管線綜合支吊架的設(shè)計(jì)計(jì)算與施工

　　管線綜合支吊架是在安裝工程中將給排水、暖通、電氣、消防等各專業(yè)的支吊架綜合在一起。統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)。整合成一個(gè)統(tǒng)一的支吊架系統(tǒng)。有利于節(jié)約成本、加快施工進(jìn)度、提高觀感質(zhì)量。并最大限度的節(jié)省空間。

　　01 管線綜合支吊架優(yōu)勢(shì)

　　給排水系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、消防平層主管、強(qiáng)弱電橋架?？梢圆捎猛恢У跫?。省去了穿插安裝支吊架的復(fù)雜過(guò)程。提高了工作效率。

　　普通安裝方式支吊架凌亂分散。交叉較多。采用綜合支吊架工法。將排布整齊有序的綜合支吊架取代傳統(tǒng)支吊架形式。不僅減少了支吊架的數(shù)量。而且使管線走線更清晰。明朗。觀感、質(zhì)量均大大提高。在滿足各種管線布置的前提下。有效地控制整體占用空間。

　　支吊架設(shè)計(jì)時(shí)?？紤]所有被支吊物最大應(yīng)力時(shí)的極限疊加。而實(shí)際受力遠(yuǎn)小于此。例如水平力同時(shí)達(dá)到相同方向的最大值等。經(jīng)過(guò)荷載計(jì)算。保證了綜合支吊架的強(qiáng)度。相對(duì)于傳統(tǒng)支吊架做法更安全可靠。

　　支吊架的減少。減少了建材用量。節(jié)約了成本。節(jié)約了資源。減少了現(xiàn)場(chǎng)加工的人工及材料加工時(shí)產(chǎn)生的噪音和固體廢棄物污染。

　　02 管線綜合支吊架施工工藝

　　首先對(duì)安裝工程給排水、暖通、電氣、消防等所有專業(yè)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。利用BIM等工具優(yōu)化布局。對(duì)各專業(yè)管線進(jìn)行綜合布置。根據(jù)管線綜合布置的結(jié)果。制定出支吊架初步方案。根據(jù)方案計(jì)算間距、過(guò)載重量。再通過(guò)計(jì)算結(jié)果確定吊桿和橫梁的尺寸。然后制定支吊架定型方案及大樣圖。最后根據(jù)策劃確定的方案及大樣圖下料、制作、安裝。

　?、?結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)深化設(shè)計(jì)

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　?、?對(duì)各專業(yè)管線進(jìn)行綜合布置

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　?、?確定支架間距及過(guò)載計(jì)算

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　?、?計(jì)算支吊架尺寸及選材

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　?、?設(shè)計(jì)綜合支吊架方案及大樣圖

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　　⑥ 支吊架材料準(zhǔn)備及加工制作

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　?、?支吊架安裝

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　?、?支吊架的校正及檢查試驗(yàn)

　　結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)深化設(shè)計(jì)

　　首先明確設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)熟悉圖紙。對(duì)各專業(yè)管線進(jìn)行綜合布置

　　1. 工程管線綜合布置原則

　　1)大管優(yōu)先。由于大截面、大直徑的管道。如空調(diào)通風(fēng)管道、排水管道、冷卻水管道、排煙管道等占據(jù)的空間較大。在平面圖中先作布置。

　　2)強(qiáng)弱電分設(shè)。由于弱電線路如電信、有線電視、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和其它建筑智能線路易受強(qiáng)電線路電磁場(chǎng)的干擾。因此強(qiáng)電線路與弱電線路不應(yīng)敷設(shè)在同一個(gè)電纜槽內(nèi)。

　　3)有壓讓無(wú)壓。指有壓管道和無(wú)壓管道。無(wú)壓管道.如生活污水、糞便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管等都是靠重力排水。因此。水平管段必須保持一定的坡度。是順利排水的必要和充分條件。所以在與有壓管道交叉時(shí)。有壓管道應(yīng)避讓。

　　4)電氣避熱避水。在熱水管道、蒸汽管道的上方及水管的垂直下方不宜布置電氣線路。

　　2. 綜合考慮各專業(yè)特性

　　1)綜合支吊架施工技術(shù)的關(guān)鍵是熟悉各專業(yè)管線的特性。有壓管道、橋架走向相對(duì)不受限制。只要適當(dāng)考慮節(jié)約即可。而對(duì)于排水、空調(diào)冷凝水等無(wú)壓管道。坡度是必須要考慮的因素。且不宜受其它管線影響其路由。以確保坡度合理。排水通暢。并要考慮留出線管線纜安裝、檢修空間。

　　2)考慮保溫、隔熱墊的設(shè)置高度。

　　3)風(fēng)道空間占用最大?？梢钥紤]在支吊架上設(shè)二層支吊架把風(fēng)道架高的辦法。這樣風(fēng)道下面還可以有走管線的空間。

　　4)了解各專業(yè)管線的支吊架設(shè)置要求。確定合理的支吊架布置間距、形式、材質(zhì)及規(guī)格型號(hào)。

　　5)考慮裝飾施工的吊頂龍骨施工情況。特別是主龍骨的設(shè)置。明確其布置位置。高度尺寸。

　　3. 明確支吊架的綜合布局。利用計(jì)算機(jī)畫(huà)出初步施工布置圖。明確布置方案

　　根據(jù)初步確定布置情況現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)方案的可行性。依據(jù)具體墻體設(shè)置情況。頂部梁板分布情況。結(jié)合盤(pán)管、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的位置情況。進(jìn)行方案的調(diào)整。確定支吊架形式、材質(zhì)。型號(hào)的規(guī)格。最終達(dá)到方案切實(shí)可行。

　　確定支架間距及過(guò)載計(jì)算

　　1. 管架計(jì)算間距

　　管架計(jì)算間距可定為1.5米。3.0米。6.0米三種。

　　2. 過(guò)載計(jì)算

　　1)設(shè)備、風(fēng)道、電纜橋架、各類管道自重

　　設(shè)備、風(fēng)道自重參照設(shè)備出廠合格證及檢測(cè)報(bào)告具體數(shù)據(jù);電纜橋架自重參照《五金手冊(cè)》進(jìn)行計(jì)算;各類鋼制管道自重。管徑DN15～DN150按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓流體輸送用焊接鋼管》的普通鋼管。管徑DN200～DN500按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無(wú)縫鋼管》的最小壁厚管重計(jì)算。塑料管道自重。管徑20mm～315mm按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《給水用硬聚氯乙烯管材》的管重計(jì)算。

　　2)安裝過(guò)載計(jì)算

　　設(shè)備按動(dòng)載承重計(jì)算;風(fēng)道按風(fēng)道自重計(jì)算;電纜橋架按承載電纜重量及橋架自重之和計(jì)算。各類管道重量按保溫管與不保溫管兩種情況計(jì)算。

　　保溫管道：按設(shè)計(jì)管架間距的管道自重、滿管水重、60mm厚度保溫層重以及以上三項(xiàng)之和10%的附加重量計(jì)算。保溫材料容量按巖棉100kg/m³計(jì)算。

　　不保溫管道：按設(shè)計(jì)管架間距內(nèi)的管道自重、滿管水重及以上兩項(xiàng)之和10%的附加重量計(jì)算。

　　各種管道間距管重均為計(jì)入閥門(mén)重量(彎管托座管重包括閥門(mén)重量)。當(dāng)管架中有閥門(mén)時(shí)。在閥門(mén)段應(yīng)采取加強(qiáng)措施。

　　管架計(jì)算管重不足10kg的按10kg計(jì)算。超過(guò)10kg的按10kg進(jìn)位化整。如24.3化整為30kg。

　　3)設(shè)計(jì)荷載

　　垂直荷載：考慮制造、安裝等因素。采用管架間距的標(biāo)準(zhǔn)荷載乘1.35的荷載分項(xiàng)系數(shù)。

　　水平荷載：按垂直荷載的0.3倍計(jì)算。

　　地震荷載：按地震設(shè)防烈度≤8度計(jì)算地震作用。不考慮風(fēng)荷載。

　　計(jì)算支吊架尺寸及選材

　　1. 吊桿

　　吊桿按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算。并考慮了一定的腐蝕余量。吊桿凈面積An按下式計(jì)算。并滿足國(guó)標(biāo)GB/T 17116.3。吊桿最大使用荷載見(jiàn)下表。

　　An-吊桿凈截面積(mm²)

　　N-吊桿拉力設(shè)計(jì)值(N)

　　f-鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)

　　吊桿最大使用荷載

　　2. 橫梁

　　1)橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算

　　rx、ry-截面塑性發(fā)展系數(shù)

　　Mx、My-所驗(yàn)算截面繞x軸和繞y軸的彎矩(N-mm)

　　Wnx、Wny-所驗(yàn)算截面對(duì)x軸和對(duì)y軸的凈截面抵抗矩(mm³)

　　f-鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)

　　2)橫梁抗剪強(qiáng)度計(jì)算

　　r-抗剪強(qiáng)度(N/mm²)

　　V-計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力(N)

　　S-計(jì)算剪力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩(mm³)

　　Ix-毛截面慣性矩(mm?)

　　tw-腹板厚度(mm)

　　fv-鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm²)

　　3. 連接計(jì)算

　　焊接連接及螺栓連接按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)公式。計(jì)算所需焊縫長(zhǎng)度及連接螺栓大小。

　　4. 受彎梁撓度和受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比的規(guī)定

　　受彎梁繞度不宜大于L/200(L為受彎構(gòu)件的跨度。對(duì)懸臂梁和伸臂梁為懸伸長(zhǎng)度的二倍)。受壓構(gòu)件的允許長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)120。

　　5. 選材要求

　　1)本設(shè)計(jì)如無(wú)特殊標(biāo)明。均按重量計(jì)算設(shè)計(jì)。在滿足5.2.3的條件下?？芍苯邮褂帽驹O(shè)計(jì)。有防震要求時(shí)。應(yīng)在管卡部位的周?chē)r墊3mm的橡膠層。

　　2)管道吊架由吊架根部、吊桿、橫擔(dān)和管卡四部分組成?？筛鶕?jù)需要進(jìn)行組合選用。同時(shí)還應(yīng)注意。吊架根部的吊桿直徑必須與各吊架橫擔(dān)的吊桿直徑相同。

　　3)本設(shè)計(jì)僅考慮支吊架本身的強(qiáng)度與變形。當(dāng)管徑較大時(shí)。有關(guān)支吊架對(duì)于梁、板、柱、鋼架等結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。須經(jīng)結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員驗(yàn)算。

　　4)支吊架所使用的標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)為專業(yè)廠家生產(chǎn)。自行制作的管架所用的鋼材應(yīng)采用Q235B鋼。制作時(shí)。鉆孔不得使用氣割。電焊條采用E4300～E4313號(hào)。

　　設(shè)計(jì)綜合支吊架方案及大樣圖具體參見(jiàn)下圖(綜合支吊架大樣圖)。施工時(shí)可根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)施工情況和用途進(jìn)行自主調(diào)整和變更。

　　支吊架材料準(zhǔn)備及加工制作

　　1. 鋼材的除銹與防腐

　　鋼材進(jìn)場(chǎng)經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后。采用角向磨光機(jī)對(duì)鋼材進(jìn)行除銹;除銹完成后。采用空壓機(jī)對(duì)鋼材噴漆進(jìn)行防腐。

　　2. 綜合支吊架的根部的加工制作

　　綜合支吊架的根部采用[10槽鋼加工制作。制作方法如下：

　　采用氧氣、乙炔對(duì)槽鋼進(jìn)行截?cái)?。再采用氧氣、乙炔在槽鋼段的一?cè)開(kāi)口。開(kāi)口大小為50mm×13mm;最后。采用角向磨光機(jī)對(duì)已加工好的根部進(jìn)行拋光處理。

　　3. 綜合支吊架根部的焊接

　　根部加工完畢后。將其與原來(lái)預(yù)留的支吊架預(yù)埋鐵件進(jìn)行焊接。使它們連接牢固。支吊架上部應(yīng)與預(yù)埋件平齊。不得超出或低于預(yù)埋件。焊縫厚度不得小于4mm。全長(zhǎng)度滿焊。

　　4. 綜合支吊架根部的防腐

　　根部焊接完成后。將焊渣清理干凈后。采用紅丹防銹漆對(duì)其進(jìn)行防腐處理。

　　5. 吊梁的加工制作

　　綜合支吊架的根部焊接完成后。根據(jù)電纜橋架、風(fēng)管、水管的設(shè)計(jì)施工圖紙。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況;采用砂輪切割機(jī)和臺(tái)鉆。對(duì)∠40×4、∠50×5、∠63×6的角鋼進(jìn)行加工制作。支、吊、托架要統(tǒng)一加工。形式一致。支吊、托架的角鋼、槽鋼的管卡眼。一律采用機(jī)械鉆孔。嚴(yán)格禁止電氣焊打孔。

　　支吊架安裝

　　1. 吊桿的安裝

　　將吊桿安裝在根部的條形孔內(nèi)。

　　2. 吊梁的安裝

　　將各種不同用途的吊梁。按照設(shè)計(jì)方案的要求。安裝在不同的標(biāo)高上。支、吊、托架所用的角鋼、槽鋼開(kāi)口朝向應(yīng)一致。

　　支吊架的校正及檢查試驗(yàn)

　　1. 綜合支吊架的校正

　　每個(gè)區(qū)域的綜合支吊架安裝完成后。采用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀對(duì)綜合支吊架的吊桿和吊梁進(jìn)行調(diào)正、調(diào)平。

　　2. 過(guò)載試驗(yàn)

　　使用承重物懸掛于支吊架上。荷載為設(shè)備、風(fēng)道、電纜橋架、各類管道及支吊架自重及工作荷載的總合的2倍。懸掛時(shí)間為12小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)預(yù)埋件牢固、吊架根部焊接嚴(yán)密、支吊架未變形為合格。

本文標(biāo)題：管線綜合支吊架的設(shè)計(jì)計(jì)算與施工
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