建筑工程抗震支架安裝節點設計分析

楊 柳

（甘肅第二建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730050）

1 引言

我國對建筑抗震作用的認知是隨著悲慘的震后損失而逐漸深入的。發展地震的同個區域，具有抗震設計的建筑有良好的抗震表現，抵抗地震的成效特別突出，可以讓地震造成的人身與財產損失大幅下降。配有抗震支架的建筑供熱、通訊、消防、天然氣、電力工程、給排水等有關機器設備，受地震的影響非常有限，還可以免受次生災害的影響，促使物質損失與人身傷亡降低到最低水平，能夠防止由于地震后安全風險事件的發生。

2 工程項目概況分析

甘南州博物館（科技館）建設項目位于合作市306省道合岷二級公路過境段西側、紹瑪村東側，本工程主體為鋼筋混凝土框架結構，鉆孔樁、獨立承臺基礎，建筑面積49 925 m2（博物館29 915 m2、科技館20 000 m2），地上6層，結構抗震設防烈度為8度。

3 抗震支架方案概況

抗震支架工程設計及安裝主要內容包括：（1）給水、空調水管、采暖管系統：≥DN65管道均應設置抗震支吊架。（2）消防（包括噴淋）系統：≥DN65管道都應當配備抗震支架與吊架。（3）電氣（包括消防報警）系統：內部直徑不小于60 mm的電氣配管；母線槽亦或電纜橋架重力不低于每米150 N的都要配備抗震支架與吊架。（4）防排煙、通風系統和空調系統：空調管若截面積≥0.38 m2或者圓形風管直徑≥0.7 m以及全部的通風設施、防排煙設施都要配備抗震支架和吊架，抗震支架和吊架間隔距離詳情見表1。

表1 抗震支吊架的間隔距離要求

4 抗震支架構成和用料標準

抗震支吊架體系通常包括抗震管卡、鋼結構梁夾、C型成品槽鋼、裂縫混凝土用后擴底錨栓、專業抗震連接件等，槽鋼和抗震連接件依托機器相連，能夠對抗震支吊架的大小、高度按照要求進行調整。抗震支吊架確保不以焊接的方式連接，用錨栓和混凝土架構相連，鋼架構使用梁夾實現穩固。

4.1 支架加工所用材料

要用到的材料具體包括限位緊固件、管卡、C型槽鋼、槽鋼端蓋、抗震連接件、螺母與螺桿等。

4.2 支架的材料要求

（1）支吊架體系應當達到防火、抗沖擊的相關標準，在特殊負載情況下產生火災時可以確保安全，力爭在產生火災狀況下表現出優良的耐火效果（火災時間在1.5小時以上）。

（2）制作抗震支架的鋼材強度應不低于Q235B，而且應當是冷壓成型槽鋼；側端應當配備軸向加勁肋，實現提升抗彎性能與截面強度的目的；應當能夠出具檢測單位出示的槽鋼材質檢測文件、正面、背部及側面抗壓負載力檢測文件。

（3）加工抗震支架的C型槽鋼內部需要具有齒牙，并且深度應當≥0.9 mm；全部配件的組裝依托機器絞合進行，不可使用利用配件的摩擦功能擔負負載的組裝模式，以確保系統的穩固連接。

（4）需要進行防腐處理，槽鋼表層使用熱浸鋅處置（鋅層厚度應當≥55μm），以確保抗震支吊架能夠長時間使用。成品槽鋼進行切割作業的時候需盡量確保切口斷面豎直，切割作業完畢后應當以板銼或者砂紙將毛刺清楚，之后對切口加以處置，熱鍍鋅成品槽鋼使用噴鋅罐進行補修，補修之后的涂層厚度應當比之前的厚度更厚一些。

4.3 抗震支架設立關鍵點

（1）全部的電氣、暖通、給排水設備都要依照有關標準設立抗震支架。（2）對于各段平直管道應當在兩側設立抗震支架和吊架。（3）所有端的平直管道皆要設立1個及以上的豎向抗震支架或者吊架，若2個豎向抗震支吊架間距超出了最高標準，應當依照實際情況進行調節。（4）如果是水平管道，一定要在裝設伸縮節和柔性補償器的兩側配備豎向和側向抗震支架和吊架。

5 建筑抗震支吊架施工工藝

5.1 測量與錨栓作業

在當前的施工工藝中，大多使用專業的測量尺對抗震支架的尺寸加以測量。無論是第1塔尺還是第2塔尺均有完整的刻度，在實踐運用期間，兩個塔尺相交的一端應當配備抗震支架的管線中線，之后讓第1塔尺和天花板相碰觸，兩個塔尺形成30°角，利用限位塊把塔尺調節至30°角形態。從混凝土架構層面而言，機器錨栓的打進應當達到深度要求。也就是錨固最少需要打進60 m，選用直徑為16 mm的鉆孔。在施工后對深度加以檢測，確保其符合要求，然后將螺母螺栓上緊，提高抗震支架和架構的穩固水平。裝設抗震支架的時候應當將混凝土結構墻作為裝設部位，無論是樓板還是梁均要安裝。

5.2 切料作業

切割作業時應當依據測量得到的數值，設定螺紋吊桿與上槽鋼與下槽鋼的長度，之后在進行切割之后，對切面進行鋅劑噴涂，使用這種方法以避免切口產生腐蝕的問題。C型槽鋼在切割作業時對方向要求很高，必須維持朝下的形態，如此可以避免變形問題的出現。切割斷面需要呈現豎直形態，然后清理墻面毛刺，一直到十分順滑截止。為提升機器施工的質量和效率，應當依據深化圖科學選擇成品件。

5.3 主吊的安裝

鉆孔作業時應當依據主吊膨脹螺栓的地點施工，之后進行膨脹錨栓裝設。螺栓應當符合下述標準：鉆孔直徑達到18 mm、螺紋外部直徑為12 mm；深度不可低于80 mm；鉆孔深度應不低于100 mm；固定物孔徑主要有兩種模式，一種是穿透式，為80 mm；一種是預置式，為20 mm，基材厚度應當不低于16 cm，上緊后的力矩應當為每米80 kN。

5.4 風管抗震支架斜撐與橫梁的安裝

在上橫梁與下橫梁裝設時，應當把下橫梁上緊，且維持一定的松弛度。在進行橫梁槽鋼裝設作業時，應當運用P型管夾把水管與橫梁的槽鋼相連，并確保穩固。確定膨脹錨栓的安裝地點，然后進行豎向與側向支架的安裝，最后將上橫梁上緊。

5.5 建筑抗震支吊架的安裝

建筑抗震支吊架和建筑主體架構相連時，應當關注下述內容，以確保抗震支架安裝的牢固。（1）抗震支吊架總體間隔距離應當達到設計標準，其偏差應當在0.2 m以下。（2）抗震支吊架斜撐縱向裝設角度應當達到設計標準并且應當≥300°。

5.6 增固

增固作業時應當深入考量長細比。若產生長細比在100以上的狀況亦或斜撐桿長細比在200以上，應當使用增固舉措。在增固中較易出現下述問題：第一，長細比限值受約束。比如：在增固的時候未考量斜撐和吊桿承受壓力后所形成的長細比限定數值；第二，增固未得以明晰，比如吊桿使用螺桿外包槽鋼且利用螺桿增固，保證吊桿長度不低于6 cm；若選擇M12規格的全牙螺桿，不考量螺紋減弱狀況下此螺桿的轉動半徑為3 mm；如果吊桿只依照螺桿考量，長細比為20 cm。

5.7 案例結合

5.7.1 抗震支架安裝節點設計內容

（1）單管。管徑不小于DN65：消防管、自動噴淋管、給水管、空調水管。

（2）風管。所有防排煙系統管道，直徑≥0.7 m的圓形風管、橫截面積≥0.38 m2的矩形風管。

（3）橋架。管徑≥DN65的電線套管、單位長度質量≥15 kg/m的電線套管、電纜橋架，若圖紙讀不出橋架的單位長度質量，以橫截面≥300mm×150 mm為參照。

（4）布點步驟。①閱讀圖紙施工設計說明、圖例說明了解需要布點的管道材質，管線種類，接口方式。②創建布點圖層，設置雙撐、側撐圖塊方便布點、材料統計以及編號查檢。③常見管線圖例如下圖1所示。

圖1 常見管線圖例

（5）布點。以單管為例，基本原則：每段標準直管需在兩端增加側向支撐。每段標準直管必須設置一個縱向支撐。如圖2所示。

圖2 單管布點

對于較長的直管，首先在管道兩端0.6 m范圍內設置側向支撐，然后畫一條線段連接兩端的抗震支架，確定長度，確定等分數量。依次在等分點上設置抗震支架。如圖3所示。

圖3 較長直管布點

縱向偏移：剛性相連的橫向管道，2個臨近的抗震支架間準許的豎向偏移數值：電線套管和水管不可大于側向支吊架最高間距的十六分之一，也就是0.75 m；電纜托盤與橋架、風管不可大于其寬度的兩倍。如圖4所示。

圖4 縱向偏移布點

（6）組合管、風管和橋架。組合管、風管和橋架均采用的是門形吊架，門形吊架均不考慮雙作用支撐。

5.7.2 抗震支架安裝節點施工方案和技術措施

（1）施工次序

首先確定支架安裝位置，然后進行測量與下料，之后裝設吊點錨栓，然后安裝豎向吊桿，之后安裝加勁設施，然后安裝管束，最后安裝豎向與側向支撐。

（2）安裝標準

支架裝設一定要確保豎直、牢固，不存在歪斜情況，豎向與側向支撐裝設角度應當在45度左右。支架安裝需要依據設計圖明確準確的安裝部位，保證抗震支架間距達到相關標準。

（3）施工工藝與質控過程

依據現場情況精準下料；依照支架設計圖進行零件與配件的選取；槽鋼切割作業。

（4）抗震支架的固定

①錨栓的裝設。使用M12無套管螺桿錨栓或者M12-130后擴底錨栓；在樓板或者混凝土梁標記錨栓裝設部位，且使用電工設備進行鉆孔作業，鉆深為80 cm，鉆頭直徑選擇14 mm或者18 mm。對孔進行清理作業；錨栓安裝；將扭矩擰緊，扭矩的規格是45 Nm。②支架底座安裝。③縱向槽鋼裝設。④橫桿安裝。

（5）管束的安裝

①管束扣墊安裝。②管束安裝。

6 結束語

在建筑項目中運用抗震支架先要進行科學的設計，遵照有關準則，落實相關標準后，才能夠讓抗震支架自身功能得到全面的發揮。建筑項目建設期間唯有持續提高本身應用水平，在科學運用與核算有關設計系數后，增強建筑項目管控，才可以提升建筑項目施工品質，提高建筑項目安全水平，為業主創造安全系數更高的居住環境。