管道抗震支吊架與承重支吊架的區(qū)別!

　　在現(xiàn)代建筑的機電系統(tǒng)中機電管道的數(shù)量十分巨大、規(guī)格型號非常復(fù)雜、使用功能也各有不同。機電系統(tǒng)在日常的工作時，管道在重力滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時是否有足夠的強度將管道固定在結(jié)構(gòu)上是整個機電系統(tǒng)能否正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵;當(dāng)突發(fā)地震時，機電系統(tǒng)管道在設(shè)防烈度的地震作用下能否保證不跌落，以及有些生命線系統(tǒng)(如：消防噴淋和防排煙系統(tǒng))能否保證正常運轉(zhuǎn)，也是關(guān)乎到保障人們生命財產(chǎn)的重要因素。如何把這些管道系統(tǒng)合理的、安全的布置在建筑物中，支吊架將起到至關(guān)重要的作用。這其中就主要包括承重支吊架和抗震支吊架等。本文針對這兩種不同的支吊架就其在概念與作用、工作原理及安裝形式方面進行闡述，使大家能夠直觀的了解兩種支吊架的區(qū)別和聯(lián)系.

　　承重支吊架：

　　2.1承重支吊架是以重力荷載為主要荷載的管道固定支撐系統(tǒng)，針對的是管道及設(shè)備在重力滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時將管道敷設(shè)在建筑物上的一種固定措施。

　　2.2承重支吊架的形式有很多，主要有：單條管道的承重支吊架、門型多管的承重支吊架、電氣系統(tǒng)的承重支吊架、風(fēng)管系統(tǒng)的承重支吊架、各種管道組合的承重支吊架、各種設(shè)備的承重支吊架等等。

　　2.3目前國內(nèi)在設(shè)計時主要參照的是各種標(biāo)準(zhǔn)圖集：《室內(nèi)管道支架及吊架》03S402;《風(fēng)管支吊架》03K132;《電纜橋架安裝》04D701等。

　　抗震支吊架：

　　3.1抗震支吊架是以地震力為主要荷載的抗震支撐系統(tǒng)，針對的是遭遇到設(shè)防烈度的地震時能將管道及設(shè)備產(chǎn)生的地震作用傳到結(jié)構(gòu)體上的一種抗震支撐措施。

　　3.2抗震支吊架的形式和承重支吊架一樣也有很多種，主要有：單管抗震支吊架、門型多管抗震支吊架、電氣系統(tǒng)管道抗震支吊架、風(fēng)管抗震支吊架、綜合管道抗震支吊架、及設(shè)備抗震支吊架等。

　　3.3目前國內(nèi)機電抗震設(shè)計主要是參照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2011)第3.7.1強條：“非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接應(yīng)進行抗震設(shè)計?！焙偷?3章及《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50981-2014)等規(guī)范內(nèi)容。機電抗震加固的基本原理是：通過對機電管線及設(shè)備的地震力進行計算，并對管線及設(shè)備與建筑構(gòu)體的連接進行抗震加固并對其進行抗震驗算，使機電管線及設(shè)備與建筑結(jié)構(gòu)體建立可靠連接，可將機電管線及設(shè)備承受的地震作用全部傳遞到結(jié)構(gòu)體上，使其遭遇到設(shè)防烈度的地震影響后能迅速恢復(fù)運轉(zhuǎn)，進而達(dá)到減少和盡量避免次生災(zāi)害、盡快恢復(fù)建筑物使用功能的目的。其主要的設(shè)計步驟是對管道及設(shè)備進行布點→逐一力學(xué)計算及選型→逐點驗算直至各點均滿足抗震設(shè)防要求。

　　兩種支吊架的區(qū)別:

　　

　　4.2兩種支吊架涉及范圍不同：

　　(1)幾乎所有規(guī)格的管道都要設(shè)置承重支吊架(埋地及埋墻除外)。

　　(2)抗震支吊架設(shè)置范圍：

　　2 冷熱水、消防、空調(diào)水等管道系統(tǒng)抗震支撐設(shè)計范圍：

　　DN32mm及以上管徑的鍋爐房，空調(diào)機房，水泵房管路。

　　DN65mm及以上管徑的所有管路。

　　15Kg/m及以上的所有管道門型吊架(需考慮懸掛管線的滿負(fù)荷重量)。

　　2 空調(diào)、通風(fēng)、防排煙管路系統(tǒng)抗震支撐設(shè)計范圍：

　　所有防排煙系統(tǒng)管道

　　直徑大于等于0.70米的風(fēng)管。

　　截面積大于等于0.38m2的矩形風(fēng)管。

　　2 電力系統(tǒng)管道及電纜橋架系統(tǒng)抗震設(shè)計范圍：

　　DN65mm及以上管徑的電線套管;

　　15Kg/米及以上的電線套管，電纜橋架，母線槽。

　　4.3兩種抗震支吊架分析比較：

　　承重支吊架主要計算管道的重力荷載，在水平方向的力主要以防晃及防機械震動為主?？拐鹬У跫軇t以地震時管道所受的地震作用為主要荷載。依據(jù)《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50981-2014)第1.0.3強條：“抗震設(shè)防烈度6度及6度以上地區(qū)的機電工程必須進行抗震設(shè)計?！睂τ诘卣鹱饔茫话愕貐^(qū)(地震設(shè)防烈度≤8度)只考慮水平地震作用。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2011)第5.1.1條規(guī)定： 8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，應(yīng)計算豎向地震作用。在《室內(nèi)管道支架及吊架》03S402的第4.3.1條中的表述是：“水平荷載：按垂直荷載的0.3倍計算。地震荷載：按地震設(shè)防烈度≤8度計算地震作用，不考慮風(fēng)荷載?！眱烧咴诒硎錾洗嬖谝恍┎町?，在實際的應(yīng)用中存在一些誤區(qū)，我們通過以下幾個例子進行分析比較：

　　首先我們假設(shè)在設(shè)防力度為7度的某乙類建筑的消防系統(tǒng)管道進行抗震計算，水平地震力為F=γηζ1ζ2αmax G系數(shù)取最大值其計算結(jié)果為F=0.64G.。即水平地震力數(shù)值相當(dāng)于管道滿負(fù)荷重力數(shù)值的0.64倍，遠(yuǎn)超出該圖集“水平荷載：按垂直荷載的0.3倍計算”。所以圖集中水平荷載是垂直荷載的0.3倍是考慮到水平方向晃動及其他安全因素，而起不到充分的抗震作用。我們更不應(yīng)將4.3.1條解釋為：地震設(shè)防烈度≤8度的情況下可參照圖集而無需抗震設(shè)計。而是應(yīng)該理解為該圖集所計算的參數(shù)是在地震設(shè)防烈度≤8度的情況下適用的(不考慮豎向地震作用)，而在8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，還應(yīng)將根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》要求把豎向地震作用計算考慮在內(nèi)。

　　通過4.1 節(jié)圖示我們可以看出承重支吊架在水平方向上沒有任何加固措施，能否完全滿足抗震要求，我們通過以下實驗結(jié)論進行分析比較：

　　臺灣成功大學(xué)的噴淋管道地震臺模擬地震試驗：對加裝了抗震支吊架與普通承重支吊架的噴淋管道進行綜合的地震臺測試，結(jié)果顯示(如下圖)：在加裝了抗震支吊架的噴淋主管其側(cè)向及縱向位移量都能控制在50mm以內(nèi)。未加裝抗震支吊架的承重支吊架其側(cè)向位移量最大峰值達(dá)到450mm以上，縱向位移量也達(dá)到250mm，都遠(yuǎn)超管道安全允許位移量100mm。通過實驗數(shù)據(jù)驗證在沒有進行抗震加固(即設(shè)置抗震支吊架)的情況下承重支吊架是無法完全滿足抗震要求的;在加裝了抗震支吊架的管路各點位移可降低到50mm以下，較未安裝抗震支吊架系統(tǒng)的位移量降低了5-10倍，可有效降低管路的破壞機率，提高管路的抗震性能。

　　結(jié)論：

　　通過對上述承重及抗震支吊架的分析比較我們可以得知，承重支吊架與抗震支吊架是分屬不同系統(tǒng)的，其各自的所承擔(dān)的任務(wù)也不相同，因此在設(shè)計時應(yīng)按照各自相關(guān)規(guī)范及圖集分別進行設(shè)置，相互不可替代。

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