摘要：随着人民生活水平的提高，对建筑安全的要求越来越严格，全球变暖，人们赖以生存的环境不断恶化，可能发生的地震随时会破坏我们赖以生存的家园，尤其是与我们息息相关的地方———建筑小区。因此，实现对建筑小区的抗震设计、施工已刻不容缓，其中对机电管线支架体系的抗震设计、施工尤其重要。
关键词：抗震支架；材料；安装要点；设计计算分析；创新设置
1抗震支架结构
1.1侧向支撑结构
所谓侧向支撑（图 1），是指抗震支架增设的斜支撑水平投影方向垂直于管道轴线。侧向支撑用以抵消地震水平荷载中关于垂直于管线方向的荷载，防止管线在地震中的侧晃运动，是整个抗震支撑系统中运用最多的支撑形式。支撑设置间距及最大设计间距可参阅《规范》相关内容。
1.2 纵向支撑结构
所谓纵向支撑（图 2），是指斜支撑水平投影方向平行于管道轴线。纵向支撑用于消除地震水平荷载中平行于管线方向的荷载，防止管线在地震中整体纵向位移。不同于侧向支撑，纵向支撑在系统中设置的数目较少，每个直管段应至少设置一个纵向支撑支吊架，当两个纵向支撑间距超过设计最大间距，需要按《规范》第 8.2.3条要求间距增设纵向支架。
1.3 双向支撑结构
综合了侧向支撑和纵向支撑两种支撑形式特点的支撑结构即为双向支撑结构，又称四向支架（图 3），一般适用于机电管线较多、支架承重较大的情况
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2 抗震支架组成与材料要求
抗震支吊架系统一般由C型成品槽钢、专用抗震连接件、抗震管卡、裂缝混凝土用后扩底锚栓或钢结构梁夹组成，抗震连接件与槽钢通过机械连接可随意调节抗震支吊架尺寸、高度。抗震支吊架现场应做到不焊接，而由锚栓与原有混凝土结构可靠连接，钢结构采用梁夹固定。
2.1 支架的主要制作材料
由单面C型槽钢、螺杆、螺母、抗震连接件、限位紧固件、槽钢端盖及管卡等组成。
2.2 支架的材料要求
（1）整套支吊架系统应具备抗冲击载荷耐火等级要求，在特殊荷载下发生火灾时能保证安全，确保发生火灾情况下具有一定的耐火等级（不小于180 min）。（2）用于抗震支架的C型钢应为Q235B及以上强度的钢材，且要求为冷压成型槽钢；槽钢侧面应具有轴向加劲肋，以加强截面刚度及抗弯能力；应能提供检测机构出具的槽钢材质检验报告、槽钢正面抗压承载力测试报告、侧面抗压承载力测试报告、背部受拉承载力测试报告。（3）抗震支吊架C型槽钢内缘须有齿牙，且齿牙深度不小于0.9 mm；所有配件的安装依靠机械咬合实现，严禁任何以配件的摩擦作用来承担受力的安装方式，以保证整个系统的可靠连接。（4）抗震支吊架应防腐，槽钢表面应采用热浸锌处理（锌层厚度不低于55 μm），以满足抗震支吊架的耐久性。成品槽钢现场切割部分切口，应保证切口断面垂直，切割后应使用砂纸或板锉去除切口毛刺，然后对切口涂层进行修补处理，热镀锌成品槽钢用喷锌罐补锌，修补后的涂层厚度应不小于原涂涂层厚度。
3 抗震支架安装要点
3.1工程概述
某项目以住宅为主，涵盖幼儿园、农贸市场、商业，由26层高层、10层洋房，共计29栋楼组成高端住宅，占地约11万m2，总建筑面积约36万m2，地下一层。抗震支架在此项目得到了充分运用，并获得了当地政府的表扬及肯定。现以此项目为例，重点对抗震支架设计、施工中的难点进行论证、分析、计算，并对后续抗震支架发展方向进行了创新。
3.2抗震支吊架构件的存放及加工处理
（1）抗震支吊架构件运输到现场时，应尽量存放于干燥的室内，小型构件应分序放好。（2）槽钢及吊杆放置在室内时，应在地面放置木条或防水薄膜。当受场地制约不得不放置到室外时，存放方式同室内一样，但地面必须设置一层防水层，防止抗震产品构件腐蚀。（3）槽钢及吊杆放置时堆叠高度不宜过高，且接触全螺纹吊杆时应戴上手套，防止被螺纹划伤。（4）切割槽钢和吊杆应采用无齿距或砂轮锯。有孔槽钢切割时必须按照槽钢标示的刻度进行，以保证后续安装精度。（5）为保证槽钢断面的垂直度，对于C型槽钢，要采用背切（开口朝下）。（6）切割槽钢或吊杆后，应把材料上吸附的铁屑清除，还应把材料的切口用砂轮磨去毛刺并喷上镀锌剂，以保护抗震支吊架构件，防止毛刺划伤人体。
3.3抗震支吊架的安装、固定
施工人员先对照施工图纸熟悉现场施工环境及已完成安装管道的走向和规格，确认楼板厚度是否满足受力要求，确认现场实际可利用的安装空间是否足够满足要求，确认抗震支架的规格与现场管线规格是否相符合。
3.3.1 测量、锚栓定位
主要是测量所要安装点的风管、水管规格，风管、水管底标高距楼板的高度，来决定全螺纹吊杆的长度、上下两根横梁槽钢的长度、加劲槽钢的长度及斜撑槽钢的长度；确定膨胀锚栓的位置，以便进行钻孔。在混凝土结构上，机械锚栓的打入必须达到规定的深度值。
3.3.2 切料
根据测量出的数据来决定全螺纹吊杆、上下槽钢、加劲槽钢及斜撑槽钢的长度，然后进行切割，切割完后须在切口处喷洒金属喷锌剂，避免切口腐蚀。
3.3.3 主吊的安装
根据主吊膨胀螺栓的位置钻孔，进而安装膨胀锚栓及全螺纹吊杆。
3.3.4 横梁的安装
风管抗震支架安装上下两根横梁时，其下横梁须拧紧，进而安装限位组件，上横梁维持松弛状态。水管抗震支架安装横梁槽钢，需要用P型管夹或Ω型夹将水管固定在横梁槽钢上。
3.3.5 侧向、纵向支撑的安装
先定位侧向、纵向支撑的膨胀锚栓的位置，然后钻孔，进而安装侧向、纵向支撑。其中安装风管抗震支架时上横梁也须安装拧紧。
3.3.6 加劲装置的安装安装加劲装置时，间距应该满足相应的要求。
3.4 抗震支架安装注意事项
（1）固定于混凝土结构的抗震支吊架，应采用具有机械锁效应的后扩底锚栓；（2）固定于钢柱及钢梁上的抗震支吊架，在不能焊接和打孔连接时，应采用专门的夹具进行连接，对于焊接连接要保证焊接强度，打孔连接要保证连接锚栓具有足够强度；（3）安装前要保证锚固区表面坚实、平整，不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等影响锚固承载力的缺陷；（4）在锚固深度的范围内混凝土强度等级应达到C30或以上；（5）锚固操作应符合锚栓设计要求，避免遇到钢筋和预埋管线。
4 抗震支架的计算公式
（1）水平地震力标准值按下式计算（采用等效侧力法进行水平地震作用标准值计算）：
F=γηE1E2SmaxG=SekG
式中，F为机电管线水平地震作用标准值；γ为非结构构件功能系数；η为非结构构件类别系数；E1为状态系数；E2为位置系数；Smax为水平地震影响系数最大值；G为非结构构件的重力，即抗震支吊架间管线满负荷重力值。
（2）水平地震综合系数Sek可按下式计算：
Sek=γηE1E2Smax
注：当Sek计算值小于0.5时，按0.5取值。
（3）地震作用效应值按下式计算：
S=γGSGA+γEHSEHA
式中，S为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为重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2；γEH为水平地震作用分项系数，取1.3；SGA为重力荷载代表值的效应；SEHA为水平地震作用标准值的效应。
（4）复核：地震作用效应值S≤R时，即为合格，否则为不合格。R为构件承载力设计值（抗震支架）。
结束语
本文从抗震支架组成与材料要求、设置原则、施工顺序及要点、设计计算分析及创新设置等几方面对建筑工程中抗震支架的施工、设计及应用进行了论述，并对后续抗震支架发展方向进行了创新，以更好地保障人们的居住安全。
参考文献
[1] 建筑机电工程抗震设计规范：GB 50981—2014[S].
[2] 建筑电气设施抗震安装：16D707-1[S].