随着国家规范:《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014 的实施,机电抗震作为一项民生工程,已纳入强制实施范围。伴随着城市建设的迅猛发展,抗震支吊架应用到越来越多的建筑项目中。
根据《中华人民共和国防震减灾法》和《中华人民共和国建筑法》,实行以“预防为主”的方针,在重点部位机电系统进行抗震设防的建筑,当遭遇到小于本地区抗震设防烈度的地震发生时,机电系统不受损害;当遭遇到本地区抗震设防烈度的地震发生时,机电系统仍可运行;当遭遇到大于本地区抗震设防烈度的地震发生时,可以达到减少机电系统破坏程度,降低经济损失,有效控制水灾及火灾的发生,减少人员伤亡几率,保障主体结构安全不受火灾影响的目的。
1建筑结构的设计分析
对高层建筑结构,尤其是在性能设计方面的计算要特别严格,不仅要对构件的承载力、变形进行汁算,还要考虑构件在屈服之后其性能发生的变化。对这些方而的正确计算,对分析建筑的抗震性能,还有结构的实际所受应力情况都能够直观表现出来。
了减少和尽可能防止地震时次生灾害的发生,同时也本着节约成本的方针,机电抗震支吊架的设计范围为:
1)直径大于65mm 的室内给水、热水机消防管道;
2)所有防排烟风道、事故通风风道及设备;
3)矩形截面截面积大于等于0.70m2 的空调通风风管系统、防排烟风管;
4)圆形直径截面积大于等于0.38m2 的空调通风风管系统、防排烟风管;
5)内径不小于60mm的电气配管及每米重力不小于150N/m 的电缆梯架、电缆槽盒及母线槽等。
01抗震支吊架的设计步骤
在机电专业提供的综合管线平面图的基础上进行抗震支吊架设计,基本设计步骤:1)确定抗震支吊架的位置及类型;2)计算出每个抗震支吊架的地震水平作用力荷载;3)确定抗震支架吊杆长度,斜撑夹角,根据每个抗震支吊架的地震水平作用力荷载,选择合适的支吊架配件,并校核其强度;4)绘制抗震支吊架节点详图。
抗震支吊架的最大间距表
02水平地震标准值计算
水平地震作用标准取值按下列公式计算:αEK=γηζ1ζ2αmax
式中αEK-为水平地震力综合系数;
γ-非结构构件功能系数(见表2)
η-非结构构件类别系数(见表2)
ζ1-状态系数:对支撑点低于质心的设备和柔性体系宜取2.0,其余情况取1.0αmax:地震影响系数最大值(见表1)
表1水平地震影响系数最大值
注:括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
表2建筑机电设备构件的类别系数和功能系数
03抗震支吊架产品的主要技术要求
抗震支撑由锚固体、加固吊杆、斜撑和抗震连接构件组成。悬吊螺杆与管线的节点斜撑与管线的节点距离不得扭过0.1 m,螺杆根据需要作加固处理。如果在同一位置设立两个反向的刚性抗震支撑.则可省去悬吊螺杆。考虑到地震力的荷载.刚性抗震支撑的悬吊螺杆和结构锚固件均需加大尺寸,螺杆和锚固件的最大承载力需大于算得的地震力。
1、抗震支吊架在地震中应对建筑机电工程设施给予可靠保护,承受来自任意水平方向的地震作用。固定抗震支吊架所用的锚栓采用具有适用于混凝土开裂区的带机械锁键效应的扩孔型机械锚栓(包括自切底和模切底两种扩底方式)。紧固锚栓钢材等级采用8.8级钢,螺杆、套筒、螺母、垫片等全部零件表面采用热镀锌性防腐工艺,镀锌层厚度不小于50μm。适用于开裂和未开裂混凝土,锚栓能在开裂的混凝土下使用,裂缝宽度不小于0.3mm,锚栓设计值应按开裂混凝土条件取值,能够提供权威机构的开裂混凝土认证报告(开裂混凝土工况下的抗拉和抗剪承载力检测报告)。后扩底锚栓应通过国家权威机构的防火测试,并提供防火测试报告。
2、抗震支吊架系统由C型成品槽钢、专用抗震连接件、抗震管卡、裂缝混凝土用后扩底锚栓或者钢结构梁夹组成,抗震连接件与槽钢通过机械连接可以随意调节抗震支吊架的尺寸、高度。抗震支吊架现场应做到不焊接,并由锚栓与原有混凝土结构可靠连接,钢结构采用梁夹固定。
单管管组合侧向与纵向支撑
多管组合侧向与纵向支撑
风管侧向与纵向支撑
电缆桥架侧向与纵向支撑
01车道部位综合支吊架设计
将喷淋主管与消防、桥架及其他系统主要管道整合。将管线桥架全部纳入共用支吊架范围后,不仅优化了车道的净高,节约施工成本,而且支吊架统一设计,统一选型,为管道、设备安装提供了极大方便,提高了机电安装工程质量和效率。
02核心筒走道部位综合支吊架设计
在地下的核心筒部位,使用综合支吊架,最大限度减少专业间的碰撞问题与支吊架的拆改工作量,降低了工程成本。
地震时,加装抗震措施相对于没有加装抗震措施的管道及设备的可减少5-10倍的位移量,可有效提高系统的抗震性能。唯有提高机电系统自身的抗震性能,才能有效防止地震引发的次生灾害,确保地震后机电系统迅速恢复运转。