完整版抗震支架技术方案Word格式.docx
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根据《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》,实行以“预防为主"
的方针，经抗震设防后的建筑消防等机电工程设施，当遭遇到本地区抗震设防烈度的地震发生时可以达到减轻地震破坏，减少次生灾害，避免人员伤亡,减少经济损失的目的。
采取必要的机电抗震措施可以有效保护机电系统的震害损失:
1、减少机电系统破坏程度,降低经济损失；
2、有效控制水灾及火灾的发生；
3、减少人员伤亡几率；
4、保障主体结构安全不受火灾影响.
根据GB50981—2014《建筑机电工程抗震设计规范》强制性条文第1。
0.4条：
抗震设防烈度6度及6度以上的建筑机电工程设施必须进行抗震设计。
昆明市抗震设防烈度8度，机电工程设施必须进行抗震设计。
唯有提高机电系统自身的抗震性能，才能有效防止地震引发的次生灾害，确保地震后机电系统迅速恢复运转。
地震时，加装抗震措施的管道及设备相对没有加装的可减少5—10倍的位移量，可有效提高系统的抗震性能。
综合国家相关法律规定、规范强条要求及本项目实际需要分析，在重点部位机电系统进行抗震设防以符合规范要求、使用要求及验收要求具有十分重要意义.
一.2机电抗震设计应达到的要求：
一.2.1机电抗震总体设计要求
根据规范GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的1.0.3条：
建筑机电工程设施抗震设计应达到下列要求：
1、当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,机电工程设施一般不受损坏或不需修理可继续运行；
2、当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，机电工程设施可能损坏经一般修理或不需修理仍可继续运行；
3、当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,机电工程设施不至于严重损坏，危及生命。
一.2.2非结构组件抗震设计要求
长期以来，非结构构件都没有得到重视,通常不在结构工程师的设计范围内.据统计地震中60%—70%的损失是由非结构构件的设计缺失或安装不当造成的。
设置抗震支吊架能在抗震中为建筑非结构构件即建筑机电工程设施给予可靠保护，减少损失.
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。
（建筑抗震设计规范强制性条文第3。
7.1条）
非结构构件包括持久性的建筑非结构构件和支承于建筑结构的附属机电设备：
1．建筑非结构构件指建筑中除承重骨架体系以外的固定构件和部件,主要包括非承重墙体,附着于楼面和屋面结构的构件、装饰构件和部件、固定于楼面的大型储物架等；
2．建筑附属机电设备指为现代建筑使用功能服务的附属机械、电气构件、部件和系统，主要包括电梯、照明和应急电源、通信设备，管道系统，采暖和空气调节系统,烟火监测和消防系统,公用天线等.
非结构构件应根据所属建筑的抗震设防类别和非结构地震破坏的后果及其对整个建筑结构影响的范围,采取不同的抗震措施；
当相关专门标准有具体要求时，尚应采用不同的功能系数、类别系数等进行抗震计算。
当计算和抗震措施要求不同的两个非结构构件连接在一起时，应按较高的要求进行抗震设计。
非结构构件连接损坏时,应不致引起与之相连接的有较高要求的非结构构件失效。
第二章抗震支架的设计
二.1抗震支吊架系统设计依据
1、《建筑机电工程抗震设计规范》GB90581-2014
3、《FMGlobalPropertyLossPreventionDataSheets》
4、《NFPA—13StandardfortheInstallationofSprinklerSystems》
二.2抗震支吊架的概念
1、抗震支吊架是与建筑结构体牢固连接，以地震力为主要荷载的抗震支撑设施.由锚固体、加固吊杆、抗震连接件及抗震斜撑组成。
2、组成抗震支吊架的所有构件应采用成品构件，连接紧固件的构造应便于安装.
二.3抗震支吊架的种类
侧向支架
纵向支架
1、侧向抗震支吊架:
斜撑与管道横截面平行的抗震支吊架。
2、纵向抗震支吊架：
斜撑与管道横截面垂直的抗震支吊架。
3、单管支架：
单管（杆）抗震支吊架由一根承重吊架和抗震斜撑组成的抗震支吊架.
4、门型抗震支吊架：
由两根及以上承重吊架和横梁、抗震斜撑组成的抗震支吊架。
二.4机电管线抗震设计范围：
建筑机电工程抗震设计应符合国家标准建筑机电抗震设计规范（GB50981-2014）的规定。
设计基本要求
建筑机电抗震设计规范（GB50981—2014）第三章响应情况表
序号
规范要求
对规范的响应情况
1
第3。
12条建筑机电工程重要机房不应设置在抗震能力薄弱的部位，对有隔振装置的设备，当发生强烈震动时不应破坏连接件,并应防止设备和建筑结构发生谐振现象
响应规范要求
2
14条建筑机电工程穿越结构墙体的洞口设置，应尽量避免穿越主要承重结构构件。
管道和设备与建筑结构的连接，应能允许二者间有一定的相对变位
3
16条建筑机电工程设施抗震设计应以建筑结构设计为基准,对与建筑结构的连接件应采取措施进行设防，对重力不大于1。
8KN的设备或吊杆计算长度不大于300mm的吊杆悬挂管道,可不进行设防
二.4.1暖通系统
建筑机电抗震设计规范（GB50981—2014）第五章响应情况表
第5.11条供热、通风与空气调节管道的选材
管材选用满足规范要求
第5.12条供暖、空气调节水管的布置与敷设应符合下列规定
1、管道不应穿过抗震缝。
当必须穿越时，应在抗震缝两边各装一个柔性管接头,或在通过抗震缝处安装门形弯头或设伸缩节
响应规范要求，当必须穿越时，在抗震缝两边各装一个柔性管接头（前期安装考虑）
2、管道穿过内墙或楼板时，应设置套管，套管与管道间的缝隙应填充柔性耐火材料
响应规范要求（前期安装考虑）
3、管道穿越建筑物的外墙和基础时
空调水管不穿过建筑物的外墙和基础，此条目前项目不适用
4、锅炉房、制冷机房、热交换站内的管道应有可靠的侧向和纵向抗震支撑.多跟管道共用支吊架或管径大于等于300mm的单根管道支吊架，宜采用门型抗震支吊架
制冷机房管道采用落地支架，满足规范要求。
设备层板换机房、热泵机房内管道采用组合门型抗震支吊架，响应规范要求（此条目前项目不适用）
5、管道抗震支吊架不应限制管线热胀冷缩产生的位移。
管道抗震支吊架设置和设计应符合本规范第8章的规定
响应规范要求（此条目前项目不适用）
第5.13条通风、空气调节风道的布置与敷设应符合下列规定
1、风道不应穿过抗震缝.当必须穿越时，应在抗震缝两侧装一个柔性软接头
2、风道穿过内墙和楼板时，应设置套管，套管与管道间的缝隙应填充柔性耐火材料
3、矩形截面面积大于等于0.38m2和圆形直径大于等于0.70m的风道可采用抗震支吊架，风道抗震支吊架的设置和设计应符合现行国家标准GB50981—2014的规定。
关键部位设置,如柴油发电机房、配电房、机电层等。
4
第5.14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
5
第5。
15条供暖、通风与空气调节设备、构筑物、设施的选型、布置与固定应符合下列规定:
建筑物内敷设的钢制烟囱抗震设计按现行国家标准GB50051的有关规定执行.
重力大于1。
8kN的空调机组、风机等设备采用吊装时应设置抗震支吊架。
运行时不产生振动的吸收式冷热水机组、室外安装的制冷设备,冷热水箱、热交换器等设备、设施可不设防震基础，但应使其与主体结构牢固连接，与其连接的管道应采用金属管道及柔性连接.
运行时产生振动的风机、水泵、压缩式制冷机组（热泵机组）、空调机组、空气能量回收装置等设备、设施或运行时不产生振动的室外安装的制冷设备等设备、设施对隔声降噪有较高要求时，应
设防震基础,且应在基础四周设限位器固定。
限位器应经计算确定,与其连接的管道应采用柔性连接。
二.5抗震支吊架设计流程
二.5.1抗震支吊架设计考虑因素
抗震支吊架设置时应考虑：
设防烈度、建筑使用功能、建筑结构、变形特征、设备位置及运行要求、相关规范要求。
二.5.2抗震支吊架的设计流程
1、分析图纸:
整理、分析图纸了解结构和工艺;
1、管线选取：
分系统找出专业依据规范选取抗震需求管线;
2、布置支架：
确定间距按规范设置侧向、纵向和四向支架；
3、绘制祥图：
绘制节点图支架构造要求考虑结构连接；
4、荷载校核：
计算地震水平力,校核系统及配件编写支架力学计算书；
二.6抗震支吊架的布置原则
二.6.1抗震支架构造设置
1、水平管道在安装柔性补偿器及伸缩节的两端应设置侧向及纵向抗震支吊架。
直管上每隔一个柔性接头在0。
6m范围内设置侧向抗震支架，相邻抗震支架之间柔性接头不能超过两个。
2、抗震吊架斜撑安装不应偏离其中心线2.5°
.
3、抗震支吊架斜撑管线节点与吊杆管线节点的间距不得大于0。
1m。
4、侧向、纵向抗震支吊架的斜撑安装，垂直角度宜为45°
，且不得小于30°
。
5、穿过隔震层的建筑机电工程管道应采用柔性连接或其他有效措施，并应在隔震层两侧设置抗震支架。
（1）抗震支架直接与结构相连，风管上方和下方都安装限位槽钢。
（2）不要把一个系统支撑到两个不同的结构上，比如一面墙和天花板。
（3）落地设备抗震系统，包括刚性安装系统和隔振系统。
二.6.2抗震支架间的相互作用
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。
两组抗震支架间距过近时要避免相互影响。
二.6.3抗震支架加固
当抗震支吊杆长细比大于100或斜撑杆件长细比大于200时，应采取加固措施。
L＞300mm，吊杆应当采用槽钢加强。
二.6.4抗震支吊架的间距计算
1、抗震支吊架的最大间距
管道类别
抗震支架最大间距（m）
侧向
纵向
给水、热水及消防管道
新建工程刚性连接金属管道
12
24
新建工程柔性连接金属管道；
非金属管道及复合管道
燃气、热力管道
新建燃油、燃气、医用气体、真空管、压缩空气管、蒸汽管、高
温热水管及其它有害气体管道
通风及排烟管道
新建工程普通刚性材质风管
18
新建工程普通非金属材质风管
4。
电线套管及电缆梯架、电缆托盘和电缆盒
新建工程刚性材质电线套管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒
新建工程非金属材质电线套管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒
改建工程最大抗震加固间距为上表数值的一半；
2、水平管线侧向及纵向抗震支吊架间距应按下式计算:
=
αEk=γηζ1ζ2αmax
注:
抗震支吊架要求计算的αEk不小于0。
式中：
—--水平管线侧向及纵向抗震支吊架间距（m）
--—抗震支吊架的最大间距（m）
---水平地震力综合系数，该系数小于1。
0时按1.0取值
-——抗震斜撑角度调整系数。
当斜撑垂直长度与水平长度比为1。
00时，调整系数取1。
00;
当斜撑垂直长度与水平长度比小于等于1.5时,调整系数取1.67；
当斜撑垂直长度与水平长度小于或等于2。
00时,调整系数取2。
33
二.6.5抗震支吊架平面设置原则
1、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。
2、采用双向支架和侧向支架交替布置的方式比较合理；
3、综合抗震支架按最高标准的管线进行支架设计；
二.6.6侧向抗震支吊架布置原则
1、每段水平直线管道应该在两端间距设置侧向抗震支架并距端点距离不大于0.6m。
2、当两个侧向抗震支吊架间距大于最大设计间距时，应在中间增设侧向抗震支架.例如：
刚性连接金属管道长为24m，侧向抗震支吊架最大间距12m。
首先于两端加设侧向支撑，再依次按12m设置侧向支撑。
二.6.7纵向抗震支吊架布置原则
每段水平直管道应至少设置一个纵向抗震支架，当两个纵向抗震支吊架距离大于最大设计间距时，应按本规范第8.2.3的要求间距依次增设纵向抗震支架。
例如:
刚性连接金属管道长为36m,按最大24m的间距依次设置纵向支撑,直至所有支撑间距均满足要求。
二.6.8抗震支吊架偏移布置原则
刚性连接的水平管道,两个相邻的加固点间允许纵向偏移，水管及电线套管不得大于最大侧向支吊架间距的1/16,风管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒不得大于其宽度的两倍。
二.6.9转弯处抗震支吊架的布置原则
1、水平管道应在转弯处0.6m范围内设置侧向抗震支吊架。
当斜撑直接作用于管道时,可作为另一侧管道的纵向抗震支吊架，且距下一纵向抗震支吊架间距应按下式计算：
L=+0.6
L—距下一纵向抗震支吊架间距（m）；
（m）；
—侧向抗震支架间距（m）
例如：
纵向抗震支吊架最大间距24m，侧向抗震支吊架最大间距12m,则双向抗震支吊架距下一纵向抗震支吊架间距为:
+0。
6=18.6m。
（L1＝24米，L2＝12，则：
计算L＝18。
6米）
2、若直段长度＋0。
6支需在转向处设置侧向抗震支架即可。
二.6.10设备管抗震支吊架布置原则
当水平管道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。
二.6.11立管抗震支吊架的布置原则
单管（杆）抗震支吊架的设置应符合下列规定:
（1）连接立管的水管管道应在靠近立管0.6m（风管取两倍风管宽度）范围内设置第一个抗震吊架
（2）单立管通过套管穿越楼层时，可设置抗震支吊架。
（3）单管道中安装的附件自身质量大于25kg时，应设置单独的抗震支吊架
（4）当立管长度大于1。
8m时，应在其顶部及底部0。
6m范围内设置四向抗震支架。
（5）当立管长度大于7。
6m时，应在中间加设抗震支架；
（6）立管抗震支架最大不得超过12m。
二.6.12门型抗震支架设置原则
1、锅炉房，空调机房，水泵房管路应有可靠的侧向和纵向抗震支撑;
多根管道共用支吊架或管径大于等于300mm的单根管道支吊架,宜采用门型抗震支吊架。
2、门型抗震支架设置应符合以下规定：
（1）门型抗震支吊架至少应有一个侧向抗震斜撑或两个纵向抗震斜撑
（2）同一承重吊架悬挂多层门型吊架，应对承重吊架分别独立加固，并设置斜撑
（3）门型抗震支吊架侧向及纵向斜撑应安装在上层横梁或承重吊架连接处；
（4）当管道上的附件大于25kg且与管道采用刚性连接时，或附件质量为9kg～25kg且与管道采用柔性连接时,应设置侧向及纵向抗震支撑
二.6.13无需设置抗震支架的情况
对于重力不大于1.8KN的设备或吊杆计算长度不大于300mm的吊杆悬挂管道，可不进行设防。
此外，吊杆与结构的连接处必须可以旋转，不会导致移动，这可以通过附加例如转环，螺丝圈，或是隔振悬挂连接来实现。
（如下图）
二.7抗震支架的计算
二.7.1受力模型
水平力方向造成的两种杆件受力状态
杆件受力由连接配件，立杆及斜撑，锚栓共同传递给结构；
支架设计应确保连接可靠（配件及支撑等）
二.7.2水平地震作用标准值的计算
（1）水平地震力综合系数按下列公式计算:
αEK=γηζ1ζ2αmax
式中αEK-为水平地震力综合系数
γ--非结构构件功能系数（见表2.1）
η——非结构构件类别系数（见表2。
1）
ζ1——状态系数，对预制建筑构件、悬臂类构件、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；
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；
αmax——地震影响系数最大值（见表2。
2）
表2.1建筑机电设备构件的类别系数和功能系数:
构件、部件所属系统
类别系数
功能系数
甲类建筑
乙类建筑
丙类建筑
消防系统、燃气及其他气体系统；
应急电源的主控系统、发电机、冷冻机等
1.0
2.0
电梯的支承结构,导轨、支架,轿箱导向构件等
1.0
悬挂式或摇摆式灯具，给排水管道、通风空调管道及电缆桥架
0.9
1.4
0.6
其他灯具
柜式设备支座
冰箱、冷却塔支座
1.2
锅炉、压力容器支座
公用天线支座
表2。
2水平地震影响系数最大值
地震影响
6度
7度
8度
9度
多遇地震
0.04
08（0。
12）
0.16（0.24）
32
罕遇地震
28
50（0。
72）
90（1.20）
40
根据上述公式计算出水平地震力综合系数αEK，当计算值小于0。
5时，按0.5取值.
（2）当采用等效测力法时，水平地震作用标准值宜按下式计算：
F=γηζ1ζ2αmaxG=αEKG
F-沿最不利方向施加于非结构构件重心处的水平地震作用标准值；
G—非结构构件的重力，应包括运行时有关的人员、容器和管道中的介质
及储物柜中物品的重力。
二.7.3建筑机电工程设施或构件内力组合设计值S计算
建筑机电工程设施的地震作用效应（包括自身重力产生的效应和支座相对位
移产生的效应）和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：
S=γGSGE+γEhSEhk
式中S——机电工程设施或构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值;
γG--重力荷载分项系数,一般情况应采用1。
2;
γEh——为水平地震作用分项系数,取1。
3；
SGE—-重力荷载代表值的效应;
SEhk—-水平地震作用标准值的效应。
建筑机电工程设施构件抗震验算时，摩擦力不得作为抵抗地震作用的抗力;
承载力抗震调整系数，可采用1。
0，应满足下式要求：
S≤R
式中R——构件承载力设计值。
二.7.4管道荷重计算
钢管的理论重量计算公式：
W=0.0246615（D-t）t
W——钢管的单位长度理论重量，单位为千克每米;
D—-钢管的外径，单位为毫米；
t-—钢管的壁厚，单位为毫米；
钢管镀锌后，单位长度理论重量计算公式：
w=CW
W—-钢管镀锌前的单位长度理论重量，单位为千克每米;
C-—镀锌层的重量系数见表2。
3镀锌层的重量系数
壁厚/mm
0.8
1.6
1.8
2.3
系数c
255
1.112
159
1.127
1.016
091
1.080
1.071
1.064
1.055
2.6
2。
3.2
3.6
4.0
4.5
5。
5.4
5.6
6.3
049
1.044
1.040
1.035
1.032
028
025
024
023
020
7。
8.0
8.8
10
11
12。
14。
16
17。
20
018
016
014
013
1.012
1.010
1.009
008
1.006
二.7.5矩形风管荷重计算
风管荷重计算公式：
P=0.21195（a+b）×
δ
P-荷重（N）；
a、b-矩形风管宽度、高度（mm）；
δ—风管壁厚（mm）；
二.7.6电缆桥架荷重计算
P=η＊S*ρ＊L＊ɡ/K+G
P—电缆桥架重量；
η-填充率（％）；
S-电缆总截面面积；
ρ—电缆的密度；
L-电缆的长度；
g-重量加速度，取9。
8Kg/N；
K—裕量系数，取1.10~1。
25；
G—桥架本身的重量。
由上述的公式，即可算得到单位（每米）电缆桥架的重量，现计算得不同规格动力电缆桥架的重量如下表：
4动力电缆桥架质量
规格（mm×
mm）
电缆类型
质量（kg/m）
200×
150
动力电缆
300×
100
21.2
27.6
400×
40.0
500×
200
72。
600×
93。
800×
121。
1200×
170.1
第三章抗震支架施工技术说明
三.1建筑机电设备抗震支吊架施工组织说明
（1）由综合机电施工单位组织业主、监理、总包等单位共同进行建筑机电设
备抗震支吊架的品牌比选确认工作，共同确定建筑机电设备抗震支吊架供应商；
（2）由抗震支吊架厂家负责组织机电设备抗震支吊架的深化设计等工作。
（3）抗震支吊架深化设计图纸必须经机电设计单位复核确认。
三.2材料要求（招标文件提供的内容）
抗震支吊架系统产品应具备省级及以上第三方荷载测试的检验报告，以确保特殊荷载下的安全保证。
（1）抗震支吊架支吊架须具备：
型钢、连接件、底座、方块螺母检测报告.
（2）抗震支吊架系统须具备：
①抗震连接构件应按CJ/T476-2015进行国家级的部件荷载性能检测,确保抗震连接构件的在地震作用下的荷载安全.
②抗震支吊架组件应按CJ/T476—2015进行国家级的循环加载检测,确保组件达到设计的安全荷载.
③抗震支吊架组件应进行防火性能检测，试验时间不低于120min.
④抗震支吊架组件应进行地震模拟测试报告，且模拟试验不低于55次，试验荷载8.94KN。
抗震支吊架系统产品表面
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