某小區既有住宅增設電梯的結構設計經驗

費誠

摘? ? 要：由于歷史原因，我國現存大量未設計安裝電梯的多層住宅。但是隨著經濟社會的發展、人口老齡化日趨嚴峻，人民群眾對于既有住宅增設電梯的呼聲越來越高。但是關于既有建筑增設電梯并沒有明確的設計規范及設計準則，大多僅為地方性指導意見，關于結構方面的意見更是屈指可數。本文以某工程實例為切入口，著重分析探討既有住宅增設電梯的結構設計技術難點及解決方法，對類似設計提出合理建議。

關鍵詞：既有住宅;增設電梯;結構設計;設計經驗

1? 工程概況

某老舊住宅小區，所有住宅單體均為6層砌體結構，原設計使用年限50年，建成于90年代初。結構安全等級為二級，抗震設防烈度為7度（0.1g），抗震設防類別為標準設防類（丙類），設計地震分組為第一組，建筑場地類別為Ⅱ類，地基基礎形式為條基，基礎設計等級為丙類。根據項目要求增設室外樓梯。

2? 前期準備

需要增設的電梯的項目一般集中在建成于90年代到2000年之間，這也導致很多項目建設資料丟失，地勘及圖紙等重要資料無可查詢。而且老舊小區一般經多次整改，各種管網錯綜復雜，不可盲目設計，不能紙上談兵，根據此項目設計過程取得的經驗，總結有以下幾點：（1）搜集原項目資料，主要包括：地勘報告、各專業設計圖紙及竣工資料。對于沒有的，需要補充勘察報告，根據現狀測繪圖紙。對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構的鑒定及加固后方可進行下一步設計。（2）現場踏勘。此項環節尤為重要，老舊小區改建不同于新建，現狀地面及地下的管網，很多不是圖紙上表達的，盲目設計很容易對現狀造成不可逆的破壞。特別是新建樓梯基礎與原基礎關系的問題，還可能與地下管網沖突的問題。（3）做好項目可行性分析報告。一般此類項目都是政府惠民項目，需要政府部門同意。但增設電梯住宅項目較為特殊，還需要征得本項目居民同意。經常有這幾個問題：住在一、二層的居民大多持反對態度;老舊小區場地復雜，改建后小區道路交通可能不合理、不滿足消防要求;新建樓梯在南側時對日照的影響;新建樓梯在樓梯間處連接對原結構是否有影響，有影響還需要對原結構改造;另外甲方對費用的籌集及各層居民分攤比例等等。這些問題都需要在前期商量確定好，以免造成返工。

3? 結構設計

3.1? 主體結構設計

增設樓梯的結構形式常見的有：混凝土框架結構、鋼框架結構。因本項目所有住宅均在建筑外部新建，考慮到場地限制、日照問題以及美觀問題，所有鋼樓梯均為鋼框架結構。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。

根據研究相較于新建鋼樓梯與原主體結構相連采用鉸接時原結構需要提供較大的支座反力，電梯鋼框架與原結構完全脫開的方案結構水平位移偏大的缺點【1】，兩者完全脫開具有可行性，在實際操作中也更容易實現。本項目主要戶型增設的樓梯均采用脫開處理，上部結構單獨分析計算。增設鋼樓梯在梯井部分為單跨，且開洞，為了保證原結構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造成連接的承載力降低較多，框架柱連接均采用對接焊縫。【2】

3.2? 基礎設計

因上部結構為鋼結構，且梯井開洞，故上部結構局部重量小，質心與形心相差較大。同時電梯需要基坑，若基礎采用獨基加上單獨電梯基坑的設計，則容易出現零應力區、沉降不均勻和電梯基坑抗浮不滿足等情況。本項目地質情況較佳，持力層為2層黏土，地基承載力特征值為140kPa。綜上考慮本項目基礎采用整體性更好的筏板基礎，筏板厚500，基礎采用C30砼，按2%構造配筋，不足處另附加。新建基礎底與原基礎底標高一致，重心校核滿足要求，未出現零應力區。

3.3? 外墻設計

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? 總結與建議

在設計完本項目結構后，我歸納總結了幾點建議，希望能給需要的人一些參考價值：

（1）關于既有住宅加裝電梯的項目需要認真完成項目可行性分析及結構初步設計，不要覺得項目小而認為項目簡單。需要合理探討問題，與甲方一起推進項目的進展，不要憑感覺想當然的設計，把疑難雜癥消滅在萌芽階段。

（2）結構高度應控制在24m以內，建議采用鋼框架結構。主體結構避免出現單跨結構，避免主體與既有建筑形成連接，在不得不連接的情況下，節點應采用鉸接的形式。同時需要對原建筑進行分析，需要對原建筑在鑒定的基礎上進行加固處理。另外在實際工程中，經常出現單跨帶懸挑的鋼結構設計，柱間支撐作為提高結構剛度有效的手段需要提倡使用。在鋼結構構件節點的連接中，應盡量多的采用工廠焊接和螺栓連接相結合的方法，盡量減少現場作業量，保證結構施工質量。關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，梁柱布置中需要結合建筑功能合理布置鋼構件。

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

（4）在基礎設計過程中盡量避免與原建筑打架的情況發生，可酌情考慮不用滿足基礎之間放坡距離大于高差2倍的經驗要求，但應做好相應技術措施，避免對原結構的影響，可采用樁筏基礎。在選擇樁類型時應盡量選用噪音小、易于場地施工的。當既有建筑基礎采用地基處理時，新建地基應采用不低于原基礎的處理措施。當對原結構造成影響不可避免時，需對原結構基礎做加固處理。

（5）希望有關部門能組織編寫全面的既有建筑加裝電梯的標準規范，讓設計有據可依，最好有專業廠家與設計單位合作生產可裝配式的鋼樓梯。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時都應設計安裝電梯。

5? 結語

根據現階段社會發展情況，老舊住宅增設電梯還處在試探性階段，未來將會全面鋪開，本文拋磚引玉，希望能增加大家對此類型結構設計的了解、探討。也希望我們的設計日趨合理完善，能給人民帶來更方便的生活，能解決社會問題，提高幸福生活指數。

參考文獻：

[1] 張建宏.淺析既有建筑物加裝電梯解決方案[J].中國電梯，2018（17）：11～14.

[2] 周俐俐，沈娟.既有建筑電梯增設中鋼框架梁柱焊接連接不同方式的承載力對比分析[J].建筑結構，2019（4）：586～589.