【B力】第二十五期 BIM应用案例分享-管线综合支吊架实施做法

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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,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。 (一)管线综合排布 运用BIM技术辅助进行管线综合排布。

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。


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为此,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

(一)管线综合排布



运用BIM技术辅助进行管线综合排布。


示例1: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。


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示例2: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。


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本工程管线综合排布原则:


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300mm,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。

(二)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。



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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。


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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。


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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。


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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:1/200。


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=3.51m;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》《钢结构设计规范》《混凝土结构设计规范


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


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4)计算抗剪强度

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5)计算梁上翼缘受集中荷载

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6)折算应力

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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

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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。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。


7. 邀请设计院对结构进行弯矩和剪力校核。


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(三)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。


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2. 出具检验报告。


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(四)方案会审


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。


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(五)过程控制


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,项目部设计加工“支架调直器” 对变形支架进行调整。

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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。


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敞口一侧钻Ф30圆孔,穿入Ф25螺纹钢限制支架与限位装置的相对位移;附近焊接Ф20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。


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支撑装置采用□120X120X4.5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Ф30圆孔,可以胜任不同长度立柱调直工作。


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2. 设计加工蒸汽、凝结水导向管座


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,体育馆24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。


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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250℃>195℃,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。


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3.利用综合支架搭设检修平台


本工程多数管线标高大于5m,部分阀门标高超过3m,为了方便后期维修操作,利用综合支架搭设检修平台。

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4.单个支架“一体多用”


立管与水平管共用支架,主立管支架兼顾分支管道支架


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  • 寒冬
    寒冬 2019年01月23日 11:03:59 2楼
    事前感觉效果,确实不错,减轻返工成本。
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  • 蒋以华
    蒋以华 2019年01月24日 09:56:01 3楼
    运用BIM技术辅助进行管线综合排布
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  • 悠然在心
    悠然在心 2019年01月26日 15:36:10 5楼
    事前感觉效果,确实不错,减轻返工成本。
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  • luochongchong
    luochongchong 2019年01月27日 09:24:28 6楼
    运用BIM技术辅助进行管线综合排布
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  • lyy2010lyy
    lyy2010lyy 2019年01月28日 14:44:42 7楼
    好资料!
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  • 米克斯2017
    米克斯2017 2019年01月29日 11:54:00 8楼
    好东西啊好东西
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  • 鹏妹
    鹏妹 2019年01月29日 16:19:54 9楼
    一项这么大的技术软件,单纯用于综合管线布置太屈才了,BIM技术要运用到建设全生命周期去,需要工程建设服务的所有人员都要参加学习和运用。
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  • lvzhx
    lvzhx 2019年01月30日 13:59:12 10楼
    这才是BIM技术的落地应用,有实在的应用,不是华而不实的全过程噱头!
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  • 杨建001
    杨建001 2019年03月10日 10:02:04 12楼
    谢谢楼主分享
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评论 请使用文明语言进行专业交流,恶意灌水将受到惩罚

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