随着大型商业项目规模的不断增大,空调系统的冷负荷也在不断增加,因此制冷系统大型管道被广泛的应用。大型商业空调系统冷却水、冷冻水管道的支吊架型钢选型、支吊架预制形式、安装位置已成为机电工程中的重难点,支吊架安装的优劣往往会影响结构安全、观感和排布空间。
大型超重管道支吊架因地制宜的优化设计,使得管道安装达到材料节约、布置美观及质量坚固牢靠的效果,同时为管道顺利安装提供了有利条件。
本文总结了重型管道支撑体系在水平及竖向各种情况下的安装要点及选材情况,可为后续类似项目提供参考。
图一所示管道与梁通过弧形腹板→肋板→保护壳→木托→橡胶板→工字钢相连。
其中弧形腹板轴向两侧对称焊缝能有效避免应力集中,从而减少零部件变形。肋板分别与腹板及保护壳相连,采用δ=12mm 钢板加工而成。从能量损失及防腐等方面的考虑,采用木托用于肋板与梁之间的连接。为避免木托在以后工作中变形,采用钢板保护壳用于限制其在径向上的位移。
木托下垫橡胶板用以减震等考虑。保护壳、木托、橡胶板与工字钢之间用螺栓进行连接。
图二所示,待各部件连接完成后用保温材料将管道、弧形腹板、及部分肋板包裹起来,以达到低温管道保温及防凝露的作用。
按设计管道支架间距的管道自重、满管水重、保温防腐层重三项之和计算荷载(最好考虑 10%附加重量)。
支架承担的荷载为:两相邻支架间距中心之间的各管道荷载,当支架等间距时,等于两支架之间的荷载。根据静力平衡求得管道支架的反支力 R1、R2。管道支架示意图如图 2.5-1 所示,管道支架受力如图 2.5-2 所示,管道支架所受剪力及弯矩如图 2.5-3、2.5-4 所示。
② 剪应力校核 τmax=QmaxSZmax ∗ /Izb
冷冻、冷却水管道由于由于水泵的运行流体压力和运行方向,会产生震动和声音传播,由于设备本省减震和柔性连接消耗掉一部分震动和声音,但管道部分还余留部分震动及噪音,因此管道隔振措施很有必要。在管道下方做弧板托座,托座上方放置齿轮型橡胶减震垫,以下为管道隔振措施示意,如图:
大型管道安装完成后,用保温材料将管道、弧座托板包裹起来,以达保温及防凝露的作用。做法如图 2.7-1、2.7-2、2.7-3
用保温材料将管道、弧形腹板、及部分肋板包裹起来,以达到低温管道保温及防凝露的作用。
1-腹板 2-肋板 3-工字钢 4-橡胶垫板 5-木托 6-保护壳 7-钢板 8-膨胀螺栓
在大型管道工程中应用综合支架,与传统支架形式相对比减少了钢材消耗,节约成本。提升支架受力强度,经过优化的工作可以达到减少钢材消耗,减少人工消耗,降低传统支架造价。
间接性效益影响有方案优化,增加了支架受力强度大大杜绝了大型管道由于支架不牢靠发生事故等问题,从而减少维护费用,为业主降低成本。
经过综合测算该工法在广场项目上的支吊架安装应用直接经济效益达 7.42 万元。经济效益见表:
-
本技术对工程质量有明显的提升,会颠覆对传统大型管道支架施工的概念,对提升公司施工品质,提升品牌质量有很大的促进效果。
-
大型支架运用 BIM 流程进行指导施工,预制流程,加快施工速度,减少返工率,对促进工期有很大帮助。
重型管道施工中应用综合支架,与传统支架形式相对比减少了钢材消耗,节约成本,提升了安装效果。支吊架经过优化可以达到减少钢材消耗,减少人工消耗,降低传统支架造价。间接性效益影响有通过支吊架方案优化,有效利用建筑空间,提升净空,方便安装,经过计算支架选材更加准确,避免了浪费,同时支吊架受力强度得到验证,杜绝了大型管道由于支架不牢靠发生事故等问题。