影剧院的局部改建探究
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一、后期改造中结构要求
后期装修改造工程中，针对检测结果和业主的装修需要，在结构上本工程主要有两点变动要求：
（1）舞台上空的屋盖存在安全隐患，立即进行拆除和新建，新建结构方案由设计方合理提出；
（2）底层观众席需要重新设计建造。
二、结构解决方案
因为根据现行规范《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）中1.0.1条的规定：在90年代（按当时施行的抗震设计规范系列设计）建造的现有建筑，后续使用年限不宜少于40年。后续使用年限40年的建筑，简称B类建筑，通常指在89版设计规范正式执行后，2001版设计规范正式执行前设计建造的房屋。其具体要求，基本按照89版抗震设计规范的有关规定，其中凡现行规范比89版规范放松的要求，也反映到条文中。本工程设计建造于1994年，按照当时的结构设计规范和抗震设计规范《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）的要求进行设计，结构本身具备一定的抗震能力。后期改造中为了不改变房屋的整体结构和抗震性能，原则上不对房屋的结构进行改变。现针对业主提出的两点改造要求进行探讨。
1.舞台上空屋盖的结构方案选取
舞台上空的屋盖结构，现在为钢筋混凝土薄腹梁+大型屋面板，经计算，不包括屋面面层重量，本区域屋盖恒载约为2.5kN/m2。本次改造如果采用现浇钢筋混凝土屋盖，现浇结构的恒载超出现有屋盖，对房屋的不均匀沉降控制有不利影响。同时，若采用现浇钢筋混凝土结构屋盖，改变了舞台区域框架柱上端点的连接体系，现在薄腹梁铰接搁置于框架柱上端，现浇屋盖则需要采用植筋技术连接为刚节点，同时不可避免破坏到框架柱的现有结构。本舞台区域为大空间，平面轴网尺寸为15×30m，为了不增加此区域屋盖的重量，同时做到美观、经济，并且不改变屋盖的受力体系，不破坏周边结构构件，尽量消除对原有结构的不利影响，我们考虑将此区域屋盖改作为网架结构。由于上面屋面会做成一个网架，网架支座一般设在柱顶，由于PKPM对真实的网架建模比较麻烦，如果我们把屋面层假定为混凝土屋面或无楼板的屋面，都与实际情况差别比较大。如何模拟网架的水平刚度对柱的约束情况是非常重要的。而我们知道一般构件的挠度与刚度成反比，所以我们可以在PKPM模型里用比较大的钢梁来模拟网架，如果网架的竖向挠度刚好等于网架结构用作屋盖的容许挠度限值1/250，那我们可以就能很好地进行模拟网架。但是在进行利用钢梁模拟的时候，务必要把钢梁与柱的顶部的节点都设成铰接，这样才能反映网架在支座处与柱是进行铰接的。按照《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）3.2.11条估算结果，网架自重约为25kg/m2，计算时考虑网架屋面面层标准防水保温做法，下部布置设备500kg/m2取值，而到了施工图阶段，我们一般是要求网架公司以周边的柱顶设为网架的支座，按此进行网架设计，设计出来的网架支座内力加在柱顶，这样就能很好地模拟网架上传来的荷载。网架结构本身较轻，加之本工程建成至今近20年，基础沉降已经完成，因此，不会引起局部基础的再次沉降。这里当然会出现另一个问题：置换的网架结构比原有结构轻，会不会因为水浮力影响而造成局部基础上浮？根据地质勘查报告，本工程处于山区，且地势较高，±0.000相当于黄海高程103.5m，地下水位非常低，因此，也消除了水浮力的不利影响。因此，舞台区域上空屋盖采用网架结构，我们认为是一个非常好的思路，上部结构形式上不改变结构的受力体系，同时不增加局部荷载。地基基础方面，由于工程所处的土层地质条件，也不会产生不均匀沉降等不利影响。同时造价方面，每平米结构造价约350元。达到安全、适用、美观经济的要求。
2.底层观众席的改造思路
根据检测结果，并参考原设计图纸，本工程的底层观众席结构为下部架空，采用砖块砌筑砖墩，踏步板均采用小型预制板，上部做现浇面层。底层观众席与剧院房屋的结构在完全脱开，独立架设在室内地坪上。后期改造，如果采用现浇钢筋混凝土结构浇筑观众席，会有以下不利因素：
（1）由于外围维护墙体的存在和门窗洞口相对较小，现场混凝土浇筑施工难以实施；
（2）现浇钢筋混凝土结构相对比较笨重，同时观众席区域周边结构联系相对薄弱，很可能会引起不均匀沉降，造成周边结构变形；
（3）现浇结构设计中要考虑周全观众席下部通风管道的架设、走向等，需预设孔道，相对比较繁琐，容易产生遗漏等问题。基于以上不足，我们提出观众席采用轻钢结构的设想，采用型钢结构按照建筑的坡道、标高等要求架设钢框架，踏步板采用组合楼板或钢板，上铺隔音减震材料。同时与桌椅厂家及时沟通，施工预留好桌椅锚固节点，以便于桌椅的快捷安装。这种方案观众席的重量轻，不会造成不均匀沉降，同时施工简单、快捷，且不会引起各工种的冲突。
作者：冯闯雄单位：上海现代建筑设计（集团）有限公司
