抗震支架力学计算书是什么？

抗震支架是限制附属机电工程设施产生位移，控制设施振动，并将荷载传递至承载结构上的各类组件或装置。 抗震支架在地震中应对建筑机电工程设施给予可靠的保护，承受来自任意水平方向的地震作用；抗震支架应根据其承受的荷载进行验算；组成抗震支架的所有构件应该采用成品构件，连接紧固件的构件应便于安装；保温管道的抗震支架限位应按照管道保温后的尺寸设计，且不应限制管道热胀冷缩产生的位移。

现代建筑的机电系统中各种机电线路数量十分巨大、规格型号非常复杂、使用功能也各有不同。机电系统在日常工作时，机电管道在重力满负荷运转时是否有足够的强度将管道固定在结构上是整个机电系统能否正常运转的关键；当突发地震时，机电系统管道在设防烈度的地震作用下能否保证不损坏，以及有些生命线系统能否保证正常运转，也是关乎到保障人们生命财产的重要因素。当地震震动来临时，抗震支架可以在一定的程度上控制设施的震动，真正做到抗震。抗震支架作用这么大，它的荷载计算公式是什么？下面我们讨论一下抗震支架力学计算书。

以消防单管为例，管道公称直径DN100。该点布置的抗震类型为双向支架，支架安装形式如图1所示。

图1单管节点抗震支架设计形式示意图

1 设计基本原则

在遵循相关现行规范计算水平地震作用效应组合的基础上，进行抗震支架设计。

2 水平地震作用标准值计算

取 DN100 喷淋水管满水线密度为 21kg/m。

初选侧撑间距 12m，管道总重：G12=21×12×9.8=2.47kN。

初选纵撑间距 24m，管道总重：G24=21×24×9.8=4.94kN。

依据《建筑抗震设计规范》（GB 50011‐2010）第 13.2.3 条和《建筑机电工程抗震设计规范》（GB 50981‐2014）第 3.3.5、3.4.1 和 3.4.5 条，采用等效侧力法计算管道水平地震作用标准值：

F=γηζ1ζ2αmaxG

其中：γ 为非结构构件功能系数，乙类建筑，对于消防水管，取 γ=1.4；

η 为非结构构件类别系数，对于消防水管，取 η=1.0；

ζ1 为状态系数，支承点低于质心，取 ζ1=1.0；

ζ2 为位置系数，按最不利位于建筑顶部，取 ζ2=2.0；

αmax 为地震影响系数最大值，一般地区抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度为 0.10g，依据结构设计总说明：根据安评报告，基本地震加速度值提高为 0.15g，多遇地震下，查表取 αmax=0.12。

依据《建筑机电工程抗震设计规范》（GB 50981‐2014）第 8.2.5 条条文说明， 水平地震作用综合系数：αEk=γηζ1ζ2αmax=1.4×1.0×2.0×1.0×0.12=0.336<0.5，取αEk=0.5，代入公式计算管道水平地震作用标准值：

F12=αEkG12=0.5×2.47=1.23kN；

F24=αEkG24=0.5×4.94=2.47kN。

    注：括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。

3 荷载作用效应计算

                    

依据《建筑机电工程抗震设计规范》（GB 50981‐2014）第 3.5.1 条，基本组合：

S=γGSGE γEhSEhk

式中：γG  为重力荷载分项系数，取 γG=1.2；

SGE 为重力荷载代表值的效应；

γEh 为水平地震作用分项系数，取 γEh=1.3；

SEhk 为水平地震作用标准值的效应。

基本组合：

S12=γGSGE γEhSEhk=1.3×1.23=1.61kN；

S24=γGSGE γEhSEhk=1.3×2.47=3.21kN。

4产品选型与承载力验算

4.1侧向抗震支撑

初选长度为 1.25m 的螺杆M12 作为吊杆，长度为 1.77m 的 XLD‐C41 槽钢作为斜撑，通过抗震连接铰链与 U 型吊夹相连，通过震连接铰链和后扩底锚栓 M12（有效锚深 80mm）与混凝土楼板相连，斜撑单侧布置。

斜撑承载力验算：S41=S12/sin45°=2.27kN<27.30kN，验算通过。

抗震连接铰链上的荷载作用效应：S=S12/sin45°=2.27kN<7.3kN，验算通过。

依据《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145‐2013）第 6.1 节，

混凝土抗拉：F 锚栓=S12=1.61kN 砼设计拉 =9.38kN ，验算通过。

混凝土抗剪：Q 锚栓=S12=1.61kN锚栓设计剪=无穷大（锚栓边距大，不会发生混凝土剪切破坏），验算通过。

复合验算：(1.61/9.38)2 (1.61/∞)2=0.06<1，验算通过。

故间距 12m 的侧向支撑验算通过。

4.2 纵向抗震支撑

初选长度为 1.77m 的 XLD‐C41 槽钢作为斜撑，通过抗震连接铰链与管夹相连，通过抗震连接铰链和后扩底锚栓 M12（有效锚深 80mm）与混凝土楼板相连，斜撑单侧布置。

斜撑承载力验算：S41=S24/sin45°=4.54kN<27.30kN，验算通过。

抗震连接铰链上的荷载作用效应：S=S24/sin45°=4.53kN<7.3kN，验算通过。

依据《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145‐2013）第 6.1 节，

混凝土抗拉：F 锚栓=S24=3.21kN 砼设计拉 =9.38kN ，验算通过。

混凝土抗剪：Q 锚栓=S24=3.21kN锚栓设计剪=无穷大（锚栓边距大，不会发生混凝土剪切破坏），验算通过。

复合验算：(3.21/9.38)2 (3.21/∞)2=0.12<1，验算通过。

故间距 24m 的纵向支撑验算通过。