机电抗震支架缓冲平衡结构研究

摘要：新颁布的《建筑与市政工程抗震通用规范》规定，与主体结构连接的机电设备也需要抗震设防，此前的抗震支吊架采用铰链提供柔性缓冲，对于风机等大型机电设备进行抗震设防时，其强度不足。本文介绍了一种新型抗震支吊架的缓冲平衡结构设计方案，可以满足《规范》的相关要求。

关键词：机电设备；铰链；弹簧；缓冲平衡；调节

2021年4月9日，住房和城乡建设部批准了国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002—2021（以下简称《规范》），自2022年1月1日起实施。该规范为全文强制性工程建设规范，主要规定了机电设备的抗震要求、与主体结构连接的机电设备的抗震设防要求。此前，抗震支吊架采用铰链提供柔性缓冲，对于风机等大型机电设备进行抗震设防时，现有的铰链提供柔性缓冲显得强度不足，支架结构需要进一步加强。

1抗震支架的结构现状

《规范》明确规定，与主体结构连接的机电设备需要抗震设防。此前的抗震支吊架采用铰链提供柔性缓冲，其通常的安装结构如图1所示。此前用于装置设备的机电抗震支架一般采用桥架和风管的门字形支吊架结构，安装结构如图2所示。对于大多数机电管道、桥架、风管采用铰链缓冲结构可实现较好的柔性缓冲效果，但对于风机等大型机电设备进行抗震固定时，采用铰链提供柔性缓冲就不能完全保障设备抗震的稳固有效。

2用于机电设备的缓冲平衡结构设计

为了落实《规范》，使与主体结构连接的机电设备达到抗震设防要求，对于风机等大型机电设备的固定采用带有缓冲平衡结构的机电抗震支架。缓冲平衡结构的设计方案采用固定栓、连接块、加强弹簧和固定块所组成的缓冲平衡结构，能对机电设备起到很好的缓冲平衡作用，这种缓冲固定装置的连接块通过固定栓与竖直槽钢相连接，机电设备安装在固定调节装置上后，只需进行高度位置的调节，通过固定栓把连接块安装在固定调节装置的上方，就能很好起到缓冲平衡作用，加强装置和设备抗冲击能力。当地震发生时，装置和设备上方和连接块下方的加强弹簧和固定块能起到很好纵向和横向的缓冲作用，从而保证装置设备的有效抗震能力，做到安全可靠。采用带有缓冲平衡结构的机电抗震支架的设计方案，如图3所示，包括抗震连接座。抗震连接座固定安装在结构体上，抗震连接座的下端设置有竖直槽钢，抗震连接座与竖直槽钢的连接处设置有固定螺丝，竖直槽钢的下端设置有底面槽钢，竖直槽钢与底面槽钢的连接处设置有加强三角块，底面槽钢的中间设置有固定调节装置，固定调节装置的上方位于竖直槽钢上设置有缓冲固定装置，竖直槽钢的外侧设置有C型槽钢。缓冲平衡结构是为了方便安装人员对机电设备的调节和安装固定（如图4所示）。固定调节装置设有固定板、支撑板、螺纹旋转杆和固定钢，固定钢的上端设置有支撑板，支撑板的中间插接设置有用于调节的螺纹旋转杆，螺纹旋转杆一端设置有固定板，固定钢的下端连接在底面槽钢上。缓冲固定装置是为了保证设备在使用或地震振动过程中得到很好的缓冲保护（如图5所示）。缓冲固定装置包括固定栓、连接块、加强弹簧和固定块，固定栓安装在连接块的左右两侧，连接块的下端设置有加强弹簧，加强弹簧的下端设置有固定块，连接块通过固定栓与竖直槽钢相连接。其中，竖直槽钢、抗震连接座、C型槽钢和结构体构成三角形的稳固结构，能起到很好的固定抗震效果。竖直槽钢设置有两个以上，且竖直槽钢平行设置在结构体的下端上，在支架安装施工的时候更加方便快捷。

3安装使用流程

根据《规范》的相关规定及设计要求，先确定需要抗震保护的装置设备安装后，通过膨胀螺栓把抗震连接座和C型槽钢固定在结构体上，而竖直槽钢通过固定螺丝与抗震连接座进行连接，竖直槽钢、抗震连接座、C型槽钢和结构体构成三角形结构，安装固定更加稳定。竖直槽钢下端通过加强三角块与底面槽钢进行固定连接，连接稳固。将设备放置在固定调节装置上进行调节固定；通过固定板、支撑板、螺纹旋转杆和固定钢所组成的固定调节装置，可根据机电设备的大小进行调节固定，固定调节装置的固定钢连接在底面槽钢上，能起到很好的固定作用，固定板连接在螺纹旋转杆上，设备放置在两个固定板之间，通过螺纹旋转杆进行固定，螺图5缓冲固定装置结构纹旋转杆通过旋转调节的方式，从而可以使得固定板能前进后退的幅度根据固定机电设备的大小进行调节，安装施工便捷，并可避免因为设备的长时间运行使用会发生松动的情况。接着，可以固定好缓冲固定装置，通过固定栓、连接块、加强弹簧和固定块所组成的缓冲固定装置能起到很好的缓冲作用，缓冲固定装置的连接块通过固定栓与竖直槽钢相连接，当设备安装在固定调节装置上之后，只需调节好高度位置，通过固定栓把连接块固定在固定调节装置的上方。当设备在使用或地震过程中发生上下晃动时，连接块下方的加强弹簧和固定块能起到很好的缓冲作用，达到《规范》的抗震设防要求。

4缓冲平衡结构技术效果

该机电抗震支吊架的缓冲平衡结构设计方案，在设备发生纵向及横向晃动的时候，能起到很好的纵向和横向缓冲作用，保证设备不会造成损坏，大大增强了大型机电设备的抗震防护的可靠性。该抗震支架缓冲平衡结构设计方案可应用于不同种类和尺寸的机电设备，其结构部件易形成标准化和模块化生产。该抗震支架的性价比高、调节灵活、施工效率高，对实现《规范》要求具有重要意义。

作者：刘钧 单位：四川四强建设项目管理有限公司