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发表于 2008-2-2 10:36:36
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电线电缆桥架设计
, N7 S# B* n, n! ? X, r3 H5 ?智能建筑的弱电系统,通常有多个信息监控和通信设施诸如BA(楼宇自动化)、OA(办公自动化)、CA(通信自动化)等相应的系统组成, & ^ I3 A- l7 X# w2 R0 o
以BA为例,除了建筑物本身的供电、供排水、空调、电梯和停车场等设施配置必要的信息监控外,还有SA(安保自动化)、FA(消防自动化)等若干个子系统,实现系统集成或部分系统集成。根据建筑主体的功能需求来确定其等级和内容,这些系统包括不同类别的电缆和导线,其中有些是属于有源缆线(电源电压一般为DC12/24/48V和AC220V),
L# s4 m6 Y# b: B- x有些则是无源电(光)缆线(如数据电缆、视频同轴电缆等),因此,在布线方式和路由选择的排列进行设计时,应该加以区别,不但应该符合规范的要求,还要考虑布线的安全性、可扩性、经济性和美观,便于维修,电缆桥架作为承载各种电缆敷设的载体,从属于布线的需要,同样应遵循上述原则加以实施。由于建筑物内多种管线平行交叉,空间有限,
' E9 D0 y9 r: G$ h; r+ A2 Q! k7 e特别是大型写字楼、金融商厦、酒店、场馆等建筑,信息点密集,缆线敷设除了采用楼板沟槽和墙内埋管方式外,在竖井和屋内天棚吊顶内广泛采用电缆桥架,提供不同走向的布线,弱电系统的各种缆线分类布放在桥架内,其最佳路由选择和安装方式要根据走向的要求,并结合建筑结构和空调、电气等管线协商的位置加以确定,无源缆线不能与有源电缆并排铺设, 受条件所限铺放同一桥架内,其间必须采用金属隔板分设,引出的缆线尽量避免平面交叉,桥架穿越楼板,墙体或伸缩缝时,应该在建筑图上标出予留相应的空洞和位置,避免因遗漏等到施工时临时钻空,可能伤及土建结构。为了防止电磁辐射的干扰(EMC),在桥架的设计中,应考虑桥架的封闭性。 5 i, T: \7 k) t
一、桥架结构 2 ` x- ^% l! B( `4 U, h% Q
电缆桥架分为槽式、托盘式和梯架式等结构,由支架、托臂和安装附件等组成。(参见图1所示),选型时应注意桥架的所有零部件是否符合系列化、通用化、标准化的成套要求。建筑物内桥架可以独立假设, 也可以附设在各种建(构)筑物和管廊支架上,应体现结构简单,造型美观、配置灵活和维修方便等特点,全部零件均需进行镀锌处理,安装在建筑物外露天的桥架,如果是在邻近海边或属于腐蚀区,则材质必须具有防腐、耐潮气、附着力好, 耐冲击强度高的物性特点。
" T/ i8 \4 ?0 l' a8 [+ n: u, ]为了减轻重量还可以采用铝合金电缆和玻璃钢桥架,其外形尺寸, 荷载特性均与钢质桥架基本相近,由于铝、钢比重不同(A1=2.7,Fe=7.86, 按重量计算,铝钢之比约为1:3,根据两种材质的市场价折算,铝合金桥架的造价费用较之同类镀锌钢桥价要高出2.0倍,铝合金桥架具有美观,重量轻、安装方便等优点, 近年来, 铝合金桥架已在有的工程中加以应用。
6 j3 N L! I) Y v. p二、桥架荷载及荷载特性
( N. Q, G' _1 l2 R1、电缆桥架的荷载 " O' K2 @) v0 T" S3 C! e9 a* l* P
电缆桥架的荷载分为荷载、动荷载和附加荷载。 0 P# }' C( U5 ^
静荷载是指敷设在电缆桥架内的电缆种类、根数、每根的外径重量/单位长度,按电缆敷设的不同路由分别列表统计。
" e+ O' C: g6 I9 W" y0 K( e3 B/ t0 S动荷载是指电缆桥架安装和维护过程中施工维修人员的重量。对于轻型电缆桥架,一般不考虑动荷载,即不允许在桥架上站(行)人,如果需要考虑站人,则应将跨距适当缩小。附加荷载仅在室外是指冰雪、风和电磁力所形成的荷载,它与安装场所的地区自然气象条件和带电体的性质有关,设计中应根据各种条件加以计算。
5 v0 i2 q t9 s2 @4 J' d- _/ w! R2、选用桥架的步骤
b5 ?% P4 B. |2 S g) \(1)确定桥架宽度、层数、支撑点的型式和间距、以及电缆在各层桥架上的分布。
8 c3 I; Y6 y2 m6 i( o: Q. R(2)计算每层电缆的均布荷载(kN/ m2),初步确定桥架的型号、规格。
2 Q4 z5 \2 D T& G( _(3)按最大的电缆总均布荷载值来验算桥架强度。验算式如下:
5 Q7 b5 v# G0 v1 u6 WQ使用=q1+q2 . G( T8 X! {4 P5 z a
式中:q1 --电缆的均布荷载(各层的均布荷载中取最大值)(kN/
) M# |, E! _* f) \- O8 ]9 c, p Fm2),均布荷载是托盘、梯架或电缆槽的荷载;
8 u) {6 K; ?* N. Kq2--考虑电缆敷设或检修时,人的重量等效的均布荷载(kN/
) G! S1 \0 p" ~4 w: S+ Zm2),q2值的计算,人的重量一般按p=90kg计。 9 y6 V0 t' @ K, [
表示集中荷载和均布荷载的弯距如图2 ) ?* z" U3 u& h+ V/ r! E
按最大弯距相等的条件折算:
9 z# C; @, o. b- O5 y+ Y- H5 f% `令pι/4=q2ι2/8则q2=2p/ι
2 l) M4 ?, B) y% D∵P=90kg 5 T6 e5 N4 g( Q ~# G( u
∴q2=180/ι
4 u6 ~: V1 C/ D7 z式中:P--1人的荷载(kg) }* O: E3 X# E* x Q I
ι--1个支撑点间距(若支点间距不等时取最大值)(m)
% c* G) a- i6 g+ _ J9 q0 w- K9 g3 q, Wq2--1 人的等效均布荷载(kg/m)
3 `- O8 h# ?" A. z2 Q+ G) P0 i根据上述初步确定的桥架型号、规格及支点间距,查阅生产厂家的样本资料,反复核查间距和桥架型号,直至满足负荷要求为止。
) U4 ~, e& X4 H# M; @1 c9 ?* |, K3 {(4)挠度
' O3 k% O( v* P4 e' J6 b挠度值如何取定,目前尚无明确的规定,在重负区显然应考虑减小绕度,这意味着钢材的用量会相应增加,因此,计算时只要充分利用钢材的最大允许应力,并保证有足够的安全系数,一般最大挠度与跨距(支撑点间距)之比取1/250~1/150为宜。 9 ^, T) N+ Z l, N% M9 C/ ^2 N0 V9 N
三、桥架的胀缩问题 0 o# Z; x2 L6 {
由于环境温度变化,钢质电缆桥架会出现热胀冷缩的现象。室外桥架受温度影响较大例如环境最高温度为40℃,最低温度为-20℃,则电缆桥架的最大收缩量按下式求得:
! D8 H$ Z! H7 g5 y& mΔt=11.2 ×10-6×60deg(度)×1000mm e1 |9 G* i" g
由此得出结论: - \) V- z2 X0 A$ e& v
温差为60℃时 ,Δι =0.672mm/m
! {7 V, V/ S, r; p2 b$ v温差为50℃时, Δι =0.560mm/m * v2 ]- c* ~3 a% P4 c
温差为40℃时, Δι =0.448mm/m 7 a; l( W7 U1 A' s/ M& k# E" b H
工程设计中直线段电缆桥架应考虑伸缩接头,伸缩接头的间距建议按以下取定:
, d) d1 e0 q# i+ x当温差为40℃时为50m;
) t9 ^ P8 L4 F& d当温差为50℃时为40m; " X' Q4 i8 q9 a0 Q( i2 g
当温差为60℃时为40m;
: B6 N; S: @5 a, Q/ D ~" s1 x5 L四、接地 1 f9 t& |+ p% ?7 H
根据规范的有关规定,镀锌电缆桥架进行良好的接地。
; U3 X& m, d3 I3 M" [9 ^(1)镀锌电缆桥架直接板每个固定螺栓接触电阻 ) r& O- v: O9 @+ B1 {0 b) y
应小于0.005Ω,此时电缆桥架可作为接地干线(喷粉电缆桥架不宜作接地干线),每个电缆桥架的电阻值可按下式计算: / e: C% N( ^* ^& }. O
r=P.L/S
1 v! V1 `, }6 K5 _$ s$ l式中:P=15×10Ω-6/cm(20℃); 3 r8 g; p8 P$ x& y
L=长度按100mm计算;
& ^4 t2 S! F( w5 c) bS=截面积cm2。 2 ]5 F2 k' z- k5 a
(2)梯架于托盘的单位电阻值见表2。 5 a7 N7 H9 w3 g. g% g5 G- @) U0 w
表2 梯架于托盘的单位电阻值 8 o8 ] ]" W0 Y6 N0 K( Q
(3)电缆槽的单位电阻值见表3
9 r! d9 {& |, d/ m# {9 ^8 ]/ r' l(4)当电缆桥架安装连接程整体后,每根梯边(或每个电缆槽)的电阻为: 4 K* h% V: Z6 g+ ~: \# _4 z9 H. I
R=L(r+1/3r’) : o# r: P4 E- [, I" b
式中:
7 ]8 g3 k% i+ p! y$ u L0 fR--梯边,即(电缆槽)全长总电阻(mΩ); q! k6 i% O. I1 v2 I
r--梯边单位长度电阻(mΩ/m)
! s0 O( M- D- J8 f$ w. X' b: zr’--直接板固定螺栓接触电阻。
5 q/ `6 B& R' A9 q/ Q& _( P- _五、桥架设计及安装要求 $ j* d; y) e6 \; H; W, Y6 _
1、电缆桥架作为布线工程的一个配套项目,目前尚无专门的规范指导,个生产厂家的规格程式缺乏通用性,因此,设计选型过程应根据弱电各个系统缆显得类型、数量,合理选定适用的桥架。 , `, N2 F- Y$ q0 x7 |2 l
(1)确定方向:根据建筑平面布置图,结合空调管线和电气管线等设置情况、方便维修,以及电缆路由的疏密来确定电缆桥架的最佳路由。在室内,尽可能沿建筑物的墙、柱、梁及楼板架设,如许利用综合管廊架设时,则应在管道一侧或上方平行架设,并考虑引下线和分支线尽量避免交叉,如无其它管架借用,则需自设立(支)柱。 2 ?2 |1 l7 i7 Q; r c, M" m, g
(2)荷载计算:计算电缆桥架主干线纵断面上单位长度的电缆重量。 % n" |" r; g& L: ?1 }
(3)确定桥架的宽度:根据布放电缆条数、电缆直径及电缆的间距来确定电缆桥架的型号、规格,托臂的长度,支柱的长度、间距,桥架的宽度和层数。 : v+ ]; R( b& S# [$ \0 _
(4)确定安装方式:根据场所的设置条件确定桥架的固定方式,选择悬吊式、直立式、侧壁式或是混合式,连接件和紧固件一般是配套供应的,此外,根据桥架结构选折相应的盖板。
, Q# B8 Y' c5 }(5)绘出电缆桥架平、剖面图,局部部位还应绘出空间图,开列材料表。 - A8 v$ Q& L3 z* ~0 c @) c, j
2、如与电力电缆桥架合用时,应将电力电缆和弱电电缆各直一侧,中间采用隔板分隔。 ) y* C* r' z {3 x! w2 T
3、弱电电缆与其它低电压电缆合用桥架时,应严格执行选择具有外屏蔽层的弱电系统的弱电电缆,避免相互间的干扰。 # d6 k" }& ]6 L3 a3 Q& H
4、其它安装
5 c* V, v& e: d y, E$ T, V, a. r- Q(1)电缆桥架由室外进入建筑物内时,桥架向外的坡度不得小于1/100。 0 V% g8 _; X2 ^
(2)电缆桥架与用电设备交越时,其间的净距不小于0.5m。
& v$ n& ~% x& y+ V9 ~: r/ X+ v(3)两组电缆桥架在同一高度平行敷设时,其间净距不小于0.6m。 " ^- p8 ]- D5 a* b0 H5 J
(4)在平行图上绘出桥架的路由,要注明桥架起点、终点、拐弯点、分支点及升降点的坐标或定位尺寸、标高,如能绘 制桥架敷设轴侧图,则对材料统计将更精确。 5 g3 i) J" n- g: I
直线段:注明全长、桥架层数、标高、型号及规格。
' _, @3 d- T) j" o$ s% J拐弯点和分支点:注明所用转弯接板的型号及规格。
) o) e/ O, D" y4 Q8 w- {* F升降段:注明标高变化,也可用局部大样图或剖面图表示。 " N8 j1 F: R2 m/ r
(5)桥架支撑点,如立柱、托臂或非标准支、构架的间距、安装方式、型号规格、标高,可同意在平面上列表说明,也可分段标出用不同的剖面图、单线图或大样图表示。
' k( I+ I p) U* l4 N- q8 c(6)电缆引下点位置及引下方式,一般而言,大批电缆引下可用垂直弯接板和垂直引上架,少量电缆引下可用导板或引管注明引下方式即可。 + g- V0 T; Y9 Q* U2 M: R
(7)电缆桥架宜高出地面2.2米以上,桥架顶部距顶棚或其它障碍物不应小于0.3米,桥架宽度不宜小于0.1米,桥架内横断面的填充率不应超过50%。
3 l8 ~- X, ^5 D- E(8)电缆桥架内缆线垂直敷设时,在缆线的上端和每间隔1.5米处应固定在桥架的支架上,水平敷设时,在缆线的首、尾、转弯及每间隔3~5米处进行固定。 ( G* B. x( Y* K; e
(9)在吊顶内设置时,槽盖开启面应保持80 (毫米的垂直净空,线槽截面利用率不应超过 50%。 : Z Z" B* a* r( y. m8 P. w. J
(10)布放在线槽的缆线可以不绑扎,槽内缆线应顺直,槽内缆线应顺直,尽量不交叉,缆线不应溢出线槽,在缆线进出线槽部位,转弯处应绑扎固定。垂直线槽布放缆线应每间隔1.5米固定在缆线支架上 ) b% S( M; @8 Y/ k0 j# a5 Z
$ @/ R# Q3 T% p8 n( @7 b
(11)在水平、垂直桥架和垂直线槽中敷设线时,应对缆线进行绑扎。4对线电缆以24根为束,25对或以上主干线电缆、光缆及其它信号电缆应根据缆线的类型、缆径、缆线芯数分束绑扎。绑扎间距不宜大于1.5米,扣间距应均匀,松紧适度。
# X) c) Y8 t, E(12)桥架水平敷设时,支撑间距一般为1.5-3m,垂直敷设时固定在建筑物构体上的间距宜小于2m。
* b9 K; H) l7 P \(13)金属线槽敷设时,在下列情况下设直至架或吊架:线槽接头处;间距3m;离开线槽两端口0.5m处;转弯处。 , r5 b) M& V6 h' G9 c
5、材料统计 2 o: Z2 I9 b. d3 a) `; S* E5 J
(1)桥架:分别统计出各种型号规格桥架的全长,除一该桥架的标准长度,得出桥架的数量外,再增加1%-2%的余量。 ! v5 Q( K/ s3 x! A" ~
(2)立柱:如采用统一规格的立柱,可用桥架全长除以平均立柱间距,得出立柱数,再增加2%~4%余量。如立柱规格不一,则需分别统计。
`) Q. h; }: y% W(3)托臂:桥架全长除以托臂平均间距,再增加1%~2%余量,极为总需量。
" |) \ t0 g4 f(4)其它部件:按其主体数乘以一定比例(视总厂而定)求得其总数。 / `7 I/ u. [+ H. T. J
特殊部件如垂直弯接板, 转弯接板等则需分别统计。 . S3 ^/ ~: `* @% e! d% n9 O
电缆桥架价格
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[ 本帖最后由 cylzwx 于 2008-2-2 10:53 编辑 ] |
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