitos de fibra de carbono colados; vigas e colunas são reforçadas com aço colado externamente (método de aço revestido). Este esquema de reforço utiliza uma grande quantidade de aço, requer uma grande quantidade de cola estrutural e ancoragens químicas, além de apresentar um baixo desempenho em termos de proteção ambiental e um custo elevado. Além disso, o espessamento da chapa de aço e a exposição das ancoragens afetam localmente a função e o aspeto do edifício.

Considerando a situação atual, com a camada de decoração deste projeto completamente demolida e o amplo espaço de operação da construção, o plano de reforço original foi otimizado após múltiplas avaliações e demonstrações. Os pilares ocultos e as vigas de ligação na borda da nova abertura da parede de cisalhamento foram reforçados com barras de plantação e argamassa. As grandes aberturas no pavimento foram reforçadas com vigas laterais de betão armado. Após a seleção das vigas e pilares com capacidade de carga insuficiente, foi realizado o reforço pelo método de secção alargada. As aberturas dos componentes de betão foram todas realizadas através de métodos de operação húmida, como a excisão estática por perfuração hidráulica. Em comparação com o esquema de reforço original, o custo do projeto foi reduzido em cerca de 30%, o período de construção foi poupado em cerca de 60 dias e o impacto na função do edifício e no design de interiores foi pequeno.

Efeito da engenharia de reforço estrutural

O China Resources Hotel, transformado em hotel, foi renomeado como China Resources Chang’an Center, com uma aparência estável, simples e atmosférica, que reflete plenamente as características de imagem de um edifício de escritórios moderno (ver Figuras 7 e 8). O espaço interior também foi renovado. Através do projeto de decoração de interiores, o impacto da parede de cisalhamento do pavimento entre a estrutura e os pilares no espaço do átrio foi enfraquecido (ver Figuras 9 e 10). São utilizados métodos de reforço de trabalho húmido, como material de rejuntamento e betão de pedra fina. Após a abertura da porta que se abre atrás da parede de cisalhamento e o reforço das vigas, lajes e colunas, o aspeto é exatamente o mesmo da estrutura de betão recém-construída, o que maximiza a utilização do edifício e o efeito suave e bonito.

Conclusão

O reforço sísmico dos edifícios existentes já não é uma questão estrutural profissional isolada, mas deve ser dada mais atenção à combinação da protecção ambiental verde, à melhoria das funções e da qualidade dos edifícios e ao aumento dos benefícios económicos, sob a premissa de garantir a segurança estrutural.