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《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981-2014

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简介《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981-2014 规范解读,标准的目录在分页第一页

设计基本要求

3.1 一般规定

3.1 一般规定

3.1.1 建筑机电工程设施与建筑结构的连接构件和部件的抗震措施应根据设防烈度、建筑使用功能、建筑高度、结构类型、变形特征、设备设施所处位置和运行要求及现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定,经综合分析后确定。

3.1.2 建筑机电工程重要机房不应设置在抗震性能薄弱的部位;对于有隔振装置的设备,当发生强烈振动时不应破坏连接件,并应防止设备和建筑结构发生谐振现象。

3.1.3 建筑机电工程设施的支、吊架应具有足够的刚度和承载力,支、吊架与建筑结构应有可靠的连接和锚固。

3.1.4 建筑机电工程管道穿越结构墙体的洞口设置,应尽量避免穿越主要承重结构构件。管道和设备与建筑结构的连接,应能允许二者间有一定的相对变位。

3.1.5 建筑机电工程设施的基座或连接件应能将设备承受的地震作用全部传递到建筑结构上。建筑结构中用以固定建筑机电工程设施的预埋件、锚固件,应能承受建筑机电工程设施传给主体结构的地震作用。

3.1.6 建筑机电工程设施抗震设计应以建筑结构设计为基准,对与建筑结构的连接件应采取措施进行设防。对重力不大于1.8kN的设备或吊杆计算长度不大于300mm的吊杆悬挂管道,可不进行设防。

3.1.7 抗震支、吊架与钢筋混凝土结构应采用锚栓连接,与钢结构应采用焊接或螺栓连接。

3.1.8 穿过隔震层的建筑机电工程管道应采用柔性连接或其他方式,并应在隔震层两侧设置抗震支架。

3.1.9 建筑机电工程设施底部应与地面牢固固定。对于8度及8度以上的抗震设防,膨胀螺栓或螺栓应固定在垫层下的结构楼板上。对于无法用螺栓与地面连接的建筑机电工程设施,应用L型抗震防滑角铁进行限位。

3.2 场地影响

3.2 场地影响

3.2.1 建筑场地为Ⅰ类时,甲、乙类建筑的建筑机电工程应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;丙类建筑的建筑机电工程可按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。

3.2.2 建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,各类建筑机电工程宜分别按8度(0.20g)和9度(0.40g)的要求采取抗震构造措施。

3.3 地震影响

3.3 地震影响

3.3.1 建筑机电工程所在地区遭受的地震影响,其抗震设防烈度可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定选用,并可采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和设计特征周期。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对应的地震动参数进行抗震设防。

3.3.2 抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系,应符合表3.3.2的规定。设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区内的建筑机电工程,除本规范另有规定外,应分别按7度和8度的要求进行抗震设计。

注:g为重力加速度。

3.3.3 建筑结构的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定,设计特征周期值应按表3.3.3的规定采用。

3.3.4 我国主要城镇中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组,可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定选用。

3.3.5 建筑机电工程设备的水平地震影响系数最大值应按表3.3.5采用,当建筑结构采用隔震设计时,应采用隔震后的水平地震影响系数最大值。

 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。

3.4 地震作用计算

3.4 地震作用计算

3.4.1 建筑机电工程设备应根据所属建筑抗震要求、所属部位采用不同功能系数、类别系数进行抗震计算,建筑机电设备构件的类别系数和功能系数可按表3.4.1的规定确定,并应符合下列规定:

    1 高要求时,外观可能损坏但不影响使用功能和防火能力,可经受相连结构构件出现1.4倍以上设计挠度的变形,其功能系数应大于等于1.4;

    2 中等要求时,使用功能基本正常或可很快恢复,耐火时间减少1/4,可经受相连结构构件出现设计挠度的变形,其功能系数应取1.0;

    3 一般要求时,多数构件基本处于原位,但系统可能损坏,需修理才能恢复功能,耐火时间明显降低,只能经受相连结构构件出现0.6倍设计挠度的变形,其功能系数应取0.6。

表3.4.1 建筑机电设备构件的类别系数和功能系数

.4.2 当计算两个连接在一起、抗震措施要求不同的建筑机电设备时,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机电设备失效。

3.4.3 下列建筑机电设备应进行抗震验算:

    1 7度~9度时,电梯提升设备的锚固件、高层建筑上的电梯构件及其锚固;

    2 7度~9度时,建筑机电设备自重大于1.8kN或其体系自振周期大于0.1s的设备支架、基座及其锚固。

3.4.4 建筑机电工程的地震作用计算方法,应符合下列规定:

    1 各构件和部件的地震力应施加于其重心,水平地震力应沿任一水平方向;

    2 建筑机电工程自身重力产生的地震作用可采用等效侧力法计算;对支承于不同楼层或防震缝两侧的建筑机电工程,除自身重力产生的地震作用外,尚应同时计算地震时支承点之间相对位移产生的作用效应; 

    3 建筑机电设备(含支架)的体系自振周期大于0.1s,且其重力大于所在楼层重力的1%,或建筑机电设备的重力大于所在楼层重力的10%时,宜进入整体结构模型进行抗震计算,也可采用楼面反应谱方法计算。其中,与楼盖非弹性连接的设备,可直接将设备与楼盖作为一个质点计入整个结构的分析中得到设备所受的地震作用。

3.4.5 当采用等效侧力法时,水平地震作用标准值宜按下式计算:

式中:F——沿最不利方向施加于机电工程设施重心处的水平地震作用标准值;

          γ——非结构构件功能系数,按本规范第3.4.1条执行;

          η——非结构构件类别系数,按本规范第3.4.1条执行;

          ξ1——状态系数;对支承点低于质心的任何设备和柔性体系宜取2.0,其余情况可取1.0;

          ξ2——位置系数,建筑的顶点宜取2.0,底部宜取1.0,沿高度线性分布;对结构要求采用时程分析法补充计算的建筑,应按其计算结果调整;

          αmax——地震影响系数最大值;可按本规范第3.3.5条中多遇地震的规定采用;

          G——非结构构件的重力,应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。

3.4.6 建筑机电工程设施或构件因支承点相对水平位移产生的内力,可按该构件在位移方向的刚度乘以规定的支承点相对弹性水平位移计算,并应符合下列规定:

    1 建筑机电工程设施或构件在位移方向的刚度,应根据其端部的实际连接状态,分别采用刚性连接、铰接、弹性连接或滑动连接等简化的力学模型;

    2 分段防震缝两侧的相对水平位移,宜根据使用要求确定;相邻楼层的相对弹性水平位移△u,应按下式计算:

式中:[θe]——弹性层间位移角限值,宜按表3.4.6采用;

          h——计算楼层层高(m)。

表3.4.6 弹性层间位移角限值

3.4.7 当采用楼面反应谱法时,建筑机电工程设施或构件的水平地震作用标准值宜按下式计算:

    式中:βs——建筑机电工程设施或构件的楼面反应谱值。

3.5 建筑机电工程设施和支吊架抗震要求

3.5 建筑机电工程设施和支吊架抗震要求

3.5.1 建筑机电工程设施的地震作用效应(包括自身重力产生的效应和支座相对位移产生的效应)和其他荷载效应的基本组合,应按下式计算:

    式中:S——机电工程设施或构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值;

          γG——重力荷载分项系数,一般情况取1.2;

          γEh——水平地震作用分项系数,取1.3;

          SGE——重力荷载代表值的效应;

          SEhk——水平地震作用标准值的效应。

3.5.2 建筑机电工程设施构件抗震验算时,摩擦力不得作为抵抗地震作用的抗力;承载力抗震调整系数,可采用1.0,并应满足下式要求:

    式中:R——构件承载力设计值。

3.5.3 建筑物内的高位水箱应与所在结构可靠连接,8度及8度以上时,结构设计应考虑高位水箱对结构体系产生的附加地震作用效应。

3.5.4 在设防烈度地震作用下需要连续工作的建筑机电工程设施,其支吊架应能保证设施正常工作,重量较大的设备宜设置在结构地震反应较小的部位;相关部位的结构构件应采取相应的加强措施。

3.5.5 需要设防的建筑机电工程设施所承受的不同方向的地震作用应由不同方向的抗震支承来承担,水平方向的地震作用应由两个不同方向的抗震支承来承担。

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