广东仲达房屋安全检测鉴定有限公司 广东省广州市白云区510515
【摘 要】随着社会经济发展水平的普遍提高及中国老龄化社会的提前到来,既有住宅增设电梯成为广大居民的日常愿望及迫切需求。近年来,政府部门相继出台了既有住宅增设电梯的鼓励政策,且部分地区已大量兴建了电梯,受到广泛的认同。新建电梯与既有建筑连接的方式有很多种,绝大部分既有建筑结构现状能满足增设电梯的要求。针对增设电梯需拆除楼梯平层钢筋混凝土梁备受争议,尤其是遭到电梯反对户的强烈反对。本文以工程实例为例,针对增设电梯需拆除楼梯间平层钢筋混凝土梁进行专题研究分析。
【关键词】既有住宅;增设电梯;截断钢筋混凝土梁;安全性鉴定。
一工程概况
广州市天河区某住宅小区建于九十年代,为七层钢筋混凝土框架结构。基础采用桩基础,主体以钢筋混凝土柱、梁及板构件共同承重。原设计无电梯,现因生活需要,拟在小区楼梯间1/4~2/6×C~D轴位置增设电梯;新建电梯采用钢筋混凝土剪力墙结构,通过钢结构连廊的形式与原有休息平台梁采用铰接方式进行连接,为半层入户式电梯。现因楼梯间D×5~6轴设有钢筋混凝土框架梁,无法满足电梯出入口净高及出入的要求,拟进行拆除,以满足加装电梯的需求。电梯平面图如下:
图一、电梯平面图 图二、电梯剖面图
二 现场检测情况
(一)原始资料调查
委托方提供房屋原设计建筑图及结构图各一套,经现场核查,房屋结构现状基本与原设计一致,房屋无改变使用用途、无改建扩建、无加层等现象。
(二)层高、各构件截面尺寸检测情况
经现场检测,房屋首层层高为3.30m,二层至七层各层高均为3.00m ,1/4轴~2/6轴总长度为9.000m, C轴~D轴宽度为5.000m。钢筋混凝土柱的截面尺寸为500mm×600mm 、400mm×600mm、400mm×500mm、400×400mm、350×350mm、300×300mm。钢筋混凝土梁的截面尺寸主要为200mm×600mm、200mm×500mm;200mm×400mm。钢筋混凝土板厚度为100mm。
(三)混凝土强度检测情况
采用“钻芯法”对该房屋钢筋混凝土柱构件混凝土抗压强度进行检测及推定:首层至三层钢筋混凝土柱构件抗压强度推定值为29.3MPa,符合原结构设计C25的要求;四层至七层钢筋混凝土柱构件抗压强度推定值为26.7MPa,符合原结构设计C20的要求;。
采用“钻芯法”对该房屋钢筋混凝土梁构件混凝土抗压强度进行检测及推定:首层至四层钢筋混凝土梁构件抗压强度推定值为31.2MPa,符合原结构设计C20的要求;五层至屋面层钢筋混凝土梁构件抗压强度推定值为30.5MPa,符合原结构设计C20的要求。
采用“钻芯法”对房屋钢筋混凝土板构件混凝土抗压强度进行检测及推定:首层至四层钢筋混凝土板构件抗压强度推定值为36.1MPa,符合原结构设计C20的要求;五层至屋面层钢筋混凝土板构件抗压强度推定值为35.5MPa,符合原结构设计C20的要求。
(四)主要构件钢筋配置检测情况
现场采用无损和微破损相结合的方法,对房屋钢筋混凝土柱的钢筋配筋进行检测,钢筋混凝土柱纵向受力钢筋主要为3B18、2B18+2B16、3B16、2B18+1B16、2B20+1B18、2B16+1B14,箍筋配置主要为A8@100/150mm、A8@100/200mm,钢筋混凝土柱钢筋配置符合原结构设计要求。
现场采用无损和微破损相结合的方法,对房屋钢筋混凝土梁的配筋进行检测,钢筋混凝土梁受力钢筋主要为2B18、3B20、2B14,箍筋配置主要为A8@100/150mm、A8@100/200mm。其中D×1/4~5轴及D×5~2/6轴钢筋混凝土梁底筋为2B18,支座负筋为3B16。钢筋混凝土梁钢筋配置符合原结构设计要求。
(五)裂缝及变形检查
经现场检测,房屋钢筋钢筋混凝土柱、梁及板构件未出现受力变形及开裂损坏现象。
(六)结构整体变形
经采用电子经纬采用投点法对房屋主要转角部位竖向构件进行倾斜测量,倾斜量最大值为8.0mm,倾斜率最大值为0.05%,房屋整体基本垂直,无倾斜现象。
三 增设电梯(拆除框架梁)可行性分析
(一)参数选择
结构计算采用中国建筑科学研究院研发的PKPM2010版结构软件,根据现场检测结果并结合实际使用条件进行,构件的截面尺寸、跨度按现场实测结果取用。混凝土强度取值:首层至三层取值C25,四层至七层取值C20;各层钢筋混凝土梁及板构件混凝土强度取值取值C20;荷载取值执行《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);抗震设防执行7度,建筑为丙类,地震分组第一组,基本地震加速度值0.10g,场地类别为Ⅱ类。
(二)验算结果
(1)钢筋混凝土柱轴压比
经承载力验算分析,房屋钢筋混凝土柱构件轴压比最大值为
0.71,符合现行规范限值(≤0.85)的要求。
(2)钢筋混凝土柱承载力计算
经承载力计算分析,按照房屋建造时的设计规范,房屋钢筋混凝土柱构件纵筋及箍筋满足增设电梯承载力计算要求。按照2023年现行设计规范,个别钢筋混凝土柱构件纵筋配置不满足增设电梯承载力计算要求,部分钢筋混凝土柱构件箍筋配置不满足增设电梯承载计算要求。详表一:
表一 钢筋混凝土柱承载力计算对比
(3)钢筋混凝土梁承载力计算
经承载力验算分析,房屋钢筋混凝土梁钢筋配置(底筋、支座负筋)均满足增设电梯承载力计算要求。详表二:
表二 钢筋混凝土梁承载力计算对比
(4)结构周期
表三 结构周期对比
未增加电梯 | 增加电梯 | |||
振型号 | 周期(s) | 扭振成份 | 周期(s) | 扭振成份 |
1 | 1.6224 | 0% | 1.0804 | 25% |
2 | 1.3256 | 98% | 1.0179 | 0% |
3 | 1.0969 | 1% | 0.5501 | 72% |
4 | 0.5507 | 0% | 0.3763 | 26% |
5 | 0.4408 | 99% | 0.34 | 0% |
6 | 0.3985 | 1% | 0.291 | 56% |
7 | 0.3417 | 0% | 0.2654 | 53% |
8 | 0.285 | 50% | 0.2093 | 1% |
9 | 0.2699 | 50% | 0.1966 | 31% |
由上表可知,增加电梯前后,结构主振型第一、三振型均为平动,第二振型为扭转,扭转周期比均小于.90,满足规范要求。增加电梯后,结构整体刚度增加,平面布置不规则,致使结构周期变小,第一振型扭振占比为25%。
图三、未增加电梯振型周期简图 图四、增加电梯振型周期简图
(4)锚固长度
房屋D×1/4~5轴及D×6~2/6梁底筋为2B18,支座负筋为3B16,规范要求三级抗震(d≤25)锚固长度为41d=738mm,钢筋混凝土柱截面为400mm×400mm、350mm×350mm,若整段拆除D×5~6轴钢筋混凝土梁,将造成锚固长度不足。后续拆除梁时,梁两端应各保留500mm。
四 处理建议
本案例房屋原结构设计图纸齐全,且通过竣工验收。房屋结构现状暂无改变使用用途、无改建扩建、无加层等情况。从承载力计算分析的结果上看,拆除D×5~6轴钢筋混凝土梁(框架梁),在不考虑地震作用的情况下,结构现状按原结构设计规范及现行设计规范均符合增设电梯承载力计算要求。在考虑地震作用的情况下,参照不同时期的设计规范,由于规范要求的整体提高,计算结果相差甚远,结论亦完全异同。由于拟拆除D×5~6轴钢筋混凝土梁在房屋整体结构中数量占比甚微,完全执行现行结构设计规范不甚合理。按现行结构设计规范进行设计,采取局部加固措施亦能达到增设电梯要求。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.《混凝土结构加固设计规范》 (GB 50367-2013) 、《既有建筑维护与改造通用规范》(GB55022-2021) 、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)
[2]《佛山市南海区既有住宅加装电梯工作领导小组办公室关于明确施工报备手续中施工图审查监督问题的复函》