Estrutura de edifício antigo

Status quo antes da renovação e reforço de edifícios antigos

O edifício antigo é uma estrutura de betão armado moldada in loco, com cinco pisos. Foi construído na década de 1910, com 76 m de comprimento, 24 m de largura e 29 m de altura da cornija. A área construída é de aproximadamente 11.000 m², e a altura dos pisos varia entre 4,7 m a 5,0 m. A finalidade de utilização mudou várias vezes e o edifício foi reforçado várias vezes durante este período (Nota: a data do reforço é desconhecida e o método de aumento de secção é o mais utilizado). Devido a alterações funcionais, o construtor necessita de reconstruir e reforçar a estrutura do edifício antigo e continuar a utilizá-lo. Uma unidade profissional de inspeção e avaliação é especialmente encarregada de inspecionar e avaliar a segurança, o desempenho sísmico e a durabilidade da estrutura principal do edifício antigo. A avaliação principal é a seguinte.

① Fundação

Não foram encontradas fissuras, deformações ou deslocamentos evidentes provocados por assentamentos irregulares da superestrutura, não ocorreram fissuras de assentamento no pavimento e a fundação era estável, mas a resistência do betão da fundação era baixa, com valores estimados de 17,6 MPa e 18,4 MPa.

②Superestrutura

Após a inspeção no local, as vigas, lajes e componentes dos pilares apresentam diferentes graus de exposição das barras e de dilatação por ferrugem. Entre eles, o fenómeno de armadura exposta em pavimentos e lajes de cobertura é comum e grave, e a carbonização dos componentes e a corrosão das barras de aço são graves. Os ensaios de sondagem com testemunho mostram que a resistência do betão de alguns dos componentes medidos é inferior a 20 MPa, o que não cumpre os requisitos mínimos de resistência do betão nas especificações de projeto. Entre eles, a capacidade de carga dos componentes dos pilares da estrutura dos pilares de 1 a 3 pisos e do pilar de 5 pisos não cumpre os requisitos da especificação.

③Segurança

De acordo com o regulamento, é avaliado o nível de segurança da unidade de suporte de carga que compõe a "fundação, estrutura superior de suporte e sistema de fecho". A fundação Bu, a estrutura superior Cu e o sistema de fecho Cu são avaliados para o resultado global da avaliação da segurança estrutural Csu (Nota: Nível Cu/Csu: indica que a segurança não cumpre os requisitos do nível Au/Asu da "Norma de Avaliação da Fiabilidade dos Edifícios Civis", o que afeta significativamente a capacidade global de suporte de carga. Devem ser tomadas medidas, podendo ser necessário tomar medidas imediatas para os componentes individuais).

④ Resistência sísmica

Após a avaliação e o estudo de viabilidade, a capacidade de suporte sísmico do antigo edifício não cumpria os requisitos do "Código de Projeto Sísmico de Edifícios", e a sua capacidade sísmica abrangente foi avaliada como não cumprindo os requisitos da Avaliação Sísmica de Edifícios de Betão Armado de Classe C, nas "Normas de Avaliação Sísmica de Edifícios".

⑤Durability

After appraisal and evaluation, the durability of the frame column members of the old building cannot meet the requirements of the following 50 years of use, and the frame beam members have reached the durability limit state.

⑥ Avaliação e conclusão da avaliação

a. O nível de segurança do edifício é Csu, o que significa que a segurança não cumpre os requisitos Au/Asu da "Norma de Avaliação da Fiabilidade dos Edifícios Civis", o que afeta significativamente a capacidade global de carga. Devem ser tomadas medidas, podendo haver componentes individuais que necessitem de ser tomados imediatamente;

b. A capacidade sísmica global do edifício não cumpre os requisitos da "Norma de Avaliação Sísmica de Edifícios" para a avaliação sísmica de edifícios de betão armado Classe C;

c. A durabilidade do componente da coluna do edifício não cumpre os requisitos dos próximos 50 anos de utilização, e o componente da viga atingiu o estado limite de durabilidade.

Plano de projeto de reconstrução e reforço para edifícios antigos

A unidade de projeto profissional realizou várias rondas de comparações, otimizou e aprofundou repetidamente o plano de projeto e, por fim, propôs "componentes e peças" para o antigo edifício. Adotou principalmente duas novas tecnologias de reconstrução e reforço: "reforço de aço revestido por via húmida" e "reforço de betão de substituição". Para betão dúctil, argamassa dúctil, perfis de aço, chapas de aço, chumbadores químicos, materiais de betumagem, cola estrutural, varetas de soldadura, etc., são apresentados requisitos claros e específicos em termos de material, modelo, especificações e desempenho. O plano de projeto para a reconstrução e reforço dos componentes "viga, laje e pilar" da estrutura do edifício antigo é brevemente descrito de seguida.

Reforço de aço revestido a húmido "coluna e viga"

O método de "reforço de aço revestido por via húmida" consiste em fixar os arcos de aço angular e as chapas de aço à superfície exterior da coluna ou viga de betão através de parafusos de borracha e, em seguida, selá-los com cola especial para formar uma "cavidade". De seguida, aplica-se cola especial de alta resistência para estruturas de construção, ligando de forma fiável a chapa ou perfil de aço à superfície original de betão, formando um todo.

Substituição de reforço de betão de "coluna de estrutura antiga"

O método de "reforço do betão por substituição" consiste em remover a secção de baixa resistência ou defeituosa do componente de betão original até uma determinada profundidade e voltar a verter o mesmo tipo de betão, mas com um grau de resistência mais elevado, para reforço local. Trata-se de um método de reforço direto para restaurar a capacidade de suporte do componente original.

O efeito da renovação e reforço de edifícios antigos

Embora o edifício antigo seja antigo e tenha sofrido muitas reconstruções e consolidações,:

①Como o plano de reconstrução e reforço foi totalmente demonstrado antecipadamente, aprofundado e otimizado várias vezes, é fiável e exequível;

②O plano de construção especial foi rigorosamente elaborado e revisto e aperfeiçoado várias vezes após avaliação especializada, o que é elucidativo e prático;

③As partes envolvidas trabalharam arduamente e cooperaram ativamente, especialmente após a gestão científica e a construção cuidadosa da parte da construção, os trabalhos de renovação e reforço decorreram sem problemas.