抗震支吊架设计与应用

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抗震支吊架设计与应用

一、抗震支架设计流程：

1、装配式/成品支架系统是以工厂预制零部件在工地现场进行组装的支架产品，采用标准连接件与标准槽钢，如下图示：

2、装配式/成品支架产品以及配套锚栓产品的验收、质量应满足(不限于)如下标

准和国家现行规范标准的要求：

GB50011-2010《建筑抗震设计规范》

GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》

GB50242-2016《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》

GB50234-2016《通风与空调工程质量验收规范》

GB50261-2017《自动喷水灭火系统施工及验收规范》

GB50303-2015《建筑电气工程施工质量验收规范》

《02S402室内管道支架及吊架》

3、抗震支架规范：

GB50011-2010：

1.0.2条抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。

3.7.1条非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。

第13章非结构构件抗震设计的计算与抗震措施。

GB50981-2014：

1.0.4条抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计。

5.1.4条防排烟风道、事故通风风道及相关设备应采用抗震支吊架。

7.4.6条设在建筑物屋顶上的共用天线应采用防止因地震导致设备或部件损坏后坠落伤人的安全防护措施。

GB50981-2014规定了需进行抗震支吊架的设置范围：

悬吊管道中重力大于1.8kN的空调机组、风机等设备；

DN25以上的燃气管道；

DN65以上的生活给水、消防管道、柔性连接的质量为9kg~25kg的管道附件以及刚性连接的质量大于25kg以上管道附件；

矩形截面面积大于等于0.38m2和圆形直径大于等于0.7m的风管系统；

对于内径大于等于60mm的电气配管及重力大于等于150N/m的电缆梯架电缆槽盒、母线槽；

所有规格的防排烟风道及事故通风风道及其设备。

管线的选取：

给水排水及消防、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯；

按不同系统管道规格或重量进行选取；

可单管设置，也可设置多管共架综合抗震支架；

在规范41页的条文说明：

悬吊管道中重力大于1.8KN的设备；

DN65以上的生活给水、消防管道系统；（针对水管）

矩形截面面积大于等于0.38平米和圆形直径大于等于0.7m的风管系统；

对于内径大于等于60mm的电气配管；

重力大于等于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽；

内径大于等于25mm燃气管道；

二、支架布置及相关要求：

1、抗震支吊架的最大间距表8.2.3

改建工程最大抗震加固间距为上表数值的一半；

注：这个表格是抗震支架平面布置图的设计基本依据，也是规范中关于抗震支架设计的核心内容。

2、抗震支吊架的间距计算：

可解读为：

抗震支架设置间距不一定是管线种类的最大间距；

间距与地震作用大小有关，当αEK大于1.0时，支架需加密；

与斜撑角度有关，当斜撑竖向夹角小于45度，支架需加密；

采用双向支架和横向支架交替布置的形式比较合理：

3.4.2 当计算两个连接在一起、抗震措施要求不同的机电设备时，应按较高要求进行抗震设计。建筑机电设备连接损坏时，不应引起与之相连的有较高要求的附属机电设备失效。

注：比较好理解，综合抗震支架按较高标准的的管线进行计算设防。

抗震支吊架布置原则：

8.3.1 每段水平直管道应在两端设置侧向抗震支吊架。

8.3.2 当两个侧向抗震支吊架间距超过最大设计间距时，应在中间增设侧向抗震支吊架。

8.3.3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

距离超过最大设计间距时，应按本规范第8.2.3条要求间距依次增设纵向抗震支吊架。

8.3.5刚性连接的水平管道，两个相邻的抗震支吊架间允许纵向偏移值。应符合下列规定：

1 水管及电线套管不得超过最大侧向支吊架间距的1/16；

2 风管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒不得超过其宽度的两倍。

举例：最大偏移量计算12/16＝0.75米，这个条件很苛刻。

8.3.6 水平管道应在离转弯处0.6m范围内设置侧向抗震支吊架；若斜撑直接作用于管道，其可作为另一侧管道的纵向抗震支吊架；距下一纵向抗震支吊架间距应按下式计算：

式中：L为距下一纵向抗震支吊架间距（m）；L1为纵向抗震支吊架间距（m）；L2为侧向抗震支吊架间距（m）。

举例：L1＝24米，L2＝12，则：计算L＝18.6米。

推论：短直段转向管道支架布置。

若直段长度：

只需在转向处设置侧向抗震支架即可。

8.3.7 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。

地震力水平力计算及受力校核：

3.4.4 建筑机电工程的地震作用计算方法，应符合下列要求：

各构件和部件的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向；

建筑机电工程自身重力产生的地震作用可采用等效侧力法计算；对支承于不同楼层或防震缝两侧的建筑机电工程，除自身重力产生的地震作用外，尚应同时计算地震时支承点之间相对位移产生的作用效应；

建筑机电设备（含支架）的体系自振周期大于0.1s且其重力超过所在楼层重力的1%，或建筑机电设备的重力超过所在楼层重力的10%时，宜进入整体结构模型进行抗震计算，也可采用楼面反应谱方法计算。其中，与楼盖非弹性连接的设备，可直接将设备与楼盖作为一个质点计入整个结构的分析中得到设备所受的地震作用。

采用等效侧力法计算是一种简单可行的方法。

采用等效侧力法时，水平地震作用标准值按下列公式计算：

F=γηζ1ζ2αmaxG （3.4.5）

F：沿最不利方向施加于机电工程设施重心处的水平地震作用标准值；

γ：非结构构件功能系数，按本规范3.4.1 条执行；

η：非结构构件类别系数，按本规范3.4.1 条执行；

ζ1：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；（此处：吊架应该都取1.0）

ζ2：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；（建筑地下室应该取1.0）

αmax：地震影响系数最大值；可按本规范第3.3.5条中多遇地震的规定采用；G：区段管线重量：1）应包括管道及其中额定负载介质的重力，2）计入支管重量；

水平地震力综合系数：αEk=γηζ1ζ2αmax

注：抗震支吊架要求计算的αEk不小于0.5。

功能系数和类别系数：