在建筑机电工程中,抗震已开始强制使用,但是很多工程安装人对此还是比较陌生,因为一直以来建筑在设计中基本不考虑机电的抗震,抗震支架从来也没有用过,但是现在情况也不一样了,建筑机电行业在抗震领域有了国家标准,其中明确规定了抗震支架的设置和标准。
本实例是一所学校的地下车库抗震支架安装工程,从图纸设计、机电抗震支架专业单位选型,至后期现场安装,分享给机电安装同行朋友们,特别对于学校、幼儿园、医院、养老机构、应急指挥中心、应急避难场所等公共建筑,应当按照高于一般房屋建筑要求采取抗震措施时,能够有所了解和启发。
一设计篇
本工程抗震支架系统设计主要包括内容:1. 给 水及采暖水管系统:管道采用衬塑热镀锌钢管、热镀锌港股及焊接无缝钢管,≥DN65管道均应设抗震支架;2. 消防(包括喷淋)系统:≥DN65管均应设抗震支架;3. 电 (包括消防报警)系统:采用电缆桥架及母线槽,重力大于150N/m,均应设抗震支吊架;4. 通风及防 烟系统:管道材质为镀锌钢板,通风管道截面积≥0.38㎡及所有的的 烟管道均应设置抗震支架,和圆形风管直径大于等于0.7米的风管系统;
1给 水、消防抗震设计
1. 依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.7.1条:非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备自身及其与主体的连接,应进行抗震设计;2. 抗震设防在6度及6度以上地区的建筑和机电工程必须进行抗震设计,并由专业的机电抗震公司进行设计;3. 本工程DN65以上管径给 水,消防喷淋管道系统采用机电管线抗震支撑系统;4. 刚性管道侧向支撑的 间距不得超过12m;柔性管道侧向支撑 间距不得超过6m ;5. 刚性管道纵向抗震支撑 设计间距不得超过24米,柔性管道纵向抗震支撑 间距不得大于12m;6. 所有产品应满足《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》CT/T476-2015。
2机电抗震设计
1. 本工程内径大于60mm的电 配管及重力大于等于150N/m的电缆桥架、电缆槽盒、母线槽及悬吊管道中重力大于1.8KN的机电设备须采用机电管线抗震支撑系统和机电设备抗震支撑系统;2. 抗震支架间距在现场安装在深化设计阶段确定,且满足规范《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》CT/T476-2015、(GB50981-2014)的要求,各支撑系统应由业主选择专业公司深化设计;并报设计院审核;3. 抗震支吊架系统应依据《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》CT/T476-2015进行测试,满足抗震连接部件在额定荷载9KN的作用下,保持1分钟,部件无断裂及 性变形及损坏现象,并提供 检测机构加盖CMA章的检测报告,抗震支架所有部件(含槽钢、抗震连接件、螺杆、锚栓等)均有统一厂家提供,同时与槽钢配合的连接件应为一体式连接扣件,不得采用弹簧螺母或其他分体式连接件,以确保抗震支架系统中的安装连接可靠性,同时连接件可通过300万次的疲劳试验;4. 抗震支架系统应采用有机械锁键效应的后扩底锚栓,必须符合《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2013),并通过国际或国内机构的抗震认证,并提供国内外权威机构的两小时耐火测试报告。
3通风及防 烟系统抗震设计
1. 防 烟、事故通风管道及相关设备应采用抗震支架;2. 紧固锚栓钢材等级为8.8级钢,螺杆、套筒、螺母、垫片全部零件表面采用镀锌性防腐工艺,镀锌层的厚度不小于50Ųm;3. C型槽钢的性能壁厚不小于2.0mm,连接件厚度不小于4mm,装配式成品支吊架系统C型槽钢的厚度≥80微米。装配式支吊架的槽钢卷边应带相同深度的齿坑,以保证相互咬合连接,该咬合连接模式在遇到特殊荷载的情况下,能实现延性破坏。从而提高现场重载管路以及有振动及动荷载的管路安装的连接可靠性;4. C型槽钢有正面、侧面、背面三个方向的抗压承载力报告,正面不低于19.85KN;侧面不低于13.22KN;背面不低于18.79KN。屈服强度≥330MPA;断后伸长率≥34%;增抗拉强度≥443MPA,以确保截面刚度,确保运输、切割及安装时槽钢截面无变形;5. 槽钢连接件之间的连接,必须采用机械式齿牙冷连接,并具有齿牙合处的抗震测试报告,M12的槽钢锁扣防滑不低于6.09KN。以确保连接点之间的可靠连接,M12的槽钢锁扣抗拉承载力不低于16.62KN;6. 抗震支架用管夹,采用国家标准《碳素结构钢》GB700规定的Q235钢,满足《建筑机电抗震支吊架通用技术条件》(CJ/T476-2015)。
二选型篇
专业机电抗震公司设计与选型:本工程由专业抗震公司深化设计,由设计单位确认后,再 产施工。
C型槽钢是抗震支架的主要组成部分:成品现场加工,冷轧镀锌板加工生产。C型钢的孔距便于支架间距调节。
抗震支架C型钢槽钢特点与优点:1)新颖的轴向加筋设计增加了C型槽钢的抗弯能力;2)C型槽钢卷边带有锯齿,有效抗剪、止滑、抗冲击,同时能与槽钢有很好的连接;3)C型槽钢的背面有辅助标距,方便安装时的现场加工;4)背面条形安装孔便于调节安装;5)表面镀锌处理,无须后期维护,外形美观;6)快速有效的与钢结构、混凝土结构或其它结构组合成多种形式的支吊架系统;7)快捷方便的管道固定, 的风管和桥架支撑及其它工艺安装;8)所有的专用配件和C型槽钢都可以任意搭配、安全使用;9)C型槽钢含无孔、有孔两种,可多重选择;C型钢必须是冷轧热镀锌,镀锌层必须满足规范厚度要求。
三安装篇
本工程为成品抗震支架,现场工人实操:成品支架就是在厂家生产好支架已经是完整的,由成品槽钢、管束、配件三种系统按照设计样式组合到一起的支撑结构,工厂批量生产;在施工现场无须焊接、打孔,部分情况(如C型钢、调节杆)需要现场简单切割。
单管抗震支架安装示意图:DN65以上的给水、热水、消防管道(含消火栓、 体灭火、喷淋等)系统。当管道中安装的附件质量大于25kg时,也应设置侧向及纵向抗震支架。
单根管道侧向支架TS-(DN65~DN150)
单管道双向支架LS-(DN65~DN150)
矩形风管侧向、纵向抗震支撑安装示意图
风管侧向支架
风管双向支架
桥架侧向支架
桥架双向支架
本工程地下车库管道采用BIM综合优化,合理的对管道净高分析,采用整体综合支架,安装完成后,抗震支架再进场二次安装。
抗震支架的主要功能作用
1. 抗震支架的功能性主要是“抗震”而非“承载”,设置抗震支架的前提是,重力支架必须符合条件,能够满足垂直方向上所有管道及介质等因素的重力作用,即不考虑抗震支吊架上的重力作用也能满足功能需求;2. 抗震支架在地震时,能有侧向、纵向摇摆,防晃的功能,因此,在现有抗震技术中加入抗震支架,不仅能够加强建筑物本体的抗震性能,也能够对机电设备起到保护作用,避免因意外导致设备、管道坠落而造成二次伤亡。
广东固稳抗震支架
现代建筑的机电系统中各种机电线路的数量十分巨大、规格型号非常复杂、使用功能也各有不同。机电系统在日常的工作时,机电管道在重力满负荷运转时是否有足够的强度将管道固定在结构上是整个机电系统能否正常运转的关键;当突发地震时,机电系统管道在设防烈度的地震作用下能否保证不损坏,以及有些生命线系统能否保证正常运转,也是关乎到保障人们生命财产的重要因素。
机电抗震支撑系统是牢固连接于已做抗震设计的建筑结构体的管路、槽系统及设备,以地震力为主要荷载的支撑系统,原有一般意义的支吊架系统是以重力为主要荷载的支撑系统,这两种支撑系统的设置并不重复而是相辅相成的。台湾成功大学建筑研究所黄乔俊以地震试验台振动台模拟南投县浦里镇一停车场喷淋管路得出的结论是:加装抗震支撑系统管路的各点位移较未安装抗震支撑者降低5~10倍,有效的提高了管路系统的抗震性能。
● 抗震支吊架在建筑机电工程中的应用范围(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
● 抗震支吊架分类及布置原则抗震支吊架可在地震中给予机电各系统充分保护,可用于抵抗来自水平及垂直方向的地震力的破坏。 根据所保护机电系统的不同,抗震支吊架可分为管道抗震系统、风管抗震系统和电 (包括电 线管、线槽 及桥架)抗震系统。
● 管道抗震支撑系统的布置原则(1)管道抗震加固侧向间距要求为:沟槽连接管道、焊接钢管、钎焊铜管等刚性材质的管线.横向吊架间距 不得超过12m;HDPE等非刚性材质的管线,横向吊架间距 不得超过6m。
(2)管道抗震加固纵向间距要求为:沟槽连接管道、焊接钢管、钎焊铜管等刚性材质的管线,纵向吊架间距 不得超24m;HDPE等非刚性材质的管线,横向吊架间距 不得超过12m。
● 风管抗震支撑系统的布置原则(1)普通刚性风管侧向抗震吊架的 间距为9m,普通刚性风管纵向抗震吊架的 间距为18m。(2)玻璃纤维、塑料和其他非刚性材质风管的侧向抗震吊架, 间距为4.5m.纵向 间距为9m。
● 电 抗震支撑系统的布置原则(1)刚性电 线管、线槽及桥架侧向抗震 间距不得超过12m,纵向抗震 间距不得超过24m。(2)非刚性材质电 线管、线槽及桥架横向抗震 间距不得超过6m,纵向 间距不得超过12m。
● 电 抗震支撑系统的布置原则(1)刚性电 线管、线槽及桥架侧向抗震 间距不得超过12m,纵向抗震 间距不得超过24m。(2)非刚性材质电 线管、线槽及桥架横向抗震 间距不得超过6m,纵向 间距不得超过12m。
● 抗震支撑系统计算原则抗震支吊架的安装形式及布置原则都是依据严格的力学计算结果确定的,地震力的计算必须满足规范要求。专业设计生产销售,抗震支架,消防管道支架,管廊支架,成品支架,风管抗震支架,桥架抗震支架,主要用于高层建筑,小区楼房,城市地下管廊,地铁项目,商场,火车站,地下停车场,汽车站等大型工程项目
随着城市化建设的加快,现代建筑越建越大、越建越高,特别是人们对商业建筑功能的要求越来越高,商业综合体中机电安装专业众多、工程量大。机电抗震作为抗震减灾领域的一大重要内容,显得尤为迫切。
比如地标建筑物,设计功能齐全、种类众多,抗震支架的实施能够确保工程的安全性和先进性。像这类综合体项目,其中机电安装专业众多、工程量大、同时工期要求较高,抗震支架作为必实施项,又是新技术、新施工内容,施工安装方在管理上就必须要注意以下内容。
突破这些管理难点
(1)工程体量大,专业多,管线复杂,深化设计及施工难度大
(2)材料采购量大、种类多,技术要求复杂 (3)工程质量目标高,工期紧,业主要求高
关注这些管理重点
(1)图纸综合深化设计 (2)物资及成本管理 (3)工期管理 (4)劳务管理 (5)技术管理
优化这些管理创新点
(1)根据抗震支架的新型性特征,发挥深化设计优势,确保质量及效益 化。 (2)利用 BIM 技术深化 布,优化管线及支架 布。
面对全新的技术与管理挑战,施工安装方必须要凭借技术实力、管理经验,结合工程的自身特点,采取更加创新的管理方式,以实现施工工程质量更优,管理水平更高的目标。
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