超高層電梯設計的分析

徐兆軍

(浙江西子重工機械有限公司，浙江 嘉興 314422)

如今，隨著城市化進程的加快和建筑業的逐步崛起，以及城市空間的有限，高層建筑不斷涌現，隨著電梯使用年限的不斷增加，一些舊電梯的技術配置已明顯落后，整機運行情況也不理想。而且修理次數和費用增加，故障率高，很多零部件已停止生產，使用過多的替代品并不能確保良好的性能。在增設電梯改造的設計中，應該主動與對方配合，提供相關信息。目前，無機房電梯技術條件十分成熟，應盡量推薦對方使用無機房電梯，無機房電梯與有機房電梯綜合造價基本持平，加上長期運行的成本，無機房電梯具有一定的優勢，而結構設計也相應簡單一些。

一、新增電梯結構設計方案

建筑新增電梯工程結構設計主要是電梯基坑、電梯井道、電梯機房的改造設計，通過合理結構的選型和節點的設計，使得新增電梯能夠很好的與原結構共同的作用。新增電梯的電梯井、電梯機房可采用鋼筋混凝土結構和鋼結構兩種，其結構形式都有其優點和缺點。

（一）鋼筋混凝土結構電梯井設計。其優點是結構鋼度好，造價較低，缺點是結構自重大，施工周期長，并且施工需要設置塔吊或井架作為垂直運輸，而塔吊或井架又必需依附在原大樓外墻，這將破壞新大樓的外墻面。

（二）采用鋼結構電梯井筒，其優點是結構自重就比較輕，安裝起來方便，施工的速度也快，由于其自重比較輕、鋼度比較小，與原大樓相連后對其結構影響很小。其缺點是作為電梯井筒，由于其剛度比較小，結構在水平荷載作用下變形較大，節點或構造措施不當，結構變形將影響電梯的正常使用。

二、電梯結構增設的方式

（一）捆綁式。所謂的捆綁式增設電梯，就是當建筑物較高，新增電梯井“高寬比”超極限或新舊建筑難以分開必須要連接在一起，新增設的電梯結構與原結構設計應該連接為一體。設計上可以采用植筋并加梁、加柱進而加固原結構構件的方法，使擴建電梯井與原建筑溶為一體。

（二）內嵌式。所謂的內嵌式增設電梯，是針對有些建筑不允許破壞外觀，內部也有合適的地方改造成電梯間，此時可使用原有梁柱來滿足增設電梯荷載的要求。為了減輕附加荷載，井道四周不一定要求砌墻，因為電梯井道四周設置構造柱與半層處設梁構成鋼筋混凝土井道小框架，已能滿足電梯導軌安裝要求，再砌磚墻已經屬于多余。結構計算時，可將構造柱等轉化為新荷載形式參加計算。當整體運算受條件限制時，亦可每層局部建模，即只將改造電梯所增加荷載參加計算。

（三）自動扶梯。為了公眾交通的方便，提高商業的效益，近年來商場、候機樓等共公建筑業主，不少都有增設自動扶梯的要求，綜合近年來幾個工程設計實踐有以下幾點：

注意選點，安排位置，配合業主做好前期工作，盡可能避免砍割掉原有框架的構件后，勢必改變原結構的平面布置，影響原來結構構件的傳力，鑿除切割框架構件后，雖然說可以通過局部構件加固補強，但是改變了原來平面荷載的傳導，而改變受力傳導將使原結構某些受力變成不合理，它的弊端是顯而易見的。

注意豎向高度，有些扶梯上部開洞的尺寸不合理，造成扶梯控制高度不夠，一般要求最低的地方要保證留有2300 毫米的凈空高度，也就是扶梯踏步面至樓面梁板底的最小高度。

基坑設計：所謂機坑并不是扶梯必須要的，如果樓層間扶梯就就不需要做機坑，而對底層的扶梯也可以視情況來決定是否需要做機坑，機坑開關也不需要拘泥于箱形，也可以根據現場的情況 來做形狀的調整。

三、新增電梯的安裝分析

（一）在電梯安裝過程中，要及時處理電梯導軌問題，由于安裝導軌時的精度問題會直接關系電梯運行情況，因此導軌安裝應具有較高質量。在安裝中，還應該對導軌水平方向與垂直方向之間的偏差應進行嚴格控制。合理選擇導軌安裝方法，對其開展分步驗收，同時還應保障導軌支架和導軌整體安裝質量符合相關規定，確保電梯可以安全運行，為電梯工程提供質量上的保證。

（二）及時處理曳引繩調整和安裝方面的問題。①因為曳引繩是由多股鋼絲以螺旋形式所纏繞，所以新鋼絲繩在實際運行之后，可能會不斷變長，其中在運行初期中，延長速度會相對較快當達到某種程度之后會逐漸開始減少。②由于鋼絲繩是由多根組成，因此，每一根鋼絲繩所受到的力應保持一致，同時定期還需要對鋼絲繩的張力進行調整，避免鋼絲繩和繩輪出現嚴重的磨損現象。

（三）電梯安裝的全過程，應遵守相關規定來進行，而對其進行驗收工作時，更是需要嚴格依據驗收標準來進行，而驗收過程主要包括：導軌、曳引裝置和電梯轎門的組裝及安裝電氣設備、安全防護設備與試運行等，將這些驗收進行具體的分項，然后再對其進行檢查驗收。

（四）在對電梯進行安裝時應重點將應急裝置進行檢查與安裝，當無機房電梯出現事故時，主要應急措施有電動應急、手動應急，其中電動應急是通過蓄電池，幫助提供更多的動力，進而快速打開設置中的制動器，將轎廂移動至平層區域，方便對被困人員更好的完成解救工作；而就手動應急而言，通過控制柜中松閘扳手，采取機械方式來打開設置制動器，從而解決人員。

電梯改造項目，設計中經常碰到的問題是有關計算模型較難與實際情況相符，這一問題還有待在售后的工作中摸索總結，逐步完善，特別是局部分層計算，與整體計算結果之間差距較大，是否在容許的范圍之內，應該在設計過程中進行認真的比對。為在售后的設計工作中總結出一套較為有效的方法。