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      抗震支吊架的應用與施工技術
      發布者:jsokey 發布時間:2018-4-2 閱讀:299次 【字體:

      抗震支吊架的應用與施工技術

      1 抗震支吊架的應用
         抗震支吊架是根據 GB50011-2001 《建筑抗震設計規范》( 2008 年版)中第 3.7.1 強制性條文:“非結構構件,包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備, 自身及其與結構主體的連接,應進行抗震設計”的規定而產生的設施。抗震支吊架在國內是新鮮事物,但在國外尤其是地震多發的發達國家已有多年歷史。
         機電抗震支吊架系統是牢固連接于已做抗震設計的建筑結構體的管路、槽系統及設備,以地震力為主要荷載的支撐系統, 原有一般意義的支吊架系統是以重力為主要荷載的支撐系統, 這兩種支撐系統的設置并不重復而是相輔相成的。 臺灣成功大學建筑研究所黃喬俊以地震試驗臺振動臺模擬南投縣浦里鎮一停車場噴淋管路得出的結論是: 加裝抗震支撐系統管路的各點位移較未安裝抗震支撐者降低 5~10 倍,有效地提高了管路系統的抗震性能。
      1.1 抗震支吊架在本工程中的應用范圍
      ( 1 ) 大于 DN65mm 的所有管道;

      ( 2 )所有防排煙系統管道;

      ( 3 )所有直徑大于 0.70m 的圓形風管;

      ( 4 )所有截面積大于 0.38m 2 的矩形風管;

      ( 5 ) 重量在 15 kg/m 及以上的電線橋架;

      ( 6 ) 所有門形吊架。

      1.2 分類及布置原則
         抗震支吊架可在地震中給予機電各系統充分保護,可用于抵抗來自水平及垂直方向的地震力的破壞。根據所保護機電系統的不同, 抗震支吊架可分為管道抗震系統、風管抗震系統和電氣(包括電氣線管、線槽及橋架)抗震系統。
      1.2.1 管道抗震系統的布置原則
      ( 1 ) 管道抗震加固側向間距要求為:溝槽連接管道、焊接鋼管、釬焊銅管等剛性材質的管線,橫向吊架間距最大不得超過 12m ; HDPE 等非剛性材質的管線,橫向吊架間距最大不得超過 6m 。
      ( 2 ) 管道抗震加固縱向間距要求為:溝槽連接管道、焊接鋼管、釬焊銅管等剛性材質的管線,縱向吊架間距最大不得超 24m ; HDPE 等非剛性材質的管線,橫向吊架間距最大不得超過 12m 。
      1.2.2 風管抗震系統的布置原則
      ( 1 ) 普通剛性風管側向抗震吊架的最大間距為 9m ,普通剛性風管縱向抗震吊架的最大間距為 18m 。
      ( 2 ) 玻璃纖維、塑料和其他非剛性材質風管的側向抗震吊架,最大間距為 4.5m ,縱向最大間距為 9m
      1.2.3 電氣抗震系統的布置原則
      ( 1 ) 剛性電氣線管、線槽及橋架側向抗震最大間距不得超過 12m ,縱向抗震最大間距不得超過 24m 。
      ( 2 ) 非剛性材質電氣線管、線槽及橋架橫向抗震最大間距不得超過 6m ,縱向最大間距不得超過 12m 。
      1.3 抗震計算原則
         抗震支吊架系統的安裝形式及布置原則都是依據嚴格的力學計算結果確定的, 地震力的計算必須滿足規范要求。
      1.4 應用實例

         圖 1 中管長不超過 12m , 最大允許側向間距 12m ,則允許最大偏移量為 12÷16=0.75m 。每段標準直管需在兩端加側向支撐。如果兩個側向支撐距離超過 12m , 則需在中間增設側向支撐。

          圖 2 中標準管長為 24m ,先于兩端加設側向支撐,再依次按 12m 設置側向支撐。每條標準管線必須設置至少 1 個縱向支撐 (圖 3 )。

         若大于容許間距, 則需加設縱向支撐至滿足最大間距要求。 若管長為 36m ,應按最大 24m 間距依次設置縱向支撐,直至所有支撐間距均滿足要求。為提高抗震支撐的使用效率,應于 90° 彎頭處 0.6m以內設置抗震支撐,盡可能達到“雙作用”的效果。

          “雙作用”支撐必須滿足以下要求:
         ( 1 ) 承載力大于側向與縱向荷載的總和;

         ( 2 )“雙作用”支撐應由直接與管線或線纜套管連接(雙作用不適用于門形吊架);

         ( 3 )“雙作用” 支撐的間距要求 (圖4 ):若管線長 36m ,雙作用支撐(側向支撐,可視為直管線的一個縱向支撐)與下一個縱向支撐的間距,是縱向支撐間距的一半加側向支撐間距的一半加 0.6 m ,即12+6+0.6=18.6 ( m )。

         當直管段較短,未達到直管段的最大允許間距時,此管段仍需設置側向和縱向抗震支撐,如圖 5 。

         通常在拐彎處設置側向支撐對另一方向管段具有縱向支撐的作用,但間距須滿足雙作用要求。 例如上述管段分 3 個標準管段考慮,因為第二垂直段管大于 0.75m ,故作一獨立分段。
      2 抗震支吊架的施工技術
      2.1 抗震支吊架的組成
         抗震支撐由錨固體、加固吊桿、斜撐和抗震連接構件組成。 懸吊螺桿與管線的節點距斜撐與管線的節點距離不得超過0.1m ,螺桿根據需要作加固處理。 如果在同一位置設立兩個反向的剛性抗震支撐, 則可省去懸吊螺桿。考慮到地震力的荷載,剛性抗震支撐的懸吊螺桿和結構錨固件均需加大尺寸, 螺桿和錨固件的最大承載力需大于算得的地震力。
      2.2 抗震支吊架的施工依據
         抗震支吊架在地震中可對給排水系統、空調系統、電氣管線系統提供充分的保護, 所以抗震支吊架在任何時候、任何安裝角度都須大于地震力。水平方向的地震負荷可由兩個不同方向的抗震支撐承擔, 即側向抗震支撐承擔側向負荷,縱向抗震支撐承擔縱向負荷。所有抗震支撐須和結構體作可靠連接。 與鋼筋混凝土框架結構的梁柱板作剛性連接,與鋼結構作柔性連接,且須經設計人員驗算。
      2.3 抗震支吊架的施工步驟
         測量 → 下料 → 吊點脹栓(或擰爆)安裝 → 垂直向吊桿安裝 → 橫擔(或管卡)安裝 → 側向、縱向加固件安裝。
      2.4 抗震支吊架在機電安裝工程中的施工技術
      ( 1 ) 管道和電線套管允許縱向偏移,但不得超過最大側向支撐間距的 1/16 ;風管允許偏移,但不得超過風管寬度的 2 倍。
      ( 2 ) 水平管道在 90° 轉彎時,需設抗震支吊架;其他角度轉彎長度大于抗震設計間距的 1/16 時, 需設側向及縱向抗震支吊架。
      ( 3 ) 計算水平地震力荷載時,只需考慮滿負荷重量而不需要考慮其他因素。
      ( 4 ) 抗震吊架不應限制管線熱脹冷縮產生的應力,當把熱脹冷縮因素考慮在內時,縱向吊架應在構件選型上考慮所選型號應能抵抗管線的熱脹冷縮應力。
      ( 5 ) 保溫管線的抗震吊架管碼需按保溫后的尺寸考慮,門形吊架用于保溫風管,水管亦按此考慮。
      ( 6 ) 用于剛性的管道抗震支撐不能安裝于建筑的不同結構部位或功能部位, 否則會因地震作用而產生不同的位移。
      ( 7 ) 單管抗震支撐雙向側向或縱向或具有側 / 縱向作用的拐點抗震支撐,應直接與管線或電線套管連接。應注意支管或小一級管線的支撐不能作為主管的抗震支撐,即不能作為另一方向(主管)的支撐。
      ( 8 ) 管線穿越建筑沉降縫時,應考慮沉降位移的設計。
      ( 9 ) 側 / 縱向斜撐安裝的最佳垂直角度為 45° ,可根據現場實際情況適當調整。
      ( 10 ) 對水、電、風系統的單管或多管共用門型吊架,無論側向或縱向斜撐,斜撐偏離中心線 2.5° 時不會影響其承載力。



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