【微分享】抗震支吊架設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　抗震支架設(shè)計(jì)流程：

　　裝配式/成品支架系統(tǒng)是以工廠預(yù)制零部件在工地現(xiàn)場進(jìn)行組裝的支架產(chǎn)品，采用標(biāo)準(zhǔn)連接件與標(biāo)準(zhǔn)槽鋼，如下圖示：

　　

　　

　　裝配式/成品支架產(chǎn)品以及配套錨栓產(chǎn)品的驗(yàn)收、質(zhì)量應(yīng)滿足(不限于)如下標(biāo)準(zhǔn)和國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求：

　　GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB50981-2014《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB50242-2016《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

　　GB50234-2016《通風(fēng)與空調(diào)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

　　GB50261-2017《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》

　　GB50303-2015《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

　　《02S402室內(nèi)管道支架及吊架》

　　抗震支架規(guī)范：

　　GB50011-2010：

　　1.0.2條 抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

　　3.7.1條 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

　　第13章 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算與抗震措施。

　　GB50981-2014：

　　1.0.4條 抗震設(shè)防烈度為6度及6度以上地區(qū)的建筑機(jī)電工程必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

　　5.1.4條 防排煙風(fēng)道、事故通風(fēng)風(fēng)道及相關(guān)設(shè)備應(yīng)采用抗震支吊架。

　　7.4.6條 設(shè)在建筑物屋頂上的共用天線應(yīng)采用防止因地震導(dǎo)致設(shè)備或部件損壞后墜落傷人的安全防護(hù)措施。

　　GB50981-2014規(guī)定了需進(jìn)行抗震支吊架的設(shè)置范圍：

　　懸吊管道中重力大于1.8kN的空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)等設(shè)備;

　　DN25以上的燃?xì)夤艿?

　　DN65以上的生活給水、消防管道、柔性連接的質(zhì)量為9kg~25kg的管道附件以及剛性連接的質(zhì)量大于25kg以上管道附件;

　　矩形截面面積大于等于0.38m2和圓形直徑大于等于0.7m的風(fēng)管系統(tǒng);

　　對(duì)于內(nèi)徑大于等于60mm的電氣配管及重力大于等于150N/m的電纜梯架電纜槽盒、母線槽;

　　所有規(guī)格的防排煙風(fēng)道及事故通風(fēng)風(fēng)道及其設(shè)備。

　　管線的選?。?/P>

　　給水排水及消防、供暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)狻崃Α㈦娏Α⑼ㄓ?

　　按不同系統(tǒng)管道規(guī)格或重量進(jìn)行選取;

　　可單管設(shè)置，也可設(shè)置多管共架綜合抗震支架;

　　在規(guī)范41頁的條文說明：

　　懸吊管道中重力大于1.8KN的設(shè)備;

　　DN65以上的生活給水、消防管道系統(tǒng);(針對(duì)水管)

　　矩形截面面積大于等于0.38平米和圓形直徑大于等于0.7m的風(fēng)管系統(tǒng);

　　對(duì)于內(nèi)徑大于等于60mm的電氣配管;

　　重力大于等于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽;

　　內(nèi)徑大于等于25mm燃?xì)夤艿?

　　支架布置及相關(guān)要求：

　　

　　抗震支吊架的最大間距 表8.2.3

　　

　　改建工程最大抗震加固間距為上表數(shù)值的一半;

　　注：這個(gè)表格是抗震支架平面布置圖的設(shè)計(jì)基本依據(jù)，也是規(guī)范中關(guān)于抗震支架設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。

　　抗震支吊架的間距計(jì)算：

　　

　　可解讀為：

　　抗震支架設(shè)置間距不一定是管線種類的最大間距;

　　間距與地震作用大小有關(guān)，當(dāng)αEK大于1.0時(shí)，支架需加密;

　　與斜撐角度有關(guān)，當(dāng)斜撐豎向夾角小于45度，支架需加密;

　　采用雙向支架和橫向支架交替布置的形式比較合理：

　　

　　3.4.2 當(dāng)計(jì)算兩個(gè)連接在一起、抗震措施要求不同的機(jī)電設(shè)備時(shí)，應(yīng)按較高要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。建筑機(jī)電設(shè)備連接損壞時(shí)，不應(yīng)引起與之相連的有較高要求的附屬機(jī)電設(shè)備失效。

　　注：比較好理解，綜合抗震支架按較高標(biāo)準(zhǔn)的的管線進(jìn)行計(jì)算設(shè)防。

　　抗震支吊架布置原則：

　　8.3.1 每段水平直管道應(yīng)在兩端設(shè)置側(cè)向抗震支吊架。

　　

　　8.3.2 當(dāng)兩個(gè)側(cè)向抗震支吊架間距超過最大設(shè)計(jì)間距時(shí)，應(yīng)在中間增設(shè)側(cè)向抗震支吊架。

　　8.3.3每段水平直管道應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)縱向抗震支吊架，當(dāng)兩個(gè)縱向抗震支吊架距離超過最大設(shè)計(jì)間距時(shí)，應(yīng)按本規(guī)范第8.2.3條要求間距依次增設(shè)縱向抗震支吊架。

　　

　　8.3.5剛性連接的水平管道，兩個(gè)相鄰的抗震支吊架間允許縱向偏移值。應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1 水管及電線套管不得超過最大側(cè)向支吊架間距的1/16;

　　2 風(fēng)管、電纜梯架、電纜托盤和電纜槽盒不得超過其寬度的兩倍。

　　

　　舉例：最大偏移量計(jì)算12/16=0.75米，這個(gè)條件很苛刻。

　　8.3.6 水平管道應(yīng)在離轉(zhuǎn)彎處0.6m范圍內(nèi)設(shè)置側(cè)向抗震支吊架;若斜撐直接作用于管道，其可作為另一側(cè)管道的縱向抗震支吊架;距下一縱向抗震支吊架間距應(yīng)按下式計(jì)算：

　　

　　式中： L為距下一縱向抗震支吊架間距(m); L1為縱向抗震支吊架間距(m); L2為側(cè)向抗震支吊架間距(m)。

　　舉例：L1=24米，L2=12，則：計(jì)算L=18.6米。

　　

　　推論：短直段轉(zhuǎn)向管道支架布置。

　　若直段長度：

　　

　　

　　只需在轉(zhuǎn)向處設(shè)置側(cè)向抗震支架即可。

　　8.3.7 水平管線通過垂直管線與地面設(shè)備連接時(shí)，管線與設(shè)備之間采用柔性連接。水平管線距垂直管線600mm范圍內(nèi)設(shè)置側(cè)向支撐。垂直管線底部距地面大于0.15m應(yīng)設(shè)置抗震支撐。

　　

　　地震力水平力計(jì)算及受力校核：

　　3.4.4 建筑機(jī)電工程的地震作用計(jì)算方法，應(yīng)符合下列要求：

　　各構(gòu)件和部件的地震力應(yīng)施加于其重心，水平地震力應(yīng)沿任一水平方向;

　　建筑機(jī)電工程自身重力產(chǎn)生的地震作用可采用等效側(cè)力法計(jì)算;對(duì)支承于不同樓層或防震縫兩側(cè)的建筑機(jī)電工程，除自身重力產(chǎn)生的地震作用外，尚應(yīng)同時(shí)計(jì)算地震時(shí)支承點(diǎn)之間相對(duì)位移產(chǎn)生的作用效應(yīng);

　　建筑機(jī)電設(shè)備(含支架)的體系自振周期大于0.1s且其重力超過所在樓層重力的1%，或建筑機(jī)電設(shè)備的重力超過所在樓層重力的10%時(shí)，宜進(jìn)入整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震計(jì)算，也可采用樓面反應(yīng)譜方法計(jì)算。其中，與樓蓋非彈性連接的設(shè)備，可直接將設(shè)備與樓蓋作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)計(jì)入整個(gè)結(jié)構(gòu)的分析中得到設(shè)備所受的地震作用。

　　采用等效側(cè)力法計(jì)算是一種簡單可行的方法。

　　采用等效側(cè)力法時(shí)，水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計(jì)算：

　　F=γηζ1ζ2αmaxG (3.4.5)

　　F：沿最不利方向施加于機(jī)電工程設(shè)施重心處的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值;

　　γ：非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)，按本規(guī)范3.4.1 條執(zhí)行;

　　η：非結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別系數(shù)，按本規(guī)范3.4.1 條執(zhí)行;

　　ζ1：狀態(tài)系數(shù);對(duì)支承點(diǎn)低于質(zhì)心的任何設(shè)備和柔性體系宜取2.0，其余情況可取1.0;(此處：吊架應(yīng)該都取1.0)

　　ζ2：位置系數(shù)，建筑的頂點(diǎn)宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度線性分布;(建筑地下室應(yīng)該取1.0)

　　αmax：地震影響系數(shù)最大值;可按本規(guī)范第3.3.5條中多遇地震的規(guī)定采用;

　　G：區(qū)段管線重量：1)應(yīng)包括管道及其中額定負(fù)載介質(zhì)的重力，2)計(jì)入支管重量;

　　水平地震力綜合系數(shù)：αEk=γηζ1ζ2αmax

　　注：抗震支吊架要求計(jì)算的αEk不小于0.5。

　　功能系數(shù)和類別系數(shù)：

　　

　　水平地震影響系數(shù)最大值(表3.3.5)

　　

　　注：括號(hào)中數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。

　　受力校核：

　　3.5.1 建筑機(jī)電工程設(shè)施工程的地震作用效應(yīng)(包括自身重力產(chǎn)生的效應(yīng)和支座相對(duì)位移產(chǎn)生的效應(yīng))和其他荷載效應(yīng)的基本組合，應(yīng)按下列計(jì)算 S=γGSGE+γEhSEhk (3.5.1)

　　S：機(jī)電工程設(shè)施或構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值，包括組合的彎矩、軸向力和剪力設(shè)計(jì)值;

　　γG：重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況應(yīng)采用1.2;

　　γEh：為水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)，取1.3;

　　Senk：水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。

　　注：在抗震支架計(jì)算時(shí)一般只需考慮水平地震作用。

　　10.2.2 機(jī)電工程設(shè)施構(gòu)件抗震驗(yàn)算時(shí)，磨擦力不得作為抵抗地震作用的抗力;承載力抗震調(diào)整系數(shù)，可采用1.0，并應(yīng)滿足下式要求：S≤R(R為構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值)

　　注：抗震支架承載力大于管線的地震作用。

　　桿件受力：

　　水平力方向造成的兩種桿件受力狀態(tài)。

　　

　　桿件受力由連接配件，立桿及斜撐，錨栓共同傳遞給結(jié)構(gòu);

　　支架設(shè)計(jì)應(yīng)確保連接(配件及支撐等)。

　　地震力作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算

　　斜撐及抗震連接構(gòu)件的強(qiáng)度驗(yàn)算(受壓校核和配件強(qiáng)度);

　　吊桿的強(qiáng)度驗(yàn)算;

　　各錨固體的強(qiáng)度驗(yàn)算，包括斜撐錨栓、吊桿錨栓等;

　　管束的強(qiáng)度驗(yàn)算;

　　

　　支架構(gòu)造規(guī)定：

　　8.3.4 抗震支吊架的斜撐與吊架的距離不得超過0.1m;

　　8.3.11 側(cè)向、縱向抗震支吊架的斜撐安裝，垂直角度宜為45°，且不得小于30°;

　　3.1.8 穿過隔震層的建筑機(jī)電工程管道應(yīng)采用柔性連接或其他有效措施，并應(yīng)在隔震層兩側(cè)設(shè)置抗震支架。

　　

　　明確了隔震層位置支架的處理。

　　8.3.13 沿墻敷設(shè)的管道當(dāng)設(shè)有入墻的托架、支架且管卡能緊固管道四周時(shí)，可作為一個(gè)側(cè)向抗震支吊架。

　　

　　8.3.14單管(桿)抗震支吊架的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

　　1)連接立管的水平管道應(yīng)在靠近立管0.6m范圍內(nèi)設(shè)置第一個(gè)抗震吊架;

　　2)當(dāng)立管長度超過1.8m時(shí)應(yīng)在其頂部及底部設(shè)置四向抗震支吊架，當(dāng)長度大于7.6m時(shí)應(yīng)在中間加設(shè)抗震支吊架;

　　3)當(dāng)立管通過套管穿越結(jié)構(gòu)樓層時(shí)，套管可限制管道水平移動(dòng)，可作為水平方向四向抗震支撐使用;

　　4)當(dāng)管道中安裝的附件自身質(zhì)量超過25kg時(shí)，應(yīng)設(shè)置側(cè)向及縱向抗震支吊架;

　　8.3.12 抗震吊架斜撐安裝不應(yīng)偏離其中心線2.5°;

　　8.3.9 不得將抗震支架安裝在非結(jié)構(gòu)主體部位，如輕質(zhì)隔墻等;

　　8.3.15門型抗震支吊架的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

　　1)門型抗震支吊架應(yīng)有一個(gè)側(cè)向抗震支吊架或兩個(gè)縱向抗震支吊架;

　　2)同一承重吊架懸掛多層門型吊架，應(yīng)對(duì)承重吊架分別獨(dú)立加固并設(shè)置抗震斜撐;

　　3)門型抗震支吊架側(cè)向及縱向斜撐應(yīng)安裝在上層橫梁或承重吊架連接處;

　　4)當(dāng)管道上的附件質(zhì)量超過25kg且與管道采用剛性連接時(shí)，或附件質(zhì)量為9kg～25kg且與管道采用柔性連接時(shí)，應(yīng)設(shè)置側(cè)向及縱向抗震支吊架;

　　

　　GB-50981-2014 建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中

　　8.1.2條規(guī)定：組成抗震支吊架的所有構(gòu)件應(yīng)采用成品構(gòu)件，連接緊固件的構(gòu)造應(yīng)便于安裝。

　　第3.5.2條規(guī)定：建筑機(jī)電工程設(shè)施構(gòu)建抗震驗(yàn)算

　　JGJ339-2015 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中第3.3.2條

　　

　　

　　

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