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BIM應用管線綜合支吊架實施做法的案例分享

本工程機電專業包含30餘個系統,管廊管線多達36支,參建單位多、操作水平良莠不齊。若所有參建單位各自為政、只考慮各自負責專業管線施工,缺乏統一協調管理,必然導致現場凌亂無章,將嚴重影響施工質量。

有無綜合支架效果對比

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無綜合支架VS有綜合支架

為此,專案部運用BIM技術對所有機電管線進行綜合排布、策劃綜合支架方案,並承擔本工程綜合支架施工。

(一)管線綜合排布

運用BIM技術輔助進行管線綜合排布。

示例1:此處共有管線36支,層疊密集,綜合排布後共分8層,整齊美觀。

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III區2層管線綜合排布

示例2:此處管線縱橫交錯,標高重疊,碰撞頻繁,綜合排布後井然有序。

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VI區3層管線綜合排布

本工程管線綜合排布原則:

1)預留安裝維修空間;

2)小管讓大管、有壓管讓無壓管、低壓管讓高壓管;

3)行程長的管線在上層,行程短的管線在下層;

4)管線閥門並列安裝時考慮閥門及法蘭保溫後的間距;

5)金屬導管和金屬槽盒敷設在蒸汽管下方,不小於0。5m,在上方時不小於1。0m;

6)通訊橋架與其他橋架水平間距至少300mm,垂直間距至少300mm,防止磁場干擾;

7)最上層橋架槽蓋開啟面至少保持50mm垂直淨空。

(二)選型計算

以II區2層為例,依據管線綜合排布策劃綜合支架方案。

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II區2層管線綜合排布

1。初步選擇支架型鋼,策劃綜合支架方案,建立支架三維模型。

2。計算每處節點受力(=管道自重+滿水水重+保溫層重+保護層重),管道長度按4。5m計算。

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3。對支架進行受力分析。

支架下三層佔整體質量的95。5%,為方便計算,以下三層為模板建立力學模型。

4。擬定計算引數。

1)荷載放大係數:1。5;受拉桿件長細比限值:300;受壓桿件長細比限值:150;橫樑撓度限值:1/200。

2)設計資料

材質:Q235-B;fy=235。0N/mm²;f=215。0N/mm²;fv=125。0N/mm²;梁跨度:l0=3。51m;梁截面:[16b;強度計算淨截面係數:1。00。

3)參考標準與規範:

《建築結構荷載規範》《鋼結構設計規範》《混凝土結構設計規範》

5。 校核支架型鋼及焊縫強度,經濟選型綜合支架型鋼。

1)計算單工況作用下截面內力(軸力拉為正、壓為負)

2)計算荷載組合下最大內力= 1。2x恆載 + 1。4x活載

3)計算抗彎強度

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4)計算抗剪強度

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5)計算樑上翼緣受集中荷載

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6)折算應力

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7)計算節點焊縫節點處受力。經計算彎矩:0。31kN。m;剪力:0。71kN;軸力:65。33kN。採用E43型手工焊,焊縫的強度設計值ff=160。0 N/mm²。

彎矩產生的應力

剪力產生的應力

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軸力產生的應力

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折算應力

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以上結果均小於焊縫強度設計值時滿足要求。

6。 將支架荷載逐一分配到各型材構件,彙總出錨栓所在受力,結合螺栓的允許設計強度值選定所用錨栓的型別、規格和數量。

由計算得每根支架立柱最大軸力N=65。331KN,當砼強度為C30時,M16X110抗剪設計值V=14460N,抗拉設計值F=21010N。只承受剪力時:每根立柱需要的膨脹螺栓的數量n=N/V=65。331/14。460=4。52=5條;只承受拉力時:每根立柱需要的膨脹螺栓的數量n=N/F=65。331/21。01=3。11=4條。由此確定膨脹螺栓規格及數量。

7。 邀請設計院對結構進行彎矩和剪力校核。

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(三)模擬試驗

1。 加工試驗模型,模擬支架受力情況,對支架整體及結構的安全效能進行校核。

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2。 出具檢驗報告。

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(四)方案會審

策劃綜合支架方案(附計算書及試驗報告),經建設、監理單位批准後實施。

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(五)過程控制

1。大規模門型支架調直裝置

綜合支架普遍採用[14、[16製作安裝,跨度大於3m,部分超過6m;立柱長度大於4。5m、部分達到6m;層數均在5層以上,單體重量高達1。4t。

在施工過程中存在以下問題:

1)支架立柱長,易變形扭曲;

2)支架層數多,焊口密集、焊接應力集中,容易產生焊接變形。

以上問題可能導致支架安裝完成後產生區域性變形,影響整體佈局美觀。

為此,專案部設計加工“支架調直器” 對變形支架進行調整。

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原理圖

限位裝置採用[20製作,一側開140X140方形口,一側開165X120矩形口;槽鋼長度據實確定,需保證方管與支架距離略大於千斤頂本體長度,小於千斤頂行程和本體長度之和。

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元件1 限位裝置俯檢視

敞口一側鑽Ф30圓孔,穿入Ф25螺紋鋼限制支架與限位裝置的相對位移;附近焊接Ф20螺帽,調直前後千斤頂不受力時,擰緊螺栓可以防止調直器墜落。

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元件1 限位裝置側檢視

支撐裝置採用□120X120X4。5製作,插入限位裝置的方形孔內,支撐千斤頂底部受力。每隔一段距離鑽Ф30圓孔,可以勝任不同長度立柱調直工作。

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元件2 支撐裝置

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操作步驟

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2。 設計加工蒸汽、凝結水導向管座

1)凝結水導向管座:圓管上焊接鋼板作為支撐立板,將矩形管切割後倒置作為限位裝置,不鏽鋼立板與管道滿焊,矩形管與底板之間襯聚四氟乙烯板減小摩擦係數並隔熱。

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模型圖及現場圖

2)蒸汽導向管座

殼體採用1。5X25、4。0X60mm 鋼帶,8mm厚鋼板焊接;滑動面採用聚四氟乙烯板製作,PTFE熔點327℃,使用溫度250℃>195℃,摩擦係數0。04,是固體材料中摩擦係數最低者,可以有效實現由於管道漲縮引起的滑動;殼體內襯石棉管託絕熱。

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三維模型

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定製加工圖

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現場效果圖

3。利用綜合支架搭設檢修平臺

本工程多數管線標高大於5m,部分閥門標高超過3m,為了方便後期維修操作,利用綜合支架搭設檢修平臺。

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製冷站機組立管支架

4。單個支架“一體多用”

立管與水平管共用支架,主立管支架兼顧分支管道支架。

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工程實施效果欣賞

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