王桂军
深圳雅本建筑设计事务所有限公司 广东 深圳 518000
1989年5月举行的第15届联合国环境署理事会期间,经过反复磋商,通过了《关于可持续发展的声明》。声明中提出“可持续发展,是指满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。可持续发展还意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础,这种基础支撑着生态抗压力及经济的增长。可持续的发展还意味着在发展计划和政策中纳入对环境的关注与考虑,而不代表在援助或发展资助方面的一种新形式的附加条件。”对已有建设项目,通过社会效益、经济效益综合评估,进行改扩建再利用,是可持续发展战略的实施应用之一[1]。
改扩建工程中,结构加固通常不可避免,结构加固的原因包括三个方面:
(1)房屋建筑在使用的过程中会受到环境等因素的影响。改扩建工程论证及设计前,需要由专业的检测机构对原建筑进行结构安全检测鉴定,生成检测鉴定报告,提出鉴定结论。鉴定结论中反映的问题通常包括:部分构件的混凝土强度不满足规范最低要求,部分结构柱轴压比超限、承载力不足等。对此类原有结构的缺陷部位,需要进行加固处理。
(2)由于规范调整,原有结构设计不能满足现行规范及安全要求,需要进行加固处理。
(3)由于部分建筑空间适应新的使用功能需求,荷载增加,原有结构设计不能满足新的荷载要求,需要进行加固处理。
结构加固的方式通常有:增大截面、粘贴钢板加固、预应力加固、碳纤维布加固、环氧砂浆钢筋网片加固、叠合板加固等。
结构加固虽然是结构专业要处理的问题,但和建筑专业是密切相关的,需要建筑、结构专业互相协调,选择适当的加固方式,特殊情况下还要协调结构加固的部位,兼顾到结构加固对于建筑专业的影响,比如墙体定位、建筑效果、室内净高等。以宝安1990(图书馆、文化馆、音乐厅)升级改造工程为例,本项目位于深圳市宝安区新安街道,本工程的实施内容包括五部分:保留部分,拆除部分,改建部分,扩建部分,新建部分。工程设计中具体采用了增大截面、粘贴钢板加固、碳纤维布加固、叠合板加固的方式。
(1)增大截面,通过植筋、重新浇筑,提高构件的承载能力。①梁截面加大(图1),需要注意对净高及室内效果的影响。②柱截面加大(图2),对于靠外墙的柱,可选择三个方向或两个方向截面加大,以保证外墙面平齐;靠外墙的圆形柱截面加大比较特殊,由于定位、植筋、模板固定的原因,圆形柱截面加大后会突出外墙面,可以通过外墙面的装饰进行处理,也可以真实地体现圆形柱截面加大后突出外墙面所产生的材料及尺度的对比,表达改造项目的特征和印迹。室内的柱截面加大,需要综合考虑对室内效果、使用功能、疏散宽度的影响,要相应调整墙体的定位使得墙面与柱面平齐;有些特殊的部位,出于室内设计的要求,也会对加大截面的柱不加装饰,利用清水混凝土材质及肌理形成特殊的装饰效果,形成视觉的冲击。
图1
图2
(2)粘贴钢板加固(图3),钢板自身的厚度、钢缀板的弧度、需要挂钢丝网抹灰,这几个因素导致实际柱截面加大,设计时容易被忽视,与墙体平齐的柱采用这种加固方式后会突出墙面30mm,需尽量避免这种加固方式,或由室内装修专业提前考虑处理。对于局部高度粘贴钢板加固,会导致柱局部截面加大,尤其需要注意。
图3
(3)碳纤维布加固(图4),对建筑专业的影响相对较小。
图4
(5)叠合板加固。因为楼面荷载增加,而结构梁受现场条件限制不能加固的情况下,会采用叠合板的方式加固,主要会影响室内的净高,局部加固会产生室内地面的高差,所以比较适合屋面板的加固,图书馆屋面因为增加了冷却塔设备,荷载加大,就采用了这种加固方式。
改扩建工程中,结构加固虽然是结构专业要处理的问题,但和建筑专业是密切相关的,其中增大截面的加固方式对建筑专业影响较大,需要特别引起注意,加强专业之间的互相协调。把结构加固与建筑效果有机结合,进一步把结构加固上升到艺术高度,还需要做更多的努力和探索。