刘水华
广州市建工设计院有限公司
【摘 要】旧有建筑加装电梯已经成为社会发展的必然需求和趋势，但旧有建筑在设计时，并没考虑电梯井的预留，加装电梯往往需要对原结构进行局部构件拆除及改造，本文基于实际工程案例，剖析加装电梯后对原有结构体系的影响及因应措施。
【关键词】旧有建筑；加装电梯；改造；补强
1、前言
过去，受当时的建设设计标准、经济和技术等因素的制约，我国有不少的5~9层的多高层住宅并没有安装电梯。而随着社会经济的发展，人们对居住条件的要求亦相对提高，同时各地方政府亦逐步出台旧有建筑加装电梯的相关政策及实施细则，旧有建筑加装电梯已经成为社会发展的必然需求和趋势。此类房屋，多为20世纪80年代末、90年代初兴建，由于旧房设计时，并没考虑电梯井的预留，往往在加装电梯的时候，需要对房屋结构进行局部构件拆除及改造。本文以广州某住宅楼为例，探讨加装电梯对既有房屋结构的影响。
2、工程概况
广州某住宅楼建于1997年，占地面积约476.27㎡，地上九层，半地下室一层，屋顶标高27.9m，半地下室地面标高-1.70m。结构为混凝土现浇框架结构，柱截面最小450×450，最大500×800，一层以下混凝土标高为C30，二、三、四层混凝土标高C25，五层及以上为C20。主受力纵筋为HRB335，箍筋为HPB235。基础为桩基础。
根据业主的建设要求，拟在住宅楼的室外加设电梯（位置见下图），结合建筑平面布置，加设电梯的入口设置在3-4轴和7-8轴间层间休息平台处，各层住户搭乘电梯至楼梯层间休息平台后，再通过半层楼梯进入各户。因为层间休息平台上方，与楼层同标高位置有一道框架梁，该框架梁需要切除方可实现上述方案。基于对结构安全性考虑，采用中国建筑科学研究院开发软件“PKPM”的satwe模块对加建楼梯后的结构进行复核验算。
.png)
图1 电梯加建位置示意图
3、规范依据
本次验算，以现行的国家、行业及当地设计规范标准、设计图集以及行业主管部门行政规定等作为参考的复核依据。又由于考虑结构设计年限，也参考原设计当时采用的规范，其中值得重点关注的规范见下表。
.png)
（2）嵌固端
本项目有一层半地下室——层高2.7m，其中1.0m设置于地下，1.7m于地上，地面多层框架相关范围内无明显大开洞，结合半地下室特征，将半地下室底板作为上部结构的嵌固部位。
（3）抗震等级
根据相关规范，各构件的抗震等级如下表所示。
.png)
5、荷载作用
（1）恒、活荷载
结构自重的重力荷载根据构件截面及材料信息由程序自动计算。计算中，混凝土容重取 25kN/m3，附加恒、活荷载的面荷载和线荷载取值审核如下表所示。
.png)
（3）风荷载
风荷载按广州地区0.5KN/㎡，地面粗糙度C类。
（4）地震作用
广州地区的抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g，场地类别II类和设计地震分组为第一组。该项目隔墙较少，地震周期折减系数取值 0.8，结构阻尼比取值 5%。
6、验算结果
.png)
根据业主拟采用的加装电梯方案，对原结构进行建模计算复核，结论如下：
（1）局部切除层间休息平台上方，与楼层同标高位置的框架梁后，结构整体抗震性能下降。虽然根据加建方案，可在楼梯休息平台处加设了新的层间框架梁，但抗震整体性能依然会有部分下降。加建电梯的改造会增强了结构的扭转特性，使原结构在地震作用下，第二周期即为扭转为主，第一扭转周期和第一平动周期比为0.94，不满足规范对周期比的要求。在地震作用下，周边转角位置的角柱容易受到破坏。需对周边转角位置的角柱进行补强处理。
（2）休息平台层处，新增设的层间梁与原框架柱连接，改变了原有框架柱的受力形式，且形成了短柱。加建电梯改造后，梯平台处的混凝土柱易出现无预兆的脆性破坏，在地震作用下会和角柱一样属较早破坏的构件，破坏后会阻碍疏散通道（楼梯）。需对原结构梯间的框架柱进行补强处理。
（3）断开的框架梁靠近4轴侧，为原框架梁的梁中位置，此位置的梁面仅配置架立筋。切断后，梁中变梁端，多跨连续框架梁变单跨框架梁，新增框架柱后该段框架梁需进行补强处理。
6、结论
近年来，旧有建筑加装电梯日渐增多，由于结构构件的补强会影响到住宅楼内部分住户的正常使用，且有部分加装电梯的结构设计，没有对局部拆除原结构构件所造成的影响进行充分考虑，时有遇到已实施的加装电梯工程，仅对梯间处局部拆除的构件进行竖向支承加固改造，导致房屋的整体抗震性能下降，降低了结构的安全储备。旧有建筑加装电梯是便民、利民的工程，在结构设计上，应充分考虑改造对原建筑结构的影响，避免因加装电梯而导致的结构安全隐患。
参考文献：
[1] GB 50010-2010.混凝土结构设计规范[s]
[2] GB 50011-2010.建筑抗震设计规范[s]
[3] GB 50009-2012.建筑结构荷载规范[s]
[4] GB50223-2008.建筑工程抗震设防分类标准[s]