抗震支吊架在机电系统中的应用

抗震支吊架在机电系统中的应用

杨春锦

云南无觅科技有限公司 云南 昆明 650000

摘要:地震中，人员伤亡和财产损失主要是由于建筑物的结构受到地震力的破坏，引发建筑物及附属结构倒塌和坠落造成。而在地震中，由于线路、管道和消防系统等机电设备坠落引发的次生灾害（如火灾，浓烟、坠落物等）造成的人员伤亡比例远大于地震直接的破坏，有统计表明，次生灾害造成的伤亡可以占到总伤亡的60%以上。

抗震支吊架是以地震力为主要荷载的抗震防护设备，能有效减少机电设备及管线在地震中的损坏，对保障人民生命和减少财产损失起到重要作用。本文从抗震支吊架入手，对抗震支吊架的概念和作用进行了详细阐述，旨在让大家理解抗震支吊架的作用，引起对机电设备系统抗震设防的重视。

关键词:抗震支吊架 民用建筑机电工程 运用

引言: 中国是一个地震高发的国家，50%的国土，60%的人或多或少都体验过地震。每每地震的发生，不论大小都能成为新闻头条，引发人们的高度重视，而每次地震中都会有人员和财产损失，地震的破坏性让我们每一个人都心有余悸。在人们的观念中，地震一来，就是房屋倒塌，伴随的倒塌房屋内部，火灾、浓烟、水管喷洒。我们很多人知道抗震、防震房屋地基要好要结实，但是在我们的建筑中还有大量的机电系统管道，而这些为建筑整体配套服务的系统设备的抗震设防却被我们忽视了。建筑中，为建筑整体服务的配套设施包括：建筑给水排水、消防、空调、电气等各种机电设备和管道，这些设备种类繁多、管线长，一旦在地震中发生损坏，造成功能失效甚至脱落，会大大增加人员逃生难度，特别由于线路短路等原因引起的火灾，浓烟等，则会瞬间威胁到逃生人员的生命。如何让这些为整体建筑服务的机电设备和管线在地震后能保持功能，减少脱落和损坏呢，下面我们来谈谈机电抗震支吊架。

1.抗震支吊架的概念

抗震支吊架通过锚固体与建筑物结构体牢固连接，以抵抗地震力为主要荷载的抗震防护设备，其构成由锚固体、加固吊杆、抗震连接构件及抗震斜撑组成。

地震发生时，会依震源向四周发散地震波，其中纵波传播最快，破坏力一般；横波传播慢于纵播，但破坏力大于纵波；而横波和纵波汇合形成的面波则是破坏力最大的，其波长大、振幅强，是造成建筑物破坏的主要原因。

通常在我们的建筑机电设备和管线上，有普通的角钢做的重力支吊架，这种普通支架通常是焊接结构，通过膨胀螺栓和房屋结构相连，设备和管线就简单放在支架横杆上，这种支架只能起到竖向支撑作用，在地震中，也只能起到对抗地震波产生的竖直方向的作用力。而对抗水平方向的地震力它则无能为力了，如此在纵波、横波和面波作用下，普通支架上的设备和管线会无序晃动、位移，造成固定点受力不均，导致螺栓松脱甚至掉落，最终造成设备和管线的损坏。

而抗震支吊架的结构是锚栓和建筑结构相连接，除了有传统重力方向力的传递外，还通过铰连和斜撑与设备和管线相连，这样在地震波过来时，一方面通过重力方向的锚栓作用，将地震竖直方向的力量传导给建筑物，同时对地震波产生的水平方向的作用力，通过铰链的活动和斜撑的牵引，产生阻尼作用力，消解地震波的水平力作用，同时能大大减少设备和管线的无序晃动，这样整个地震波的破坏力就会大大减弱。在建筑整体结构抗震性能完好的情况下，能保证机电设备和管线系统不发生脱落。经实验证明，加装了抗震支吊架的管线在模拟地震中，能明显减少无序晃动，位移量能比普通支架减少5倍到10倍，对锚固点的受力明显小于普通支架，可大大提高机电设备和管线的安全性。

所以，机电抗震支吊架在建筑机电工程抗震设计中是非常有效的装置，抗震支吊架在地震中能够给建筑机电工程设备和管线给予可靠的保护，大大降低地震对建筑机电工程设施设备的破坏作用。

2.抗震支吊架在机电系统中的应用

2.1保护和加固设备

在地震作用力下，抗震支吊架在地震中的阻尼作用，能极大的消耗地震破坏力，同时让锚固点承受的地震力大大减少，有效减少锚栓传导至建筑结构上的地震力。在建筑物整体抗震性能良好，无大的变形和倒塌的情形下，安装使用抗震支吊架能对机电设施进行有效防护，防止机电设备和管线的损坏和脱落。因此抗震支吊架的使用既可以保证各种机电系统在震后保持功能运转，达到保护和加固设备的作用，还能减少地震力对建筑的破坏，可谓作用显著。

2.2提高机电设备的使用寿命

在机电系统中机械装备的使用寿命将决定它的工作性能和可靠性。而机电设备在地震中，容易受到地震影响而出现损坏，特别是地震造成的振动，会极大伤害设备的性能，而振动造成的位移，则会造成更严重的破坏，甚至使设备和管线完全失去功能。

安装使用抗震支吊架能够对机电设备提供实时防护，通过阻尼作用减少设备和管线的振动和位移，从而减少地震对设备的损坏，延长设备和管线的使用寿命，提升利用率，大幅提升经济效益。

另外，抗震支吊架在图纸优化设计中，通过对机电设备和管线的布置进行优化，能让机电设和管线的布局更加整齐，美观。综合水、暖、风、电等机电设备的特性，让管道、电气、消防、通风等系统的抗震性能进一步提升，增强设备使用寿命。

2.3保障机电设备安全运行

抗震支吊架的阻尼作用，在地震过程中能承受地震的水平和纵向作用力，使管道系统承受和作用力由刚性转变为柔性。使设备和管道更加稳定，减少机电设备和管线的位移，更好的保障机电设备的安全运行。

2.4 选择合适的抗震支吊架

抗震支吊架的作用很大，选择时有硬性要求：（1）整套抗震支吊架系统应具备抗冲击载荷耐火等级要求，在荷载下发生火灾时能保证安全，在发生火灾情况下具有一定的耐火等级（不小于180min）。（2）抗震支吊架的C型钢应为Q235B及以上强度的钢材，且应为冷压成型槽钢；槽钢侧面须具有轴向加劲肋，以加强截面刚度及抗弯能力；同时应提供检测机构出具的槽钢材质检验报告、槽钢正面抗压承载力测试报告、侧面抗压承载力测试报告、背部受拉承载力测试报告。（3）抗震支吊架C型槽钢内缘须有齿牙，且齿牙深度不小于0.9mm；所有配件的安装依靠机械咬合实现，严禁任何以配件的摩擦作用来承担受力的安装方式，以保证整个支吊架系统的可靠连接。（4）抗震支吊架应具备防腐能力，槽钢表面应采用热浸锌处理（锌层厚度不低于65μm），以满足抗震支吊架的耐久性。成品槽钢现场切割部分切口，应保证切口断面垂直，切割后应使用砂纸或板锉去除切口毛刺，打磨光滑，同时对切口遭破坏的涂层进行防腐处理。

3.总结与展望

终上所述，抗震支吊架作为建筑物抗震设防的一部分，在地震发生时，能有效抵御地震波的破坏，同时还可以减少设备管线传导到建筑结构的地震力，可以有效防止各类设备、管路的地震破坏，减少发生倾倒、脱落的风险，对防止发生如煤气泄漏、电力破损、燃气火灾等严重的次生灾害，为人民群众有效逃生提供更多的时间与空间有着重要作用。

2021年9月1日《建设工程抗震管理条例》开始施行，这是中国建设工程首部抗震管理领域行政法规，条例以立法形式明确了“抗震支吊架”等抗震措施在建筑工程中的强制性，突出了党和国家对保障人民生命及财产安全高度重视。

未来，我们可以预见，国家的重视，条例的推广实施，抗震支吊架的应用必然会越来越多、越来越广！

参考文献:

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