最近台风频繁,风级很大,有地方发生老楼加装电梯井倾覆倒塌事故,如下图一,二:
图一
图二
台风伴随暴雨,造成井道与基坑渗漏,影响电梯安全运行;有的雨水进入业主室内;如南京市有记者最近随机调查30台近年加装电梯,有1/3发生井道与连廊渗漏、玻璃爆裂,电梯运行受影响,业主担心安全风险与维修经费。至于裂缝(井道,主体结构)则经常发生,大多与沉降差拉裂,钢架水平拉力等原因造成。如厦门加梯下沉,造成主体楼梯倾斜,当然波及室内裂缝倾斜,实际上变成危房。图三
图三
本文拟分析上部结构之所以存在以上问题的原因。
1.加装电梯涉及多专业合作。据说加装一台电梯设计费只有1万元?但加梯涉及到电梯本身设计,井道与连廊钢结构设计、土建建筑、结构专业配套设计;尤其是涉及到主体现状,如何把握?本人曾参与玻璃幕墙,干挂石材设计施工;在江苏省一个建筑大市,负责某开发项目技术,由上海现代集团规划方案设计、当地一甲级设计单位负责施工图设计;高层住宅裙房釆用“无立柱”石材幕墙,锚栓固定在剪力墙或填充墙的砼圈梁内;当地质监站要求图纸送审,由于现行“石材幕墙技术规范”只有有立柱系列设计计算,无法应用;故只能根据“混凝土结构后锚固技术规程”,“点支外挂墙板装饰技术规程”等设计; 基本上跨多专业。承接建筑幕墙厂家无法及时在当地注册备案;联系负责施工图当地甲级设计院,借他们的设计资质出图,他们诚实回答是无钢结构专业结构工程师,无法审核,拿了我们的计算书及图纸,签上他们设计师名字,结果区审图中心也没有审查石材幕墙专业工程师,委托一家大型幕墙厂家总工程师审查,由我回复回答审查意见。加装电梯,技术难度绝对超过干挂石材设计,各地一再降低门槛,是否有精通各专业技术人员负责加梯的鉴定、评估、设计,审批?
2.上部结构釆用不同结构类型问题。加装电梯一般釆用钢架结构,高宽比高达8左右,而老楼为预制板砖混结构,高宽比按“建筑抗震设计规范”控制在2.5以内;钢架结构井道的层间位移可达1/250,变形大,而砖混结构,科学实验数据是层间位移为1/2500左右时,结构基本完好;两者位移相差10倍。钢结构属柔性结构,砖混结构属脆性材料,位移越大,墙体裂缝开展越大;所以二者刚性连接,极不变形协调;为了节约造价,于是实施方案电梯都与主体结构拉接。据上海某设计院按有构造柱、现浇楼板计算,加梯后双方层间位移X向同步为1/1200左右。可见对主体结构的影响。就似骨质疏松的老龄男人与柔韧阿娜的年轻体操运动员搭配跳冰上舞蹈,要托、举女伴,力不从心。
而变形大、受水平荷载地震,风荷载尤其是台风、飓风等作用,电梯轿厢上下运行振动,四季、日夜温差均会造成井道、连廊遇雨渗漏,危及电梯安全运行。当风荷载较大时,对主体结构影响也加大。
3.风荷载与地震荷载造成剪力与倾覆力矩。下面摘自上海某设计院方林等关于“既有住宅加装电梯的两种不同结构分析”,对一台17米高的加梯井道的受力分析,作者分别计算风荷载与地震荷载。X向与Y向;X向的剪力与倾覆力矩较大!
图四
上海市主管部门发文规定连廊长2.5米,宽1.2米以内;为了自然通风、消防排烟,要求敞开连廊;但往往设计建模按敞开连廊计算、出施工图;但实施为全玻璃封闭连廊,连廊风荷载面积增加两倍;因此风荷载产生的剪力与倾覆力矩,实际值大大高于计算值,留下结构安全隐患!
4.加装钢架与主体结构连接分析。加装电梯虽然无机房,但原来机房内设施如电梯曳引机、控制柜等主要设备安装在井道顶部,轿厢也会运行到顶部;所以是头重脚轻,重心高的“高耸建筑物”;上面分析的水平力要依靠与主体结构拉接稳定平衡;根据“既有建筑维护与改造”,加装电梯要进行抗震鉴定,凡开墙破洞要加固补強。本人曾发文介绍大连富鸿机电公司公司与头部企业鞍钢设计集团合作,鉴于开墙破洞降低主体结构整体连接与抗震性能,主张加梯在原窗口开洞后,加強楼梯梁、圈梁,洞口两侧增设从上到下的贯通构造柱。
图五
图六
但目前方案基本上扩大开洞,把楼梯间的构造柱之间的外墙全部拆除,利用现有构造柱钻孔植筋。
根据“混凝土后锚固技术规程”JGJ145-2013,要求砼強度c20以上,锚孔距砼边缘距离不宜小于10cm,否则要增加横向钢筋!一般老楼构造柱在砼強度、平面尺寸上几乎不满足要求。据了解,有的电梯井架顶没有圈梁,竟然用穿砖墙螺杆来拉接井架,根本不起作用!砖砌体、尤其是空心砖砌体強度低,一拉就穿孔。
有甲级设计院的总工,教授级高工发给我一套该院设计的加梯图,开墙破洞要求静力切割,禁止冲击钻、铁榔头敲凿野蛮施工;他们设计的连廊连接牛腿,固定在有圈梁构造柱上;用 6个M16锚栓,埋深20cm,锚栓之间距离10cm,每根锚栓设计拉拔试验值≥32.0kN;对化学胶有质量及送检要求,锚栓每5年要复查;锚栓受拉、压、剪力,扭矩等作用。可以设想:什么样的砼基体才能满足要求?
图七
小结:加装电梯涉及多专业,与主体连接,关乎业主居住安全的头等大事!宜谨慎从事!
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