1、对抗震支吊架的认识
根据《建筑机电工程抗震设计规范》中强制性条文规定,抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计,主要包括建筑给水 水、暖通空调、燃 、电 等机电工程抗震支吊架设置。
在以往的管线支吊架系统中,其主要是以重力作为主要荷载的支撑系统,而抗震支吊架系统则是以地震力为荷载支撑系统的,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。抗震支吊架系统是采用先进的技术将管线、配件牢固连接的一种抗震结构体系,是基于原来支吊架系统的基础上形成的一种新技术。
抗震支吊架按抵御不同方向地震力可分为侧向抗震支吊架、纵向抗震支吊架和纵向侧向结合抗震支吊架,侧向抗震支吊架的斜撑与管道横截面平行,用以抵御侧向水平地震力作用,而纵向抗震支吊架的斜撑与管道横截面垂直,抵御纵向水平地震力作用;按结构类型不同,抗震支吊架可分为单管(杆)抗震支吊架和门型抗震支吊架,单管(杆)抗震支吊架是由一根承重吊架和抗震斜撑组成,门型抗震支吊架则由两根及以上承重吊架和横梁、抗震斜撑组成。在实际建筑工程中,尤其是在地下室,管道、风管、电 桥架错综复杂,抗震支吊架的设计除了应符合《建筑机电工程抗震设计规范》外,在实际施工中还应考虑观感和空间的合理利用,选择不同类型抗震支架,需要将给 水、消防、通风空调、电 等各专业的支吊架综合在一起,统筹规划设计,整合成一个统一的抗震支架系统。
2、抗震支吊架的设置及其要点
抗震支吊架的设置非常灵活,可变化的范围较大。成品支吊架的位置、数量和形式选择往往因人而异。对同一个管系存在着多种支吊架设置方案,不同的设置形式将反映出不同的应力分布,应力值及端点受力。因此,在进行管道设计时,为使管系具有足够的柔性,除了应注意管系走向和形状外,支架位置和型式也是相当重要的。而对于造价人员,应了解和熟悉的抗震支吊架的一些基本设置规范,如能熟练掌握,在实际造价咨询工作中,能很好地解决编制施工图预算,在施工招标阶段就控制住抗震支吊架工程造价。现对机电各专业抗震支吊架主要设置规则做一个简单的分析。
(1)给水 水专业
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者,当其采用吊架固定时,应按规范要求设置抗震支承。在实际项目中,当只有一根管道敷设时,这时较为简单,只需设置单管抗震支吊架,当多管平行敷设时,则应综合考虑设置多管组合抗震支吊架。
(2)暖通空调专业
矩形截面面积大于等于0.38m2和圆形直径大于等于0.70m的风道可采用抗震支吊架;防 烟风道、事故通风风道及其设备应采用抗震支吊架。因矩形风管截面规格较多,需要计算各个规格风管的截面积,确定是否需要设置。
(3)燃 专业
内径大于或等于25mm的燃 管道应进行抗震设计;高层建筑物沿外墙敷设的燃 管道应采用焊接钢管或无缝钢管,壁厚不得小于4mm。在实际项目中,燃 工程设计说明和抗震设计说明,对于沿外墙敷设钢管壁厚往往会出现不一致的地方,如有不一致,其壁厚应至少等于4mm。
(4)电 专业
内径不小于60mm的电 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。电缆梯架、槽盒需要根据材质、规格、厚度以及重力加速度来计算其重力是否达到150N/m及以上,通过计算,抗震支吊架一般都是设置在大规格的电缆梯架、槽盒;在很多项目中对母线槽抗震支吊架设置也是经常遗漏的。
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1.1抗震支架系统适用于建筑内部附属机电设备如给水 水系统、建筑电 系统、烟火检测和消防系统、燃 管道系统、通风与空调工程系统、照明系统和应急电源、通讯设备、建筑智能化系统的抗震要求。
1.2抗震支架实施流程:招标→深化设计→设计单位复核→机电设计院出正式施工蓝图→抗震支架供应商工厂加工→现场调整与施工;
1.3采用抗震支架的明显优势是:
①可找到 的专业产品供应商;
②抗震支架系统设计是根据设防烈度、建筑使用功能、建筑高度、结构类型、变形特征、附属设备所处位置和运行要求等按相关标准经综合分析后定点定位定材设计、科学合理;
③材料及附件严格采用符合国标要求的产品、并通过专业的防腐工艺加工,比较安全、可靠。
2抗震支架部分的施工技术要求
抗震支架的实施,应力求科学、安全、可靠、经济、合理。
2.1 建筑机电设备抗震支架施工组织说明
2.1.1 由综合机电施工单位组织业主、监理、总包等单位共同进行建筑机电设备抗震支架的品牌比选确认工作,共同确定建筑机电设备抗震支架供应商,但 终决策权属建设方;
2.1.2 由抗震支架厂家负责组织机电设备抗震支架的深化设计和施工组织等工作。
2.1.3 抗震支架深化设计图纸必须经机电设计单位复核确认、并统一由设计院出正式施工蓝图。
2.2材料要求
2.2.1本支撑系统主要材料为Q235,材料力学性能等应满足《碳素结构钢(GB/T700-2006)》标准要求。
2.2.2五金产品表面钝化镀锌处理,镀锌层厚应该不低于8UM。
2.2.3五金产品表面热浸镀锌处理,锌层厚度应符合《GB/T13912-2002金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及实验方法》要求,平均膜厚50UM。
2.2.4五金产品表面电镀白锌处理,膜厚应该符合《GBT 9799-2011 金属及其他无机覆盖层 钢铁上经过处理的锌电镀层》要求,厚度不低于5UM。
2.2.5本系统刚性连接主要为C型槽钢,验收标准按(GB/T2518-2004连续热镀锌钢板和钢带)和《03402室内管道支架及吊架--弯脚槽钢尺寸和力学特性表》要求。
2.2.6 C型槽钢内卷边缘和相关配件都须带有连续齿牙,齿牙深度不低于0.9mm。
2.2.8螺栓保证载荷须满足GB/T3098.1-2000、螺母保证载荷须满足GB/T3098.2-2000等要求,性能等级须按照设计要求进行。
2.2.10所有配件之间通过螺栓、螺母锁紧连接,严禁任何以摩擦力来承担受力的连接方式,连接槽钢和槽钢连接件之间的弹簧螺母须带有齿,以防止滑脱松动,保证系统安全。
2.2.11抗震支架系统安装完成后,应具有安全的抗震、抗冲击、抗滑移性能。同时为保持抗震支架的 对安全,关键连接配件不允许使用跟槽钢锯齿模数不匹配的弹簧螺母。
2.3抗震支架深化设计说明
2.3.1在确认抗震支吊架供应商后,由抗震支吊架供应商在设计院提供的综合管线的基础上进行抗震支吊架深化设计,并提供由专业软件校核的成品支架系统信息表,其内容包括系统各个节点的荷载计算及槽钢,吊杆、锚栓及连接装置的材料选型,校核承载力和挠度。
2.3.2应提供深化设计后详细的支架布局图、支架节点详图,以便施工的开展和后期验收的开展。
2.3.3 基于深化设计,应提供支吊架材料清单、供货计划及技术服务计划,以保证施工的顺利衔接。
2.3.4风管荷载取值依据国家标准图集《金属、非金属风管支吊架》08K132;水管自重取值标准依据国家标准图集《室内管道支架及吊架》03S402;电缆荷载取值依据国家标准图集04D701《电缆桥架安装》等。管线设计承载力安全系数为1.35,多种管线综合支架应综合满足上述标准要求。
2.3.5型材由配件经过槽钢锁扣进行连接;斜撑通过专属设计的抗震连接座、可调式铰链与槽钢、吊杆、管夹等连接;需要安装在槽钢上的配件通过带有槽钢螺母的扣件与配件紧密安装。
2.3.6抗震支架系统的固定点:
2.3.6.1 固定于钢柱及钢梁上的支架,不允许进行焊接和钻孔,采用抗震专属的夹具进行连接设计;
2.3.6.2 固定于楼板或者梁柱等建筑结构体上的支架,应采用拉拔强度和剪切强度都符合抗震荷载要求的锚栓,且安装有效埋深必须满足要求;
2.3.7 抗震支架系统刚性及柔性支架:
2.3.7.1 所有的抗震支架设计,应遵循国家相关规范要求;
2.3.7.2 抗震支架必须做综合的设计方案和详细的节点详图,并提供相应的计算书;
2.3.7.3 在建筑混泥土结构或者钢结构上安装使用刚性支架,需满足斜撑长细比L/r小于200,且各抗震支架配件均须满足抗震需求。在斜撑长细比L/r大于200或者斜撑安装空间受限的情况下建议采用柔性支架,柔性支架的斜撑及连接装置均采用抗震专属设计的钢索和连接件。
2.3.8若室内空间跨度较大,室内管道较多,需要增设钢结构辅助梁,屋面上原设计未考虑管道及风管的下挂荷载,亦需增设钢结构辅助梁,所有辅助钢结构应与原结构设计进行沟通,由专业的钢结构公司进行深化设计。
2.3.8 在满足规范要求的前提下,要尽量压缩普通支架占用空间,以确保机电管线整体的美观与少占用空间。
2.4抗震支架系统施工说明
2.4.1 所有抗震支架装配施工须按照设计院确认的图纸施工,管道支架应与暖通、给 水、强电、弱电、建筑、结构等专业密切配合施工;
2.4.2 主材型钢标准长度为6.0米,施工单位可根据需求用机械方式自由剪裁,切口要清理毛刺,系统拼装时,锁紧扭力为40N·m;
2.4.3 为确保抗震支架的安全,可靠性。抗震支架的安装须由抗震支架供应商组织施工;
2.4.4安装抗震支架的锚栓只可固定在剪力墙,梁或钢结构梁,承重柱上。不可安装在砖,板等非建筑主体结构上。但必须符合结构安全要求与遵循结构专业技术人员的施工技术指导。
2.4.5 拼装好的支架若有外露的切口,须用专用的塑胶保护端盖或专用镀锌防腐漆加以封护;
2.5抗震支架系统施工步骤
2.5.1准备工作
1)施工前各施工人员熟悉掌握施工图纸及现场施工布置情况。
2)认真做好施工各环节的测量、检验记录的准备工作。
2.5.2成品槽钢存放及切割要求
1)槽钢运输到场后,尽量存放于室内
2)存放于室内时,需垫置防水薄膜,薄膜上放干燥木条,槽钢布置其上。
3)严禁在堆放的槽钢上踩踏
4)切割结束时应及时清除吸附槽钢表面和内侧的铁屑毛刺,并打磨切割产生的毛刺。
2.5.3安装步骤
1)安装点定位及锚栓的安装
• 对管道上的安装点进行定位,通过计算测量对各个螺栓的安装点进行精确定位并标记,误差不得大于2mm。
• 钻孔,对需要安装锚栓的点位确定锚栓安装深度后进行钻孔。 • 孔位清理:用清孔工具( 筒、毛刷)清除孔内灰尘,为达到效果,应进行两刷两吹。
• 安装锚栓:将膨胀锚栓打入规定的深度值。
注:安装抗震支架的锚栓只可固定在剪力墙,梁或钢结构梁,承重柱上。不可安装在砖,板等非建筑主体结构上。 2.5.4管道支架安装
1)单管支架安装步骤
• 先确定管夹安装位置,并安装好吊杆套件(包括加劲装置数量及安装位置)。
• 对照节点信息表,确定安装斜撑角度,并安装好斜撑套件。上图为单管侧撑
上图为单管纵撑
水管侧向及纵向支撑抗震吊架详图
2)组合门型支架安装步骤
注:上图中加劲装置之间的间距L不是固定的,它根据吊杆的尺寸和侧撑布置形式的变化而变化。
• 根吊杆时采用 ,2根吊杆时采用50%,2根吊杆一个侧撑时采用75%
3)风管的门型支架安装形式
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