张淑毫
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摘要:对于大多数城市建筑而言,次生灾害直接体现为由于建筑机电破坏而造成的火灾、水灾、浓烟、毒气泄漏以及爆炸等。对建筑结构抗震性的重要认识,是伴随着惨痛的地震灾害经历而逐步加深的。严格执行抗震规范并按相关施工规范验收,是保证建筑结构在抵御地震带来的次生灾害能力的重要手段。
关键词:建筑机电;抗震支架;施工技术;
建筑结构的抗震设计可分为建筑结构的抗震设计和非结构构件的抗震设计,其中非结构构件包括永久性建筑非结构构件(包括非承重墙、附着在楼板和屋顶结构上的构件、装饰构件和部件、固定在楼板上的大型货架)和建筑结构上支撑的辅助机电设备。建筑物的机电抗震支吊架可以承受不同方向的水平地震力,为地震时机电设备工程提供保护,为地震后机电设备的正常运行提供支撑,减少次生灾害的发生。
我国《防震减灾法》和《建筑抗震设计规范》明确要求对机电系统采取抗震措施,必须严格执行强制性规定。按照《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》执行“预防为主”的原则。当该地区发生抗震设防烈度地震时,建筑消防等机电工程设施可以达到减少震害、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)降低机电系统的破坏程度,减少经济损失;(2)有效控制洪水和火灾的发生;(3)降低伤亡概率;(4)确保主体结构的防火安全。
1机电系统本身的抗震性能
只有提高机电系统本身的抗震性能,才能有效防止地震造成的次生灾害,保证机电系统在地震后快速恢复运行。在地震中,有抗震措施的管道和设备的位移比没有抗震措施的管道和设备的位移减少5 ~ 10倍,可以有效提高系统的抗震性能。根据GB50981-2014 《建筑机电工程抗震设计规范》的强制性要求,对关键部位的机电系统进行抗震设防,以满足规范、运行和验收的要求,意义重大。
抗震支吊架的合理布置既能防止地震时次生灾害的发生,又能考虑工程造价的经济性。
基于此,在满足GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的前提下,结合施工可操作性,建议如下:(1)地上及地下所有防排烟风管,悬吊在空中重量大于1.8k N(180kg)的风机;风管侧向抗震支架最大间距不超过9m,风管双向抗震支架最大间距不超过18m;(2)管径DN65以上(含DN65)的生活给水、消火栓管道、喷淋管道、气体灭火管道,管道侧向抗震支架最大间距不超过12m,管道双向抗震支架最大间距不超过24m;(3)矩形截面面积大于等于0.38㎡的排风管和空调风管,悬吊在空中重量大于1.8k N(180kg)的风机,风管侧向抗震支架最大间距不超过9m,风管双向抗震支架最大间距不超过18m;(4)宽度大于等于300mm的强电、弱电、消防报警系统的金属桥架;桥架侧向抗震支架最大间距不超过12m,桥架双向抗震支架最大间距不超过24m。
2 支架体系结构
抗震支吊架体系的相关产品(支架吊柱或吊杆、抗震斜撑、支吊架横梁、支吊架抗震连接件、机电设备固定管线)标准应满足:(1)抗震支吊架用槽钢的内缘必须有齿,槽钢的厚度为2mm,齿的深度不小于0.9mm,连接件的厚度不小于5mm,公差为0.2mm,而且所有附件的安装都要靠机械啮合。严禁使用任何靠附件摩擦来承受应力的安装方式,以保证整个系统的可靠连接。
此外,还需提供槽钢和船闸的防滑极限荷载试验报告(8k ?N),以及槽钢的三面受压试验报告。(2)抗震支吊架系统应提供国家级整体抗震支吊架的耐火试验报告,耐火极限应180分钟。(3)地震支吊架和系统应提供国家级型式检验报告。(4)抗震支吊架应防腐,槽钢表面应镀锌,锌层厚度不小于60m,并提供相应的盐雾试验报告,盐雾试验不得少于144小时。槽钢的材质为符合国标GB/T ?700 《碳素结构钢》的Q235B钢。应提供槽钢外观和尺寸公差、涂层厚度的检验报告和化学分析报告。成品槽钢的切割部分应在现场切割,切割断面应垂直。切割后,用砂纸或板锉去除切口的毛刺,然后用涂层修复切口。镀锌成品槽钢应通过喷锌槽补锌,修补后的涂层厚度不得小于原涂层厚度。(5)抗震支吊架的可调铰采用国标GB/T ?700规定的Q235B钢,厚度不小于5mm,并提供权威机构认证的抗震连接件的涂层试验报告和力学性能试验报告。在抗震连接底座施加设计荷载的工况下,抗震连接底座的各部分不应损坏,在施加1.5倍设计荷载的工况下,抗震连接底座不应有明显的塑性变形。在抗震可调铰施加设计荷载的工况下,抗震可调铰各部分不应损坏,上述抗震支吊架连接件应提供权威机构出具的试验报告,以保证抗震连接件在地震作用下的荷载安全。(6)抗震P型管卡、U型管吊卡、Ω型管卡,采用国家标准《碳素结构钢》GB/T 700规定的Q235钢,DN80、DN100及以下规格管吊卡必须通过抗震设计承载力的测试,以上规格的管吊卡必须通过抗震设计承载力的测试,均须提供产品测试后各部位均不破坏的检测报告。配套安装P型、U型、Ω型金属管卡内配惰性橡胶内衬垫,可达到绝缘,防震,降噪(降噪20d B)的效果。并提供权威部门认证的绝缘测试报告。(7)抗震支架整体结构使用连接螺栓必须达到8.8级并符合JGJ145-2004《混凝土结构后锚固技术规范》要求。
3 抗震支架施工过程
建筑机电抗震支吊架施工的主要过程如下:(1)根据合同、图纸提供的规格,进行实地测量;(2)设计人员按安装图纸列出配套表,包括抗震支吊架,机械配套件,电器部分配套件;(3)落实进场前的准备工作,主要任务,工地材料存放的场地、人员后勤情况、电的使用情况等。(4)开始安装施工,严格按图纸进行施工;(5)施工完成后,进行质量检查,直至验收。
施工时,应予以重视的技术要点如下:(1)测量:测量所要安装设备管道的间距及底标高距楼板的高度。并进行吊柱、横梁、斜撑的尺寸复核工作,确定锚栓的定位。(2)切料:根据测量复核后数据进行材料的切割下料,槽钢切割完后须在切口处喷金属喷锌剂,避免切口腐蚀。(3)主吊的安装:根据吊柱的位置,钻孔,进而安装后锚固锚栓及吊柱。(4)横梁安装、设备管线的固定:安装横梁槽钢,螺栓连接吊柱后,用P型夹或者Ω型夹固定水管在横梁上。支吊架横梁在吊装管道时可上下调节,管道就位再重新紧固。管道安装时不可在支吊架上拖拽,宜轻拿轻放,防止破坏支吊架。(5)斜撑安装:定位侧向、纵向支撑的锚栓位置,钻孔,进而安装侧向、纵向支撑。抗震支吊架斜撑的安装垂直角度宜为45o,不得小于30o。
装管道操作人员在脚手架上作业,不可坐、站在支吊架上,不可将支吊架作为脚手架或固定物使用。
4 结语
在我国,建筑机电设备的抗震设防设计施工正处于方兴未艾的阶段。随着建筑机电抗震支吊架开始强制实施并广泛应用,具有可靠保证且便利操作的先进的施工方法是必不可少的。具有技术优点又兼具经济性的施工方法必将引领并推动施工企业的技术进步!
参考文献
[1]宋颖召.建筑机电抗震设防关键技术研究[J].工程技术研究,2020,(09):136-137.