浅谈配电楼楼面荷载的设定

黄 雄，王军峰，孙惠梅

（玉溪云天电力设计工程有限公司，云南 玉溪 730050）

浅谈配电楼楼面荷载的设定

黄 雄，王军峰，孙惠梅

（玉溪云天电力设计工程有限公司，云南 玉溪 730050）

配电楼由于其独特的电气布置方式，常导致非电力行业结构设计师设计时荷载的形式及布置方式不正确，为工程带来安全隐患。如何正确的确定荷载形式及布置方式，及让非电力行业结构设计师了解电气布置方式有着重大的意义。

房屋建筑；结构；配电楼；荷载

近年来随着房地产行业的蓬勃发展，城市用地越来越紧张，变电站和配电站越来越趋向集成，向户内发展，配电室也随之出现在各个可能出现的空间如地下室、楼顶等。由于电力行业的特殊性，许多非专业行业的结构设计师常常直接套用荷载规范（配电室按面均布荷载5～10kN/m2），导致配电室楼面荷载设置不合理，给后期的电力设计带来不便，甚至引起重大的安全问题。

1 配电室布置

1.1 一次设备室设备布置

一次设备室主要是指35kV配电室和10kV配电室（配电室均处于楼面板上）。35kV、10kV开关柜成1列或2列布置于基础槽钢上，为了便于穿接电缆，在楼面板上还应浇筑400～500mm厚泡沫混凝土或陶粒混凝土（如图1.2所示）。依据电气设备的布置形式和电气设备对墙、柱等结构的安全距离和操作电气设备的距离不同，高压开关柜所在房间的位置也不相同。

图1 10kV配电室平面布置图

图2 二次设备室设备布置

1.2 二次设备室设备布置

二次设备室主要是指主控制室和继电保护装置室。二次装置柜按几列布置于钢架上，同时二次设备室根据要求还要铺设400～500mm高的活动抗静电地板（如图3，4所示）依据电气设备的布置形式和电气设备对墙、柱等结构的安全距离和操作电气设备的距离不同，二次保护屏柜所在房间的位置也不相同。

图3 二次设备室平面图

图4 二次设备室剖面图

根据电气设备室的布置情况，我们可以发现：电气设备荷载的作用位置是在电气工程师设计出开关柜的位置后才能知晓的。如果在电气工程师进行电气设计之前就已经完成房屋结构的设计，甚至房屋的主体已经施工完毕。那么结构工程师设计的荷载以及荷载的分布位置就可能全部不正确，而电气工程师设计电气开关柜和布置开关柜时就会遇到如下问题：（1）按照电气规范设计，楼面的承载力可能达不到要求；（2）按照结构设计师的结构来设计，可能不满足电气规范要求。这就带来一系列的安全问题。

2 荷载设定

2.1 荷载分类

永久荷载：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载（如自重、土压力、预应力等）[1]。

可变荷载：在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载（如风荷载、雪荷载等）[1]。

偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，其值很大砌持续时间很短的荷载（如爆炸力、撞击力等）[1]。

2.2 荷载设定

根据荷载规范配电柜等设备自设备安装后，一般不会在产生变化，其荷载应属于永久荷载。设备成一到两排安装在槽钢上，且配电柜排长度远大于槽钢宽度，其荷载属于线均布荷载，其大小在5～ 12.5KN/m （按10#槽钢转化成面荷载为50～125kN/ m2）。因此，应当在基础位置设置梁来承担该荷载，否则，楼面会因为局部剪力太大而产生局部破坏，发生安全事故。

板恒荷载应由结构板自重、泡沫混凝土（或陶粒混凝土、抗静电地板）自重、板上装饰装修物自重组成。活荷载应由配电柜等设备搬运、安装、运行、检修产生的荷载组成，其值可以参照荷载规范提供的活载值。

2.3 处理方案

非电力行业结构设计师往往按照荷载规范取一活载作为楼面的荷载（实际荷载应为线性恒载），这与楼面的实际受力是不同的，当电气专业接手已建好的配电楼后，将无法保证楼面的承载力满足电气安装要求，即使部分结构设计师在一定的部位设置了梁来承担该荷载，还是会因为梁无法准确定位在荷载位置而导致楼板因局部承载力不足而破坏。处理方案只能对整栋楼进行加固处理，再合适的位置增设梁，加固柱和基础，但这样会造成整栋楼不好看，在里面工作的人有心理阴影，同时也造成了经济上的增加。

3 结论

配电综合楼结构设计时应充分考虑设备作用于楼面的形式，不可随意套用荷载规范；结构设计时应多与电气专业沟通，确认电气设备安装位置，为荷载位置准确定位。当配电综合楼设计和电气设计不为同一单位时，结构设计师应在荷载考虑时留有一定余量，并有业务配合电气设计方核算电气设计后的结构是否安全。

[1] 建筑结构荷载规范（2006年版）GB50009-2001[M].中国建筑工业出版社,2006.

[2] 建筑抗震设计规范（2010年版）GB50011-2010[M].中国建筑工业出版社,2010.

[3] 混凝土结构设计规范（2010年版）GB50010-2010[M].中国建筑工业出版社,2010.

[4] 砌体结构设计规范（2011年版）GB50003-2011[M].中国建筑工业出版社,2011.

[5] 变电站建筑结构设计技术规程（20121年版）DL/T5457-2012[M].中国计划出版社,2012.

[6] 屋面工程技术规程（2012年版）GB50345-2012[M].中国建筑工业出版社,2012.

[7] 建筑结构设计常遇问题及对策[M].中国电力出版社, 2009.

[8] 混凝土结构后锚固技术规程（2005年版）JGJ145-2004 [M].中国建筑工业出版社,2005.

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