抗震支吊架的耐火性能

摘要：文章以给排水管道、通风及防排烟管道、电缆桥架等应用中的抗震支吊架作为研究对象，通过耐火试验，比较不同结构、不同荷载、不同荷载加施方式下的抗震支吊架的耐火性能差异。着重提出进行抗震支吊架的耐火性能测试时，应结合抗震支吊架的实际应用进行评价。关键词：抗震支吊架;耐火性能;实际应用抗震支吊架广泛应用于给排水、通风、空调、燃气、供暖、排烟、电缆及设备等工程中。抗震支吊架作为管路系统的安装基础，既要满足管路系统承载力要求，又要能抵御地震产生的破坏力，同时还需要有良好的防火功能。现行规范更多的是对抗震支吊架安装应用、机械性能等提出要求，并没有对其耐火性能做出相应规定。如果发生火灾，抗震支吊架在火灾作用下力学性能会发生衰减，甚至破坏，易造成管路垮塌，管路系统如通风管道就可能成为火灾传播的路径，从而扩大火灾危害;重要的消防设施如排烟管道或消防排烟风机，也可能因抗震支架的损坏而失去排烟作用，从而增大火灾危害和消防救援难度。因此抗震支吊架的耐火性能也越来越受到社会的关注，抗震支吊架的产品标准《建筑抗震支吊架通用技术条件》GB/T37267-2018要求抗震支吊架在承载重量为20.4kg条件下的耐火极限不低于3h。目前市场上的抗震支吊架质量参差不齐，由于应用不同，抗震支吊架的材质、结构、承载物等差异较大，抗震支吊架的耐火性能与其实际应用紧密相关，因此有必要对不同应用工况下抗震支吊架的耐火性能进行研究。一、试验样品文章的抗震支吊架是指具有抗震功能的支吊架系统。按用途划分，抗震支吊架主要用在给排水管道系统、通风及排烟管道系统、电缆槽盒桥架管路系统等。按结构划分，抗震支吊架主要分为单管抗震支吊架和门型抗震支吊架。根据承载物不同，抗震支吊架的安装方式存在差异。对于单根圆形管道如水管，一般采用单管抗震支吊架;对于通风及排烟管道、电缆槽盒及管道组件等一般采用门型抗震支吊架。典型安装方式如图1所示。抗震支吊架组成包括螺杆式锚栓、全牙螺杆、螺杆接头、螺杆压块、钢螺母、限位紧固件、法兰螺母、连接件、C型槽钢等。本试验选取单管用抗震支吊架、风管用抗震支吊架、电缆桥架用抗震支吊架作为试验样品。样品连接件的钢板厚度为6mm，C型槽钢截面尺寸为40mm×40mm×2mm，螺杆及螺母型号为M12。二、试验方案（一）试验标准产品标准GB/T37267规定抗震支吊架的耐火性能按照标准《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要求》GB/T9978.1的规定进行测试。耐火试验炉的温升曲线符合图2要求。GB/T9978.1规定了各种结构构件在标准受火条件下的耐火性能试验方法的通用要求。由于不同的结构构件实际使用时，其形状、结构、材质、用途、承受荷载各不相同，GB/T9978.1规定的通用要求并不能涵盖所有试验条件，因此本试验中抗震支吊架的试验结果仅代表特定试验条件下的测试结果。（二）试验荷载试验时采用两种荷载，一种为标准GB/T37267规定的固定荷载，即20.4kg的荷载。另一种为抗震支吊架实际使用的荷载。1.固定荷载试验样品如图3所示。进行耐火性能试验时，在样品与管道连接处施加20.4kg的重物荷载。2.实际使用荷载试验样品如图4所示。进行耐火性能试验时，根据抗震支吊架的用途及承载物的不同，在样品与管道连接处施加与承载物重量相当的不同荷载。根据工程应用图集，选择抗震支吊架的加载重量。给排水管道重量可参见《室内管道支架及吊架》图集（图集号03S402），不同型号的单根水管重量见表1。通风及防排烟管道重量可参见《金属、非金属风管支吊架》图集（图集号19K112），不同型号的风管重量见表2。电缆桥架重量可参加《建筑电气设施抗震安装》图集（图集号16D707-1），不同型号的电缆桥架重量见表3。样品4、5承载DN80的水管，试验加施荷载40kg;样品6承载DN100的水管，试验加施荷载50kg;样品7承载宽500mm的风管，试验加施荷载50kg;样品8、9承载电缆桥架，试验加施荷载100kg。单根水管用抗震支吊架加施集中荷载，通风及防排烟管道用抗震支吊架和电缆桥架用抗震支吊架加施均布荷载。三、试验结果（一）试验数据采用固定荷载的抗震支吊架耐火性能试验数据见表4，采用实际荷载的抗震支吊架耐火性能见表5。（二）试验分析对比表1至表3，试驗过程中抗震支吊架样品所施加的荷载比实际使用时的承载重量更小，试验荷载取值偏保守。从试验数据可以看出：（1）试验过程中施加固定荷载的抗震支吊架的耐火性能均能达到3h，样品保持较为完整。（2）按照实际使用时的承载重量施加荷载，不同的抗震支吊架其耐火性能差异较大。（3）抗震支吊架用途不同，其结构及受力方式就不同，耐火性能也差异较大。如样品6和样品7，施加荷载相同，但耐火时间差异较大。（4）抗震支吊架的耐火性能个体差异明显。如样品4和样品5均用于DN80的水管，且加施荷载相同，但耐火时间却迥异。不同的抗震支吊架，可能在材质、结构、部件、安装角度与基础的连接等存在差异。（5）抗震支吊架的槽钢与连接件的连接处，是影响抗震支吊架耐火性能的薄弱环节。样品5和样品6可能因为螺母紧固不到位，试验过程中连接件从槽钢中脱落，造成耐火时间较短。（6）抗震支吊架的耐火性能与荷载大小及荷载施加方式密切相关。四、结语抗震支吊架根据用途不同，具有不同的承载物，其承载