抗震支架研討會(huì)精編版

1、2009年第一次給排水學(xué)術(shù)會(huì)議年第一次給排水學(xué)術(shù)會(huì)議 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)研討會(huì) 技術(shù)總監(jiān)：（主講） 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 ?5.125.12汶川大地震震痛每個(gè)人的心靈！汶川大地震震痛每個(gè)人的心靈！ 財(cái)產(chǎn)損失: 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 如果如果 5.125.12地震發(fā)生在大中城市地震發(fā)生在大中城市 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 ? 美國模擬美國模擬7.8級強(qiáng)烈地震級強(qiáng)烈地震 這次的地震模擬試驗(yàn)小組由300名科學(xué)家、政府官員、急救先遣隊(duì)和工業(yè)界人員組成。 人員總傷亡人員總傷亡5萬萬: 其中死于建筑物倒塌僅其中死于建筑物倒塌僅700人人; 死于火

2、災(zāi)死于火災(zāi)1100人人; 財(cái)產(chǎn)損失財(cái)產(chǎn)損失2000億美元億美元: 由火災(zāi)造成的約400-1000億 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 建筑物倒塌 火災(zāi)水災(zāi)等 缺乏及時(shí)的救助 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 在大中城市地震次生災(zāi)害遠(yuǎn)超過直接災(zāi)害 ! 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 ?以消防系統(tǒng)的震害經(jīng)驗(yàn)為例：以消防系統(tǒng)的震害經(jīng)驗(yàn)為例： ? 1971年年2月月9日日,美國洛杉磯北部圣佛南多地震（美國洛杉磯北部圣佛南多地震（6.6級）級） 消防系統(tǒng)管路遭到嚴(yán)重破壞消防系統(tǒng)管路遭到嚴(yán)重破壞,完全喪失自救滅火能力完全喪失自救滅火能力; ? 1989年年11月月7日日 加州舊金山灣區(qū)地震（加州舊金山

3、灣區(qū)地震（7.1級）級） 由于采用由于采用NFPA13的抗震加固方法的抗震加固方法,僅有極少數(shù)接頭受損僅有極少數(shù)接頭受損; ? 1994年年1月月17日日 加州地震（加州地震（6.6級級 ） 由于吸取之前的震害經(jīng)驗(yàn)而重新修訂了由于吸取之前的震害經(jīng)驗(yàn)而重新修訂了NFPA13的加固方法的加固方法,在本次地震中取得了在本次地震中取得了更好的抗震效果更好的抗震效果. 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 9.21地震后，臺(tái)灣成功大學(xué)建筑研究所黃喬俊以地震試驗(yàn)臺(tái)地震后，臺(tái)灣成功大學(xué)建筑研究所黃喬俊以地震試驗(yàn)臺(tái)振動(dòng)臺(tái)模擬南投縣浦里鎮(zhèn)一停車場噴淋管路得出：振動(dòng)臺(tái)模擬南投縣浦里鎮(zhèn)一停車場噴淋管路得出： 加裝抗震支撐系統(tǒng)管

4、路的各點(diǎn)位移較未安裝加裝抗震支撐系統(tǒng)管路的各點(diǎn)位移較未安裝抗震支撐的降低抗震支撐的降低5-10倍，有效提高了管路系倍，有效提高了管路系統(tǒng)的抗震性能。統(tǒng)的抗震性能。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001 3.7.1 3.7.1 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬建筑附屬機(jī)電設(shè)備機(jī)電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 13.1.1 13.1.1 建筑附屬機(jī)電設(shè)備指為現(xiàn)代建筑使用功能服務(wù)的附屬機(jī)械、電氣構(gòu)件、部件和系統(tǒng)，主要包括電梯、照明和應(yīng)急電源、通信設(shè)備，

5、管道系統(tǒng)，采暖和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，煙火監(jiān)測和消防系統(tǒng)，公用天線等。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的必要性 專家意見： 以鄭大華（全國給排水學(xué)會(huì)常務(wù)理事）為組長，王彥深（建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范起草人）為副組長及市質(zhì)檢站劉鋒鋼等七位專家委員討論一致通過以下意見： 1、抗震設(shè)計(jì)規(guī)范已對機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)做出明確要求。并且為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行； 2、DN65以上所有管路必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)及DN65以下消防管路宜進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)； 3、室內(nèi)管道支架與吊架圖集03S402不能替代抗震支撐系統(tǒng)； 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 機(jī)電設(shè)備抗震支撐系統(tǒng)是指牢固連接于已做抗震設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)體的，以地震力為主要荷載的支撐系統(tǒng)。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的

6、方法 冷熱水、消防、空調(diào)等管道系統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)范圍： ?所有工業(yè)氣體，真空管，壓縮空氣管路系統(tǒng)其他有害氣體系統(tǒng)，所有消防系統(tǒng)管道 ?大于DN32mm的鍋爐房，空調(diào)機(jī)房，水泵房管路 ?大于DN65mm的所有管路 ?所有門型吊架（需考慮懸掛管線的滿負(fù)荷重量） 空調(diào)、通風(fēng)、防排煙管路系統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)范圍： ?所有防排煙系統(tǒng)管道 ?所有直徑大于0.7m的風(fēng)管 ?所有截面積大于0.38的矩形風(fēng)管 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 電力系統(tǒng)管道及電纜橋架系統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)范圍： 管徑大于DN65mm的電線套管 15Kg/m或以上的電線套管，電纜橋架 以下情況可以不需抗震設(shè)計(jì)： 單管吊架、門型吊架、圓形風(fēng)管、矩形風(fēng)管、獨(dú)立吊架承重

7、螺桿長度小于 0.3米 不做抗震的系統(tǒng)應(yīng)符合以下要求： 1.管線的縱向及側(cè)向位移不能破壞其它系統(tǒng)的使用功能或使它們的吊架失去 作用。 2.管路系統(tǒng)的管材和接頭和必須是剛性材料制成（如焊接鋼管、釬焊銅管等） 3.門型吊架滿負(fù)荷重量不得超過15Kg/米。 4.吊桿的頂部必須是固定支座連接。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 對于標(biāo)準(zhǔn)直管的定義： 夾在兩個(gè)偏移量很大的90度轉(zhuǎn)彎間的管段。在標(biāo)準(zhǔn)直管上可以有一個(gè)或多個(gè)小的偏移，但偏移的總和不能超過側(cè)向吊架最大間距的1/16。 例如（圖例1）與（圖例2）：管長不超過 12米，最大允許側(cè)向間距 12米，則允許最大偏移量為1216=0.75米，對于非鋼性材質(zhì)的，包括絲

8、扣連接鋼管、絲扣連接銅管，舊建筑改造系統(tǒng)，最大允許偏移量則為以上數(shù)值的一半。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 每段標(biāo)準(zhǔn)直管需在兩端加側(cè)向支撐。 如果兩個(gè)側(cè)向支撐距離超過12米，則需于中間增設(shè)側(cè)向支撐。（如圖4）例標(biāo)準(zhǔn)管長為24米，首先于兩端加設(shè)側(cè)向支撐，再依次按12米設(shè)置側(cè)向支撐。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 每條標(biāo)準(zhǔn)管線必須設(shè)置至少有一個(gè)縱向支撐（如圖例5）。如果間距大于容許間距，則需加設(shè)縱向支撐直到滿足最大間距要求。如果管長為36米，按最大24米的間距依次設(shè)置縱向支撐，直至所有支撐間距均滿足要求。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 為了提高抗震支撐的使用效率，應(yīng)于90度彎頭處0.6米以內(nèi)設(shè)置抗震支撐盡可能達(dá)到“

9、雙作用”的效果。“雙作用”支撐必須滿足： 1、承載力大于側(cè)向與縱向荷載的總和 2、“雙作用”支撐應(yīng)由直接與管線或線纜套管連接（雙作用不適用于門型吊架）。 3、“雙作用”支撐間距要求： 如（圖例 6）：如果管線為 36米，雙用支撐（側(cè)向支撐，可視為直管線的一個(gè)縱向支撐）與下一個(gè)縱向支撐的間距，是縱向支撐間距的一半加側(cè)向支撐間距的一半加0.6，即12+6+0.6=18.6 米。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 在某些案例中，直管段較短，未達(dá)到直管段的最大允許間距，但此管段仍需設(shè)置側(cè)向和縱向抗震支撐，如（圖例7）。通常在拐彎處的設(shè)置側(cè)向支撐對另一方向管段具有縱向支撐的作用。但間距必須滿足雙作用要求。 例如：

10、以下管段分三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管段考慮，因?yàn)榈诙怪倍喂艽笥?.75米，故作一獨(dú)立分段。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 水平管線通過一垂直管線與地面設(shè)備連接，（如圖例8），管線與設(shè)備之間采用避震軟連接，距離垂直管段0.75米內(nèi)，設(shè)置管線系統(tǒng)的側(cè)向支撐。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 注意：考慮到地震力的荷載，抗震支撐的懸吊螺桿和結(jié)構(gòu)錨固件均需加大尺寸，螺桿和錨固件的最大承載力需大于計(jì)算出的地震力。 例：DN150水平滿水鋼管承重吊架間距為4.5米，縱向抗震加固間距為24米 G重力=50*4.5*9.8=2205N 縱向地震力荷載以0.5G計(jì)算：50*24*9.8*0.5=5880N 總荷載=8085N 抗震構(gòu)件允許荷

11、載： M20混凝土錨栓的承載力為9090N 20mm螺桿承載力為14000N FIG.1吊碼承載力為8600N FIG.980通用抗震構(gòu)件最大設(shè)計(jì)荷載12300N 45度時(shí)的最大水平地震力荷載 ：8700N 而本抗震設(shè)計(jì)總荷載是8085N，而最弱部件承載力為8600N，故不需要加大任何部件型號。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 ?管道抗震加固側(cè)向間距要求 ?新建工程溝槽連接管道,焊接鋼管，釬焊銅管，其側(cè)向吊架間距最大不得超過12m； ?舊樓改造溝槽連接管道，絲扣鋼管、絲扣銅管的側(cè)向抗震吊架間距最大不得超過6米 ?非鋼性材質(zhì)的管線（例如塑料管，柔性接口鑄鐵管或其它管線）抗震吊架間距則為上述參數(shù)的一半）

12、?管道抗震加固縱向間距要求 ?新建工程的溝槽連接管道,焊接鋼管，釬焊銅管，其縱向吊架間距最大不得超過24m； ?舊樓改造的溝槽連接管道，絲扣鋼管、絲扣銅管的縱向抗震吊架間最大距不得超過12米 ?非鋼性材質(zhì)的管線（例如塑料管，柔性接口鑄鐵管或其它管線）抗震吊架間距則為上述參數(shù)的一半） 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 ?特殊管道抗震間距要求 ?燃?xì)?，燃油，醫(yī)用氣體，真空管，壓縮空氣管的側(cè)向抗震吊架最大間距為6m，縱向抗震吊架最大間距是12m ?對于柔性接口的鑄鐵管，每一個(gè)接口處需設(shè)置側(cè)向抗震支撐。 ?門型吊架抗震設(shè)置間距要求 ?多個(gè)管道共用一個(gè)門型吊架，該吊架的荷載計(jì)算應(yīng)計(jì)入所載的所有管重。 ?每個(gè)門型吊

13、架至少需要一個(gè)側(cè)向支撐或兩個(gè)縱向支撐。 ?同一螺桿懸掛多層門型吊架，根據(jù)需要對螺桿分別獨(dú)立加固并設(shè)置斜撐。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 ?風(fēng)管抗震間距要求 ?普通剛性風(fēng)管的側(cè)向抗震吊架的最大間距是9米 ?普通剛性風(fēng)管的縱向抗震吊架的最大間距是18米 ?玻璃纖維，塑料和其它非鋼性材質(zhì)風(fēng)管的側(cè)向抗震吊架的最大間距是4.5米、縱向最大間距為9米。 ?風(fēng)管門型吊架抗震加固要求 ?所有圓形，矩形風(fēng)管采用兩根吊桿懸掛于門型吊架支撐時(shí)，風(fēng)管頂部與底部必須打10#自攻螺釘予以固定，螺釘間距小于0.3米，吊桿則根據(jù)需要予以加固。側(cè)向和縱向斜撐安裝于上層橫梁的吊桿連接部位。 ?如有入墻的托架并

14、緊固風(fēng)管的四周，則可將之視為一個(gè)側(cè)向抗震支撐。 ?多個(gè)風(fēng)管可以共用一個(gè)門型吊架，該吊架的荷載計(jì)算應(yīng)計(jì)入所載的所有管重。 ?當(dāng)風(fēng)管上的設(shè)備超過22.5kg，且與風(fēng)管采用剛性連接時(shí)，或設(shè)備在922Kg，且與風(fēng)管采用柔性連接時(shí)，設(shè)備與風(fēng)管做獨(dú)立抗震加固。 ?當(dāng)風(fēng)管做90度水平轉(zhuǎn)彎時(shí)，在轉(zhuǎn)彎處不大于2倍管徑做抗震加固。 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 ?電線管抗震間距要求 ?剛性電線管側(cè)向抗震最大間距不得超過12米 ?剛性電線管縱向抗震最大間距不得超過24米 ?非鋼性材質(zhì)電力線管的側(cè)、縱向最大間距分別為6米和12米。 ?抗震加固與管的連接點(diǎn)，需安置在吊桿與管連接點(diǎn)的0.1米范圍內(nèi) 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 ?承重吊架吊桿加固方案： 管頂?shù)浇Y(jié)構(gòu)采用螺桿懸吊，螺桿尺寸超過下列數(shù)據(jù)的螺桿本身需要再加固。 各種型號螺桿的安全尺寸如下： 10：500mm 12：600mm 16：750mm 20：900mm 22：1000mm 25：1270mm 30：1500mm 機(jī)電設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的方法 ?門型吊架