高阳
13118219920913****
摘要:我国机电工程抗震支吊架的研究起步较晚,2014年10月9日《建筑机电工程抗震设计规范》GBO0981-2014发布,2019年5月1日《建筑机电工程抗震技术规程》DB37/T5132-2019发布实施。据统计地震中有一定比例的损失是由抗震支架安装不规范造成。建筑机电工程抗震支吊架从设计到施工,那一个环节出现纰漏,都会影响抗震支吊架的安装质量。本论文旨在深化研究设计规范和技术规程,从支架的总体布局、间距计算、荷载验算、支架安装、检查验收等方面进行阐述,建立完善的在建工程抗震支吊架质量保证体系,为确保机电工程抗震支吊架的规范安装提供理论依据。
关键词:规范;抗震支吊架:非结构组件设计
自建国以来,中国先后发生了河北邢台地震、云南大关地震、辽宁海城地震、云南龙陵地震、河北唐山地震、四川松潘-平武地震、尚义地震、四川汶川地震、青海玉树地震,给中国人民的生命和财产造成无法挽回的损失,其中很大比例是由于室内的抗震支吊架设计不合理或安装不规范造成的二次伤害。回看历史,地震灾害年年发生。无论科技如何发达,但目前地震仍然不可预知。居安思危,合格有效的机电工程抗震支吊架安装,是防震减灾的必要措施之一。认真研究机电工程抗震支吊架的设计规范和技术规程,让每一个环节都符合规范的要求,才能让抗震支吊架的安装得到质量保证。
1应用项目概况
济南国际医学科学中心安置一区、二区配套保障小学(一期)项目,位于济南市槐荫区吴家堡街道办事处,济齐路以南,齐鲁大道以南建筑面积24040.15m。本工程教学楼为4层教育建筑,主要分为教学部分和实验办公部分。其中1轴~11轴教学部分,为三栋4层教学楼,外加四段连廊组成。各教学楼与连廊均设抗震缝脱开。楼层主要标高:一层4.2米,其余三层均为3.9米,建筑高度17.7米。本工程有电气分部、智能建筑分部、给排水及采暖分部、通风空调分部。图纸设计要求走廊上方布置的强电桥架、弱电桥架、消防管道、给水管道、通风管道均安装抗震支吊架。
2确定工程抗震支吊架区域和强度
首先根据在建工程机电设计的图纸确定是否进行抗震设防,如果设计图纸不明确,就要根据工程所在地区的抗震烈度,确定是否需要进行抗震设防。根据规范规定抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计;抗震烈度、设计基本地震加速度值,可按现行国家规范的有关规定选用。
3 勘查现场形成准确完整的建筑机电工程竣工图
根据在建机电工程设计图纸现场勘查实际施工完毕的安装工程,将变更的部分在机电设计图纸中标注,最终形成准确的竣工图,需要了解确定作如下工作:给水管道和消防管道的管径、走向及保温情况。桥架的截面及走向。风管的截面、走向及保温情况。机电设备的重量及安装管道的吊杆长度情况。建筑机电安装采用多层门式联合支架的情况。沿墙敷设的管道是否有入墙的托架、支架等情况。
4建筑机电工程抗震支吊架的总体布置
4.1需要抗震设防的设备应主要包含以下内容
悬吊管道中重力>1.8KN的设备。
4.1.2生活给水、消防管道系统DN65以上的管道。
4.1.3通风系统矩形截面积≥0.38m2和圆形直径≥0.7m的通风管道。对于直径≥60mm的电气保护管、型号≥200mm 的电缆桥架;热力管道管径≥DN50的管道。
4.2首先在确定设计规范、规程强制要求的抗震支架位置
每段水平直管道的两端在距离端点不大于0.6m处设置侧向抗震支吊架。侧向抗震支吊架间距不应大于最大设计间距,否则应在中间增加支架。穿过隔震层的管道应在隔振层两侧设置抗震支架,并采用柔性连接或其他方式。抗震支架在水平管道上距离垂直管道0.6m范围内应安装侧向支撑,垂直管道底部抗震支架的标高是0.15m。侧向及纵向抗震支吊架应在管道柔性补偿器及伸缩节的两端设置。离转弯处0.6m范围内的管道应设置侧向抗震支吊架。立管顶部及底部应设置四向抗震支吊架(长度大于1.8米),中间也应设抗震支吊架(长度大于7.6米)。作为另一侧管道的纵向抗震支吊架(当斜撑直接作用于管道时),距下一纵向抗震支吊架间距计算。
5建筑机电工程抗震支吊架的抗震验算
在选择抗震支吊架类型后,1.6度甲类、7度~9度的地区的建筑机电工程必须采取抗震措施并进行抗震验算,6度地区甲类以下的建筑机电工程也应采取抗震措施,但可不进行抗震验算。
5.1抗震支吊架的重力的计算
钢管的理论重量计算公式:W=0.0246615(D-t)t,式中,钢管的理论重量W:单位为千克每米;钢管的外径D:单位为毫米;钢管的壁厚t:单位为毫米;钢管镀锌理论重量计算公式: w=Cw,钢管镀锌理论重量W:单位为千克每米;镀锌层的重量系数C。
矩形风管荷重计算:P=0.21195 (a+b)×8式中:P是荷重(N); a、b是矩形风管宽度、高度(mm);8是风管壁厚(mm);
电缆桥架荷重计算:P=П*S* p *L*g/K+G式中:P是电缆桥架重量,П是填充率(%);S是电缆总截面面积;p是电缆的密度;L是电缆的长度;G是重量加速度,取9.8Kg/N;K是裕量系数,取1.10~1.25:G是桥架本身的重量。
由上述的公式,即可算得到单位(每米)电缆桥架桥架质量的重量。
5.2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,并应满足下式要求:S≤R,式中的R-构件承载力设计值。
6建筑机电工程抗震支吊架的安装
6.1抗震支吊架材料方面的控制
(1)抗震支吊架应符合国家现行行业标准CJ/T476的规定。
(2)抗震支吊架按支撑方式可分两类,支撑式抗震支吊架KZZ和悬吊式抗震支吊架KZD;抗震支吊架的材质可分为两类,碳钢C和不锈钢S。
(3)抗震支吊架材料、规格、性能要求应符合现行行业标准CJ/T476的规定,并应提供检测报告和出场合格证。
(4)抗震支吊架的材料要采用成品专用构件,除全螺纹吊杆和C型槽钢外,其他材料不得现场加工。
(5)抗震连接构件及管道连接材料厚度不得小于5mm,面层应锌铬涂层或热侵镀锌等防腐处理。
(6)锚栓性能和锚栓的选用应分别符合现行行业标准JG/T160、JGJ145的有关规定。
6.2抗震支架的安装技术措施
(1)抗震支吊架斜撑管线节点距离吊杆管线节点不得大于0.1m。
(2)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°。
(3)抗震支架斜撑不应偏离其中心线2.5°。
(4)抗震支吊架在混凝土结构上的固定采用的后扩底型锚栓,应具有机械锁键效应,不得使用膨胀锚栓,并应符合下列规定:锚固区基材表面不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等,应坚实、平整。
7抗震支架的安装检查验收
所有工程验收、隐蔽验收、施工检验和测量复核等应有记录,并应进行检查确认。
抗震支吊架安装工程检验批划分应符合下列规定:施工条件相同的工程,同一层面每100套设为一个检验批,不够100套的应单独设为一个检验批;包括机房等重要场所的抗震设施应为单独设为检验批。每一个检验批至少抽查不小于3套抗震支架。含机房在内的重要场所的抗震设施必须全数检查主控项目。
8结语
鉴于近年来相继出台了抗震支架的设计规范、技术规程和吊架通用技术条件,但是相互之间的连贯性差,设计人员和施工安装人员不能系统的了解抗震支吊架的全过程,无法建立系统的质量保证体系。本文进一步研究细化了:
(1)抗震支吊架在我国不同地震区域的设计范围。
(2)抗震支吊架设计之前的机电工程竣工图的前期准备。
(3)抗震支吊架的设计合理布局。
(4)抗震支吊架的安装过程控制。
(5)抗震支吊架的检查验收。
(6)本人希望为抗震支架的设计安装单位提供系统的质量保证体系,为保证机电工程抗震支吊架的质量合格率提供一些参考。根据以上研究,通过济南济南国际医学科学中心QC小组的努力,终于使机电工程抗震支吊架的合格率在竣工验收是达到98%。
参考文献:
[1]蔡财敬.建筑机电工程抗震设计研究[J].洁净与空调技术,2020(03):45-53.
[2]万红军,孙晓伟,徐保永,潘田飞,师后涛.在建机电工程抗震支吊架安装技术研究[J].建筑技艺,2020(S1):31-36.
[3]宋志强.论抗震支架在工程应用中的重要性[J].住宅与房地产,2019(34):235.
[4]朱浩樑. 建筑机电抗震优化设计与智能监测方法研究[D].东南大学,2019.