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在现代建筑的机电系统中机电管道的数量十分巨大、规格型号非常复杂、使用功能也各有不同。机电系统在日常的工作时,管道在重力满负荷运转时是否有足够的强度将管道固定在结构上是整个机电系统能否正常运转的关键;当突发地震时,机电系统管道在设防烈度的地震作用下能否保证不跌落,以及有些生命线系统(如:消防喷淋和防排烟系统)能否保证正常运转,也是关乎到保障人们生命财产的重要因素。如何把这些管道系统合理的、安全的布置在建筑物中,支吊架将起到至关重要的作用。这其中就主要包括承重支吊架和抗震支吊架等。本文针对这两种不同的支吊架就其在概念与作用、工作原理及安装形式方面进行阐述,使大家能够直观的了解两种支吊架的区别和联系。

管廊承重支吊架
2.1承重支吊架是以重力荷载为主要荷载的管道固定支撑系统,针对的是管道及设备在重力满负荷运转时将管道敷设在建筑物上的一种固定措施。
2.2承重支吊架的形式有很多,主要有:单条管道的承重支吊架、门型多管的承重支吊架、电气系统的承重支吊架、风管系统的承重支吊架、各种管道组合的承重支吊架、各种设备的承重支吊架等等。
2.3目前国内在设计时主要参照的是各种标准图集:《室内管道支架及吊架》03S402;《风管支吊架》03K132;《电缆桥架安装》04D701等。

综合管廊支架

综合管廊支架

综合管廊成品支架

综合管廊成品支架

抗震支吊架:
3.1抗震支吊架是以地震力为主要荷载的抗震支撑系统,针对的是遭遇到设防烈度的地震时能将管道及设备产生的地震作用传到结构体上的一种抗震支撑措施。
3.2抗震支吊架的形式和承重支吊架一样也有很多种,主要有:单管抗震支吊架、门型多管抗震支吊架、电气系统管道抗震支吊架、风管抗震支吊架、综合管道抗震支吊架、及设备抗震支吊架等。
3.3目前国内机电抗震设计主要是参照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2011)第3.7.1强条:“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。”和第13章及《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014)等规范内容。机电抗震加固的基本原理是:通过对机电管线及设备的地震力进行计算,并对管线及设备与建筑构体的连接进行抗震加固并对其进行抗震验算,使机电管线及设备与建筑结构体建立可靠连接,可将机电管线及设备承受的地震作用全部传递到结构体上,使其遭遇到设防烈度的地震影响后能迅速恢复运转,进而达到减少和尽量避免次生灾害、尽快恢复建筑物使用功能的目的。其主要的设计步骤是对管道及设备进行布点→逐一力学计算及选型→逐点验算直至各点均满足抗震设防要求。

两种支吊架的区别:
4.2两种支吊架涉及范围不同:
(1)几乎所有规格的管道都要设置承重支吊架(埋地及埋墙除外)。
(2)抗震支吊架设置范围:
冷热水、消防、空调水等管道系统抗震支撑设计范围:
DN32mm及以上管径的锅炉房,空调机房,水泵房管路。
DN65mm及以上管径的所有管路。
15Kg/m及以上的所有管道门型吊架(需考虑悬挂管线的满负荷重量)。
空调、通风、防排烟管路系统抗震支撑设计范围:
所有防排烟系统管道
直径大于等于0.70米的风管。
截面积大于等于0.38m?的矩形风管。
电力系统管道及电缆桥架系统抗震设计范围:
DN65mm及以上管径的电线套管;
15Kg/米及以上的电线套管,电缆桥架,母线槽。

4.3两种抗震支吊架分析比较:
承重支吊架主要计算管道的重力荷载,在水平方向的力主要以防晃及防机械震动为主。抗震支吊架则以地震时管道所受的地震作用为主要荷载。依据《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014)第1.0.3强条:“抗震设防烈度6度及6度以上地区的机电工程必须进行抗震设计。”对于地震作用,一般地区(地震设防烈度≤8度)只考虑水平地震作用。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2011)第5.1.1条规定: 8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。在《室内管道支架及吊架》03S402的第4.3.1条中的表述是:“水平荷载:按垂直荷载的0.3倍计算。地震荷载:按地震设防烈度≤8度计算地震作用,不考虑风荷载。”两者在表述上存在一些差异,在实际的应用中存在一些误区,我们通过以下几个例子进行分析比较:
首先我们假设在设防力度为7度的某乙类建筑的消防系统管道进行抗震计算,水平地震力为F=γηζ1ζ2αmax G系数取最大值其计算结果为F=0.64G.。即水平地震力数值相当于管道满负荷重力数值的0.64倍,远超出该图集“水平荷载:按垂直荷载的0.3倍计算”。所以图集中水平荷载是垂直荷载的0.3倍是考虑到水平方向晃动及其他安全因素,而起不到充分的抗震作用。我们更不应将4.3.1条解释为:地震设防烈度≤8度的情况下可参照图集而无需抗震设计。而是应该理解为该图集所计算的参数是在地震设防烈度≤8度的情况下适用的(不考虑竖向地震作用),而在8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,还应将根据《建筑抗震设计规范》要求把竖向地震作用计算考虑在内。

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