钢结构电梯井道节点加固方案

一、 总则

1. 目的：确保电梯井道结构在静荷载、动荷载（如电梯运行、紧急制动）、风荷载及地震作用下的安全性、稳定性和耐久性，保证电梯的正常运行和使用安全。
2. 依据：方案设计应遵循国家及地方现行规范，主要包括：
   • 《钢结构设计标准》（GB 50017）
   • 《建筑抗震设计规范》（GB 50011）
   • 《钢结构加固设计标准》（GB 51367）
   • 《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588）
   • 原建筑及结构设计图纸。

二、 现状调查与检测分析

在制定加固方案前，必须对现有结构进行全面“诊断”。

1. 图纸复核：获取原设计图纸，明确井道结构形式（如纯框架支撑、与主体结构连接等）、钢材型号、节点连接方式（焊接、螺栓连接）。
2. 现场勘查与检测：
   • 节点检查：重点检查节点区域是否有裂缝、锈蚀、变形、螺栓松动或滑移、焊缝缺陷（如夹渣、气孔、未焊透）等。
   • 变形测量：测量井道立柱的垂直度、导轨的垂直度和间距，判断结构是否有整体或局部变形。
   • 材料性能检测：必要时对钢材进行取样或无损检测，确定其当前的材料强度。
   • 连接检测：对高强螺栓进行扭矩抽查，对焊缝进行超声波或磁粉探伤。
3. 荷载分析：计算电梯运行时对井道结构产生的各种荷载，包括：
   • 静荷载：结构自重、电梯设备重量。
   • 动荷载：电梯运行时的启停冲击力、安全钳制动时的冲击力。
   • 环境荷载：风荷载（对于室外井道或高层井道）、地震作用。

三、 常见节点问题及加固方法

电梯井道的关键节点主要包括：柱脚节点、梁柱连接节点、支撑连接节点、导轨支架连接节点。

以下针对不同问题提供具体的加固方法：

方法一：增大截面法 这是最常用、最可靠的加固方法之一，适用于梁、柱、节点连接板等构件的加固。

• 适用情况：节点区域承载力不足，刚度不够，或存在局部稳定性问题。
• 具体做法：
  1. 在原有节点板或构件上焊接新的钢板，增大其截面面积和惯性矩。
  2. 柱脚加固：在原有钢柱四周焊接加劲肋或槽钢/钢板，形成包裹式加强，然后重新浇筑或扩大混凝土基础。
  3. 梁柱节点加固：在节点区域的梁端和柱上焊接加强板（盖板、肋板），提高节点的抗弯和抗剪能力。特别注意新增焊缝的位置和方向，避免应力集中。
• 优点：受力明确，可靠性高，同时提高刚度和强度。
• 缺点：焊接工作量大，可能需要进行卸荷，对原有构件表面处理要求高。

方法二：粘贴钢板法

• 适用情况：节点区域承载力不足，但现场焊接施工困难或不允许有明火作业。
• 具体做法：采用高强度结构胶将钢板粘贴在需要加固的节点区域，通过胶粘剂的剪切作用将荷载传递给钢板。
• 优点：施工快速，无热作业，对原结构损伤小。
• 缺点：对基层处理要求极高，耐久性受胶粘剂性能影响较大，不适用于承受较大动荷载或温度变化大的环境。

方法三：增设支撑法

• 适用情况：井道整体刚度或稳定性不足，导致节点变形过大。
• 具体做法：在井道内部或与其他主体结构之间增设钢支撑（如X形、K形或八字形支撑），形成新的抗侧力体系，从而减少原有节点承受的水平力。
• 优点：能有效提高结构整体刚度和稳定性，效果显著。
• 缺点：可能会影响建筑空间的使用。

方法四：更换连接法

• 适用情况：原有焊缝质量不合格或螺栓连接失效。
• 具体做法：
  • 焊缝补强：刨除有缺陷的焊缝，重新进行焊接。新焊缝的质量等级应符合规范要求。
  • 螺栓更换/增补：将松动的普通螺栓更换为高强螺栓，或在高强螺栓连接副中增补螺栓数量。需严格按照规范要求进行螺栓孔的加工和施拧。
• 优点：针对性强，直接解决连接问题。
• 缺点：需要对原有连接进行局部拆除，施工精度要求高。

方法五：FRP（纤维增强复合材料）加固法

• 适用情况：同粘贴钢板法，适用于要求轻质、高强、耐腐蚀的特殊场合。
• 具体做法：用碳纤维布或芳纶纤维布包裹节点区域，通过环氧树脂胶粘剂粘结。
• 优点：重量轻，强度高，施工便捷，耐腐蚀。
• 缺点：成本较高，耐火性能差，需做防火处理，对施工工艺要求高。

四、 加固施工流程与要点

1. 施工准备：
   • 编制详细的专项施工方案并经审批。
   • 对施工人员进行技术交底和安全培训。
2. 现场卸荷与临时支撑：
   • 在加固前，尽可能卸除电梯井道上的荷载（如拆除电梯设备）。
   • 设置可靠的临时支撑体系，固定井道结构，防止在加固过程中发生变形或失稳。这是确保安全的关键步骤！
3. 基层处理：
   • 对需要加固的构件表面进行打磨、除锈、清理，直至露出金属光泽。对于粘贴法，此工序要求极为严格。
4. 加固作业：
   • 根据设计方案进行焊接、螺栓连接、粘贴等作业。
   • 焊接作业：由持证焊工操作，选择合适的焊接工艺和焊条，确保焊接质量。必要时需采取预热和保温措施。
   • 螺栓连接：确保螺栓孔位准确，高强螺栓的初拧、终拧扭矩值符合设计要求。
5. 质量检验：
   • 对焊缝进行无损检测。
   • 检查螺栓的拧紧程度。
   • 检查加固构件的尺寸和位置是否符合要求。
6. 防腐与防火处理：
   • 对新增的钢结构部分和修复的基层进行防腐处理（涂刷防锈漆等）。
   • 根据建筑防火等级要求，对钢结构进行防火涂料施工，恢复其防火时效。
7. 拆除临时支撑与验收：
   • 待加固结构形成整体并达到设计强度后，方可拆除临时支撑。
   • 整理竣工资料，组织相关单位进行验收。

五、 安全与注意事项

• 安全第一：施工全程必须遵守高空作业、动火作业等安全规程。
• 动态监测：在加固施工过程中和完成后，应对井道的关键部位（如垂直度）进行监测。
• 专业团队：加固工程必须由具备相应资质的专业队伍进行设计和施工。
• 协同工作：加固方案需与电梯安装单位充分沟通，确保不影响电梯导轨的安装精度和运行安全。

总结建议：

最稳妥的做法是： 聘请有资质的钢结构鉴定和设计单位，对您的电梯井道进行现场勘查、检测和计算分析，根据具体问题出具“量身定制”的加固设计图纸和施工方案。切勿仅凭经验盲目施工，以免留下安全隐患。

希望以上方案能为您提供清晰的思路和有益的参考。