鋼制電纜橋架工程設計規范

鋼制電纜橋架工程設計規范 CECS31∶91，主編單位：中國工程建設標準化協會電氣工程委員會，批準單位：中國工程建設標準化協會。

第一章
第1.0.1條 鋼制電纜橋架（以下簡稱橋架）的設計、制造及工程使用中，必須貫徹執行國家有關技術方針政策，應做到技術先進、經濟合理、安全適用，確保質量
第1.0.2條 本規范適用于工業與民用建筑橋架工程設計、施工以及橋架制造、試驗和檢測。
第1.0.3條 橋架產品應經國家的橋架專業質量檢測機構檢測與認證。
第1.0.4條 電纜敷設工程使用橋架時，除應按照本規范執行外，尚應按國家有關標準的規定執行。
第二章
第一節 名稱定義、結構類型及品種
第2.1.1條 橋架是由托盤、梯架的直線段、彎通、附件以及支、吊架等構成，用以支承電纜的具有連續的剛性結構系統的總稱。
第2.1.2條 橋架可包含下列結構類型：
一、有孔托盤：是由帶孔眼的底板和側邊所構成的槽形部件，或由整塊鋼板沖孔后彎制成的部件。
二、無孔托盤：是由底板與側邊構成的或由整塊鋼板彎制成的槽形部件。
三、梯架：是由側邊與若干個橫檔構成的梯形部件。
四、組裝式托盤：是由適于工程現場任意組合的有孔部件用螺栓或插接方式連接成托盤的部件。
第2.1.3條 橋架可包含下列結構品種：
一、直線段是指一段不能改變方向或尺寸的用于直接承托電纜的剛性直線部件。
二、彎通是指一段能改變方向或尺寸的用于直接承托電纜的剛性非直線部件，可包含下列品種： 1.水平彎通：在同一水平面改變托盤、梯架方向的部件，分30°、45°、60°、90°四種； 2.水平三通：在同一水平面以90°分開三個方向連接托盤、梯架的部件，分等、變寬兩種； 3.水平四通：在同一水平面以90°分開四個方向連接托盤、梯架的部件，分等、變寬兩種；4.上彎通：使托盤、梯架從水平面改變方向向上的部件，分30°、45°、60°、90°四種； 5.下彎通：使托盤、梯架從水平面改變方向向下的部件，分30°、45°、60°、90°四種； 6.垂直三通：在同一垂直面以90°分開三個方向連接托盤、梯架的部件，分等、變寬兩種； 7.垂直四通：在同一垂直面以90°分開四個方向連接托盤、梯架的部件，分等、變寬兩種； 8.變徑直通：在同一平面上連接不同寬度或高度的托盤、梯架的部件。
第2.1.4條 橋架附件是指用于直線段之間、直線段與彎通之間的連接以構成連續性剛性的橋架系統所必需的連接固定或補充直線段、彎通功能的部件，可包括：
一、直線連接板，可簡稱直接板。
二、鉸鏈連接板，可簡稱鉸接板，分水平、垂直兩種。
三、連續鉸連板，可簡稱軟接板。
四、變寬連接板，可簡稱變寬板。
五、變高連接板，可簡稱變高板。
六、伸縮連接板，可簡稱伸縮板。
七、轉彎連接板，可簡稱彎接板。
八、上下連接板，可簡稱上下接板，分30°、45°、60°、90°四種。
九、蓋板。
十、隔板。
十一、壓板。
十二、終端板。
十三、引下件。
十四、豎井。
十五、緊固件。
第2.1.5條 支、吊架是指直接支承托盤、梯架的部件，可包括：
一、托臂：直接支承托盤、梯架且單端固定的剛性部件，分卡接式、螺栓固定式。
二、立柱：直接支承托臂的部件，分工字鋼、槽鋼、角鋼、異型鋼立柱。
三、吊架：懸吊托盤、梯架的剛性部件，分圓鋼單、雙桿式；角鋼單、雙桿式；工字鋼單、雙桿式；槽鋼單、雙桿式；異型鋼單、雙桿式。
四、其它固定支架：如垂直、斜面等固定用支架。
第二節 型號及規格
第2.2.1條 橋架型號內容可含有名稱、規格、荷載等級、防腐層類別：
一、名稱：可用大寫拉丁字母表示。
二、規格：托盤、梯架的直線段和彎通依次標明寬度、高度；附件和支、吊架標明一個或幾個主要技術特性的尺寸。
三、荷載等級：A、B、C、D四級。
四、防腐層類別：涂漆或烤漆(Q)、電鍍鋅(D)、噴涂粉末(P)、熱浸鍍鋅(R)、電鍍鋅后噴涂粉末(DP)、熱鍍鋅后涂漆(RQ)、其它(T)。其中，荷載等級、防腐層類別也可不在型號中表示，可用文字統一說明。
第2.2.2條 托盤、梯架的寬度與高度常用規格尺寸系列可見表2.2.2。
第2.2.3條 托盤、梯架的直線段單件標準長度可為2、3、4、6m。
表2.2.2 托盤、梯架常用規格
100 △ △ △ △
200 △ △ △ △ △
300 △ △ △ △ △ △
400 △ △ △ △ △ △
500 △ △ △ △ △ △
600 △ △ △ △ △
800 △ △ △ △
1000 △ △ △
1200 △ △
注：符號△表示常用規格。
第2.2.4條 托盤、梯架彎通常用的內側彎曲半徑如下：
一、折彎形：兩條內側直角邊的內切圓半徑R為300、600、900mm。
二、圓弧形：300、600、900mm。
第2.2.5條 有孔托盤底部通風孔面積，不宜大于底部總面積的40%。
第2.2.6條 直線段梯架橫檔中心間距和梯架彎通橫檔1/2長度處的中心間距均為200～300mm，橫檔寬度為20～50mm。
第2.2.7條 支、吊架立柱固定托臂的開孔位置或焊接位置，應滿足托盤、梯架多層設置時層間中心距為200、250、300、350的要求。
第2.2.8條 各種附件及支、吊架在滿足相應荷載的條件下，其規格尺寸應配合橋架系列確定。
第三節 技術要求
第2.3.1條 電纜托盤、梯架宜用冷軋板，在滿足強度要求的條件下，也可使用熱軋板，其材質應符合《普通碳素結構鋼技術條件》GB700標準中Q235A鋼并符合《普通碳素結構鋼冷軋鋼帶》GB716及《普通碳素鋼、低合金鋼薄鋼板技術條件》GB912標準的有關規定。
第2.3.2條 托盤、梯架允許最小板材厚度可見表2.3.2。
表2.3.2 托盤、梯架允許最小板材厚度
托盤、梯架寬度(mm) 允許最小厚度(mm)
<400 1.5
400～800 2.0
>800 2.5
第2.3.3條 表面防腐層材料應符合國家現行有關標準的規定。
第2.3.4條 手工焊接用焊條應符合《碳鋼焊條》GB5117標準，宜用E4300型～E4313型
焊條。
第2.3.5條 普通螺栓材質應符合《普通碳素結構鋼技術條件》GB700標準中Q235A鋼，鉚釘等緊固件材料應符合《普通碳素鋼鉚螺用熱軋圓鋼技術條件》GB715標準。
第2.3.6條 在支、吊架跨距為2m按簡支梁的條件下，托盤、梯架的額定均布荷載分為四級，詳見表2.3.6。
表2.3.6 托盤、梯架的荷載等級
荷載等級 A B C D
額定均布荷載kN/m (kgf/m) 0.5 (50) 1.5 (150) 2.0 200 2.5 (250)
第2.3.7條 托盤、梯架、支、吊架的結構，應滿足強度、剛度及穩定性的要求，其計算方法可參照附錄一。
第2.3.8條 橋架的承載能力，應按第2.4.1條荷載試驗的規定予以驗證，使橋架最初產生永久變形時的荷載除以安全系數1.5的值不應小于額定均布荷載。
第2.3.9條 各種型式支、吊架，應能承受托盤、梯架相應規格、層數的額定均布荷載及其自重。
第2.3.10條 .連接板、連接螺栓等受力附件，應與托盤、梯架、托臂等本體結構強度相適應。
第2.3.11條 生產廠應給出各種型式規格托盤、梯架的不同跨距與允許均布荷載的關系曲線或數據表。
第2.3.12條 托盤、梯架在承受額定均布荷載時的相對撓度不應大于1/200。
第2.3.13條 吊架橫檔或側壁固定的托臂在承受托盤、梯架額定荷載時的最大撓度值與其長度之比，不應大于1/100。
第2.3.14條 生產廠應給出各種型式規格的托盤、梯架在不同荷載與支、吊架跨距時的撓度值。
第2.3.15條 當托盤、梯架需要承受短時附加集中荷載時，應符合第3.3.2條第二款的規定。
第2.3.16條 熱浸鍍鋅防腐處理的技術質量，應符合表2.3.16的規定。
表2.3.16 熱浸鍍鋅技術質量指標
鍍鋅厚度（附著量）平均值 橋 架 構 件 ≥65μm(460g/㎡)
螺栓及桿件(直徑≥10mm) ≥54μm((460g/㎡)
鋅層附著力 劃線，劃格法或錘擊法試驗，鋅層應不剝離、不凸起
鋅層均勻性 硫酸銅試驗4次不應露鐵
外 觀 鋅層表面應均勻、無毛刺、過燒、掛灰、傷痕、局部未鍍鋅（直徑2mm以 上）等缺陷，不得有影響安裝的鋅瘤。螺紋的鍍層應光滑、螺栓連接件應 能擰入
第2.3.17條 電鍍鋅防腐處理的技術質量，應符合表2.3.17和表2.4.2的規定。
表2.3.17 電鍍鋅技術質量指標
橋 架 構 件 ≥12μm(84g/㎡)
鍍鋅層厚度(附著量) 螺 栓 ≥M14 ≥12μm(84g/㎡)
M8～M12 ≥9μm(63g/㎡)
≤M6 ≥6μm(42g/㎡)
表面鈍化處理 經鈍化處理后，應有良好的鈍化膜（白色、彩虹色、草綠色、深綠色）
鋅層附著力 劃線、劃格法試驗鋅層不應起皮剝離
外 觀 鋅層表面應光滑均勻、致密。不得有起皮、氣泡、花班、局部未鍍、劃傷等缺陷
第2.3.18條 噴涂粉末防腐處理的技術質量，應符合表2.3.18和表2.4.2的規定。
表2.3.18 噴涂粉末技術質量指標
環氧樹脂粉末 聚酯粉末
厚度（mm） ≥60 ≥60
附著力（級） 2 2
沖擊強度 J ≥5 (≥60) ≥3 (≥30)
柔韌性（mm） ≤2 ≤2
邊角覆蓋率（%） ≥30 ≥30
外觀 均勻光滑、不起泡、無裂痕、色澤均勻一致
第2.3.19條 涂漆防腐處理的技術質量，應符合表2.3.19和表2.4.2的規定。
表2.3.19 涂漆技術質量指標
項 目 面 漆 底 漆
厚 度 μm ≥25 ≥50
附 著 力 級 2 1
沖擊強度J(kgf·cm) ≥5 (≥50) ≥5 (≥50)
柔 韌 性 mm ≤2 ≤1
覆 蓋 率 % ≥30 ≥30
外 觀 平整、光滑、均勻、不起皮、無氣泡水泡
第2.3.20條 鍍鋅后再噴涂粉末或涂漆的復合防腐處理的橋架，其鍍鋅層厚度、附著力、外觀，應符合表2.3.16或表2.3.17的技術質量指標；表面噴涂、涂漆層應分別符合表2.3.18、2.3.19及表2.4.2的規定。
第2.3.21條 對鍍鋅鎳合金、高鈍化等其它防腐處理的橋架，應按第2.4.2條規定試驗驗證，并應具有明確的技術質量指標及檢測方法。
第2.3.22條 焊縫的抗拉、屈服等機械性能不應低于本體材料的機械性能，焊縫表面均勻，不得有漏焊、裂紋、夾渣、燒穿、弧坑等缺陷，并應達到《鋼結構工程施工及驗收規范》GBJ205標準的三級要求。
第2.3.23條 托盤、梯架幾何尺寸極限偏差： 長度（單件標準長度）不得大于JS16級； 寬度不得大于JS18級； 高度不得大于JS17級。
第2.3.24條 螺栓孔徑與孔距的允許偏差：
一、螺栓孔徑可比螺桿公稱直徑大1.5mm（螺桿直徑不大于M16時）或2mm（螺桿直徑不小于M20時），螺栓孔精度不應低于H14級。
二、螺栓連接孔的孔距允許偏差： 同一組內相鄰兩孔間±0.7mm； 同一組內任意兩孔間±1.0mm； 相鄰兩組的端孔間±1.2mm。
第2.3.25條 當利用橋架系統構成接地回路時，應按第2.4.5條 規定測量接頭電阻值，不得大于0.00033Ω。
第四節 試驗
第2.4.1條 荷載試驗和撓度測量可按附錄二的規定。
第2.4.2條 防腐層人工環境試驗可按表2.4.2的規定。
第2.4.3條 鍍鋅層性能試驗，應符合下列要求：
一、厚度（附著量）：按附錄三“重量法”測定，或按《金屬覆蓋層厚度測量陽極溶解庫倫法》GB4955、《磁性基體上非磁性覆蓋層厚度測量磁性方法》GB4956標準的規定。
二、附著力：除板厚大于8mm的按附錄五“錘擊法”測定外，其余都按《金屬基體上的金屬覆蓋層（電沉積層和化學沉積層）附著強度試驗方法》GB5270標準規定的“劃線、劃格法”測定。
三、均勻性：按附錄四的規定。
第2.4.4條 涂層性能試驗，應符合下列要求：
一、厚度：按《漆膜厚度測定法》GB1764或《磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量磁性方法》GB4956標準的規定。
二、附著力：按《漆膜附著力測定方法》GB1720標準的規定。
三、柔韌性：按《漆膜柔韌性測定方法》GB1731標準的規定。
四、沖擊強度：按《漆膜耐沖擊測定方法》GB1732標準的規定。
第2.4.5條 托盤、梯架連接電阻測試，應按附錄六的規定。
第五節 檢驗
第2.5.1條 產品出廠應檢驗項目為：
一、外觀質量（全檢）。
二、尺寸精度（抽檢）。
三、防腐層厚度及附著力（抽檢）。
四、焊接表面質量（全檢）。
五、熱浸鋅層均勻性（抽檢）。
第2.5.2條 有下列情況之一時，應進行型式檢驗：
一、橋架新產品試制定型鑒定；
二、正式生產后，材料、結構、工藝有較大改變；
三、產品停產1年后恢復生產；
四、國家質量檢測機構或認證組織要求對該產品進行型式檢驗。
第2.5.3條 型式檢驗項目應包含本標準第三、四節有關檢驗項目。
第2.5.4條 產品抽樣及判定：
一、樣本應為隨機抽樣，抽檢數量為每批產品的2%，但不宜少于3件，允許荷載試驗樣本僅取1件。
二、每批產品樣本中有1件不合格，可抽取同批產品第二樣本進行檢驗，如仍不合格，則該批產品即為不合格。
三、防腐層質量，可允許直接對產品或對同一材料相同工藝制作的樣本進行檢驗。
第六節 計價、標志、包裝、貯存
第2.6.1條 托盤、梯架的直線段宜按單位長度(m)計價，其它部件按件或重量計價。
第2.6.2條 每批產品主要部件應配有適當數量的標志。其內容可包含：型號、規格、制造廠名稱。
第2.6.3條 產品外包裝標志內容可包含：產品名稱（必要時含有型號、規格）、制造廠名稱、出廠日期（年、月）、工程項目名稱或代號、收貨單位名稱、毛重、凈重。
第2.6.4條 標志應清晰且不易損壞。
第2.6.5條 產品包裝應能防止在運輸過程中受到機械損傷，并應根據運輸方式及部件規格、形狀，選用適當包裝方式，如角鋼或扁鋼、木板、泡沫混凝土包裝箱等。包裝箱宜便于吊裝搬運。也可按用戶要求，采取分類或工程區（段）的部件包裝。
第2.6.6條 包裝箱內應隨帶裝箱清單、產品合格證書及出廠檢驗報告。
第2.6.7條 橋架貯存場所宜干燥，有遮蓋，應避免受到含有酸、鹽、堿等腐蝕性物質的侵蝕。
第2.6.8條 橋架各部件宜分類堆放，層間要有適當軟墊物隔開，避免重壓。
第三章
橋架工程設計
第一節 橋架型式及品種選擇
第3.1.1條 需屏蔽電氣干擾的電纜回路，或有防護外部影響如油、腐蝕性液體、易燃粉塵等環境的要求時，應選用有蓋無孔型托盤。
第3.1.2條 當需要因地制宜組裝的場所，宜選用組裝式托盤。
第3.1.3條 除第3.1.1條、3.1.2條的情況外，可用有孔型托盤或梯架。
第3.1.4條 選用第2.1.2條之外的其它結構類型橋架時，應滿足第2.3.1條至第2.6.8條的
要求。
第3.1.5條 在容易積灰和其它需遮蓋的環境或戶外場所，宜帶有蓋板。
第3.1.6條 在公共通道或戶外跨越道路段，底層梯架上宜加墊板，或在該段使用托盤。
第3.1.7條 低壓動力電纜與控制電纜共用同一托盤或梯架時，相互間宜設置隔板；在托盤、梯架分支、引上、引下處宜有適當的彎通；因受空間條件限制不便裝設彎通或有特殊要求時，可選用軟接板、鉸接板；伸縮縫應配置伸縮板；連接兩段不同寬度或高度的托盤、梯架可配置變寬或變高板。
第3.1.8條 支、吊架和其它所需附件，應按工程布置條件選擇。
第二節 托盤、梯架規格選擇
第3.2.1條 托盤、梯架的寬度和高度，應按下列要求選擇：
一、電纜填充率不應超過有關標準規范的規定值。動力電纜可取40%～50%、控制電纜可取50%～70%。且宜預留10%～25%的工程發展裕量。
二、所選托盤、梯架規格的承載能力，應符合第3.3.1條、第3.3.2條的規定。
三、工作均布荷載下的相對撓度不宜大于1/200。
第3.2.2條 托盤、梯架直線段，可按單件標準長度（見第2.2.3條）選擇。
第3.2.3條 各類彎通及附件規格，應適合工程布置條件，并與托盤、梯架相配套。
第3.2.4條 支、吊架規格選擇，應按托盤、梯架規格層數、跨距等條件配置，并應滿足荷載的要求。
第三節 荷載等級選擇
第3.3.1條 工作均布荷載不應大于所選荷載等級的額定均布荷載。如果支、吊架的實際跨距不等于2m時，則工作均布荷載應滿足：
qG≤ qE (2/LG)2 (3.3.1)
式中q2)/2(GEGLqq≤G——工作均布荷載(N/m)；
qE——額定均布荷載(N/m)；
LG——實際跨距(m)。
第3.3.2條 工作均布荷載的確定：
一、工程條件下安裝或檢修確無需考慮附加集中荷載時，工作均布荷載按電纜自重均勻分布計。
二、安裝或檢修可能有附加集中荷載時，工作均布荷載按電纜自重均勻分布值與附加集中荷載的等效均布值之和計算。附加集中荷載的等效均布值可由下列公式換算：
qP=2P/LG (3.3.2)
式中qGPLpq/2=p——附加集中荷載的等效均布值(N/m)； p——附加集中荷載，可按900N計。
第3.3.3條 橋架不得作為人行通道或站人平臺。第3.3.4條 對跨距大于6m、戶外風雪作
用等特殊荷載的橋架，應按工程條件進行強度、剛度、穩定性的計算或試驗驗證。
第四節 表面防腐處理方式選擇
第3.4.1條 應按工程環境條件、重要性、耐久性和技術經濟性等因素，對橋架選擇適宜的防腐處理方式。
第3.4.2條 一般情況宜按表3.4.2選擇適于工程環境條件的防腐處理方式。當采用表中“T”類防腐方式時，應符合第2.3.21條的要求。環境條件等級的劃分可見附錄七。
表3.4.2 表面防腐處理方式選擇
環 境 條 件 防 腐 層 類 別
類 型 代號 等 級 Q涂漆 D電鍍鋅 P噴涂粉末 DP復合層 RQ復合層 R熱浸鍍鋅 T其它
一般 普通型 J 3K5L、3K6 ○ ○ ○
0類 濕熱型 TH 3K5L ○ ○ ○ ○ 在符合
1類 中腐蝕型 F1 3K5L、3C3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 2.3.21
2類 強腐蝕型 F2 3K5L、3C4 ○ ○ ○ ○ 條規定
0類 輕腐蝕型 W 4K2、4C2 ○ ○ ○ ○ ○ 的情況
1類 中腐蝕型 WF1 4K2、4C3 ○ ○ ○ ○ 下確定
注：符號“○”表示推薦防腐類別。
第五節 支、吊架配置
第3.5.1條 確定支、吊架的跨距時，應滿足第3.2.1條二、三款的要求。可按廠家提供的產品特性數據選用。
第3.5.2條 非直線段的支、吊架配置：
一、當半徑不大于300mm時，應在距非直線段與直線段接合處300～600mm的直線段側設置一個支、吊架。
二、當半徑大于300mm時，除符合本條一款要求外，在非直線段中部還應增設一個支、吊架。
第3.5.3條 立柱應與托盤、梯架層間距離以及配置層數要求相適應。當需采用與本標準第2.2.條的層間距離不同時，應指明具體要求。
第3.5.4條 托盤、梯架直線段每隔50m，應預留伸縮縫20～30mm。
第六節 防火
第3.6.1條 要求橋架防火的區段，可在托盤、梯架添加具有耐火或難燃性的板、網材料構成封閉或半封閉式結構，并在橋架表面涂刷符合《鋼結構防火涂料應用技術規范》CECS24∶90（中國工程建設標準化協會標準）的防火涂層等措施，其整體耐火性還應符合國家有關規范或標準的要求。
第七節 接地
第3.7.1條 橋架系統應具有可靠的電氣連接并接地。
第3.7.2條 當允許利用橋架系統構成接地干線回路時。應符合下列要求： 一、托盤、梯架端部之間連接電阻不應大于0.00033Ω。接地孔應清除絕緣涂層。 二、在伸縮縫或軟連接處需采用編織銅線連接。
第3.7.3條 沿橋架全長另敷設接地干線時，每段（包括非直線段）托盤、梯架應至少有一點與接地干線可靠連接。
第3.7.4條 對于振動場所，在接地部位的連接處應裝置彈簧墊圈。
第八節 橋架系統設計內容
第3.8.1條 橋架系統工程設計應與建筑結構，工藝以及有關專業密切配合，以確定最佳布置，其設計內容應含有：
一、橋架系統的平面布置圖。
二、橋架系統的有關剖面圖。
三、橋架系統所需托盤、梯架直線段、彎通、支、吊架規格和數量的明細表以及必要的說明。
四、有特殊要求的非標準件技術說明或詳圖。
附錄一 橋架結構強度的計算方法
一、托盤、梯架的強度計算： 可將它簡化為受均布荷載的簡支梁，如附圖1.1(a)所示。其彎矩如附圖1.1(b)所示，最大彎矩在跨中，其表達式為：
Mmax=qL2/8（附1.1） 式中q——作用在托盤、梯架上額定均布荷載； L——托盤、梯架的跨距。 托盤、梯架結構的最大彎曲正應力： σmax=K0.Mmax.Ymax/Ix（附1.2）
式中Ko——薄壁結構引起的綜合修正系數。可取1.5； Ymax——托盤、梯架橫截面形心0到最遠點的垂直距離，如附圖1.2所示； Ix——托盤、梯架橫截面對X軸的慣性矩。 滿足托盤、梯架強度要求的條件是：
σmax< [σ]（附1.3） 式中[σ]——托盤、梯架材料的許用應力，即為材料的屈服極限σs除以安全系數1.5的值。對Q235A鋼取60×103Pa
二、托盤、梯架最大撓度的計算： 托盤、梯架按簡支梁計算，跨中最大撓度為：
fmax=K0.5qL2/384E.Ig（附1.4） 式中E——材料的彈性模量。