機房承重標準及承重計算方法

前言：

眾所周知，機房是電子裝置啟動並執行場所，而電子裝置體積較大，並且非常厚重，所以機房要有較高的承重能力，滿足裝置的承重要求，但現在很多建築並非為機房所建，其承重達不到機房要求，所以在建設機房之前就要考慮到承重問題，下面詳解機房的承重標準，以及機房承重計算內容及計算方法。

民用樓房二樓以上承重荷載設計都是250－500kg/m2的負荷，辦公用樓在建設時樓板承重在300-500kg每平米，機房由於機櫃和裝置，以及UPS的重量往往比較大，通常標準己方的樓板承重在800-1000kg每平米。

當設計成機房時，如果要符合機房規範，就要考慮在機櫃下做散列承重支架，把承重支架底面接觸面積增大一倍的方式來實現分散樓板承重力，當由於機櫃、空調、UPS等裝置重量較大，超過樓板荷載時，為了保證建築物本身結構安全和出於一般機房抗震要求時，這時你需要對機櫃、空調、UPS電池櫃及精密空調製作承重散力架了，散力承重支架能分散樓板承重力滿足樓板地面承載力設計值要求。

機房承重散力架加固一般用鋼樑，根據裝置位置加。比如槽鋼，角鋼，支撐在兩端承重結構梁（牆）上，具體要看實際需要承重情況了。比如在機列位置貼地加兩根橫向貫通的50*50角鋼，或者100*50槽鋼， 這列位置承重可以達5000~7000N。

計算依據：

⑴《混凝土結構設計規範》 （GB 50010-2002）

⑵《建築結構荷載規範》（GBJ9-87），《建築結構荷載規範》（GB50009-2001）

⑶《預應力長向圓孔板圖集》(京92G42),《預應力短向原孔板圖集》(京92G41)

建築樓面等效均布活荷載計算

築樓面等鏟均布活荷載的標準值，應根據工藝提供的電子裝置的重量、底面尺寸、安裝相片順序以及建築結構梁板布置等條件，按內力等值的原則計算確定，根據當前有代表性電信裝置的重量、相片順序及各種梁板布置計算確定的機房建築樓面等效均布活荷載值：

註：

（1）表列荷載適用於按單向板配筋的現澆板及板跨方向與機架排列方向（荷載作用面的長邊）相垂直的預製板等樓面結構，按雙向板配筋的現澆板亦可參照 使用；     

（2）表列荷載不包括隔牆、吊頂荷載；     

（3）由於不斷電供應系統裝置較重，設計時也可按照該裝置的重量、底面尺寸、相片順序等對裝置作用處的樓面進行結構處理；     

（4）設計牆、柱、基礎時，樓面活荷載值可採用本表中主梁的荷載值；    

（5）機房的荷載，沒有考慮分散供電時蓄電池進入機房增加的荷重。

機房樓面等效均布活荷載     

機房建築樓面等效均布活荷載值，系根據目前已有的有代表性的通訊裝置的重量、相片順序及建築結構的不同梁板布置，按內力（彎矩、剪力）等值的原則計算確定，機房的數值，也適用於無線呼叫器房。

註：

（1）表列荷載適用於按單向板配筋的現澆板及板跨方向與機架排列方向[荷載作用面的長邊]相垂直的預製板等樓面結構，按雙向板配筋的現澆板亦可參照使用；     

（2）表列荷載不包括隔牆、吊頂荷載；     

（3）由於不斷電供應系統裝置的重量較重，設計時也可按照電源裝置的重量、底面尺寸、相片順序等對裝置作用處的樓面進行結構處理；     

（4）搬運單件重量較重的機器時，應驗算沿途的樓板結構強度；    

（5）設計牆、柱、基礎時，表列樓面活荷載可採用與設計主梁相同的荷載。

機房預製板承重計算標準

1、計算內容

(1)機房在原有裝置荷載作用下的機房樓板跨中最大彎矩值；(理正工具箱計算)

(2)機房新增裝置後,在所有裝置荷載作用下的機房樓板跨中最大彎矩值；(理正工具箱計算)

(3)以上資料計算完畢後,相關資料代入 《六所提供的理正異形板程式計算基站樓板承重傻瓜書》進行承重結論分析.

2、計算步驟:

預製板承重計算相對於現澆板承重計算要複雜許多,在計算時必須嚴格遵守以下步驟,以保證預製板能達到承重的安全要求.

(1)預製板計算前先需判明板長及板寬.

(2)預製板承重計算時,選擇最危險板進行計算(基本為主要裝置較多的單塊預製板).如有多塊單板上主要裝置個數相同時,多塊板都需進行承重計算.

(3)計算完畢後如果機房可靠等級為b級及b級以上層級,則此機房承重滿足要求；如小於b級,則需更換裝置位置,並在更換位置後對預製樓板再次進行核算,如還是達不到可靠等級,則需進行加固處理.

(4)無法判定板的方向及板寬時,一般建議將電池進行“L”型擺放,板的尺寸按最不利來取值,通常是板長取最短邊,板寬取900mm,再進行計算,如計算結果不滿足承重要求,則需進行加固.

理正工具箱計算參數

(1)預製板厚:短板(板長為1.8m-4.2m)板厚取130mm,長板(板長為4.5m-6.6m)板厚取185mm.

(2)預製樓板尺寸取值:預製樓板計算寬度=1200mm(寬板)或900mm(窄板),由現場查勘決定(判斷結果直接影響計算結果),在沒有確定板寬時取小值以保安全.

預製樓板長度=實際測量牆距+300mm,(當板長不為整數時,取值按規定板長為3的倍數)

(3)樓板的邊界形式：短邊採用簡支方式,長邊則採用自由方式.

(4)作用的荷載形式：局部均載.

計算所有裝置荷載作用時機房樓板的跨中最大彎矩值參數說明(如有預留裝置,則需先算原有裝置荷載作用時機房樓板的跨中最大彎矩值,再算所有裝置荷載作用時機房樓板的跨中最大彎矩值):

(1)均布恒載標準值取1.0 kN/m2

(2)均布活載標準值取 0.6 kN/m2

(3)短寬板(板寬為1200mm,板長為1.8m-4.2m)容重取1.97(查圖集)/15.15kN/m3

   短窄板(板寬為900mm,板長為1.8m-4.2m)容重取16.1kN/m3

   長寬板 (板寬為1200mm,板長為4.5m-6.0m)容重取15.33kN/m3

   長窄板 (板寬為900mm,板長為4.5m-6.0m)容重取15.46kN/m3

   超長寬板 (板寬為1200mm,板長為6.3m-6.6m)容重取15.62kN/m3 

   超長窄板 (板寬為900mm,板長為6.3m-6.6m)容重取16.12kN/m3長度範圍大於了6.6m的預製板長則需參考全國預製板圖集,進行計算.

(4)恒活載分項係數均取1.2

(5)活荷載准永久值係數取0.5

結構可靠性評定標準

按以上步驟計算完畢後，按圖集標準查得所計算預製板的允許彎矩設計值R(注意：R值必須是取板號尾數為.1的相應彎矩設計值),並將查得的設計值R與理正所計算的彎矩值進行γ0S進行對比.

根據《民用建築可靠性評鑑標準》第3.3.3條的規定，結構構件可靠性評鑑的評定標準為：

a級  可靠性符合評鑑標準a級的要求，即R/γ0S≥1.0，不影響整體的承載功能和使用功能，可不採取措施；

b級  可靠性略低於評鑑標準a級的要求，即1>R/γ0S≥0.9，但尚不顯著影響整體的承載功能和使用功能，可能有少數或極少數構件應採取措施；

c級  可靠性不符合評鑑標準a級的要求，即0.9>R/γ0S≥0.85，顯著影響整體的承載功能和使用功能，應採取措施，且可能有個別構件必須立即採取措施；

d級  可靠性極不符合評鑑標準a級的要求，即0.85>R/γ0S，嚴重顯著影響整體的承載功能和使用功能，必須立即採取措施，同時，不考慮新增裝置。

裝置參數表：(計算時直接輸入)

網路機櫃鋼樑計算：    

鋼樑兩端置於架構樑上，網路機櫃共7台重1500Kg，鋼樑跨度3m和4m，選用冷彎薄壁型鋼 2C160X70X20X3.0背對背截面。鋼樑底面離樓板面高度40mm。幾何資料及計算參數：

跨中彎矩調整係數:  1.00  

支座彎矩調整係數:  1.00  

由永久荷載控制時永久荷載分項係數G1:  1.35  

由可變荷載控制時永久荷載分項係數G2:  1.20  

可變荷載分項係數Q:  1.40  

可變荷載組合值係數c:  0.70  

可變荷載准永久值係數q:  0.40 

荷載資料活載示意圖：

內力及配筋，剪力包絡圖：

彎矩包絡圖：

鋼樑計算：

鋼材等級：235    

構件長度(m)：3.000    

構件截面：冷彎薄壁型鋼 2C160X70X20X3.0背對背截面       

肢背間距(mm): 0   

平面外計算長度：3.000   

強度計算淨截面係數：1.000    

是否進行抗震設計：不進行抗震設計   

設計內力：      

繞X軸彎矩設計值 Mx (kN.m)：5.400     

繞Y軸彎矩設計值 My (kN.m)：0.000     

剪力設計值 V (kN)：8.2800

構件驗算： 

1、截面特性計算 

全截面特性      

A =1.8900e-003； Xc =7.0000e-002；  Yc =8.0000e-002;  Ix =7.4728e-006; 

Iy =2.1432e-006;    ix =6.2880e-002；iy=3.3675e-002; W1x=9.3420e-005; 

W2x=9.3420e-005;    W1y=3.0618e-005;  W2y=3.0618e-005;   

有效截面特：

2、純彎構件抗彎強度驗算結果    

考慮冷彎效應強度設計值(N/mm2)：222.493    

構件強度計算最大應力(N/mm2): 74.938 < f=222.493   

構件強度驗算滿足。  

3、純彎構件抗剪強度驗算結果    

計算點(形心點)以上對中和軸面積矩(m3):Sx =5.7744e-005   

梁構件計算最大剪應力(N/mm2):8.371 < fv=120.000   

梁構件抗剪驗算滿足。  

4、純彎構件整體穩定驗算結果   

平面外計算長度(m)：3.000   

平面外長細比λy：89    

受彎整體穩定係數φb：0.977    

構件整體穩定計算最大應力(N/mm2):76.733 < f=205.000   

構件整體穩定驗算滿足。

電池組鋼樑計算：    

鋼樑兩端置於架構樑上，，電池櫃電池每台500Kg，鋼樑跨度3m，選用冷彎薄壁型鋼  2C160X70X20X3.0背對背截面。鋼樑底面離樓板面高度40mm，幾何資料及計算參數：

跨中彎矩調整係數:  1.00  

支座彎矩調整係數:  1.00  

由永久荷載控制時永久荷載分項係數G1:  1.35  

由可變荷載控制時永久荷載分項係數G2:  1.20  

可變荷載分項係數Q:  1.40  

可變荷載組合值係數c:  0.70  

可變荷載准永久值係數q:  0.40

荷載資料活載示意圖

內力及配筋，剪力包絡圖：

彎矩包絡圖：

鋼樑計算：

鋼材等級：235    

構件長度(m)：3.000    

構件截面：冷彎薄壁型鋼 2C160X70X20X3.0背對背截面             

肢背間距(mm): 0   

平面外計算長度：3.000   

強度計算淨截面係數：1.000     

是否進行抗震設計：不進行抗震設計   

設計內力：      

繞X軸彎矩設計值 Mx (kN.m)：10.130     

繞Y軸彎矩設計值 My (kN.m)：0.000     

剪力設計值 V (kN)：7.500

構件驗算

1、截面特性計算   

全截面特性      

A  =1.8900e-003;  Xc =7.0000e-002;  Yc =8.0000e-002;     

Ix =7.4728e-006;  Iy =2.1432e-006;     ix =6.2880e-002;  

iy =3.3675e-002;     W1x=9.3420e-005;  W2x=9.3420e-005;