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摘要:抗震支吊架在地震中可对建筑给排水、通风空调、电力、通讯、消防等机电系统提供充分的保护,起到减轻地震破坏的作用,对防止次生灾害,避免人员伤亡,减少经济损失,提供安全可靠的保障。
关键词:抗震支吊架;施工技术;应用
引言
我国处于地震多发地带,自2008年汶川地震至今,我国发生多次地震灾害,造成了大量的人员伤亡及财产损失,给社会生产和经国民济带来了极大的影响。其中房屋倒塌是造成人员伤亡、经济损失的主要原因,尤其地震后造成的断水断电断网,给震后救援带来严重的困难。为此,如何减轻地震对建筑给排水、电力、通讯等设施的破坏显得越来越重要,使人们对建筑抗震要求越来越重视。由锚固体、加固吊杆、斜撑与抗震连接构件组成的抗震支吊架在地震发生时可有效的保护机电系统,为机电系统的正常运行提供可靠的保障。
1 抗震支吊架的形式
抗震支吊架是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。分为以下几种常见形式:
1侧向抗震支吊架:斜撑与管道横截面平行的抗震支吊架。
2纵向抗震支吊架:斜撑与管道横截面垂直的抗震支吊架。
3单管(杆)抗震支吊架:由一根承重吊架和抗震斜撑组成的抗震支吊架。
4门型抗震支吊架:由两根及以上承重吊架和横梁、抗震斜撑组成的抗震支吊架。
2 抗震支吊架的施工技术
2.1抗震支吊架的施工依据
抗震支吊架是根据我国现行的《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014)设置的一种非结构构件,在地震中可对建筑内给排水、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯、消防等设施提供充分的保护,起到减轻地震破坏的作用。所有抗震支撑须和结构体作可靠连接,与钢筋混凝土框架结构的梁柱板作刚性连接,与钢结构作柔性连接,根据《抗震支吊架安装及验收规程》(CECS 420∶2015),在施工之前需要进行抗震验算。
2.2抗震支吊架的施工步骤
1对所保护结构进行分析和测量,确定抗震支吊架的安装布置与结构之间的连接方式。
2下料,按照测量尺寸对C型槽钢和全螺纹吊杆进行切割。
3吊点胀栓(或拧爆)安装
4垂直吊杆安装。
5横担或管束安装。
6侧向、纵向加固件安装。
2.3抗震支吊架的施工要点
1每段水平直管道应在两端设置侧向抗震支吊架。
2每段水平直管道应至少设置一个纵向抗震支吊架。
3水管及电导管允许纵向偏移但不得大于最大侧向支吊架间距的1/16。
4风管、电缆桥架允许纵向偏移但不得大于其宽度的两倍。
5水平管道应在离转弯处0.6m范围内设置侧向抗震支吊架。
6当水平管道通过垂直管道与地面设备连接时,管道与设备之间应采用柔性连接,水平管道距垂直管道0.6m范围内设置侧向支撑,垂直管道底部距地面大于0.15m应设置抗震支撑。
7当抗震支吊架吊杆长细比大于100或当斜撑杆件长细比大于200时,应采取加固措施。
8所有抗震支吊架应和结构主体可靠连接,当管道穿越建筑沉降缝时应考虑不均匀沉降的影响。
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9水平管道在安装柔性补偿器及伸缩节的两端应设置侧向及纵向抗震支吊架。
10沿墙敷设的管道当设有入墙的托架、支架且管卡能紧固管道四周时,可作为一个侧向抗震支撑。
11连接立管的水平管道应在靠近立管0.6m范围内设置第一个抗震吊架;当立管长度大于1.8m时,应在其顶部及底部设置四向抗震支吊架。当立管长度大于7.6m时,应在中间加设抗震支吊架;当立管通过套管穿越结构楼层时,可设置抗震支吊架;当管道中安装的附件自身质量大于25kg时,应设置侧向及纵向抗震支吊架。
12门型抗震支吊架至少应有一个侧向抗震支撑或两个纵向抗震支撑;同一承重吊架悬挂多层门型吊架,应对承重吊架分别独立加固并设置抗震斜撑;门型抗震支吊架侧向及纵向斜撑应安装在上层横梁或承重吊架连接处;当管道上的附件质量大于25kg且与管道采用刚性连接时,或附件质量为9kg~25kg且与管道采用柔性连接时,应设置侧向及纵向抗震支撑。
2.4抗震支吊架的安装质量要求
1组成抗震支吊架的所有构件应采用成品构件,并提供质量证明文件,型号、规格应符合设计要求。
2C型槽钢切割时应开口向下,避免切割时变形,切口毛刺打磨平滑并做防护处理。
3固定于混凝土结构的抗震支吊架,应采用具有机械锁键效应的后扩底锚栓,在安装过程中应钻孔深度到位,安装扭矩符合要求。
4固定于钢结构上的抗震支吊架,应采用专门的夹具进行连接,严禁钻孔和焊接。
5连接螺母与全螺纹吊杆和锚栓连接时,螺纹端头先按选入深度划线,旋入深度均应达到45%的螺母长度,安装后的全螺纹吊杆垂直偏差不应大于4°。
6抗震支吊架的斜撑安装,垂直角度宜为45°,且不得小于30°。
7抗震支吊架的斜撑与吊架的距离不得大于0.1m。
8抗震支吊架斜撑安装不应偏离其中心线2.5°。
9管夹与管道连接处应设置防震绝缘垫,防止连接处产生电化学腐蚀,管夹与管道的连接应稳固。
3 抗震支吊架的应用
3.1抗震支吊架的应用范围
抗震支吊架主要应用于建筑物内,其应用范围如下:
1公称直径大于65mm的给排水及消防道管。
2建筑内防排烟及事故排风系统管道。
3直径大于0.70m的圆形风管及截面积大于0.38㎡的矩形风管。
4重力大于1.8kN的空调机组、风机等设备采用吊装时。
5内径不小于60mm的电气配管及重力不小于150N/m的电缆桥架、母线槽。
6建筑内部的门形吊架。
3.2分类及布置原则
根据所保护机电系统的不同,抗震支吊架可分为管道抗震系统、风管抗震系统和电气(包括电气线管、线槽及桥架)抗震系统。
2.2.1管道抗震系统的布置原则
1刚性连接的金属管道,侧向抗震支吊架最大间距不超过12m;纵向抗震支吊架最大间距不超过24m。
2柔性连接的金属管道、非金属管道及复合管道,侧向抗震支吊架最大间距不超过6m;纵向抗震支吊架最大间距不超过12m。
3燃油、燃气、医用气体、真空管、压缩空气管、蒸汽管、高温热水管及其他有害气体管道,侧向抗震支吊架最大间距不超过6m;纵向抗震支吊架最大间距不超过12m。
2.2.2风管抗震系统的布置原则
1普通刚性材质风管,侧向抗震支吊架最大间距不超过9m;纵向抗震支吊架最大间距不超过18m。
2普通非金属材质风管,侧向抗震支吊架最大间距不超过4.5m;纵向抗震支吊架最大间距不超过9m。
2.2.3电气抗震系统的布置原则
1刚性材质电导管、电缆桥架侧向抗震支吊架最大间距不超过12m;纵向抗震支吊架最大间距不超过24m。
2非金属材质电导管、电缆桥架侧向抗震支吊架最大间距不超过6m;纵向抗震支吊架最大间距不超过12m。
4 结束语
在国内建筑领域,抗震支吊架是一个新鲜事物,但是在国外尤其是地震多发的发达国家,这种设施已经应用了多年,并取得了优异的成绩。随着技术的发展,抗震支吊架作为机电抗震中最为关键的环节,对增强机电设施稳定性、减轻地震破坏程度,保护人们生命财产安全将发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1] GB 50981-2014,建筑机电工程抗震设计规范[S].
[2] CECS 420∶2015,抗震支吊架安装及验收规程[S].
[3] 何继东,江海,踪创新.抗震支吊架的应用与施工技术[J].建筑技术,2010(6):533-535.
论文作者:赵清龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/24
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