抗震支吊架在机电安装项目上的综合应用

《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014唯一参编企业专场技术交流会深圳市置华机电设备有限公司《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014置华是国内首家研发机电抗震技术及产品的企业，历时6年，投入巨额资金,与业界专家们共同完成了我国建筑机电工程抗震设计规范。3《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-20146《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的制定背景规范的实施意义规范的条文理解规范的实施流程7《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的制定背景2008年5月12日，四川省汶川县发生里氏8.0级地震，地震造成6.9万人遇难，37.5万人受伤，1.8万人失踪！直接经济损失8452亿元！灾后重建中我们发现，中国对于建筑机电设备的抗震居然一直处于空白状态，无论是规范、设计、还是产品都没有健全的体系来保障建筑安全。2009年，根据住建部[2009]88号《2009年工程建设标准规范制订、修订计划》通知的要求，置华公司携手中国建筑设计研究院等数家国内技术权威单位，以置华公司资料为研究背景展开我国的《建筑机电工程抗震设计规范》编写工作。8《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的制定背景《建筑抗震设计规范》GB50011-2010是国内现行的建筑抗震设计规范。在这本规范对于机电设备抗震的关键性强条要求为：3.7.1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。对于此条的相关解释条例：13.1.1本章主要适用于非结构构件与建筑结构的连接。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。13.4.1

机电设备与建筑结构的连接构件和部件的抗震措施，应根据设防烈度、建筑使用功能、房屋高度、结构类型和变形特征、附属设备所处的位置和运转要求等，按相关专门标准的要求经综合分析后确定。9《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的实施意义机电系统抗震的目的就是要减少和尽可能防止次生灾害的发生：1、机电抗震对防止建筑火灾的意义2、机电抗震对减少人员伤亡的意义3、机电抗震对减少经济损失的意义4、机电抗震对减少三次灾害的意义《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014建国以来的地震分布图《建筑机电工工程抗震设设计规范》GB50981-201412《建筑机电工工程抗震设设计规范》GB50981-2014规范的条文文理解总则术语符号号抗震支吊架架给水排水设计基本要要求暖通空调燃气电气13《建筑机电工工程抗震设设计规范》GB50981-2014规范的条条文理解解第一章：：总则1.0.1为贯彻执执行《中华人民民共和国国建筑法法》和《中华人民民共和国国防震减减灾法》，实行以以“预防防为主””的方针针，使建建筑给水水排水、、供暖、、通风、、空调、、燃气、、热力、、电力、、通讯、、消防等等机电工工程设施施经抗震震设防后后，减轻轻地震破破坏，防防止次生生灾害，，避免人人员伤亡亡，减少少经济损损失。1.0.2本规范适适用于抗抗震设防防烈度为为6度至9度的建筑筑机电工工程设施施抗震设设计，不不适用于于抗震设设防烈度度大于9度或有特特殊要求求的建筑筑机电工工程设施施的抗震震设计。。1.0.4抗震设防防烈度为为6度及6度以上地地区的建建筑机电电工程设设施必须须进行抗抗震设计计。（本本规范第第一项强强条）14《建筑机电电工程抗抗震设计计规范》GB50981-2014规范的条条文理解解第二章：：术语2.1.5抗震支承承seismicsupport由锚固体体、加固固吊杆、、斜撑和和抗震连连接构件件组成的的构件。。2.1.6抗震支吊吊架seismicbracing与建筑结结构体牢牢固连接接，以地地震力为为主要荷荷载的抗抗震支撑撑设施。。由锚固固体、加加固吊杆杆、抗震震连接构构件及抗抗震斜撑撑组成。。2.1.7侧向抗震震支吊架架lateralseismicbracing斜撑与管管道横截截面平行行的抗震震支吊架架。2.1.8纵向抗震震支吊架架longitudinalseismicbracing斜撑与管管道横截截面垂直直的抗震震支吊架架。15《建筑机电电工程抗抗震设计计规范》GB50981-2014规范的条条文理解解第三章：：设计基基本要求求3.1.1建筑机电电工程抗抗震措施施应根据据设防烈烈度、建建筑使用用功能、、建筑高高度、结结构类型型、变形形特征、、设备设设施所处处位置和和运行要要求等国国家现行行相关标标准经综综合分析析后确定定。3.1.3建筑机电电工程设设施的支支、吊架架应具有有足够的的刚度和和承载力力，其与与建筑结结构应有有可靠的的连接和和锚固。。3.1.6建筑机电电工程设设施抗震震设计应应以建筑筑结构设设计为基基准，对对其与建建筑结构构的连接接构件和和部件应应采取相相应措施施进行设设防。对对重力不不超过1.8kN的设备或或吊杆计计算长度度不超过过300mm的吊杆悬悬挂管道道，可不不进行设设防。16《建筑机电电工程抗抗震设计计规范》GB50981-2014规范的条条文理解解第三章：：设计基基本要求求3.4.5采用等效效侧力法法时，水水平地震震作用标标准值宜宜按下列列公式计计算：F=γηζζ1ζ2αmaxG3.5.1建筑机电电工程设设施的地地震作用用效应（（包括自自身重力力产生的的效应和和支座相相对位移移产生的的效应））和其他他荷载效效应的基基本组合合，应按按下式计计算：S=γGSGE+γEhSEhkS≤RR抗震构件件承载力力设计值值。17《建筑机电电工程抗抗震设计计规范》GB50981-2014规范的条条文理解解第四章：：给水排排水4.1.2管道的布布置需要设防防的室内内给水、、热水以以及消防防管道管管径大于于或等于于DN65者，当其其采用吊吊架固定定时，应应按本规规范第8章的要求求设置抗抗震支承承。8度、9度地区的的高层建建筑的给给水、排排水立管管其直线线长度超超过50m时宜采取取抗震动动措施，，其直线线长度超超过100m时，应采采取抗震震动措施施；8度、9度地区建筑物中中的给水泵等设设备应设防振基基础，且应在基基础四周设限位位器固定，限位位器应经计算确确定。18《建筑机电工程抗抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解解第五章：暖通空空调5.1.2供暖、空气调节节、水管道的布布置管道不应穿过抗抗震缝，当必须须穿越时，须在在抗震缝两边各各装一个柔性管管接头或在通过过抗震缝处安装装“门”形弯头头或设伸缩节；；锅炉房、制冷机机房、热交换站站内的管道应有有可靠的侧向和和纵向抗震支撑撑，多根管道共共用支吊架或管管径≥300mm的单根管道支吊吊架宜采用门型型抗震支吊架；；矩形截面面积大大于等于0.38m2和圆形直径大于于等于0.70m的风道可采用抗抗震支吊架，风风道抗震支吊架架的设置和设计计应符合本规范范第８章的要求求。5.1.4防排烟风道、事事故通风风道及及其设备应采用用抗震支吊架。。（强条）19《建筑机电工程抗抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解解第六章：燃气6.1.1对于内径不小于于25mm的燃气管道应进进行抗震设计6.2.3燃气管道通过隔隔震层时，应在在室外设置阀门门和切断阀，并并设置地震感应应器，地震感应应器与切断阀联联锁。6.2.8在建筑高度大于于50m的建筑内，燃气气管道应根据建建筑抗震要求，，在适当的间隔隔设置抗震支撑撑。20《建筑机电工程抗抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解解第七章：电气7.1.1重要电力设施可可按设防烈度提提高1度进行抗震设计计，但为8度及以上时不再再提高。7.1.2对于内径大于等等于60mm的电气配管及重重力大于等于150N/m的电缆梯架、电电缆槽盒、母线线槽均应进行抗抗震设防。7.4.6设在建筑物屋顶顶上的共用天线线等，应设置防防止因地震导致致设备或其部件件损坏后坠落伤伤人的安全防护护措施。（强条条）21《建筑机电工程抗抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解解第八章：抗震支支吊架8.1.1抗震支吊架在地地震中应对建筑筑机电工程设施施给予可靠保护护，承受来自任任意水平方向的的地震作用。8.1.2组成抗震支吊架架的所有构件应应采用成品构件件。连接紧固件件的构造应便于于安装。8.1.3保温管道的抗抗震支吊架限限位应按管道道保温后的尺尺寸设计，且且不应限制管管线热胀冷缩缩产生的位移移。8.1.4抗震支吊架应应根据其承受受的荷载进行行抗震验算。。22《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014规范的条文理理解第八章：抗震震支吊架8.2.1水平地震力应应按额定负荷荷时的重力荷荷载计算。8.2.2干管的侧向抗抗震支撑应计计入未设抗震震支撑支管道道的纵向水平平地震力。8.2.5抗震支吊架应应根据所承受受荷载进行抗抗震验算，并并调整抗震支支吊架间距，，直至各点均均满足抗震荷荷载要求。23一、设计依据、初设布点二、逐点计算算地震力三、选择合适适的抗震大样样并验算四、调整间距距直至满足力力学要求五、施工阶段安装装角度及间距距调整及验算《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014机电抗震实施施流程置华机电抗震震支撑系统设计依据：规范要求：《建筑抗震设计规范》GB50011-20103.7.1非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身与结构主体的连接应进行抗震设计（强条）《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-20141.0.4抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程设施必须进行抗震设计。（强条）《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统设计依据：设计范围：下列附属机电设备的支架可无抗震设防要求：GB50981-20143.1.6条重力不超过1.8kN的设备；GB50981-20146.1.1条内径小于25mm的煤气管道GB50981-20147.1.2条内径小于60mm的电气配管；GB50981-20145.1.3条

矩形截面积小于0.38㎡的风管；GB50981-20143.1.6条吊杆长度不超过300mm的吊杆悬挂管道。《建筑抗震设计规范》GB50011-201013.4.2条《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统计算要求：《建筑抗震设计规范》GB50011-201013.4.1《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-20143.1.1连接构件和部件的抗震措施，应根据设防烈度、建筑使用功能、房屋高度、结构类型和变形特征、附属设备所处的位置和运转要求等，按相关专门标准的要求经综合分析后确定。《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014设计依据：置华机电抗震震支撑系统抗震构件要求：《建筑抗震设计规范》GB50011-201013.4.3条《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-20143.1.3条建筑附属机电设备的支架应具有足够的刚度和强度；其与建筑结构应有可靠的连接和锚固，应使设备在遭遇设防烈度地震影响后能迅速恢复运转。深化方案根据构件性能进行验算，确定地震力影响值≤构件承载力即（S≤R）

《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014设计依据：置华机电抗震震支撑系统抗震节点初设间距：管道类别抗震加固最大间距（m）侧向纵向给水、排水及消防管道

新建工程刚性连接金属管道1224新建工程柔性连接金属管道；非金属管道及复合管道612燃气、热力管道新建燃油、燃气、医用气体、真空管、压缩空气管及其它有害气体管道612通风及排烟管道新建工程普通刚性材质风管918新建工程普通非金属材质风管4.59电线套管及线缆桥架新建工程刚性材质电线套管、电缆桥架1224新建工程非金属材质电线套管、电缆桥架612《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统8.3.1每段水平直管道应在两端设置侧向抗震节点（图19）抗震节点设置置原则：《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统抗震节点设置置原则：8.3.2当两个侧向抗震节点间距超过最大设计间距时，应在中间增设侧向抗震节点。例如：刚性连接金属管道长为24m，侧向抗震节点最大间距12m，首先于两端加设侧向支撑，再依次按12m设置侧向支撑（图20）《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统8.3.3每段水平直管道应至少设置一个纵向抗震节点，当两个纵向抗震节点距离超过最大设计间距时，应按本规范第8.2.3条要求间距依次增设纵向抗震节点。《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014抗震节点设置置原则：置华机电抗震震支撑系统8.3.5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超过最大侧向节点间距的1/16，风管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒不得超过其宽度的两倍（图22）抗震节点设置置原则：《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统8.3.6水平管线在转弯处0.6m范围内设置侧向抗震节点。若斜撑直接作用于管线，其可作为另一侧管线的纵向抗震节点（图23）。抗震节点设置置原则：《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统8.3.7当水平管线通过垂直管线与地面设备连接时，管线与设备之间应采用柔性连接，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超过0.15m应设置抗震支撑（图24）。抗震节点设置置原则：《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-20143.4.5采用等效侧力法时，水平地震作用标准值宜按下列公式计算：

F=γηζ1ζ2αmaxG

置华机电抗震震支撑系统地震作用计计算方法：F——沿最不利方向向施加于机电电工程设施重重心处的水平地震作用用标准值；γ—非结构构件功能系数，取决于建筑筑抗震设防类类别和使用要要求；η—非结构构件类别系数（见表2）；ζ1—状态系数；对支承点低低于质心的任任何设备和柔柔性体系宜取取2.0，其余情况可可取1.0；ζ2—位置系数，建筑的顶点点宜取2.0；底部宜取1.0，沿高度线性性分布；αmax—地震影响系数数最大值（见表3）；G—非结构构件的的重力，应包括运行行时有关的人人员、容器和和管道中的介介质及储物物柜中物品的的重力。《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统抗震支吊架力力学性能验算算：承重锚栓的抗抗拉荷载承重吊杆长细细比计算管箍综合荷载载斜撑锚栓抗拉拉抗剪荷载斜撑杆件长细细比计算抗震构件荷载载计算3.5.2构件抗震验算：《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-2014置华机电抗震震支撑系统3.5.2抗震构件抗震验算结果：

S≤R

（R构件承载力）（3.5.2）《建筑机电工程程抗震设计规规范》GB50981-201438《建筑机电工工程抗震设设计规范》GB50981-2014总结：规范核心：：1、抗震设防防烈度为6度及6度以上地区区的建筑机机电工程设