地震的难以预测使它成为当今危害性 的自然灾害之一,据美国地震勘探局调查显示,全球每年地震次数约130万次,而恰恰中国就是世界上地震灾害 严重的国家之一。
虽然我们现在没有能力去杜 地震的到来,但是至少我们能够降低下一次地震给我们带来的伤害。为此,现代建筑施工过程中,抗震性能是很重要的一点。
2014年10月9日,国家住房城乡建设部正式颁布《建筑机电工程抗震设计规范》为国家标准,编号GB50981-2014,从2015年8月1日起强制性执行。该国家标准阐述了抗震措施的设计基本要求,使建筑给水 水、供暖、通风、空调、燃 、热力、电力、通讯、消防等机电工程设施经抗震设防后,以减轻地震破坏,防止次生灾害,避免人员伤亡,减少经济损失,做到安全可靠、技术先进、经济合理、维护管理方便。中国工程建设协会发布的《抗震支吊架安装及验收规程》CECS 420:2015自2016年3月1日起正式实施,标志着我国抗震支吊架从产品、设计、施工及验收已经形成了一个完整的体系。在未颁布标准之前,国内对于机电设施的保护,沿用的都是承重支撑系统,主要起到承重的作用,基本上没有考虑抗震设计,给系统安全带来很大的隐患。 抗震支吊架也被广泛的称之为机电抗震支吊架系统,是采用先进的技术将电 系统中各管线、配件牢固连接的一种机电抗震结构体系,这种结构设计在目前已经成为抗震设计工作中至关重要的环节,是基于原来承重支吊架系统的基础上形成的一种新技术。在原来的承重支吊架系统中,其主要是以重力作为主要的荷载支撑系统,而抗震支吊架系统是以水平地震力为主要荷载支撑系统的,在这两种支撑系统的设置中并不是单纯意义上的重复,而是一个相辅相成的过程。抗震支吊架系统能够在地震中 限度的给予机电系统充分保护,可以用于抵抗来自水平方向的地震力破坏,能在很大程度上提升建筑结构的抗震水平,同时也能让管线集中、空间狭小的建筑结构布局更加整齐,美观。抗震支吊架系统能有效的应用于水、暖、风、电等机电设备的抗震工作中,同时能让建筑非结构体系的管道、电 、消防、通风等系统的抗震防护全方面的提升。 根据所保护机电系统的不同,抗震支吊架可分为风管抗震系统、管道抗震系统和电 (包括电 线管、线槽及桥架)抗震系统。 矩形风管双侧向抗震支吊架 电缆桥架侧纵向抗震支吊架
刚性综合支架侧纵向抗震支架 单管纵向抗震支吊架
近年来,随着科学水平和经济条件的提高,人们对建筑安全越来越重视。前不久党的十九大顺利召开,中国地震局党组书记、局长郑国光接受记者采访时表示,十九大报告以人民为中心,明确了党为谁服务、如何服务。下一步,地震系统也将把健全公共安全体系,提升防灾减灾救灾能力放在 要位置。争取到2030年,我国要步入世界地震科技强国之列。在党和 高度重视下,特别是自2008年汶川大地震发生以来,建筑机电系统的抗震设防得到了各级主管部门的重视,大部分从业人员对于建筑抗震支吊架的认知也是越来越深入。在近几年的建筑结构工程中,越来越多的机电系统安装都已经采用了抗震支吊架,这已经成为机电系统安装施工的一个不可或缺的环节。如今,国家已有明确规定,并 相关标准,要求在抗震设防烈度6度及以上地区的项目必须进行抗震措施,这就意味着建筑结构机电系统的抗震将在全国范围内得到推广和使用,其所带来的市场效应极其巨大。相信今后我国的抗震支吊架系统将会更加完善,人们的住房安全也将会有更大的保障,让我们的居住场所变得更加安全、可靠,生活也会变得更加轻松、美好!
(1)抗震支吊架:与建筑结构件牢固连接,以地震力为主要荷载的抗震支撑设施,由锚固件、加固吊杆、抗震连接构件及抗震斜撑组成。示意图如图1:1- 长螺杆;2- 设备或管道等;3- 螺杆紧固件;4- C 型槽钢;5- 快速抗震连接构件;6- 抗震连接构件图1 抗震支吊架示意图
(2)侧向抗震支吊架:斜撑与管道截面平行的抗震支吊架。示意图如图2:
1- 斜撑;2- 抗震连接件;3- 锚固件;4- 螺杆锚固件;5- 承重吊杆;6- 管道图2 侧向抗震支架示意图
(3)纵向抗震支吊架:斜撑与管道横截面垂直的抗震支吊架。示意图如图3:
1- 斜撑;2- 抗震连接构件;3- 锚固件;4- 螺杆紧固件;5- 承重吊杆;6- 管道图3 纵向抗震支吊架示意图
(4)单管(杆)抗震支吊架:同一根承重吊架和抗震斜撑组成的抗震支吊架。示意图如图4:11- 螺杆紧固件;2- 专用槽钢;3- 管道或设备图4 单管(杆)抗震支吊架示意图
(5)门型抗震支吊架:由两根及以上承重吊架和横梁、抗震斜撑组成的抗震支吊架。示意图如图5:
1- 结构体;2- 长螺母;3- 长螺杆;4- 方垫片;5- 槽钢紧固件;
6- 膨胀螺栓;7- 抗震连接构件;8- 槽钢;9- 快速抗震连接构件图5 门型侧向抗震支吊架示意图
(1)大于DN65mm的所有管道;(2)所有防 烟系统管道;(3)所有直径大于0.70m的圆形风管;(4)所有截面积大于0.38㎡的矩形风管;(5)重量在15kg/m及以上的电线桥架;(6)所有门形吊架。
(1)刚性连接金属管道长为24m,侧向抗震支吊架 间距12m,先于两端加设侧向支撑,再依次按12m 设置侧向支撑(见图6)。
1-抗震支吊架图6 水平直管段中部增设抗震支吊架示意图
(2)刚性连接金属管道长为36m,按 24m 的间距依次设置纵向支撑,直至所有支撑间距均满足要求(见图7)。1-抗震支吊架;2- 纵向抗震支吊架;图7 水平直管段纵向抗震支吊架示意图
(3)刚性连接的水平管道,两个相邻的加固点允许纵向偏移,水管及电线套管不得大于 侧向支吊架间距的1/16,风管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒不得大于其宽度的两倍(见图8)。
1-抗震支吊架图8 刚性连接水平管道纵向示意图
(4)纵向抗震支吊架 间距24m,侧向抗震支吊架 间距12m,则双向抗震支吊架距下一纵向抗震支吊架间距为:(24+12) /2+0.6=18.60m。详见图9。
1-侧向抗震支吊架;2- 抗震支吊架;3- 纵向抗震支吊架图9 水平直管段纵向抗震支吊架示意图
(5)当水平管线通过垂直管线与地面设备连接时,管线与设备之间应采用柔性连接,水平管线距垂直管线600mm范围内设置侧向支撑,垂直管线底部距地面大于0.15m 应设置抗震支撑(见图10)。1-侧向抗震支吊架;2- 柔性连接;3- 地面设备;4- 抗震支吊架
图10 管线与设备连接时抗震支吊架设置示意图
4.1 施工步骤
测量→下料→吊点栓胀安装→垂直向吊杆安装→横担(或管卡)安装→侧向、纵向加固件安装。
4.2 操作要点(1)管道和电线套管允许纵向偏移,但不得超过 侧向支撑间距的1/6;风管允许偏差,但不得超过风管风度的2倍。(2)水平管道在90°转弯时,需设抗震支吊架;其他角度转弯长度大于抗震设计间距的1/16 时,需设侧向及纵向抗震支吊架。(3)计算水平地震力荷载时,只需满负荷重量而不需要考虑其他因素。(4)抗震吊架不限制管线热胀冷缩产生的应力,当把热胀冷缩因素考虑在内时,纵向吊架应在构件选型上考虑所选型号应能抵抗管线热胀冷缩应力。(5)保温管线的抗震吊架管码需按保温后的尺寸考虑,门型吊架用于保温风管、水管亦按此考虑。(6)用于刚性的管道抗震支撑不能安装于建筑的不同结构部位或功能部位,否则会因地震作用而产生不同的位移。(7)单管抗震支撑双向侧向或纵向或具有侧/ 纵向作用的拐点抗震支撑,应直接与管线或电线套管连接。应注意支管或小一级管线的支撑不能作为主管的抗震支撑,即不能作为另一方向(主管)的支撑。(8)管线穿越建筑沉降缝时,应考虑沉降位移设计。(9)侧/ 纵向斜撑安装的 佳垂直角度为45°,可根据现场实际情况适当调整。(10)对水、电、风系统的单管或多管共用门型吊架,无论侧向/ 纵向斜撑,斜撑偏离中心线2.5°时不会影响其承载力。
4.3抗震支吊架的施工依据 抗震支吊架在地震中可对给 水系统、空调系统、电 管线系统提供充分的保护,所以抗震支吊架在任何时候、任何安装角度都须大于地震力。水平方向的为提高抗震支撑的使用效率,应于 90° 弯头处 0.6 m 以内设置抗震支撑,尽可能达到“双作用”的效果。“双作用”支撑必须满足以下要求:
(1 )承载力大于侧向与纵向荷载的总和;
(2)“双作用”支撑应由直接与管线或线缆套管连接(双作用不适用于门形吊架);(3 )“双作用” 支撑的间距要求(图震负荷可由两个不同方向的抗震支撑承担,即侧向抗震支撑承担侧向负荷,纵向抗震支撑承担纵向负荷。所有抗震支撑须和结构体作可靠连接。与钢筋混凝土框架结构的梁柱板作刚性连接,与钢结构作柔性连接,且须经设计人员验算。