抗震支吊架的耐火性能

曾緒斌

摘要：文章以給排水管道、通風及防排煙管道、電纜橋架等應用中的抗震支吊架作為研究對象，通過耐火試驗，比較不同結構、不同荷載、不同荷載加施方式下的抗震支吊架的耐火性能差異。著重提出進行抗震支吊架的耐火性能測試時，應結合抗震支吊架的實際應用進行評價。

關鍵詞：抗震支吊架;耐火性能;實際應用

抗震支吊架廣泛應用于給排水、通風、空調(diào)、燃氣、供暖、排煙、電纜及設備等工程中。抗震支吊架作為管路系統(tǒng)的安裝基礎，既要滿足管路系統(tǒng)承載力要求，又要能抵御地震產(chǎn)生的破壞力，同時還需要有良好的防火功能。現(xiàn)行規(guī)范更多的是對抗震支吊架安裝應用、機械性能等提出要求，并沒有對其耐火性能做出相應規(guī)定。如果發(fā)生火災，抗震支吊架在火災作用下力學性能會發(fā)生衰減，甚至破壞，易造成管路垮塌，管路系統(tǒng)如通風管道就可能成為火災傳播的路徑，從而擴大火災危害;重要的消防設施如排煙管道或消防排煙風機，也可能因抗震支架的損壞而失去排煙作用，從而增大火災危害和消防救援難度。因此抗震支吊架的耐火性能也越來越受到社會的關注，抗震支吊架的產(chǎn)品標準《建筑抗震支吊架通用技術條件》GB/T37267-2018要求抗震支吊架在承載重量為20.4kg條件下的耐火極限不低于3h。目前市場上的抗震支吊架質(zhì)量參差不齊，由于應用不同，抗震支吊架的材質(zhì)、結構、承載物等差異較大，抗震支吊架的耐火性能與其實際應用緊密相關，因此有必要對不同應用工況下抗震支吊架的耐火性能進行研究。

一、試驗樣品

文章的抗震支吊架是指具有抗震功能的支吊架系統(tǒng)。按用途劃分，抗震支吊架主要用在給排水管道系統(tǒng)、通風及排煙管道系統(tǒng)、電纜槽盒橋架管路系統(tǒng)等。按結構劃分，抗震支吊架主要分為單管抗震支吊架和門型抗震支吊架。根據(jù)承載物不同，抗震支吊架的安裝方式存在差異。對于單根圓形管道如水管，一般采用單管抗震支吊架;對于通風及排煙管道、電纜槽盒及管道組件等一般采用門型抗震支吊架。典型安裝方式如圖1所示。

抗震支吊架組成包括螺桿式錨栓、全牙螺桿、螺桿接頭、螺桿壓塊、鋼螺母、限位緊固件、法蘭螺母、連接件、C型槽鋼等。本試驗選取單管用抗震支吊架、風管用抗震支吊架、電纜橋架用抗震支吊架作為試驗樣品。樣品連接件的鋼板厚度為6mm，C型槽鋼截面尺寸為40mm×40mm×2mm，螺桿及螺母型號為M12。

二、試驗方案

（一）試驗標準

產(chǎn)品標準GB/T37267規(guī)定抗震支吊架的耐火性能按照標準《建筑構件耐火試驗方法 第1部分：通用要求》GB/T9978.1的規(guī)定進行測試。耐火試驗爐的溫升曲線符合圖2要求。

GB/T9978.1規(guī)定了各種結構構件在標準受火條件下的耐火性能試驗方法的通用要求。由于不同的結構構件實際使用時，其形狀、結構、材質(zhì)、用途、承受荷載各不相同，GB/T9978.1規(guī)定的通用要求并不能涵蓋所有試驗條件，因此本試驗中抗震支吊架的試驗結果僅代表特定試驗條件下的測試結果。

（二）試驗荷載

試驗時采用兩種荷載，一種為標準GB/T37267規(guī)定的固定荷載，即20.4kg的荷載。另一種為抗震支吊架實際使用的荷載。

1.固定荷載

試驗樣品如圖3所示。進行耐火性能試驗時，在樣品與管道連接處施加20.4kg的重物荷載。

2.實際使用荷載

試驗樣品如圖4所示。進行耐火性能試驗時，根據(jù)抗震支吊架的用途及承載物的不同，在樣品與管道連接處施加與承載物重量相當?shù)牟煌奢d。

根據(jù)工程應用圖集，選擇抗震支吊架的加載重量。給排水管道重量可參見《室內(nèi)管道支架及吊架》圖集（圖集號03S402），不同型號的單根水管重量見表1。通風及防排煙管道重量可參見《金屬、非金屬風管支吊架》圖集（圖集號19K112），不同型號的風管重量見表2。電纜橋架重量可參加《建筑電氣設施抗震安裝》圖集（圖集號16D707-1），不同型號的電纜橋架重量見表3。

樣品4、5承載DN80的水管，試驗加施荷載40kg;樣品6承載DN100的水管，試驗加施荷載50kg;樣品7承載寬500mm的風管，試驗加施荷載50kg;樣品8、9承載電纜橋架，試驗加施荷載100kg。單根水管用抗震支吊架加施集中荷載，通風及防排煙管道用抗震支吊架和電纜橋架用抗震支吊架加施均布荷載。

三、試驗結果

（一）試驗數(shù)據(jù)

采用固定荷載的抗震支吊架耐火性能試驗數(shù)據(jù)見表4，采用實際荷載的抗震支吊架耐火性能見表5。

（二）試驗分析

對比表1至表3，試驗過程中抗震支吊架樣品所施加的荷載比實際使用時的承載重量更小，試驗荷載取值偏保守。從試驗數(shù)據(jù)可以看出：

（1）試驗過程中施加固定荷載的抗震支吊架的耐火性能均能達到3h，樣品保持較為完整。

（2）按照實際使用時的承載重量施加荷載，不同的抗震支吊架其耐火性能差異較大。

（3）抗震支吊架用途不同，其結構及受力方式就不同，耐火性能也差異較大。如樣品6和樣品7，施加荷載相同，但耐火時間差異較大。

（4）抗震支吊架的耐火性能個體差異明顯。如樣品4和樣品5均用于DN80的水管，且加施荷載相同，但耐火時間卻迥異。不同的抗震支吊架，可能在材質(zhì)、結構、部件、安裝角度與基礎的連接等存在差異。

（5）抗震支吊架的槽鋼與連接件的連接處，是影響抗震支吊架耐火性能的薄弱環(huán)節(jié)。樣品5和樣品6可能因為螺母緊固不到位，試驗過程中連接件從槽鋼中脫落，造成耐火時間較短。

（6）抗震支吊架的耐火性能與荷載大小及荷載施加方式密切相關。

四、結語

抗震支吊架根據(jù)用途不同，具有不同的承載物，其承載重量、受力方式均有較大差異。按照實際使用荷載進行耐火試驗，不同的抗震支吊架耐火性能差異較大。在評價抗震支吊架耐火性能時，應結合實際應用情況，充分考慮抗震支吊架的實際荷載及荷載施加方式，才更能反映抗震支吊架在實際使用時的火災危險性。

參考文獻：

[1]GB 50981-2014 建筑機電工程抗震設計規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，2014.

[2]CJ/T 476-2015 建筑機電設備抗震支吊架通用技術條件[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，2015.

[3]CECS 420-2015 抗震支吊架安裝及驗收規(guī)程[S].中國計劃出版社，2015.

[4]GB/T 37267-2018 建筑抗震支吊架通用技術條件[S].國家市場監(jiān)督管理總局，中國國家標準化管理委員會，2018.

[5]GB/T 9978.1-2008 建筑構件耐火試驗方法 第1部分：通用要求[S].中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會，2008.EB260324-D1BF-4738-99F8-B5D127221CFB