一种既有建筑加装电梯的超静定井道结构及电梯系统的制作方法

本实用新型涉及既有建筑加装电梯技术领域，尤其涉及一种既有建筑加装电梯的超静定井道结构及电梯系统。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，既有建筑加装电梯方兴未艾，既有建筑加装电梯一般是在已使用建筑物上通过增设专门的电梯井道，在该井道中设置电梯。因此，电梯井道是安全基础，其设计、结构及电梯布置事关电梯使用安全。

目前，加装电梯通用的做法是采用钢结构制作电梯井道，即，主要由型钢、钢板折弯件制作立柱、横梁及加强件，通过起重就位、焊接、螺栓等方式构成整体电梯井道(包括通往建筑内部的门洞和连廊，以下简称井道)。

然而，现有技术加装电梯的井道是一种轻钢结构，具有结构件种类多、钢量大、现场施工需要多工种作业等特点，施工难度大，效率低。并且，参照图1，

电梯井采用轻钢结构，由钢立柱0-2、横梁0-3构成，电梯轨道0-4安装在横梁0-3上，电梯0-1运行或制动(尤其是紧急制动或偏载)产生的力通过电梯轨道安装点0-5传导给横梁0-3，横梁0-3承受相应的弯矩。

根据轻钢结构的刚度和强度计算，钢立柱0-2和横梁0-3具有较大的几何尺寸和重量，现场施工需要起重机械、焊接及相关工艺设施的配合，有些建筑物因场地狭窄，难以实施起重施工，给加装电梯形成一定的限制条件。

可见，现有加装电梯井道的整体受力是一种静定空间结构(自由度数量和约束数量相等)，电梯安装运行制动过程产生的力作用到横梁上形成一定的弯矩，若存在某个约束失效，则整体失稳。

另外，现场焊接产生的强光、焊渣飞溅伤及周围人员，起重机压溃地下设施等情形也时有报道；另据文献记载，轻钢结构防火性能差，存在火灾情况下瞬间崩溃的安全隐患，若提高相应的耐火等级，则大大增加制作成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种既有建筑加装电梯的超静定井道结构及加装电梯系统，全部由钢制杆件和节点件构成，通过规律地几何排布，形成一种超静定空间结构的电梯井道，电梯井道在传导电梯运行、制动过程的受力时，仅承受拉压力，无弯矩产生，故此加装电梯的整体刚性好，相对更加安全可靠。

为了实现上述目的，在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种既有建筑加装电梯的超静定井道结构，包括：若干节点件和连接件，所述节点件上设有不同方向的连接点，所述节点件与连接件能够在连接点位置连接；所述节点件和连接件按照设定的几何排布形式连接在一起，形成能够容纳加装电梯的井道空间结构。

作为进一步地方案，所述节点件与连接件在连接点位置铰接或者通过刚接。

作为进一步地方案，所述节点件为球形、板状、块状或者多边体状结构。

作为进一步地方案，所述节点件为钢材料结构。

作为进一步地方案，所述连接件为柱形、方形或者多边形杆状结构。

作为进一步地方案，所述连接件为钢材料结构。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种电梯系统，包括：电梯轿厢和电梯轨道，还包括：上述的井道结构，电梯轨道通过沿电梯轨道方向设置的若干轨道支撑节点与所述井道结构连接。

作为进一步地方案，所述轨道支撑节点与电梯轨道的接触面为平面，所述轨道支撑节点的其他位置设有不同方向的连接点，所述连接点能够与连接件连接。

作为进一步地方案，所述轨道支撑节点与所述井道结构处于不同的平面内，轨道支撑节点通过连接件与井道结构上的节点件连接。

作为进一步地方案，所述轨道支撑节点与所述井道结构处于同一平面内，轨道支撑节点同时作为井道结构上的节点件，并通过连接件与其他节点件连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型超静定井道结构，相较于轻钢结构的电梯井道，具有刚度大、现场施工简单、用钢量小的优势。

本实用新型超静定井道结构整体结构布置规律、钢密度均匀，不易形成集中载荷，有利于结构的安全，防火性能比、防坍塌性能远远优于轻钢结构。

本实用新型超静定井道结构所有结构件均可以预先在工厂制造，现场人工直接装配即可，无需大型施工机具起重机配合，在一些狭小建筑空间的加装电梯场合，不能使用大型机具，本技术尤其适合。

电梯不用时，所有构件均能够完好拆卸回收，无污染，有利于环境保护和资源利用。

本实用新型的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为现有技术中轻钢结构的电梯井道结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的超静定空间井道结构示意图；

图3(a)-(b)分别为本实用新型实施例中轨道支撑节点与电梯轨道连接示意图；

图4(a)-(b)分别为本实用新型实施例中轨道支撑节点与超静定井道结构处于同一平面的侧视图和正视图；

图5(a)-(b)分别为本实用新型实施例中轨道支撑节点与超静定井道结构处于不同平面的侧视图和正视图；

其中，0-1.电梯，0-2.井道立柱，0-3.井道横梁，0-4.电梯轨道，0-5.轨道受力点；

1.电梯轿厢，2.节点件，3.连接件，4.电梯轨道，5.轨道支撑节点，6.轨道压码以及螺栓组件，7.滚轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中，公开了一种既有建筑加装电梯的超静定井道结构，参照图2，包括：若干节点件2和连接件3，其中，节点件2上设有不同方向的连接点，节点件2与连接件3能够在连接点位置连接；节点件2和连接件3按照设定的几何排布形式连接在一起，形成能够容纳加装电梯的井道空间结构。

本实施例中，节点件2和连接件3通过连接形成图2所示的几何排布形式，每4个节点件组成一个正方形，在正方形的中心设有节点件，该节点件通过连接件与上述的4个节点件连接，形成一个排布单元；若干排布单元连接在一起，形成了井道空间结构。

当然，本领域技术人员可以根据需要将排布单元设计成其它几何排布形式，比如三角形排布或者菱形排布等等。

作为一种可选的实施方式，节点件2的结构可以设计成钢材料制成的球形、板状、块状或者多边体状结构；连接件3可以设计成钢材料制成的柱形、方形或者多边形的杆状结构，杆状结构主要承受轴向力，可以为空心，也可以为实心。

本实施例中，节点件2设计为球形，连接件3设计成杆状，球形节点件2三维空间方向的不同角度，设置与连接件3连接的连接点，节点件2和杆状连接件3在连接点位置铰接或者刚接。

本实施例井道结构全部由钢制连接件3与节点件2通过铰接或刚接构成，设计成规律且几何排布的空间结构，能够形成力学意义上的超静定空间结构。节点件2和连接件3具有相对轻钢结构较小的几何尺寸和重量，且尺寸统一、规格少，可以预先在工厂生产完成，现场人工完成组装即可。

采用连接件3和节点件2构成的井道结构，在传导电梯运行、制动过程的受力时，仅承受拉压力，无弯矩产生，故此加装电梯的整体刚性好，相对更加安全可靠。

本实施例井道整体结构具有多约束受力传导、构件规格少且排布规律、无较重构件等特点，故空间刚度大、用钢量少、施工简便周期短、外形美观、防火性能高。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种电梯系统，包括：电梯轿厢1，对电梯轿厢1运行起到导向作用的电梯导轨，以及实施例一中公开的井道结构。电梯轨道4通过沿电梯轨道4方向设置的若干轨道支撑节点5与井道结构连接。电梯轿厢1通过滚轮7沿着与电梯导轨运行，当然，滚轮7也可以替换成导靴或滑块。

参照图3(a)和图3(b)，轨道支撑节点5根据电梯轨道4布置沿垂直方向排布，轨道支撑节点5与电梯轨道4的接触面为平面，轨道支撑节点5的其他位置设有不同方向的连接点，这些连接点能够与连接件3连接。

本实施例中，轨道支撑节点5整体呈球形，只是将与电梯轨道4的接触面设计成平面，其余地方保留球形结构。

轨道支撑节点5通过轨道压码以及螺栓组件6与电梯轨道4连接。

当然，电梯的其他受力部件，如主副导轨的连接件、门装置安装的连接件、机房或连廊桥的连接件等，均通过上述的支撑节点与超静定井道结构连接。

与电梯轨道4连接的支撑节点处，其节点与井道结构的布置具有多种型式，比如：

在一些实施方式中，参照图4(a)和图4(b)，电梯轨道4连接在轨道支撑节点5上，轨道支撑节点5与超静定井道结构处于同一平面内，轨道支撑节点5同时作为超静定井道结构上的节点件，并通过连接件与其他节点件连接。

在另一些实施方式中，参照图5(a)和图5(b)，电梯轨道4连接在轨道支撑节点5上，轨道支撑节点5与超静定井道结构处于不同的平面内，轨道支撑节点5通过连接件3与超静定井道结构上的节点件2连接，呈现锥形布置。

电梯运行或制动(尤其是紧急制动或偏载)产生的力通过电梯轨道4传导给各节点件2，通过节点件2分布到所连接的连接件3上形成二力杆；井道整体结构的约束力超过自由度，故本实施方式中超静定井道结构的强度远远大于现有技术中轻钢结构的井道结构，且在同样刚度强度设计下，用钢量减少。故加装电梯采用本技术具有安全性能和经济性能的比较优势。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。