甘肅地區“既有多層住宅樓加裝電梯設計”結構特點分析

王 祥

（甘肅省建筑設計研究院有限公司，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推進，以2019年為例，年內加裝電梯500部，同時政府在優化辦理流程、督促進度方面作了大量工作。作為我單位的施工圖審查機構，自2015年起至今，我們已陸續接收并完成多項“既有多層住宅樓加裝電梯設計”的施工圖審查工作，涉及全省范圍，現就結構專業在設計審查中發現的問題以予總結，供同行學習交流，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目所涉及的設計依據尚不明確，目前甘肅省“既有居住建筑新增電梯技術導則”正由“甘肅省建筑科學研究院”編制中（2019年5月13日已通過立項評審），本次結構專業的設計總結也是筆者的工作總結，并參考了《南京市既有住宅增設電梯設計導則》（2017）、《上海市既有多層住宅加裝電梯設計導則》（2011）。

老舊住宅加裝電梯作為改建項目一般為多層住宅樓，既有所有單元均加裝的，也有個別單元加裝的且不排除后續繼續加裝的可能性；設計中既有建筑是否進行鑒定加固，上部結構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注的要點，以下從多個方面進行描述。

2 前期準備

1）設計前期需要收集既有建筑的地勘報告、施工圖紙，不全時應進行必要的補充、實測，而個別送審項目沒有收集、提供既有建筑施工圖，連基本的結構體系、基礎形式都不明確，顯然是錯誤的。

2）設計方應從安全性能、抗震性能、地基變形三個方面分析增設電梯的可行性，并將分析結果在結構設計總說明中列出。

3）既有建筑采用磚砌體時，當屬于沒有抗震設計、抗震措施的或墻體拆改情況嚴重的，增設電梯前必須鑒定、加固，注意該可靠性鑒定報告中必須包括抗震鑒定內容。

4）既有建筑采用磚砌體且抗震構造措施基本完整，墻體開洞應盡量設置在樓梯外墻門窗處，此局部開洞對原結構的整體抗震性能影響較小，不需要對既有結構做抗震鑒定及整體抗震驗算，但開洞后的加固補強措施是需要的。

3 上部結構

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

2）外加電梯既是結構也是電梯井道，一般采用鋼框架（井道樓層之間可增設框架梁以提高抗側剛度）、鋼框架-支撐（井道樓層之間增設鋼支撐以提高抗側剛度）結構體系。

3）要明確建筑耐火等級、鋼構件耐火極限，同時鋼柱、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）上部結構與既有建筑之間既可設縫脫開，也可以連接，取決于電梯穩定性、沉降差和對既有結構安全性影響。

5）上部結構與既有建筑之間設縫脫開時，縫寬不小于 120mm（砌體）、150mm（框架）。

4 地基基礎

1）增設電梯一般為貼建，依據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）第 10.3.8條要求，明確要進行沉降觀測；同時地基基礎設計等級不應低于乙級。

2）基礎形式以減少沉降量、沉降差為主要目的，可采用樁-承臺+構造（防水）底板，也可采用平板式筏基；采用筏基時，當基底土層承載力較低或存在濕陷性時，應進行地基處理。

5 結構計算

1）上部結構與既有建筑之間相連時，一般新增電梯側向剛度占比較小，故整體計算時可不計入既有建筑，但要考慮等效剛度影響。

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

3）上部結構與既有建筑之間相連時，鋼結構位移比不超過1.6。

4）應進行沉降驗算，且計算值宜控制在50mm內(不管是否相連、沉降差的影響都是不利的，規范最嚴 120mm)。

5）電梯井道與連廊荷載分布明顯不均勻，當基礎底面形心與恒載重心不重合時，應補充偏心距驗算，具體計算見 《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）第8.4.2條要求；同時基礎底面不應出現脫離區（零應力區）。

6 構造措施

1）上部結構與既有建筑之間相連時，可采用化學錨栓、后擴底錨栓，嚴禁采用膨脹錨栓，原因是膨脹錨栓受力時表現為脆性破壞，不得用于有抗震要求的連接。

2）上部結構與既有建筑之間相連，沉降差小于20mm時連廊可兩端鉸接；沉降差異較大時，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。目前可供參考的設計導則都是針對多層住宅，同時提供的電梯設計方案一般為單跨框架。在審查過程中發現個別送審項目電梯井道高度已經超過28m，若采用上部結構與既有建筑之間設縫脫開的結構方案，則井道結構單元屬于高層建筑，而依據 《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）第8.1.5條要求，高層的丙類建筑不應采用單跨框架。

針對這種情況，建議采用無機房電梯，將建筑物高度控制在28m以內；或采取上部結構與既有建筑之間相連的結構方案，這樣增設的電梯與既有建筑屬于一個結構單元，出現的局部單跨框架抗震等級提高一級即可。

2）地勘報告內容不全面。當提供的地勘報告比較老舊時，往往缺少場地土濕陷等級及下限深度、地下水位、場地水土腐蝕性、樁端極限端阻力等設計使用參數，此時應補充提供。