甘肃地区“既有多层住宅楼加装电梯设计”结构特点分析

王 祥

（甘肃省建筑设计研究院有限公司，甘肃 兰州730030）

1 概述

目前我省城市老旧住宅加装电梯工作持续推进，以2019年为例，年内加装电梯500部，同时政府在优化办理流程、督促进度方面作了大量工作。作为我单位的施工图审查机构，自2015年起至今，我们已陆续接收并完成多项“既有多层住宅楼加装电梯设计”的施工图审查工作，涉及全省范围，现就结构专业在设计审查中发现的问题以予总结，供同行学习交流，如图（1～2）所示。

图1 施工中

图2 完工后

老旧住宅加装电梯项目所涉及的设计依据尚不明确，目前甘肃省“既有居住建筑新增电梯技术导则”正由“甘肃省建筑科学研究院”编制中（2019年5月13日已通过立项评审），本次结构专业的设计总结也是笔者的工作总结，并参考了《南京市既有住宅增设电梯设计导则》（2017）、《上海市既有多层住宅加装电梯设计导则》（2011）。

老旧住宅加装电梯作为改建项目一般为多层住宅楼，既有所有单元均加装的，也有个别单元加装的且不排除后续继续加装的可能性；设计中既有建筑是否进行鉴定加固，上部结构与既有建筑之间的连接或脱开，整体电算如何控制等问题都是我们关注的要点，以下从多个方面进行描述。

2 前期准备

1）设计前期需要收集既有建筑的地勘报告、施工图纸，不全时应进行必要的补充、实测，而个别送审项目没有收集、提供既有建筑施工图，连基本的结构体系、基础形式都不明确，显然是错误的。

2）设计方应从安全性能、抗震性能、地基变形三个方面分析增设电梯的可行性，并将分析结果在结构设计总说明中列出。

3）既有建筑采用砖砌体时，当属于没有抗震设计、抗震措施的或墙体拆改情况严重的，增设电梯前必须鉴定、加固，注意该可靠性鉴定报告中必须包括抗震鉴定内容。

4）既有建筑采用砖砌体且抗震构造措施基本完整，墙体开洞应尽量设置在楼梯外墙门窗处，此局部开洞对原结构的整体抗震性能影响较小，不需要对既有结构做抗震鉴定及整体抗震验算，但开洞后的加固补强措施是需要的。

3 上部结构

1）外加电梯的设计使用年限要明确，不低于既有建筑后续使用年限且不少于30年；具体要求见《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）第1.0.4条要求。

2）外加电梯既是结构也是电梯井道，一般采用钢框架（井道楼层之间可增设框架梁以提高抗侧刚度）、钢框架-支撑（井道楼层之间增设钢支撑以提高抗侧刚度）结构体系。

3）要明确建筑耐火等级、钢构件耐火极限，同时钢柱、钢梁耐火极限均不小于2h（通过防火涂料等措施以予保证）。

4）上部结构与既有建筑之间既可设缝脱开，也可以连接，取决于电梯稳定性、沉降差和对既有结构安全性影响。

5）上部结构与既有建筑之间设缝脱开时，缝宽不小于 120mm（砌体）、150mm（框架）。

4 地基基础

1）增设电梯一般为贴建，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第 10.3.8条要求，明确要进行沉降观测；同时地基基础设计等级不应低于乙级。

2）基础形式以减少沉降量、沉降差为主要目的，可采用桩-承台+构造（防水）底板，也可采用平板式筏基；采用筏基时，当基底土层承载力较低或存在湿陷性时，应进行地基处理。

5 结构计算

1）上部结构与既有建筑之间相连时，一般新增电梯侧向刚度占比较小，故整体计算时可不计入既有建筑，但要考虑等效刚度影响。

2）钢结构整体电算位移角按1/400从严控制（基于电梯轨道变形要求、保障电梯使用）。

3）上部结构与既有建筑之间相连时，钢结构位移比不超过1.6。

4）应进行沉降验算，且计算值宜控制在50mm内(不管是否相连、沉降差的影响都是不利的，规范最严 120mm)。

5）电梯井道与连廊荷载分布明显不均匀，当基础底面形心与恒载重心不重合时，应补充偏心距验算，具体计算见 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第8.4.2条要求；同时基础底面不应出现脱离区（零应力区）。

6 构造措施

1）上部结构与既有建筑之间相连时，可采用化学锚栓、后扩底锚栓，严禁采用膨胀锚栓，原因是膨胀锚栓受力时表现为脆性破坏，不得用于有抗震要求的连接。

2）上部结构与既有建筑之间相连，沉降差小于20mm时连廊可两端铰接；沉降差异较大时，连廊钢框架柱一端刚接、另一端铰接。

3）钢框架柱柱脚明确采用刚接，同时采用混凝土包裹至室外地面以上150mm。

7 存在问题

1）电梯井道高度超过28m情况。目前可供参考的设计导则都是针对多层住宅，同时提供的电梯设计方案一般为单跨框架。在审查过程中发现个别送审项目电梯井道高度已经超过28m，若采用上部结构与既有建筑之间设缝脱开的结构方案，则井道结构单元属于高层建筑，而依据 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第8.1.5条要求，高层的丙类建筑不应采用单跨框架。

针对这种情况，建议采用无机房电梯，将建筑物高度控制在28m以内；或采取上部结构与既有建筑之间相连的结构方案，这样增设的电梯与既有建筑属于一个结构单元，出现的局部单跨框架抗震等级提高一级即可。

2）地勘报告内容不全面。当提供的地勘报告比较老旧时，往往缺少场地土湿陷等级及下限深度、地下水位、场地水土腐蚀性、桩端极限端阻力等设计使用参数，此时应补充提供。