某小區(qū)既有住宅增設(shè)電梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

費(fèi)誠(chéng)

摘? ? 要：由于歷史原因，我國(guó)現(xiàn)存大量未設(shè)計(jì)安裝電梯的多層住宅。但是隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、人口老齡化日趨嚴(yán)峻，人民群眾對(duì)于既有住宅增設(shè)電梯的呼聲越來越高。但是關(guān)于既有建筑增設(shè)電梯并沒有明確的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，大多僅為地方性指導(dǎo)意見，關(guān)于結(jié)構(gòu)方面的意見更是屈指可數(shù)。本文以某工程實(shí)例為切入口，著重分析探討既有住宅增設(shè)電梯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)難點(diǎn)及解決方法，對(duì)類似設(shè)計(jì)提出合理建議。

關(guān)鍵詞：既有住宅;增設(shè)電梯;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

1? 工程概況

某老舊住宅小區(qū)，所有住宅單體均為6層砌體結(jié)構(gòu)，原設(shè)計(jì)使用年限50年，建成于90年代初。結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度（0.1g），抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類），設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，地基基礎(chǔ)形式為條基，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙類。根據(jù)項(xiàng)目要求增設(shè)室外樓梯。

2? 前期準(zhǔn)備

需要增設(shè)的電梯的項(xiàng)目一般集中在建成于90年代到2000年之間，這也導(dǎo)致很多項(xiàng)目建設(shè)資料丟失，地勘及圖紙等重要資料無(wú)可查詢。而且老舊小區(qū)一般經(jīng)多次整改，各種管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，不可盲目設(shè)計(jì)，不能紙上談兵，根據(jù)此項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程取得的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)有以下幾點(diǎn)：（1）搜集原項(xiàng)目資料，主要包括：地勘報(bào)告、各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙及竣工資料。對(duì)于沒有的，需要補(bǔ)充勘察報(bào)告，根據(jù)現(xiàn)狀測(cè)繪圖紙。對(duì)于新建與原建筑連接的，可能造成破壞的，一般需要在原建筑做完結(jié)構(gòu)的鑒定及加固后方可進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)。（2）現(xiàn)場(chǎng)踏勘。此項(xiàng)環(huán)節(jié)尤為重要，老舊小區(qū)改建不同于新建，現(xiàn)狀地面及地下的管網(wǎng)，很多不是圖紙上表達(dá)的，盲目設(shè)計(jì)很容易對(duì)現(xiàn)狀造成不可逆的破壞。特別是新建樓梯基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)關(guān)系的問題，還可能與地下管網(wǎng)沖突的問題。（3）做好項(xiàng)目可行性分析報(bào)告。一般此類項(xiàng)目都是政府惠民項(xiàng)目，需要政府部門同意。但增設(shè)電梯住宅項(xiàng)目較為特殊，還需要征得本項(xiàng)目居民同意。經(jīng)常有這幾個(gè)問題：住在一、二層的居民大多持反對(duì)態(tài)度;老舊小區(qū)場(chǎng)地復(fù)雜，改建后小區(qū)道路交通可能不合理、不滿足消防要求;新建樓梯在南側(cè)時(shí)對(duì)日照的影響;新建樓梯在樓梯間處連接對(duì)原結(jié)構(gòu)是否有影響，有影響還需要對(duì)原結(jié)構(gòu)改造;另外甲方對(duì)費(fèi)用的籌集及各層居民分?jǐn)偙壤鹊?。這些問題都需要在前期商量確定好，以免造成返工。

3? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1? 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

增設(shè)樓梯的結(jié)構(gòu)形式常見的有：混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)。因本項(xiàng)目所有住宅均在建筑外部新建，考慮到場(chǎng)地限制、日照問題以及美觀問題，所有鋼樓梯均為鋼框架結(jié)構(gòu)。鋼框架采用箱型截面的框架柱、工字形和箱型截面的框架梁連接（布置圖見圖1）。樓板均采用施工方便可靠的壓型鋼板（YX-75-230-690（Ⅰ）-1.2，t=1.2mm）組合樓蓋板。

根據(jù)研究相較于新建鋼樓梯與原主體結(jié)構(gòu)相連采用鉸接時(shí)原結(jié)構(gòu)需要提供較大的支座反力，電梯鋼框架與原結(jié)構(gòu)完全脫開的方案結(jié)構(gòu)水平位移偏大的缺點(diǎn)【1】，兩者完全脫開具有可行性，在實(shí)際操作中也更容易實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目主要戶型增設(shè)的樓梯均采用脫開處理，上部結(jié)構(gòu)單獨(dú)分析計(jì)算。增設(shè)鋼樓梯在梯井部分為單跨，且開洞，為了保證原結(jié)構(gòu)具有較大的剛度減小位移角位移比，在梯井周圍的框架之間增設(shè)了柱間支撐。樓梯門洞采用槽鋼及L形鋼與框架焊接。因采用角焊縫連接會(huì)造成連接的承載力降低較多，框架柱連接均采用對(duì)接焊縫?！?】

3.2? 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

因上部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，且梯井開洞，故上部結(jié)構(gòu)局部重量小，質(zhì)心與形心相差較大。同時(shí)電梯需要基坑，若基礎(chǔ)采用獨(dú)基加上單獨(dú)電梯基坑的設(shè)計(jì)，則容易出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)、沉降不均勻和電梯基坑抗浮不滿足等情況。本項(xiàng)目地質(zhì)情況較佳，持力層為2層黏土，地基承載力特征值為140kPa。綜上考慮本項(xiàng)目基礎(chǔ)采用整體性更好的筏板基礎(chǔ)，筏板厚500，基礎(chǔ)采用C30砼，按2%構(gòu)造配筋，不足處另附加。新建基礎(chǔ)底與原基礎(chǔ)底標(biāo)高一致，重心校核滿足要求，未出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。

3.3? 外墻設(shè)計(jì)

正常來說，外墻材料一般由建筑決定，但加裝電梯一般需要考慮美觀及日照，需要采用透光性與觀感均較佳的幕墻。本項(xiàng)目選用8+1.14pvb+8雙鋼化夾膠玻璃，駁接爪采用250系列。部分不需要采光要求的外墻采用夾芯板墻體。

4? 總結(jié)與建議

在設(shè)計(jì)完本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)后，我歸納總結(jié)了幾點(diǎn)建議，希望能給需要的人一些參考價(jià)值：

（1）關(guān)于既有住宅加裝電梯的項(xiàng)目需要認(rèn)真完成項(xiàng)目可行性分析及結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)，不要覺得項(xiàng)目小而認(rèn)為項(xiàng)目簡(jiǎn)單。需要合理探討問題，與甲方一起推進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)展，不要憑感覺想當(dāng)然的設(shè)計(jì)，把疑難雜癥消滅在萌芽階段。

（2）結(jié)構(gòu)高度應(yīng)控制在24m以內(nèi)，建議采用鋼框架結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)單跨結(jié)構(gòu)，避免主體與既有建筑形成連接，在不得不連接的情況下，節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用鉸接的形式。同時(shí)需要對(duì)原建筑進(jìn)行分析，需要對(duì)原建筑在鑒定的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固處理。另外在實(shí)際工程中，經(jīng)常出現(xiàn)單跨帶懸挑的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，柱間支撐作為提高結(jié)構(gòu)剛度有效的手段需要提倡使用。在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的連接中，應(yīng)盡量多的采用工廠焊接和螺栓連接相結(jié)合的方法，盡量減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，保證結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。關(guān)于樓蓋板還可以考慮采用鋼筋桁架樓承板，積極嘗試更方便可行的樓板方案，梁柱布置中需要結(jié)合建筑功能合理布置鋼構(gòu)件。

（3）在考慮建筑功能方面需要注意外墻建議采用玻璃幕墻，減少日照對(duì)建筑的影響，增強(qiáng)建筑的美觀度。還需要注意應(yīng)盡量將增設(shè)鋼樓梯設(shè)計(jì)成平層使用，避免從樓梯半層處進(jìn)出。一層與鋼柱連接的砼短柱高度應(yīng)盡量低，避免對(duì)出行還有美觀造成影響。

（4）在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中盡量避免與原建筑打架的情況發(fā)生，可酌情考慮不用滿足基礎(chǔ)之間放坡距離大于高差2倍的經(jīng)驗(yàn)要求，但應(yīng)做好相應(yīng)技術(shù)措施，避免對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響，可采用樁筏基礎(chǔ)。在選擇樁類型時(shí)應(yīng)盡量選用噪音小、易于場(chǎng)地施工的。當(dāng)既有建筑基礎(chǔ)采用地基處理時(shí)，新建地基應(yīng)采用不低于原基礎(chǔ)的處理措施。當(dāng)對(duì)原結(jié)構(gòu)造成影響不可避免時(shí)，需對(duì)原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)做加固處理。

（5）希望有關(guān)部門能組織編寫全面的既有建筑加裝電梯的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，讓設(shè)計(jì)有據(jù)可依，最好有專業(yè)廠家與設(shè)計(jì)單位合作生產(chǎn)可裝配式的鋼樓梯。另外建議以后新建住宅類建筑超過2層或樓梯高度大于6m時(shí)都應(yīng)設(shè)計(jì)安裝電梯。

5? 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展情況，老舊住宅增設(shè)電梯還處在試探性階段，未來將會(huì)全面鋪開，本文拋磚引玉，希望能增加大家對(duì)此類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的了解、探討。也希望我們的設(shè)計(jì)日趨合理完善，能給人民帶來更方便的生活，能解決社會(huì)問題，提高幸福生活指數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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