本文介绍了位于北京路与河北路交叉口的五起楼的历史背景、现状、保护措施和加固措施。五起楼是一座历史建筑,曾经是中国人自主运营的专演京剧的戏院,也是青岛的第一高楼。但经过火灾后受损严重,被保护起来并进行了加固措施。通过改造条件和加固设计,包括使用大型结构计算软件建立三维模型、梁柱加大截面加固法、碳纤维布加固节点等措施,五起楼得以加固并焕发出新的生机。
五起楼位于北京路与河北路交叉口,是青岛的一座历史建筑。它曾经是中国人自主运营的专演京剧的戏院,也是青岛的第一高楼。
为了加固五起楼,采取了改造条件和加固设计。包括使用大型结构计算软件建立三维模型,采用梁柱加大截面加固法,碳纤维布加固节点等措施。
通过抗震性能化设计,使用PKPM计算软件下的SAUSAGE模块进行加固前后的分析对比,确保加固后的结构更加稳定。
通过采取的结构加固措施,五起楼得以焕发出新的生机,给后人在建筑、艺术历史、文化等领域留下了重要的研究价值。
位于北京路与河北路交叉口的北京路25号院,老一辈的人都称为“五起楼”,它属于四方路历史文化街区范围。如图1所示。
图1 五起楼区位图
五起楼的原址是1922年初建成的庆春新舞台,这是中国人自主运营专演京剧的戏院。1922年底北洋政府收回青岛的主权,正式将其更名为共和新舞台。1931年仅存活十年的共和新舞台被拆除,栖霞人李涵清买下此地皮并独资建造一座5层的商厦——洪泰商场。据说当时的青岛仍延续德占时期的城市规划,楼座层数不超过3层,但李涵清专程去南京报了一个“特批”,故而,一座由美国人设计,中国人出资建造的五层高楼拔地而起,一跃成为青岛乃至整个山东省的第一高楼。如图2所示。
图2 五起楼设计图
开业最初洪泰商场下面的一层是作为商场,二至五层则为出租摊位,而楼顶是儿童游乐场。青岛解放后,首层改为菜市场,二至五层被改为住宅,楼顶就作为皮件二厂使用。上世纪七十年代后期,一场大火导致五起楼的框架结构受损。从此之后这栋房子犹如一位迟暮老人渐渐淡出了人们的视野,唯一的一所牌坊几十年来一直挽着“五起楼”目不暇接的迎送着老马路上的来来往往的车流人潮。
图3 五起楼现状图(2002年摄)
2020年四月份青岛市住房城乡建设局城市保护和更新处的《劈柴院二期历史建筑保护分级报告》通过专家评审,2021年四月份青岛市指挥部联席会议确定劈柴院二期区域原两处三级保护提升为二级保护,2022年七月份北京路25号院(五起楼)被专家评估为历史建筑、新发现不可移动文物,携手北京路9号(谦详益,区及文物)一起焕发“生命第二春”。
图4 谦详益,五起楼通过文保评审
3.1 改造条件
五起楼为五层框架结构,总建筑面积约3632.74m2,外围承重墙体为烧结黏土砖和混合砂浆砌筑,居室房间楼板为现浇混凝土楼板。一层~五层建筑平面布局如下图所示。
图6 建筑平面布置图
依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015,五起楼安全性等级评定为Csu级,正常使用性鉴定等级评定为Css级,可靠性等级评定为Ⅲ级,显著影响整体承载功能和使用功能。依据《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009,五起楼后期使用年限为30年(A类建筑),所以,应对该建筑采取必要加固的措施。
3.2 加固设计
根据现场测绘,结合历史图纸,使用大型结构计算软件建立三维模型。考虑到原框架梁柱的截面尺寸偏小,未加固之前的结构扭转效果较明显,本工程采用梁柱加大截面加固法,其优势在于可以显著提高梁柱构件的刚度和承载力。加固前后的模型透视图如图7、8所示。
3.3 典型加固节点设计
中间混凝土柱加大截面的节点构造如图9所示。
本工程对框架梁优先采用梁底加大截面法进行加固,对原砖墙顶部的框梁采用加宽梁截面的方法进行加固。框梁加固平面示意图如图10所示。
本工程主要楼板的改造内容主要是承载力不足处板采用粘贴碳纤维布方法进行加固处理。碳纤维布加固节点详图如图11
所示。
3.4 抗震性能化设计
本工程采用PKPM计算软件下的SAUSAGE模块进行加固前后的分析对比。计算中选用的地震波按照规范的规定的选波原则挑选三条地震波,即一组人工波RH1TG045,Tg(0.45)与两组天然地震波Superstition Hills-01_NO_718 (0.45)和TH3TG045(0.45)。结果表明加固后的结构基底剪力大于加固之前的基底剪力。其中一条波的数据如下所示(其余两条波不再赘述)。
图12 RH1TG045,Tg(0.45)地震波下基底剪力曲线
各条地震波下,加固前后的结构顶点最大位移数值如下表3~表4所示,顶点最大位移时程曲线如图13所示,结果表明加固前的结构位移大于加固之后的位移。