Retrofit e Reforço do Aeroporto Civil

O rápido desenvolvimento da economia nacional trouxe oportunidades de desenvolvimento sem precedentes para o sector da aviação civil. Um grande número de terminais novos e exclusivos foram realocados e ampliados na China, e a forma como os terminais originais continuam a ser utilizados é normalmente uma questão crucial para o departamento de gestão da aviação civil. Isto envolve diversas questões, como o custo, a funcionalidade, a coordenação dos novos e antigos terminais, a eficiência de utilização e os benefícios sociais.

O antigo terminal do Aeroporto Internacional de Xi'an Xianyang foi construído em 1988 e projetado pelo Instituto de Design e Investigação de Arquitetura do Noroeste da China, de acordo com a série de códigos 74 (código sísmico TJ1178). A planta do edifício do terminal é em forma de leque (ver Figura 1 para o esquema esquemático da cobertura do edifício), e a estrutura principal tem 3 pisos (2 pisos no lado norte), com uma área total de construção de 20.697 m². A estrutura do edifício é uma estrutura de pórtico de betão armado moldado no local com duas juntas de deformação para dividir a estrutura em três partes. A rede de colunas está disposta regularmente, as vigas do pórtico estão dispostas nas direções circunferencial e radial, e as vigas secundárias estão dispostas principalmente na direção circunferencial. O curto vão da laje do pavimento é maioritariamente radial. A fundação é tratada por compactação dinâmica e a capacidade de suporte da fundação é de 220 kPa. A fundação adota uma fundação independente de betão armado, com vigas de tensão de betão armado nas direções radial e circunferencial, e a profundidade enterrada da fundação é de 2,9 m.

A fortificação sísmica deste projeto é classificada como Classe B, a classe sísmica da estrutura é Classe II, a classe de segurança estrutural é Classe II, a classe de projeto da fundação é Classe C, o edifício de loess desmontável é classificado como Classe C e o estaleiro é Classe II. De acordo com o "Relatório de Avaliação de Segurança Terremoto do Local do Projeto de Expansão do Aeroporto Internacional de Xi'an Xianyang" do Centro de Investigação de Engenharia Sísmica de Shaanxi..., a aceleração máxima do solo com probabilidade de exceder 10% em 50 anos é de 0,18g.

Em 2001, foi construído um novo terminal repleto de espaços no lado oeste do projeto, atingindo o objetivo pré-determinado e sendo bem recebido por todas as partes. Os terminais novo e antigo estão próximos um do outro. Após várias demonstrações, foram tomadas as seguintes decisões sobre como utilizar o antigo terminal e torná-lo coordenado e unificado:

① O edifício ainda é utilizado como terminal, e foram feitos ajustes apropriados no fluxo do processo e na divisão funcional.

②Adicione um jardim na cobertura e um salão de visitas. Ajuste a localização de cada edifício e elevadores, e transforme cozinhas e casas de banho para melhorar ainda mais as funções e condições de utilização do edifício.

③O antigo terminal ainda estava em utilização normal antes da renovação, e não foi encontrado nenhum risco oculto para a segurança na estrutura após a unidade de avaliação.

④A renovação da fachada e a adição de uma cobertura de entrada de veículos no lado terrestre são considerações unificadas e coordenadas com o novo edifício do terminal.

A secção típica do edifício é mostrada em 2.

Pedido do proprietário: "De acordo com a aprovação da estimativa orçamental do projeto de renovação, e sujeito a restrições de investimento, o antigo terminal deverá evitar grandes ajustes, atendendo a diversas necessidades. O plano de renovação do antigo terminal deverá ser avançado, aplicável, manobrável e flexível."

Para reduzir o custo da reconstrução, a estrutura geral não considera a melhoria da segurança e da capacidade sísmica da estrutura, tenta manter a estrutura principal original e fazer uso total dos componentes estruturais originais.

Ideias para projeto de reforço

A ideia geral da renovação e do design do antigo terminal é considerada nos seguintes aspetos:

Em primeiro lugar, considere apenas a transposição de carga sem considerar a adição de camadas. Para manter a estrutura original o mais possível, aproveitar ao máximo os elementos estruturais originais e não aumentar a carga, as medidas adotadas no projeto de reforço são as seguintes. Ao renovar paredes e pavimentos, remova a camada de base original em conjunto. Para paredes divisórias interiores em áreas onde a carga do pavimento é aumentada, devem ser utilizadas paredes divisórias leves tanto quanto possível. Para o reforço dos componentes, o método de colagem de tecido de fibra de carbono e colagem de chapa de aço deve ser adotado tanto quanto possível. A sua construção é simples e pode reduzir eficazmente o custo de reforço e reconstrução, e o peso adicional da estrutura principal e dos componentes é limitado e pode ser basicamente ignorado. Além disso, a resistência é significativamente melhorada, mas a rigidez do elemento estrutural dificilmente aumenta. Ao mesmo tempo, utilizando este tipo de método de reforço, é fácil evitar deixar vestígios de reforço após a decoração, e é conveniente satisfazer os requisitos de belos e generosos terminais internos e externos.

Em segundo lugar, considere a adição de um miradouro na cobertura. A ideia deste artigo é minimizar ao máximo o impacto no terminal. Para tal, é utilizado um sistema de estrutura de aço no projeto para reduzir a carga. Após o cálculo, os materiais de construção acima da laje estrutural da camada de cobertura são removidos, e a carga dessa peça é basicamente a mesma que a carga adicionada. Para a ligação entre o miradouro e o terminal, são utilizadas juntas articuladas no projeto dos pés da coluna. O seu objetivo é transferir de forma fiável as cargas horizontais e verticais do miradouro para a cobertura do terminal original e garantir que o novo miradouro não gera momentos fletores diretamente nos componentes do terminal. Como resultado, toda a estrutura não aumenta significativamente o peso devido à adição do miradouro, nem transmite o momento fletor, mas apenas transmite a força de cisalhamento gerada pela ação horizontal do miradouro. Devido à pequena área do observatório, o projeto considera-o como uma torre e considera o efeito chicote. No entanto, a amplificação do efeito chicote no sismo aplica-se apenas ao Observatório e não se estende aos pisos inferiores. Portanto, a força de cisalhamento horizontal do pavilhão turístico é muito fraca para toda a estrutura. No final, garante-se que a adição de pisos tem um pequeno impacto no terminal e é fácil de cumprir os requisitos de cálculo. De acordo com as ideias acima, o cálculo e a análise da estrutura global cumprem os requisitos de projeto (apenas algumas vigas são insuficientemente reforçadas). O conteúdo específico da análise estrutural e do projeto de reforço sob a ação da estrutura horizontal pode ser encontrado em "Reconstrução e Reforço do Antigo Terminal do Aeroporto Internacional de Xi'an Xianyang".

Além disso, a reconstrução e o reforço da parte da fundação não são considerados. Com o passar do tempo, a capacidade de suporte da fundação aumenta frequentemente até certo ponto. Dezassete anos se passaram desde a conclusão do projeto até à renovação. De acordo com a experiência, a capacidade de suporte da fundação aumentará 10% a 20%. Combinando as várias razões explicadas acima, a variação global da força interna transmitida à fundação da superestrutura de acordo com o caminho de transmissão de força piso-viga-pilar é muito pequena. Mesmo que a carga local tenha aumentado, o aumento ou a diminuição são extremamente limitados. Considerando o aumento da capacidade de suporte da fundação, a exigência pode ainda ser satisfeita sem necessidade de reforço da fundação.

Em conclusão

(1) O reforço e a reconstrução das estruturas dos edifícios existentes devem considerar de forma abrangente as alterações nas funções do edifício e os requisitos de fortificação da estrutura. As normas atuais de avaliação da fiabilidade de edifícios, as normas de avaliação sísmica de edifícios e os códigos de projeto sísmico de edifícios não devem ser aplicados isoladamente.

(2) Com a premissa de cumprir os objetivos de reforço e reconstrução, os cálculos de verificação devem ser realizados de acordo com a meta de três níveis de fortificação sísmica.

(3) Ao aplicar chapas de fibra de carbono para reforçar estruturas de betão no projeto de reforço e reconstrução, deve-se ter em atenção a qualidade da construção.