某砖混结构办公楼增设室外电梯结构设计.docx

图 1 增设室外电梯前办公楼正立面图 2 增设室外电梯后办公楼正立面某砖混结构办公楼增设室外电梯结构设计郑立煌刘国兴陈瑜（中国建筑科学研究院，北京 100013）【 摘 要 】 为满足办公楼的使用功能要求，需要在砖混结构的办公楼外侧增设一部室外电梯，结构设计时对原结构相关构件采取了相应的加固处理，并使新增钢框架结构电梯井与原结构实现了滑动连接。【 关 键 词 】砖混结构；办公楼；室外电梯；原结构；滑动连接【 中 图 分 类 号 】 tu857【 文 献 标 识 码 】 a【 文 章 编 号 】 16713702（2012）s1008404reinforcement design for adding outdoor elevator in an office building with brickconcrete structurezheng lihuangliu guoxingchen yu(china academy of building research, beijing 100013, china)abstract: outdoor elevator is required to meet the demands of office buildings service function, thus original structural related components is correspondently reinforced and sliding connections between new steel frame elevator and old structure is realized in structure design.keywords: brickconcrete structure; office building; outdoor elevator; original structure; sliding connection土压力对原建筑基础产生的不利影响。3）由于新增钢结构电梯井的整体刚度较小，竖向工程概况北京市西城区某办公楼为一栋地上 3 层的砖混结 构办公楼，建于 20 世纪 70 年代，建筑面积约 1000m2。2009 年初，建设单位欲对该办公楼进行室内外装修改 造，根据使用功能要求，需在办公楼南侧 a/78 轴区 墙体外侧增设 1 部平面尺寸为 2350mm2950mm 的 外挂电梯。办公楼增设室外电梯前、后的外立面和结构 平面分别如图 1图 4 所示。1结构设计原则根据建设单位的装修改造意图，结合该工程的实 际情况，确定如下结构设计原则：1）新增钢框架电梯井的基础应与原建筑的基础保 持相对独立。2）对新增钢框架电梯井相邻区域内的原建筑基础 整体刚度进行适当加强，以抵消新增电梯井基底附加2作者简介：郑立煌，男，工程师、硕士，主要从事结构加固改造设计。- 84 -图 3 增设室外电梯前办公楼 1 层结构平面图 4 增设室外电梯后办公楼 1 层结构平面图 5 增设室外电梯后办公楼首层结构加固平面构件压缩变形大，应在钢结构电梯井和原建筑主体结构的各层间设置滑动连 接，一方面为新增电梯井提供水平侧向 约束，另一方面允许新增电梯井与原建 筑主体结构之间能够上下滑动。4）考虑到工程地处北方，冬季室内外 温差较大，新增电梯井会存在冷桥现象， 因此设计时应采取井道通风和防冻措施 保证新增电梯井使用过程中的正常运行。结构设计方案根据以上结构设计原则，经计算和 技术分析，确定如下结构设计方案，首层加固平面如图 5 所示。3原结构加固设计1）在 a/6 轴a/9 轴 4 根砖柱的柱 底基础之间增设 3 根混凝土地梁，如图6图 9 所示。2）采用增大截面法从 13 层逐层 加固 a/7 轴和 a/8 轴柱（编号 jgz1 和 jgz2 共 2 根）；采用增大截面法从 12 层逐层加固除 a/7 轴和 a/8 轴柱以外的 砖柱（编号 jgz3 和 jgz3 共 8 根）。如图10 和图 11 所示。3）采用粘贴钢板法从 13 层逐层 加固与电梯井连接的 a/7 8 轴混凝土 边梁（共 3 根），如图 12 所示。3.1- 85 -300mm），并在其上方增设一个 3 层钢框架结构电梯井。钢框架柱与基础坑壁的连接采用铰接节点做法，如 图 13图 17 所示。3.2新增钢框架电梯井设计在 1 层 a/78 轴墙体外侧新增一个电梯井基坑（1750mm 深，混凝土基础底板和混凝土坑壁厚度均为- 86 -图 17 钢框架柱柱脚节点图 18 新增电梯与原边梁连接节点平面图 19 新增电梯与原边梁连接节点立面工程施工要点1）新增电梯井基坑施工前，其下方地基土必须夯 实，以减少地基沉降的影响，且该基坑底板标高应低于 原办公楼基底标高，并保持两者相互独立。施工时该基 础底板若触及原基础，应避开原基础以免对原建筑造 成损伤。2）新增电梯井采用钢结构框架，其在各楼层处应 与原办公楼主体结构间设置可靠的滑动支座。该支座 为整体焊接部件，其连接螺栓在施工期间均不拧紧，待 新增电梯井主体结构完工后，方可拧紧各螺栓。3）新增钢结构电梯井构件安装前应进行矫正，保 证平直无变形，以免对电梯井主体产生次应力影响。4）新增钢结构电梯井各构件间的焊缝质量等级为 二级。5）由于新增钢结构电梯井处于室外，因此，所有钢 结构构件表面均应涂 3 道聚酯类防锈涂料。在涂刷防 锈涂料前，必须将构件表面的毛刺、铁锈、油污及附着 物清除干净。6）由于新增钢结构电梯井的防火规范未做明确规 定。经征询消防部门的意见，考虑到电梯井内无可燃 体，且不是消防电梯，故防火重点可放在各楼层处。43.3新老结构连接设计在新增钢框架电梯井和 13 层 a/78 轴已加固混凝土边梁间的各层间连接节点上设置有竖向椭圆形长孔的节点部件，形成允许竖向沉降变形的滑动支座， 并为室外电梯井提供水平侧向约束，如图 18 和图 19 所示。结 语1）原有结构新增室外电梯时，应考虑新增电梯井 基底产生的土体附加应力对原结构基础的不利影响。2）采用钢结构电梯井时，应考虑结构平面内是否 具有足够的刚度。进行新增电梯井与原有结构的连接 节点设计时，应保证节点的安全可靠且允许电梯井竖 向沉降。该工程于 2009 年 12 月竣工，室外电梯使用至今 运行良好，新老结构间未出现任何拉裂和其他异常现 象，该工程的成功实践可供进行类似工程项