基站承重测算及加固实施手册

'基站承重测算及加固实施手册基站承重测算及加固实施手册Ver1.0广东移动通信有限责任公司2006年1月 基站承重测算及加固实施手册目录第一章基站承重问题的由来......................................................................1第一节广东移动通信基站的现状..............................................................................1一、移动通信事业的发展......................................................................................1二、新一代通信系统的发展..................................................................................1三、广东移动现有基站的概况..............................................................................2四、广东移动现有基站存在的问题......................................................................2第二节承重评估工作的意义和作用..........................................................................5一、对于新建基站..................................................................................................5二、对于已有基站..................................................................................................6第二章基站的承重评估及改造加固分析.................................................7第一节房屋的承重规定..............................................................................................7一、民用房屋的承重规定......................................................................................7二、通信类房屋的承重规定..................................................................................9第二节基站的结构安全要求....................................................................................10第三节承重评估的依据............................................................................................11一、建筑结构可靠性的含义................................................................................11二、建筑结构可靠性鉴定的内容........................................................................12三、建筑结构可靠性鉴定的标准........................................................................15第四节常见的承重评估方法....................................................................................17一、简化等效均布荷载法....................................................................................17 基站承重测算及加固实施手册二、有限单元计算法............................................................................................18三、荷载试验法....................................................................................................18四、现场设备检测法............................................................................................19第五节常用的加固方法............................................................................................24一、建筑物加固补强的工作原理........................................................................24二、常用的建筑物加固方法................................................................................25第六节移动基站承重评估和加固改造的有效方法................................................28一、目前基站建设的实际情况。........................................................................28二、适合移动基站承重评估和改造加固的方法................................................29第三章基站承重评估及加固改造的实施...............................................33第一节需要进行承重测算评估的基站范围............................................................33一、基站所在房屋情况的统计情况....................................................................33二、需要进行承重测算评估的基站范围............................................................34第二节基站承重评估工作的流程和相关条件........................................................39一、承重评估工作的流程....................................................................................39二、承重评估工作各步骤及相关条件................................................................39第三节基站承重评估工作的成果和结论规范化....................................................44一、承重评估工作成果应包含的要素................................................................44二、承重评估工作成果的规范要求....................................................................44三、评估报告示例................................................................................................45第四节基站加固改造的实施....................................................................................47一、移动通信基站进行加固改造应遵循的原则................................................47二、移动通信基站进行加固改造的流程及注意事项........................................48 基站承重测算及加固实施手册第四章基站建设工作中考虑承重要求的指导原则...............................50第一节新建基站时的指导原则................................................................................50一、新建基站的工作流程....................................................................................50二、新建基站的实际情况....................................................................................50三、基站租赁勘测时的指导原则........................................................................51四、基站机房设计时考虑承重要求的指导原则................................................53第二节基站扩容工作中考虑承重要求的指导原则................................................54第三节不满足承重要求时的应对原则....................................................................54第四节基站运行维护时宜注意的问题....................................................................55一、设备安装和施工的注意事项........................................................................55二、维护时应注意观察的情况............................................................................56第五章典型基站的承重模型及加固改造案例分析...............................57第一节常用基站的设备配置要求............................................................................57第二节住宅类基站....................................................................................................58一、结构情况........................................................................................................58二、几种常见的布置方案及模型计算................................................................58三、住宅类基站设备布置与承重测算小结........................................................62第三节旅馆类基站....................................................................................................62一、结构情况........................................................................................................62二、常见的布置方案及模型计算........................................................................63三、旅馆类基站承重测算工作小结....................................................................67第四节办公楼类基站................................................................................................68 基站承重测算及加固实施手册一、结构情况........................................................................................................68二、常见的布置方案及模型计算........................................................................68三、办公类基站承重测算工作小结....................................................................70第五节新建机房案例................................................................................................71一、基站和机房概况............................................................................................71二、机房设备布置方案........................................................................................72三、承重核算及结论............................................................................................72第六节设备调整换型案例........................................................................................73一、基站和机房概况............................................................................................73二、承重核算分析................................................................................................75三、整改分析........................................................................................................76第七节槽钢加固案例................................................................................................77一、基站和机房概况............................................................................................77二、承重计算分析................................................................................................78三、加固方案及分析............................................................................................78四、槽钢加固方案小结........................................................................................79第六章结束语............................................................................................80 基站承重测算及加固实施手册第一章基站承重问题的由来第一节广东移动通信基站的现状一、移动通信事业的发展我国的移动通信事业从无到有，从小到大，经历了一个飞速发展的历程，这个历程，也正是我国信息化的缩影：1987年，我国的移动通信在广东开始运营，当时的用户数量仅为700户。到1997年7月，在第二代GSM移动通信技术的影响下，全国的移动通信用户数达到了1000万户。到2001年4月，经过近14年的发展，全国移动通信用户数突破了1亿户。到2002年11月，信息产业部公布的统计数据表明，全国移动通信用户已达到了2亿户。截至2005年8月，全国移动电话用户数达到3亿7277万户，其中广东省移动通信用户数达到6113.6万户，占全国用户总数的16.4%。二、新一代通信系统的发展目前，第三代移动通信系统（3G）已经在世界多个国家进行了部署，与以前仅限于通话的服务不同，3G服务能够同时间传送声音﹙通话﹚及信息数据﹙电子邮件、视频、实时通讯等﹚，并在此基础上支持大量的增值服务，具有广阔的应用前景；对于第四代移动通信系统（4G），国际上也开展了相当的研究。2005年全球3G商用化进程开始加快，无论是商用化网络的数量，还是新增3G用户数都呈现快速增长的势头：截至2005年6月，全球共开通了个223个3G商用网络，全球3G用户共有2.14亿户，占全球移动用户数的比例已经超过10%。日本、韩国是全球3G发展最重要的地区，日本的DoCoMo拥有全球一半以上的WCDMA用户，而来自韩国的SKT、KTF和日本的KDDI的CDMA20001xEV-DO用户就接近1400万，占全球的80%以上。随着2008年北京奥运会的日益临近，我国和世界各国的交往不断深化；中国移动通信集团公司现已成为北京2008年奥运会移动通信服务合作伙伴，必须及早为新一代通信系统的运行做好准备。新一代通信系统的通信设备、电池等都需要一定的机房空间，不可避免地涉及到机房承重问题。1 基站承重测算及加固实施手册三、广东移动现有基站的概况移动通信用户快速增长的背后，是网络覆盖范围的不断扩大和移动通信基站数量的飞速增长。据不完全统计：全省移动通信网络已经覆盖了广东省所有的行政区域；全省高速公路覆盖率达到了99.3％，实现了无缝覆盖，国道覆盖率超过了98％，重要场所和景点覆盖率接近100％，实现了精品覆盖。基站多由发射天线和设备机房两个部分组成。已有的移动通信基站，部分建立在通信机楼、自建通信机房等条件较好的建筑物里，其余大部分设立在普通民用房屋中，如办公楼、住宅、宾馆、酒店、厂房甚至城中村里，由于有些房屋没有合适的房间可用，出于基站选点的需要，甚至在这些房屋的天面上加建了简易机房。根据对几个分公司基站情况的不完全统计，基站所在房屋的比例分布见图1-1所示（本文基站调查数据来源于2005年配套改造基站部分地区站点的调查，样本量为885个基站）。通信机楼2%其它厂房7%住宅楼5%旅馆9%办公楼旅馆住宅楼53%厂房办公楼通信机楼24%其它图1-1基站所在房屋类型的比例分布四、广东移动现有基站存在的问题受历史条件的影响，设立在普通民用房屋中的绝大部分基站，只是根据工艺布置要求进行了设备布置，并没有经过专业的承重测算分析。经调查发现，部分机房存在着使用性、安全性的问题，存在一定安全隐患。1.机房面积过小、设备过多部分大城市中的基站，受租赁条件限制，机房的面积不大，随着近年来的网络扩容，机房面积越发紧张，甚至有的基站几乎是“摆满了设备”；某些基站，虽然基站机房面积达到了20平方米以上，但是由于供电时间、网络规模的要求，2 基站承重测算及加固实施手册里面布置的设备比较多。7300200100600600600610600600600600600600320220130GSM900GSM900GSM900GSM900GSM900GSM900GSM1800GSM1800GSM1800GSM1800400A1A2B1B2C1C2A1GSM1800B1GSM1800C1C2空调100DFGSM900(上)B1C1200外部告警箱(下)1007002001400600600空调DFGSM900XX基站GSM900GSM900室内覆盖室内覆盖设备A1A2400DFGSM1800DC蓄电池组B蓄电池组A760200洗手间传输516*预留M型设备位置光端机400200避雷AC器1004806006004505020010030600490957957500600走廊图1-2设备布置较多的机房2如上图所示基站，机房面积共17.52m，放置有通信机柜13个，电池2组，2其它落地设备5个，设备总重量达到4.32吨；机房内仅设备荷载就接近250kg/m。2.机房改造时加建墙体不当1800DF空调空调A1GSM1800新系统主设备光端机A2GSM1800此段红砖墙直接加砌在楼板上，楼板B1900DFGSM1800底部已经严重开裂B2AGSM1800GSM900B机房C1GSM1800GSM900C2CGSM1800GSM900点划线表示天面梁十层天面图1-3墙体直接加建在楼板上（不当布置）有时业主要求从一间大房间中隔出部分面积作为机房，此时往往进行后砌墙体工作；有的墙体用较重的红砖砌筑，甚至直接砌在楼板上，导致楼板明显开裂。3 基站承重测算及加固实施手册3.设备布置不当由于以前的设备布置未经土建专业核实，设备布置不合理的情况也多有存在，如某基站所有的设备都布置在阳台悬挑端部，楼下已经出现了明显裂缝。空调空调设备放在挑出阳BATT(A)台端部,阳台处墙体开裂明显BATT(B)DF(GSM900)DC阳A1GSM900B1GSM900台A1GSM1800650ACB1GSM1800190100400图1-4设备布置在阳台悬挑端部的例子（不当布置）4.部分加建的天面机房荷载超标严重受租赁条件影响，部分基站机房为天面加建机房，加建机房中，有的是完全用红砖墙体和钢筋混凝土天面板修建；有的是红砖墙体和轻质天面板；有的是轻质墙体和轻质天面板；有的是槽钢架起的轻质机房。这些加建机房中，有一部分是未经过专业设计、核算的，尤其是用红砖墙体和钢筋混凝土天面板修建的天面机房，增加的荷载很大，造成天面荷载超标严重。图1-5天面加建的砖砌机房（荷载超标严重）4 基站承重测算及加固实施手册此外，部分基站由于承重过大，已经造成楼板开裂、墙体开裂等现象，如图1－6所示。图1-6（a）机房楼板裂缝图1-6（b）机房墙体裂缝第二节承重评估工作的意义和作用移动通信基站机房承重评估工作，无论是对于新建基站，还是对于已有基站，都有着非常重要的意义：一、对于新建基站根据目前的基站建设情况，所有的移动通信基站都由运营商自行按通信房屋标准设计建造是很不可行的，仍将存在大量使用民用房屋改造为机房的情况。从目前的情况来看，新建基站时租赁选点和无线设计人员大部分没有接受过建筑类专业的培训，尽管经过长期的工作，积累了较多的经验，但没有系统地对5 基站承重测算及加固实施手册承重问题进行考虑；机房待选房屋现场勘测和机房设计这两个方面，仍然是目前基站建设中对于承重要求考虑较为薄弱的一环，有着较大的提升空间。在前期的工作中考虑机房承重要求，可以对房屋进行优选，提高对机房的合理利用，保证基站的长远可持续利用发展；同时对情况不好、不满足要求的房屋进行排除，能够规避建设风险，避免后期因为种种不利因素而导致的外部协调和内部处理工作，提高工作效率。为此，应明确新建基站工作中所应考虑的承重要求，以便对租赁选址时的工作进行明晰的技术指导，减少基站租赁建设环节中的不明朗因素，促进基站建设工作的顺利进行。二、对于已有基站对于已经投入运行的机房，可以对其安全承载情况进行分析评估，查找安全隐患并及时加以解决，有效地提高对机房面积的利用率。6 基站承重测算及加固实施手册第二章基站的承重评估及改造加固分析近年来，随着我国经济的发展，除了大量开展基本建设、新建各种房屋外，还对已有房屋的鉴定和利用进行了大量的工作。为避免出现建筑安全事故，评估建筑物的承重能力和安全状态，保障人民群众生命财产安全，国家相继成立了“全国建筑物鉴定和加固标准技术委员会”，编写出版了《工业厂房可靠性鉴定技术标难》、《民用建筑可靠性鉴定技术标准》、《工业与民用房屋抗震鉴定标准》、《古建筑木结构护与加固技术规范》、《钢筋混凝土结构加固技术规范》、《砖石结构加固技术规范》以及《工业与民用建筑抗震加固技术措施》等，对建设领域的承重评估及改造加固起了指导性作用。第一节房屋的承重规定一、民用房屋的承重规定基建工程涉及到生产、生活及安全的各个方面，应遵循相关的国家规范的规定，相关规范包括了荷载、设计、验收等方面，如《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等。根据荷载作用在结构上随时间的变化情况，结构所承受的荷载可分为永久荷载、可变荷载三类：（a）永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。（b）可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。（c）偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。荷载作用在结构上后，将引起的结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等，统称为荷载效应。在建筑结构设计中，应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按规范要求的不同极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。在《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中，对于不同用途的民用房屋的使用荷载做了明确规定，如表1－1所示：2其中荷载的单位为kN/m，表示每平方米的面积上均匀布置有1kN重的荷载；7 基站承重测算及加固实施手册100公斤的物体，其重力为1kN。表1-1不同用途的民用房屋的设计活荷载项标准值组合值频遇值准永久值类别2次（kN/m)系数Ψc系数Ψf系数Ψq（1）住宅、宿舍、旅馆、办公楼、0.50.4医院病房、托儿所、幼儿园艺12.00.7（2）教室、试验室、阅览室、会议0.60.5室、医院门诊室2食堂、餐厅、一般资料档案室2.50.70.60.5（1）礼堂、剧场、影院、有固定座3.00.70.50.33位的看台（2）公共洗衣房3.00.70.60.5（1）商店、展览厅、车站、港口、3.50.70.60.54机场大厅及其旅客等候室（2）无固定座位的看台3.50.70.50.3（1）健身房、演出舞台4.00.70.60.55（2）舞厅4.00.70.60.3（1）书库、档案库、贮藏室5.060.90.90.8（2）密集柜书库12.07通风机房、电梯机房7.00.90.90.8汽车通道及停车库(1)单向板楼盖（板跨不小于2m)客车4.00.70.70.6消防车35.00.70.70.68(2)双向板楼盖和无梁楼盖（柱网尺寸不小于6m×6m）客车2.50.70.70.6消防车20.00.70.70.6厨房（1）一般的2.00.70.60.59（2）餐厅的4.00.70.70.7浴室、厕所、盥洗室：10（1）第1项中的民用建筑2.00.70.50.4（2）其他民用建筑2.50.70.60.5走廊、门厅、楼梯；（1）宿舍、旅馆、医院病房托儿所、2.00.70.50.4幼儿园、住宅11（2）办公楼、教室、餐厅，医院门2.50.70.60.5诊部（3）消防疏散楼梯，其他民用建筑3.50.70.50.3阳台：12（1）一般情况2.50.70.60.5（2）当人群有可能密集时3.5自19世纪70年代以来，我国先后颁布了《建筑结构荷载规范》1974年版、8 基站承重测算及加固实施手册1987年版、1989年版和2001年版，受规范的不同年代版本影响，不同用途、建于不同年代的房屋，设计荷载值也有所不同，如：2001年版的荷载规范规定住宅、2宿舍、旅馆、办公楼等房屋的设计活荷载标准值为2.0kN/m，而之前的荷载规范22要求的相应设计活荷载标准值为1.5kN/m（150kg/m）。二、通信类房屋的承重规定通信行业标准《电信专用房屋设计规范》（YD5003-94）是目前通信类房屋的行业设计标准，目前新版的《电信专用房屋设计规范》（YD5003-2005）已经在编制送审阶段，对于电信建筑的楼面设计荷载都有专门规定，见表1-2所示。表1-2电信建筑的楼面设计活荷载标准值序2准永久值房间名称（kN/m)号系数Ψq板次梁主梁电力室（有不间断电源的开间），阀控1式密闭电池室（48V电池组四层双列摆16.013.010.0放GM-3045）电力室（无不间断电源的开间），蓄电0.8池室（一般电池48V单层双列摆放213.011.07.0GFD-3000），数字传输设备室（背靠背排列），地球站机房阀控式密闭电池室（48V电池组四层单列摆放GM-3045），长市话程控机房，310.08.07.0测量室（MDF每直列1000线以上），数字传输设备（单列排列），数字微波室高低压配电室，测量室（MDF每直列8000.848.06.06.0线以下）传真机室，模拟微波室，自动转报室，5载波电报室，电传报房，纵横制机房，6.06.06.0移动通信机房6楼梯3.50.4注：（1）表列荷载适用于按单向板配筋的现浇板及板跨方向与机架排列方向（荷载作用面的长边）相垂直的预制板等楼面结构，按双向板配筋的现浇板亦可参照使用；（2）表列荷载不包括隔墙、吊顶荷载；（3）由于不间断电源设备较重，设计时也可按照该设备的重量、底面尺寸、排列方式等对设备作用处的楼面进行结构处理；（4）设计墙、柱、基础时，楼面活荷载值可采用本表中主梁的荷载值；（5）移动通信机房的荷载，没有考虑分散供电时蓄电池进入机房增加的荷重。在正在送审的通信行业标准《电信专用房屋设计规范》（YD5003－2005）中表7.3.2.2规定的电信专用房屋楼面均布活荷载值中，由于考虑了蓄电池进入移动通信机房进行分散供电，因此，对于移动通信机房的楼板设计活荷载要求已经提9 基站承重测算及加固实施手册2高到10.0kN/m。22上文所述的通信类房屋设计承重要求，无论是6.0kN/m还是10.0kN/m，均是针对设计新机房而言，凡是满足此要求的机房，机房内的移动通信设备可以自由布置在其中的任何位置而不受限制。新版规范中设计均布活荷载值相对旧版规范的提高，是在我国经济进一步发展、国家建筑设计领域要求的可靠度总体水平较以前规范的规定有较大提高的背景下做出的，具体来说，这个提高考虑到了通信新业务中新设备、新装修的要求，通过前期建设过程中的少量投资增加保证了后期使用过程中功能的完善并提升了建筑物的可靠度。按照旧规范设计的机楼，设计荷载值低于新规范要求，意味其可靠度低于新规范的要求，并不意味着就不安全。当机房设备布置在没有按通信机房荷载标准设计的普通民用房屋里时，通过结构模型分析计算，可以得到楼板等受力构件的荷载效应，只要荷载效应在其所能承受的范围内，就能够满足安全要求；换句话说，当需要把没有按照通信机房荷载标准设计的房屋作为移动通信机房使用时，在根据房屋实际情况核准了设备布置后，是有可能满足房屋的安全要求的。第二节基站的结构安全要求不同的房屋在设计时均已确定了其不同用途，如住宅、旅馆、办公楼、厂房等，目前基站建设中存在的大量利用各类民用房屋作为基站机房的情况，实质上是改变了房屋的原有用途，应当注意两者在设计活荷载上的不同要求并采取相应措施，方可保证基站的安全。从上一节可见，国家对普通民用房屋和通信类房屋，所要求设计活荷载的差距是相当大的。以调查中较为常见的由住宅改为机房的情况来看，住宅类房屋的2设计活荷载标准值为1.5～2.0kN/m，但移动通信机房的设计活荷载标准值要求为26.0kN/m，达到三倍左右。对于改变房屋原有用途的情况，为了保证结构安全，多部国家相关法规、标准都进行了明确规定。1997年11月1日颁布的《中华人民共和国建筑法》规定，涉及建筑主体和承重结构变动的装修工程，建设单位应当在施工前委托原设计单位或者具有相应资质条件的设计单位提出设计方案；没有设计方案的，不得施工。国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定：未经技术鉴定或10 基站承重测算及加固实施手册设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）规定：建筑物改变用途或使用条件时，应该进行可靠性鉴定。通信行业标准《电信专用房屋设计规范》（YD5003－94）中也做了规定：对于利用旧机房进行改造的房屋，机房楼面活荷载可以根据所采用的通信设备的重量、底面尺寸、排列方式及原有机房建筑结构的梁板布置情况和配筋情况进行核算后确定。第三节承重评估的依据建筑工程的承重评估的实质是对建筑结构的可靠性进行鉴定和评价，承重评估主要是按照《民用建筑可靠性鉴定技术标准》的规定进行。一、建筑结构可靠性的含义建筑结构的可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。“规定时间”是指设计所假定的结构使用时间，即设计使用年限。按《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001），一般建筑结构设汁的使用年限为50年。“规定条件”是指正常设计、正常施工、正常使用等条件。“预定功能”是指结构的安全性、适用性、耐久性。“安全性”是指建筑结构在规定的条件下应能承受可能出现的各种“作用”以及遇到偶然事件时应能保持必要的整体稳定性。这里所指的“作用”包括荷载及外加变形或外加约束作用。“适用性”是指建筑结构在正常使用时，应能满足正常的使用要求，如不能有过大的变形、过大裂缝等。“耐久性”是指建筑结构在正常使用、正常维护下，材料性能虽随时间推移而变化，但仍应满足预定功能的要求。如在基淮期内，结构材料的锈蚀或其它腐蚀均不应超过规定的限值。由上可见，建筑结构的可靠性是结构安全性、适用性、耐久性的总称。建筑结构在规定的正常的使用条件下，在规定的使用期内，如果其安全性、适用性和耐久性均能得到满足，就意味着这个结构是可靠的。11 基站承重测算及加固实施手册二、建筑结构可靠性鉴定的内容建筑领域中所要求的民用建筑可靠性鉴定，可分为安全性鉴定和正常使用性鉴定两个组成部分。图2－1表示出了建筑结构构件的基本功能要求，由此图可见，可靠性鉴定中的“安全性鉴定”部分，面向的是图2－1中的“安全性”要求；“正常使用性鉴定”部分则面向图2－1中的“适用性”和“耐久性”要求。疲劳强度抗扭强度抗剪强度强度抗弯强度抗拉强度抗压强度局部承压强度结构整体稳定性安全性稳定性单个构件的稳定性结构构件的局部稳定性构抗震强度件抗震性延性的基抗震构造措施本结构整体刚度功适用性单个构件的刚度能净空尺寸要求材料抗腐能力混凝土抗碳化能力抗裂度裂缝宽度耐久性材料抗老化能力抗高温能力抗冻融循环能力抗干湿循环能力图2-1结构构件的基本功能要求1.安全性鉴定安全性鉴定考察的是结构构件的承载能力、构造以及不适于继续承载的位移(或变形)和裂缝等四个方面，对于钢结构构件只需要考虑前三个方面。12 基站承重测算及加固实施手册承载能力方面是通过计算结构抗力R与结构上作用的荷载效应S进行比较，结合结构重要性系数γ0，评定结构的安全等级。构造方面是根据连接节点和受力预埋件的完好程度和工作状态进行评定，应排除连接方式不当，构造有严重缺陷，已导致焊缝或螺栓等发生明显变形、滑移、局部拉脱、剪坏或裂缝等情况。位移和变形方面是对桁架(屋架、托架)及其他受弯构件的挠度或施工偏差造成的侧向弯曲以及柱顶的水平位移(或倾斜)等方面进行评定，当其在限值之内时可以认为满足安全要求。裂缝方面是对受力主筋处的弯曲(含一般弯剪)裂缝和轴拉裂缝宽度斜拉裂缝以及集中荷载靠近支座处出现的或深梁中出现的斜压裂缝宽度进行评定，当其在限值之内时可以认为满足安全要求。如混凝土结构构件出现下列情况的非受力裂缝，应视为不适于继续承载的裂缝：（a）因主筋锈蚀产生的沿主筋方向的裂缝，其裂缝宽度已大于1mm。（b）因温度、收缩等作用产生的裂缝，其宽度已比规定的弯曲裂缝宽度值超出50%，且分析表明已显著影响结构的受力。如混凝土结构构件出现下列情况之一时，不论其裂缝宽度大小，应直接定为严重不满足安全要求的等级：（a）受压区混凝土有压坏迹象；（b）因主筋锈蚀导致构件掉角以及混凝土保护层严重脱落。在进行安全性鉴定时，还应遵守下列规定：（a）结构构件验算采用的结构分析方法，应符合国家现行设计规范的规定。（b）结构构件验算使用的计算模型，应符合其实际受力与构造状况。（c）结构上的作用应经调查或检测核实。（d）结构构件作用的组合、作用的分项系数及组合值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定执行。当结构受到温度、变形等作用，且对其承载有显著影响时，应计入由之产生的附加内力。（e）构件材料强度的标准值应根据结构的实际状态并考虑以下原则确定：若原设计文件有效，且不怀疑结构有严重的性能退化或设计、施工偏差，可采用原设计的标准值；若调查表明实际情况不符合上条要求，应按规13 基站承重测算及加固实施手册定采用随机抽样的方法进行现场检测以确定其标准值。检测方法应按国家现行有关标准采用。当需采用不止一种检测方法同时进行测试时，应事先约定综合确定检测值的规则，不得事后随意处理。（f）结构或构件的几何参数应采用实测值，并应计入锈蚀、腐蚀、腐朽、虫蛀、风化、局部缺陷或缺损以及施工偏差等的影响。（g）当需检查设计责任时，应按原设计计算书、施工图及竣工图，重新进行一次复核。（h）当需通过荷载试验评估结构构件的安全性时，应按现行专门标准进行。结构构件可仅作短期荷载试验，其长度效应的影响可通过计算补偿。2.正常使用性鉴定正常使用性鉴定考察的是结构对正常使用要求的满足情况，根据结构类型的不同，分别考虑结构的位移（挠度）、裂缝、锈蚀(腐蚀)和风化(或粉化)等方面进行检查。位移（挠度）和裂缝方面，是将检测所得的检测结果和计算值及现行规范设计限值进行比较，根据比较结果进行评级。锈蚀(腐蚀)方面是根据钢结构面漆脱落(包括起鼓面积)、底漆锈蚀面积等占全部钢结构的百分比来进行评级。对于受拉钢结构，还应同时考虑其长细比的要求。风化（或粉化）方面，是对砌体结构而言，评估风化（或粉化）现象的发展程度，由此来进行评级。正常使用性的鉴定，应以现场的调查、检测结果为基本依据。检测方法应按国家现行有关标准采用；当需采用不止一种检测方法同时进行测试时，应事先约定综合确定检测值的规则，不得事后随意处理；当怀疑检测数据有异常值时，其判断和处理应符合国家现行有关标准的规定，不得随意舍弃数据。当遇到下列情况之一时，应按正常使用极限状态的要求进行计算分析和验算：（a）检测结果需与计算值进行比较；（b）检测只能取得部分数据，需通过计算分析进行鉴定；（c）为改变建筑物用途、使用条件或使用要求而进行的鉴定。在计算时，构件材料的弹性模量、剪变模量和泊松比等物理性能指标，可根据鉴定确认的材料品种和强度等级，按现行设计规范规定的数值采用；验算结果14 基站承重测算及加固实施手册应按现行标准、规范规定的限值进行评级；若验算结果与观察不符，应进一步检查设计和施工方面可能存在的差错。三、建筑结构可靠性鉴定的标准建筑物的安全性和正常使用性的鉴定评级，应按构件、子单元和鉴定单元各分三个层次，每个层次分为四个安全性等级和三个使用性等级。各层次可靠性鉴定评级，应以该层次安全性和正常使用性的评定结果为依据综合确定，每一层次的可靠性等级分为四级，见附表所示。表2-1安全性鉴定分级标准层鉴定等级分级标准处理要求次对象安全性符合本标准对au级的要求，具有足够的au不必采取措施承载能力单个构安全性略低于本标准对au级的要求，尚不显著bu可不采取措施件或其影响承载能力一检查项安全性不符合本标准对au级的要求，显著影响cu应采取措施目承载能力安全性极不符合本标准对au级的要求，已严重du必须及时或立即采取措施影响承载能力安全性符合本标准对Au级的要求，具有足够的Au不必采取措施承载能力安全性略低于本标准对Au级的要求，尚不显著子单元Bu可不采取措施影响承载能力的检查安全性不符合本标准对Au级的要求，显著影响项目Cu应采取措施承载能力安全性极不符合本标准对Au级的要求，已严重Du必须及时或立即采取措施影响承载能力安全性符合本标准对Au级的要求，不影响整体Au不必采取措施承载二安全性略低于本标准对Au级的要求，尚不显著可能有极个别构件应采取Bu子单元影响整体承载措施中的每安全性不符合本标准对Au级的要求，显著影响应采取措施，且可能有个别种构件Cu整体承载构件必须立即采取措施安全性极不符合本标准对Au级的要求，已严重Du必须立即采取措施影响整体承载安全性符合本标准对Au级的要求，不影响整体可能有个别一般构件应采Au承载取措施子单元安全性略低于本标准对Au级的要求，尚不显著可能有极少数构件应采取Bu影响整体承载措施15 基站承重测算及加固实施手册续表2-1安全性鉴定分级标准安全性不符合本标准对Au级的要求，显著影响应采取措施，且可能有极少Cu整体承载数构件必须立即采取措施二子单元安全性极不符合本标准对Au级的要求,严重影Du必须立即采取措施响整体承载安全性符合本标准对Asu级的要求，不影响整可能有极少数一般构件应Asu体承载采取措施安全性略低于本标准对Asu级的要求，尚不显可能有极少数构件应采取Bsu著影响整体承载措施鉴定单三元安全性不符合本标准对Asu级的要求，显著影应采取措施，且可能有少数Csu响整体承载构件必须立即采取措施安全性严重不符合本标准对Asu级的要求，严Dsu必须立即采取措施重影响整体承载表2-2使用性鉴定分级标准层次鉴定对象等级分级标准处理要求使用性符合本标准对as级的要求，具有正as不必采取措施常的使用功能单个构件或安全性略低于本标准对as级的要求，尚不一bs可不采取措施其检查项目显著影响使用功能安全性不符合本标准对as级的要求，显著cs应采取措施影响使用功能使用性符合本标准对As级的要求，具有正As不必采取措施常的使用功能子单元的检使用性略低于本标准对As级的要求，尚不Bs可不采取措施查项目显著影响使用功能使用性不符合本标准对As级的要求，显著Cs应采取措施影响使用功能使用性符合本标准对As级的要求，不影响As可不采取措施整体使用功能子单元中的使用性略低于本标准对As级的要求，尚不可能有极少数构件应二Bs每种构件显著影响整体使用功能采取措施使用性不符合本标准对As级的要求，显著Cs应采取措施影响整体使用功能使用性符合本标准对As级的要求，不影响可能有极少数一般构As整体使用功能件应采取措施使用性略低于本标准对As级的要求，尚不可能有极少数构件应子单元Bs显著影响整体使用功能采取措施使用性不符合本标准对As级的要求，显著Cs应采取措施影响整体使用功能使用性符合本标准对Ass级的要求，不影响可能有极少数一般构Ass整体使用功能件应采取措施使用性略低于本标准对Ass级的要求，尚不可能有极少数构件应三鉴定单元Bss显著影响整体使用功能采取措施使用性不符合本标准对Ass级的要求，显著Css应采取措施影响整体使用功能16 基站承重测算及加固实施手册表2-3混凝土结构构件承载能力等级的评定R/γ0S构件类别au级bu级cu级du级主要构件≥1.0≥0.95，且＜1≥0.90，且＜0.95＜0.90一般构件≥1.0≥0.90，且＜1≥0.85，且＜0.90＜0.85注：1.表中R和S分别为结构构件的抗力和作用效应，应按本标准第4.1.2条的要求确定；γ0为结构重要性系数，应按验算所依据的国家现行设计规范选择安全等级，并确定本系数的取值。2.结构倾覆、滑移、疲劳、脆断的验算，应符合国家现行有关规范的规定。在将民用房屋改造为机房时，必须由具有相应资质的单位，根据实际设备的规格、重量、布置以及原有结构的布置和配筋情况进行核算和可靠性鉴定。只有在鉴定结果为满足安全使用要求的情况下，方可继续进行基站建设。第四节常见的承重评估方法建筑结构的正常使用性可以通过现场观测确定，安全性可通过简化等效均布荷载法、有限单元计算法、荷载试验法、现场设备检测法等方法进行分析计算并得出结论。一、简化等效均布荷载法为了简单快速地对建筑结构上的设备荷载进行分析，《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中规定，建筑楼面在生产使用或安装检修时，由设备、管道、运输工具及可能拆移的隔墙产生的局部荷载，均应按实际情况考虑。可采用等效均布活荷载代替。在实际工作中，常常根据这个规定，进行简化等效均布荷载法分析。确定楼面等效均布活荷载的方法规定如下：（a）楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载，应在其设计控制部位上，根据需要按内力(如弯矩、剪力等)、变形及裂缝的等值要求来确定。在一般情况下，可仅按内力的等值来确定。（b）连续梁、板，等效均布活荷载可按单跨简支计算。但计算内力时，仍应按连续考虑。由于生产、检修、安装工艺以及结构布置的不同，楼17 基站承重测算及加固实施手册面活荷载差别较大时，应划分区域分别确定等效均布活荷载。（c）双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则，按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。（d）次梁(包括槽形板的纵肋)上的局部荷载，应按下列公式分别计算弯矩和剪力的等效均布活荷载，且取其中较大者。（e）当荷载分布比较均匀时，主梁上的等效均布活荷载可由全部荷载总和除以全部受荷面积求得。单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载q，可按下式计算：e8Mmaxq=（2－1）e2blM其中：l表示板的跨度，b表示板上荷载的有效分布宽度，max表示简支单M向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定。计算时max，设备荷载应乘以动力系数，并扣除设备在该板跨内所占面积上由操作荷载引起的弯矩。通过简化等效均布荷载法，能够迅速地对设备等物体产生的等效均布荷载进行评估，再结合可靠性评定标准就可对建筑物承重问题作出评价。二、有限单元计算法简化等效均布荷载计算法在局部荷载较多的时候计算起来较为繁琐不便，此时，可以考虑采用有限单元计算法来进行分析。有限单元计算法是借助计算机软件进行分析，能模拟楼板的实际边界条件，不仅可以考虑结构构件的实际情况（截面、材料），还可以按各种设备的实际尺寸、重量及布置计算结构内力，计算结果更接近实际受力情况，也更加精确。通过有限单元计算法，能够准确的地计算出通信设备在结构构件中产生的荷载效应，再结合可靠性评定标准就可对建筑物承重问题作出评价。三、荷载试验法按照一定的操作程序和观测步骤，直接对建筑结构施加荷载，以量测建筑物在荷载下的变形等反应情况，从而获知其承载能力，为荷载试验法。采用荷载试验法一般要遵循严格的加载、卸载程序，需要一定时间；同时，施加在建筑物上的荷载多数是采用重物堆载的方法，如铁块、沙袋等，需要占用较大的场地，也需要一定程度的材料准备和人力协调工作。因此，只有在计算分析缺乏依据、其准确性不能满足要求时，发生质量事故18 基站承重测算及加固实施手册后(如火灾、爆炸、损伤等情况)材料变质无法提供有效的计算参数，采用新材料、新技术、新理论、新工艺进行设计和施工，没有成熟的理论进行分析计算时以及综合评定结果有争议时，结合必备的现场条件许可，才能够使用此方法。图2-2桥梁结构荷载试验实例图2－2是某桥梁结构进行荷载试验的实例照片，图中排满桥面的载重卡车充当荷载的作用。四、现场设备检测法使用简化等效均布荷载法和有限单元计算法，都是对建筑物上放置的设备等物体对结构产生的荷载效应进行分析。除此之外，还可以通过测试设备进行现场检测，对建筑结构的实际承载能力加以检测、判断。1.结构检测的分类通过使用测试设备对结构进行测试，是建筑领域结构承重测算的一个重要方面。结构检测按结构承受的荷载类别，将结构检测分为静载检测和动载检测两大类；根据不同的检测目的，可将结构检测分为鉴定性检测和研究性检测两大类。静载检测的作用在于通过观测各种变形(如挠度、转角、应变、支座位移、局部破坏现象等)，判断结构在静荷载作用下的工作状态。动载检测的作用在于探查振动作用力或振源的待性、结构及部件的动力特性，研究结构在动载作用下的工作性能。鉴定性检测的目的在于检测材料的力学性能，检测结构的实际工作状况和承载能力，为改建、扩建、超载使用或加固补强提供数据。结构设计是根据规范所载统计结果的同样材料性能进行设计的，而实际情况可能相差很大。在建筑施工时，对于混凝土和木材等的质量控制难免发生储差，有时偏差较大而与原设计相违，所以要进行材性测定。在缺乏资料的情况下，对旧建筑物进行改建、扩建．由于实际需要超载使用建筑物，由于施工质量事故引起过度的变形或裂缝，或由于19 基站承重测算及加固实施手册腐蚀、火灾、爆炸、地震等造成结构物损伤，需要加固补强等情况，都必须通过结构检测来确定其实有的承裁能力，测取一些必要的数据。鉴定性检测还用于检测一些比较重要的结构或批量生产的预制构件的施工质量，评定其质量的可靠程度。对于一些比较重要的结构，建成以后必须通过检测验收，确定实际的空间综合工作状况；对于成批生产的预制构件，必须进行抽样检测．鉴定批量生产构件的质量是否达到有关标准所要求的各项技术指标。2.结构检测的数据及作用下面以钢筋混凝土楼板常见的受力状态－正截面受弯承载力分析为例阐述结构检测所获取的数据及其的作用：《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中规定的楼板正截面受弯承载力计算公式为：⎛x⎞"""""""M≤α1fcbx⎜h0−⎟+fyAs(h0−as)−(σP0−fPy)AP(h0−aP)（2－2）⎝2⎠混凝土受压区高度由公式（2-3）确定："""""αfbx=fA−fA+fA+(σ−f)A（2－3）1cysySPyPP0PyP混凝土受压区高度还应符合以下条件：x≤ξh（2－4）b0"x≥2a（2－5）式中：M—弯矩设计值；α—系数，按规范规定取用，由混凝土强度决定；1f—混凝土轴心抗压强度设计值；c"A、A—受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积；ss"A、A—受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积；pp"σ—受拉区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时p0的预应力钢筋应力；b—矩形截面的宽度或倒T形截面的腹板宽度；h—截面有效高度；0""a、a—受压区纵向普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至截面sp20 基站承重测算及加固实施手册受压边缘的距离；a"—受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离，当受压""区未配置纵向预应力钢筋或受压区纵向预应力钢筋应力(σ−f)为拉应力时，p0py"公式（2-5）中的a"用a代替；s由此可以看出，楼板的正截面受弯承载力，主要取决于以下几个因素：楼板的厚度h、楼板中钢筋的保护层厚度a、楼板中混凝土的强度f、楼板中钢筋的sc强度f以及楼板中钢筋的面积A。如果能够通过检测手段获取以上各个因素的ys实际值，就可以得到楼板正截面受弯承载力的准确结果。3.混凝土结构的检测内容混凝土结构是建筑结构最常见的一种类型，对混凝土结构的检测，包括一些常规的检测内容、混凝土强度、混凝土的耐久性和钢筋等的检测。（1）常规性检测常规检测内容包括原始资料的调查、裂缝的检测、结构或构件施工偏差的测定、结构或构件变形或位移的检测，结构和构件上作用情况的调查和测定等。原始资料的调查包括下述内容：（a）钢材和水泥等原材料的报告单、混凝土的配合比及强度测定的报告单；（b）水文、地质资料；（c）工程进度记录、工程洽商记录、工程质量验收记录、竣工测量记录以及隐蔽工程记录及验收记录；（d）竣工图；（e）当结构在使用过程中受到灾害等的影响并进行过加固和维修时，还需要与之有关的资料。因为混凝土的抗拉强度远远低于抗压强度，所以混凝土结构构件上容易产生裂缝。测定裂缝的形式、走向、宽度及变化化等数据有助于分析结构上的作用情况和破损的发展速度等问题。较方便的测定裂缝宽度的工具有裂缝塞尺和裂缝对比卡。裂缝的位置、数量和走向可通过绘制构件裂缝展开图的方式记录。混凝土结构或构件的施工偏差可分成制作偏差和安装偏差两大类。制作偏差包话截面尺寸的偏差、钢筋位置的偏差、表面平整度、构件尺寸轴线对中情况、预埋件位置等；安装偏差包括构件垂直度、标高、搭接长度和轴线对中等内容。21 基站承重测算及加固实施手册结构构件的变形和位移包括：正常作用下的挠度和侧移，非正常作用下（如车辆碰撞，起吊重物碰撞及其它危害造成)的构件位置的变动，以及不均匀沉降造成的构件倾斜和高差变化等。作用的调查包括结构上质量大、体积大的设备实际质量的调查，腐蚀性物质情况的调查，高温、高湿、冻融环境的调查和振源情况的调查等。（2）混凝土强度的检测及常用的检测设备混凝土强度检测有局部破损法和非破损法两类，非破损法包括回弹法、超声脉冲法以及回弹—超声综合法等，局部破损法包括钻芯法、压入和拔出法等。目前，随着旧建筑物检测数量的增多，以局部破损法测试结果为依据，对非被损测试数据进行校正的综合评定方法已经占了主导地位。回弹法是根据混凝土的表面硬度与抗压强度之间存在着一定的关系这一事实而发展起来的一种混凝土强度测试方法。测试时，用具有规定动能的重锤弹击混凝土表面，弹击后，初始动能发生再分配，一部分能量被混凝土吸收，剩余的能量则回传给重锤。被混凝土吸收的能量的多少取决于混凝土表面的硬度，混凝土表面硬度低，受弹击后表面塑性变形和残余变形大，被混凝土吸收的能量就多，回传给重锤的能量就少；相反，混凝土表面硬度高，受弹击后的塑性变形小，吸收的能量少，传给重锤的能量就多。图2-3回弹仪构造超声脉冲法是根据超声脉冲在混凝土中传播的规律与混凝土的强度有一定关系的原理，测定超声脉冲的有关参数，然后依据测定的参数判断混凝土强度的一种方法。22 基站承重测算及加固实施手册图2-4混凝土超声波测试仪由于影响混凝土强度的因素比较多，影响各种测试方法精度的因素也比较多，在使用单一方法定混凝土强度时会有较大的误差。因此一些综合法应运而生。回弹超声综合法便是其中一种方法。回弹－超声综合法检测混凝土强度是指采用超声仪和回弹仪，在混凝土同一测区分别测量声速值及回弹值，通过校准测强公式推算该测区混凝土的强度值。钻芯法检测混凝土强度是近年来国内外使用得较多的一种局部破损检测结构中混凝土强度的有效方法。该法利用钻芯取样机在混凝土构件上钻取出一定规格的混凝土圆柱体芯样后，将经过加工的芯样放置在压力试验机上，测取混凝土强度。由于钻芯法是从混凝土构件上直接取得试样，因此其测试结果更能如实反映构件混凝土的实际情况。一般认为：任何非破损的检测方法都应以取芯样法为基础，也就是将非破损法推断的强度与芯样强度进行比较并且进行修正，并以此对照检测其它构件。图2-5混凝土钻芯机（3）钢筋位置、保护层厚度和直径测定及常用的检测设备确定钢筋位置：将测定仪探头长向与钢筋长度方向平行，将钢筋直径档拨至最小，测距档拨至最大，向仪器探头横向移动探头，仪器指针摆动最大时，探头下为钢筋所在位置。钢筋保护层厚度测定：当钢筋位置确定后，按图纸中标示的钢筋直径和等级调整仪器的钢筋直径档和钢筋等级档，按需要调整测距档，将探头远离金属物体，旋转调谐钮使指针回零。将探头放置在测定钢筋上(探头长边与钢筋长向平行)，从度盘上读取保护层厚度值。测定厚度值的校准：用直径12mm钻头打出保护层厚度校准孔，校准孔应垂直于构件表而，打到钢筋上，用卡尺量取保护层的厚度，精确到毫米。当有面层时，应分别量取而层厚度和混凝土保护层厚度，校准孔的数量应视仪器的准确度23 基站承重测算及加固实施手册而定，当构件附近有电磁干扰时宜适当增加校准孔的数量。对每种直径和钢种至少应有1－2个校准孔。钢筋的直径一般是利用电磁感应原理，根据保护层厚度和直径对于探头电信号影响的关系进行估测，目前较为精确的仪器，标称误差可以达到2mm，即一个钢筋规格。图2-6钢筋探测仪器钢筋锈蚀程度检测可采用分析法、裂宽观察法、破型法、取样法和电阻法和自然电位法等。使用较广的自然电位法是采用电位测定法量测在混凝土表面存在的由于当钢筋混凝土中钢筋产生锈蚀时在钢筋表面上产生的腐蚀电流所形成的电位差不相等的区域。它们通过电阻较大的混凝土表现在结构的表面上。测量钢筋表面的腐蚀电流的电位。综上所述，对于公式（2－2）所提及的钢筋混凝土楼板的正截面受弯承载力M，当需要进行非破损性测试时，可以使用回弹法或超声波－回弹综合法检测混凝土强度f，使用混凝土测厚仪检测楼板厚度h，使用钢筋探测仪检测楼板保护y层厚度a并估算钢筋直径和分布A。最终使用公式计算来对承载力M进行计算ss分析。在计算出楼板承载力后，通过计算楼板上作用的设备产生的荷载效应，即可对其安全性作出评估。第五节常用的加固方法一、建筑物加固补强的工作原理通过加固补强可以提高结构安全度、减少事故隐患、延长结构使用寿命。在对建筑物进行承重评估鉴定后，应根据建筑物实际情况进行加固方案选择和加固设计。24 基站承重测算及加固实施手册加固设计的原则是在保证结构安全的前提下尽可能不损伤原构件并发挥原有构件的能力，尽可能减少附加的荷载，尽可能不影响建筑的使用功能。加固计算原则有下述几点：（a）原构件与新加部分协同工作，同时达到承载能力的极限状态；（b）原构件能充分发挥作用，后加部分的承载能力进行折减；（c）原构件承载能力折减，后加部分充分发挥作用；（d）按材料的本构关系、构件受力形式和原构件的应力水平，从理论上计算构件加固后的极限承载能力；（e）当原构件承载能力较小时，不考虑其承载能力；（f）当原构件承载能力与设计荷载值相差不多时，不考虑后加部分直接受力，仅移虑其辅助作用(如增加刚度，减小长细比、高厚比等)。二、常用的建筑物加固方法常见的加固方法主要有增大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、粘贴碳纤维加固法等。1、增大截面法增大截面法是用增大结构构件或构筑物截面面积进行加固的一种方法。它不仅可以提高被加固构件的承载能力，而且还可加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用阶段的性能在某种程度上得到改善。这种加固方法广泛用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱及屋架(补焊型钢)以及砖墙、砖柱(增设砖或混凝土扶壁柱或混凝土围套)等。这种方法会减小使用空间。当在梁板上作混凝土后浇层时，还会增加结构自重。2、外包钢加固法外包钢加固法是一种在结构构件(或杆件)四周包以型钢进行加固的方法，分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。这种方法可以在基本不增大构件截面尺寸的情况下提高构件承载力，增大延性和刚度，适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。但这种方法用钢量较大，加固维修费用较高，如图2-11所示。25 基站承重测算及加固实施手册图2-7外包钢加固法3、粘贴钢板及粘贴碳纤维片材加固法粘贴钢板及粘贴碳纤维片材加固是用胶粘剂把加强片材粘贴在钢筋混凝土结构构件外部，增大其受拉截面或对受压区提供握裹力以提高强度从而提高结构承载能力的方法。常用的胶粘剂以环氧树脂为主配成，钢板、碳纤维片材是主要的受力材料。这种加固方法的优点是施工工期短，施工时可以不动火，加固后几乎不改变构件的外形和使用空间，由于外贴材料的受拉强度很高，从而能大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。图2-8粘钢加固法如图2-8所示，采用外部粘钢加固法时，通常是将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的正截面受弯承载力。当在梁侧粘贴钢板时，还可提高梁的斜截面抗剪承载力。粘钢法常用来加固承受静力作用下的混凝土(或型钢)受弯、受拉构件；要求环境温度不高于60℃，相对湿度不大于70％，无化学腐蚀影响。粘贴钢板法对施工工艺要求较高，一般应由专业队伍施工。26 基站承重测算及加固实施手册图2-9粘贴碳纤维加固法近年来，随着新材料的发展，轻质、高强的碳纤维材料被成为粘贴加固法的新一代主要原材料，其加固机理和粘钢加固法相似，由于其是柔性材料，抗拉强度高而抗压强度为零，所以一般用于底部受拉区加固和梁侧受剪区加固，同时也可以通过缠绕受压构件提供握裹力来实现受压构件加固的目的。在基站建设中，如果需要采用粘钢加固或者粘贴碳纤维加固，一般宜在机房刚租赁好且设备未安装时进行，在和机房下层业主做好协调工作后，由相应设计单位根据楼房结构情况和设备布置需求进行加固设计，然后由加固施工单位进行施工。对于机房设备已经放置好的情况，宜在加固时先将部分设备移除机房以卸除楼板和梁上的荷载，待加固完成后再将设备装入。粘贴碳纤维加固的施工流程见图2-10所示：1.基站查勘、计算5.结构表面二次找及方案设计......平和转角处理2.配置胶粘剂6.粘贴碳纤维布3.结构表面打磨、7.施工验收修补处理4.涂底胶图2-10粘贴碳纤维加固流程除此之外，还有化学灌浆加固法、预应力加固法等，但是使用广泛性不如前27 基站承重测算及加固实施手册面所述的3种方法。第六节移动基站承重评估和加固改造的有效方法移动通信基站设立在正常使用情况下的普通民用房屋中，受到物业租赁、机房要求等方面的制约，在对移动基站进行承重评估和加固改造时，必须结合基站建设的实际特点来进行。一、目前基站建设的实际情况。目前基站大量设置在住宅楼、办公楼等民用房屋中，这些楼房绝大多数都处于正常使用过程中，同时基站所用机房只是一栋楼房众多房间中的一间，左右、上下相邻的其它房间或住人、或储物、或办公、或空置，有着不同的使用用途。因此，在建设过程中，必须考虑到周围使用者的情况，无法象自建机房一样自主地组织进场勘查和施工、验收，必须在业主方便的时候进行勘查，在对周围使用者无影响的时候进场施工和验收。同时，由于机房所在房间仅是楼房中众多房间中的一个，在机房中布置设备后产生的荷载主要作用于机房的楼板和梁上，对其它的房间影响并不大；因此一般只需要对机房所在结构区域进行承重安全考虑，不需要对整个楼房进行评价。近年来，随着居民健康意识、自治意识的不断增强，在居民楼一类的房屋中设置基站已经越来越困难，在广州、深圳的大城市市区甚至市郊，已经基本上不采用铁塔这类体量大、通信特征明显的天线架设方式，采用美化天线等替代方案代替；对于某些敏感的站点，查勘时都不能扰动其他业主，施工进场更加只能安排在夜晚和休息日进行，验收也只能安排少量人员在适当时候进行；如果在建设过程中被不合作的业主察觉，很容易造成基站建设工作停滞甚至取消。甚至有一些已经在正常运行的基站，由于不合作业主的反对而被迫搬迁、取消。根据目前移动通信市场的发展趋势，移动通信运营商可能会增多，市场竞争可能会更加激烈，用户的增长依然保持一定增速，网络的优化和基站的建设工作仍将进行，基站数量仍将持续增长；同时，随着更多通信新业务的发展，机房内的设备也有可能归并增多，对机房的需求仍然存在。结合目前对基站建设不配合的现实情况，可以预期的是，基站、机房等，将来很有可能成为通信运营商的资源之一。28 基站承重测算及加固实施手册二、适合移动基站承重评估和改造加固的方法根据机房的实际使用特点，同时为了避免造成过大的扰动以影响到基站的建设是否成功，决定了在选择适合基站建设的承重测算和加固方法时，必须考虑以下因素的影响：（a）承重测算分析和加固改造处理的对象，宜选取为机房所在的建筑结构区域，无需也不可能扩展到整个建筑物；（b）承重测算分析和加固改造处理的对象，其设计标准、施工质量均应满足国家的相关要求；（c）承重测算分析和加固改造工作，应结合机房使用实际情况，考虑远期扩容方案进行，设备荷载的选取要符合机房的设备实际规格、布置现状和扩容计划；（d）新建基站承重测算和加固处理时，应减少对周围环境的扰动，在一般情况下不宜采用大型的设备进行测试，不宜对机房所在房间进行钻芯、开凿保护层测试钢筋等方法；也不宜采取对相邻房间扰动较大的加固方法；（e）对于已运行的基站的承重测算分析，除（c）点外，还应注意应尽可能地保障设备的正常使用，减少对现网运行的影响。以上这些基站建设的实际特点和要求，对于移动通信基站承重测算评估和加固方法的选择可以起到明确的指导作用。1、基站承重测算评估适用的方法现对几种常用承重测算评估方法的适用情况分析如下：简化等效荷载法在分析较少数量的设备布置时，能方便地得到设备产生的等效荷载，实用性很强，因此，对于设备较少的基站有实用意义。但如果基站机房中布置了较多的设备，使用简化等效荷载法时，计算量将大大增大，此时该方法并不太适用。有限单元计算法能够在明确的边界条件和结构布置的前提下，精确分析较多数量的设备布置情况，使用电脑和软件计算，速度较快，在分析基站设备产生的荷载效应时较为实用。由于在有限元计算分析时，边界条件的选取对计算分析的结果有着很大影响，因此，必须在现场查勘时获取足够的查勘资料以确认结构布置情况进而明确边界约束条件。荷载试验法能够明确地得到结构是否能够满足承载要求的结论，但是在进行荷载试验时需要大量的荷重如沙袋等，占用场地较大且所需人力较多，而且对周29 基站承重测算及加固实施手册边环境及机房的使用有着较大的影响。在目前的建站条件下，在普通民用房屋中采用该法进行试验，很容易引发业主的不安定情绪从而导致基站建设失败，是基站建设承重评估分析中不宜采用的一种方法。现场设备检测法比起荷载试验法来减少了荷重加载环节，在加载条件、测试时间、人力和场地要求等方面都有了较大改善。如公式（2－8）所示，建筑结构构件的承载能力往往是由多个参数决定的，因此必须使用足够的设备，对相应的参数进行准确测试方可得到结果。在使用检测仪器的时候，必须注意提供给必要的检测条件，否则测试结果将有较大的误差，误差经过数学运算的累积后，将大大降低所得结果的精确性。由此可见，在基站建设时，既要达到对基站机房进行承重评估得出安全结论，又要避免对建筑物和相邻用户造成较大扰动，上述几种方法的比较情况和综合评定可行性情况如表2－4所示：表2-4承重评估方法比较评估精对建筑物和相邻承重评估方法综合评定可行性度用户的扰动简化等效荷载法低低中有限单元计算法高低高荷载试验法高高低现场设备检测法中中中由上可见，采用简化等效荷载法、有限单元计算法和现场设备检测法是相对较为可行的评估方法，其中又以有限单元计算法的评估精度和扰动程度最为理想。其它的承重评估方法并非完全不可行，在适当的条件下也可以考虑采用。2、基站承重加固改造适用的方法对基站进行的承重加固和改造，除了对建筑物进行加固补强、提高结构抗力外，由于移动基站的承重主要问题通常是楼板的承重问题，还可以对机房内设备进行调整或者使用槽钢将设备荷载分担以降低设备的荷载效应；下面对几种常用的加固改造方法进行比较分析。增大截面法是对建筑结构主受力构件如柱子、梁等进行加固的方法，尽管其经济有效，但鉴于基站机房往往是对楼板产生的荷载效应较大而对于框架梁、柱30 基站承重测算及加固实施手册子的影响幅度较小这样的受荷实际情况，该方法应用在机房加固改造中的实用性很低，同时该方法对场地的要求较高，而且显而易见将对业主造成较大的困扰。外包钢加固法和增大截面法类似，主要是对柱子等建筑结构主受力构件进行加固，而且对场地的要求较高、对周围的扰动幅度较大，不适合运用在基站承重加固改造工作中。粘贴钢板或粘贴碳纤维加固法由于施工工期短、场地要求小，对相邻的房屋使用影响不大；钢板和碳纤维的小体量决定了这种加固方法对建筑物的体形影响也不大，在基站承重加固改造工作中有一定的实际意义；但是该方法在进行基站机房加固时有一个很严重的场地要求：需要到机房下一层进行施工。由于实际基站租赁时往往只是租一间机房，不会连同机房下一层一起租下来，因此，使用该方法需要得到下一层房间业主的配合和支持，对其房间的天花板进行处理，影响了在基站承重加固改造工作中的实用性。设备调整法包括设备移位、设备换型等做法，能够影响机房内设备对所在建筑物的荷载效应，并不能直接提高建筑结构的承载能力，因此不能算是一种加固方法，只能归结到改造的范畴。设备调整、换型等工作都是在机房内进行，对周围环境的扰动最小，实用性很高；但是设备的布置受到工艺要求的限制，同时设备的造价、型号等也对此方法的实效有一定程度的影响。尽管如此，在对基站机房进行承重改造中，设备调整法具有广泛的应用前景。槽钢加固法严格说来和设备调整法类似，也不能提高建筑物的承载能力，属于改造方法的范畴。该法是通过使用槽钢将设备架起脱离楼板，将其荷载直接传递到承重的梁和墙等构件上去，从而达到减轻楼板荷载的目的。这种改造方法虽然不像粘贴钢板或者粘贴碳纤维加固法那样需要下到机房的下一层去，但是在开凿墙洞放置槽钢时对相邻房屋有一定影响，还是有一定的扰动。但该法的经济性远远高于粘贴钢板和碳纤维加固法，从总体上来说仍然有一定的实用性。由此可见，在基站建设时，既要达到对基站机房加以承重加固改造，又要避免对建筑物和相邻用户造成较大扰动，上述几种方法的比较情况和综合评定可行性情况如表2－5所示：31 基站承重测算及加固实施手册表2-5承重加固及改造方法比较承重加固及改造方对建筑物和相邻效果综合评定可行性法用户的扰动增大截面法；中高低外包钢加固法；中高低粘贴钢板或粘贴碳高高中纤维加固法；设备调整法；高低高槽钢加固法；高中高由上可见，采用设备调整法和槽钢加固法是相对较为可行的加固改造方法，当需要采用其它的承重加固改造方法如粘贴钢板、粘贴碳纤维加固法时，应协调好工作环境，创造合适的使用条件。32 基站承重测算及加固实施手册第三章基站承重评估及加固改造的实施第一节需要进行承重测算评估的基站范围一、基站所在房屋情况的统计情况根据已经进行机房勘查情况，基站所在房屋的类型主要有：民房及住宅楼、办公楼、厂房、酒店和通信机楼等，此外还有其它类型如教学楼等。基站所在房屋的类型比例见图3-1所示：通信机楼2%其它厂房7%住宅楼5%旅馆9%办公楼旅馆住宅楼53%厂房办公楼通信机楼24%其它图3－1基站所在房屋类型比例根据调查情况，这些基站有的有的位于楼房最底层，有的是在天面加建的简易机房，有的位于地下负一层或负二层，大部分是位于楼房中非底层亦非天面加建的普遍情况，如图3-2所示：底层11%底层天面加建机房天面加建机房8%普通楼层79%其它其它2%普通楼层图3－2基站所在楼层比例33 基站承重测算及加固实施手册二、需要进行承重测算评估的基站范围从图3－1和图3－2中可以看到，基站机房的情况是多种多样的，对于这么多的基站机房，能否对其进行承重测算评估的需求进行界定划分，以明晰基站承重测算评估的对象和工作量呢？从已有的调查情况来看，应该是可以达到的。当基站机房设置在建筑物的底层时（含地下室、地面等情况），机房设备的荷载由地面直接承受，这类型的机房基本上都能满足承重要求，只需在维护时留意地面是否有下沉开裂现象即可，无需进行承重测算评估。需要注意的是，某些靠近公路、堤坝建造的房屋，由于房屋所在地面和相邻公路、堤坝高差的影响，和公路平齐的那一层往往是第二层以上，此时如果选用该层作为机房，则必须进行承重评估，如图3－3所示。机房图3－3承重评估时需要注意的案例当机房设置在楼房的非底层时，荷载作用在楼板上，此时应结合国家荷载规范对于不同类型房屋的设计要求进行：1.住宅楼对于民房和住宅楼，设计活荷载标准值如表3－1所示：2表3－1住宅类房屋设计活荷载标准值(kN/m)普通楼层上人天面不上人天面1989年荷载规范1.51.50.52001年荷载规范2.02.00.534 基站承重测算及加固实施手册图3-4设置在民宅里的机房2通信机房的设计活荷载标准值一般为6.0kN/m，也就是说，只有房屋的设计2活荷载值达到6.0kN/m后方能自由布置设备而无需承重评估。由此可见，当基站机房设立在住宅楼的非底层时，所在房间的设计活荷载标准值一般不能满足通信机房的设计要求，应进行承重测算评估工作。2.办公楼2国家荷载规范规定的办公楼设计活荷载和住宅楼相同，均为1.5～2.0kN/m。因此，当基站机房设立在办公楼里面时，所在房间的设计活荷载标准值一般也不能满足通信机房的设计要求，也应当进行承重测算评估工作。图3-5设置在办公楼里的机房近年兴建的高层商住楼一般都带有地下室，多数这种类型的房屋在平时都将地下室作为停车场使用，如负一层停车场、负二层停车场等等。35 基站承重测算及加固实施手册高层楼房的地下室楼板，除了考虑其上作用的竖向荷载外，更主要地要考虑到地下室抗浮、抗渗、人防安全等方面的要求，其厚度、配筋都远远超过仅从竖向荷载出发的要求。一般地，当机房位于地下室时，楼板荷载都能够达到通信机房的设计活荷载要求，可以不进行承重测算评估工作。此外，对于高层楼宇，按消防规定一般设有避难层以供灾难时人流聚集、避2难、疏散用，避难层的设计活荷载标准值一般都很高，有的达到7.0kN/m，完全能够满足要求。因此，当机房设置在避难层时，不需要进行承重测算评估工作即可认为满足使用要求。对于避难层的判断，宜通过调查该建筑物的结构图纸，或者直接向业主方基建人员了解核实。3.酒店及宾馆机房设置在酒店和宾馆等建筑物里，多数是设置在客房或者杂物房，极少数设置在设备房中。当所在房间为客房或杂物房时，设计的活荷载标准值一般为21.5～2.0kN/m，小于中通信机房所要求的设计活荷载标准值，应当进行承重测算评估工作。图3-6设置在酒店、宾馆里的机房在高层酒店或者宾馆里，常常设置有专门的设备层来集中放置各种设备，这些设备如发电机、中央空调等，体量、荷载都很大，因此设备层的设计活荷载值一般都能够达到通信机房所要求的设计活荷载标准值，可以考虑不进行承重测算评估工作。高层酒店同样也可能会设置有避难层，和上一点的情况一样，也可以不用进行承重测算评估工作。4.通信机楼有少部分基站是设立在通信机楼里，应该注意的是，通信机楼中的房间，按36 基站承重测算及加固实施手册生产用途和附属办公用途分为两个区域，生产区域承担通信生产任务，里面需要放置各种通信设备，设计考虑的荷载值一般较高，如机房、电池室、油机房等，该区域的设计活荷载标准值一般能达到甚至超过规范规定的通信机房的标准。因此，当能够确认基站设置的区域是通信机楼的生产区域时，可以不进行承重测算评估。附属办公区域一般不布置通信设备，多用于办公等用途，这些房间的设计活2荷载标准值一般参照普通办公楼的标准取值，即为1.5～2.0kN/m；因此，当机房设置在附属办公区域，应该进行承重测算评估工作。对于房间是属于生产区域还是附属办公区域的界定，可以通过从资料保管部门借阅机楼设计图纸进行了解；也可以向机楼主管基建人员了解；或者通过观察与房间同结构区域内其它房间中设备布置情况进行类比，如已经放置了电池或较多的通信机柜等设备时，一般都能达到要求，而如果放置的是书架、办公桌等，则很有可能是办公区域，设计荷载很可能达不到要求，此时应该进行进一步的资料了解，视其结果来决定是否需要进行承重测算评估工作。5.厂房厂房和通信机楼类似，一般也分为生产区域和附属区域，这个方面的内容和上一点相同；需要注意的是，厂房类型较多，即使是生产区域，其设计活荷载标准值并非一律达到通信机房设计要求，因此需要对厂房的用途进行调查，也可图纸调查、人员了解调查和设备类比调查等；一般，较小间隔的房间为附属用房的可能性较大。对于设置在金工车间、棉织车间、家电装配车间等类型厂房中的机房，其所2在房间的设计荷载都比较大，一般超过6.0kN/m，此时可以考虑不进行承重测算工作，要求设备布置靠近梁、柱布置即可。2对于不属于上述几类用途的厂房，如果不能明确其设计荷载是否在6.0kN/m以上，即使机房设立在生产区域，也应当考虑承重测算评估工作。如果机房设置在厂房的附属区域中，应进行承重测算评估。6.其它类型对于其它类型的房屋，如教学楼、商场等，由于在调查统计中所占的比例较小，当机房不是设置在最底层时，宜进行承重测算评估工作以核算机房设备荷载对房屋的影响，保证安全。7.天面自建房屋根据调查的结果，现有天面机房的结构形式多种多样：有的是用砖、混凝土37 基站承重测算及加固实施手册砌筑，有的用砖墙和轻质板屋顶组合而成，有的用纯轻质板材搭建而成。这些机房，有的直接落在建筑物天面上，有的是在天面上铺设槽钢然后将机房安装在槽钢上，如图3－7所示。2上人天面的设计活荷载为1.5～2.0kN/m，而不上人天面的设计活荷载仅为20.5kN/m，与通信机房的规定要求相差甚远。如果未经判断就进行加建，很有可能出现安全问题。建设领域里已经出现了多起由于加建导致的房屋倒塌事故，社会影响恶劣，经济损失巨大。对于上人天面和不上人天面的现场界定，除了前面提及的借阅图纸、向基建主管人员了解等方法外，还可以通过以下办法进行判断：（a)观察通往天面的通道是随楼房修建的，还是后来建造的。如该房屋的楼梯能够一直上到天面，且该楼梯不是后来加建的，则该天面很有可能是上人天面；如果要通过一个小上人孔才能上去，则该天面为不上人天面的可能性很大。（b)上到天面后，观察天面女儿墙等围护结构的高度；如果女儿墙的高度达到0.9m以上，则该天面应该为上人天面；如果女儿墙的高度很矮以至于人走在上面很有可能因为没有防护而失足掉下去，那么该天面极为可能是不上人天面，此时在天面的加建等工作应当非常谨慎地进行。天面加建机房，除机房内的设备外，其自身的重量也应视为施加在原有建筑物上的荷载，必须要进行承重测算评估工作。对于非上人天面，一般不宜再进行加建工程。图3-7天面加建的简易机房38 基站承重测算及加固实施手册第二节基站承重评估工作的流程和相关条件一、承重评估工作的流程在进行基站承重评估工作时，一般采用的流程如图3－8所示：勘查准备机房勘查承重核算补充测试方案优化视需要报告编制图3－8承重测算流程图二、承重评估工作各步骤及相关条件1.勘查准备为了提高承重测算工作的效率，明确工作的内容，在进行承重测算的最初应当做好勘查准备工作，勘查准备主要包括如下几个方面：（a）收集基站中已经放置有的设备的重量、规格尺寸、安装要求等情况；（b）了解基站机房中将要增加的设备规格和数量规模；（c）收集机房所在建筑物的结构设计图纸、施工竣工验收资料、机房设备布置图纸等；（d）了解基站所在房屋的门牌地址、电子地图位置和楼层等基本资料（e）准备必要的勘查工具、勘查表，做好人员分工和车辆安排；（f）开具勘查证明；39 基站承重测算及加固实施手册（g）在勘查前应做好勘查计划并制定好路线图，同时准备好基站所在房屋的业主或者租赁联系人资料，视需要可以告知对方。机房结构设计资料可以联系机房所在建筑物的业主或物业进行借用，必要时设备布置资料可由设备专业提供；2.机房勘查通过机房勘查，可以获取机房所在建筑物的结构情况和设备情况，主要有如下方面：（a）勘查机房所在建筑物类型、工作年限、使用环境等；（b）勘查机房所在结构区域的梁、柱、墙等结构布置；（c）勘查机房所在结构区域的设计用途、使用历史、实际设备布置和荷载作用情况等；（d）勘查机房结构区域及相邻区域的工作状况如裂缝开展、变形情况等，同时留意是否有蜂窝、麻面等施工外观缺陷；（e）核实机房实际装置的设备的数量、型号、规模；对于新建机房则可以在和工艺专业协商时再考虑此点要求。在勘查过程中，应对以上情况进行详细记录，绘制勘查图，并拍摄照片。为了区分站点情况，宜在勘查记录中注明各个站点的勘查时间，以避免资料混淆。进行机房勘查工作时，要注意提前和业主或者租赁人员协调好，保证设计人员能够顺利进入机房所在建筑物；同时，进行勘查的设计人员不应过度张扬、喧哗等，以免造成不利影响。勘查资料是基站机房承重测算评估的依据，因此，勘查后获得的资料，应及时分类整理、评估并保存，如果出现勘查不彻底不细致的情况，应当采取必要措施如重新勘查等保证勘查资料的准确性；一般机房所在区域的结构布置，应到到机房的下一层进行勘查，如果勘查时楼面结构吊顶或因为上锁等原因无法进入下一层房间，从而无法判断出楼房结构布置时，应尽量现场勘察获取资料，如暂时移除吊顶、参照标准层、向业主基建人员或资料人员借阅图纸等；否则房屋结构不清，将对能否得到正确的承重测算评估结果造成较大不利影响。因此，在机房勘查阶段，设计人员、维护部门、租赁人员等方面都要进行较好的协调和工作，方能获取足够的资料以供进行测算和评估，达到勘查目的。下表是承重评估查勘内容示例：40 基站承重测算及加固实施手册3.承重核算在对机房进行勘查后，应当根据勘查获得的机房结构布置、设备布置等情况，41 基站承重测算及加固实施手册对基站安全进行计算分析。在计算出原设计楼面活荷载作用下的结构构件允许承载力（R）与机房设备布置情况下的荷载效应（S）后，结合结构重要性系数γ0可以求出比值R/（γ0S），根据该比值并进行等级判断即可确认基站的可靠性等级。基站可靠性评级为“a”级，表示安装设备后，结构的使用荷载仍能达到原设计的要求，机房不需进行调整设备或加固。基站可靠性评级为“b”级，表示安装设备后，结构的现有使用荷载比其原设计荷载要高出一些，可靠度比原设计的要求略有降低，但不显著影响承载功能，机房不需进行调整设备或加固。基站可靠性评级为“c”、“d”级。安装设备后，产生的荷载效应较大幅度超过了原设计要求，显著影响承载功能，存在安全隐患，需要进行整改。经整改后，能够达到“a”级或“b”级标准的基站，可按整改后的设备布置图进行设备安装；对于无法通过整改达到“a”级或“b”级标准的基站，应进行搬迁、扩大机房等处理。本步骤的工作主要包括以下内容：（a）根据机房结构布置建立机房结构分析模型；（b）根据查勘情况设定机房结构分析模型的边界约束条件；（c）计算机房结构在设计荷载下产生的荷载效应；（d）根据机房已有及计划设备布置和设备规格进行计算，计算出机房设备在实际结构布置下产生的荷载效应。（e）将设计荷载下产生的荷载效应和设备布置下产生的荷载效应进行比较，从而得出基站是否能够满足承重要求的结论。采用本方法进行核算比较，是根据基站房屋的实际使用特征而言的，即在设置基站前，该房屋就在正常使用过程中，应当满足国家的相关规范要求。因此，用国家要求的设计荷载所计算出来的荷载效应，也可以视作结构的抗力。经过初步承重核算后，可以对基站房屋是否能够满足布放设备的承重要求作出初步结论，在此基础上，可以视情况进行方案优化等下一步工作。4.方案优化由于专业领域的不同，工艺设计专业主要考虑的是如何能够处理好不同设备的相互位置，方便线路布置等要求，对于承重要求了解得不够全面。因此，最初42 基站承重测算及加固实施手册的设备布置方案，并不一定就能够满足承重要求，也不一定能够在满足承重要求的前提下，对机房进行足够高效的利用。因此，有必要根据承重核算的结果，对设备布置方案进行优化。本阶段的工作主要有以下方面：（a）现有设备的布置能满足承重要求，但加入计划布置的设备后不满足时，应当根据核算结果，对计划增加的设备的位置进行适当调整；（b）即使未加新设备，按现有机房内已经布置的设备进行承重核算就已经不能满足时，应考虑对现有设备进行适当调整改造；对于优化后的方案，应重新进行承重核算，根据方案的复杂程度，这个“核算－优化－核算”的过程甚至可能循环一定次数，以演变出合适的设备布置方案。；5.补充测试在机房勘查过程中，如果受现场条件的影响无法获得足够全面的数据，可能需要对机房所在结构区域进行仪器补充现场测试，如钢筋探测、楼板测厚、强度测试等，以获取进一步的数据，得到更为明确的结论。根据测试需要获取的参数划分以及在基站承重测算评估中运用的可行性，补充测试主要有以下方面：（a）使用钢筋探测仪对楼板配筋情况进行探测；（b）使用楼板测厚仪对楼板厚度情况进行探测；（c）使用回弹仪等对混凝土强度进行测试。根据目前所了解到的情况，各种测试仪器都或多或少地存在一定的测试误差；同时，如公式（2－8）所示，结构性能往往是由多个参数如混凝土强度、钢筋强度、钢筋面积、构件尺寸等共同决定的，当测试的参数范围不全面时，并不能够全面地测试反映结构的性能进行仪器补充测试，也需要必要的场地条件以满足仪器的使用要求，因此本步骤能否顺利完成的核心在于能否顺利进入机房所在建筑物并在适当地方进行测试，应事先做好测试策划，并对仪器性能指标和使用方法加以熟悉。6.进一步优化方案及报告编制在全方位地了解了结构的情况后，应当对设备布置方案进行进一步的优化和确认，综合考虑稳定设备运行情况和优化设备布置方案，在此基础上进行报告的编制，以反映承重测算评估的工作结果。报告编制时应注意，承重测算评估报告是给建设单位及业主提供机房承重安43 基站承重测算及加固实施手册全的书面依据，因此，必须在报告中明确反映以下四个方面的内容：（a）对机房结构勘查的情况；（b）根据勘查、计算及测试的结果，给出机房能否满足安全使用要求的结论；（c）对机房的设备布置和使用提出建议，提出设备布置图。（d）当机房使用过程中出现了裂缝、沉降等不利情况时，应在报告中反映出来，并给出适当的处理建议。此外，在报告编制时，应注意和建设单位、施工单位的沟通，做好和维护、网优等相关部门的沟通，将出现的情况和拟定的解决方案及时提交对方，以供对方在网络运行角度协调下一步的工作。第三节基站承重评估工作的成果和结论规范化一、承重评估工作成果应包含的要素承重评估评估工作，主要是为了优化设备布置方案，保证机房安全，因此，承重评估成果，必须对基站建设工作起到实际指导作用。承重评估工作的成果应至少包括以下要素：（a）承重核算工作的目的；（b）机房所在建筑物的概况；（c）承重核算的范围与内容；（d）对机房所在结构区域进行勘查、分析的情况；（e）对机房设备布置和使用的结论与建议。以上这些要素，行文上可能有所不同，但是应该对这些要素加以明确反映。二、承重评估工作成果的规范要求在承重测算工作中，由于人员经验的不同，对机房工作情况的勘查和实际情况的理解可能存在一定差异，这样可能导致不同的咨询单位、不同的设计人员对相同的机房承重测算结论不一致的情况，导致无法真实反映机房情况，不能有效44 基站承重测算及加固实施手册地提供承重测算评估工作结论。为尽量减少这种差异，在评估工作中，应加强成果的规范化，增强一致性，根据已经进行的工作，在进行成果规范化时应当注意以下方面：（a）在机房勘查时应当设法准确勘查楼房结构布置和设备布置等现场情况；（b）对机房所在结构区域建立计算分析模型时，应根据机房所在房屋结构区域的实际情况设定边界约束条件，不得随意设置，否则会影响分析计算的结果；（c）机房设备的荷载应根据实际的设备规格统一取用，不能随意折减；（d）机房结构计算模型上施加的结构恒荷载应根据实际情况考虑，尽量接近实际情况；（e）机房结构计算模型上施加的恒荷载和活荷载均应按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）取相应的荷载分项系数；（f）在对机房结构计算模型进行荷载输入时，除机房结构的恒荷载和机房设备的活荷载外，还应考虑机房在使用的检修荷载；对于放置了设备的机房位置，可以不施加检修荷载；对于某些有特定要求的机房，如在机房内可能存放一些拆下来的设备时，应考虑根据实际情况适当加大检修荷载；（g）报告结果应明确反映机房现状是否能满足使用安全要求；如果不能满足，应提出明确的整改方案建议；如果现状能满足要求，但是经过整改后能较大地提升机房面积使用效率，且整改措施对网络运行影响不大，经过协商后也可以提出相应的整改建议。三、评估报告示例评估报告应至少包括以下部分：（a）楼房情况；（b）复核分析情况；（c）结论及整改措施；（d）设备布置图。表3－3为一个基站承重评估报告的示例：表3-3基站承重评估报告示例45 基站承重测算及加固实施手册编号XXX基站名XXX查勘日期2005-XX-XX1.楼房情况房屋使用性质机房所在楼层房屋结构类型房屋总层数楼板结构类型房屋建成年代是否有房屋结2判别原设计活荷载X.XkN/m构图纸机房及邻近房屋是否有渗水及开裂现象，如有请拍照并附记录其它2.复核分析情况2经综合分析，本基站所在房屋使用类型为XXX，原设计活荷载为X.XkN/m；根据机房楼面结构布置及现有设备、拟增加设备情况，经计算分析，最不利板块的控制弯矩为：M1max=6.65kN.m，M2max=3.86kN.m；而在原设计荷载下该板块相应的弯矩为：’’’’M1max=6.01kN.m，M2max=3.75kN.m；求得M1max/M1max=0.90，M2max/M2max=0.97，即1＞R/(γ0S)≥0.9，结合其它因素综合评定，其可靠性评定等级为“b”级。3.结论及整改措施1、机房楼板结构的可靠性评定等级为“b”级，不需进行设备调整或加固，可满足安全使用要求；2、基站设备布置详见附图“XXX基站机房设备摆放图”所示。46 基站承重测算及加固实施手册第四节基站加固改造的实施一、移动通信基站进行加固改造应遵循的原则一般地，加固改造工作应当遵循的原则主要有以下几点：1.加固改造工作应尽量降低对周边环境的扰动；现在已经有一定数量的业主对与在民用房屋中设置通信基站比较反感，有可能或者已经采取了一些对于基站建设不利的措施；因此，在对基站进行承重加固改造时，一般不宜进行大规模、大体量的施工，以免有业主对加固改造工作借题发挥，这样的后果，除了该基站的加固改造工作可能停滞外，还很有可能影响到该基站存续和运行，对网络指标造成极其不利的影响，浪费相关部门和人员的资源。应根据基站的实际情况，对加固改造方法加以选择。2.改造后机房内设备的布置要合理，避免出现“头痛医头、脚痛医脚”的情况，尽量为机房的长远使用做打算。承重改造加固由于涉及到原有设备的调整，也可能要进行加固施工，牵涉到物业、维护、网优、工程的相关方面的工作。因此，在提出改造加固方案时，应会同工艺设计专业，仔细优化、协商合理的调整、改造及加固方案，在保证安全的同时，尽可能地降低对网络运行的影响；同时，要避免改造后设备不符合工艺要求的情况出现。在协商调整方案的时候，应尽量将不合理的设备布置情况提出来，和网优、维护部门一道，不仅仅考虑计划放入的设备，而是以整个机房的合理布局和有效利用作为考虑对象，只有这样，才不会出现改造后仍然布置不合理、空间不能有效利用的情况，才不会改造一次后又要进行改造的情况，才能够提高工作效率，从总体上节约投资。3.在加固改造时，在保证前面两点的前提下，应尽量根据工艺要求协商合理的调整方案，节约改造经费。根据通信建设的实际情况，对于设备的调整等工作，在概预算和投资上体现的费用是比较高的；在保证安全和方案合理的前提下，应当尽可能地对方案加以经济性的考虑，节约改造经费。47 基站承重测算及加固实施手册二、移动通信基站进行加固改造的流程及注意事项1.工作流程在进行基站加固改造工作时，一般采用的流程如图3－9所示：设计方案会审施工方案编制及审批进场施工及监理竣工验收图3－9加固改造流程2.注意事项基站加固改造工作时应注意以下几点：（a）应及时对设计方案进行会审；在设计单位提交了承重测算评估报告并给出了加固改造设计方案后，应由建设单位及时组织会审，设计单位、监理单位、施工单位以及维护、网优部门应在会议上对方案的合理性和涉及到的网络停闭站等情况进行沟通和评估，排除掉其中不合理的因素。（b）施工单位应对基站进行现场勘查，结合设计方案编制出施工方案，并提交相关部门审批；会审通过了加固改造方案后，施工单位应进行现场勘查，明确施工的对象、范围，编制施工组织计划，再次评估施工对基站运行和物业的影响，并将其汇总上交给相关方面如监理单位进行审批核准，如有必要，还应和设计单位进行沟通，以应付现场可能出现的变化情况。为了尽量减少对网络运行的影响，避免网络通话质量指标下降过多，施工单位应与网优维护部门协商施工计划时间，如有条件应尽量选在话务量等参数较低的时段。48 基站承重测算及加固实施手册只有当施工组织计划得到了批准后，才能进行下一步工作。（c）在进场施工时应做好各方面准备，同时由监理单位进行现场监理；施工组织计划得到批准后，施工单位应迅速着手准备施工工具、材料、线缆、人力资源等，同时和物业方面做好协调，确认进场时间和注意事项。此时应特别注意物业方面对于进场施工的要求，如果物业提出的要求对施工组织和进度有影响的，应及时报备批准。在施工过程中，应做好必要的安全防护措施，同时要做好准备以应付可能出现的设备异常。除保证施工人员的安全外，应注意施工时可能带来的粉尘、水等对机房的影响，当需要进行拆除墙体的工作时，应考虑采取稳妥的隔尘、防水措施，避免对其它设备的正常运行带来不利影响。在施工过程中，只有当有特殊需要并且能够完全保证防火等方面的安全性，方能考虑进行焊接处理，否则不能焊接。在施工过程中，在设备替换等工作时，为避免出现新旧设备都放在一起，机房荷载增加较大的情况出现，一般应先将要增加的设备放在机房外，再将旧设备拆除并搬出机房，然后才能将新设备搬进去并进行下一步的工作。如有施工机械、槽钢和砂石材料等，也应尽量避免集中堆载的情况出现。否则有可能出现对方的施工材料将楼板压裂的情况影响基站施工。在施工过程中，监理单位应代表建设单位进行有效的监理，除监督施工的进度、质量等问题外，如果发现加固改造方案在执行中有问题，应通知设计单位等方面以及时协调处理。在机房内施工，应遵守基站维护程序的相关规定，做好出入基站记录等资料，并及时向监控中心报告。（d）施工完成后，应进行竣工验收。施工完成后，应及时组织进行竣工验收，施工单位应将相关资料保存并做好竣工验收资料。基站承重加固改造施工，牵涉到的方面有建设单位中的网优、维护、物业、工程等部门，有监理、施工、设计等相关单位，应当注意协调好各方面的情况，制定工程联系人名录，建立起通畅的技术支持服务通道，凡是有现场情况变化的站点，应先了解设计单位提供的方案，并及时进行沟通、调整等工作，确保改造加固施工的顺利进行。49 基站承重测算及加固实施手册第四章基站建设工作中考虑承重要求的指导原则第一节新建基站时的指导原则一、新建基站的工作流程本章所指的“新建基站”，不包括获取场地后自行设计建筑图纸并施工的站点，主要指在非通信类房屋中开始建设的站点。新建基站的工作流程，从建设开始到设备配货，之间流程如图4－1所示：1.站点建设启动5.业主协调2.选点派单6.合同签订7.机房设计3.现场勘测4.选点方案会审8.设备安装订货等后续工作图4－1新建基站工作流程由图4－1可见，新建基站中，能够对基站承重要求加以考虑的，主要在第3步：现场勘测和第7步：机房设计两个内容。其中，现场勘测一般是由选点、租赁人员根据所获的选点单进行的工作；机房设计一般是无线设计院根据站点规模等情况进行的工作。二、新建基站的实际情况在新建基站过程中，有以下实际情况需要考虑：1.基站租赁勘测时，主要由建设方的选点人员或外包租赁公司的工作人员进行，尽管他们有丰富的经验，但是基本上没有接受过土建专业培训；2.基站租赁勘测时，要综合考虑网络需要、机房租赁进度、承重要求、业主50 基站承重测算及加固实施手册情况等方方面面的问题，承重要求只是租赁人员考虑的诸多方面之一；3.房屋业主很多也不并具备土建专业知识，在就承重要求和业主进行沟通时，如果方式把握不当，尽管在租赁、设计及改造过程中能够采取有效措施满足承重要求，但是可能给业主造成不安全的印象，很有可能加大基站合同协调租赁的代价、甚至可能导致业主拒绝商洽，影响基站建设。因此，有必要结合这些实际情况，对新建基站的指导原则加以归纳、明晰。三、基站租赁勘测时的指导原则考虑到承重要求，应注意以下原则：1.在机房勘测选择前应对站点设备规模加以考虑由于站点分布和网络要求的不同，不同站点预期吸收的话务量有差别，相应地将导致基站设备配置、供电需求等差异，从而导致不同站点的设备荷载也有所差别。为了避免在之后的工作中再出现面积较小不利于站点设备布置的情况，应在租赁时就对站点设备规模加以考虑。考虑站点规模时，宜注意以下几点：2（a）考虑到设备布置的需要，机房占用的面积，一般不宜小于25m；（b）当机房预期只布置有一套GSM设备和新系统设备时，机房面积可以2略小于25m；（c）当机房预期布置有两套GSM设备并预留新系统设备时，同时考虑到2电池放电时间的保证，机房面积不宜小于30m；2.注意所需勘测的楼房的建造年限、用途和外观质量等；在机房勘测选择时，往往是在靠近主选点的一个范围中进行，备选楼房的用途可能并不唯一，此时应对所需勘测的楼房使用年限、用途和外观质量加以判别比较。在2001年新规范颁布执行后设计建造的房屋，其设计活荷载值比以前的要高，相应的结构抗力也要高。在市区，机房常常设立在商住楼、办公楼、厂房、教学楼等类型的楼房中，在郊区或者城中村区域，机房也常常设立在村委办公楼、教学楼、村民自建楼房等类型的楼房中。房屋的使用年限和用途，通过现场观察和向业主调查可以基本上得到判断结果，应尽量将机房设置最近建造的、正规的办公楼、住宅楼、厂房等建筑物中；51 基站承重测算及加固实施手册建筑物的外观应良好。应尽量避免在出现以下情况的楼房中设立机房：（a）房屋墙体、梁、柱等位置开裂严重，房屋裂缝很多；（b）墙体和天花板的抹灰层脱落严重，甚至能看到梁、柱上的蜂窝、麻面等缺陷；（c）楼板、墙体有渗水水渍，甚至出现绿苔等长期渗水的痕迹；（d）房屋曾经发生火灾等灾害，业主无法出示房屋质量已经达到正常要求的有效证明；（e）待选房屋为加建房屋，同时无法证明该房屋的加建经过了有效的设计指导的。当受条件限制而无法选择更优选的房屋进行后续工作时，应在签订物业合同前，提前要求土建咨询部门介入加以考虑，进行专业考虑。3.在楼房内注意楼房的梁柱布置情况和楼层情况；在对外观情况等方面进行判断后，应进入楼房内部进行勘查，此时应注意楼房的梁柱布置、房间状况等情况，在条件许可的情况下，对机房所在的楼层和面积等进行优选。一般地，有以下情况可以加以注意：（a）当房屋中的隔墙因为与顶部楼板间开裂严重、与其它墙体颜色显著差别等因素能够判别为后加墙体时，考虑到其已经给房屋增加了额外荷载，应尽量避免选作机房；（b）从承重要求的角度，楼房底层优于中间楼层优于天面加建房间，其中天面加建机房由于存在机房施工和承重要求的双重成本，较为不利，宜尽量和业主协调，在楼房底层或者中间楼层建设机房。（c）应尽量了解待选房间的使用历史，如果其曾经作为仓库等用途使用，则承重方面满足要求的可能性很大。（d）如无其它选择而必须在天面加建机房时，宜采用槽钢架起的轻质简易机房，并尽量保证加建机房的周边可以落在天面的梁、柱上；（e）如该房屋没有楼梯直达天面，或者天面女儿墙高度不足900mm时，则该房屋为非上人天面的可能性很大，不宜考虑在天面加建简易机房；（f）如建筑物天面有预留柱头，且在非天面楼层无法租赁到房间时，可以考虑在天面加建房屋；除考虑沿梁柱位加建简易机房外，也可以考虑在土建设计单位的指导下，将天面柱钢筋接驳后新作柱子和楼板，可52 基站承重测算及加固实施手册以有效地解决承重问题；在房屋租赁时，宜请对方提供房屋的设计竣工图纸，将其复印作为档案保存，以供日后调用。4.在机房勘测选择时应考虑的其它问题除了以上一些情况外，还应当注意的有：2（a）对于天面加建的简易机房等类型，机房面积不宜小于30m；在天面进行简易机房加建施工时，应去除天面已有的隔热层等以减轻荷载，同时应注意做好防水措施；（b）当一间房间的面积达不到前述要求时，宜租用相邻房间或者套间。此时可以考虑在装修时拆除非承重的间墙；并将较重的设备放在拆除了间墙的位置；（c）当机房面积受限时，宜将套间内的卫生间、厨房等间墙拆除，同时做好防水、排水措施；（d）拆除间墙前应确认墙顶有明显的框架梁，不得拆除承重墙。（e）当所选房间面积较大，业主要求进行分隔时，应注意分隔材料必须选用轻质材料，不得使用粘土砖等构件。（f）由于机房设备多靠墙布置，因此，新建的机房隔墙应按所在楼板的梁柱布置来确定位置，尽量避免在楼板中间加建隔墙。否则将直接导致楼板中间除布置有隔墙荷载外，还可能承担机柜、电池等较重的荷载，此时承重不满足要求的可能性非常之大。（g）如需新做机房地板砖，旧有的地板砖宜拆除，不得在已有房间地板上铺砌新地板砖；条件许可时，可以考虑去除原地板砖和找平层后重新找平直接刷地板漆；四、基站机房设计时考虑承重要求的指导原则基站机房租赁后，需进行装修并布置设备，此时，房间属于空置，相对容易进行各种改造工作，同时业主也有机房装修改造的思想准备；为充分利用机房，还可以采取一些相关的前期改造措施：（a）机房设备布置，在满足设备的运行维护前提下，应尽量靠墙进行布置；（b）蓄电池、稳压器等较重的设备，宜布置在梁端部靠近柱子的位置或布置在拆除了间墙的位置；53 基站承重测算及加固实施手册（c）对于较重的设备如蓄电池等，可以在机房装修时设置槽钢，通过槽钢将设备抬起，槽钢两端安放在框架梁上，从而将荷载直接传递给框架梁；（d）在满足工艺布线要求的前提下，DF、传输等挂墙设备宜布置在蓄电池后的墙体上以节约靠墙机位；（e）对于蓄电池等较重的设备，一般不宜两组叠放，宜按组摊开来布置；第二节基站扩容工作中考虑承重要求的指导原则基站扩容，可以分为在原有设备上增加模块和在机房中增加新设备两种情况，有时候也可能是两种情况同时发生。对于仅增加模块的情况，考虑到模块荷载仅占该设备荷载的一小部分，一般在承重核算中已经加以了考虑，可以直接增加；而增加新设备时，新设备的重量一般不可忽视，应当考虑承重要求。在基站进行扩容时，也应该对承重要求加以考虑，主要有以下方面：（a）在基站承重评估时，将扩容情况考虑进去，如果扩容计划复核已经在评估的范围之内，可以直接进行扩容；（b）当机房面积适中，已有评级为“a”或接近“b”类上限时，可以考虑增加机架设备进行扩容，扩容时设备宜靠梁、柱、墙进行布置；（c）当机房面积不足，已有评级接近“b”类下限时，可以考虑对原有设备进行换型处理，这样既达到了扩容目的又不至于增加较多荷载；（d）如果不能满足上面几点的要求，则应当在土建专业的指导下进行承重测算评估，根据机房情况采取相关措施。第三节不满足承重要求时的应对原则在承重测算评估工作中，很有可能出现评估不通过的站点，对于这些站点，应根据勘查情况和核算结果，提出明确的处理建议以解决安全问题。其主要应对原则如下：54 基站承重测算及加固实施手册（a）对机房内原有设备进行调整处理，比如将原来布置在楼板中部的设备调整到靠梁柱布置，可以有效地降低设备对楼板产生的荷载效应；将原来叠放的两组电池分摊布置也可以起到明显的效果；（b）通过合并机架、更换型号等，减少设备荷载；（c）由于机房内电池一般是较重的设备之一，对于停电可能性较低、维护较方便的基站，可以考虑适当降低放电时间和电池容量要求以减少荷载。（d）将机房内较重的设备通过用槽钢架起，将设备荷载直接传递到结构框架梁上；（e）在周边条件允许的前提下，进行粘贴钢板、粘贴碳纤维材料等加固措施；（f）扩大机房面积，将部分设备调整到其它结构区域去。（g）对经过处理均不能满足要求的基站，应综合以上各种数据，考虑机房搬迁，或者在附近增租一间新机房，将部分设备放到新机房里。第四节基站运行维护时宜注意的问题在基站运行时，一般由维护人员定期进行检查、设备更换等工作，在这个阶段，一般无法再全面地对机房承重问题进行评估，而是应当在工作中注意以下问题。一、设备安装和施工的注意事项本条的要求，除了在基站开通运行后应当遵循外，在新建基站进行设备安装时也应该加以留意：（a）应对实际提供设备和机房设备安装图纸进行核对，不得随意增加设备；（b）在安装设备前，应了解设计图纸对各种设备的要求安装位置，不得随意改变设备位置。（c）新基站安装设备时，应结合设备安装设计图，将设备放入机房中靠近梁柱的位置，禁止在机房楼板中央集中堆载。（d）更换设备时，应将待安装设备放在机房外，将待拆除设备拆除并运送55 基站承重测算及加固实施手册到机房外后再将待安装设备运入机房进行安装；（e）机房内的施工材料、拆除的设备不能在机房楼板中央集中堆载。二、维护时应注意观察的情况机房维护人员是最常进出机房的人员，对机房的情况和变化掌握较为全面。在维护时除了对设备的运行等情况进行观察外，考虑到承重要求还应当留意以下几点：（a）机房墙体和楼板的裂缝、渗水等情况；（b）机房地面砖的开裂情况；（c）楼下业主是否有对机房运行的意见及其提供的情况；如果出现有这些情况，应在维护记录上进行登记，并及时通知相关部门进行情况确认并视需要进行后续处理。56 基站承重测算及加固实施手册第五章典型基站的承重模型及加固改造案例分析移动通信基站所在的房屋类型中较为典型的有：（a）住宅；（b）旅馆、宾馆、酒店等客房；（c）办公楼；根据设备布置要求，现对这些典型基站的承重布置模型进行计算分析，提出合理的建设方案，最后还对常用基站的加固改造方案进行分析，为以后基站建设提供参考。第一节常用基站的设备配置要求根据基站设备配置情况，可以将基站规模分为小型、中型和大型三类，各类型的设备配置要求，见表5-1所示：表5-1基站所需布置设备表空主设备电源传输调GSM900GSM1800新系24V48V新系传输DC架统BATBAT统DC机架GSM900和GSM1800中只小型基站12组无1无12有一套设备，共3个机架无或者中型基站3312组11122组大型基站6622组2组1112这些设备的重量规格有多种，常见的规格如表5-2所示：表5-2基站常用设备规格表设备类型规格（mm）重量（kg）代码24V500Ah蓄电池1000×420490BAT48V200Ah蓄电池1355×320500*BATGSM机架400×600210GSM57 基站承重测算及加固实施手册续表5-2基站常用设备规格表新系统主设备760×650230*LDC架600×600200DC新系统DC架600×600200*DC表5－1和5－2的内容，是对设备布置的一般性归纳，实际上的设备布置和规格要求，可能会稍微有所差别。第二节住宅类基站一、结构情况在住宅类房屋中设立基站，一般可以考虑租赁整个套间，房间尺寸取为2.7m～3.6m，房间的四边均布置有梁，楼房多位框架结构，结构布置图如图5－1所示：二、几种常见的布置方案及模型计算住宅类房屋作为机房，常见的布置方式，有拆除原有间墙和不拆除间墙两种，一般都应要求设备靠梁柱布置，但有时候可能也会出现设备放在楼板中间的情况出现。此处考虑的常见布置方案主要有三种：（a）拆除间墙，较重的设备放在拆除图5-1结构布置图了间墙的位置，其它设备靠墙、梁布置；（b）不拆除间墙，设备靠墙、梁布置；（c）不拆除间墙，设备布置在楼板中间。1.拆除间墙并注意设备布置后的承重模型分析58 基站承重测算及加固实施手册（a）结构情况和设备布置在初步装修时进行间墙拆除工作，这样可以将拆除掉的墙体重量抵消掉一部分设备重量。一般地，对于住宅楼套间，至少可以拆除掉一面间墙。根据住宅楼套间的实际面积，一般都能够满足大型规模的基站配置，初步布置后的情况如图5－2所示；图5-2拆墙改造后的设备布置图（b）承重核算考虑到机架、电池等设备布置在梁上；3每面墙长度为2.5m，高度为2.5m，厚度为180mm，砖墙容重为20kN/m；拆除掉的每面墙重为22.5kN；每个机架的重量为2.1kN，6个机架重量共计为12.6kN；由于新增的机架设备重量小于拆除的砖墙重量，故本机房能够满足安全使用要求，评为“a”级。2.不拆除间墙，注意设备布置后的承重模型分析（a）结构情况和设备布置在实际工作中，也可能出现业主坚决不允许拆除间墙的情况，此时的设备布59 基站承重测算及加固实施手册置方案相应有所调整，如图5－3所示：图5-3房屋不拆墙时的设备布置图（b）承重核算当不拆除间墙时，应根据楼房的结构情况和设备布置，使用理正工具箱软件建立模型、设定边界约束条件并输入设备荷载进行计算分析；对于多个板块布置有荷载的情况，可以取受力最不利的板块，如图5－4所示：图5-4结构计算模型60 基站承重测算及加固实施手册分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=3.90kN.m，2M2max=2.84kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=3.71kN.m，M2max=3.16kN.m；求得M1max/M1max=0.95，’M2max/M2max=1.11。即R/(γ0S)≥0.90，因此可以评为“b”级。3.不拆除间墙，设备布置在楼板中间时的承重模型分析（a）结构情况和设备布置如果设备布置时忽略了承重考虑，很有可能不但没有拆除间墙，而且把较重的设备放到楼板中间的情况，如图5-5所示，GSM机架由原来的靠墙布置调整到了楼板居中布置：图5-5设备居中布置的情况（b）承重核算对这种布置下建立结构分析模型并且计算，在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=5.24kN.m，2M2max=3.78kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=3.71kN.m，M2max=3.16kN.m；求得M1max/M1max=0.71，61 基站承重测算及加固实施手册’M2max/M2max=0.84。即R/(γ0S)＜0.85，应评为“d”级。由此可见，尽管楼房结构情况没有发生任何改变，但是设备的布置如果没有考虑承重因素，布置不合理，则很有可能机房承重得不到满足，造成安全隐患。4.不拆除间墙，设备布置在楼板中间时的承重模型分析，但设计活荷载2按2.0kN/m考虑2对于使用年限较短的房屋，应按2.0kN/m的设计活荷载值分析其设计抗力。（a）结构情况和设备布置结构和设备布置同图5-5所示；（b）承重核算对这种布置下建立结构分析模型并且计算，在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=5.24kN.m，2M2max=3.78kN.m；而在原设计荷载（2.0kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.12kN.m，M2max=3.52kN.m；求得M1max/M1max=0.79，’M2max/M2max=0.93。即R/(γ0S)＜0.85，应评为“d”级。尽管仍然是“d”级，但是抗力和荷载效应的比值已经有一定提高，可见选用使用年限较短的房屋，对于满足承重要求将有一定效果。三、住宅类基站设备布置与承重测算小结对于住宅类房屋的设备布置和承重测算工作，考虑到承重要求，要注意的有：（a）应尽可能地租赁整套房间；（b）初步装修时尽可能拆除非承重的间墙；（c）设备应尽量靠墙、梁、柱布置，不得布置在楼板中央，以减轻后期因为承重不符合要求进行改造的可能。第三节旅馆类基站一、结构情况在旅馆（含宾馆、酒店等）类房屋的客房中设立基站，常见于市区，房间开间一般为3.0m～3.3m，进深为4.5m～6.3m，为框架结构或者框架剪力墙结构，62 基站承重测算及加固实施手册填充墙主要起分隔作用；在客房类房间中，多数情况带有一个卫生间，在机房租赁时，多数情况下为包含卫生间整间地考虑，，也有少数情况下业主要求将卫生间部分分隔开来。待卫生间的客房，尺寸为3.3m×6.3m，房间的四边布置有梁；结构布置图如图5－6所示：图5-6旅馆类基站的结构布置示例二、常见的布置方案及模型计算2单间客房的面积在20m左右，一般只能按中等规模的基站配置进行考虑。此处考虑的常见布置方案主要有四种：（a）拆除卫生间，在拆除处放置电池组，其它设备靠墙、梁布置；（b）不拆除卫生间，设备靠墙、梁布置；（c）拆除卫生间，但设备布置在楼板中间；（d）已有设备沿梁、墙布置，试图在机房中间新增电池；1.拆除卫生间时的承重模型分析（a）结构情况和设备布置对于旅馆类客房，如有条件，应该在装修时将卫生间拆除，这样可以有效地63 基站承重测算及加固实施手册扩大机房面积，同时卸除掉部分荷载。在装修时应注意做好防水排水等措施。拆除卫生间后的设备布置图如图5-7所示。图5-7旅馆类房屋的设备布置（b）承重核算使用计算软件进行建模分析，结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=4.72kN.m，2M2max=3.48kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.83kN.m，M2max=3.82kN.m；求得M1max/M1max=1.02，’M2max/M2max=1.10。即R/(γ0S)≥1.0，因此可以评为“a”级。2.不拆除卫生间的情况；（a）结构情况和设备布置在少数时候，业主可能会坚持将客房的洗手间部分排除在机房范围外，如图5-81所示，设备布置后已经较为拥挤，减少了扩容使用的空间。64 基站承重测算及加固实施手册图5-8不拆除洗手间时的设备布置（b）承重核算以此情况来建立模型分析，分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=4.88kN.m，2M2max=3.80kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.83kN.m，M2max=3.82kN.m；求得M1max/M1max=0.99，’M2max/M2max=1.01。即R/(γ0S)≥0.9，因此可以评为“b”级。3.拆除卫生间，但在楼板中间布置有设备（a）结构情况和设备布置如果设备布置时忽略了承重考虑，很有可能设备把布置出现将较重的设备放到楼板中间的情况，如图5-9所示。（b）承重核算分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=5.94kN.m，2M2max=4.10kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.83kN.m，M2max=3.82kN.m；求得M1max/M1max=0.81，’M2max/M2max=0.93。即R/(γ0S)＜0.85，被评为“d”级。65 基站承重测算及加固实施手册图5-9设备居中布置的情况4.拆除卫生间，但在楼板中间布置有设备，但楼房设计活荷载按2.02kN/m（a）结构情况和设备布置结构情况和设备布置同图5-9所示；（b）承重核算分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=5.94kN.m，2M2max=4.10kN.m；而在原设计荷载（2.0kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=5.37kN.m，M2max=4.25kN.m；求得M1max/M1max=0.90，’M2max/M2max=1.03。即1.0＞R/(γ0S)＞0.9，被评为“b”级。2可见，虽然设备布置不够合理，但房屋的设计荷载按2.0kN/m进行分析时，仍然能够满足承重要求，这也说明在租赁时应尽量选用建设年限较短的房屋。5.已有设备沿梁、墙布置，试图在机房中间新增电池；（a）结构情况和设备布置由于放电时间的需要，基站很可能需要考虑新增电池组，由于机房面积已经紧张，很容易采用如图5-10所示的布置方案。66 基站承重测算及加固实施手册图5-10不拆洗手间并增加新系统电池时的设备布置（b）承重核算分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=6.49kN.m，2M2max=4.46kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.83kN.m，M2max=3.82kN.m；求得M1max/M1max=0.74，’M2max/M2max=0.86。即R/(γ0S)<0.85，被评为“d”级，不满足要求。此时除非通过槽钢改造方案将电池等设备架起，或者增租旁边的客房以扩大机房面积，否则已经无法加入设备。三、旅馆类基站承重测算工作小结旅馆类基站的设备布置和承重测算工作，应加以注意的有：（a）租赁时应当尽可能将客房内的洗手间一起租赁下来并在初始装修时拆除洗手间；（b）当设备配置较多时，可考虑提前进行槽钢改造；（c）为了将来的基站发展，对于旅馆客房类房间，如果基站要求的设备规模较大，应考虑租相邻的两间房进行改造后作为机房。（d）设备布置时务必靠边布置，基本上能满足承重要求，如果初始布置时将设备布置在中间，那么对于承重要求的满足非常不利，大大提高了后期进行改造的可能。67 基站承重测算及加固实施手册第四节办公楼类基站一、结构情况办公楼类基站，包括楼房本身为办公楼的情况，也包括厂房的附属用房以及通信机楼的附属用房的情况。2办公楼的设计荷载一般按1.5～2.0kN/m考虑，其开间尺寸一般在2.7m～3.3m，进深一般为4.2m～5.1m；楼房多数情况下为框架结构，主要由梁、柱承重。常见的办公楼结构布置如图5-11所示：图5-11常见的办公楼结构布置二、常见的布置方案及模型计算2单间办公室的面积一般在15m左右，因此一般只能按中等规模的基站配置进行考虑。对于办公楼基站，常见的布置方案可能有两种：68 基站承重测算及加固实施手册（a）设备靠墙、梁布置；（b）设备不完全靠墙、梁布置，有的布置在楼板中间。1.设备靠墙、梁布置时的承重模型分析（a）结构情况和设备布置对于办公楼类基站，一般情况下只能根据实际机房情况进行布置，除非时租赁了多个房间，否则无法采取拆除隔墙的改造措施。设备布置见图5-12所示：图5-12办公楼基站设备靠墙布置图（b）承重核算以此情况来建立模型分析，分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=4.86kN.m，2M2max=4.42kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.52kN.m，M2max=4.52kN.m；求得M1max/M1max=0.93，’M2max/M2max=1.02。即R/(γ0S)≥0.9，因此可以评为“b”级。2.设备不完全靠墙、梁布置，有的布置在楼板中间（a）结构情况和设备布置在实际工作中，可能出现设备不完全靠墙、梁布置的情况，此时设备布置图如5-13所示：69 基站承重测算及加固实施手册图5-12办公楼基站设备未靠墙布置图（b）承重核算以此情况来建立模型分析，分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=5.45kN.m，2M2max=5.85kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=4.52kN.m，M2max=4.52kN.m；求得M1max/M1max=0.83，’M2max/M2max=0.77。即R/(γ0S)＜0.85，被评为“d”级。3.设备不完全靠墙、梁布置，有的布置在楼板中间，但楼房的设计活荷2载值为2.0kN/m（a）结构情况和设备布置结构情况和设备布置同图5-12；（b）承重核算分析计算结果如下：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=5.45kN.m，2M2max=5.85kN.m；而在原设计荷载（2.0kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=5.02kN.m，M2max=5.02kN.m；求得M1max/M1max=0.92，’M2max/M2max=0.86。即0.90＞R/(γ0S)＞0.8，被评为“c”级。三、办公类基站承重测算工作小结办公类基站的设备布置和承重测算工作，要注意的有：70 基站承重测算及加固实施手册（a）设备布置应按靠墙、梁进行布置，在满足工艺要求的前提下，应避免将设备放在房间中间；（b）当设备配置较多时，可考虑提前进行槽钢改造；（c）如果基站要求的设备规模较大，应考虑租相邻的两间房进行改造后作为机房，改造时宜将间隔的非承重墙拆除。第五节新建机房案例一、基站和机房概况某新建基站，位于1980年代的一栋8层住宅楼中，该楼房现在正常使用，外观一般，房间平面图如图5－13所示：图5－13房间平面图本机房需要布置GSM900、GSM1800设备各一套。71 基站承重测算及加固实施手册二、机房设备布置方案2受实际条件限值，机房所在房间面积约为20m，结合设备配置需求，采用如图5－14所示的设备布置方案：三、承重核算及结论根据设备布置和结构情况进行承重核算，采用有限元软件进行分析，根据住2宅楼的设计荷载（1.5kN/m）和设备布置情况分别计算，建模如图5－15所示；图5－14设备布置图72 基站承重测算及加固实施手册图5－15计算分析模型2在设计荷载（1.5kN/m）作用下，产生的弯矩（R）分别是6.78kN.m和3.75kN.m；在实际设备荷载作用下，产生的弯矩（S）分别是：6.09kN.m和3.34kN.m；R/(γS)0为1.11、1.12；R/(γS)因为0≥1.0，可以评为“a”级，可以满足安全使用要求。第六节设备调整换型案例一、基站和机房概况某基站，位于1990年代的一栋8层住宅楼中，该楼房现在为正常使用状态，外观一般，如图5－16所示：73 基站承重测算及加固实施手册图5－16机房外观机房内已经布置了GSM900、GSM1800两套设备，需要加入新系统设备，并对目前的机房承重状况进行评估，机房设备布置图如图5－17所示，机房照片如图5－18所示：图5－17机房设备布置74 基站承重测算及加固实施手册（a）（b）图5－18机房照片二、承重核算分析根据结构布置情况和设备布置情况，按现有情况，使用理正工具箱软件异形板模块进行分析，模型如图5－19所示：图5－19现有设备的计算模型2在设计荷载（1.5kN/m）作用下，产生的弯矩（R）分别是4.24kN.m和2.58kN.m；在现有设备荷载作用下，产生的弯矩（S）分别是：5.56kN.m和3.49kN.m；R/(γS)0为0.76、0.74；R/(γS)因为0＜0.85，评为“d”级，不能满足安全使用要求，应整改。75 基站承重测算及加固实施手册三、整改分析由于现有设备布置下，机房荷载超标严重，已经不能满足安全使用要求，需要进行整改。考虑到本机房面积较小，而且设备布置较多，既要保证网络的通畅，又要考虑承重改造的效果，故选用设备换型的方案，整改后的设备布置如图5－20所示：图5－20整改后的机房设备布置按整改后情况，建立模型如图5－21所示：图5－21整改后的计算模型2在设计荷载（1.5kN/m）作用下，产生的弯矩（R）分别是4.24kN.m和2.5876 基站承重测算及加固实施手册kN.m；在整改后的设备荷载作用下，产生的弯矩（S）分别是：4.75kN.m和2.63kN.m；R/(γS)0为0.90、0.98；R/(γS)因为1＞0＞0.90，评为“b”级。调整前本基站的评级为“d”级，不能满足承重要求；整改后评为“b”级，能够满足承重要求。第七节槽钢加固案例一、基站和机房概况某基站，位于1990年代的一栋13层住宅楼中，该楼房现在为正常使用状态，楼房梁、柱布置明显，结构情况和初始设备布置方案如图5-22所示：图5－22结构情况和初始设备布置方案77 基站承重测算及加固实施手册二、承重计算分析以最不利情况下的板块为对象进行分析计算：在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=10.39kN.m，2M2max=3.78kN.m；而在原设计荷载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：’’’M1max=9.93kN.m，M2max=3.32kN.m；求得M1max/M1max=0.96，’M2max/M2max=0.88。即0.90＞R/(γ0S)＞0.8，被评为“c”级。三、加固方案及分析根据机房面积情况和已有设备布置，采用槽钢分担新增设备的方案，既能够满足新增设备的要求，又避免了对现有设备的运行造成影响。加固方案如图5-23所示，对改造后的机房进行计算分析，在设备布置荷载下，最不利板块的控制弯矩为：M1max=8.27kN.m，M2max=2.91kN.m；而在原设计荷2’’载（1.5kN/m）下该板块相应的弯矩为：M1max=9.93kN.m，M2max=3.32kN.m；’’求得M1max/M1max=1.20，M2max/M2max=1.14。即R/(γ0S)≥1.0，可评为“a”级。加固前本基站的评级为“c”级，不能满足承重要求；使用槽钢加固后评为“a”级，能够满足承重要求。图5－23槽钢改造方案78 基站承重测算及加固实施手册四、槽钢加固方案小结（a）对机房进行槽钢改造时，应勘查清楚机房的梁柱结构布置情况，确认清楚槽钢的支座；（b）采用槽钢改造方案，除对机房楼板进行验算外，还应对承担槽钢的框架梁的承载力进行验算；（c）槽钢的规格，应满足在设备作用下的受力、变形要求；同时应考虑到设备的固定、安装等要求；（d）槽钢的加工和改造方案的实施，应注意机房和设备的安全，同时避免对机房外区域造成过大影响。79 基站承重测算及加固实施手册第六章结束语本手册是结合近期新系统改造工程的实际工作开展进行的，系统地阐述了移动通信基站机房承重问题的由来，提出了进行承重测算评估工作的理论依据，对承重测算评估和改造的实施流程和细节做了全面的总结，同时提出了基站建设中考虑承重要求的指导意见，对典型基站机房的承重进行了模型测算分析，提出合理的建设方案，对实际工作有很大的指导作用。对移动通信基站机房的承重测算评估和加固改造，尽管一直以来都有工作在开展，但大规模地进行还是在近两年的事情。由于手册的编制和改造工程同步进行，项目组成员尽量结合实际对手册进行编制，但仍然较为仓促，里面错漏之处敬请各位读者批评指正，也欢迎就移动通信基站机房承重测算评估和加固改造的问题多多探讨，共同完善这项工作。在本手册的编制过程中，得到了深圳分公司及广东省电信规划设计院的大力协助，在此表示感谢。80'