一、建筑抗震设计基础知识

1.抗震设防烈度

抗震设防烈度是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，一般情况下，可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度（或与设计基本地震加速度值对应的烈度值）。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度和设计地震动参数进行抗震设防。抗震设防烈度与设计基本地震加速度取值的对应关系应符合下表的规定。设计基本加速度是指，50 年设计基准期概率 10%的地震加速度的设计取值。《抗震规范》规定，抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑，进行抗震设计。

注：g 为重力加速度。

2.设计特征周期

我国《抗震规范》采用建筑的设计特征周期来表征地震反应谱的相对形状。地震反应谱的相对形状与许多因素有关，如震源特性、震级大小和震中距离、传播途经和方位以及场地条件等。在这些因素中，震级大小和震中距离以及场地条件是相对易于考虑的因素，这两个因素在我国《抗震规范》中分别采用所在地的设计地震分组和场地类别分别予以反映。《抗震规范》规定，设计特征周期 Tg应根据场地类别和设计地震分组按表 2.5.2 采用，计算罕遇地震作用时，设计特征周期应增加 0.05s。

设计特征周期 Tg（单位：s）

二、抗震支吊架布置原则

1.图示意了抗震支吊架实物与图纸表现方式。

（a）横向抗震支架

（b）纵向抗震支架

（c）双向抗震支架

2.布置间距

抗震支吊架的布置间距应当按照规范规定设置的大间距和公式进行计算

对于不同设防要求的机电设备使用同一组合支架时，规范中规定：“当计算两个连接在一起、抗震措施要求不同的机电设备时，应按较高要求进行抗震设计。建筑机电设备连接损坏时，不应引起与之相连的有较高要求的附属机电设备失效。”可以理解为综合抗震支架按较高的管线进行计算设防。

接下来给出规范规定的抗震支吊架布置原则细则及相关示意图：

（1）每段水平直管道应在两端设置侧向抗震支吊架。

（2）当两个侧向抗震支吊架间距过大设计间距时，应在中间增设侧向抗震支吊架。

（3）每段水平直管道应至少设置一个纵向抗震支吊架，当两个纵向抗震支吊架距离过大设计间距时，应按本规范第8.2.3条要求间距依次增设纵向抗震支吊架。

（4）刚性连接的水平管道，两个相邻的抗震支吊架间允许纵向偏移值。应符合下列规定：

水管及电线套管不得过大侧向支吊架间距的1/16；

风管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒不得过其宽度的两倍。

比如，某一段管线侧向支吊架间距为12m，则大偏移量计算为12/16＝0.75米，这是一个相当苛刻的条件，在管线布置过程中应当注意。

（5）水平管道应在离转弯处0.6m范围内设置侧向抗震支吊架；若斜撑直接作用于管道，其可作为另一侧管道的纵向抗震支吊架；距下一纵向抗震支吊架间距应按照下式计算：

式中：L—距下一纵向抗震支吊架间距（m）；

      L1—纵向抗震支吊架间距（m）；

      L2—侧向抗震支吊架间距（m）；

如上图所示，L1=24m，L2=12m，则计算可得L=18.6米。由此可以进一步推论得出短直段转向管道支架的布置形式：若直段长度小于，则只在转向处设置侧向支撑。

水管可按如下方式布置：

风管可按如下方式布置：

 (6) 水平管线通过垂直管线与地面设备连接时，管线与设备之间采用柔性连接。水平管线距垂直管线600mm范围内设置侧向支撑。垂直管线底部距地面大于0.15m应设置抗震支撑。

三、抗震支吊架间距计算

抗震支吊架的布置间距的规定是规范中的内容，抗震支吊架地震作用计算、力学性能验算和平面布置的内容，牢掌握。根据《建筑机电工程抗震设计规范》8.2.3条，水平管线侧向及纵向抗震支吊架间距应按下式计算：

式中：ι—水平管线侧向及纵向抗震支吊架间距(m)；

ι0—抗震支吊架的大间距(m)，可按表3.2.1的规定

α—水平地震力综合系数，该系数小于1.0时按1.0取值；

κ—抗震斜撑角度调整系数。当斜撑垂直长度与水平长度比为1.00时，调整系数取1.00；当斜撑垂直长度与水平长度比小于或等于1.50时，调整系数取1.67；当斜撑垂直长度与水平长度比小于或等于2.00时，调整系数取2.33。

抗震支吊架的大间距

注：改建工程大抗震加固间距为上述数值的一半。

四、抗震支吊架设计范围

1.管线的选取

  针对于给水排水及消防、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯等不同功能的管线，按不同系统管道规格或重量进行选取。可单管设置，也可设置多管共架综合抗震支架。规范第41页对需进行抗震设防的大于1.8kN的设备所包含的内容做出了如下规定：

（1）悬吊管道中重力大于1.8KN的设备；

（2）DN65以上的生活给水、消防管道系统；（针对水管）

（3）矩形截面面积大于等于0.38平米和圆形直径大于等于0.7m的风管系统；

（4）对于内径大于等于60mm的电气配管；

（5）重力大于等于150N/m的电缆梯架、电缆槽盒、母线槽；

（6）内径大于等于25mm燃气管道。

五、抗震荷载

1.计算简图

抗震支吊架计算简图（左侧向，右纵向）

2.荷载组合

1.承载能力限状态：

不考虑抗震时，活荷载控制组合： ；

不考虑抗震时，恒荷载控制组合：  ；

考虑抗震时，恒荷载对结构承载力的组合：

考虑抗震时，恒荷载对结构承载力不利的组合：

式中：D ——恒荷载标准值；

 L——活荷载标准值；

 ——重力荷载代表值的效应；

 ——水平地震作用标准值的效应；

 ——荷载和地震作用组合的效应设计值。

六.抗震支吊架设置要求

1.基本设置要求

（1）连接立管的水平管道应在靠近立管0.6m范围内设置第1个抗震吊架；

（2）当立管长度过1.8m时应在其顶部及底部设置四向抗震支吊架，当长度大于7.6m时应在中间加设抗震支吊架；

（3）当立管通过套管穿越结构楼层时，套管可限制管道水平移动，可作为水平方向四向抗震支撑使用； 

（4）当管道中安装的附件自身质量过25kg时，应设置侧向及纵向抗震支吊架。

（5）抗震吊架斜撑安装不应偏离其中心线2.5°。

（6）不得将抗震支架安装在非结构主体部位，如轻质隔墙等；

2.门型抗震支吊架的设置应符合下列要求：

（1)门型抗震支吊架应有一个侧向抗震支吊架或两个纵向抗震支吊架；

（2）同一承重吊架悬挂多层门型吊架，应对承重吊架分别单独并设置抗震斜撑；

（3）门型抗震支吊架侧向及纵向斜撑应安装在横梁或承重吊架连接处；

（4）当管道上的附件质量过25kg且与管道采用刚性连接时，或附件质量9kg~25kg且与管道采用柔性连接时，应设侧向及纵向抗震支吊架。