两种抗震支吊架分析比较:
承重支吊架主要计算管道的重力荷载,在水平方向的力主要以防晃及防机械震动为主。抗震支吊架则以地震时管道所受的地震作用为主要荷载。依据《建筑机电工程抗震设计规范》(GB50981-2014)*1.0.3强条:“抗震设防烈度6度及6度以上地区的机电工程必须进行抗震设计。”对于地震作用,一般地区(地震设防烈度≤8度)只考虑水平地震作用。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2011)*5.1.1条规定: 8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。在《室内管道支架及吊架》03S402的*4.3.1条中的表述是:“水平荷载:按垂直荷载的0.3倍计算。地震荷载:按地震设防烈度≤8度计算地震作用,不考虑风荷载。”两者在表述上存在一些差异,在实际的应用中存在一些误区,我们通过以下几个例子进行分析比较:
首先我们假设在设防力度为7度的某乙类建筑的消防系统管道进行抗震计算,水平地震力为F=γηζ1ζ2αmax G系数取较大值其计算结果为F=0.64G.。即水平地震力数值相当于管道满负荷重力数值的0.64倍,远**出该图集“水平荷载:按垂直荷载的0.3倍计算”。所以图集中水平荷载是垂直荷载的0.3倍是考虑到水平方向晃动及其他安全因素,而起不到充分的抗震作用。我们更不应将4.3.1条解释为:地震设防烈度≤8度的情况下可参照图集而*抗震设计。而是应该理解为该图集所计算的参数是在地震设防烈度≤8度的情况下适用的(不考虑竖向地震作用),而在8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,还应将根据《建筑抗震设计规范》要求把竖向地震作用计算考虑在内。
BIM技术在抗震支吊架斜撑和锚栓安装的运用
1.1斜撑安装空间预测
抗震支吊架的斜撑按其支撑形式可分为刚性支撑与柔性支撑两种。刚性支撑斜撑材料一般选择C型槽钢、镀锌钢管,因其同时能抵抗拉力与压力,从而一般以单边撑的形式存在;柔性支撑斜撑材料一般是钢索,只能抗拉力,所以必须以两边对称的形式存在。抗震斜撑按其作用功能划分,又可分为侧向支撑与纵向支撑,侧向支撑是用以抵御侧向水平地震力作用,纵向支撑是用以抵御纵向水平地震力作用。例如,管道同一点位,既安装侧向支撑又安装纵向支撑,其作用原理是在管道质心水平面上形成互成90°的4个方向上的支撑,水平地震力从任意方向作用,管道均受到保护。成90°安装的两个刚性支撑,因其同时具有抗拉压能力,所以能对管道作水平方向的保护;对柔性支撑,则须做水平面上互成90°的4个支撑。
因此,抗震支吊架对斜撑、吊杆的性能有更加严格的要求。特别是斜撑两端的抗震连接座更需要合理的设计,目前国际上较*的的抗震检测机构是美国FM认证机构。斜撑上用以与结构体生根的锚栓不仅需要验算其拉拔性能,抗切能力也必不可少。斜撑安装的空间位置是较复杂的,对楼板板底,一般斜撑与垂直吊杆之间的角度宜为45°,且不得小于30°。角度区间分为:30~45°、45~60°和60~90°,角度的变化也会影响抗震支吊架能承受作用范围,进而改变其较大间距。
BIM技术的运用,能根据模拟的三维图纸了解每个支吊架斜撑的具体安装空间,结合管线综合技术从而在设计阶段就能确定每个支吊架的斜撑的安装方式与角度,再根据具体的支吊架形式能承受的实际荷载与角度确定支吊架应有的较大间距,给出确定的抗震计算书及可靠的产品选型验算过程。
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