机电工程抗震支吊架设置的指导意见
我们都知道,地震是一种随机性振动,有着难以把握的复杂性和不确定性。地震发生后可能引起火灾、毒气污染、细菌污染、放射性污染、滑坡、泥石流、水灾;沿海地区还可能遭受到海啸的袭击以及地震还容易引起环境污染、瘟疫流行等等一系列的次生灾害。同时随着社会的发展,一些新的次生灾害可能也会伴随地震出现,如高层建筑玻璃破坏造成的玻璃雨,信息储存系统破坏引起的称为记忆毁坏等灾害。所以建筑是否具有抗震性对于防止地震灾害具有十分重要的意义!
一、总则:
1.1参考文献
《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
1.2术语:
1.2.1抗震支吊架:
与建筑结构体牢固连接,以地震力为主要荷载的抗震支撑设施。由锚固体、加固吊杆、抗震连接构件及抗震斜撑组成。
抗震支吊架示意图
1-长螺杆;2-设备或管道等;3-螺杆紧固件;4-C形槽钢;5-快速抗震连接构件;6-抗震连接构件
1.2.2侧向抗震支吊架:
斜撑与管道横截面平行的抗震支吊架。
侧向抗震支吊架示意图
1-斜撑;2-抗震连接构件;3-锚固件;4-螺杆紧固件;5-承重吊杆;6-管道
1.2.3纵向抗震支吊架:
斜撑与管道横截面垂直的抗震支吊架。
纵向抗震支吊架示意图
1-斜撑;2-抗震连接构件;3-锚固件;4-螺杆紧固件;5-承重吊杆;6-管道
1.2.4门型抗震支吊架:
两根及以上承重吊架和横梁、抗震斜撑组成的抗震支吊架。
门型侧向抗震支吊架示意图
1-结构体;2-长螺母;3-长螺杆;4-方垫片;5-槽钢紧固件;6-膨胀螺栓;7-抗震连接构件;8-槽钢;9-快速抗震连接构件
1.3 本指导意见中将“抗震设防烈度6度”简称为“6度”;
1.4抗震设防烈度6度及6度以上的地区建筑机电工程必须进行抗震设计;
1.5施工前应与顾问沟通并咨询当地质监站等职能部门,获得顾问或质监站对于施工方案的认可。
二、 各机电专业抗震支吊架的设置范围:
2.1暖通:
2.1.1防排烟风管、事故通风风管及相关设备应采用抗震支吊架(《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014,5.1.4条);此为强制性条文,必须严格执行。
2.1.2重力大于1.8kN的空调机组、风机等设备不宜采用吊装安装,当必须采用吊装时,应避免设在人员活动和疏散通道位置的上方,且应设置抗震支吊架(《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014,5.1.5条第四款)。(此处1.8kN指机组及设备的动荷载)
2.1.3锅炉房、制冷机房、热交换站内的空调水系统管道应有可靠的侧向和纵向抗震支撑。多跟管道共用支吊架或管径大于等于300mm的单根管道支吊架,宜采用门型抗震支吊架。(《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014,5.1.2条第四款)
2.2 给排水:
室内给水、热水以及消防管道管径大于或等于 DN65的水平管道应设抗震支吊架(《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014,4.1.2条第三款)。
2.3 电气:
2.3.1内径不小于60mm的电气配管及重力不小于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽均应进行抗震设防。
2.3.2当线路采用金属导管、刚性塑料导管、电缆梯架或电缆槽盒敷设时,应使用刚性托架或支架固定,不宜使用吊架。当必须使用吊架时,应安装横向防晃吊架;
2.4燃气:
2.4.1内径大于等于25mm的燃气管道应进行抗震设计,管道抗震支吊架的设置应符合《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第八章的规定;
2.4.2在建筑高度大于50m的建筑物内,燃气管道应根据建筑抗震要求,在适当的间隔设置抗震支撑,并应符合下列规定:
1. 当立管的长度大于 60m,小于 120m时,应至少设置 1处抗震支承;
2. 当立管的长度大于 120m,应至少设置2处抗震支撑,且应在抗震支承之间的中间部位采取吸收伸缩变形的措施。
3. 水平管的第一个水平管固定件应按建筑物抗震等级进行抗震设计。
三、抗震支吊架的做法:
3.1 水平管线侧向及纵向抗震支吊架间距应按下式计算:
式中:l ── 水平管线侧向及纵向抗震支吊架间距(m);
l0 ── 抗震支吊架的最大间距(m),可按表 3.1.1的规定确定;
αEk── 水平地震力综合系数,该系数小于 1.0时按 1.0取值;
γ ──非结构构件功能系数,按表 3.1.2条执行;
η ──非结构构件类别系数,按表 3.1.2条执行;
ξ1──状态系数;对支承点低于质心的任何设备和柔性体系宜取 2.0,其余情况可取 1.0;
ξ2──位置系数,建筑的顶点宜取 2.0,底部宜取 1.0,沿高度线性分布;
αmax── 地震影响系数最大值;按表 3.1.3条中多遇地震的规定采用;
k ── 抗震斜撑角度调整系数。当斜撑垂直长度与水平长度比为 1.00时,调整系数取 1.00;当斜撑垂直长度与水平长度比小于或等于 1.50时,调整系数取 1.67;当斜撑垂直长度与水平长度比小于或等于2.00时,调整系数取 2.33。
表3.1.1 抗震支吊架的最大间距
管道类别 | 抗震支吊架最大间距(m) | ||
侧向 | 纵向 | ||
给水、热水及消防管道 | 新建工程刚性连接金属管道 | 12.0 | 24.0 |
新建工程柔性连接金属管道;非金属管道及复合管道 | 6.0 | 12.0 | |
燃气、热力管道 | 新建燃油、燃气、医用气体、真空管、压缩空气管道、蒸汽管、高温热水管及其他有害气体管道 | 6.0 | 12.0 |
通风及排烟管道 | 新建工程普通刚性材质风管 | 9.0 | 18.0 |
新建工程普通非金属材质风管 | 4.5 | 9.0 | |
电线套管及电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒 | 新建工程刚性材质电线套管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒 | 12.0 | 24.0 |
新建工程非金属材质电线套管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒 | 6.0 | 12.0 |
表3.1.2 建筑机电设备构件的类别系数和功能系数
构件、部件所属系统 | 类别系数 |
功能系数 |
||
甲类建筑 | 乙类建筑 | 丙类建筑 | ||
消防系统、燃气及其他气体系统;应急电源的主控系统、发电机、冷冻机等 | 1.0 | 2.0 | 1.4 | 1.4 |
电梯的支承结构、导轨、支架、轿厢导向构件等 | 1.0 | 1.4 | 1.0 | 1.0 |
悬挂式或摇摆式灯具,给排水管道、通风空调管道及电缆桥架 | 0.9 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
其他灯具 | 0.6 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
柜式设备支座 | 0.6 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
水箱、冷却塔支座 | 1.2 | 1.4 | 1.0 | 1.0 |
锅炉、压力容器支座 | 1.0 | 1.4 | 1.0 | 1.0 |
公用天线支座 | 1.2 | 1.4 | 1.0 | 1.0 |
表3.1.3 水平地震影响系数最大值
地震影响 | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
多遇地震 | 0.04 | 0.08(0.12) | 0.16(0.24) | 0.32 |
罕遇地震 | 0.28 | 0.50(0.72) | 0.90(1.20) | 1.40 |
3.2每段水平直管道应在两端设置侧向抗震支吊架(见下图)。
1-抗震支吊架;
3.3当两个侧向抗震支吊架间距大于最大设计间距时,应在中间增设侧向抗震支吊架。
例如:刚性连接金属管道长为 24m,侧向抗震支吊架最大间距 12m。首先于两端加设侧向支撑,再依次按 12m设置侧向支撑(见下图)。
1-抗震支吊架;
3.4每段水平直管道应至少设置一个纵向抗震支吊架,当两个纵向抗震支吊架距离大于最大设计间距时,应按本指导意见第 3.1.1条要求间距依次增设纵向抗震支吊架。
例如:刚性连接金属管道长为 36m,按最大 24m的间距依次设置纵向支撑,直至所有支撑间距均满足要求(见下图)。
1-抗震支吊架;2-纵向抗震支吊架;
3.5水平管线在转弯处 0.6m范围内设置侧向抗震支吊架。若斜撑直接作用于管线,其可作为另一侧管线的纵向抗震支吊架(见下图)。
例如:纵向抗震支吊架最大间距 24m,侧向抗震支吊架最大间距 12m,则双向抗震支吊架距下一纵向抗震支吊架间距为:(24+12)/2+0.6=18.60m。
1-侧向抗震支吊架;2-抗震支吊架;3-纵向抗震支吊架
3.6当水平管线通过垂直管线与地面设备连接时,管线与设备之间应采用柔性连接,水平管线距垂直管线 600mm范围内设置侧向支撑,垂直管线底部距地面大于0.15m应设置抗震支撑(见下图)。
1-侧向抗震支吊架;2-柔性连接;3-地面设备;4-抗震支吊架;
四、抗震支吊架设置的指导性意见
4.1 强制设置:
仅在防排烟风管、事故通风风管及相关设备上设置抗震支吊架(强条,必须执行);设置间距根据本意见3.1.1条进行计算,结合现场实际情况,k值取1.0(此处防排烟风管、事故通风风管及相关设备均应单独设置抗震支吊架,不与其他管线合用联合支吊架)。
4.2建议设置:
在地震引发的次生灾害(如火灾、有害气体泄漏等)中,需投入使用的管道及设备均需设置抗震支吊架:
1. 防排烟风管、事故通风风管及相关设备(强条,必须执行);
2. 管径大于等于DN65的消防给水管;
3. 与消防有关的内径不小于60mm的电气配管及重力不小于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽(此处建议400mm及以下的桥架不考虑设置抗震支吊架);
4. 内径大于等于25mm的燃气管道;
5.抗震支吊架的设置间距根据本意见3.1.1条进行计算。
4.3基本设置:
严格按照本意见第二、三条执行
非特殊说明,本文为本站原创(翻译)文章,转载请注明:本文转自:江西鑫佳通科技股份有限公司。
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