综合支架的策划与实施

1、,山西昆明烟草项目“总工上讲台”汇报材料,综合支架的策划与实施,设备安装分公司 主讲人： 赵鹏,一、应用背景 二、综合排布 三、选型计算 四、模拟试验 五、方案会审 六、过程控制 七、实施效果,综合支架的策划与实施,一、应用背景,本工程机电专业包含30余个系统，管廊管线多达36支，参建单位多、操作水平良莠不齐。若所有参建单位各自为政、只考虑各自负责专业管线施工，缺乏统一协调管理，必然导致现场凌乱无章，将严重影响施工质量。 为此，我项目部运用BIM技术对所有机电管线进行综合排布、策划综合支架方案，并承担本工程综合支架施工。 至今，各式支架已使用型钢约150t。,一、应用背景,无综合支架效果,施工

2、综合支架效果,一、应用背景,III区2层管线综合排布,此处共有管线36支，层叠密集，综合排布后共分8层，整齐美观。,一、应用背景,VI区3层管线综合排布,此处管线纵横交错，标高重叠，碰撞频繁，综合排布后井然有序。,二、综合排布,运用BIM技术对所有管线进行综合排布。综合排布原则： 1）预留安装维修空间； 2）小管让大管、有压管让无压管、低压管让高压管； 3）行程长的管线在上层，行程短的管线在下层； 4）管线阀门并列安装时考虑阀门及法兰保温后的间距； 5）金属导管和金属槽盒敷设在蒸汽管下方，不小于0.5m，在上方时不小于1.0m； 6）通信桥架与其他桥架水平间距至少300mm，垂直间距至少300

3、mm，防止磁场干扰； 7）最上层桥架槽盖开启面至少保持50mm垂直净空。,三、选型计算,以II区2层为例，依据管线综合排布策划综合支架方案。,II区2层管线综合排布,三、选型计算,1.初步选择支架型钢，策划综合支架方案，创建支架三维模型。,三、选型计算,2.计算每处节点受力（=管道自重+满水水重+保温层重+保护层重），管道长度按4.5m计算。,三、选型计算,3.对支架进行受力分析。,支架下三层占整体质量的95.5%，为方便计算，以下三层为模板创建力学模型。,三、选型计算,4.拟定计算参数。 1）荷载放大系数：1.5 受拉杆件长细比限值：300 受压杆件长细比限值：150 横梁挠度限值：1/20

4、0 2）设计资料 材质：Q235-B; fy = 235.0N/mm2; f = 215.0N/mm2; fv = 125.0N/mm2 ； 梁跨度：l0 = 3.51 m；梁截面：16b 强度计算净截面系数:1.00。 3）参考标准与规范： 建筑结构荷载规范 (GB50009-2012) 钢结构设计规范 (GB50017-2003) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2010),三、选型计算,5. 校核支架型钢及焊缝强度，经济选型综合支架型钢。 1）计算单工况作用下截面内力（轴力拉为正、压为负） 2）计算荷载组合下最大内力= 1.2x恒载 + 1.4x活载 3）计算抗弯强度 其中：x =

5、 1.05,y = 1.20 GB50017-2003 ,三、选型计算,4）计算抗剪强度, GB50017-2003 ,5）计算梁上翼缘受集中荷载, GB50017-2003 ,6）折算应力, GB50017-2003 ,三、选型计算,7）计算节点焊缝节点处受力。经计算弯矩：0.31kN.m;剪力：0.71kN;轴力：65.33kN。采用E43型手工焊，焊缝的强度设计值ff=160.0 N/mm2。 弯矩产生的应力 剪力产生的应力 轴力产生的应力 折算应力,以上结果均小于焊缝强度设计值时满足要求。,三、选型计算,6. 将支架荷载逐一分配到各型材构件，汇总出锚栓所在受力，结合螺栓的允许设计强度值

6、选定所用锚栓的类型、规格和数量。 由计算得每根支架立柱最大轴力N = 65.331KN， 当砼强度为C30时，M16X110抗剪设计值V=14460N ，抗拉设计值F=21010N。陕09N4 只承受剪力时：每根立柱需要的膨胀螺栓的数量n=N/V=65.331/14.460=4.52=5条； 只承受拉力时：每根立柱需要的膨胀螺栓的数量n=N/F=65.331/21.01=3.11=4条。 由此确定膨胀螺栓规格及数量。,三、选型计算,7. 邀请设计院对结构进行弯矩和剪力校核。,四、模拟试验,1. 加工试验模型，模拟支架受力情况，对支架整体及结构的安全性能进行校核。,四、模拟试验,2. 出具检验报

7、告。,五、方案会审,综合支架施工方案,策划综合支架方案（附计算书及试验报告），经建设、监理单位批准后实施。,六、过程控制,1.大规模门型支架调直装置 2. 设计加工蒸汽、凝结水导向管座 3.利用综合支架搭设检修平台 4.单个支架“一体多用”,1、大规模门型支架调直装置,综合支架普遍采用14、16制作安装，跨度大于3m，部分超过6m；立柱长度大于4.5m、部分达到6m；层数均在5层以上，单体重量高达1.4t。 在施工过程中存在以下问题： 1）支架立柱长，易变形扭曲； 2）支架层数多，焊口密集、焊接应力集中，容易产生焊接变形。 以上问题可能导致支架安装完成后产生局部变形，影响整体布局美观。 为此，

8、我项目部设计加工“支架调直器” 对变形支架进行调整。,1、大规模门型支架调直装置,8层支架,变形的支架,1、大规模门型支架调直装置,原理图,1、大规模门型支架调直装置,组件1 限位装置俯视图,限位装置采用20制作，一侧开140X140方形口，一侧开165X120矩形口； 槽钢长度据实确定，需保证方管与支架距离略大于千斤顶本体长度，小于千斤顶行程和本体长度之和。,1、大规模门型支架调直装置,组件1 限位装置侧视图,敞口一侧钻30圆孔，穿入25螺纹钢限制支架与限位装置的相对位移； 附近焊接20 螺帽，调直前后千斤顶不受力时，拧紧螺栓可以防止调直器 坠落。,1、大规模门型支架调直装置,组件2 支撑装

9、置,支撑装置采用120X 120X4.5制作，插入限位装置的方形孔内，支撑千斤顶底部受力。 每隔一段距离钻30圆孔，可以胜任不同长度立柱调直工作。,1、大规模门型支架调直装置,操作步骤,1、大规模门型支架调直装置,2、蒸汽、凝结水导向管座,模型图,现场图,1）凝结水导向管座：圆管上焊接钢板作为支撑立板，将矩形管切割后倒置作为限位装置，不锈钢立板与管道满焊，矩形管与底板之间衬聚四氟乙烯板减小摩擦系数并隔热。,2、蒸汽、凝结水导向管座,2）蒸汽导向管座 壳体采用1.5X25、4.0X60mm 钢带，8mm厚钢板焊接； 滑动面采用聚四氟乙烯板制作，PTFE熔点327，使用温度250195，摩擦系数0.04，是固体材料中摩擦系数最低者，可以有效实现由于管道涨缩引起的滑动； 壳体内衬石棉管托绝热。,三维模型图,2、蒸汽、凝结水导向管座,定制加工图,2、蒸汽、凝结水导向管座,现场