抗震综合支吊架及具有该支吊架的建筑物制造技术

本发明专利技术提供一种抗震综合支吊架及具有该支吊架的建筑物，属于建筑领域，所述抗震综合支吊架包括竖向支撑、纵向支撑和侧向支撑，竖向支撑位于抗震综合支吊架的中部，上端用于连接结构顶板，下部两侧设置有水平横档，水平横档的一端与竖向支撑固定连接，另一端直接固定至建筑物两侧的结构体上，所述侧向支撑为所述水平横档。本发明专利技术中，将侧向支撑由水平横档承担，直接固定在建筑物两侧的结构体上，且不需要贴近两侧结构体的安装空间，竖向支撑则布置在中部检修空间，最大程度解决了在管线密集，管线贴近侧墙的狭小紧凑空间内布置和安装抗震支吊架的难题，有利于充分利用抗震支吊架在宽度上的空间，有利于提高建筑物空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
抗震综合支吊架及具有该支吊架的建筑物
本专利技术涉及建筑领域，特别是指一种抗震综合支吊架及具有该抗震综合支吊架的建筑物。
技术介绍
依据《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》等，建筑应对地震等灾害秉持“预防为主”的方针，有充分的预防措施。《建筑机电工程抗震设计规范》(中华人民共和国国家标准GB50981-2014)明确了建筑机电工程抗震设计的参考规范。建筑给排水、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯、消防等机电工程经抗震设防后，减轻地震破坏，防止次生灾害，避免人员伤亡，减少经济损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理、维护管理方便。抗震支吊架在一般支吊架的基础之上，另外要具备纵向支撑和侧向支撑。其中，纵向支撑承载来自纵向的地震力，侧向支撑则需要承载来自水平方向的地震力。为满足受力的要求，纵向支撑和侧向支撑必须布置在建筑物内的结构构件上，比如：各种梁、各种柱、或承重墙等。另外，为了满足受力要求，纵向及侧向支撑还应满足在一定间距内部署。诸如地铁车站的大型公共建筑项目，更应充分考虑安全抗震要求。但受城市空间和建设成本等条件限制，建筑内空间有限。在设备区公共走廊等管线通行区域，能够完成各专业管线排布已经非常不易，通常很难保证在每隔适当间距就有可供侧向支撑安装的结构柱或其他结构体。支吊架的侧向抗震斜撑放置成为困扰建设单位的一个突出难题。根据《规范》，要求提供竖向、纵向、侧向三个方向的支撑。其中，纵向和侧向以一定角度(一般常用45度角)斜撑到建筑顶板。侧向支撑的侧向需求空间随综合支吊架的竖向高度增长而增长，比如：1米高的综合支吊架，侧向支撑需要在侧向有1米的宽度。以地铁车站的设备区公共走廊为例，其是数十个专业的管线的路由通道。在走廊上方充分布置这些管线往往已经是充分发挥了每一寸空间的价值。设备区公共走廊通常布置超过2米高的综合支吊架，管线最外侧距离靠近的砌体内墙、悬臂梁、下翻梁、构造柱等建筑结构体只有100mm或者不到100mm的距离。在这种情况下，甚至在侧向开展安装操作都没有操作空间。因此，亟待出现一种能够对侧向安装的操作空间也没有要求的抗震支吊方法。因此，在类似地铁车站的设备区公共走廊的建筑内，如何安装抗震支吊架目前还是一个普遍的难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种抗震综合支吊架及具有该抗震综合支吊架的建筑物，彻底解决在狭小紧凑空间布置抗震支吊架，特别是其侧向支撑的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：一方面，本专利技术提供一种抗震综合支吊架，包括竖向支撑、纵向支撑和侧向支撑，所述竖向支撑位于所述抗震综合支吊架的中部，所述竖向支撑的上端用于连接结构顶板，下端两侧设置有水平横档，所述水平横档的一端与所述竖向支撑固定连接，以使所述竖向支撑分担两侧水平横档传递的重力，所述水平横档的另一端直接固定至建筑物两侧的结构体上，以使两侧的结构体分担部分重力，并承载相应弯矩，起到部分竖向支撑的作用；所述侧向支撑为所述水平横档。另一方面，本专利技术提供一种建筑物，包括上述的抗震综合支吊架。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，将侧向支撑由水平横档承担，直接固定在建筑物两侧的结构体上，且不需要贴近两侧结构体的安装空间，竖向支撑则布置在中部检修空间，最大程度解决了在地铁设备区通道等管线密集，管线贴近侧墙的狭小紧凑空间内布置和安装抗震支吊架的难题，有利于充分利用抗震支吊架在宽度上的空间，有利于提高建筑物空间利用率。附图说明图1为本专利技术抗震综合支吊架的结构示意图，其中(a)为纵向支撑仅为一根时的结构图，(b)为纵向支撑为前后两根时的结构图；图2为图1所示抗震综合支吊架的承重受力示意图；图3为本专利技术建筑物中结构拉筋网与抗震综合支吊架的位置结构示意图；图4为本专利技术建筑物中抗震综合支吊架的水平横档的一端固定在悬臂梁上的位置结构示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本专利技术提供一种抗震综合支吊架，如图1所示，包括竖向支撑1、纵向支撑2和侧向支撑3，其中：竖向支撑1位于抗震综合支吊架的中部，竖向支撑1的上端用于连接结构顶板，下部两侧设置有水平横档(水平横档为至少一层，图中所示实施例为4层)，水平横档的一端与竖向支撑1固定连接，以使竖向支撑1分担两侧水平横档传递的重力，水平横档的另一端直接固定至建筑物两侧的结构体(包括但不限于构造柱、结构柱、下翻梁、悬臂梁、剪力墙或承重墙等)上，以使两侧的结构体分担部分重力，并承载相应弯矩，起到部分竖向支撑的作用；侧向支撑3为所述水平横档(即水平横档同时充当侧向支撑)，以适应无侧向安装空间的情况，侧向支撑3(水平横档)承载其上布置管线、线槽、设备等的重力，以及侧向水平地震力。水平横档与建筑物两侧的结构体为直接连接，两者之间的连接形式不限，例如可以为通过与水平横档一体结构且向下延伸的耳片并配合螺栓进行连接固定，当然还可以采用本领域技术人员容易想到的其他连接方式。本专利技术的抗震综合支吊架，特别适用于其上敷设的管线上下各层都留有中部检修空间的情况，该抗震综合支吊架将侧向支撑由水平横档(水平横档根据受力计算适当强化如加厚/选用加强材质等即可)承担，直接固定在建筑物两侧的结构体上，且不需要贴近两侧结构体的安装空间，竖向支撑则布置在中部检修空间，最大程度解决了在地铁设备区通道等管线密集，管线贴近侧墙的狭小紧凑空间内布置和安装抗震支吊架的难题，有利于充分利用抗震支吊架在宽度上的空间，有利于提高建筑物空间利用率。进一步的，纵向支撑2位于抗震综合支吊架的中部，上端用于以一定角度(如45度)连接结构顶板，下端连接竖向支撑1的下部。当所需受力无需较大时，纵向支撑2可以为1根，如图1(a)所示；当所需受力较大时，纵向支撑2可以为前后2根，如图1(b)所示。本专利技术中，抗震综合支吊架需要承载的重力由中部的竖向支撑及两侧的结构体共同承担，抗震综合支吊架的承重受力如图2所示；其中，左段水平横档的重力G1由左侧固定点PA和中间与竖向支撑的连接固定点PC点共同提供支撑，重力计算公式：G1＝F′1+F1G1为PAPC段抗震综合支吊架与其上承载的管线的重力之和；F1为PA点提供的支撑力，在PAPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F1＝1/2G1；F′1为PC点提供的支撑力，在PAPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F′1＝1/2G1；同理，右段水平横档的重力G2由右侧固定点PB和中间与竖向支撑的连接固定点PC点共同提供支撑，重力计算公式：G2＝F′2+F2G2为PBPC段抗震综合支吊架与其上承载的管线的重力之和；F2为PB点提供的支撑力，在PBPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F2＝1/2G2；F′2为PC点提供的支撑力，在PBPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F′2＝1/2G2。本专利技术中，水平横档，通过计算确认承担的侧向地震力，根据受力选择水平横档的型号，以及与侧边结构体和竖向支撑的连接件型号；竖向支撑，可以为槽钢(优选双拼槽钢)，通过计算确认承担的竖向地震力，根据受力选择竖向支撑的型号(包括尺寸和厚度，甚至选择其他截面类型)，以及与结构顶板和水平横档的连接件型号；纵向支撑，可以为槽钢，通过计算确认承担的纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗震综合支吊架，包括竖向支撑、纵向支撑和侧向支撑，其特征在于，所述竖向支撑位于所述抗震综合支吊架的中部，所述竖向支撑的上端用于连接结构顶板，下部两侧设置有水平横档，所述水平横档的一端与所述竖向支撑固定连接，以使所述竖向支撑分担两侧水平横档传递的重力，所述水平横档的另一端直接固定至建筑物两侧的结构体上，以使两侧的结构体分担部分重力，并承载相应弯矩，起到部分竖向支撑的作用；所述侧向支撑为所述水平横档。

【技术特征摘要】
1.一种抗震综合支吊架，包括竖向支撑、纵向支撑和侧向支撑，其特征在于，所述竖向支撑位于所述抗震综合支吊架的中部，所述竖向支撑的上端用于连接结构顶板，下部两侧设置有水平横档，所述水平横档的一端与所述竖向支撑固定连接，以使所述竖向支撑分担两侧水平横档传递的重力，所述水平横档的另一端直接固定至建筑物两侧的结构体上，以使两侧的结构体分担部分重力，并承载相应弯矩，起到部分竖向支撑的作用；所述侧向支撑为所述水平横档。2.根据权利要求1所述的抗震综合支吊架，其特征在于，所述纵向支撑位于所述抗震综合支吊架的中部，上端用于以一定角度连接结构顶板，下端连接所述竖向支撑的下部。3.根据权利要求1或2所述的抗震综合支吊架，其特征在于，所述抗震综合支吊架需要承载的重力由中部的竖向支撑及两侧的结构体共同承担；其中，左段水平横档的重力G1由左侧固定点PA和中间与竖向支撑的连接固定点PC点共同提供支撑，重力计算公式：G1＝F′1+F1G1为PAPC段抗震综合支吊架与其上承载的管线的重力之和；F1为PA点提供的支撑力，在PAPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F1＝1/2G1；F′1为PC点提供的支撑力，在PAPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F′1＝1/2G1；同理，右段水平横档的重力G2由右侧固定点PB和中间与竖向支撑的连接固定点PC点共同提供支撑，重力计算公式：G2＝F′2+F2G2为PBPC段抗震综合支吊架与其上承载的管线的重力之和；F2为PB点提供的支撑力，在PBPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F2＝1/2G2；F′2为PC点提供的支撑力，在PBPC段上管线重力均匀分布的理想状况下，F′2＝1/2G2。4.根据权利要求3所述的抗震综合支吊架，其特征在于，所述水平横档的选材选型、所述水平横档与所述结构体之间的固定连接件的选材选型应能使所述水平横档承受相应的重力、侧向水平地震力、纵向地震力、以及对应力产生的弯矩；其中，所述水平横档所受重力为本段水平横档长度上所负载的管线线槽的重力、及自身的重力之和，重力计算公式：G——水平横档承担的重力；di——水平横档上承载液体的各个管线的标称内径(直径，m)；L0——管线的长度，也即：抗震综合支吊架沿长度方向的布置间距(m)；ρi——管线中各个液体的密度(Kg/m3)；Mj——水平横档上承载的管线的单位长度质量(Kg/m)；Mh——水平横档的单位长度质量(Kg/m)；Wh——本段水平横档的长度(m)；Mo——本段水平横档上其他零件、配件的质量(Kg)；g——重力加速度(N/Kg)；其中，所述水平横档所受地震应力的计算公式如下：F＝γζξ1ξ2αmaxGγ——非结构构件的功能系数；ζ——非结构构件的类别系数；ξ1——状态系数；ξ2——位置系数；αmax——地震影响系数最大值；其中，所述水平横档所受侧向水平地震力计算公式：Fc＝aEKlcFFc——水平横档承担的侧向水平地震力；aEK——水平地震力综合系数；lc——侧向支撑布置间距(m)；其中，所述水平横档所受纵向地震力计算公式：Fz＝aEKlzFFz——水平横档承担的纵向地震力；aEK——水平地震力综合系数；lz——纵向支撑布置间距(m)；其中，所述水平横档所受最大弯矩的计算公式：Mhc1——水平横档所受最大弯矩(Nm)；hi——管线中的液体质量中心到左侧固定点PA点的水平投影距离(m)；hj——各管线的质量中心到左侧固定点PA点的水平投影距离(m)；Ho——各零、配件的质量中心到左侧固定点PA点的水平投影距离(m)。5.根据权利要求4所述的抗震综合支吊架，其特征在于，所述竖向支撑的连接件应能承受其上承担的竖向的重力、侧向水平地震力、及对应力产生的弯矩；其中，所述竖向支撑承受的以PA端为例的单侧的重力计算公式：Gsv1——竖向支撑承担的PA端的重力(N)；其中，根据简支端的力学模型，竖向支撑与水平横档连接点的弯矩为零；Msh1＝0Msh1——竖向支撑与水平横档连接点的弯矩(Nm)；其中，所述竖向支撑受到PA端的纵向地震力分解作用力：Fsv1＝Fztan-1θFsv1——竖向支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：武雪都，于澜，周立波，江伟伟，
申请(专利权)人：中交建研北京设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11