การปรับปรุงและเสริมกำลังสนามบินพลเรือน

ด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศอย่างรวดเร็ว จึงนำมาซึ่งโอกาสการพัฒนาที่ไม่เคยมีมาก่อนให้กับอุตสาหกรรมการบินพลเรือน อาคารผู้โดยสารหลังใหม่จำนวนมากที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวได้ถูกย้ายและขยายในประเทศจีน และการใช้งานอาคารผู้โดยสารเดิมยังคงเป็นปัญหาสำคัญสำหรับฝ่ายบริหารการบินพลเรือน ประเด็นนี้เกี่ยวข้องกับหลายประเด็น เช่น ต้นทุน การใช้งาน การประสานงานระหว่างอาคารผู้โดยสารหลังใหม่และหลังเดิม ประสิทธิภาพการใช้งาน และผลประโยชน์ทางสังคม

อาคารผู้โดยสารหลังเก่าของท่าอากาศยานนานาชาติซีอานเสียนหยางสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2531 และได้รับการออกแบบโดยสถาบันวิจัยและออกแบบสถาปัตยกรรมจีนตะวันตกเฉียงเหนือ (China Northwest Architecture Design and Research Institute) ตามมาตรฐาน 74 ชุด (รหัสแผ่นดินไหว TJ1178) ระนาบของอาคารผู้โดยสารมีลักษณะเป็นรูปพัด (ดูแผนผังหลังคาอาคารได้จากรูปที่ 1) โครงสร้างหลักมี 3 ชั้น (ด้านทิศเหนือมี 2 ชั้น) มีพื้นที่ก่อสร้างรวม 20,697 ตารางเมตร โครงสร้างของอาคารเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแบบหล่อในที่ มีจุดต่อสองจุดเพื่อแบ่งโครงสร้างออกเป็นสามส่วน เครือข่ายเสาถูกจัดเรียงอย่างสม่ำเสมอ คานโครงสร้างถูกจัดเรียงในทิศทางรอบวงและรัศมี และคานรองส่วนใหญ่ถูกจัดเรียงในทิศทางรอบวง ช่วงสั้นของพื้นส่วนใหญ่เป็นแนวรัศมี ฐานรากถูกบดอัดแบบไดนามิก และมีความสามารถในการรับน้ำหนักฐานราก 220 กิโลปาสกาล ฐานรากใช้ฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็กอิสระ โดยมีคานรับแรงดึงคอนกรีตเสริมเหล็กทั้งในแนวรัศมีและแนวเส้นรอบวง และความลึกฝังของฐานรากอยู่ที่ 2.9 ม.

การเสริมกำลังป้องกันแผ่นดินไหวของโครงการนี้จัดอยู่ในประเภท B, ประเภทโครงสร้างป้องกันแผ่นดินไหวจัดอยู่ในประเภท II, ประเภทความปลอดภัยของโครงสร้างจัดอยู่ในประเภท II, ประเภทการออกแบบฐานรากจัดอยู่ในประเภท C, อาคารดินเลสแบบยุบได้จัดอยู่ในประเภท C และสถานที่ก่อสร้างจัดอยู่ในประเภท II ตาม "รายงานการประเมินความปลอดภัยแผ่นดินไหวของพื้นที่โครงการขยายสนามบินนานาชาติซีอานเสียนหยาง" ของศูนย์สำรวจวิศวกรรมแผ่นดินไหวส่านซี... ระบุว่า ความเร่งสูงสุดของการเคลื่อนที่ของพื้นดินที่มีโอกาสเกิน 10% ในรอบ 50 ปี อยู่ที่ 0.18 กรัม

ในปี พ.ศ. 2544 ได้มีการสร้างอาคารผู้โดยสารหลังใหม่ซึ่งเต็มไปด้วยกาลเวลาขึ้นทางฝั่งตะวันตกของโครงการ ซึ่งบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้และได้รับการต้อนรับอย่างดีจากทุกฝ่าย อาคารผู้โดยสารหลังใหม่และหลังเก่าตั้งอยู่ใกล้กัน หลังจากการสาธิตหลายครั้ง ได้มีการตัดสินใจดังต่อไปนี้:

① อาคารดังกล่าวยังคงใช้เป็นอาคารปลายทางและมีการปรับปรุงกระบวนการและการแบ่งหน้าที่อย่างเหมาะสม.

②เพิ่มสวนบนดาดฟ้าและห้องชมวิวบนดาดฟ้า ปรับตำแหน่งของอาคารแต่ละหลังและลิฟต์ รวมถึงปรับปรุงห้องครัวและห้องน้ำเพื่อพัฒนาฟังก์ชันและสภาพการใช้งานของอาคารให้ดียิ่งขึ้น.

③อาคารผู้โดยสารเก่ายังคงใช้งานตามปกติก่อนการปรับปรุง และไม่พบอันตรายด้านความปลอดภัยที่ซ่อนอยู่ในโครงสร้างหลังจากหน่วยประเมิน.

④การปรับปรุงด้านหน้าอาคารและการเพิ่มหลังคาทางเข้ารถบริเวณฝั่งพื้นดินถือเป็นข้อพิจารณาร่วมกันและประสานงานกับอาคารผู้โดยสารแห่งใหม่

ส่วนทั่วไปของอาคารแสดงไว้ในภาพที่ 2

คำขอของเจ้าของ: "ตามการอนุมัติงบประมาณของโครงการปรับปรุงอาคารผู้โดยสารหลังเก่า และภายใต้ข้อจำกัดด้านการลงทุน อาคารผู้โดยสารหลังเก่าควรพยายามหลีกเลี่ยงการปรับเปลี่ยนครั้งใหญ่ แต่ในขณะเดียวกันก็ควรตอบสนองความต้องการต่างๆ แผนการปรับปรุงอาคารผู้โดยสารหลังเก่าควรมีความก้าวหน้า ใช้งานได้จริง คล่องตัว และยืดหยุ่น"

เพื่อลดต้นทุนการก่อสร้างใหม่ โครงสร้างโดยรวมไม่ได้คำนึงถึงการปรับปรุงความปลอดภัยและความสามารถในการรับแรงสั่นสะเทือนของโครงสร้าง แต่พยายามรักษาโครงสร้างหลักเดิมไว้ และใช้ประโยชน์จากส่วนประกอบโครงสร้างเดิมอย่างเต็มที่

แนวคิดในการออกแบบเสริมกำลัง

แนวคิดโดยรวมของการปรับปรุงและออกแบบอาคารผู้โดยสารหลังเก่า ได้รับการพิจารณาในแง่มุมต่อไปนี้:

ประการแรก ให้พิจารณาเฉพาะการเคลื่อนย้ายน้ำหนักโดยไม่พิจารณาการเพิ่มชั้น เพื่อรักษาโครงสร้างเดิมให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ใช้ประโยชน์จากโครงสร้างเดิมอย่างเต็มที่ โดยไม่เพิ่มน้ำหนัก มาตรการที่ใช้ในการออกแบบโครงสร้างเสริมแรงมีดังนี้ เมื่อปรับปรุงผนังและพื้น ให้รื้อชั้นฐานเดิมออกพร้อมกัน สำหรับผนังกั้นภายในในพื้นที่ที่มีน้ำหนักบรรทุกเพิ่มขึ้น ควรใช้ผนังกั้นแบบเบาให้มากที่สุด สำหรับการเสริมแรงส่วนประกอบ ควรใช้วิธีการติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์และแผ่นเหล็กให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ โครงสร้างที่เรียบง่ายและลดต้นทุนการเสริมแรงและการก่อสร้างใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างหลักและส่วนประกอบมีจำกัดและแทบไม่ต้องคำนึงถึง ยิ่งไปกว่านั้น ความแข็งแรงยังเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ความแข็งแกร่งของโครงสร้างแทบจะไม่เพิ่มขึ้นเลย ในขณะเดียวกัน การใช้วิธีการเสริมแรงแบบนี้ยังช่วยให้หลีกเลี่ยงร่องรอยของการเสริมแรงหลังการตกแต่งได้ง่าย และสะดวกต่อการใช้งานอาคารผู้โดยสารทั้งภายในและภายนอกอาคารที่สวยงามและกว้างขวาง

ประการที่สอง ควรพิจารณาการเพิ่มอาคารชมวิวบนหลังคา บทความนี้มุ่งหวังที่จะลดผลกระทบต่ออาคารผู้โดยสารให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในการออกแบบจึงใช้ระบบโครงเหล็กเพื่อลดภาระ หลังจากการคำนวณแล้ว วัสดุก่อสร้างที่อยู่เหนือแผ่นโครงสร้างหลังคาจะถูกนำออก และภาระของส่วนนี้จะมีน้ำหนักเท่ากับภาระที่เพิ่มขึ้น สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างอาคารชมวิวและอาคารผู้โดยสาร จะใช้ข้อต่อแบบบานพับในการออกแบบฐานเสา จุดประสงค์คือการถ่ายโอนภาระในแนวนอนและแนวตั้งของอาคารชมวิวไปยังหลังคาของอาคารผู้โดยสารเดิมได้อย่างน่าเชื่อถือ และเพื่อให้แน่ใจว่าอาคารชมวิวที่เพิ่มเข้ามาใหม่จะไม่ก่อให้เกิดโมเมนต์ดัดบนส่วนประกอบของอาคารผู้โดยสารโดยตรง ด้วยเหตุนี้ โครงสร้างทั้งหมดจึงไม่ได้เพิ่มน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญจากการเพิ่มอาคารชมวิว และไม่ได้ส่งผ่านโมเมนต์ดัด แต่ส่งผ่านแรงเฉือนที่เกิดจากแรงกระทำในแนวนอนของอาคารชมวิวเท่านั้น เนื่องจากพื้นที่ของหอสังเกตการณ์มีขนาดเล็ก การออกแบบจึงถือว่าหอสังเกตการณ์เป็นหอคอยและพิจารณาถึงปรากฏการณ์แส้ อย่างไรก็ตาม การขยายแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวนั้นเกิดขึ้นเฉพาะที่หอสังเกตการณ์เท่านั้น และไม่ได้ส่งผ่านไปยังชั้นล่าง ดังนั้น แรงเฉือนแนวนอนของอาคารท่องเที่ยวจึงอ่อนมากต่อโครงสร้างโดยรวม ท้ายที่สุดแล้ว มั่นใจได้ว่าการเพิ่มชั้นจะส่งผลกระทบต่ออาคารผู้โดยสารเพียงเล็กน้อยและง่ายต่อการคำนวณ จากแนวคิดข้างต้น การคำนวณและวิเคราะห์โครงสร้างโดยรวมเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ (มีคานเพียงไม่กี่อันเท่านั้นที่เสริมกำลังไม่เพียงพอ) เนื้อหาเฉพาะของการวิเคราะห์โครงสร้างและการออกแบบการเสริมแรงภายใต้โครงสร้างแนวนอนสามารถดูได้ใน "การบูรณะและเสริมกำลังอาคารผู้โดยสารเก่าของสนามบินนานาชาติซีอานเสียนหยาง"

นอกจากนี้ ยังไม่มีการพิจารณาการบูรณะและเสริมกำลังส่วนฐานราก เมื่อเวลาผ่านไป ความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากจะเพิ่มขึ้นในระดับหนึ่ง นับจากโครงการเสร็จสิ้นจนถึงการปรับปรุงใช้เวลาถึง 17 ปี จากประสบการณ์ที่ผ่านมา ความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากจะเพิ่มขึ้น 10% ถึง 20% เมื่อพิจารณาจากเหตุผลหลายประการที่อธิบายไว้ข้างต้น การเปลี่ยนแปลงโดยรวมของแรงภายในที่ส่งผ่านไปยังฐานรากของโครงสร้างส่วนบนตามเส้นทางการส่งแรงของคานพื้นและเสาจะมีน้อยมาก แม้ว่าน้ำหนักบรรทุกเฉพาะจุดจะเพิ่มขึ้น แต่การเพิ่มขึ้นหรือลดลงนั้นจำกัดอย่างมาก เมื่อพิจารณาถึงความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากที่เพิ่มขึ้นแล้ว ก็ยังสามารถตอบสนองความต้องการได้โดยไม่จำเป็นต้องเสริมกำลังฐานราก

สรุป

(1) การเสริมกำลังและบูรณะโครงสร้างอาคารเดิมควรพิจารณาการเปลี่ยนแปลงการใช้งานอาคารและข้อกำหนดการเสริมกำลังของโครงสร้างอาคารอย่างครอบคลุม ไม่ควรนำมาตรฐานการประเมินความน่าเชื่อถือของอาคาร มาตรฐานการประเมินแผ่นดินไหวอาคาร และมาตรฐานการออกแบบอาคารแผ่นดินไหวอาคารมาใช้เพียงมาตรฐานเดียว

(2) บนพื้นฐานของการบรรลุวัตถุประสงค์ของการเสริมกำลังและบูรณะ ควรดำเนินการคำนวณตรวจสอบตามเป้าหมายสามระดับของการเสริมกำลังแผ่นดินไหว

(3) ในการใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตในการออกแบบการเสริมกำลังและบูรณะ ควรให้ความสำคัญกับคุณภาพของการก่อสร้าง