抗震支吊架淺述
發布時間：
2018-08-28
抗震支吊架淺述
為貫徹《建筑法》、《防震減災法》，將建筑給排水、供暖、通風、空調、燃氣、電力、熱力、通訊、消防等重要機電工程系統，進行抗震設防，以減輕地震破壞，避免次生災害，減少經濟損失，住建部于2014年10月頒布了GB 50981-2014《建筑機電工程抗震設計規范》，2015年8月1日起實施。該規范的頒布，也使得GB20011《建筑抗震設計規范》中第1.0.2條“抗震設防烈度為6度及以上地區的建筑，必須進行抗震設計”中，關于機電工程的抗震設防得到了完善。
一、抗震支吊架的概念
機電抗震支吊架是限制附屬機電工程設施產生位移，控制設施振動，并將荷載傳遞至承載結構上的各類組件或裝置。抗震支吊架由錨固體、加固吊桿、斜撐和抗震連接構件組成，通常分為側向和縱向兩種，可以在地震中對建筑機電工程設施給予可靠保護，承受來自任意水平方向的地震作用。原來一般意義的支吊架系統是以重力為主要載荷的支撐系統，這兩種支撐系統的設置不是重復的，而是相輔相成的。
二、抗震支吊架的優勢
地震作用可能會導致結構的損壞，如房子的墻、梁、柱等建筑結構;也會導致非結構構件的損壞，如水管、風管、電纜橋架等機電設施。特別是震后機電體系中管道縱向拉伸斷裂，水管破裂引發水災，帶來大眾的生命和產業的巨大損失。因而，建設領域設計“抗震”是不可或缺的。有學者以地震試驗臺模擬，結果加裝抗震支撐系統的管路各點位移，較一般管路降低5-10倍，由此可見，機電抗震設防，有效提高了管路系統抵御地震作用破壞的能力。
水管抗震支架
風管抗震支架
電纜橋架抗震支架
三、哪些地方需要使用抗震支吊架
GB50981-2014《建筑機電工程抗震設計規范》，該標準自2015年8月1日起實施，明確規定了抗震支吊架的設計與使用，也就意味著自此之后的建筑機電工程必須要考慮抗震支吊架了。該規范比較明確地規定了抗震支吊架的使用，條文摘錄如下：
(一)第1.0.4條(強條)規定抗震設計烈度為6度及6度以上地區的建筑機電工程必須進行抗震設計。
(二)第3.1.6條條文說明規定了需進行抗震設防的內容：①懸吊管道中重力大于1.8kN的設備;②DN65以上的生活給水、消防管道系統;③矩形截面面積大于等于0.38㎡和圓形直徑大于等于0.7m的風管系統;④對于內徑大于等于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。
(三)第3.1.8條規定穿過隔震層的建筑機電工程程管道應采用柔性連接或其他方式，并應在隔震層兩側設置抗震支架。
(四)第4.1.2.1條規定8度、9度地區的高層建筑的給水、排水立管直線長度大于50m時，宜采取抗震動措施;直線長度大于100m時，應采取抗震動措施。
(五)第4.1.2.3條規定需要設防的室內給水、熱水以及消防管道管徑大于或等于DN65的水平管道，當其采用吊架、支架或托架固定時，應按要求設置抗震支承。
(六)第5.1.2.4條規定鍋爐房、制冷機房、熱交換站內的管道應有可靠的側向和縱向抗震支撐。多根管道共用支吊架或管徑大于等于300mm的單根管道支吊架，宜采用門型抗震支吊架。
(七)第5.1.3.3條規定矩形截面面積大于等于0.38㎡和圓形直徑大于等于0.70m的風道可采用抗震支吊架。
(八)第5.1.4條(強條)規定防排煙風道、事故通風風道及相關設備應采用抗震支吊架。
(九)第5.1.5.4條規定重力大于1.8kN的空調機組、風機等設備不宜采用吊裝安裝。當必須采用吊裝時，應避免設在人員活動和疏散通道位置的上方，但應設置抗震支吊架。
(十)第6.1.1條規定內徑大于或等于25mm的燃氣管道應進行抗震設計，管道抗震支吊架的設置應符合規定。
(十一)第6.2.8條規定在建筑高度大于50m的建筑物內，燃氣管道應根據建筑抗震要求，在適當的間隔設置抗震支撐。
(十二)第7.1.2條規定內徑不小于60mm的電氣配管及重力不小于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽均應進行抗震設防。
四、抗震支架布點要求
(一)防排煙風道、事故通風風道抗震支撐最大設計間距9米，縱向抗震支撐最大設計間距18米。
(二)管道兩端設置側向抗震支撐，抗震支撐間距超過最大設計間距時，應在中間增設抗震支撐。
(三)水平管線在轉彎處0.6m范圍內須設置側向抗震支撐。
(四)門型抗震斜撐必須至少由一個側向支撐或兩個縱向支撐組成。
(五)實際間距需經計算進行調整。
(六)節點分布需考慮管徑轉變和旁通等因素。
(七)荷載及長細比將影響節點分布。
五、抗震支吊架的安裝
非結構構件的抗震是建立于結構抗震基礎上的，抗震支吊架的設置與施工是依據所修建的機電體系。因其設備管線復雜、設計圖紙信息不充分，以及其對建筑物的主體結構依賴性強，如果前期沒有個很好的策劃，則后續設置難度變大，極有可能造成空間浪費。
這就因此，我們應該借助BIM等技術手段，對已進行抗震設計的結構體和相關機電體系平面圖紙進行深化，并依據產品的力學性能，經過科學謹慎的力學計算及驗算，合理布置抗震系統，降低工程成本，節省空間，美觀可靠。
中國工程建設協會制定了《抗震支吊架安裝及驗收規程》CECS 420：2015，在材料要求、施工工藝、驗收辦法與程序方面，都做了比較詳細的規定，使得抗震支架的安裝與檢驗都有了一定的依據。
六、結束語
隨著標準規范的推行、政府質量監督部門的管理加強，抗震支架在機電安裝中的應用將越來越廣泛，設計院也會在設計文件中作出明確要求。施工企業也必然會在以后的機電安裝工程中，涉及到更多抗震支吊架的選型與安裝，我們應該逐步積累這方面的施工經驗，甚至可以結合現場實際情況對不合理的抗震支架設計可提出意見和建議。(貝姆公司 錢曉麗)
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