在地震災(zāi)害頻發(fā)的背景下,建筑物的結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。抗震支架,作為一種關(guān)鍵的抗震防災(zāi)設(shè)施,正日益成為現(xiàn)代建筑,尤其是機(jī)電工程中不可或缺的重要組成部分。它并非傳統(tǒng)意義上用于支撐重量的承重支架,而是專門設(shè)計(jì)用于在地震發(fā)生時(shí),最大限度地減少非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如管道、風(fēng)管、電纜橋架、設(shè)備等)的位移和損壞,防止其墜落、斷裂或引發(fā)次生災(zāi)害(如火災(zāi)、泄漏),從而保障人員生命安全、減少財(cái)產(chǎn)損失并確保關(guān)鍵生命線系統(tǒng)的震后功能。
一、抗震支架的核心定義與工作原理
抗震支架,學(xué)名為“建筑機(jī)電工程抗震支吊架”,是一種通過錨固、連接和加固等手段,將機(jī)電管線系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)體牢固連接在一起的組合構(gòu)件。其核心原理可概括為“以抗為主,抗放結(jié)合”。當(dāng)?shù)卣鸩▽?dǎo)致建筑主體結(jié)構(gòu)發(fā)生晃動(dòng)時(shí),抗震支架通過其特有的斜撐、抗震連接件等組件,將地震力有效地傳遞到建筑主體結(jié)構(gòu)上,利用主體結(jié)構(gòu)的剛度來“抵抗”和“消耗”地震能量,從而約束和限制機(jī)電設(shè)施的位移幅度,防止其因過度擺動(dòng)或位移而失效。
二、抗震支架的主要構(gòu)成與分類
一套完整的抗震支架系統(tǒng)通常包含以下幾個(gè)部分:
- 錨固件:如后擴(kuò)底錨栓、化學(xué)錨栓等,負(fù)責(zé)將支架系統(tǒng)牢牢固定在建筑混凝土梁、柱、樓板等主體結(jié)構(gòu)上。
- 加固吊桿:通常為帶有螺紋的金屬桿,是主要的豎向承載和傳力構(gòu)件。
- 斜撐:抗震支架的靈魂所在,分為剛性斜撐(如槽鋼、鋼管)和柔性斜撐(如鋼索)。斜撐以一定角度(通常為45°)安裝,專門負(fù)責(zé)抵抗水平方向的地震力,是提供側(cè)向支撐的關(guān)鍵。
- 抗震連接構(gòu)件:各種連接件、管夾、緊固件等,用于將管道、橋架等設(shè)備與支架主體可靠連接。
根據(jù)其功能和形式,抗震支架主要分為:
- 縱向抗震支吊架:主要用于抵抗管線軸線方向的地震力。
- 側(cè)向抗震支吊架:主要用于抵抗垂直于管線軸線方向的地震力。
- 雙向抗震支吊架:同時(shí)具備縱向和側(cè)向抗震功能的綜合支架。
三、抗震支架的應(yīng)用范圍與重要性
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50981-2014)強(qiáng)制規(guī)定,位于抗震設(shè)防烈度6度及以上地區(qū)的建筑,其機(jī)電工程必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。具體而言,以下系統(tǒng)普遍需要安裝抗震支架:
- 給排水系統(tǒng):包括消防管道、生活給水、熱水等管道,防止破裂導(dǎo)致供水中斷或水災(zāi)。
- 消防系統(tǒng):確保震后消防管道和噴淋系統(tǒng)依然完好,能正常滅火。
- 暖通空調(diào)系統(tǒng):包括風(fēng)管、空調(diào)水管、防排煙管道等,防止脫落阻塞逃生通道。
- 電氣系統(tǒng):如電纜橋架、母線槽等,防止電力中斷和電氣火災(zāi)。
- 燃?xì)夤艿老到y(tǒng):防止燃?xì)庑孤┮l(fā)爆炸。
其重要性體現(xiàn)在:
- 保護(hù)生命安全:防止管線、設(shè)備墜落傷人,保障疏散通道暢通。
- 減少直接損失:避免昂貴的機(jī)電設(shè)備和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件因震動(dòng)損壞。
- 預(yù)防次生災(zāi)害:有效防止因管道破裂引發(fā)的火災(zāi)、水淹、有毒氣體泄漏等。
- 保障震后功能:確保醫(yī)院、指揮中心、消防站等關(guān)鍵設(shè)施的機(jī)電系統(tǒng)震后能迅速恢復(fù)運(yùn)行,支持救災(zāi)。
四、抗震支架與傳統(tǒng)承重支架的區(qū)別
這是一個(gè)常見的認(rèn)知誤區(qū)。兩者功能截然不同:
- 承重支架:主要功能是承受機(jī)電設(shè)施(管道、設(shè)備)的垂直重力荷載,確保其在靜態(tài)下的穩(wěn)定和不下垂。其設(shè)計(jì)重點(diǎn)是“承重”。
- 抗震支架:主要功能是抵抗水平方向的地震作用力,控制位移。它通常不單獨(dú)承擔(dān)重力,而是與承重支架協(xié)同工作,形成“承重+抗震”的完整系統(tǒng)。可以說,抗震支架是為“動(dòng)載”(地震)設(shè)計(jì),而承重支架是為“靜載”(重力)設(shè)計(jì)。
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抗震支架是現(xiàn)代建筑抗震體系中精密而關(guān)鍵的一環(huán)。它如同為建筑內(nèi)部的“血管”和“神經(jīng)”系統(tǒng)(機(jī)電管線)穿上了一套堅(jiān)固的“鎧甲”,當(dāng)?shù)卣饋硪u時(shí),能夠有效吸收和分散能量,牢牢守住安全底線。隨著人們對(duì)建筑安全要求的不斷提高和相關(guān)法規(guī)的強(qiáng)制執(zhí)行,抗震支架已從一項(xiàng)可選技術(shù),轉(zhuǎn)變?yōu)楸U瞎舶踩徒ㄖδ茼g性的法定要求和標(biāo)準(zhǔn)配置。了解并正確應(yīng)用抗震支架,是對(duì)生命與財(cái)產(chǎn)最切實(shí)的尊重和保護(hù)。