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《建筑機電工程抗震設計規范》GB 50981-2014

發表時間:2020-04-15 16:10作者:波波


規范說明:

1.本規范定義的抗震支架和項目中的支吊架系統是兩套系統??拐鹬Ъ芟到y只承擔地震荷載,只有地震時才會發揮作用。常說的支吊架系統承擔機電管線的自重等,滿足機電設施的正常運行。

2.協力得有成熟的抗震支架系統提供。



   1 總則

1.0.1 建筑給水排水、供暖、通風、空調、燃氣、熱力、電力、通訊、消防等機電工程需抗震設防

注:該條文定義了建筑物中所有的機電專業管線均需進行抗震設計。

1.0.4 抗震設防烈度為6度及6度以上地區的建筑機電工程必須進行抗震設計。

注:該條文哪些區域的建筑機電需要抗震設計。

1.0.5 對位于抗震設防烈度為6度地區除甲類建筑以外的建筑機電工程設施,可不進行地震作用計算。

注:根據國標規范《建筑抗震設防分類標準》(GB50223)了解建筑的抗震設防類別。共四種甲類、乙類、丙類、丁類。



3 設計基本要求

3.1.1建筑機電工程設施與建筑結構的連接構件和部件的抗震措施應根據設防烈度、建筑使用功能、建筑高度、結構類型、變形特征、設備設施所處位置和運行要求及現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011的有關規定,經綜合分析后確定。

注:建筑機電抗震設計根據《建筑抗震設計規范》要求做概念要求。

3.1.2 建筑機電工程重要機房不應設置在抗震性能薄弱的部位;對于有隔振裝置的設備,當發生強烈振動時不應破壞連接件,并應防止設備和建筑結構發生諧振現象。

注:建筑機電抗震設計的宏觀要求。條文說明P41對重要機房做了說明。.

3.1.3 建筑機電工程設施的支吊架應具有足夠的剛度和承載力,支吊架與建筑結構應有可靠地連接和錨固。

注:抗震支架自身的要求和結構連接的要求。也是抗震支架設計時需要驗算的相關內容。

3.1.5 建筑機電工程設施的基座或連接件應能將設備承受的地震作用全部傳遞到建筑結構上。建筑結構中用以固定建筑機電工程設施的預埋件、錨固件,應能承受建筑機電工程設施傳給主體結構的地震作用。

注:該條文對機電設施和結構連接做了要求。怎么滿足沒有定義。對于錨固件錨栓承受地震作用應該使用抗震認證的錨栓。

3.1.6 對重力不大于1.8KN的設備或吊桿計算長度不大于300mm的吊桿懸掛管道,可不進行抗震設防。

注:在條文說明P41對抗震支架設計范圍進行了明確


1 懸吊管道中重力大于1.8KN的設備;

2 DN65以上的生活給水、消防管道系統;

3 矩形截面面積大于等于0.38平米和圓形直徑大于等于0.7m的風管系統;

4 對于內徑大于等于60mm的電氣配管及重力大于等于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽。


3.1.8 穿過隔震層的建筑機電工程管道應采用柔性連接或其他有效措施   ,并應在隔震層兩側設置抗震支架。

注:和我們相關的是在隔震層兩側設置抗震支架。增加了使用量。

3.1.9建筑機電工程設施底部應與地面牢固固定。對于8度及8度以上的抗震設防,膨脹螺栓或螺栓應固定在墊層下的結構樓板上。對于無法用螺栓與地面連接的建筑機電工程設施,應用L型抗震防滑角鐵進行限位。

注:主要是設備固定的抗震要求。附錄有相關的計算例題,了解一下。

3.4.5   當采用等效側力法時,水平地震作用標準值宜按下列公式計算:

                                         F=γηζ1ζ2αmaxG                          (3.4.5)


F—沿最不利方向施加于機電工程設施重心處的水平地震作用標準值;

γ—非結構構件功能系數,按本規范3.4.1 條執行;

η—非結構構件類別系數,按本規范3.4.1 條執行;

ζ1—狀態系數;對支承點低于質心的任何設備和柔性體系宜取2.0,其余情況可取1.0;

ζ2—位置系數,建筑的頂點宜取2.0,底部宜取1.0,沿高度線性分布;對結構要求采用時程分析法補充計算的建筑,應按其計算結果調整;

αmax—地震影響系數最大值;可按本規范第3.3.5條中多遇地震的規定采用;

G——非結構構件的重力,應包括運行時有關的人員、容器和管道中的介質及儲物柜中物品的重力。

表3.4.1 建筑機電設備構件的類別系數和功能系數


3.5.1   建筑機電工程設施工程的地震作用效應(包括自身重力產生的效應和支座相對位移產生的效應)和其他荷載效應的基本組合,應按下列計算

                                             S=γGSGE+γEhSEhk                                     (3.5.1)


3.5.2 機電工程設施構件抗震驗算時,磨擦力不得作為抵抗地震作用的抗力;承載力抗震調整系數,可采用1.0,并應滿足下式要求:

                                                     S≤R

R—構件承載力設計值。   

注:抗震支架承載力大于管線的地震作用。


4   給水排水

本章根據抗震設計要求對材料、管線設計、設備布置、管道接口和連接、室外布置等方面進行了規定。

本章和抗震支架相關內容在4.1.2條第3款。

4.1.2.3 需要設防的室內給水、熱水以及消防管道管徑大于或等于DN65的水平管道,當其采用吊架、支架或托架固定時,應按本規范第8章的要求設置抗震支承。室內自動噴水滅火系統和氣體滅火系統等消防系統還應按相關施工及驗收規范的要求設置防晃支架,其管段設置抗震支架與防晃支架重合處,可只設抗震支承。


5   暖通空調

本章根據抗震設計要求對材料、管線設計、設備布置、管道接口和連接、室外熱力系統等方面進行了規定。

本章和抗震支架相關內容在5.1.2、5.1.3、5.1.4條。

多根管道共用支吊架或管徑大于等于300mm的單根管道支吊架,宜采用門型抗震支架。

管道抗震支架不應限制管線熱脹冷縮產生的位移。

矩形截面面積大于等于0.38平米和圓形直徑大于等于0.7m的風道可采用抗震支架。

防排煙風道、事故通風風道及相關設備應采用抗震支架。


6   燃氣

6.1.1   對于內徑不小于25mm的燃氣管道應進行抗震設計,管道敷設應滿足本規范第8章的要求。

注:燃氣管道抗震支架的范圍為DN25及以上,和水管不同。



7   電氣

本章根據抗震設計要求對電器設備的布置和安裝等方面進行了規定。

7.1.1重要電力設施可按設防烈度提高1度進行抗震設計,但當8度及以上時可不再提高。

注:重要電力設施要提高設防標準,包括地震時或地震后需要迅速運行的電力保障系統,消防系統和應急通信系統。

7.1.2對于內徑不小于60mm的電氣配管及重力不小于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽均應進行抗震設防。

注:電氣配管的抗震支架設計范圍為內徑不小于60mm,與燃氣、水管的設計范圍不同。對橋架的抗震支架設計范圍為大于15Kg/m。

7.5.5 電氣管路敷設時應符合下列要求:

1 當線路采用金屬導管、剛性塑料導管、電纜梯架或電纜槽盒敷設時,應使用剛性托架或支架固定,不宜使用吊架;當必須使用吊架時,應安裝橫向防晃吊架;

注:對電氣線管和橋架的普通支吊架設計施工做了要求。

2 當金屬導管、剛性塑料導管、電纜梯架或電纜槽盒穿越防火分區時,其縫隙應采用柔性防火封堵材料封堵,并在貫穿部位附近設置抗震支承;

注:對電氣線管和橋架穿越防火分區時需設抗震支架。


8 抗震支架

8.1.1 抗震支架在地震中應對建筑機電工程設施給予可靠保護,承受來自任意水平方向的地震作用。

注:本條定義了抗震支架設計時只考慮水平地震作用。

8.1.2   組成抗震支架的所有構件應采用成品構件,連接緊固件的構造應便于安裝。

注:本條定義了抗震支架必須采用成品支吊架,不能使用現場焊接隨意設計的支架。

8.2.2   干管的側向抗震支撐應計入未設抗震支撐支管道的縱向水平地震力。

注:以消防噴淋系統進行舉例解釋。


表8.2.3 抗震支架的最大間距

注:改建工程最大抗震加固間距為上表數值的一半。


8.2.4 水平地震力綜合系數可按下式計算:

    αEk=γηζ1ζ2αmax              (8.2.4)

注:和公式3.4.5對比,是把G前面的所有參數計算出的水平地震力綜合系數。條文說明P61上8.2.5中當αEk計算值小于0.5時按0.5取值。

8.2.5   抗震支架應根據所承受荷載按本規范第3.4節要求進行抗震驗算,并調整抗震支架間距,直至各點均滿足抗震荷載要求。

注:條文說明P61介紹抗震支架的驗算步驟:

1    逐點劃分各抗震支架的重力荷載范圍,計算建筑機電工程設施水平地震作用標準值F及建筑機電工程設施或構件內力組合設計值S。斜撐及抗震連接構件的強度驗算;

2 吊桿的強度驗算;

3 斜撐及吊桿的長細比驗算;

4 各錨固體的強度驗算,包括斜撐錨栓、吊桿錨栓等;

5 管束的強度驗算。

8.3   抗震支架設計

8.3.1 每段水平直管道應在兩端設置側向抗震支架。

8.3.2 當兩個側向抗震支架間距超過最大設計間距時,應在中間增設側向抗震支架。

8.3.3每段水平直管道應至少設置一個縱向抗震支架,當兩個縱向抗震支架距離超過最大設計間距時,應按本規范第8.2.3條要求間距依次增設縱向抗震支架。

8.3.4 抗震支架的斜撐與吊架的距離不得超過0.1m。

8.3.5剛性連接的水平管道,兩個相鄰的抗震支架間允許縱向偏移值。應符合下列規定:

1 水管及電線套管不得超過最大側向支吊架間距的1/16;

2 風管、電纜梯架、電纜托盤和電纜槽盒不得超過其寬度的兩倍。

注:抗震支架布置的規定。






8.3.7當水平管道通過垂直管道與地面設備連接時,管道與設備之間應采用柔性連接,水平管道距垂直管道0.6m范圍內設置側向抗震支架,垂直管道底部距地面超過0.15m應設置抗震支承。

注:水平管道豎向拐彎和豎管抗震支架的布置要求。

8.3.8 當抗震支架吊桿長細比大于100或當斜撐桿件長細比大于200時應采取加固措施。

注:抗震支架本身的構造要求。

8.3.9所有抗震支架應和結構主體可靠連接,當管道穿越建筑沉降縫時應考慮不均勻沉降的影響。

注:要求不得將抗震支架安裝于非結構主體部位,如輕質墻體等。

8.3.10水平管道在安裝柔性補償器及伸縮節的兩端應設置側向及縱向抗震支架。

注:該條文主要是暖通專業或工藝蒸汽等專業的管道在補償器位置的抗震支架的布置要求。

8.3.11 側向、縱向抗震支架的斜撐安裝,垂直角度宜為45°,且不得小于30°。

注:抗震支架斜撐要求。角度范圍按照受力最好進行要求的。

8.3.12 抗震吊架斜撐安裝不應偏離其中心線2.5°。

注:抗震支架的安裝精度要求。

8.3.13 沿墻敷設的管道當設有入墻的托架、支架且管卡能緊固管道四周時,可作為一個側向抗震支架。

注:該條根據抗震支架的設計理念滿足抗震支架要求。

8.3.14單管(桿)抗震支架的設置應符合下列要求:

1連接立管的水平管道應在靠近立管0.6m范圍內設置第一個抗震吊架;

2當立管長度超過1.8m時應在其頂部及底部設置四向抗震支架,當長度大于7.6m時應在中間加設抗震支架;

3當立管通過套管穿越結構樓層時,可設置抗震支架;

4當管道中安裝的附件自身質量超過25kg時,應設置側向及縱向抗震支架。

注:立管和立管拐彎位置的抗震支架布置要求。

8.3.15門型抗震支架的設置應符合下列要求:

1門型抗震支架應有一個側向抗震支架或兩個縱向抗震支架;

2同一承重吊架懸掛多層門型吊架,應對承重吊架分別獨立加固并設置抗震斜撐;

3門型抗震支架側向及縱向斜撐應安裝在上層橫梁或承重吊架連接處;

4當管道上的附件質量超過25kg且與管道采用剛性連接時,或附件質量為9kg~25kg且與管道采用柔性連接時,應設置側向及縱向抗震支架。

注:門型抗震支架一般為風管、橋架或綜合管線的抗震支架。本條對門型抗震支架的斜撐及連接位置做了要求。

1   懸吊管道中重力大于1.8KN的設備;

2   DN65以上的生活給水、消防管道系統;

3   矩形截面面積大于等于0.38平米和圓形直徑大于等于0.7m的風管系統;

4   對于內徑大于等于60mm的電氣配管及重力大于等于150N/m的電纜梯架、   

    電纜槽盒、母線槽;

5   內徑不小于25 mm的燃氣管道。




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