建筑机电工程中抗震支吊架的运用

建筑机电工程中抗震支吊架的运用

摘要:在出现地震险情时,建筑机电设备能在抗震支吊架的保障下稳定运行,能够对地震危害进行有效控制,保证机电系统的稳定性。文章结合A建筑项目,分析了抗震支吊架布置原则以及应用范围,简要阐述其施工技术,并提出促进支吊架运用质量的措施。

关键词:机电工程;抗震支吊架;运用

在现行GB50011-2010标准中,明确规定对于抗震防裂度在6度以上的地区,进行建筑建设时需要开展抗震设计;对于机电设备及其他非结构的构件,在与结构主体进行连接时,应该合理开展抗震设计。在GB50981-2014标准中,强调对抗震防裂度在6度以上的地区,进行建筑施工时必须开展抗震设计。因此,通过安装抗震支吊架能够充分保证机电工程的使用效率。

1抗震支吊架定义

抗震支吊架由抗震连接头、斜撑、锚固体以及加固吊杆共同组成,是在原支吊架基础上创新的一种技术。传统支吊架的荷载支撑体系一般以重力为主,而抗震支吊架的荷载支撑体系以地震力为主,这两种支撑系统并非重复,而是彼此相互辅助。在出现地震险情时,抗震支吊架能够为所有机电系统正常运行提供保障,进而保证建筑结构的整体运行。

2工程概况

A建筑项目总建筑面积21.5万m2,地下部分7.1万㎡,地上部分14.4万m2。该项目主要为两栋办公楼,高度分别为101.0m、149.3m,另外,按照GB50981-2014标准及其他规范要求,应用了抗震支吊架。

3布置原则与应用范围

3.1布置原则

在对管道抗震体系进行布置时,应对纵向以及侧向的间距要求加以满足。沟槽与钎焊钢管、管道及其他刚性材质管道相连,在12m范围内布置横向支吊架,在24m范围内布置纵向支吊架。

3.2应用范围

需要了解建筑各个机电系统,根据其特点合理确定抗震支吊架的设计方法与施工方法。当前应用中电气、风管、管道三种抗震系统较为常见,广泛应用在防烟管道、排烟管道、矩形风管等设施中。

4施工技术

在出现地震险情时,电气管线、空调以及排水等系统能够在抗震支吊架保护下正常运行,因此,需要远远高于地震力。水平地震负荷可以通过侧向与纵向支撑加以承担。在正式开展施工作业时,需要对两种方向支吊架规格以及位置进行详细策划,使其抗震效能能够得到充分发挥。主要步骤为:测量、下料、安装吊点膨栓、安装吊杆、安装管卡,最后安装加固件。施工规范要求与技术要点:(1)水系统、风系统及电系统的共用门型支吊架,在布置侧向支撑与横向支撑时,需要保证在与中心线偏离角度为2.5°情况下,其承载力能够满足规范要求。(2)斜撑应该保证垂直角度为45°,可以根据现场具体情况进行合理调整。(3)在建筑沉降缝进行管线穿越作业时,需要对沉降位移进行充分分析。(4)单管支撑中的拐点支撑应与电线套管直接连接,需要注意支管及小一级管线支撑,禁止将其设置为主管抗震支撑。(5)刚性管道抗震支撑在建筑其他功能部位以及结构部位不能进行安装,否则会由于地震作用造成位移差异。(6)保暖管线抗震吊架的管码应该根据保温后的实际尺寸进行合理分析,同时,水管和保暖风管中的门型吊架同样按照此要求分析。(7)抗震支吊架尽量不对管线膨胀应力以及冷缩应力进行限制,在将其归纳为考虑范围时,需要对纵向支吊架构建型号进行合理分析,保证其能够充分抵抗相应的应力。(8)在进行水平地震力荷载计算时,要对负荷重量加以分析,而其他因素则可以忽略。(9)若水平管道需要进行90°拐弯设置,则需要对其进行抗震支吊架安装,其他角度的转弯长度在抗震间距1/16的情况下,需要进行纵向抗震吊架安装。(10)电线套管与管道允许产生纵向偏移,偏移距离需要控制在1/16侧向支撑间距范围内,同时需要风管产生偏移,偏移距离需要控制在2倍分管宽度范围内。(11)通过对地震荷载的充分分析,需要增加刚性支撑结构锚固件以及悬吊螺杆的尺寸,保证锚固件与螺杆承载力大于计算所得地震力数值。(12)管线节点与悬吊螺杆间距应控制在0.1m范围内,根据具体情况需要螺杆进行加固,若是将两个反向刚性支撑设置在同一位置,则可省略螺杆安装。

5应用实例分析

(1)在直管段较短、没有满足直管段的间距要求时,需要进行纵向以及侧向抗震支撑安装。一般将侧向支撑安装在直管转弯位置,对另一方向的管具进行纵向支撑,则需要对其间距进行合理设置。比如,将管段设置为3个标准段进行分析,由于第二垂直段的长度超出0.75m,因此,可以将其作为独立的一个分段。(2)将抗震支吊架的24m刚性金属管道布置在水平垂直管的中部,其侧向支吊架的间距需要保持在12m以内,首先在其两端进行侧向支撑安装,之后根据12m间距标准进行侧向支撑安装,若能满足规范要求,则可以根据A项目实际条件合理调整间距。(3)将纵向抗震支吊架的36m刚性金属管道布置在水平垂直管段,根据24m间距标准安装纵向支撑,在各个支撑间距均符合规范要求时,即可按照工程具体情况,合理调整间距。(4)水平直管段纵向抗震吊架间距应保持在24m内,侧向吊架间距应保持在12m以内,双向支吊架与纵向支吊架的距离是:0.6+(12+24)/2=18.60m。若能满足相关条件,则可以对其间距进行合理调整。(5)刚性链接的水平管道允许相邻两个加固点出现纵向偏移,电线管套与水管需要控制在1/16侧向吊架间距内,电缆槽盒、电缆托盘、风管以及电缆梯架等需要控制在2倍宽度内。

6质量保证

在进行抗震支吊架安装时,需要注意施工质量。(1)保温管道在完成施工之后,应根据规范要求,在隐蔽作业前完成保温工作。(2)在C型钢切的端口位置应进行锌漆喷涂,保证具备良好的防腐性能,同时进行封盖处理。(3)预应力螺栓端口位置在完成定位工作后需将其拧断,保证安装质量。(4)按照使用部位的规范要求,严禁将化学锚栓用于消防系统中。在开展锚栓施工作业时,需要保证钻孔深度符合规范要求,并保证扭矩安装的规范性。(5)完成节点位置调整工作后,需要在图纸中进行标注,保证验收检查工作顺利进行。(6)需要按照现场情况,合理制定措施,随时开展荷载验算以及位置调整工作。(7)需要根据设计规范,认真执行抗震节点的锚固工作与安装工作,禁止随意调整位置,保证组件承载力满足设计要求。综上所述,我国部分地区地震灾害频发,影响范围较大。因此,需要在建筑机电工程中开展抗震支吊架设置,了解建筑结构、管道布置情况,根据地震应力实际传递规律,结合抗震吊架的运用原则与范围,合理安装抗震吊架,提高机电设备的抗震能力,控制地震危害对建筑和管路等方面的危害,保证人民生命财产安全。

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作者:王世意 单位:湖北东泰建设管理咨询有限公司