鋁合金抗震支吊架尺寸設計分析
本文根據實際工程情況設計了兩種形式的鋁合金抗震支吊架：單側向剛性抗震支吊架、雙側向柔性抗震支吊架。
鋁合金抗震支吊架元件主要包括立柱、橫梁、底座、錨固件、角連接配接件、新型抗震連接配接件、螺栓和抗震斜撐，其中新型抗震連接配接件的耳闆連接配接螺栓采用不鏽鋼材料，其餘構件均采用 6061-T6牌号鋁合金材料。
鋁合金抗震支吊架的主要設計要求和構造要求，參照現行相關支吊架規範以及《鋁合金結構設計規範》GB 50429-2007的規定。
連接配接節點的設計經驗算滿足承載力和穩定性的要求，并且螺栓抗剪、抗拉驗算符合要求，具體計算結果不再贅述。
鋁合金抗震支吊架有效高度為0.8m，橫梁長度為0.6m，抗震斜撐角度為最常見的45°，兩種形式的鋁合金抗震支吊架整體主視圖如圖1，圖2所示。
鋁合金抗震支吊架通過布置水準方向的橫梁來限制工程中的空調水管，空調水管放置于橫梁上側，使用水管管夾将其與橫梁固定。
橫梁兩端對稱布置豎直方向的立柱，橫梁與立柱通過角連接配接件連接配接，角連接配接件與橫梁、立柱之間均通過旋翼螺母進行齒牙咬合式連接配接。
立柱上部使用貫穿螺栓與底座連接配接，底座通過鋪固件連接配接頂部建築主體結構生根固定，以此來固定空調水管。同時，側向斜撐用抗震連接配接件及鋪固件固定于建築頂部。側向斜撐起到加強水管的固定及抵抗水準地震能量的作用。
目前，市場中裝配式鋼制支吊架産品所用的構件型式以C型槽鋼、雙拼C型槽鋼為主參考《裝配式管道支吊架(含抗震支吊架)》18R417-2的規格，此類槽鋼的寬度為固定值41mm，高度變化區間為21~72m。
雙拼C型槽鋼是由兩個單肢C型槽鋼腹闆背對放置，在拼合處點焊連接配接而成，在産品運輸、安裝及使用過程中兩側焊縫容易發生局部開裂失效，且熱鍍鋅防腐處理時焊縫受到一定程度的腐蝕，對裝配式支吊架的承載力有一定的削弱。
基于以上原因，相關企業自主研發複雜H型截面構件，鋁合金支吊架以複雜型截面構件代替雙拼C型槽鋼，複雜型截面構件通過鋁合金壓模技術一次性擠壓成型，友善快捷，其截面形式如圖3所示。
截面規格為44mmX44mmX4mX4mmX6mm(寬度X高度X橫向腹闆厚度X豎向腹闆厚度X翼緣厚度)，截面外尺寸與正常 C 型槽鋼尺寸接近保障了安裝及使用空間。鋁合金抗震支吊架的立柱、橫梁以及單側向抗震支吊架的剛性抗震斜撐均為複雜 H型截面構件。
當雙側向抗震支吊架采用柔性斜撐時，因地震作用下柔性斜撐主要以承擔拉力為主，可選擇截面形式較為簡單的圓形杆件。根據計算得出的地震荷載，雙側向抗震支吊架的抗震斜撐可選用直徑為15mm的鋁合金圓杆。
角連接配接件采用加腋角連接配接件型式。正常等肢角連接配接件在結構中承受橫梁傳遞來的拉力時，容易發生較大變形，情況嚴重可導緻棱線處撕裂。加腋式角連接配接件在正常等肢角連接配接件的兩肢之間設定加腋闆件，可以提高角連接配接件的受力性能，有效改良角連接配接件撕裂現象。
底座采用T形截面型式，底闆與側闆垂直交彙處設定加腋闆件。與立柱進行連接配接時立柱插入底座中使用兩根螺栓進行貫穿連接配接，有利于限制立柱的轉角和位移，其形式及具體尺寸如圖 4所示。
對傳統鋼制抗震支吊架在抗震性能試驗中的破壞形式及抗震連接配接件的缺陷進行了總結，提出一種新型鋁合金抗震連接配接件，與現有抗震連接配接件相比，具有循環加載承載力高、受力均勻不偏心等優勢，地震中可滿足“強節點弱構件”的設計原則。
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