一、機房承重簡介
眾所周知，機房是電子設(shè)備運行的場所，而電子設(shè)備體積較大，并且非常厚重，所以機房要有較高的承重能力，滿足設(shè)備的承重要求，但現(xiàn)在很多建筑并非為機房所建，其承重達不到機房要求，所以在建設(shè)機房之前就要考慮到承重問題，了解機房承重的重要性，下面詳解機房的承重標準，以及機房承重計算內(nèi)容及計算方法。
二、機房承重加固的必要性
當(dāng)由于機柜、空調(diào)、UPS等設(shè)備重量較大，超過樓板荷載時，為了保證建筑物本身結(jié)構(gòu)安全和出于一般機房抗震要求時，這時你需要對機柜、空調(diào)、電池柜及精密空調(diào)制作承重散力架了。散力承重支架能分散樓板承重力滿足樓板地面承載力設(shè)計值要求。
三、機房承重加固的方法
現(xiàn)在加固方法可分為粘鋼加固、碳纖維加固、結(jié)構(gòu)改造、承重墻拆除加固和植筋等方法，機房內(nèi)常用的方法為粘鋼加固和碳纖維加固。
1.粘鋼加固
粘鋼加固法是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的一種加固方法。粘鋼加固具有施工簡便、快捷、基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量；建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板(型鋼)與混凝土緊密粘接，將加固件與被加固體合為一體，結(jié)構(gòu)膠固化時間短，完全固化后即可以正常受力工作的特點。
（1）粘鋼加固的施工
施工準備——砼及鋼表面處理——鋼板固定——密封邊縫——配膠——自檢——靜置養(yǎng)護——質(zhì)量檢測
1）施工準備
a根據(jù)加固施工圖進行現(xiàn)場定位放線
b根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場和被加固構(gòu)件實際情況制定施工計劃(拆除加固部位的隔墻、管道、吊筋、膨脹鏍栓等)
c對施工用機器設(shè)備進行檢查
2）砼梁及鋼板表面處理

被粘貼混凝土表面要打磨平直，除去表面浮漿、油污及雜質(zhì)、直至完全露出結(jié)構(gòu)新面。但要保證混凝土保護層厚度不小于15mm。若有裂縫，應(yīng)先用找平膠砂漿修補，用無油壓縮空氣吹出粉粒，并將表面清洗干凈；鋼板被粘貼表面且砂輪磨去銹蝕的表面，將鋼板(用化學(xué)錨栓)固定在被加固構(gòu)件上。
3）密封邊縫
用粘鋼膠兌水泥，將鋼板與被加固構(gòu)件間縫隙的封閉，并按間距500mm預(yù)留注膠孔和排氣孔。鋼板與砼之間宜采用化學(xué)錨栓連接。
4）膠的配制
按產(chǎn)品供應(yīng)商提供說明書要求，嚴格按照比例進行膠的配制，在配制過程中嚴禁雨水、灰塵等異物混入結(jié)構(gòu)膠。
5）注膠
將配制好的膠液裝入特制的壓力容器中，連接到注膠口，開動空壓機進行壓力灌膠。
6）自檢
鋼板注膠后，用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實，否則應(yīng)補注膠，若錨固區(qū)粘結(jié)面積小于90%，非錨固區(qū)粘結(jié)面積小于70%則此粘結(jié)件無效，應(yīng)重新粘貼。
7）靜置固化
一般要求固化24h以上
8）質(zhì)量檢測
由于粘鋼加固結(jié)合面的粘結(jié)強度主要取決于砼強度，因此，被加固構(gòu)件砼強度不能太低，強度等級不應(yīng)低于C15。粘結(jié)鋼板厚度主要根據(jù)結(jié)合面砼強度、鋼板錨固長度及施工要求而定。鋼板愈厚，所需錨固長度就愈長，鋼板潛力難于充分發(fā)揮，而且很硬，不好粘貼；反之，鋼板越薄，相對用膠量就大，鋼板防腐處理也較難。根據(jù)經(jīng)驗，粘鋼加固，鋼板厚度可按下表采用。
鋼板的錨固長度，除滿足計算規(guī)定外，還必需滿足一定的構(gòu)造要求：對于受拉錨固，不得小于200ta,亦不得小于600mm;對于受壓錨固，不得小于160ta, 亦不得小480mm。對于大跨結(jié)構(gòu)或可能經(jīng)受反復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)，錨固區(qū)尚宜增設(shè)錨固螺栓或U型箍板等附加錨固措施。水分、日光、大氣、鹽霧、溫度及應(yīng)沙作用，會使膠層逐漸老化，防止鋼板銹蝕，鋼板及其鄰接的砼表面，應(yīng)進行密封防水處理。簡單有效的處理辦法是用M15水泥砂漿或聚合物防水砂漿抹面，其厚度，對于梁不應(yīng)小于20mm,對于板不應(yīng)小于15mm。
2.碳纖維加固
碳纖維復(fù)合材料加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來在發(fā)達國家興起的一項新型加固技術(shù)，該項技術(shù)是將碳纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程，利用樹脂類材料把碳纖維粘貼與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，通過形成的復(fù)合材料體CFRP與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件協(xié)同工作，達到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補強加固及改善受力性能的目標。具有節(jié)省空間，施工簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好；另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本的特點。
（1）碳纖維加固的施工工藝
施工工藝：卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護
1）卸荷
加固前應(yīng)對所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。
2）基底處理
a混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進行修復(fù)。
b裂縫部位應(yīng)首先進行封閉處理。
c用混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥10mm)。
d用吹風(fēng)機將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。
3）涂底膠(FP膠)
a按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計量，電動攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實際氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。一般情況下1h內(nèi)用完。
b用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后(固化時間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸干燥為準)再進行下一工序施工。一般固化時間為2～3d。
4）找平
a混凝土表面凹陷部位應(yīng)用FE膠填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用FE膠填補，盡量減小高度差。
    b轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用FE膠修補成光滑的圓弧，半徑不小于10mm。
    5）粘貼
    a按設(shè)計要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布。
    b調(diào)配、攪拌粘貼材料FR膠(使用方法與底膠FP相同)，然后均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。
    c粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位無誤后，用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使FR膠充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥方可進行下一層的粘貼。  
     d碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm，碳纖維端部固定用橫向碳纖維或粘鋼固定（壓條）。
6）保護 
加固后的碳纖維布表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進行保護。
（2）質(zhì)量標準及檢驗∶
    1）保證項目
    a抗壓強度大于40Mpa.
    b抗剪強度大于10Mpa.
    c抗拉強度大于30Mpa.
    2）檢驗方法
    a直觀固化情況，要求灌漿料固化。
    b檢查密封情況，要求無滲漏。
    c取芯法檢查灌注密實度。
    3）成品保護
    a粘貼碳纖維片后需自然養(yǎng)護24h達到初期固化應(yīng)保證固化期間不受干擾。
    b碳纖維片材粘貼后達到設(shè)計強度所需自然養(yǎng)護的時間，且在此之間應(yīng)防止貼片受到硬性沖擊。
    ①平均氣溫在10℃以下時，需2周
②平均氣溫在10~20℃之間，需要1~2周
③平均氣溫在20℃以上時，需要1周
四、機房本層活動地板下加槽鋼承重加固方案
在活動地板下加裝槽鋼架，伸入到承載梁上，將蓄電池箱等固定在槽鋼上，從而減輕地板的載荷已達到擴大機房承重目的。承重加固基本施工流程：撤除活動地板部分一把多組16#槽鋼嵌入兩邊承載梁上，兩端固定一將蓄電池柜架焊在槽鋼上一重新鋪設(shè)活動地板，這樣電池柜重量由槽鋼架承擔(dān)。
五、機房預(yù)制板承重計算標準
1、計算內(nèi)容
(1)機房在原有設(shè)備荷載作用下的機房樓板跨中彎矩值；(理正工具箱計算)。
(2)機房新增設(shè)備后,在所有設(shè)備荷載作用下的機房樓板跨中彎矩值；(理正工具箱計算)。
(3)以上數(shù)據(jù)計算完畢后,相關(guān)數(shù)據(jù)代入 《六所提供的理正異形板程序計算基站樓板承重》進行承重結(jié)論分析。
2、計算步驟:
預(yù)制板承重計算相對于現(xiàn)澆板承重計算要復(fù)雜許多,在計算時必須嚴格遵守以下步驟,以保證預(yù)制板能達到承重的安全要求。
(1)預(yù)制板計算前先需判明板長及板寬。
(2)預(yù)制板承重計算時,選擇危險板進行計算(基本為主要設(shè)備較多的單塊預(yù)制板).如有多塊單板上主要設(shè)備個數(shù)相同時,多塊板都需進行承重計算。
(3)計算完畢后如果機房可靠等級為b級及b級以上級別,則此機房承重滿足要求；如小于b級,則需更換設(shè)備位置,并在更換位置后對預(yù)制樓板再次進行核算,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,板的尺寸按不利來取值,通常是板長取短邊,板寬取900mm,再進行計算,如計算結(jié)果不滿足承重要求,則需進行加固。
（一）、理正工具箱計算參數(shù)
(1)預(yù)制板厚:短板(板長為1.8m-4.2m)板厚130mm,長板(板長4.5m-6.6m)，板厚取185mm。
(2)預(yù)制樓板尺寸取值:預(yù)制樓板計算寬度=1200mm(寬板)或900mm(窄板),由現(xiàn)場查勘決定(判斷結(jié)果直接影響計算結(jié)果),在沒有確定板寬時取小值以保安全。
預(yù)制樓板長度=實際測量墻距+300mm,(當(dāng)板長不為整數(shù)時,取值按規(guī)定板長為3的倍數(shù))
(3)樓板的邊界形式：短邊采用簡支方式,長邊則采用自由方式。
(4)作用的荷載形式：局部均載。
計算所有設(shè)備荷載作用時機房樓板的跨中彎矩值參數(shù)說明(如有預(yù)留設(shè)備,則需先算原有設(shè)備荷載作用時機房樓板的跨中彎矩值,再算所有設(shè)備荷載作用時機房樓板的跨中彎矩值):
(1)均布恒載標準值取1.0kN/m2
(2)均布活載標準值取0.6kN/m2
1）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
2）短窄板(板寬為900mm,板長為1.8m-4.2m)容重取16.1kN/m3
3）長寬板(板寬為1200mm,板長為4.5m-6.0m)容重取15.33kN/m3
4）長窄板(板寬為900mm,板長為4.5m-6.0m)容重取15.46kN/m3
5）超長寬板(板寬為1200mm,板長為6.3m-6.6m)容重取15.62kN/m3
6）超長窄板(板寬為900mm,板長為6.3m-6.6m)容重取16.12kN/m3長度范圍大于了6.6m的預(yù)制板長則需參考全國預(yù)制板圖集，進行計算。
(3)恒活載分項系數(shù)均取1.2
(4)活荷載準永久值系數(shù)取0.5
（二）、結(jié)構(gòu)可靠性評定標準
按以上步驟計算完畢后，按圖集標準查得所計算預(yù)制板的允許彎矩設(shè)計值R(注意：R值必須是取板號尾數(shù)為.1的相應(yīng)彎矩設(shè)計值),并將查得的設(shè)計值R與理正所計算的彎矩值進行γ0S進行對比。
根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標準》第3.3.3條的規(guī)定，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠性鑒定的評定標準為：
a級可靠性符合鑒定標準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，可不采取措施；
b級可靠性略低于鑒定標準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(shù)或極少數(shù)構(gòu)件應(yīng)采取措施；
c級可靠性不符合鑒定標準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(yīng)采取措施，且可能有個別構(gòu)件必須立即采取措施；
d級可靠性極不符合鑒定標準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，必須立即采取措施，同時，不考慮新增設(shè)備。
（三）、網(wǎng)絡(luò)機柜鋼梁計算：   
鋼梁兩端置于框架梁上，網(wǎng)絡(luò)機柜共7臺重1500Kg，鋼梁跨度3m和4m，選用冷彎薄壁型鋼2C160X70X20X3.0背對背截面。鋼梁底面離樓板面高度40mm。           
（1）幾何數(shù)據(jù)及計算參數(shù)：
1)跨中彎矩調(diào)整系數(shù):1.00 
2)支座彎矩調(diào)整系數(shù):1.00 
3)由永久荷載控制時永久荷載分項系數(shù)G1:1.35 
4)由可變荷載控制時永久荷載分項系數(shù)G2:1.20 
5)可變荷載分項系數(shù)Q:1.40 
6)可變荷載組合值系數(shù)c:0.70 
7)可變荷載準永久值系數(shù)q:0.40
（2）荷載數(shù)據(jù)活載示意圖：
（3）內(nèi)力及配筋，剪力包絡(luò)圖：
（3）內(nèi)力及配筋，剪力包絡(luò)圖：

（5）鋼梁計算：
1）鋼材等級：235   
2）構(gòu)件長度(m)：3.000   
3）構(gòu)件截面：冷彎薄壁型鋼 2C160X70X20X3.0背對背截面      
4）肢背間距(mm): 0  
5）平面外計算長度：3.000  
6）強度計算凈截面系數(shù)：1.000   
7）是否進行抗震設(shè)計：不進行抗震設(shè)計  
（6）設(shè)計內(nèi)力：     
1）繞X軸彎矩設(shè)計值 Mx (kN.m)：5.400    
2）繞Y軸彎矩設(shè)計值 My (kN.m)：0.000    
3）剪力設(shè)計值 V (kN)：8.2800
（7）構(gòu)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;  
有效截面特性
2）純彎構(gòu)件抗彎強度驗算結(jié)果 
a考慮冷彎效應(yīng)強度設(shè)計值(N/mm2)：222.493   
b構(gòu)件強度計算應(yīng)力(N/mm2): 74.938 < f=222.493
構(gòu)件強度驗算滿足。 
3）純彎構(gòu)件抗剪強度驗算結(jié)果   
a計算點(形心點)以上對中和軸面積矩(m3):Sx =5.7744e-005  
b梁構(gòu)件計算剪應(yīng)力(N/mm2):8.371 < fv=120.000
梁構(gòu)件抗剪驗算滿足。 
4）純彎構(gòu)件整體穩(wěn)定驗算結(jié)果  
a平面外計算長度(m)：3.000  
b平面外長細比λy：89   
c受彎整體穩(wěn)定系數(shù)φb：0.977   
d構(gòu)件整體穩(wěn)定計算應(yīng)力(N/mm2):76.733
構(gòu)件整體穩(wěn)定驗算滿足。
（四）、電池組鋼梁計算：   
鋼梁兩端置于框架梁上，電池柜電池每臺500Kg，鋼梁跨度3m，選用冷彎薄壁型鋼2C160X70X20X3.0背對背截面。鋼梁底面離樓板面高度40mm。
（1）幾何數(shù)據(jù)及計算參數(shù)：
1）跨中彎矩調(diào)整系數(shù):1.00 
2）支座彎矩調(diào)整系數(shù):1.00 
3）由永久荷載控制時永久荷載分項系數(shù)G1:1.35 
4）由可變荷載控制時永久荷載分項系數(shù)G2:1.20 
5）可變荷載分項系數(shù)Q:1.40 
6）可變荷載組合值系數(shù)c:0.70 
7）可變荷載準永久值系數(shù)q:0.40
（2）荷載數(shù)據(jù)活載示意圖
（3）內(nèi)力及配筋，剪力包絡(luò)圖
（3）內(nèi)力及配筋，剪力包絡(luò)圖
（5）、鋼梁計算：
1)鋼材等級：235   
2)構(gòu)件長度(m)：3.000   
3)構(gòu)件截面：冷彎薄壁型鋼2C160X70X20X3背對背截面
4)肢背間距(mm): 0  
5)平面外計算長度：3.000  
6)強度計算凈截面系數(shù)：1.000    
7)是否進行抗震設(shè)計：不進行抗震設(shè)計  
（6）設(shè)計內(nèi)力：     
1）繞X軸彎矩設(shè)計值 Mx (kN.m)：10.130    
2）繞Y軸彎矩設(shè)計值 My (kN.m)：0.000    
3）剪力設(shè)計值 V (kN)：7.500
（7）構(gòu)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;  
有效截面特性    
2）純彎構(gòu)件抗彎強度驗算結(jié)果   
a考慮冷彎效應(yīng)強度設(shè)計值(N/mm2)：222.493   
b構(gòu)件強度計算應(yīng)力(N/mm2): 108.447 < f=222.493
構(gòu)件強度驗算滿足。 
3)純彎構(gòu)件抗剪強度驗算結(jié)果   
a計算點(形心點)以上對中和軸面積矩(m3):Sx =5.7744e-005  
b梁構(gòu)件計算剪應(yīng)力(N/mm2):9.659 < fv=120.000
梁構(gòu)件抗剪驗算滿足。 
4)純彎構(gòu)件整體穩(wěn)定驗算結(jié)果  
a平面外計算長度(m)：3.000  
b平面外長細比λy：89   
c受彎整體穩(wěn)定系數(shù)φb：0.977  
d構(gòu)件整體穩(wěn)定計算應(yīng)力(N/mm2):111.043 < f=205.000
構(gòu)件整體穩(wěn)定驗算滿足
六、機房承重應(yīng)注意的問題
當(dāng)設(shè)計成機房時，如果要符合機房規(guī)范，就要考慮在機柜下做散列承重支架，把承重支架底面接觸面積增大一倍的方式來實現(xiàn)分散樓板承重力，當(dāng)由于機柜、空調(diào)、UPS等設(shè)備重量較大，超過樓板荷載時，為了保證建筑物本身結(jié)構(gòu)安全和出于一般機房抗震要求時，這時你需要對機柜、空調(diào)、UPS 電池柜及精密空調(diào)制作承重散力架了，散力承重支架能分散樓板承重力滿足樓板地面承載力設(shè)計值要求。機房承重散力架加固一般用鋼梁，根據(jù)設(shè)備位置加。比如槽鋼，角鋼，支撐在兩端承重結(jié)構(gòu)梁（墻）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，這列位置承重可達5000到7000N。
七、機房承重加固配置清單
八、總結(jié)
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