建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分為建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)包括耐用的建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(包括非承重墻、附著在樓板和屋面結(jié)構(gòu)上的構(gòu)件、裝飾構(gòu)件和部件、固定在樓板上的大型儲(chǔ)物架)以及支撐建筑結(jié)構(gòu)的輔助機(jī)電設(shè)備。建筑物的機(jī)電抗震支吊架能夠承受來自不同方向的水平地震力,在地震時(shí)保護(hù)機(jī)電設(shè)備工程,為機(jī)電設(shè)備在地震后的正常運(yùn)行提供支撐,減少次生災(zāi)害的發(fā)生。只有提高機(jī)電系統(tǒng)本身的抗震性能,才能有效預(yù)防地震造成的次生災(zāi)害,并能在震后迅速恢復(fù)運(yùn)行。在地震發(fā)生時(shí),有抗震措施的管道和設(shè)備比沒有附加抗震措施的管道減少位移5-10倍,可以有效提高系統(tǒng)的抗震性能。
1、建筑機(jī)電抗震支架概述
高層建筑的給排水系統(tǒng)、建筑電氣系統(tǒng)、消防管道系統(tǒng)、燃?xì)夤艿老到y(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)工程系統(tǒng)、電梯安裝系統(tǒng)、建筑智能系統(tǒng)等機(jī)電設(shè)備,是一個(gè)完整的系統(tǒng)對(duì)抗震和耗能的要求。稱之為建筑機(jī)電抗震系統(tǒng)。《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的抗震支座和工程中的支座體系是兩個(gè)體系。地震支座只承擔(dān)地震荷載,只在地震中起作用。與車內(nèi)安全氣囊類似,抗震設(shè)防烈度在6度及以上地區(qū)的建筑機(jī)電工程必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)和加固。支撐系統(tǒng)承擔(dān)機(jī)電管道自重和運(yùn)行動(dòng)載荷要求,滿足機(jī)電設(shè)施的正常運(yùn)行。綜合闡述了抗震措施的基本要求,對(duì)建筑電氣、通信、給排水、暖通空調(diào)、燃?xì)狻⒎乐够馂?zāi)等建筑機(jī)電系統(tǒng)工程設(shè)施發(fā)生次生災(zāi)害,減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。以技術(shù)連接,安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,維修管理方便。
2 工程實(shí)例分析 2.1 工程概況 某建筑工程項(xiàng)目,高度為11.98m,建筑面積為36287㎡,該建筑工程項(xiàng)目的機(jī)電安裝項(xiàng)目包括給排水及消防水系統(tǒng)、動(dòng)力照明(含應(yīng)急照明)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、防雷接地等施工內(nèi)容。依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,在機(jī)電各系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)機(jī)電管線系統(tǒng)進(jìn)行抗震加固。 2.2施工準(zhǔn)備 2.2.1綜合管道與抗震支架圖紙二次深化 綜合管道及抗震支撐圖紙一般需要經(jīng)過專業(yè)設(shè)計(jì)深化兩次。深化設(shè)計(jì)內(nèi)容包括在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)電系統(tǒng)管路的位置、上下順序、高度、間距、操作空間等尺寸進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。并充分利用鋼屋架、裝配式柱、二次結(jié)構(gòu)填充墻等結(jié)構(gòu)工程,確保整個(gè)工程的一體化管道和抗震支撐的現(xiàn)場安裝的牢固、合理性和統(tǒng)一性。 2.2.2標(biāo)高的交接與復(fù)測 根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)(二級(jí)以上)所提供的總承包商,使用水準(zhǔn)儀來予以閉合復(fù)測,并將水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在建筑工地不易損壞的位置,但視線應(yīng)該保持通暢,同時(shí)應(yīng)該受到保護(hù)。它也可以在現(xiàn)場使用,水平已經(jīng)被調(diào)平,但它應(yīng)該在使用前應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。 2.2.3機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備 根據(jù)工程需要,主要設(shè)備有電梯、砂輪切割機(jī)、電焊機(jī)、臺(tái)鉆、高空作業(yè)車、沖擊鉆、電動(dòng)扳手、水平儀、起重機(jī)、吹氣泵、扭矩扳手、六角插座、配電箱、腳手架等。上述大型機(jī)械設(shè)備應(yīng)在工程開工前2天進(jìn)入現(xiàn)場并進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可使用。 2.2.4材料準(zhǔn)備 根據(jù)深入圖紙,提出全面的管道及抗震支架材料需求計(jì)劃,確保材料采購周期,材料驗(yàn)收合格后方可使用。 2.3抗震支架方案設(shè)計(jì) (1)抗震支吊架系統(tǒng)由成品槽鋼、專用連接件、管夾、膨脹錨(混凝土結(jié)構(gòu))或梁夾(鋼結(jié)構(gòu))組成,連接件與槽鋼可根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸和高度進(jìn)行連接。抗震支吊架現(xiàn)場組裝,通過膨脹地腳螺栓與原主混凝土結(jié)構(gòu)可靠連接。如果主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu),則用梁夾固定。 (2)槽鋼尺寸:長度為3m或6m的標(biāo)準(zhǔn)型材,便于現(xiàn)場組裝和膨脹;槽鋼壁厚不應(yīng)小于2.0mm,連接件厚度不應(yīng)小于5mm,斜撐橫截面不應(yīng)小于41mm×41mm。 (3)圖1-3為各種形式的綜合管線和抗震支座的設(shè)計(jì)。 2.4綜合管道與抗震支架工藝流程 施工準(zhǔn)備→測量定位→下料→吊點(diǎn)脹栓(或梁夾)安裝→ 垂直向吊桿安裝→橫擔(dān)(或管卡)安裝→側(cè)向、縱向加固件安裝→各專業(yè)管道安裝→驗(yàn)收。 2.5綜合管道與抗震支架施工方法 (1)測量放線。根據(jù)綜合管道和抗震支架的深化圖,確定固定支架、拉桿、吊桿的固定點(diǎn),為下一步工藝做好準(zhǔn)備。 (2)安裝起吊點(diǎn)膨脹螺栓(或梁夾)。根據(jù)圖紙的測量放樣和深化,確定固定支架和拉桿需要打孔的位置,打孔后安裝地腳螺栓,并固定地腳螺栓。固定在鋼屋架上的吊架應(yīng)采用梁夾固定,不得焊接在鋼結(jié)構(gòu)上。 (3)垂直安裝在吊桿上。本工程的垂直吊桿均安裝在鋼結(jié)構(gòu)鋼梁上,垂直吊桿通過安裝在鋼屋架上的梁夾連接。 (4)橫臂(或管夾)安裝。根據(jù)深化圖紙,確定橫臂各層高度,確認(rèn)無誤后,將橫臂各層連接到豎臂上。 (5)橫向和縱向加固安裝。橫臂安裝完畢后,可按詳細(xì)圖紙連接橫向和縱向固定件。安裝完成后,請(qǐng)檢查各固定點(diǎn)的牢固性。 (6)各種專業(yè)管道的安裝。抗震支座安裝完畢后,項(xiàng)目部對(duì)抗震支座進(jìn)行自檢。確認(rèn)合格后,按各專業(yè)要求安裝各系統(tǒng)管路。管道安裝完成后,進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場測試。 (7)接受。完成以上程序后,自檢正確。現(xiàn)場雜物清理完畢后,填寫檢驗(yàn)資料并申請(qǐng)驗(yàn)收。 總結(jié) 抗震支吊架利用三角形穩(wěn)定原理,在地震過程中全面承擔(dān)縱向和側(cè)向力,使管道系統(tǒng)的動(dòng)力特性由柔性轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂浴J乖O(shè)備和管道更加堅(jiān)固。如果技術(shù)方案不當(dāng)或措施不當(dāng),就無法達(dá)到抗震效果,也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的質(zhì)量問題。本項(xiàng)目以一體化支架和抗震支架的施工為課題研究,組織有經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)對(duì)設(shè)計(jì)、支架加工、安裝進(jìn)行優(yōu)化,采取各種措施確保一體化管道和抗震支架的加工、安裝質(zhì)量。成功完成了建設(shè)任務(wù),取得了良好的社會(huì)效益,為同類項(xiàng)目的建設(shè)和課題研究提供了很好的參考。