既有建筑增設電梯井道結構設計

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1、既有建筑增設電梯井道結構設計 【摘要】既有建筑增設電梯是解決居民垂直出行的重要舉措，是老舊小區(qū)適老化改造的重要部分，增設電梯井道與原建筑的連接方式又是其技術關鍵，文章分析了既有建筑增設電梯的現(xiàn)狀，并對其連接方式進行分析，并給出了不同情況的連接方式，以便實際工程中推廣應用。 【關鍵詞】既有建筑;增設電梯;結構設計 據(jù)國家有關部門統(tǒng)計測算，至2017年底，我國60歲以上人口約2．41億，占全國人口17．3%，我國已成為世界老年人口總量最多的國家，人口老齡化日益嚴峻。同時，全國老舊住宅建筑面積約40億m2，我國老舊小區(qū)約16萬個，涉及居民4200余戶［1］，老舊小區(qū)

2、設計標準不高、使用功能不全、配套設施不齊、安全隱患多，宜居較差，七成以上的城鎮(zhèn)老年人口居住的老舊樓房無電梯，高齡、失能和患病老年人出行變得越來越困難，一些高齡老人因腿腳不便，成為了"懸空老人";，居民尤其是高齡失能老人垂直出行是亟待解決的民生痛點問題。黨中央國務院高度重視既有建筑增設電梯工作，將老年宜居環(huán)境建設、老舊小區(qū)適老化改造工作列為"十三五";國家老齡事業(yè)發(fā)展和養(yǎng)老體系建設規(guī)劃重點工作內(nèi)容之一。為適應社會經(jīng)濟發(fā)展和人口老齡化的需求，方便居民的生活，四川省出臺了《既有建筑電梯增設指導意見》，指出既有建筑電梯增設是涉及千家萬戶的利民惠民工程，并予以15萬/臺的財政補貼［2］。雖然，既有建筑增

3、設電梯正在大規(guī)模應用，但經(jīng)課題組廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn)，根據(jù)不同的既有建筑的情況，增設電梯井道的做法亦千差萬別。本文以增設電梯井道與既有建筑連接方式為主要研究對象，通過對比分析不同連接方式對既有建筑和井道的影響，擬獲得在不同情況下最佳連接方式。 1增設井道與原建筑的連接方式分析 本文以某實際工程為例，對比分析三種連接方式對原建筑和增設井道的影響，為既有建筑增設電梯提供最優(yōu)的連接方案。 1．1工程概況 某小區(qū)住宅設計于2010年，框架結構，未配有電梯，建筑戶型平面如圖1所示。近年來，隨著居民收入增加、年齡增大，為改善居住環(huán)境需增設電梯。該住宅為7層框架，層高

4、3m，建筑高度22．45m。基本風壓:0．30kN/m2(50a一遇)，地面粗糙度為B類;不考慮雪壓;7度(0．1g)設防，場地類別2類，地震分組為第一組，特征周期為0．35s，混凝土框架抗震三級，鋼框架抗震等級四級。 1．2增設電梯井道布置 由圖2可知，原住宅為雙跑樓梯、一梯兩戶，客廳與樓梯間、陽臺相鄰，因此，可采取由陽臺平層入戶或由樓梯間半層入戶兩種方案。為解決防盜問題，平層入戶需重新封閉陽臺并安裝防盜門;半層入戶因連廊與陽臺高差不足半層，連廊側面需封閉以防盜。經(jīng)對比造價，選擇更經(jīng)濟的半層入戶方式，增設電梯應布置在樓梯間相對位置。增設電梯井道采用單跨鋼框架，框架柱采

5、用□200×200×10×10，框架梁和連廊梁采用H300×150×10×12，Q235鋼，梁柱現(xiàn)場焊接。結構外掛玻璃幕墻，自重取1．2kN/m2，換算成線荷載添加到鋼框架梁上;電梯井屋面活荷載取0．5kN/m2;電梯載重800kg。 1．3不同連接方式對比分析 采用PKPM進行結構分析，分別建立了增設電梯井道與既有建筑三種不同連接方式的計算模型，即無連接、鉸接和剛接。無連接:井道獨立，連廊懸挑，與原建筑無連接;鉸接和剛接:連廊梁一端與框架剛接、一端與原建筑樓梯間框架柱鉸接和剛接，結構計算模型如圖3

6、所示。對建立的三個模型進行了多遇地震下的反應譜計算。鉸接和剛接對原建筑變形影響相差不大且均較小，均小于2%，分析其原因，原建筑與增設電梯井道質量比為32．43，故增設電梯對原建筑抗震性能影響小。故對受力性能較好的框架結構，增設電梯可附著于原建筑。由表2可知，采用鉸接和剛接的井道變形滿足規(guī)范要求，剛接的井道變形小于鉸接，而無連接的井道因其高寬比較大、穩(wěn)定性差，變形超出規(guī)范限值1/250，因此，不宜采用單跨的鋼框架井道。同時，為研究增設電梯連接方式對原建筑構件的影響，以二層梯柱為例，計算在不同連接方式下其計算所需的鋼筋面積，見表3。可知，采用鉸接時，梯柱計算所需縱筋面積較無連接時增加171．58m

7、m2，但仍小于實配縱筋面積。采用剛接連接的梯柱計算所需縱筋面積同鉸接，其計算所需的箍筋面積較無連接時增加112．52mm2，增加67．66%，需增加梯柱的配箍面積，對梯柱進行加固。綜上，對于情況較好的原建筑，增設電梯井道宜采用鉸接方式與原建筑連接方式，考慮到原建筑與增設電梯井道沉降不一，宜采用豎向螺栓孔的方式與原建筑鉸接。 2連接方案 由1．3節(jié)可知，對情況較好的原建筑，采用單跨井道時，宜采用鉸接方式與原建筑連接。經(jīng)估算，采用多跨獨立井道，其變形能滿足規(guī)范要求，故對原建筑消防通道較寬、業(yè)主經(jīng)濟能力較好的情況下，可采用多跨獨立井道。因此，增設電梯井道與原建筑的連接方式與原

8、建筑的受力性能和井道跨數(shù)有關。原建筑材料性能下降或原設計不能滿足現(xiàn)行規(guī)范時，宜與原建筑無連接，當采用單跨井道時，應在井道框架增設斜撐以提高剛度;對采用多跨井道時，宜與原建筑無連接，以減少工序。綜上，不同情況下增設電梯井道與原建筑的連接方式見表4。采用獨立式時，應設置防震縫，防震縫寬度應不小于規(guī)范要求以及原建筑和增設井道的彈塑性變形之和。 3結論 既有建筑增設電梯是解決居民垂直出行的重要舉措，是老舊小區(qū)適老化改造的重要部分。增設電梯井道與原建筑的連接方式又是其技術關鍵，本文對其連接方式進行分析，得到如下結論。(1)單跨鋼框架井道不宜采用獨立式，原建筑情況較好時，宜采用豎向螺栓孔的方式與原建筑鉸接;原建筑情況較差時，宜采用帶支撐的鋼框架。(2)采用多跨井道時，宜與原建筑獨立，且應設置防震縫，防震縫寬度應不小于規(guī)范要求以及原建筑和增設井道的彈塑性變形之和。 參考文獻 ［1］住房和城鄉(xiāng)建設部城市建設司、科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心，《老舊小區(qū)基本情況和有機更新研究報告》［R］，2015．9 ［2］四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳、四川省質量技術監(jiān)督局、四川省公安廳川建房發(fā)［2015］422號既有建筑電梯增設指導意見［S］，2015．5.