写字楼顶安装柴油发电机的承重研究

蒲国庆，王红俏

1.四川华电泸定水电有限公司，四川泸定 626100

2.四川华电泸定水电有限公司，四川成都 610041

写字楼顶安装柴油发电机的承重研究

蒲国庆1，王红俏2

1.四川华电泸定水电有限公司，四川泸定 626100

2.四川华电泸定水电有限公司，四川成都 610041

通过对写字楼顶安装柴油发电机承重问题的研究，提出了采用楼顶梁柱加装T型梁板的方法，通过载荷计算确定承重能力是否满足柴油发电机的重量及冲击载荷。

写字楼顶；柴油发电机；承重研究

为防范各种人为及自然灾害或电网设备故障等意外因素造成写字楼重要负荷停电，采用柴油发电机安装在写字楼顶实现快速应急供电，可以最大程度降低电网停电造成的损失。

写字楼顶一般不考虑安装重物，楼顶结构活荷载一般为2.0kN/m2，安装柴油发电机对楼顶的承重需要专题分析。

1 柴油发电机对楼面承重的影响及对策

本文以12层楼，楼高48m为例进行研究，楼顶安装沃尔沃柴油发电机型号：FF-80GF（输出功率80kW）发电机组的重量约在2.8t，柴油机转速一般为1500转/分，柴油机在高速运行时，将有一定的振动，需要考虑振动对承重的冲击力量。写字楼未考虑柴油发电机基础的额外荷重，为了减低振动以及对屋面现浇板结构的影响，将柴油机基础设计为悬挑的T型梁、板结构，直接支承于同步加高的框架柱上，基础与原屋面的梁、板、隔热层完全脱离，柴油发电机设备及基础的所有荷载直接通过建筑物框架柱传至楼基础卵石地基上，避免了柴油发电机及基础对顶楼办公室的影响。

根据柴油发电机组成套设备尺寸，悬挑的T型梁、板基础尺寸（长×宽）：3800mm×2300mm，板厚120mm，梁截面尺寸为b×h=400mm×500mm，为加强T型梁、板的刚度和整体稳定性，T型梁平面布置为十字形，中心为框架柱中心，同步加高的框架柱截面尺寸仍为b×h=700mm×700mm，悬挑的T型梁、板基础顶面标高为49.10m，比原屋面结构层顶面标高高出200mm。

2 设备安装的负荷计算分析

2.1设计参数

2.2结构计算

2.2.1悬挑板简图

1）荷载设计值。

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；安装：g2=1.5×1.4=2.1kN/m。

g=g1+g2=7.16kN/m

2）悬挑板内力计算。

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）配筋及抗剪验算：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

核剪满足，配计算：配Ф12@200 Ф10@200满足

4）抗冲切验算。

考虑受集中力作用，应验算抗冲切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）挡板厚为120mm时

暂按内力不变 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悬挑梁荷载

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）抗剪验算，不配箍时。h。=500-35-10=455m

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

主动配4Ф20时 mu=162.88 kN/m Wmx=0.037m

3 结论

柴油发电机组成套设备及悬挑的T型梁、板、柱基础总重约80kN，直接通过框架柱传至卵石地基上，按柱距8.4m考虑，将此荷重换算成楼、地面活荷载，每层楼、地面（按十四层计，包括地下室）增加的活荷载约为0.081kN/m2，按设计文件：每层楼、地面设计活荷载为2.0kN/m2，因此，经上述分析，原设计的基础承载力满足要求。

［1］瞿义勇.民用建筑电气设计规范［M］.北京：机械工业出版社，2010.

TM6

A

1674-6708（2015）147-0079-01

蒲国庆，研究方向：水电站机电设备维护技术管理

王红俏，研究方向：水电站机电设备维护技术管理