摘要：随着社会的发展，人口结构慢慢步入老龄化，多数老人居住在建设于上世纪八、九十年代的老旧小区，早期的很多住宅建筑，由于当时我国国民经济水平限制了住宅建设的水平，不能够满足老年人的居住要求，房屋设计时并为考虑无障碍设施。由于缺少电梯，这些老人户外活动很少，甚至常年无法下楼，这对于老年人的健康带来了很大的影响。而在这样的形势下，在旧楼中加装电梯就成为解决这一问题的重要方法，为此，本文就旧楼加装电梯结构设计的相关要点展开论述。
关键词：旧楼；加装电梯；结构设计
1.旧楼加装电梯的必要性
在城市的建设日新月异的今天，新建住宅楼几乎是带电梯的多、高层建筑。住宅建筑的普及大大提高了市民居住的舒适和方便的程度，也使住宅的容积率大幅提高，节约了日益紧张的城市用地。但与此相对比的是，上世纪八、九十年代兴建的大量福利房、房改房，一般都是楼层在七层左右的无电梯房屋。随着社会的进步、人民的生活水平不断的提高和改善，以及人口老龄化问题日益严重，旧楼加装电梯的需求已变得日益强烈及迫切。
2.旧楼加装电梯的结构形式
由于抗震、自重、保温、防水和有效使用面积等不利因素的影响，加装电梯的电梯井已较少使用砖混结构，而是通常使用钢筋砼剪力墙结构、框架结构、钢结构及机井一体式结构，基础常用钻孔桩基础，天然基础及人工挖孔桩基础。有些进不了桩基，天然地基又满足不了沉降要求时可采用人工挖孔桩基础，但是由于该基础施工时较危险，因此必须必须有地质资料，出现流砂层及淤泥层较浅时，必须报建设部门备案后才可施工，同时做好机械通风处理均可实施。加装电梯不但计算上能满足设计要求，还在构造加强结构的处理。
对于加装电梯结构而言，高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理的宏观控制，控制高宽比的目的是控制结构的刚度和侧移，在结构设计满足相关规定的承载力、稳定、倾覆、变形和舒适度等基本要求后，能够有效保障结构的安全性和整体工程的经济性。
另外，由于加装电梯基底占地面积小，又必须与原建筑物分离，并设有抗震缝，一般9层楼的加装电梯为100mm，高宽比超规范，必须对基础沉降和抗倾覆进行验算，在旧建筑物之间做好弹性连接。例如某小区9层旧楼加装电梯中，井道处尺寸为2250×2200，采用日立8人电梯，井道壁为200mm，原钢筋砼剪力墙悬挑连廊1.5m，基础采用4桩ф600直径的钻孔桩，每层挑廊与旧楼做了弹性连接，对沉降缝进行防水处理，使用两至三年后仍保持良好的效果。
3.某住宅加装电梯前后结构特性对比分析
建筑中加装电梯后会对结构产生一定的变化，以某住宅为例，分析其加装后结构特性的对比。该住宅为六层砌体结构，楼屋盖为现浇整体式钢筋混凝土，加装电梯采用轻钢结构体系，墙体采用轻质材料，墙体自重约为7.8kN/m3，方管200×200×8×12，方管150×150×7×10。钢框架梁与原砌体结构铰接连接，该工程加装电梯对原有结构的影响如下：
该工程采用PKPM—QT结构系列软件对该结构进行计算，该楼地处抗震设防烈度为7度（0.1g），设计地震分组第一组，相应的设计特征周期为0.90s；基本风压为0.55kN/m2。根据相关规定，楼面活荷载取值为：2.0kN/m2，上人屋面2.0kN/m2，阳台活荷载取2.5kN/m2。
3.1结构层间位移角、周期变化对比
原有结构在加装电梯后，与未加装电梯相比，其总质量、层间位移角、自振特性的变化比对如下表所示。表中数据表明，新加钢结构重量很轻，总质量变化在5%以内；自振周期也有增大，但变化量很小，最大为3.9%，电梯对原有结构振型的影响不大。由此可见当加装电梯后的结构与原有结构相比刚度差异很小，质量变化也很小时，加装电梯引起的结构地震反应变化几乎可以忽略不计。
综上，该工程中采用加装电梯井道结构与原砌体结构相连的方案，当加装电梯后的结构与原有结构相比刚度差异很小，质量变化也很小。该方案以良好的经济性和新增部分足够的安全性，满足了改善和提高既有房屋居住水平的迫切需求，因此具有较强的推广意义。
4.电梯钢结构一体式结构发展展望
当前，在旧楼加装电梯市场，钢结构一体式结构属于一种较新颖的结构形式，由于钢结构和井道是由厂家提供的，采用积木式结构现场拼装，它的优点是体积小，施工周期短，用途广泛，价格平易，质量有保证。并且不需要设计单位提供图纸，安装3-4天就能完成标准定型化，这是家庭住宅加装电梯的新模式，由于是新鲜事务，很多东西尚不完善不规范，这种结构可能会存在一定的隐患，因此应得到有关部门的重视。
钢结构一体式结构的电梯井道是工厂和电梯一起生产的，对每个产品的型号及尺寸要求必须由土建资质的设计单位对该井道进行设计，根据不同地区的风力和地震烈度进行型号的划分，委托有经验资质的单位提供三项试验报告，井道大小，连廊的长度及楼层高度的要求。
新旧建筑物的连接处有一个严格划出，因为是定型产品，对建筑及消防的要求必须达到国家规范的标准，只有严格的质量监管，一体式加装电梯是未来加装电梯的发展方向，为老旧楼房提供了安全可靠、结构紧凑、美观新颖、安装方便的带钢结构一体化积木式电梯。
结束语
综上所述，旧楼加装电梯不仅可以提高居民的居住标准，增强住宅建筑的适老性功能，还可缓解楼市的高压状态，因为在旧楼上加建电梯是十分值得被推广应用的，这就要求设计人员合理掌握旧楼加装电梯的结构设计方法，设计的电梯结构必须符合国家规范和结构安全，要求既满足实用性，又满足结构承载要求，为人们的生活提供便利。
参考文献
[1]张文峰.关于旧楼加装电梯建模分析[J].中国住宅设施.2011.
[2]白帆.既有建筑增设外挂电梯结构设计[J].建筑·建材·装饰.2017.
[3]储磊，潘峰.高层建筑新增电梯加固改造设计[J].工程与建设.2010.
论文作者:陈国雄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：电梯论文; 结构论文; 加装论文; 旧楼论文; 体式论文; 住宅论文; 钢结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;