一种电缆桥架抗震支吊架安装计算方法与流程

1.本发明涉及支吊架安装技术领域，尤其是一种电缆桥架抗震支吊架安装计算方法。


背景技术：

2.目前，管道、风管广泛地运用在各个行业，在建筑施工时，工人在管道和风管安装过程中，人们通常为管道、风管加设抗震支吊架来减少地震对管道的影响，抗震支吊架一般设在管道、风管相邻固定端之间悬空的位置，从而防止管道、风管在震动时从中间产生的摇晃，保护管道、风管的接头。
3.抗震支吊架在对管道安装进行校验，从而验证抗震支吊架和管道是否满足抗震需求，现有的校核均是人工经验判定，主观因素强且校核不准确。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种能够充分验证抗震支吊架之间的抗震性能，通过抗震支吊架安装受力校核，有效地验证安装的稳定性的电缆桥架抗震支吊架安装计算方法。
5.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种电缆桥架抗震支吊架安装计算方法，该方法包括下列顺序的步骤：
6.(1)计算获得水平地震力系数α
ek’；
7.(2)判断水平地震力系数α
ek’是否小于一个预先设置的地震标准值α
标
，若判断结果为是，则令水平地震力标准系数α
ek
为α
标
，否则，令水平地震力标准系数α
ek
为α
ek’；
8.(3)根据水平地震力标准系数α
ek
计算地震水平力标准值；
9.(4)根据地震水平力标准值计算地震水平力设计值；
10.(5)根据地震水平力设计值对抗震支吊架进行承载力校核；
11.(6)根据地震水平力设计值对抗震支吊架进行安装受力校核。
12.在步骤(1)中，所述水平地震力系数α
ek’的计算公式为：
13.α
ek’＝γηζ1ζ2α
max
14.其中，γ为非结构构件功能系数，η为非结构构件类别系数，ζ1为状态系数，ζ2为位置系数，α
max
为地震影响系数最大值。
15.在步骤(3)中，所述地震水平力标准值包括侧向抗震支吊架地震水平力标准值f
侧
和纵向抗震支吊架地震水平力标准值f
纵
；
16.所述侧向抗震支吊架地震水平力标准值f
侧
的计算公式为：
17.f
侧
＝α
ekh侧g18.其中，h
侧
为抗震支吊架的侧向安装间距，g为非结构构件的重力；
19.所述纵向抗震支吊架地震水平力标准值f
纵
的计算公式为：
20.f
纵
＝α
ekh纵g21.其中，h
纵
为抗震支吊架的纵向安装间距，g为非结构构件的重力。
22.在步骤(4)中，所述地震水平力设计值包括侧向抗震支吊架地震水平力设计值s1和纵向抗震支吊架地震水平力设计值s2；
23.所述侧向抗震支吊架地震水平力设计值s1的计算公式为：
24.s1＝γ
ehf侧
25.其中，γ
eh
为荷载分项系数，f
侧
为纵向抗震支吊架地震水平力标准值；
26.所述纵向抗震支吊架地震水平力设计值s2的计算公式为：
27.s2＝γ
ehf纵
28.其中，γ
eh
为荷载分项系数，f
纵
为侧向抗震支吊架地震水平力标准值。
29.在步骤(5)中，所述对抗震支吊架进行承载力校核包括对侧向支架配件进行承载力校核和对纵向支架配件进行承载力校核；
30.所述对侧向支架配件进行承载力校核是指对斜杆承载力进行校核，斜杆承载力n
i1
的计算公式如下：
[0031][0032]
其中，s1为侧向抗震支吊架地震水平力设计值，θ为斜杆与立杆之间的夹角；
[0033]
根据支架配件类型查找一个预先设置的配件-斜杆信息表，获得配件斜杆承载力f1斜标，并判断斜杆承载力n
i1
是否大于配件斜杆承载力f1斜标，若判断结果为是，则进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；否则，不动作；
[0034]
所述对纵向支架配件进行承载力校核是指对立杆承载力进行校核，立杆承载力n
i2
的计算公式如下：
[0035]ni2
＝s2[0036]
其中，s2为纵向抗震支吊架地震水平力设计值，θ为斜杆与立杆之间的夹角；
[0037]
根据支架配件类型查找一个预先设置的配件-立杆信息表，获得配件立杆承载力f2立标，并判断n
i2
是否大于配件立杆承载力f2立标，若判断结果为是，则进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；否则，不动作；i为纵向和侧向编号。
[0038]
在步骤(6)中，所述对抗震支吊架进行安装受力校核包括对抗震支吊架进行抗拉安装受力校核、抗剪安装受力校核和拉剪复合安装受力校核；
[0039]
抗拉安装受力的计算公式如下：
[0040][0041]
其中，n为固定连接件的数量，s2为纵向抗震支吊架地震水平力设计值，通过安装方式查找获得一个预先设置类型-拉力设计值信息表，获得拉力设计值n
拉标
，判断n
拉
是否小于n
拉标
，若判断结果为是，则满足要求，否则，进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；n
拉
为固定连接件承受的拉力；
[0042]
抗剪安装受力的计算公式如下：
[0043][0044]
其中，n为固定连接件的数量，s1为侧向抗震支吊架地震水平力设计值，通过安装
方式查找获得一个预先设置类型-剪力设计值信息表，获得剪力设计值n
剪标
，判断n
剪
是否小于n
剪标
，若判断结果为是，则满足要求，否则，进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；n
剪
为固定连接件承受的剪力；
[0045]
拉剪复合安装受力的计算公式如下：
[0046][0047]
其中，n
拉剪
为固定连接件承受的拉力和剪力，通过安装方式查找获得一个预先设置类型拉剪设计值信息表，获得拉力设计值n
拉剪标
，判断n
拉剪
是否小于n
拉剪标
，若判断结果为是，则满足要求，否则，进行抗震支吊架安装调整或者配件更换。
[0048]
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明通过地震水平力设计值对抗震支吊架进行承载力校核，可以充分验证抗震支吊架之间的抗震性能，通过地震水平力设计值对抗震支吊架进行安装受力校核，可以有效地验证安装的稳定性；第二，本发明通过纵向和横向进行校验，可以校核抗拉和抗剪力，校核能力强。
附图说明
[0049]
图1为本发明的方法流程图；
[0050]
图2为本发明中斜杆与立杆的结构示意图；
[0051]
图3为本发明中斜杆与立杆计算示意图。
具体实施方式
[0052]
如图1所示，一种电缆桥架抗震支吊架安装计算方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0053]
(1)计算获得水平地震力系数α
ek’；
[0054]
(2)判断水平地震力系数α
ek’是否小于一个预先设置的地震标准值α
标
，若判断结果为是，则令水平地震力标准系数α
ek
为α
标
，否则，令水平地震力标准系数α
ek
为α
ek’；
[0055]
(3)根据水平地震力标准系数α
ek
计算地震水平力标准值；
[0056]
(4)根据地震水平力标准值计算地震水平力设计值；
[0057]
(5)根据地震水平力设计值对抗震支吊架进行承载力校核；
[0058]
(6)根据地震水平力设计值对抗震支吊架进行安装受力校核。
[0059]
在步骤(1)中，所述水平地震力系数α
ek’的计算公式为：
[0060]
α
ek’＝γηζ1ζ2α
max
[0061]
其中，γ为非结构构件功能系数，η为非结构构件类别系数，ζ1为状态系数，ζ2为位置系数，α
max
为地震影响系数最大值。
[0062]
在步骤(3)中，所述地震水平力标准值包括侧向抗震支吊架地震水平力标准值f
侧
和纵向抗震支吊架地震水平力标准值f
纵
；
[0063]
所述侧向抗震支吊架地震水平力标准值f
侧
的计算公式为：
[0064]f侧
＝α
ekh侧g[0065]
其中，h
侧
为抗震支吊架的侧向安装间距，g为非结构构件的重力；
[0066]
所述纵向抗震支吊架地震水平力标准值f
纵
的计算公式为：
[0067]f纵
＝α
ekh纵g[0068]
其中，h
纵
为抗震支吊架的纵向安装间距，g为非结构构件的重力。
[0069]
在步骤(4)中，所述地震水平力设计值包括侧向抗震支吊架地震水平力设计值s1和纵向抗震支吊架地震水平力设计值s2；
[0070]
所述侧向抗震支吊架地震水平力设计值s1的计算公式为：
[0071]
s1＝γ
ehf侧
[0072]
其中，γ
eh
为荷载分项系数，f
侧
为纵向抗震支吊架地震水平力标准值；
[0073]
所述纵向抗震支吊架地震水平力设计值s2的计算公式为：
[0074]
s2＝γ
ehf纵
[0075]
其中，γ
eh
为荷载分项系数，f
纵
为侧向抗震支吊架地震水平力标准值。
[0076]
在步骤(5)中，所述对抗震支吊架进行承载力校核包括对侧向支架配件进行承载力校核和对纵向支架配件进行承载力校核；
[0077]
所述对侧向支架配件进行承载力校核是指对斜杆1承载力进行校核，斜杆承载力n
i1
的计算公式如下：
[0078][0079]
其中，s1为侧向抗震支吊架地震水平力设计值，θ为斜杆1与立杆2之间的夹角；
[0080]
根据支架配件类型查找一个预先设置的配件-斜杆信息表，获得配件斜杆承载力f1斜标，并判断斜杆承载力n
i1
是否大于配件斜杆承载力f1斜标，若判断结果为是，则进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；否则，不动作；
[0081]
所述对纵向支架配件进行承载力校核是指对立杆承载力进行校核，立杆承载力n
i2
的计算公式如下：
[0082]ni2
＝s2[0083]
其中，s2为纵向抗震支吊架地震水平力设计值，θ为斜杆1与立杆2之间的夹角；
[0084]
根据支架配件类型查找一个预先设置的配件-立杆信息表，获得配件立杆承载力f2立标，并判断n
i2
是否大于配件立杆承载力f2立标，若判断结果为是，则进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；否则，不动作；i为纵向和侧向编号。
[0085]
在步骤(6)中，所述对抗震支吊架进行安装受力校核包括对抗震支吊架进行抗拉安装受力校核、抗剪安装受力校核和拉剪复合安装受力校核；
[0086]
抗拉安装受力的计算公式如下：
[0087][0088]
其中，n为固定连接件的数量，s2为纵向抗震支吊架地震水平力设计值，通过安装方式查找获得一个预先设置类型-拉力设计值信息表，获得拉力设计值n
拉标
，判断n
拉
是否小于n
拉标
，若判断结果为是，则满足要求，否则，进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；n
拉
为固定连接件承受的拉力；
[0089]
抗剪安装受力的计算公式如下：
[0090][0091]
其中，n为固定连接件的数量，s1为侧向抗震支吊架地震水平力设计值，通过安装方式查找获得一个预先设置类型-剪力设计值信息表，获得剪力设计值n
剪标
，判断n
剪
是否小于n
剪标
，若判断结果为是，则满足要求，否则，进行抗震支吊架安装调整或者配件更换；n
剪
为固定连接件承受的剪力；
[0092]
拉剪复合安装受力的计算公式如下：
[0093][0094]
其中，n
拉剪
为固定连接件承受的拉力和剪力，通过安装方式查找获得一个预先设置类型拉剪设计值信息表，获得拉力设计值n
拉剪标
，判断n
拉剪
是否小于n
拉剪标
，若判断结果为是，则满足要求，否则，进行抗震支吊架安装调整或者配件更换。
[0095]
实施例一
[0096]
以管道管dn150安装为例：γ、η可以查找表1进行获得，表1如下：
[0097]
表1建筑机电设备构件的类别系数和功能系数
[0098][0099][0100]
此实施例为甲类建筑的悬挂式或摇摆式灯具，给排水管道、通风空调管道及电缆桥架，故：γ＝1.4，η＝0.9；状态系数ζ1，对支承点低于质心设备宜取2.0，其余情况可取1.0；此实施例节点为吊架，故：ζ1取值为1；位置系数ζ2，建筑顶点宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度线性分布，节点位于-1层(总高36层)，故ζ2＝1.0。α
max
为地震影响系数最大值，按规范3.3.5条多遇地震的规定采用；可以查表2获得，表2内容如下：
[0101]
表2水平地震影响系数最大值
[0102]
地震影响6度7度8度9度
多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40
[0103]
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。
[0104]
根据本次实施例α
max
取值0.08。故：α
ek’＝1.4
×
0.9
×
1.0
×
1.0
×
0.08＝0.1。
[0105]
根据规范要求，α
标
为0.5，由于α
ek’＝1.4
×
0.9
×
1.0
×
1.0
×
0.08＝0.1《0.5，则取α
ek
＝0.5。
[0106]
g为非结构构件的重力，包括运行时有关的人员、容器和管道中的介质及储物柜中物品的重力。h
侧
和h
纵
可以通过支架安装间距获得，支架可以根据设计规范进行安装，安装后制备表3，并通过查表3获得：
[0107]
表3
[0108][0109]
本实施例中采用1根dn150管道质量为37kg/m。h
侧
＝12，h
纵
＝24，则计算侧向抗震支吊架地震水平力标准值f
侧
＝α
ekh侧
g＝0.5
×
12
×
37.0
×
9.8/1000＝2.176kn。纵向抗震支吊架地震水平力标准值f
纵
＝α
ekh纵
g＝0.5
×
24
×
37.0
×
9.8/1000＝4.351kn。
[0110]
其中查表获得荷载分项系数：γ
eh
＝1.3；
[0111]
侧向抗震支吊架地震水平力设计值：s1＝γ
ehf侧
＝1.3
×
2.18＝2.83kn；
[0112]
纵向抗震支吊架地震水平力标准值：s1＝γ
ehf纵
＝1.3
×
4.35＝5.66kn；
[0113]
组合的设计值：s＝s1 s1＝2.83 5.66＝8.49kn。
[0114]
参考图2、图3，在本实施例中：抗震之间的斜杆1与立杆2之间的夹角θ＝45
°
；
[0115]n11
为侧向支架斜杆1承载力，
[0116]n12
为侧向支架立杆2承载力，n
12
＝s1＝2.83kn。
[0117]n21
为纵向支架斜杆1承载力，
[0118]n22
为纵向支架立杆2承载力，n
22
＝s2＝5.66kn。
[0119]
得到校核结果如表4和表5：
[0120]
表4侧向支架配件承载力校核
[0121][0122]
表5纵向支架配件承载力校核
[0123][0124]
本实施例采用抗震锚栓m12x100，单个m12x100在开裂缝混凝土发生钢材破坏时，拉力设计值n
拉标
为44.8kn，剪力设计值n
剪标
为31.8kn。采用两个锚栓进行安装。锚栓最不利受力为纵向斜杆锚栓受力，锚栓验算如下，则：
[0125]n拉
＝5.66
÷
2＝2.83kn《44.8kn，锚栓抗拉满足要求；
[0126]n剪
＝2.66
÷
2＝1.42kn《31.8kn，锚栓抗剪满足要求；
[0127]
(2.83/44.8)2 (1.42/31.8)2＝0.01《1.0，拉剪复合受力满足要求；
[0128]
所以，锚栓强度满足要求。
[0129]
综上所述，本发明通过地震水平力设计值对抗震支吊架进行承载力校核，可以充分验证抗震支吊架之间的抗震性能，通过地震水平力设计值对抗震支吊架进行安装受力校核，可以有效地验证安装的稳定性；本发明通过纵向和横向进行校验，可以校核抗拉和抗剪力，校核能力强。