寫字樓頂安裝柴油發(fā)電機(jī)的承重研究

蒲國慶，王紅俏

1.四川華電瀘定水電有限公司，四川瀘定 626100

2.四川華電瀘定水電有限公司，四川成都 610041

寫字樓頂安裝柴油發(fā)電機(jī)的承重研究

蒲國慶1，王紅俏2

1.四川華電瀘定水電有限公司，四川瀘定 626100

2.四川華電瀘定水電有限公司，四川成都 610041

通過對(duì)寫字樓頂安裝柴油發(fā)電機(jī)承重問題的研究，提出了采用樓頂梁柱加裝T型梁板的方法，通過載荷計(jì)算確定承重能力是否滿足柴油發(fā)電機(jī)的重量及沖擊載荷。

寫字樓頂；柴油發(fā)電機(jī)；承重研究

為防范各種人為及自然災(zāi)害或電網(wǎng)設(shè)備故障等意外因素造成寫字樓重要負(fù)荷停電，采用柴油發(fā)電機(jī)安裝在寫字樓頂實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)急供電，可以最大程度降低電網(wǎng)停電造成的損失。

寫字樓頂一般不考慮安裝重物，樓頂結(jié)構(gòu)活荷載一般為2.0kN/m2，安裝柴油發(fā)電機(jī)對(duì)樓頂?shù)某兄匦枰獙ｎ}分析。

1 柴油發(fā)電機(jī)對(duì)樓面承重的影響及對(duì)策

本文以12層樓，樓高48m為例進(jìn)行研究，樓頂安裝沃爾沃柴油發(fā)電機(jī)型號(hào)：FF-80GF（輸出功率80kW）發(fā)電機(jī)組的重量約在2.8t，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速一般為1500轉(zhuǎn)/分，柴油機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)，將有一定的振動(dòng)，需要考慮振動(dòng)對(duì)承重的沖擊力量。寫字樓未考慮柴油發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)的額外荷重，為了減低振動(dòng)以及對(duì)屋面現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)的影響，將柴油機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為懸挑的T型梁、板結(jié)構(gòu)，直接支承于同步加高的框架柱上，基礎(chǔ)與原屋面的梁、板、隔熱層完全脫離，柴油發(fā)電機(jī)設(shè)備及基礎(chǔ)的所有荷載直接通過建筑物框架柱傳至樓基礎(chǔ)卵石地基上，避免了柴油發(fā)電機(jī)及基礎(chǔ)對(duì)頂樓辦公室的影響。

根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組成套設(shè)備尺寸，懸挑的T型梁、板基礎(chǔ)尺寸（長×寬）：3800mm×2300mm，板厚120mm，梁截面尺寸為b×h=400mm×500mm，為加強(qiáng)T型梁、板的剛度和整體穩(wěn)定性，T型梁平面布置為十字形，中心為框架柱中心，同步加高的框架柱截面尺寸仍為b×h=700mm×700mm，懸挑的T型梁、板基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為49.10m，比原屋面結(jié)構(gòu)層頂面標(biāo)高高出200mm。

2 設(shè)備安裝的負(fù)荷計(jì)算分析

2.1設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算

2.2.1懸挑板簡圖

1）荷載設(shè)計(jì)值。

P1=18/2×1/2.6×2×1.35=9.35kN/m；P2=10/2×1/3.0×1.35=2.25kN/m

P3=4/2×1/3.8×1.35=0.71kN/m板：g1=0.15×25×1.35=5.06kN/m；安裝：g2=1.5×1.4=2.1kN/m。

g=g1+g2=7.16kN/m

2）懸挑板內(nèi)力計(jì)算。

M=p1×0.3+p2×0.4+p3×0.95+1/2×g×0.952= 9.35×0.3+2.25×0.4+0.71×0.95+1/2×7.16×0.952= 2.805+0.9+0.675+3.231=7.611kN/m

Q=P1+P2+P3+g×0.95 =9.35+2.25+0.71+7.16× 0.95=19.11kN/m

3）配筋及抗剪驗(yàn)算：按砼C30核算。

V≤0.7βhftbh。h。=150-15-10=125m Pm=1.0 ft=1.43N/m2

0.7βhftbh。=0.7×1.0×1.43×103×125=125 kN/m

核剪滿足，配計(jì)算：配Ф12@200 Ф10@200滿足

4）抗沖切驗(yàn)算。

考慮受集中力作用，應(yīng)驗(yàn)算抗沖切Fc≤0.7βhfnumh。

其中：Um=2.0m h。=125m

η1=0.4+1.2/βs =0.4+ 1.2/4=0.7

η=η1=0.7

0.7βhfηumh。=0.7×1.0×1.43×0.7×2000×125 =175kN/M＞p1+p2+p3=12.3kN/m

5）擋板厚為120mm時(shí)

暫按內(nèi)力不變 配Ф10@200 mu=9.68 kN/m wmx=0.136 kN/m

Ф12@200 mu=13.69 kN/m wmx=0.06 kN/m

2.2.2懸挑梁荷載

板g1=2（P1+P2+P3）+7.16×2.3

=2（9.35+2.25+0.71）+16.468=41.1 kN/m

梁自重：g2=0.4×0.35×25×1.35=4.7 kN/m

g=45.8kn/m

Q=gt=1.55×45.8=71kN

2）抗剪驗(yàn)算，不配箍時(shí)。h。=500-35-10=455m

0.7βhftbh。=0.7×1.0×1.43×400×455= 182.2 kN

主動(dòng)配4Ф20時(shí) mu=162.88 kN/m Wmx=0.037m

3 結(jié)論

柴油發(fā)電機(jī)組成套設(shè)備及懸挑的T型梁、板、柱基礎(chǔ)總重約80kN，直接通過框架柱傳至卵石地基上，按柱距8.4m考慮，將此荷重?fù)Q算成樓、地面活荷載，每層樓、地面（按十四層計(jì)，包括地下室）增加的活荷載約為0.081kN/m2，按設(shè)計(jì)文件：每層樓、地面設(shè)計(jì)活荷載為2.0kN/m2，因此，經(jīng)上述分析，原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)承載力滿足要求。

［1］瞿義勇.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

TM6

A

1674-6708（2015）147-0079-01

蒲國慶，研究方向：水電站機(jī)電設(shè)備維護(hù)技術(shù)管理

王紅俏，研究方向：水電站機(jī)電設(shè)備維護(hù)技術(shù)管理