4 桥架工程设计
4.1 桥架型式选择
4.1.1 对需屏蔽的电缆回路，或对油、腐蚀性液体、易燃粉尘等环境有防护要求的电缆敷设场所，应采用有盖无孔型托盘。
4.1.2 当需要因地制宜组装的场所，宜选用组装托盘。
4.1.3 除本规范第4.1.1、4.1.2条的情况外，可用节能型有孔型托盘或梯架。
4.1.4 选用本规范第3.2.1条之外的其他结构类型托架时，应满足本规范第3.6.1条至3.9.8条的要求。
4.1.5 在易积灰和其他需遮盖的环境或户外场所，托盘、梯架宜带有盖板。
4.1.6 在公共通道或户外跨越道路段，底层梯架的底部宜加垫板，或在该段使用托盘。
4.1.7 当低压动力电缆与控制电缆共用同一托盘或梯架时，相互间宜设置隔板；在托盘、梯架分支、引上、引下处宜设适当的弯通；因受空间条件限制宜不装设弯通或有特殊要求时，可选有连接铰接板、铰链连接板；在伸缩缝处应配置伸缩连接板；连接两段不同宽度或高度的托盘、梯架可配置变宽连接板或变高连接板。
4.1.8 支吊架和其他所需附件，应按工程布置条件选择。
4 桥架工程设计
4.1 桥架型式选择
4.1.1 对需屏蔽的电缆回路，或对油、腐蚀性液体、易燃粉尘等环境有防护要求的电缆敷设场所，应采用有盖无孔型托盘。
4.1.2 当需要因地制宜组装的场所，宜选用组装托盘。
4.1.3 除本规范第4.1.1、4.1.2条的情况外，可用节能型有孔型托盘或梯架。
4.1.4 选用本规范第3.2.1条之外的其他结构类型托架时，应满足本规范第3.6.1条至3.9.8条的要求。
4.1.5 在易积灰和其他需遮盖的环境或户外场所，托盘、梯架宜带有盖板。
4.1.6 在公共通道或户外跨越道路段，底层梯架的底部宜加垫板，或在该段使用托盘。
4.1.7 当低压动力电缆与控制电缆共用同一托盘或梯架时，相互间宜设置隔板；在托盘、梯架分支、引上、引下处宜设适当的弯通；因受空间条件限制宜不装设弯通或有特殊要求时，可选有连接铰接板、铰链连接板；在伸缩缝处应配置伸缩连接板；连接两段不同宽度或高度的托盘、梯架可配置变宽连接板或变高连接板。
4.1.8 支吊架和其他所需附件，应按工程布置条件选择。
4.2 托盘、梯架规格选择
4.2.1 托盘、梯架的宽度和高度，应按下列要求选择：
1 电缆在托盘、梯架内的填充率应不超过国家现行有关标准的规定值。动力电缆可取40％～50％、控制电缆可取50％～70％，且宜预留10％～25％的工程发展裕量；
2 所选托盘、梯架规格的承载能力，应符合本规范第4.3.1、4.3.2条的规定；
3 工作均布荷载下的相对挠度宜不大于1／200。
4.2.2 托盘、梯架直通，可按单件标准长度(见本规范第3.5.3条)选择。
4.2.3 各类弯通及附件规格，应适合工程布置条件，并与托盘、梯架相配套。
4.2.4 支吊架规格选择，应按托盘或梯架规格、层数、跨距等条件配置，并应满足荷载的要求。
4.3 荷载等级选择
4.3.1 工作均布荷载应不大于所选荷载等级的额定均布荷载。
当支吊架的实际跨距不等于2m时，工作均布荷载应满足下式的要求：
qG≤qE(2／LG)2 (4.3.1)
式中 qG——工作均布荷载(N／m)；
qE——额定均布荷载(N／m)；
LG——实际跨距(m)。
4.3.2 工作均布荷载应按下列规定确定：
1 工程条件下安装或检修确实无需考虑附加集中荷载时，工作均布荷载按电缆自重均匀分布计。
2 安装或检修可能有附加集中荷载时，工作均布荷载按电缆自重均匀分布值与附加集中荷载的等效均布值之和计算。附加集中荷载的等效均布值按下列公式换算：
qp＝2P／LG (4.3.2)
式中 qp——附加集中荷载的等效均布值(N／m)；
P——附加集中荷载，可按900N计；
LG——实际跨距(m)。
4.3.3 桥架不应作为人行通道或站人平台。
4.3.4 对跨距大于6m、户外风雪作用等特殊荷载的桥架，应按工程条件进行强度、刚度、稳定性的计算或试验验证。
4.4 表面防腐处理方式选择
4.4.1 应按工程环境条件、重要性、一次性防腐处理具有的耐久性和技术经济性等因素，对桥架选择适宜的防腐处理方式。
4.4.2 一般情况宜按表4.4.2选择适于工程环境条件的防腐处理方式。当采用表中“T”类防腐方式时，应符合本规范第3.6.21条的要求。
4.5 支吊架配置
4.5.1 确定支吊架的跨距时，应满足本规范第4.2.1条中第2、3款的要求。可按厂家提供的产品特性数据选用。
4.5.2 弯通段的支吊架配置应按下列规定：
1 当弯通的弯曲半径小于300mm时，应在距弯通与直通接合处300～600mm的直通侧设置一个支吊架；
2 当弯通的弯曲半径不小于300mm时，除符合本条第1款要求外，应在弯通段中部增设一个支吊架。
4.5.3 垂直单层布置托盘、梯架时，支架间距不应大于1m；多层布置时，支架间距应不大于O.5m。
4.5.4 立柱应与托盘、梯架层间的距离以及配置层数要求相适应。当需采用与本规范第3.5.7条的层间距离不同时，应由供需双方协商解决。
4.5.5 托盘、梯架直
4.6 防 火
4.6.1 对桥架有防火要求的区段，可在托盘、梯架添加具有耐火或难燃性的板、网材料，使其构成封闭或半封闭式结构，并应在桥架表面涂刷符合国家现行标准《钢结构防火涂料应用技术规范》
CECS 24:90要求的防火涂层等措施。
桥架防火的区段其整体耐火性能还应符合国家现行有关标准的要求。
4.7 接 地
4.7.1 桥架系统应具有可靠的电气连接并接地。
4.7.2 当允许利用桥架系统构成接地干线回路时，应符合下列要求：
1 托盘、梯架端部之间连接处的接触电阻应不大于0.00033Ω。
接地孔应清除绝缘涂层。
2 在伸缩缝或连续铰连接处应采用编织铜线连接。其截面积应根据工程实际的接地系统，按国家现行有关标准确定。
4.7.3 沿桥架全长另敷设接地干线时，每段(包括非直线段)托盘、梯架最少应有一点与接地干线可靠连接。
4.7.4 接地部位连接处的螺栓应配置弹簧垫圈。
4.8 桥架工程设计文件
4.8.1 电缆桥架工程设计文件应符合建设部建质(2003)84号文颁发的《建筑工程设计文件编制深度规定》，且应包括：
1 桥架系统的平面布置图。
2 桥架系统的有关剖面图。剖面图应注明托盘编号、托盘宽和鬲、安装高度。
3 托架内电缆路径表。该路径表包含托盘编号、电缆编号、电缆型号和电缆起、终点。
4 选用托盘、梯架直通、弯通、支吊架的型号、规格和数量的明细表。
5 桥架安装说明。
4.8.2 1程中有特殊要求的电缆桥架非标准件，其设计文件应附有非标准件的详图和技术说明。
附录A 桥架结构强度的计算方法
A.0.1 托盘、梯架的强度计算：
可简化为受均布荷载的简支梁，如图A.0.1-1(a)所示。其弯矩如图A.0.1-1(b)所示：
最大弯矩在跨中，其表达式按下式：
Mmax＝qL2／8 (A.0.1-1)
式中 q——作用在托盘、梯架上的额定均布荷载；
L——托盘、梯架的跨距。
托盘、梯架结构的最大弯曲正应力：
σmax＝K0MmaxYmax／Ix (A.0.1-2)
式中 K0——薄壁结构的综合修正系数，可取1.5；
Ymax——托盘、梯架横截面形心。到最远点的垂直距离，如图A.0.1-2；
Ix——托盘、梯架横截面对X轴的惯性矩。
图A.0.1-2 托盘、梯架的横截面
满足托盘、梯架的强度要求的条件是：
σmax＜[σ] (A.0.1-3)
式中 [σ]——托盘、梯架材料的许用应力，即为材料的屈服极限σs 除以安全系统1.5的值，对Q235A钢取160×106Pa。
A.0.2 托盘、梯架的最大挠度的计算：
托盘、梯架按简支梁计算，跨中最大挠度按下式计算：
fmax＝K05qL4／384EIx (A.0.2)
式中 E——材料的弹性模量。
A.0.3 在侧边上翼宽度远远小于跨距值(C≤L)的情况下，托盘、梯架稳定性临界均布荷载值的近似公式：
qcr＝1.36Kpл2EI0δ2／L2e1C2 (A.0.3-1)
式中 Kp——弹性模量、支承条件和初曲率等影响因素引起的修正系数，根据试验，其值取0.25。
δ——侧边的壁厚；
I0——单个侧边截面对形心轴的惯性矩；
e1——侧边形心到翻边中面的距离。
整板折弯托盘侧边(不计底板)形心到翻边中面的距离[图A.0.3(a)]：
e1＝｛[h2＋δ(C一δ)]/[2(h＋C－δ)]｝－0.5δ (A.0.3-2)
梯架侧边或非整板折弯托盘侧边形心到翻边中面的距离[图A.0.3(b)]：
e1＝(h0十δ)／2 (A.0.3—3)
图A.0.3 梯架侧边或非整板折弯侧边截面
式中 C——侧边的上翼宽度；
稳定性许用均布荷载值按下式计算：
[qs]＝qcr／np (A.0.3-4)
式中 np——稳定性安全系数，建议取1.9～2.0。
A.0.4 梯架的横档强度计算：
将横档视为简支梁。在中间B／2长度上作用均布荷载，如图A.0.4-1(a)所示，其弯矩如图A.0.4-1(b)所示。
图A.0.4-1 梯架中横档荷载和弯矩图
最大弯矩在跨中，其值按下式计算；
Mmax＝3qSB／16 (A.0.4-1)
式中 B——横档长度；
S——相邻横档之间距；
q——作用在梯架上的额定均布荷载。
横档的最大弯曲应力应满足下列要求：
σmax＝MmaxYmax／Ix≤[σ] (A.0.4-2)
式中 Ix——横档截面对X轴的惯性矩；
Ymax——截面形心O到最远点的垂直距离，如图A.0.4-2所示。
图A.0.4-2 梯架横档截面
A.0.5 托臂的强度计算：
将托臂视为一端固支、一端自由的悬臂梁，承受由托盘、梯架传来的荷载Pt，如图A.0.5-1(a)所示，其弯矩如图A.0.5-1(b)所示。
图A.0.5-1 托臂荷截和弯矩
最大弯矩M在根部，其值按下式计算：
Mmax＝Pt(B／2＋e) (A.0.5-1)
式中 e——托盘、梯架里侧到托臂根部的距离；
Pt——托盘、梯架作用在托臂上的总支承力；其值按两跨超静定梁时，中间托臂所承受的支承力最大，如图A.0.5-2所示。
图A.0.5-2 托盘、梯架作用于托臂的总支承力
其值按下式计算：
Pt＝1.25qL (A.0.5-2)
式中 q——作用在托盘、梯架上的额定均布荷载；
L——托盘、梯架的支承跨距。
托臂截面形状对称时，如图A.0.5-3(a)所示，最大弯曲应力应满足：
σmax＝MmaxYmax／Ix≤[σ] (A.0.5-3)
式中 Ix——托臂根部截面对X轴的惯性矩；
Ymax——截面形心。到最远点的垂直距离，如图A.0.5-3(a)所示。
图A.0.5-3 托臂横截面
托臂截面形状不对称时，如图A.0.5-3(b)所示，最大弯曲应力应满足：
σmax＝Mmax（IyY－IxyX）/（ IxIy － I2xy） (A.0.5-4)
式中 Ix——托臂根部截面对X轴的惯性矩；
Iy——托臂根部截面对y轴的惯性矩；
Ixy——托臂根部截面的惯性积；
X、Y——截面最大应力点的坐标，该坐标系的坐标原点必须放在截面形心处。
A.0.6 立柱的强度计算：立柱结构如图A.0.6所示：
在强度计算时视为压弯杆或拉弯杆，其最大应力按下式计算：
σmax＝MYmax／Ix ±Pt/A≤[σ] (A.0.6-1)
式中 M——作用在立柱上的偏心力矩，M＝PtS；
S——偏心距，托盘、梯架对称轴到立柱形心轴之间的距离；
Ix——立柱截面对X轴的惯性矩；
Ymax——截面应力最大点到O的距离；
Pt——托臂传给立柱的竖直力；
A——立柱截面积。
为满足压弯构件的刚度和稳定性要求，立柱的长细比久尚应符合下列要求：
(A.0.6-2)
式中 Lc——立柱的计算长度，对一端固支、一端自由的情况：
Lc＝2L
图A.0.6 立柱结构
A.0.7 受剪螺栓的连接强度计算：
螺栓群配置方式如图A.0.7所示时，各螺栓所受均匀剪力为：
RQ＝Q／n (A.0.7-1)
式中Q——螺栓群所受的剪切力；
n——螺栓群的螺栓个数。
图A.0.7 受剪螺栓群配置
螺栓群受力矩M作用时，每个螺栓的受力方向垂直于螺栓与螺栓群中心的连线，其大小和螺栓群中心之间的距离成正比。根据这一假设可以导出下列关系式：
受剪螺栓的强度应满足。
Rmax≤[P] (A.0.7-5)
式中Rmax——单个螺栓所承受的最大合力；
[P]——单个螺栓的容许剪力。
A.0.8 受拉螺栓的连接强度计算：
受拉螺栓在力矩M作用下的强度计算作如下假设：对接面绕通过最边一排螺栓的X′轴翻转，各螺栓的拉力与螺栓到翻转轴X′的距离成正比，即按图A.O.8中所示的直线规律分布。
附录B 桥架荷载试验
B.0.1 托盘、梯架荷载试验。
目的：验证托盘、梯架在各种跨距条件下的允许均布荷载(额定均布荷载)。
1 试样：
托盘、梯架板材厚度、侧边高度、横档或底板与侧边的连接或任何部件的外形不同，都构成不同的设计结构。
对每一种结构的托盘、梯架取一件无拼接的直线段作为试样。
2 支承型式与跨距：
试验支承型式为简支梁，托盘、梯架两端及两侧不受任何约束，支承跨距按本条第9款第1项确定，允许偏差±30mm。
3 支架：
支架如图B.0.1所示。
圆钢2焊接在底座3上。
4 试样定位：
试样水平置放在支架上，两端用V字形钢条支撑，两个圆钢中心距离为试验跨距长度，试件两端的外伸长度相等。
5 试验荷载材料：
荷载材料可用钢条、铅锭或其他材料。钢条可用厚3mm、宽30～50mm、长度不大于1m的扁钢。其他荷载材料宽度不大于125mm，长度不大于300mm，最大重量不超过5kg。
为便于对梯架试样加载，允许用厚1mm，长度不大于1m的钢板或网板置放在支架跨距内的横档上，两块钢板之间不能搭接，钢板重量应计入荷载总重量。
6 试验荷载、加载与卸载：
试验荷载按表B.0.1选择。
加载：
试验荷载至少分10次加载，每次增载值相等。
首次加载值＝试验荷载÷10 (N／m)；
二次加载值＝首次加载值X2 (N／m)；
三次加载值＝首次加载值X3 (N／m)；
其余依次类推。
卸载：
托盘、梯架每次加载完成后，按本条第8款的要求测量挠度值，并做好记录。随即卸载，让桥架复原，再进行下一次加载，再次测量、记录。依次类推，直至产生永久变形。
7 允许均布荷载的确定：
在试样上逐步加载，直至使梁的跨度中点产生跨距的1／2000的永久变形挠度，或者当翻边或侧边出现“塑性曲屈——皱折”现象时的试验均布荷载，除以安全系数1.5的数值，即为托盘、梯架的允许均布荷载(额定均布荷载)。
8 托盘、梯架的挠度测量：
1)采用游标高度尺或百分表等量具测量挠度，量具精度不低于0.02mm；
2)挠度测量方向与托架试样纵向轴线垂直，测点位于跨距中部两个侧边的中心，每次加载后，测量该两点读数的平均值，即为该荷载下的挠度值(挠度与跨距之比即为相对挠度)。
9 荷载特性及挠度曲线的建立：
1)均布荷载与跨距的关系曲线，应根据不少于4种跨距长度的测试数值绘制，跨距宜从lm起，可按间隔0.5m递增；
2)挠度与相应的均布荷载和跨距的关系曲线，可参照本款第1项的方法绘制；
3)可将本款第1、2项两条曲线绘制在同一图表中。
B.0.2 支吊架荷载试验
1 试样：
对每种型式、结构、规格的支吊架(包括托臂、立柱、吊杆、螺栓等附件)，各取一套作为试样。
2 支吊架固定体和试样定位：
支、吊架固定体及试样定位方式，参见图B.0.2-1～图B.0.2-3所示。
支吊架固定体应为刚性结构，并满足试验荷载要求。
3 托臂试验荷载按下式确定：
W＝AL(n0qE十G) (B.0.2)
式中 A——按两等跨梁的中间支、吊架所受的支承力最大，系数A取1.25；
L——支、吊架相邻两侧等跨布置时的跨距；
qE--每层托盘、梯架的额定均布荷载；
G——托盘、梯架及盖板、附件自重；
n0——安全系数，取1.5。
4 加载：
1)按托盘、梯架的两侧边在托臂上的位置吊挂荷载，荷载可用钢块、铅锭或其他比重较大的材料，盛装荷载材料的容器、吊具的重量应计入荷载总重量；
2)试验时应不少于5次加载，每次加载重量相等；
3)当立柱或吊杆支承多层托臂时，以各层托臂同时承受各自的试验荷载进行整体试验。
5 测量与检查：
1)每次加载后，用百分表等量具测量a、b处的位移或变形量以及卸载后的残余变形量。量具精度不低于0.02mm；
2)检查焊口或螺栓连接处有无裂纹、变形损坏，卡接式托臂有无下滑；
3)列出荷载与位移或变形量的关系曲线或数据表。
附录C 热浸镀锌附着量试验方法(重量法)
C.0.1 试件准备。
1 应按材质、材料规格、产品形状等选取有代表性的试样。
2 试样切成适当大小后，应与产品在同一工艺条件下热浸镀锌。
3 附着量采用三点法计算，将镀锌后的试样两端各切去50mm，然后从试样的中部及两端切取三段，分别测定附着量，三段试样附着量的平均值，为该试样的平均附着量。
4 每段测试面积不应小于100cm2。
C.0.2 脱层溶液配制。
将3.2g三氯化锑或2g三氧化二锑溶解于500ml比重为1.19的浓盐酸中，用蒸馏水稀释至100ml。
C.0.3 试验方法。
试样用四氯化碳、苯等有机溶剂，清除表面油污，然后以流水冲净，净布擦干，再以乙醇洗净，充分干燥后称量(称准至该段试样估计锌层重量的1％)。
脱层液的数量按试样表面每平方厘米不少于10ml计，将称量后的试样放入脱层液中(保持脱层溶液温度不高于38℃)，直至锌层完全溶解，氢气泡显著减少为止。将试样取出，以流水冲洗，用硬毛刷除去表面的附着物，然后浸入乙醇中，取出后迅速干燥，以同一准确度重新称量。
称重后，测量试样的表面积(准确至1％)。
C.0.4 附着量计算。
A＝(G1—G2)×106／S (C.0.4)
式中 A——附着量(g／m2)；
G1——脱层前试样重量(g)；
G2——脱层后试样重量(g)；
S——试样表面积(mm2)。
C.0.5 镀锌层近似厚度
δ＝A／ρ (C.0.5)
式中δ——镀锌层厚度(μm)；
ρ——镀锌层密度(g／cm3)，ρ取值为7。
附录D 热浸镀锌层均匀性试验方法(硫酸铜试验)
D.0.1 试样准备。
1 应按材质、材料规格、产品形状选取有代表性的试样。
2 试样切成适当大小后，应与产品在同一工艺条件下热浸镀锌。
3 在试样上切取长lOcm的试样做硫酸铜试验。如试样过大时，允许适当切断后热浸镀锌，钢板试样尺寸为1Ocm×1Ocm。
4 螺栓、螺母，取原件做硫酸铜试验。
5 试样用四氯化碳、苯等除去表面油污，经流水冲净后，以净布擦干后再浸入2％硫酸溶液中(2ml比重为1.84的硫酸，以98ml水稀释)，15s后以流水冲净，再用净布擦干，将试样两端露出基体金属处涂以油漆或石蜡。
D.0.2 硫酸铜溶液配制方法。
将36g化学纯硫酸铜(CuS04·5H2O)溶于1OOml蒸馏水中，加热溶解后，冷却至室温，再加入氢氧化铜或碳酸铜(每公斤硫酸铜溶液加入1g)，搅拌均匀后，静止24h以上，然后过滤或吸出上面的澄清溶液供使用。该溶液在18℃时，比重应为1.18，否则，应以浓硫酸铜溶液和蒸馏水进行调整。
D.0.3 试验准备。
1 硫酸铜溶液应盛装在不与硫酸铜产生反应的容器中，容器应有适当的容积，使硫酸铜溶液能将试样浸没，又能使试样与容壁保持不小于25mm的距离。
2 硫酸铜溶液的数量按被试面积每1cm2不小于8ml计。
D.0.4 试验方法。
将准备好的试样，置于18±2℃的溶液中浸泡1min，此时不许搅动溶液，亦不得移动试样，1min后立即取出试样，以流水冲洗。并用软毛刷除掉黑色沉淀物，特别要刷掉孔洞凹处沉淀物，然后用净布擦干，立即进行下一次浸蚀。每次配制的硫酸铜溶液可浸蚀15次。
D.0.5 浸蚀终点的确定。
1 经上述试验后，试样上出现红色的金属铜时为试样达到浸蚀终点，出现金属铜那次浸蚀不计入硫酸铜试验次数。
2 将附着的金属铜用无锋刃的工具刮掉，如铜的下边仍有金属锌时，则不算浸蚀终点。
3 凡出现下列情形之一时不作为浸蚀终点：
试样端部25mm内出现红色金属铜时；
试样的棱角出现红色金属铜时；
镀锌后划伤、擦伤的部位及周围出现红色金属铜时。
附录E 热浸镀锌层附着性锤击试验方法
E.0.1 锤击试验装置。
试验用锤子应安装在稳固的木制试台上，试验面应保持与锤底座同样高度。锤击试验装置如图E.0.1所示。
E.0.2 试验规则。
试件应置于水平状态，锤头面向台架中心，锤柄与底座平面垂直后自由落下，以4mm的间隔沿平行方向打击5点，打击点离端部10mm以外，打击处应不同时打击2次，检查锌层表面状态。
附录F 接触电阻试验
F.0.1 试样。
每个试样应包括两个长度为600mm的侧边、连接板或连接线以及连接螺栓等。
F.0.2 试验方法。
按制造厂提供的说明，用连接板把每个试样连接在一起。
用25A的交流电流恒流源通过试样，在距连接板两端各50mm处的两个点上测量电压降，由测量得到电压降与通过试样的电流计算出连接处的接触电阻值。
附录G 环境条件等级
气候环境条件等级见表G.O.1。化学活性物质环境条件等级见表G.0.2。当缺乏化学活性物质的定量释放数据时，可按表G.O.3划分，但该表中的判断依据不一定需要同时具备。
QGQJ节能轻质高强电缆桥架
