影劇院的局部改建探究
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一、后期改造中結構要求
后期裝修改造工程中，針對檢測結果和業(yè)主的裝修需要，在結構上本工程主要有兩點變動要求：
（1）舞臺上空的屋蓋存在安全隱患，立即進行拆除和新建，新建結構方案由設計方合理提出；
（2）底層觀眾席需要重新設計建造。
二、結構解決方案
因為根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009）中1.0.1條的規(guī)定：在90年代（按當時施行的抗震設計規(guī)范系列設計）建造的現(xiàn)有建筑，后續(xù)使用年限不宜少于40年。后續(xù)使用年限40年的建筑，簡稱B類建筑，通常指在89版設計規(guī)范正式執(zhí)行后，2001版設計規(guī)范正式執(zhí)行前設計建造的房屋。其具體要求，基本按照89版抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定，其中凡現(xiàn)行規(guī)范比89版規(guī)范放松的要求，也反映到條文中。本工程設計建造于1994年，按照當時的結構設計規(guī)范和抗震設計規(guī)范《建筑抗震設計規(guī)范》（GBJ11-89）的要求進行設計，結構本身具備一定的抗震能力。后期改造中為了不改變房屋的整體結構和抗震性能，原則上不對房屋的結構進行改變。現(xiàn)針對業(yè)主提出的兩點改造要求進行探討。
1.舞臺上空屋蓋的結構方案選取
舞臺上空的屋蓋結構，現(xiàn)在為鋼筋混凝土薄腹梁+大型屋面板，經(jīng)計算，不包括屋面面層重量，本區(qū)域屋蓋恒載約為2.5kN/m2。本次改造如果采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋蓋，現(xiàn)澆結構的恒載超出現(xiàn)有屋蓋，對房屋的不均勻沉降控制有不利影響。同時，若采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構屋蓋，改變了舞臺區(qū)域框架柱上端點的連接體系，現(xiàn)在薄腹梁鉸接擱置于框架柱上端，現(xiàn)澆屋蓋則需要采用植筋技術連接為剛節(jié)點，同時不可避免破壞到框架柱的現(xiàn)有結構。本舞臺區(qū)域為大空間，平面軸網(wǎng)尺寸為15×30m，為了不增加此區(qū)域屋蓋的重量，同時做到美觀、經(jīng)濟，并且不改變屋蓋的受力體系，不破壞周邊結構構件，盡量消除對原有結構的不利影響，我們考慮將此區(qū)域屋蓋改作為網(wǎng)架結構。由于上面屋面會做成一個網(wǎng)架，網(wǎng)架支座一般設在柱頂，由于PKPM對真實的網(wǎng)架建模比較麻煩，如果我們把屋面層假定為混凝土屋面或無樓板的屋面，都與實際情況差別比較大。如何模擬網(wǎng)架的水平剛度對柱的約束情況是非常重要的。而我們知道一般構件的撓度與剛度成反比，所以我們可以在PKPM模型里用比較大的鋼梁來模擬網(wǎng)架，如果網(wǎng)架的豎向撓度剛好等于網(wǎng)架結構用作屋蓋的容許撓度限值1/250，那我們可以就能很好地進行模擬網(wǎng)架。但是在進行利用鋼梁模擬的時候，務必要把鋼梁與柱的頂部的節(jié)點都設成鉸接，這樣才能反映網(wǎng)架在支座處與柱是進行鉸接的。按照《空間網(wǎng)格結構技術規(guī)程》（JGJ7-2010）3.2.11條估算結果，網(wǎng)架自重約為25kg/m2，計算時考慮網(wǎng)架屋面面層標準防水保溫做法，下部布置設備500kg/m2取值，而到了施工圖階段，我們一般是要求網(wǎng)架公司以周邊的柱頂設為網(wǎng)架的支座，按此進行網(wǎng)架設計，設計出來的網(wǎng)架支座內(nèi)力加在柱頂，這樣就能很好地模擬網(wǎng)架上傳來的荷載。網(wǎng)架結構本身較輕，加之本工程建成至今近20年，基礎沉降已經(jīng)完成，因此，不會引起局部基礎的再次沉降。這里當然會出現(xiàn)另一個問題：置換的網(wǎng)架結構比原有結構輕，會不會因為水浮力影響而造成局部基礎上浮？根據(jù)地質(zhì)勘查報告，本工程處于山區(qū)，且地勢較高，±0.000相當于黃海高程103.5m，地下水位非常低，因此，也消除了水浮力的不利影響。因此，舞臺區(qū)域上空屋蓋采用網(wǎng)架結構，我們認為是一個非常好的思路，上部結構形式上不改變結構的受力體系，同時不增加局部荷載。地基基礎方面，由于工程所處的土層地質(zhì)條件，也不會產(chǎn)生不均勻沉降等不利影響。同時造價方面，每平米結構造價約350元。達到安全、適用、美觀經(jīng)濟的要求。
2.底層觀眾席的改造思路
根據(jù)檢測結果，并參考原設計圖紙，本工程的底層觀眾席結構為下部架空，采用磚塊砌筑磚墩，踏步板均采用小型預制板，上部做現(xiàn)澆面層。底層觀眾席與劇院房屋的結構在完全脫開，獨立架設在室內(nèi)地坪上。后期改造，如果采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構澆筑觀眾席，會有以下不利因素：
（1）由于外圍維護墻體的存在和門窗洞口相對較小，現(xiàn)場混凝土澆筑施工難以實施；
（2）現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構相對比較笨重，同時觀眾席區(qū)域周邊結構聯(lián)系相對薄弱，很可能會引起不均勻沉降，造成周邊結構變形；
（3）現(xiàn)澆結構設計中要考慮周全觀眾席下部通風管道的架設、走向等，需預設孔道，相對比較繁瑣，容易產(chǎn)生遺漏等問題。基于以上不足，我們提出觀眾席采用輕鋼結構的設想，采用型鋼結構按照建筑的坡道、標高等要求架設鋼框架，踏步板采用組合樓板或鋼板，上鋪隔音減震材料。同時與桌椅廠家及時溝通，施工預留好桌椅錨固節(jié)點，以便于桌椅的快捷安裝。這種方案觀眾席的重量輕，不會造成不均勻沉降，同時施工簡單、快捷，且不會引起各工種的沖突。
作者：馮闖雄單位：上海現(xiàn)代建筑設計（集團）有限公司
