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抗震支吊架浅述

浏览次数: 日期:2018年8月28日 09:37
 

 抗震支吊架浅述

 

    为贯彻《建筑法》、《防震减灾法》,将建筑给排水、供暖、通风、空调、燃气、电力、热力、通讯、消防等重要机电工程系统,进行抗震设防,以减轻地震破坏,避免次生灾害,减少经济损失,住建部于2014年10月颁布了GB 50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》,2015年8月1日起实施。该规范的颁布,也使得GB20011《建筑抗震设计规范》中第1.0.2条“抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计”中,关于机电工程的抗震设防得到了完善。

    一、抗震支吊架的概念

    机电抗震支吊架是限制附属机电工程设施产生位移,控制设施振动,并将荷载传递至承载结构上的各类组件或装置。抗震支吊架由锚固体、加固吊杆、斜撑和抗震连接构件组成,通常分为侧向和纵向两种,可以在地震中对建筑机电工程设施给予可靠保护,承受来自任意水平方向的地震作用。原来一般意义的支吊架系统是以重力为主要载荷的支撑系统,这两种支撑系统的设置不是重复的,而是相辅相成的。

    二、抗震支吊架的优势

    地震作用可能会导致结构的损坏,如房子的墙、梁、柱等建筑结构;也会导致非结构构件的损坏,如水管、风管、电缆桥架等机电设施。特别是震后机电体系中管道纵向拉伸断裂,水管破裂引发水灾,带来大众的生命和产业的巨大损失。因而,建设领域设计“抗震”是不可或缺的。有学者以地震试验台模拟,结果加装抗震支撑系统的管路各点位移,较一般管路降低5-10倍,由此可见,机电抗震设防,有效提高了管路系统抵御地震作用破坏的能力。

 

水管抗震支架

风管抗震支架

电缆桥架抗震支架

 

     三、哪些地方需要使用抗震支吊架

    GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》,该标准自2015年8月1日起实施,明确规定了抗震支吊架的设计与使用,也就意味着自此之后的建筑机电工程必须要考虑抗震支吊架了。该规范比较明确地规定了抗震支吊架的使用,条文摘录如下:

   (一)第1.0.4条(强条)规定抗震设计烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计。

   (二)第3.1.6条条文说明规定了需进行抗震设防的内容:①悬吊管道中重力大于1.8kN的设备;②DN65以上的生活给水、消防管道系统;③矩形截面面积大于等于0.38㎡和圆形直径大于等于0.7m的风管系统;④对于内径大于等于60mm的电气配管及重力大于等于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽。

   (三)第3.1.8条规定穿过隔震层的建筑机电工程程管道应采用柔性连接或其他方式,并应在隔震层两侧设置抗震支架。

   (四)第4.1.2.1条规定8度、9度地区的高层建筑的给水、排水立管直线长度大于50m时,宜采取抗震动措施;直线长度大于100m时,应采取抗震动措施。

   (五)第4.1.2.3条规定需要设防的室内给水、热水以及消防管道管径大于或等于DN65的水平管道,当其采用吊架、支架或托架固定时,应按要求设置抗震支承。

   (六)第5.1.2.4条规定锅炉房、制冷机房、热交换站内的管道应有可靠的侧向和纵向抗震支撑。多根管道共用支吊架或管径大于等于300mm的单根管道支吊架,宜采用门型抗震支吊架。

   (七)第5.1.3.3条规定矩形截面面积大于等于0.38㎡和圆形直径大于等于0.70m的风道可采用抗震支吊架。

   (八)第5.1.4条(强条)规定防排烟风道、事故通风风道及相关设备应采用抗震支吊架。

   (九)第5.1.5.4条规定重力大于1.8kN的空调机组、风机等设备不宜采用吊装安装。当必须采用吊装时,应避免设在人员活动和疏散通道位置的上方,但应设置抗震支吊架。

   (十)第6.1.1条规定内径大于或等于25mm的燃气管道应进行抗震设计,管道抗震支吊架的设置应符合规定。

   (十一)第6.2.8条规定在建筑高度大于50m的建筑物内,燃气管道应根据建筑抗震要求,在适当的间隔设置抗震支撑。

   (十二)第7.1.2条规定内径不小于60mm的电气配管及重力不小于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽均应进行抗震设防。

    四、抗震支架布点要求

   (一)防排烟风道、事故通风风道抗震支撑最大设计间距9米,纵向抗震支撑最大设计间距18米。

   (二)管道两端设置侧向抗震支撑,抗震支撑间距超过最大设计间距时,应在中间增设抗震支撑。

   (三)水平管线在转弯处0.6m范围内须设置侧向抗震支撑。

   (四)门型抗震斜撑必须至少由一个侧向支撑或两个纵向支撑组成。

   (五)实际间距需经计算进行调整。

   (六)节点分布需考虑管径转变和旁通等因素。

   (七)荷载及长细比将影响节点分布。

    五、抗震支吊架的安装

    非结构构件的抗震是建立于结构抗震基础上的,抗震支吊架的设置与施工是依据所修建的机电体系。因其设备管线复杂、设计图纸信息不充分,以及其对建筑物的主体结构依赖性强,如果前期没有个很好的策划,则后续设置难度变大,极有可能造成空间浪费。

    这就因此,我们应该借助BIM等技术手段,对已进行抗震设计的结构体和相关机电体系平面图纸进行深化,并依据产品的力学性能,经过科学谨慎的力学计算及验算,合理布置抗震系统,降低工程成本,节省空间,美观可靠。

    中国工程建设协会制定了《抗震支吊架安装及验收规程》CECS 420:2015,在材料要求、施工工艺、验收办法与程序方面,都做了比较详细的规定,使得抗震支架的安装与检验都有了一定的依据。

    六、结束语

    随着标准规范的推行、政府质量监督部门的管理加强,抗震支架在机电安装中的应用将越来越广泛,设计院也会在设计文件中作出明确要求。施工企业也必然会在以后的机电安装工程中,涉及到更多抗震支吊架的选型与安装,我们应该逐步积累这方面的施工经验,甚至可以结合现场实际情况对不合理的抗震支架设计可提出意见和建议。(贝姆公司 钱晓丽)

 

 

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