甘肅地區(qū)“既有多層住宅樓加裝電梯設(shè)計(jì)”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

王 祥

（甘肅省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅 蘭州730030）

1 概述

目前我省城市老舊住宅加裝電梯工作持續(xù)推進(jìn)，以2019年為例，年內(nèi)加裝電梯500部，同時(shí)政府在優(yōu)化辦理流程、督促進(jìn)度方面作了大量工作。作為我單位的施工圖審查機(jī)構(gòu)，自2015年起至今，我們已陸續(xù)接收并完成多項(xiàng)“既有多層住宅樓加裝電梯設(shè)計(jì)”的施工圖審查工作，涉及全省范圍，現(xiàn)就結(jié)構(gòu)專業(yè)在設(shè)計(jì)審查中發(fā)現(xiàn)的問題以予總結(jié)，供同行學(xué)習(xí)交流，如圖（1～2）所示。

圖1 施工中

圖2 完工后

老舊住宅加裝電梯項(xiàng)目所涉及的設(shè)計(jì)依據(jù)尚不明確，目前甘肅省“既有居住建筑新增電梯技術(shù)導(dǎo)則”正由“甘肅省建筑科學(xué)研究院”編制中（2019年5月13日已通過立項(xiàng)評(píng)審），本次結(jié)構(gòu)專業(yè)的設(shè)計(jì)總結(jié)也是筆者的工作總結(jié)，并參考了《南京市既有住宅增設(shè)電梯設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（2017）、《上海市既有多層住宅加裝電梯設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（2011）。

老舊住宅加裝電梯作為改建項(xiàng)目一般為多層住宅樓，既有所有單元均加裝的，也有個(gè)別單元加裝的且不排除后續(xù)繼續(xù)加裝的可能性；設(shè)計(jì)中既有建筑是否進(jìn)行鑒定加固，上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間的連接或脫開，整體電算如何控制等問題都是我們關(guān)注的要點(diǎn)，以下從多個(gè)方面進(jìn)行描述。

2 前期準(zhǔn)備

1）設(shè)計(jì)前期需要收集既有建筑的地勘報(bào)告、施工圖紙，不全時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)充、實(shí)測(cè)，而個(gè)別送審項(xiàng)目沒有收集、提供既有建筑施工圖，連基本的結(jié)構(gòu)體系、基礎(chǔ)形式都不明確，顯然是錯(cuò)誤的。

2）設(shè)計(jì)方應(yīng)從安全性能、抗震性能、地基變形三個(gè)方面分析增設(shè)電梯的可行性，并將分析結(jié)果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明中列出。

3）既有建筑采用磚砌體時(shí)，當(dāng)屬于沒有抗震設(shè)計(jì)、抗震措施的或墻體拆改情況嚴(yán)重的，增設(shè)電梯前必須鑒定、加固，注意該可靠性鑒定報(bào)告中必須包括抗震鑒定內(nèi)容。

4）既有建筑采用磚砌體且抗震構(gòu)造措施基本完整，墻體開洞應(yīng)盡量設(shè)置在樓梯外墻門窗處，此局部開洞對(duì)原結(jié)構(gòu)的整體抗震性能影響較小，不需要對(duì)既有結(jié)構(gòu)做抗震鑒定及整體抗震驗(yàn)算，但開洞后的加固補(bǔ)強(qiáng)措施是需要的。

3 上部結(jié)構(gòu)

1）外加電梯的設(shè)計(jì)使用年限要明確，不低于既有建筑后續(xù)使用年限且不少于30年；具體要求見《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023-2009）第1.0.4條要求。

2）外加電梯既是結(jié)構(gòu)也是電梯井道，一般采用鋼框架（井道樓層之間可增設(shè)框架梁以提高抗側(cè)剛度）、鋼框架-支撐（井道樓層之間增設(shè)鋼支撐以提高抗側(cè)剛度）結(jié)構(gòu)體系。

3）要明確建筑耐火等級(jí)、鋼構(gòu)件耐火極限，同時(shí)鋼柱、鋼梁耐火極限均不小于2h（通過防火涂料等措施以予保證）。

4）上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間既可設(shè)縫脫開，也可以連接，取決于電梯穩(wěn)定性、沉降差和對(duì)既有結(jié)構(gòu)安全性影響。

5）上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間設(shè)縫脫開時(shí)，縫寬不小于 120mm（砌體）、150mm（框架）。

4 地基基礎(chǔ)

1）增設(shè)電梯一般為貼建，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）第 10.3.8條要求，明確要進(jìn)行沉降觀測(cè)；同時(shí)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)不應(yīng)低于乙級(jí)。

2）基礎(chǔ)形式以減少沉降量、沉降差為主要目的，可采用樁-承臺(tái)+構(gòu)造（防水）底板，也可采用平板式筏基；采用筏基時(shí)，當(dāng)基底土層承載力較低或存在濕陷性時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基處理。

5 結(jié)構(gòu)計(jì)算

1）上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間相連時(shí)，一般新增電梯側(cè)向剛度占比較小，故整體計(jì)算時(shí)可不計(jì)入既有建筑，但要考慮等效剛度影響。

2）鋼結(jié)構(gòu)整體電算位移角按1/400從嚴(yán)控制（基于電梯軌道變形要求、保障電梯使用）。

3）上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間相連時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)位移比不超過1.6。

4）應(yīng)進(jìn)行沉降驗(yàn)算，且計(jì)算值宜控制在50mm內(nèi)(不管是否相連、沉降差的影響都是不利的，規(guī)范最嚴(yán) 120mm)。

5）電梯井道與連廊荷載分布明顯不均勻，當(dāng)基礎(chǔ)底面形心與恒載重心不重合時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充偏心距驗(yàn)算，具體計(jì)算見 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）第8.4.2條要求；同時(shí)基礎(chǔ)底面不應(yīng)出現(xiàn)脫離區(qū)（零應(yīng)力區(qū)）。

6 構(gòu)造措施

1）上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間相連時(shí)，可采用化學(xué)錨栓、后擴(kuò)底錨栓，嚴(yán)禁采用膨脹錨栓，原因是膨脹錨栓受力時(shí)表現(xiàn)為脆性破壞，不得用于有抗震要求的連接。

2）上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間相連，沉降差小于20mm時(shí)連廊可兩端鉸接；沉降差異較大時(shí)，連廊鋼框架柱一端剛接、另一端鉸接。

3）鋼框架柱柱腳明確采用剛接，同時(shí)采用混凝土包裹至室外地面以上150mm。

7 存在問題

1）電梯井道高度超過28m情況。目前可供參考的設(shè)計(jì)導(dǎo)則都是針對(duì)多層住宅，同時(shí)提供的電梯設(shè)計(jì)方案一般為單跨框架。在審查過程中發(fā)現(xiàn)個(gè)別送審項(xiàng)目電梯井道高度已經(jīng)超過28m，若采用上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間設(shè)縫脫開的結(jié)構(gòu)方案，則井道結(jié)構(gòu)單元屬于高層建筑，而依據(jù) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第8.1.5條要求，高層的丙類建筑不應(yīng)采用單跨框架。

針對(duì)這種情況，建議采用無機(jī)房電梯，將建筑物高度控制在28m以內(nèi)；或采取上部結(jié)構(gòu)與既有建筑之間相連的結(jié)構(gòu)方案，這樣增設(shè)的電梯與既有建筑屬于一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，出現(xiàn)的局部單跨框架抗震等級(jí)提高一級(jí)即可。

2）地勘報(bào)告內(nèi)容不全面。當(dāng)提供的地勘報(bào)告比較老舊時(shí)，往往缺少場(chǎng)地土濕陷等級(jí)及下限深度、地下水位、場(chǎng)地水土腐蝕性、樁端極限端阻力等設(shè)計(jì)使用參數(shù)，此時(shí)應(yīng)補(bǔ)充提供。