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：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《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-201412《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解总则术语符号抗震支吊架给水排水设计基本要求暖通空调燃气电气13《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解第一章：总则为贯彻执行《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》，实行以“预防为主”的方针，使建筑给水排水、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯、消防等机电工程设施经抗震设防后，减轻地震破坏，防止次生灾害，避免人员伤亡，减少经济损失。1.0.2本规范适用于抗震设防烈度为6度至9度的建筑机电工程设施抗震设计，不适用于抗震设防烈度大于9度或有特殊要求的建筑机电工程设施的抗震设计。1.0.4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。（本规范第一项强条）14《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解第二章：术语2.1.5抗震支承seismicsupport由锚固体、加固吊杆、斜撑和抗震连接构件组成的构件。2.1.6抗震支吊架seismicbracing与建筑结构体牢固连接，以地震力为主要荷载的抗震支撑设施。由锚固体、加固吊杆、抗震连接构件及抗震斜撑组成。2.1.7侧向抗震支吊架lateralseismicbracing斜撑与管道横截面平行的抗震支吊架。2.1.8纵向抗震支吊架longitudinalseismicbracing斜撑与管道横截面垂直的抗震支吊架。15《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解第三章：设计基本要求3.1.1建筑机电工程抗震措施应根据设防烈度、建筑使用功能、建筑高度、结构类型、变形特征、设备设施所处位置和运行要求等国家现行相关标准经综合分析后确定。3.1.3建筑机电工程设施的支、吊架应具有足够的刚度和承载力，其与建筑结构应有可靠的连接和锚固。3.1.6建筑机电工程设施抗震设计应以建筑结构设计为基准，对其与建筑结构的连接构件和部件应采取相应措施进行设防。对重力不超过1.8kN的设备或吊杆计算长度不超过300mm的吊杆悬挂管道，可不进行设防。16《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解第三章：设计基本要求3.4.5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

3.5.1建筑机电工程设施的地震作用效应（包括自身重力产生的效应和支座相对位移产生的效应）和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：S=γGSGE+γEhSEhk

S≤R

R抗震构件承载力设计值。17《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解第四章：给水排水4.1.2管道的布置需要设防的室内给水、热水以及消防管道管径大于或等于DN65者，当其采用吊架固定时，应按本规范第8章的要求设置抗震支承。8度、9度地区的高层建筑的给水、排水立管其直线长度超过50m时宜采取抗震动措施，其直线长度超过100m时，应采取抗震动措施；8度、9度地区建筑物中的给水泵等设备应设防振基础，且应在基础四周设限位器固定，限位器应经计算确定。18《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014规范的条文理解第五章：暖通空调5.1.2供暖、空气调节、水管道的布置管道不应穿过抗震缝，当必须穿越时，须在抗震缝两边各装一个柔性管接头或在通过抗震缝处安装“门”形弯头或设伸缩节；锅炉房、制冷机房、热交换站内的管道应有可靠的侧向和纵向抗震支撑，多根管道共用支吊架或管径≥300mm的单根管道支吊架宜采用门型抗震支吊架；矩形截面面积大于等于0.38m2和圆形直径大于等于0.70m的风道可采用抗震支吊架，风道抗震支吊架的设置和设计应符合本规范第８章的要求。5.1.4防排烟风道、事故通风风道及其设备应采用抗震支吊架。（强条）19《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14规范三的条三文理三解第六三章：三燃气6.三1.三1对于三内径三不小三于25三mm的燃三气管三道应三进行三抗震三设计6.三2.三3燃气三管道三通过三隔震三层时三，应三在室三外设三置阀三门和三切断三阀，三并设三置地三震感三应器三，地三震感三应器三与切三断阀三联锁三。在建三筑高三度大三于50三m的建三筑内三，燃三气管三道应三根据三建筑三抗震三要求三，在三适当三的间三隔设三置抗三震支三撑。20《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14规范三的条三文理三解第七三章：三电气7.三1.三1重要三电力三设施三可按三设防三烈度三提高1度进三行抗三震设三计，三但为8度及三以上三时不三再提三高。7.三1.三2对于三内径三大于三等于60三mm的电三气配三管及三重力三大于三等于15三0N三/m的电三缆梯三架、三电缆三槽盒三、母三线槽三均应三进行三抗震三设防三。7.三4.三6设在三建筑三物屋三顶上三的共三用天三线等三，应三设置三防止三因地三震导三致设三备或三其部三件损三坏后三坠落三伤人三的安三全防三护措三施。三（强三条）21《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14规范三的条三文理三解第八三章：三抗震三支吊三架8.三1.三1抗震三支吊三架在三地震三中应三对建三筑机三电工三程设三施给三予可三靠保三护，三承受三来自三任意三水平三方向三的地三震作三用。8.三1.三2组成三抗震三支吊三架的三所有三构件三应采三用成三品构三件。三连接三紧固三件的三构造三应便三于安三装。8.三1.三3保温三管道三的抗三震支三吊架三限位三应按三管道三保温三后的三尺寸三设计三，且三不应三限制三管线三热胀三冷缩三产生三的位三移。8.三1.三4抗震三支吊三架应三根据三其承三受的三荷载三进行三抗震三验算三。22《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14规范三的条三文理三解第八三章：三抗震三支吊三架8.三2.三1水平三地震三力应三按额三定负三荷时三的重三力荷三载计三算。8.三2.三2干管三的侧三向抗三震支三撑应三计入三未设三抗震三支撑三支管三道的三纵向三水平三地震三力。8.三2.三5抗震三支吊三架应三根据三所承三受荷三载进三行抗三震验三算，三并调三整抗三震支三吊架三间距三，直三至各三点均三满足三抗震三荷载三要求三。23一、设计三依据三、初三设布三点二、三逐点三计算三地震三力三、三选择三合适三的抗三震大三样并三验算四、三调整三间距三直至三满足三力学三要求五、三施工三阶段三安装三角度三及间三距调三整及验三算《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14机电三抗震三实施三流程置华三机电三抗震三支撑三系统设计依据：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）《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统设计依据：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《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统计算要求：《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。《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14设计依据：置华三机电三抗震三支撑三系统抗震构件要求：《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）

《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14设计依据：置华三机电三抗震三支撑三系统抗震三节点三初设三间距三：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《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统8.3.1每段水平直管道应在两端设置侧向抗震节点（图19）抗震三节点三设置三原则三：《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统抗震三节点三设置三原则三：8.3.2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）《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统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。《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14抗震三节点三设置三原则三：置华三机电三抗震三支撑三系统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）抗震三节点三设置三原则三：《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统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）。抗震三节点三设置三原则三：《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统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）。抗震三节点三设置三原则三：《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三143.4.5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

置华三机电三抗震三支撑三系统地震三作用三计三算方三法：F——三沿最三不利三方向三施加三于机三电工三程设三施重三心处三的水平三地震三作用三标准三值；γ—非三结构三构件功能三系数，取三决于三建筑三抗震三设防三类别三和使三用要三求；η—非三结构三构件类别三系数（见三表2）三；ζ1—状态三系数；对三支承三点低三于质三心的三任何三设备三和柔三性体三系宜三取2.三0，三其余三情况三可取三1.三0；ζ2—位置三系数，建三筑的三顶点三宜取2.三0；三底部三宜取三1.三0，三沿高三度线三性分三布；αma三x—地震三影响三系数三最大三值（见三表3）三；G—非结三构构三件的三重力，应三包括三运行三时有三关的三人员三、容三器和三管道三中的三介质三及三储物三柜中三物品三的重三力。《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统抗震三支吊三架力三学性三能验三算：承重三锚栓三的抗三拉荷三载承重三吊杆三长细三比计三算管箍三综合三荷载斜撑三锚栓三抗拉三抗剪三荷载斜撑三杆件三长细三比计三算抗震三构件三荷载三计算3.5.2构件抗震验算：《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14置华三机电三抗震三支撑三系统3.5.2抗震构件抗震验算结果：

S≤R

（R构件承载力）（3.5.2）《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三1438《建筑三机电三工程三抗震三设计三规范》GB三50三98三1-三20三14总结三：规范三核心三：1、抗三震设三防烈三度为6度及6度以三上地三区的三建筑三机电三工程三设施三必须三进行三抗震三设计三。2、深三化方三案需三专业三公司三依据三自身三产品三的力三学性三能提三供科三学严三谨的三力学三计算三及验三算。技术三核心三：1、机三电抗三震是三一项三技术三严谨三的系三统方三案，三每个三项目三都有三不同三的技三术特三性，三