论钢制电缆桥架工程设计规范样本.doc

钢制电缆桥架工程设计规范
钢制电缆桥架工程设计规范 CECS31∶91
主编单位：中国工程建设标准化协会电气工程委员会
同意单位：中国工程建设标准化协会
同意日期：1991年12月27日
第一章 总则
第1.0.1条 钢制电缆桥架（以下简称桥架）设计、制造及工程使用中，必需落实实施国家相关技术方针政策，应做到技术优异、经济合理、安全适用，确保质量。
第1.0.2条 本规范适适用于工业和民用建筑桥架工程设计、施工和桥架制造、试验和检测。
第1.0.3条 桥架产品应经国家桥架专业质量检测机构检测和认证。
第1.0.4条 电缆敷设工程使用桥架时，除应根据本规范实施外，尚应按国家相关标准要求实施。
第二章 桥架
第一节 名称定义、结构类型及品种
第2.1.1条 桥架是由托盘、梯架直线段、弯通、附件和支、吊架等组成，用以支承电缆含有连续刚性结构系统总称。
第2.1.2条 桥架可包含下列结构类型：
一、有孔托盘：是由带孔眼底板和侧边所组成槽形部件，或由整块钢板冲孔后弯制成部件。
二、无孔托盘：是由底板和侧边组成或由整块钢板弯制成槽形部件。
三、梯架：是由侧边和若干个横档组成梯形部件。
四、组装式托盘：是由适于工程现场任意组合有孔部件用螺栓或插接方法连接成托盘部件。
第2.1.3条 桥架可包含下列结构品种：
一、直线段是指一段不能改变方向或尺寸用于直接承托电缆刚性直线部件。
二、弯通是指一段能改变方向或尺寸用于直接承托电缆刚性非直线部件，可包含下列品种： 1.水平弯通：在同一水平面改变托盘、梯架方向部件，分30°、45°、60°、90°四种； 2.水平三通：在同一水平面以90°分开三个方向连接托盘、梯架部件，分等、变宽两种； 3.水平四通：在同一水平面以90°分开四个方向连接托盘、梯架部件，分等、变宽两种；4.上弯通：使托盘、梯架从水平面改变方向向上部件，分30°、45°、60°、90°四种； 5.下弯通：使托盘、梯架从水平面改变方向向下部件，分30°、45°、60°、90°四种； 6.垂直三通：在同一垂直面以90°分开三个方向连接托盘、梯架部件，分等、变宽两种； 7.垂直四通：在同一垂直面以90°分开四个方向连接托盘、梯架部件，分等、变宽两种； 8.变径直通：在同一平面上连接不一样宽度或高度托盘、梯架部件。
第2.1.4条 桥架附件是指用于直线段之间、直线段和弯通之间连接以组成连续性刚性桥架系统所必需连接固定或补充直线段、弯通功效部件，可包含：
一、直线连接板，可简称直接板。
二、铰链连接板，可简称铰接板，分水平、垂直两种。
三、连续铰连板，可简称软接板。
四、变宽连接板，可简称变宽板。
五、变高连接板，可简称变高板。
六、伸缩连接板，可简称伸缩板。
七、转弯连接板，可简称弯接板。
八、上下连接板，可简称上下接板，分30°、45°、60°、90°四种。
九、盖板。
十、隔板。
十一、压板。
十二、终端板。
十三、引下件。
十四、竖井。
十五、紧固件。
第2.1.5条 支、吊架是指直接支承托盘、梯架部件，可包含：
一、托臂：直接支承托盘、梯架且单端固定刚性部件，分卡接式、螺栓固定式。
二、立柱：直接支承托臂部件，分工字钢、槽钢、角钢、异型钢立柱。
三、吊架：悬吊托盘、梯架刚性部件，分圆钢单、双杆式；角钢单、双杆式；工字钢单、双杆式；槽钢单、双杆式；异型钢单、双杆式。
四、其它固定支架：如垂直、斜面等固定用支架。
第二节 型号及规格
第2.2.1条 桥架型号内容可含有名称、规格、荷载等级、防腐层类别：
一、名称：可用大写拉丁字母表示。
二、规格：托盘、梯架直线段和弯通依次标明宽度、高度；附件和支、吊架标明一个或多个关键技术特征尺寸。
三、荷载等级：A、B、C、D四级。
四、防腐层类别：涂漆或烤漆(Q)、电镀锌(D)、喷涂粉末(P)、热浸镀锌(R)、电镀锌后喷涂粉末(DP)、热镀锌后涂漆(RQ)、其它(T)。其中，荷载等级、防腐层类别也可不在型号中表示，可用文字统一说明。
第2.2.2条 托盘、梯架宽度和高度常见规格尺寸系列可见表2.2.2。
第2.2.3条 托盘、梯架直线段单件标准长度可为2、3、4、6m。
表2.2.2 托盘、梯架常见规格
       40   50   60   70   75   100   150   200
100    △   △   △   △
200    △   △   △   △   △
300    △   △   △   △   △    △
400         △   △   △   △    △    △
500              △   △   △    △    △    △
600                   △   △    △    △    △
800                        △    △    △    △
1000                             △    △    △
1200                                   △    △
注：符号△表示常见规格。
第2.2.4条 托盘、梯架弯通常见内侧弯曲半径以下：
一、折弯形：两条内侧直角边内切圆半径R为300、600、900mm。
二、圆弧形：300、600、900mm。
第2.2.5条 有孔托盘底部通风孔面积，不宜大于底部总面积40%。
第2.2.6条 直线段梯架横档中心间距和梯架弯通横档1/2长度处中心间距均为200～300mm，横档宽度为20～50mm。
第2.2.7条 支、吊架立柱固定托臂开孔位置或焊接位置，应满足托盘、梯架多层设置时层间中心距为200、250、300、350要求。
第2.2.8条 多种附件及支、吊架在满足对应荷载条件下，其规格尺寸应配合桥架系列确定。
第三节 技术要求
第2.3.1条 电缆托盘、梯架宜用冷轧板，在满足强度要求条件下，也可使用热轧板，其材质应符合《一般碳素结构钢技术条件》GB700标准中Q235A钢并符合《一般碳素结构钢冷轧钢带》GB716及《一般碳素钢、低合金钢薄钢板技术条件》GB912标准相关要求。
第2.3.2条 托盘、梯架许可最小板材厚度可见表2.3.2。
表2.3.2 托盘、梯架许可最小板材厚度
托盘、梯架宽度(mm)      许可最小厚度(mm)
＜400                       1.5
400～800                    2.0
＞800                       2.5
第2.3.3条 表面防腐层材料应符合国家现行相关标准要求。
第2.3.4条 手工焊接用焊条应符合《碳钢焊条》GB5117标准，宜用E4300型～E4313型
焊条。
第2.3.5条 一般螺栓材质应符合《一般碳素结构钢技术条件》GB700标准中Q235A钢，铆钉等紧固件材料应符合《一般碳素钢铆螺用热轧圆钢技术条件》GB715标准。
第2.3.6条 在支、吊架跨距为2m按简支梁条件下，托盘、梯架额定均布荷载分为四级，详见表2.3.6。
表2.3.6 托盘、梯架荷载等级
荷载等级                      A          B         C         D
额定均布荷载kN/m (kgf/m)   0.5 (50) 1.5 (150)   2.0 200  2.5 (250)
第2.3.7条 托盘、梯架、支、吊架结构，应满足强度、刚度及稳定性要求，其计算方法可参考附录一。
第2.3.8条 桥架承载能力，应按第2.4.1条荷载试验要求给予验证，使桥架最初产生永久变形时荷载除以安全系数1.5值不应小于额定均布荷载。
第2.3.9条 多种型式支、吊架，应能承受托盘、梯架对应规格、层数额定均布荷载及其自重。
第2.3.10条 .连接板、连接螺栓等受力附件，应和托盘、梯架、托臂等本体结构强度相适应。
第2.3.11条 生产厂应给出多种型式规格托盘、梯架不一样跨距和许可均布荷载关系曲线或数据表。
第2.3.12条 托盘、梯架在承受额定均布荷载时相对挠度不应大于1/200。
第2.3.13条 吊架横档或侧壁固定托臂在承受托盘、梯架额定荷载时最大挠度值和其长度之比，不应大于1/100。
第2.3.14条 生产厂应给出多种型式规格托盘、梯架在不一样荷载和支、吊架跨距时挠度值。
第2.3.15条 当托盘、梯架需要承受短时附加集中荷载时，应符合第3.3.2条第二款要求。
第2.3.16条 热浸镀锌防腐处理技术质量，应符合表2.3.16要求。
表2.3.16 热浸镀锌技术质量指标
镀锌厚度（附着量）平均值    桥 架 构 件               ≥65μm(460g/㎡)
                            螺栓及杆件(直径≥10mm)     ≥54μm((460g/㎡)
锌层附着力                  划线，划格法或锤击法试验，锌层应不剥离、不凸起
锌层均匀性                  硫酸铜试验4次不应露铁
外 观                       锌层表面应均匀、无毛刺、过烧、挂灰、伤痕、局部未镀锌（直径2mm以                              上）等缺点，不得有影响安装锌瘤。螺纹镀层应光滑、螺栓连接件应                             能拧入
第2.3.17条 电镀锌防腐处理技术质量，应符合表2.3.17和表2.4.2要求。
表2.3.17 电镀锌技术质量指标
                            桥 架 构 件         ≥12μm(84g/㎡)
镀锌层厚度(附着量)    螺 栓         ≥M14        ≥12μm(84g/㎡)
                                  M8～M12       ≥9μm(63g/㎡)
                                    ≤M6         ≥6μm(42g/㎡)
表面钝化处理          经钝化处理后，应有良好钝化膜（白色、彩虹色、草绿色、深绿色）
锌层附着力            划线、划格法试验锌层不应起皮剥离
外 观                 锌层表面应光滑均匀、致密。不得有起皮、气泡、花班、局部未镀、划伤等缺点
第2.3.18条 喷涂粉末防腐处理技术质量，应符合表2.3.18和表2.4.2要求。
表2.3.18 喷涂粉末技术质量指标
                      环氧树脂粉末         聚酯粉末
厚度（mm）               ≥60                  ≥60
附着力（级）              2                     2
冲击强度 J （kgf.cm）    ≥5 (≥60)          ≥3 (≥30)
柔韧性（mm）             ≤2                   ≤2
边角覆盖率（%）          ≥30                  ≥30
外观                  均匀光滑、不起泡、无裂痕、色泽均匀一致
第2.3.19条 涂漆防腐处理技术质量，应符合表2.3.19和表2.4.2要求。
表2.3.19 涂漆技术质量指标
项 目              面 漆          底 漆
厚 度 μm            ≥25            ≥50
附 着 力 级          2              1
冲击强度J(kgf·cm)  ≥5 (≥50)       ≥5 (≥50)
柔 韧 性 mm         ≤2             ≤1
覆 盖 率 %          ≥30            ≥30
外 观             平整、光滑、均匀、不起皮、无气泡水泡
第2.3.20条 镀锌后再喷涂粉末或涂漆复合防腐处理桥架，其镀锌层厚度、附着力、外观，应符合表2.3.16或表2.3.17技术质量指标；表面喷涂、涂漆层应分别符合表2.3.18、2.3.19及表2.4.2要求。
第2.3.21条 对镀锌镍合金、高钝化等其它防腐处理桥架，应按第2.4.2条要求试验验证，并应含有明确技术质量指标及检测方法。
第2.3.22条 焊缝抗拉、屈服等机械性能不应低于本体材料机械性能，焊缝表面均匀，不得有漏焊、裂纹、夹渣、烧穿、弧坑等缺点，并应达成《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205标准三级要求。
第2.3.23条 托盘、梯架几何尺寸极限偏差： 长度（单件标准长度）不得大于JS16级； 宽度不得大于JS18级； 高度不得大于JS17级。
第2.3.24条 螺栓孔径和孔距许可偏差：
一、螺栓孔径可比螺杆公称直径大1.5mm（螺杆直径小于M16时）或2mm（螺杆直径大于M20时），螺栓孔精度不应低于H14级。
二、螺栓连接孔孔距许可偏差： 同一组内相邻两孔间±0.7mm； 同一组内任意两孔间±1.0mm； 相邻两组端孔间±1.2mm。
第2.3.25条 当利用桥架系统组成接地回路时，应按第2.4.5条 要求测量接头电阻值，不得大于0.00033Ω。
第四节 试验
第2.4.1条 荷载试验和挠度测量可按附录二要求。
第2.4.2条 防腐层人工环境试验可按表2.4.2要求。
第2.4.3条 镀锌层性能试验，应符合下列要求：
一、厚度（附着量）：按附录三“重量法”测定，或按《金属覆盖层厚度测量阳极溶解库伦法》GB4955、《磁性基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》GB4956标准要求。
二、附着力：除板厚大于8mm按附录五“锤击法”测定外，其它全部按《金属基体上金属覆盖层（电沉积层和化学沉积层）附着强度试验方法》GB5270标准要求“划线、划格法”测定。
三、均匀性：按附录四要求。
第2.4.4条 涂层性能试验，应符合下列要求：
一、厚度：按《漆膜厚度测定法》GB1764或《磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法》GB4956标准要求。
二、附着力：按《漆膜附着力测定方法》GB1720标准要求。
三、柔韧性：按《漆膜柔韧性测定方法》GB1731标准要求。
四、冲击强度：按《漆膜耐冲击测定方法》GB1732标准要求。
第2.4.5条 托盘、梯架连接电阻测试，应按附录六要求。
第五节 检验
第2.5.1条 产品出厂应检验项目为：
一、外观质量（全检）。
二、尺寸精度（抽检）。
三、防腐层厚度及附着力（抽检）。
四、焊接表面质量（全检）。
五、热浸锌层均匀性（抽检）。
第2.5.2条 有下列情况之一时，应进行型式检验：
一、桥架新产品试制订型判定；
二、正式生产后，材料、结构、工艺有较大改变；
三、产品停产1年后恢复生产；
四、国家质量检测机构或认证组织要求对该产品进行型式检验。
第2.5.3条 型式检验项目应包含本标准第三、四节相关检验项目。
第2.5.4条 产品抽样及判定：
一、样本应为随机抽样，抽检数量为每批产品2%，但不宜少于3件，许可荷载试验样本仅取1件。
二、每批产品样本中有1件不合格，可抽取同批产品第二样本进行检验，如仍不合格，则该批产品即为不合格。
三、防腐层质量，可许可直接对产品或对同一材料相同工艺制作样本进行检验。
第六节 计价、标志、包装、贮存
第2.6.1条 托盘、梯架直线段宜按单位长度(m)计价，其它部件按件或重量计价。
第2.6.2条 每批产品关键部件应配有合适数量标志。其内容可包含：型号、规格、制造厂名称。
第2.6.3条 产品外包装标志内容可包含：产品名称（必需时含有型号、规格）、制造厂名称、出厂日期（年、月）、工程项目名称或代号、收货单位名称、毛重、净重。
第2.6.4条 标志应清楚且不易损坏。
第2.6.5条 产品包装应能预防在运输过程中受到机械损伤，并应依据运输方法及部件规格、形状，选择合适包装方法，如角钢或扁钢、木板、泡沫混凝土包装箱等。包装箱宜便于吊装搬运。也可按用户要求，采取分类或工程区（段）部件包装。
第2.6.6条 包装箱内应随带装箱清单、产品合格证书及出厂检验汇报。
第2.6.7条 桥架贮存场所宜干燥，有遮盖，应避免受到含有酸、盐、碱等腐蚀性物质侵蚀。
第2.6.8条 桥架各部件宜分类堆放，层间要有合适软垫物隔开，避免重压。
第三章 桥架工程设计
第一节 桥架型式及品种选择
第3.1.1条 需屏蔽电气干扰电缆回路，或有防护外部影响如油、腐蚀性液体、易燃粉尘等环境要求时，应选择有盖无孔型托盘。
第3.1.2条 当需要因地制宜组装场所，宜选择组装式托盘。
第3.1.3条 除第3.1.1条、3.1.2条情况外，可用有孔型托盘或梯架。
第3.1.4条 选择第2.1.2条之外其它结构类型桥架时，应满足第2.3.1条至第2.6.8条
要求。
第3.1.5条 在轻易积灰和其它需遮盖环境或户外场所，宜带有盖板。
第3.1.6条 在公共通道或户外跨越道路段，底层梯架上宜加垫板，或在该段使用托盘。
第3.1.7条 低压动力电缆和控制电缆共用同一托盘或梯架时，相互间宜设置隔板；在托盘、梯架分支、引上、引下处宜有合适弯通；因受空间条件限制不便装设弯通或有特殊要求时，可选择软接板、铰接板；伸缩缝应配置伸缩板；连接两段不一样宽度或高度托盘、梯架可配置变宽或变高板。
第3.1.8条 支、吊架和其它所需附件，应按工程部署条件选择。
第二节 托盘、梯架规格选择
第3.2.1条 托盘、梯架宽度和高度，应按下列要求选择：
一、电缆填充率不应超出相关标准规范要求值。动力电缆可取40%～50%、控制电缆可取50%～70%。且宜预留10%～25%工程发展裕量。
二、所选托盘、梯架规格承载能力，应符合第3.3.1条、第3.3.2条要求。
三、工作均布荷载下相对挠度不宜大于1/200。
第3.2.2条 托盘、梯架直线段，可按单件标准长度（见第2.2.3条）选择。
第3.2.3条 各类弯通及附件规格，应适合工程部署条件，并和托盘、梯架相配套。
第3.2.4条 支、吊架规格选择，应按托盘、梯架规格层数、跨距等条件配置，并应满足荷载要求。
第三节 荷载等级选择
第3.3.1条 工作均布荷载不应大于所选荷载等级额定均布荷载。假如支、吊架实际跨距不等于2m时，则工作均布荷载应满足：
     qG≤ qE (2/LG)2             (3.3.1)
式中q2)/2(GEGLqq≤G——工作均布荷载(N/m)；
    qE——额定均布荷载(N/m)；
    LG——实际跨距(m)。
第3.3.2条 工作均布荷载确实定：
一、工程条件下安装或检修确无需考虑附加集中荷载时，工作均布荷载按电缆自重均匀分布计。
二、安装或检修可能有附加集中荷载时，工作均布荷载按电缆自重均匀分布值和附加集中荷载等效均布值之和计算。附加集中荷载等效均布值可由下列公式换算：
     qP=2P/LG   (3.3.2)
     式中qGPLpq/2=p——附加集中荷载等效均布值(N/m)； p——附加集中荷载，可按900N计。
第3.3.3条 桥架不得作为人行通道或站人平台。第3.3.4条 对跨距大于6m、户外风雪作
用等特殊荷载桥架，应按工程条件进行强度、刚度、稳定性计算或试验验证。
第四节 表面防腐处理方法选择
第3.4.1条 应按工程环境条件、关键性、耐久性和技术经济性等原因，对桥架选择适宜防腐处理方法。
第3.4.2条 通常情况宜按表3.4.2选择适于工程环境条件防腐处理方法。当采取表中“T”类防腐方法时，应符合第2.3.21条要求。环境条件等级划分可见附录七。
表3.4.2 表面防腐处理方法选择
环 境 条 件                         防 腐 层 类 别
  类 型        代号  等   级    Q涂漆 D电镀锌  P喷涂粉末 DP复合层 RQ复合层 R热浸镀锌  T其它
通常 一般型    J    3K5L、3K6    ○       ○       ○
0类  湿热型   TH    3K5L         ○       ○       ○                           ○       在符合
1类 中腐蚀型  F1    3K5L、3C3    ○       ○       ○         ○       ○         ○       2.3.21
2类 强腐蚀型  F2    3K5L、3C4                    ○         ○       ○         ○       条要求
0类 轻腐蚀型  W     4K2、4C2     ○       ○                 ○       ○         ○       情况
1类 中腐蚀型 WF1    4K2、4C3             ○                 ○       ○         ○       下确定
注：符号“○”表示推荐防腐类别。
第五节 支、吊架配置
第3.5.1条 确定支、吊架跨距时，应满足第3.2.1条二、三款要求。可按厂家提供产品特征数据选择。
第3.5.2条 非直线段支、吊架配置：
一、当半径小于300mm时，应在距非直线段和直线段接合处300～600mm直线段侧设置一个支、吊架。 二、当半径大于300mm时，除符合本条一款要求外，在非直线段中部还应增设一个支、吊架。
第3.5.3条 立柱应和托盘、梯架层间距离和配置层数要求相适应。当需采取和本标准第2.2.条层间距离不一样时，应指明具体要求。
第3.5.4条 托盘、梯架直线段每隔50m，应预留伸缩缝20～30mm。
第六节 防火
第3.6.1条 要求桥架防火区段，可在托盘、梯架添加含有耐火或难燃性板、网材料组成封闭或半封闭式结构，并在桥架表面涂刷符合《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24∶90（中国工程建设标准化协会标准）防火涂层等方法，其整体耐火性还应符合国家相关规范或标准要求。
第七节 接地
第3.7.1条 桥架系统应含有可靠电气连接并接地。
第3.7.2条 当许可利用桥架系统组成接地干线回路时。应符合下列要求： 一、托盘、梯架端部之间连接电阻不应大于0.00033Ω。接地孔应清除绝缘涂层。 二、在伸缩缝或软连接处需采取编织铜线连接。
第3.7.3条 沿桥架全长另敷设接地干线时，每段（包含非直线段）托盘、梯架应最少有一点和接地干线可靠连接。
第3.7.4条 对于振动场所，在接地部位连接处应装置弹簧垫圈。
第八节 桥架系统设计内容
第3.8.1条 桥架系统工程设计应和建筑结构，工艺和相关专业亲密配合，以确定最好部署，其设计内容应含有：
一、桥架系统平面部署图。
二、桥架系统相关剖面图。
三、桥架系统所需托盘、梯架直线段、弯通、支、吊架规格和数量明细表和必需说明。
四、有特殊要求非标准件技术说明或详图。
附录一 桥架结构强度计算方法
一、托盘、梯架强度计算： 可将它简化为受均布荷载简支梁，如附图1.1(a)所表示。其弯矩如附图1.1(b)所表示，最大弯矩在跨中，其表示式为：
Mmax=qL2/8（附1.1） 式中q——作用在托盘、梯架上额定均布荷载； L——托盘、梯架跨距。 托盘、梯架结构最大弯曲正应力： σmax=K0.Mmax.Ymax/Ix（附1.2）
式中Ko——薄壁结构引发综合修正系数。可取1.5； Ymax——托盘、梯架横截面形心0到最远点垂直距离，如附图1.2所表示； Ix——托盘、梯架横截面对X轴惯性矩。 满足托盘、梯架强度要求条件是：
σmax< [σ]（附1.3） 式中[σ]——托盘、梯架材料许用应力，即为材料屈服极限σs除以安全系数1.5值。对Q235A钢取60×103Pa
二、托盘、梯架最大挠度计算： 托盘、梯架按简支梁计算，跨中最大挠度为：
fmax=K0.5qL2/384E.Ig（附1.4） 式中E——材料弹性模量。