关于抗震支吊架在通风空调管道上的应用论文_王志远

关于抗震支吊架在通风空调管道上的应用论文_王志远

王志远

武汉正华建筑设计有限公司 湖北 武汉 430014

摘要:为了减少地震对空调管道的破坏,通过对管线及设备与建筑构体的连接进行抗震验算,使采空调管道在遭遇到设防烈度的地震后可以继续投入使用,有必要在空调管道中设置抗震支吊架,本文依据现行的规范,论述了抗震支吊架的设计及在空调管道的布置原则和安装形式,并阐述了与传统的承重支吊架的区别。

关键词:抗震支吊架;空调管道;应用

随着社会的发展,人民生活质量和需求也不断提高,空调通风系统在工程项目中得到极大的应用。由于在现代建筑中建筑物拥有越来越多的使用功能,因此,在其内部也有着非常繁杂的机电系统功能。地震时由于燃气管道、电缆破裂的原因,极易发生火灾,从而造成严重的次生灾害。若防排烟系统不能保证正常运转,这将关乎到人们的生命财产。因此,国家对包括空调通风工程尤其是防排烟工程抗震性能越来越重视,国家强制标准《建筑机电工程抗震设计规范》(以下简称《规范》)也已在2014年10月09日发布,并在2015年08月01日实施。本文将围绕规范设计及工程经验对空调通风系统在抗震方面的设计及应用进行分析论述。

一、抗震支吊架概述

所谓的抗震支吊架是由锚固体、加固吊杆、斜撑、抗震连接构建共同组成的一种综合性工程施工体系,该支架系统是当前建筑工程项目中常见的一种牢固连接件,是抗震建筑工程设计的管路,是以地震力作为主要荷载的一种支撑结构体系。这一建筑结构在地震发生的时候可以有效的给予个机电系统提供充分的保护,也为建筑结构电气系统的正常运行提供扎实的保障。

抗震支吊架是根据我国现行的《建筑抗震设计规范》设置的一种非结构构件,其包含了建筑非结构构件以及建筑附属机电设备等,是自身以及结构主体连接且进行抗震设计的基础条件下产生的一种建筑结构设施。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,这种设施的应用已经有了多年的历史,并取得了优异的成绩。

抗震支吊架也被广泛的称之为机电抗震支吊架系统,是采用先进的技术将电气系统中各管线、配件牢固连接的一种抗震结构体系,这种固件在目前已经成为抗震设计工作中最为关键的环节,是基于原来支吊架系统的基础上形成的一种新技术。在原来的支吊架系统中,其主要是以重力作为主要的荷载支撑系统,而抗震支吊架系统是以地震力为荷载支撑系统的,在这两种支撑系统的设置中并不是单纯意义上的重复,而是一个相辅相成的过程。

二、抗震支吊架设计的基本要求

组成抗震支吊架的所有构件应采用成品构件,不得现场制作,连接紧固件的构造适合现场安装。抗震支吊架应根据所承受的荷载进行抗震验算,并调整抗震支吊架的布置间距,直至各点均满足抗震荷载要求,其验算步骤为:第一逐点划分各抗震支吊架重力荷载范围,并计算暖通设施水平地震作用标准值及暖通设施或构件内力组合设计值。当计算干管侧向支吊架重力荷载时应将下一级支管同向重力荷载计算在内。第二斜撑及抗震连接构件的强度验算。第三吊杆的强度验算。第四斜撑及吊杆的长细比验算。第五各锚固体的强度验算,包括斜撑锚栓、吊杆锚栓等。第六管束的强度验算

三、抗震支吊架的应用分析

机电管线系统是当今建筑电气系统中最为关键的一个环节,是依靠计算机辅助制图手段在施工之前进行模拟机电安装的一个施工过程。在整个工程施工中,未施工之前应当对工程施工中容易出现的质量问题进行提前预览和装配,且在工程施工中以三维图的方法来进行安装。这一技术的选择对于抗震支吊架的安装和应用有着一定的指导意义,也为这一技术的发展奠定了基础。

3.1、抗震支吊架的应用范围分析

在现代化工程施工建设中,抗震支吊架施工中主要应用在直径大于65mm的管道系统、所有防排烟管道系统、直径大于0.7mm的圆形管道系统以及重量在15kg/m以上的电线桥架之中。

3.2、分类以及布置原则

抗震支吊架可在地震中给予机电各系统充分的保护作用,可用于抵抗来自水平以及垂直方向的地震力破坏。根据所保护的机电系统不同,抗震支吊架的施工和设计方法也不尽相同,在目前的应用中主要可以分为管道抗震系统、风管抗震系统、电气抗震系统三个方面。

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3.2.1、管道抗震系统布置

管道抗震系统在布置的过程中需要从加固侧向着间距方向发展,沟槽管道在连接中需要从沟槽连接、焊接、钎焊通管道等方面进行分析,且在应用中不得超过12米。

在管道抗震加固纵向连接方面,需要从沟槽管道的连接、焊接方面进行分析,且在连接中最大的间距不能够超过12米。

3.2.2风管抗震系统的布置原则

抗震支吊架管道在应用中最大的间距为9米,且在应用中与普通的管道相比较存在着良好的应对力,且间距布置也与其他材质的管道不通,应当设置在18米左右。玻璃纤维、塑料和其他非刚性材质风管的侧向抗震吊架,最大间距为4.5m,纵向最大间距为9m。

3.3电气抗震系统的布置原则

(1)刚性电气线管、线槽及桥架侧向抗震最大间距不得超过12m,纵向抗震最大间距不得超过24m。

(2)非刚性材质电气线管、线槽及桥架横向抗震最大间距不得超过6m,纵向最大间距不得超过12m。

4抗震计算原则

抗震支吊架系统的安装形式及布置原则都是依据严格的力学计算结果确定的。地震力的计算必须满足规范要求。

四、抗震支吊架的施工技术

4.1、抗震支吊架的组成

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距斜撑与管线的节点距离不得超过0.1m,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。

4.2抗震支吊架的施工依据

抗震支吊架在地震中可对给排水系统、空调系统、电气管线系统提供充分的保护。所以抗震支吊架在任何时候、任何安装角度都须大于地震力。水平方向的地震负荷可由两个不同方向的抗震支撑承担,即侧向抗震支撑承担侧向负荷,纵向抗震支撑承担纵向负荷。

4.3抗震支吊架的施工步骤

测量→下料→吊点胀栓(或拧爆)安装→垂直向吊杆安装→横担(或管卡)安装→侧向、纵向加固件安装。

4.4抗震支吊架在机电安装工程中的施工技术

(1)管道和电线套管允许纵向偏移,但不得超过最大侧向支撑间距的1/16;风管允许偏移。但不得超过风管宽度的2倍。

(2)水平管道在90。转弯时,需设抗震支吊架;其他角度转弯长度大于抗震设计间距的1/16时。需设侧向及纵向抗震支吊架。

(3)计算水平地震力荷载时,只需考虑满负荷重量而不需要考虑其他因素。

(4)抗震吊架不应限制管线热胀冷缩产生的应力,当把热胀冷缩因素考虑在内时。纵向吊架应在构件选型上考虑所选型号应能抵抗管线的热胀冷缩应力。

(5)保温管线的抗震吊架管码需按保温后的尺寸考虑,门形吊架用于保温风管,水管亦按此考虑。

(6)用于刚性的管道抗震支撑不能安装于建筑的不同结构部位或功能部位,否则会因地震作用而产生不同的位移。

五、结束语

综上所述,由于地震的影响会使建筑内发生泄漏有害气体的事故,危害人员安全,因此,必须在建筑主体还未坍塌前通过事故通风系统迅速将有害气体排出到室外,以防止受到二次危害,因此机电抗震在空调通风系 统上应用是十分必要的。

参考文献

[1]《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014).

[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.

[3]郭建立.探析高层建筑消防防排烟系统的问题及其设计[J]-建筑工程技术与设计-2015(15).

论文作者:王志远

论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期

论文发表时间:2018/10/12

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