眾所周知，傳統(tǒng)支吊架于機(jī)電系統(tǒng)起的作用為承重，究其原理便是重力作用向下的常識(shí)，而抗震支吊架是如何起到抗震的作用的呢？

　　通過(guò)GB 50981-2014《建筑機(jī)電抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，我們可以知道，抗震支吊架主要是通過(guò)抵抗水平地震力的功能來(lái)保證支吊架系統(tǒng)的安全性。

　　如何理解“抵抗水平地震力”？

　　1、地震是如何作用的，震動(dòng)如何對(duì)建筑造成損害

　　首先，我們需要知道什么是地震。依據(jù)百度百科的解釋，我們可以得知，地震是地殼釋放能量的過(guò)程中造成的振動(dòng)，通過(guò)地震波對(duì)人類的生活造成影響甚至破壞。

　　那么地震波又是什么呢？根據(jù)目前世界研究地震的水平，地震波可以分為縱波（P波）、橫波（S波）、和面波（L波）三種形式?？v波屬于推進(jìn)波，使地面發(fā)生上下的震動(dòng)，破壞性相對(duì)較弱。橫波屬于剪切波，使地面發(fā)生前后左右的抖動(dòng)，破壞性較強(qiáng)。面波屬于縱波和橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波，破壞性最強(qiáng)。

　　在機(jī)電抗震領(lǐng)域，通俗的理解成：重力支吊架起到抵抗、緩解垂直地震力（即縱波）的作用。而抗震支吊架，通過(guò)其獨(dú)特的斜撐結(jié)構(gòu)，大大的抵抗和緩解水平地震力（即橫波）的作用。

　　2、抗震支吊架作用方式，抗震斜撐如何抵抗水平地震力

　　我們都知道，抗震支吊架是通過(guò)抗震斜撐的加固，來(lái)起到抗震的作用。

　　正是由于抗震斜撐的存在，才能使得本來(lái)在水平方向上毫無(wú)束縛的管道支吊架系統(tǒng)能夠在地震發(fā)生時(shí)做到安全可靠，防止管道支吊架系統(tǒng)垮塌掉落，造成嚴(yán)重的次生災(zāi)害。

　　從簡(jiǎn)單的力學(xué)角度，我們可以對(duì)抗震斜撐做一個(gè)簡(jiǎn)單的拆解分析。

　　由上圖我們可以很明顯的看出，抗震斜撐對(duì)整體支架有一個(gè)斜向上的拉力作用，根據(jù)的力的分解原則，可以將這個(gè)斜向上的拉力分解成一個(gè)水平力Fx和一個(gè)垂直力Fy，水平力為水平地震作用的荷載效應(yīng)值，垂直力為重力作用的荷載效應(yīng)值。

　　應(yīng)用到實(shí)際中來(lái)，抗震斜撐起到“抗震”的功能，也是按照上述原理。假如未設(shè)置抗震斜撐，使得管道支吊架系統(tǒng)在水平方向上毫無(wú)束縛，一旦發(fā)生地震，可以想象，整體支吊架系統(tǒng)產(chǎn)生無(wú)序的不規(guī)則晃動(dòng)，逐漸在結(jié)構(gòu)生根處或者連接節(jié)點(diǎn)處發(fā)生斷裂脫落，造成無(wú)法挽回的損失。

　　3、斜撐的抗震作用與承載重力有否關(guān)系，斜撐上是否有重力作用

　　由第2點(diǎn)我們可以知道，抗震斜撐在力學(xué)上，有一定的重力荷載效應(yīng)。當(dāng)然，管道支吊架系統(tǒng)所承載的重力越大，抗震斜撐上承受的重力效應(yīng)值也越大，所以斜撐的抗震作用與承載重力確實(shí)存在一定的關(guān)系。

　　但是，有一點(diǎn)我們需要注意，抗震支吊架的功能性主要是“抗震”，而非“承載”?？拐鹬У跫馨惭b的前提是，重力支吊架必須符合條件，能夠滿足垂直方向上所有管道及介質(zhì)等因素的重力作用，即不考慮抗震支吊架上的重力作用也能滿足功能需求。通俗的說(shuō)，可以概括成：抗震斜撐上有重力作用，但是我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)，暫不考慮抗震支吊架的重力效應(yīng)，即不考慮重力共架。（特例除外，某些空間狹小的地方可能會(huì)出現(xiàn)重力共架的情況。）

　　4、抗震連接件的功能性分析

　　抗震連接件一般有如下幾種形式

　　由以上我們可以知道，抗震連接構(gòu)件基本都是采用鉸鏈形式，在地震發(fā)生時(shí)，提供一個(gè)類似緩沖的功能，避免純剛性的連接可能會(huì)造成的拉斷。

　　抗震連接構(gòu)件與混凝土建筑結(jié)構(gòu)連接的地方，一般采用后擴(kuò)底錨栓，這類錨栓具備很好的錨固作用，比常規(guī)的膨脹螺栓連接強(qiáng)度更高。

　　建筑機(jī)電抗震系統(tǒng)的組成包括立管管束、鋼梁及檁條夾鉗、環(huán)狀管吊、防震斜撐系統(tǒng)、防震鋼吊件與支撐等等

　　錨固區(qū)基材表面應(yīng)堅(jiān)實(shí)、平整，不應(yīng)有起砂、起殼、蜂窩、麻面、油活等影響錨固承載力的缺陷；

　　在錨固深度的范圍內(nèi)棍凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)達(dá)到C30 或以上；

　　錨固操作應(yīng)符合錨栓設(shè)計(jì)要求，鉆孔前應(yīng)用鋼筋探測(cè)器檢查，避免孔位遇到鋼筋、線管等隱蔽物。

　　固定于鋼柱及鋼梁上的抗震支吊架，應(yīng)采用專門的夾具進(jìn)行連接。

　　安裝后的全螺紋吊桿垂直度偏差不應(yīng)大于4 度。

　　連接螺母與全螺紋吊桿和錨栓連接時(shí)，螺紋端頭先按旋入深度劃線，旋入深度均應(yīng)達(dá)到45% 的連接螺母長(zhǎng)度：

　　單管抗震支吊架斜撐與吊架的距離不得超過(guò)10cm;

　　管夾與管道連接處應(yīng)設(shè)置防震絕緣膠墊，防止連接處產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，管夾與管道的連接應(yīng)穩(wěn)固：

　　螺桿螺母應(yīng)按設(shè)計(jì)扭矩鎖緊，防止松動(dòng)。

　　抗震支架設(shè)計(jì)流程：

　　裝配式/成品支架系統(tǒng)是以工廠預(yù)制零部件在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝的支架產(chǎn)品，采用標(biāo)準(zhǔn)連接件與標(biāo)準(zhǔn)槽鋼，如下圖示：

　　裝配式/成品支架產(chǎn)品以及配套錨栓產(chǎn)品的驗(yàn)收、質(zhì)量應(yīng)滿足(不限于)如下標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求：

　　GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB50981-2014《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　GB50242-2002《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

　　GB50234－2002《通風(fēng)與空調(diào)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》

　　《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50261-2005

　　《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50303-2002

　　《03S402室內(nèi)管道支架及吊架》

　　注：以上規(guī)范要求已有更新。

　　抗震支架規(guī)范：

　　GB50011-2010：

　　1.0.2條 抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

　　3.7.1條 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

　　第13章 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的計(jì)算與抗震措施。

　　GB50981-2014：

　　1.0.4條 抗震設(shè)防烈度為6度及6度以上地區(qū)的建筑機(jī)電工程必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

　　5.1.4條 防排煙風(fēng)道、事故通風(fēng)風(fēng)道及相關(guān)設(shè)備應(yīng)采用抗震支吊架。

　　7.4.6條 設(shè)在建筑物屋頂上的共用天線應(yīng)采用防止因地震導(dǎo)致設(shè)備或部件損壞后墜落傷人的安全防護(hù)措施。

　　GB50981-2014規(guī)定了需進(jìn)行抗震支吊架的設(shè)置范圍：

　　懸吊管道中重力大于1.8kN的空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)等設(shè)備；

　　DN25以上的燃?xì)夤艿溃?/p>

　　DN65以上的生活給水、消防管道、柔性連接的質(zhì)量為9kg~25kg的管道附件以及剛性連接的質(zhì)量大于25kg以上管道附件；

　　矩形截面面積大于等于0.38m2和圓形直徑大于等于0.7m的風(fēng)管系統(tǒng)；

　　對(duì)于內(nèi)徑大于等于60mm的電氣配管及重力大于等于150N/m的電纜梯架電纜槽盒、母線槽；

　　所有規(guī)格的防排煙風(fēng)道及事故通風(fēng)風(fēng)道及其設(shè)備。

　　管線的選取：

　　給水排水及消防、供暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)狻崃?、電力、通訊?/p>

　　按不同系統(tǒng)管道規(guī)格或重量進(jìn)行選取；

　　可單管設(shè)置，也可設(shè)置多管共架綜合抗震支架；

　　在規(guī)范41頁(yè)的條文說(shuō)明：

　　懸吊管道中重力大于1.8KN的設(shè)備；

　　DN65以上的生活給水、消防管道系統(tǒng)；（針對(duì)水管）

　　矩形截面面積大于等于0.38平米和圓形直徑大于等于0.7m的風(fēng)管系統(tǒng)；

　　對(duì)于內(nèi)徑大于等于60mm的電氣配管；

　　重力大于等于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽；

　　內(nèi)徑大于等于25mm燃?xì)夤艿溃?/p>

　　支架布置及相關(guān)要求：

　　抗震支吊架的最大間距 表8.2.3

　　改建工程最大抗震加固間距為上表數(shù)值的一半；

　　注：這個(gè)表格是抗震支架平面布置圖的設(shè)計(jì)基本依據(jù)，也是規(guī)范中關(guān)于抗震支架設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。

　　可解讀為：

　　抗震支架設(shè)置間距不一定是管線種類的最大間距；

　　間距與地震作用大小有關(guān)，當(dāng)αEK大于1.0時(shí)，支架需加密；

　　與斜撐角度有關(guān)，當(dāng)斜撐豎向夾角小于45度，支架需加密；

　　3.4.2 當(dāng)計(jì)算兩個(gè)連接在一起、抗震措施要求不同的機(jī)電設(shè)備時(shí)，應(yīng)按較高要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。建筑機(jī)電設(shè)備連接損壞時(shí)，不應(yīng)引起與之相連的有較高要求的附屬機(jī)電設(shè)備失效。

　　注：比較好理解，綜合抗震支架按較高標(biāo)準(zhǔn)的的管線進(jìn)行計(jì)算設(shè)防。

　　抗震支吊架布置原則：

　　8.3.1 每段水平直管道應(yīng)在兩端設(shè)置側(cè)向抗震支吊架。

　　8.3.2 當(dāng)兩個(gè)側(cè)向抗震支吊架間距超過(guò)最大設(shè)計(jì)間距時(shí)，應(yīng)在中間增設(shè)側(cè)向抗震支吊架。

　　8.3.3每段水平直管道應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)縱向抗震支吊架，當(dāng)兩個(gè)縱向抗震支吊架距離超過(guò)最大設(shè)計(jì)間距時(shí)，應(yīng)按本規(guī)范第8.2.3條要求間距依次增設(shè)縱向抗震支吊架。

　　8.3.5剛性連接的水平管道，兩個(gè)相鄰的抗震支吊架間允許縱向偏移值。應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1 水管及電線套管不得超過(guò)最大側(cè)向支吊架間距的1/16；

　　2 風(fēng)管、電纜梯架、電纜托盤和電纜槽盒不得超過(guò)其寬度的兩倍。

　　舉例：最大偏移量計(jì)算12/16＝0.75米，這個(gè)條件很苛刻。

　　8.3.6 水平管道應(yīng)在離轉(zhuǎn)彎處0.6m范圍內(nèi)設(shè)置側(cè)向抗震支吊架；若斜撐直接作用于管道，其可作為另一側(cè)管道的縱向抗震支吊架；距下一縱向抗震支吊架間距應(yīng)按下式計(jì)算：

　　式中：L為距下一縱向抗震支吊架間距（m）；L1為縱向抗震支吊架間距（m）；L2為側(cè)向抗震支吊架間距（m）。

　　舉例：L1＝24米，L2＝12，則：計(jì)算L＝18.6米

　　8.3.7 水平管線通過(guò)垂直管線與地面設(shè)備連接時(shí)，管線與設(shè)備之間采用柔性連接。水平管線距垂直管線600mm范圍內(nèi)設(shè)置側(cè)向支撐。垂直管線底部距地面大于0.15m應(yīng)設(shè)置抗震支撐。

　　3.4.4 建筑機(jī)電工程的地震作用計(jì)算方法，應(yīng)符合下列要求：

　　各構(gòu)件和部件的地震力應(yīng)施加于其重心，水平地震力應(yīng)沿任一水平方向；

　　建筑機(jī)電工程自身重力產(chǎn)生的地震作用可采用等效側(cè)力法計(jì)算；對(duì)支承于不同樓層或防震縫兩側(cè)的建筑機(jī)電工程，除自身重力產(chǎn)生的地震作用外，尚應(yīng)同時(shí)計(jì)算地震時(shí)支承點(diǎn)之間相對(duì)位移產(chǎn)生的作用效應(yīng)；

　　建筑機(jī)電設(shè)備（含支架）的體系自振周期大于0.1s且其重力超過(guò)所在樓層重力的1%，或建筑機(jī)電設(shè)備的重力超過(guò)所在樓層重力的10%時(shí)，宜進(jìn)入整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震計(jì)算，也可采用樓面反應(yīng)譜方法計(jì)算。其中，與樓蓋非彈性連接的設(shè)備，可直接將設(shè)備與樓蓋作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)計(jì)入整個(gè)結(jié)構(gòu)的分析中得到設(shè)備所受的地震作用。

　　采用等效側(cè)力法計(jì)算是一種簡(jiǎn)單可行的方法。

　　采用等效側(cè)力法時(shí)，水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式計(jì)算：

　　F=γηζ1ζ2αmaxG （3.4.5）

　　F：沿最不利方向施加于機(jī)電工程設(shè)施重心處的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；

　　γ：非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)，按本規(guī)范3.4.1 條執(zhí)行；

　　η：非結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別系數(shù)，按本規(guī)范3.4.1 條執(zhí)行；

　　ζ1：狀態(tài)系數(shù)；對(duì)支承點(diǎn)低于質(zhì)心的任何設(shè)備和柔性體系宜取2.0，其余情況可取1.0；（此處：吊架應(yīng)該都取1.0）

　　ζ2：位置系數(shù)，建筑的頂點(diǎn)宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度線性分布；（建筑地下室應(yīng)該取1.0）

　　αmax：地震影響系數(shù)最大值；可按本規(guī)范第3.3.5條中多遇地震的規(guī)定采用；

　　G：區(qū)段管線重量：1）應(yīng)包括管道及其中額定負(fù)載介質(zhì)的重力，2）計(jì)入支管重量；

　　水平地震力綜合系數(shù)：αEk=γηζ1ζ2αmax

　　注：抗震支吊架要求計(jì)算的αEk不小于0.5。

　　3.5.1 建筑機(jī)電工程設(shè)施工程的地震作用效應(yīng)（包括自身重力產(chǎn)生的效應(yīng)和支座相對(duì)位移產(chǎn)生的效應(yīng)）和其他荷載效應(yīng)的基本組合，應(yīng)按下列計(jì)算 S=γGSGE+γEhSEhk （3.5.1）

　　S：機(jī)電工程設(shè)施或構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值，包括組合的彎矩、軸向力和剪力設(shè)計(jì)值；

　　γG：重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況應(yīng)采用1.2；

　　γEh：為水平地震作用分項(xiàng)系數(shù)，取1.3；

　　Senk：水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)。

　　注：在抗震支架計(jì)算時(shí)一般只需考慮水平地震作用。

　　10.2.2 機(jī)電工程設(shè)施構(gòu)件抗震驗(yàn)算時(shí)，磨擦力不得作為抵抗地震作用的抗力；承載力抗震調(diào)整系數(shù)，可采用1.0，并應(yīng)滿足下式要求：S≤R（R為構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值）

　　注：抗震支架承載力大于管線的地震作用。

　　桿件受力：水平力方向造成的兩種桿件受力狀態(tài)。

　　桿件受力由連接配件，立桿及斜撐，錨栓共同傳遞給結(jié)構(gòu)；

　　支架設(shè)計(jì)應(yīng)確保連接（配件及支撐等）。

　　地震力作用下的強(qiáng)度驗(yàn)算

　　斜撐及抗震連接構(gòu)件的強(qiáng)度驗(yàn)算（受壓校核和配件強(qiáng)度）；

　　吊桿的強(qiáng)度驗(yàn)算；

　　各錨固體的強(qiáng)度驗(yàn)算，包括斜撐錨栓、吊桿錨栓等；

　　管束的強(qiáng)度驗(yàn)算；

　　支架構(gòu)造規(guī)定：

　　8.3.4 抗震支吊架的斜撐與吊架的距離不得超過(guò)0.1m；

　　8.3.11 側(cè)向、縱向抗震支吊架的斜撐安裝，垂直角度宜為45°，且不得小于30°；

　　3.1.8 穿過(guò)隔震層的建筑機(jī)電工程管道應(yīng)采用柔性連接或其他有效措施，并應(yīng)在隔震層兩側(cè)設(shè)置抗震支架。

　　8.3.13 沿墻敷設(shè)的管道當(dāng)設(shè)有入墻的托架、支架且管卡能緊固管道四周時(shí)，可作為一個(gè)側(cè)向抗震支吊架。

　　8.3.14單管（桿）抗震支吊架的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

　　1）連接立管的水平管道應(yīng)在靠近立管0.6m范圍內(nèi)設(shè)置第一個(gè)抗震吊架；

　　2）當(dāng)立管長(zhǎng)度超過(guò)1.8m時(shí)應(yīng)在其頂部及底部設(shè)置四向抗震支吊架，當(dāng)長(zhǎng)度大于7.6m時(shí)應(yīng)在中間加設(shè)抗震支吊架；

　　3）當(dāng)立管通過(guò)套管穿越結(jié)構(gòu)樓層時(shí)，套管可限制管道水平移動(dòng)，可作為水平方向四向抗震支撐使用；

　　4）當(dāng)管道中安裝的附件自身質(zhì)量超過(guò)25kg時(shí)，應(yīng)設(shè)置側(cè)向及縱向抗震支吊架；

　　8.3.12 抗震吊架斜撐安裝不應(yīng)偏離其中心線2.5°；

　　8.3.9 不得將抗震支架安裝在非結(jié)構(gòu)主體部位，如輕質(zhì)隔墻等；

　　8.3.15門型抗震支吊架的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

　　1）門型抗震支吊架應(yīng)有一個(gè)側(cè)向抗震支吊架或兩個(gè)縱向抗震支吊架；

　　2）同一承重吊架懸掛多層門型吊架，應(yīng)對(duì)承重吊架分別獨(dú)立加固并設(shè)置抗震斜撐；

　　3）門型抗震支吊架側(cè)向及縱向斜撐應(yīng)安裝在上層橫梁或承重吊架連接處；

　　4）當(dāng)管道上的附件質(zhì)量超過(guò)25kg且與管道采用剛性連接時(shí)，或附件質(zhì)量為9kg～25kg且與管道采用柔性連接時(shí)，應(yīng)設(shè)置側(cè)向及縱向抗震支吊架；

　　GB-50981-2014 建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中

　　8.1.2條規(guī)定：組成抗震支吊架的所有構(gòu)件應(yīng)采用成品構(gòu)件，連接緊固件的構(gòu)造應(yīng)便于安裝。

　　第3.5.2條規(guī)定：建筑機(jī)電工程設(shè)施構(gòu)建抗震驗(yàn)算

　　JGJ339-2015 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中第3.3.2條