机电管线综合支吊架设置与选...工区保税大厦AB座项目为例_徐美容.pdf

HOUSING AND REAL ESTATE住宅与房地产99文/Article 徐美容机电管线综合支吊架设置与选型分析以济南市出口加工区保税大厦 AB 座项目为例摘要：在机电安装工程的施工过程中采用综合支吊架方案，能够降低施工成本，增强工程项目的美观度。文章对如何进行机电管线综合支架的设置与选型进行分析探讨，通过公共区域空间利用率进行了深入的研究与探索，并针对性地提出了一些建议，希望能为后续的研究与实践提供一定的参考和帮助。关键词：机电安装；BIM 技术；综合支吊架；管线综合；公共走廊1 工程概况保税大厦 AB 座项目，位于济南东绕城高速东侧，经十东路南侧、山东省救灾物资仓库西侧、济南出口加工区发展中心北面，建筑面积约 11 万 m2。A 座地上 33 层，高 127.5 m；B 座地上 20 层，高 79.6 m；裙房地上 3 层，高 15.6 m；地下 3 层。公共走廊内分别设有空调水、喷淋、消火栓、给水、新风、强电桥架、弱电桥架、电线管、风机盘管、排水、雨水、排烟、送风排风、母线槽等，涉及专业齐全，管线错综复杂。2 机电管线综合排布此工程走廊内管线以两层为主，局部 1 3 层。通风及防排烟管道设置于走廊中间，一侧以强弱电电缆桥架为主，按照“强电在下，弱电在上”的原则排布。另一侧主要为给水管道，两层管线之间留有一定的空间，为各专业管道分支管穿插使用。通过管道支管上下翻弯，保证管道支管不影响房间内部吊顶的高度。各种管道之间除满足要求外，尽量留出检修及后期工序施工的操作空间。3 机电管线支吊架设置与选型3.1 支吊架形式选择及间距设置（1）支吊架形式。工程采用综合支架方案，保证走廊管线整体排布，减少走廊支架设置数量，避免因管道重叠无法安装，节约空间，节约成本，保证管线整齐，美观。（2）支吊架间距设置。因管道规格型号及保温情况不同，支架间距也不相同，故不能以单一管道对支架间距的要求，来确定公共支架的间距和排布。各种管道支架最大间距要求如下。通风管道。根据通风空调施工质量验收规范（GB 50243-2016）中的有关规定，风管水平安装时，当直径或边长 400 mm 时，支、吊架间距 4 m；当直径或边长 400 mm 时，支、吊架间距 3 m。对于薄钢板法兰的风管，其支、吊架间距 3 m。电缆桥架。建筑电气工程施工质量验收规范（GB 50303-2015）规定，当设计无要求时，电缆桥架水平安装支架间距为 1.5 3 m，垂直安装支架间距 2 m。此工程电气设计要求，电缆桥架水平安装时，其支架间距 1.5 m，垂直安装时，其支架间距 2 m。空调水管道、消防喷淋管道。各专业管道支架间距具体要求详如下页表 1、表 2 所示。住宅与房地产HOUSING AND REAL ESTATE100智慧 建造INTELLIGENT CONSTRUCTION根据规范要求，结合实际情况，联合支架间距定为2.8 m，不满足要求部位单独增设支架。3.2 支吊架参数计算与选型根据图集室内管道支架及吊架中金属管道理论重量及安全系数要求、槽钢物理特性和配件承载力设计值，计算后选择槽钢型号。此样板走廊钢管重量、管道型号及单位重量、桥架型号及单位重量、风管型号及单位重量如表 3 表 6 所示。（1）支架节点安全校核。此走廊 2 轴 4 轴为样板区段管线荷载最大节点，校核此节点安全即能证明其他节点安全。依据一层管线排布，走廊基本上分 3 层排布的联合支架，支架间距为 3 m，以此为例计算联合支架荷载。取荷载最大的截面，以下为支吊架荷载计算过程。一区荷载计算。作用于横担上管线的重量：300 mm100 mm 桥架为 162 kg/m，100 mm100 mm 桥架为 82 kg/m。此横担承担 3 m 长的桥架的重力，此处将横担所受力简化为质点的重力，所以横担每个点做承受的力分别为 486 kg、246 kg。支架考虑临时上 1 人的荷载为 75 kg。根据图集室内管道支架及吊架，重量按 表 1 空调水管道水平安装时支架的最大间距 单位：mm表 3 样板走廊的钢管重量表表 4 样板走廊的管道型号及单位重量表 5 样板走廊的桥架型号及单位重量表 6 样板走廊的风管型号及单位重量 表 2 消防喷淋管道水平安装支、吊架最大间距 单位：mm公称直径支架最大间距L1L2151.52.5202.03.0252.53.5322.54.0403.04.5503.55.0704.06.0805.06.51005.06.51255.57.51506.57.5注：（1）适用于工作压力 2.0 MPa，不保温或保温材料密度 200 kg/m3的情况；（2）L1适用于保温管道，L2适用于不保温管道。公称直径支架最大间距253.5324.0404.5505.0706.0806.01006.51257.01508.02009.5公称直径/mm壁厚/mm保温管道/（kgm-1）不保温管道/（kgm-1）653.7514.1111.30804.0017.7414.771004.0025.2521.641254.0034.0029.801504.5045.3040.602006.0077.5371.742506.50112.30105.403007.50155.60147.603509.00210.90201.604009.00255.70245.604509.00295.60284.705009.00365.90363.60名称规格及数量系统分类单位重量/（kgm-1）空调供水管道DN80空调水17.74空调回水管道DN80空调水17.74生活给水管道DN40给排水4.714排水管道DN1002给排水25.25喷淋管道DN150消防45.3名称规格及数量（mmmm 根）系统分类单位重量/（kgm-1）电缆桥架2002002强电218.17电缆桥架3001001智能化综合布线161.27电缆桥架1001001智能化电源82电缆桥架100501消防报警28.3电缆桥架50501消防广播14.74名称规格及数量（mmmm 个）系统分类单位重量/（kgm-1）法兰风管8003202防排烟40.6法兰风管8003201送风40.6HOUSING AND REAL ESTATE住宅与房地产101管线总重 10%附加重量，支吊架间距为 3 m 的总重，即807 kg 的重力。管架设计须对管线重量取整，即 807 kg的重力。静荷载：垂直荷载乘以 2.0 分项系数（此处考虑复杂工况及安装检修荷载，取 2.0 安全系数，下同），即 16.14 kN。动荷载：考虑桥架内电缆敷设、管道内水的波动性、黏滞阻力及压力传递不均匀性对支架的综合影响，取动荷载系数 1.5，即 24.21 kN。截面抵抗矩数值代入槽钢选型（截面抵抗矩/槽钢规格：10.4 cm3/5#、16.1 cm3/6.3#、25.3 cm3/8#、39.7 cm3/10#、62.1 cm3/12.6#等）。考虑支架横担承受荷载为均布荷载，支架横担长度为 1.2 m，故弯矩 M=QL2/12=2 905.2 Nm2（Q为支架均布载荷，L 为支架横担长度）；截面抵抗矩为15.7 cm3。初步选型用 6.3#及以上型号的槽钢。二区荷载计算。作用于横担上管线的重量：100 mm50 mm 桥架为 29 kg/m（已取整，下同），50 mm50 mm 桥架为 15 kg/m，DN40 给水管为 5 kg/m，DN40 给水管为 5 kg/m，DN80 供水管为 18 kg/m，DN80 回水管为 18 kg/m。通过计算得截面抵抗矩为 27.2 cm3。初步选型用 10#及以上型号的槽钢。三区荷载计算。按照规范通风与空调工程施工规范（GB 50738-2011）表 7.2.4-1 的要求，800 mm300 mm 矩形风管吊架选型最小规格为 30 mm 3 mm 角钢或 5#槽钢。四区荷载计算。作用于横担上管线的重量：200 mm 200 mm 桥架为 219 kg/m（已取整、下同），DN150 喷淋管为 46 kg/m。通过计算得截面抵抗矩为 18.62 cm3。初步选型用8#及以上型号的槽钢。五区荷载计算。作用于横担上管线的重量：800 mm320 mm排烟管道为 41 kg/m（已取整、下同），800 mm 320 mm排烟管道为 41 kg/m，DN100 排水管为 26 kg/m，DN100排水管为 26 kg/m。通过计算得截面抵抗矩为 37.5 cm3。初步选型用 10#及以上型号的槽钢。基于以上计算，综合考虑支架合口方式、美观、预留等因素，对所选支架型材略作调整：1、2 区采用 10#槽钢，3 区横担采用 5#角钢，4、5 区横担采用 10#槽钢，两侧竖向采用 10#槽钢，中间竖向为 8#槽钢。（2）膨胀螺栓荷载计算。竖向支架顶端与 200 mm 200 mm8 mm 钢板焊接，三处钢板每处采用 4 个 M12膨胀螺栓固定。该支架满负荷全重为 2754 kg；考虑膨胀螺栓受力不均匀的情况，故不利系数取 1.3，每个膨胀螺栓承受的荷载为：2 754 kg10 N/kg1.3/12/1000=2.98 kN。根据膨胀螺栓规格及性能（JB/ZQ 4763-2006）可知，M12 的膨胀螺栓的抗拉荷载大于 2.98 kN，满足要求。4 结束语在机电安装工程施工中，管线综合是工程实施的重要一步，是工程创优的基础，BIM 技术的引进，增强了可视化和三维技术的能力，给工程的实施带来很大便利。因此，需要加强 BIM 技术对管线综合及综合支吊架应用辅助的重视，保证工程质量及观感，从而提高现场施工水平，推动建筑企业的长远发展。（作者单位：山东三箭建设工程股份有限公司）参考文献1 冼哲毅,卢有根,卓乐君.走廊机电管线综合支吊架的应用 J.安装,2021(3):20-22.2 张晨.加载方向对侧纵向抗震支吊架的抗震性能影响研究 D.北京:北京建筑大学,2022.3 甘佩仙.商业综合体管线综合方案评价研究 D.南宁:广西大学,2022.