《高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究广州市机电安装有限公司箭牌QC小组2高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究一、工程概况箭牌糖果（中国）有限公司永和新工厂位于广州市经济技术开发区永和区永岗路8号，生产厂房采用钢结构搭建，建筑面积34553.7m2，横梁高度14m，通风空调风管长度1230米，风管高度8.5m12.5m，需要吊架700多个，吊杆长度1.5m5.5m，其中3.55.5m长的吊架500多个，利用钢结构横梁作为吊杆的固定点。名词解析：吊杆末端水平位移（S）是指吊杆末端与吊杆固定点的垂直线之间的距离。二、小组概况 小组成员简介表小组名称 广州市机电安装有限公司箭牌QC小组 注册号
2、QC2013-1课题类型 创新型课题名称 高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究成立时间 2013年1月2日 小组人数 6人活动时间 2013年1月2013年10月 活动次数 10次姓名 性别 年龄 职称 学历 组内分工 承担工作李洁萍 女 52 高级工程师 本科 组长 组织策划黄志明 男 42 高级工程师 本科 组员 现场实施何伟斌 男 41 高级工程师 本科 组员 技术指导郑倩怡 女 24 技术员 本科 组员 资料收集任海云 男 58 高级工程师 大专 组员 质量控制李伟明 男 40 工程师 大专 组员 数据统计图1-1 厂房部分风管安装位置示意图 图1-2 吊杆水平位移示意图3三、选择课
3、题项目部要求：吊杆末端水平位移20mm；我们对成品仓库风管吊杆末端水平位移进行测量，测量90点，合格82点，合格率91%。传统风管吊杆安装，是利用膨胀螺丝将吊杆固定在楼板下，从图3-1看到，吊杆越长，吊杆末端水平位移越大；但是，将3.5米5.5米长的吊杆固定在钢结构横梁上，以前从未施工过，且设计不允许吊杆直接与钢结构焊接固定，因此，小组以【高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究】为课题开展QC小组活动。小组活动计划表图3-1 吊杆末端水平位移测量结果折线图 图3-2 成品仓库楼板固定风管吊杆示意图表3-1 吊杆末端水平位移测量结果统计表4四、设定目标目标设定：吊杆末端水平位移合格率为98%；目
4、标可行性分析：（1）公司技术力量雄厚，施工经验丰富；（2）设计人员现场技术指导；（3）材料厂家配合试验。因此，设定的目标可以实现。五、提出方案并确定最佳方案（一）方案提出针对高大工业厂房钢结构部位不允许直接焊接其他受力构件，在风管安装方案中，组员围绕“风管支吊架方式”研制方案，运用头脑风暴法展开讨论，提出了4个方案:方案1、钢结构夹具吊装方式用元铁作为吊杆，采用钢结构夹具（如图5-1）将吊杆固定在钢结构横梁上（图5-2），横担采用角铁材料，风管安装在横担上（如图5-3）。图5-1钢结构夹具 图5-2夹具与横梁连接示意图 图5-3 钢结构夹具吊装风管示意图优点：施工工艺简单，材料配件购买方便，易
5、制作安装；缺点：需要专用钢夹具，耗材较多，工效低，风管吊杆不垂直；制作时间：2小时/个； 施工机具：焊机、切割机、台钻。方案2、钢结构横梁支撑方式利用钢结构横梁，直接将风管支撑起来（如图5-4）。优点：无需制作支吊架，节省材料，美观；图5-4钢结构横梁支撑风管示意图5缺点：风管安装高度与钢结构横梁高度不一致时，不能采用。方案3、钢丝绳悬吊方式利用钢丝绳作吊杆，直接绑在钢结构横梁上（如图5-5），横担采用角铁或槽钢材料，风管安装在横担上（如图5-6）。图5-5 吊绳与横梁连接图 5-6钢丝绳悬吊风管示意图优点：制作简单，安装方便，调高简便，附件便宜，风管吊杆垂直，工效高；缺点：防晃能力稍差； 制
6、作时间：1.2小时/个； 施工机具：焊机。方案4、抱箍支架吊装方式用元铁或角钢作为吊杆，采用抱箍支架（如图5-7）将吊杆固定在钢结构横梁上，横担采用角铁材料，风管安装在横担上（如图5-8）。图5-7 抱箍支架 图5-8抱箍支架吊装风管示意图优点：施工工艺简单，材料配件购买方便，易制作安装；缺点：耗材多，安装效率低，风管吊杆不垂直；制作时间：2小时/个； 施工机具：焊机、切割机、台钻。（二）方案比选方案名称 优缺点 制作时间 耗材 主要 机具 安装效率 观感 结论钢结构夹具吊装 优点：施工工艺简单，材料配件购买方便，易制作安装；缺点：需要专用钢夹具。 2小时/个 较多 焊机、切割机、台钻 较低
7、风管吊杆不垂直 不可行钢结构横梁支撑 优点：无需制作支吊架；缺点：风管安装高度与钢结构横梁高度不一致时，不能采用。 0 - - 高 美观 不可行6方案名称 优缺点 制作时间 耗材 主要 机具 安装效率 观感 结论钢丝绳悬吊 优点：制作简单，安装方便，高度调节简便，附件便宜；缺点：防晃能力稍差 1.2小时/个 少 焊机 高 风管吊杆垂直 可行抱箍支架吊装 优点：施工工艺简单，材料配件购买方便，易制作安装；缺点：需要钢材较多。 3小时/个 多 焊机、切割机、台钻 低 风管吊杆不垂直 不可行结论 项目部成立攻关小组，对上述方案进行比选，确定选择钢丝绳悬吊方案作为风管的吊架。（三）方案细化针对方案分析
8、和比选结果，我们制定钢丝绳悬吊安装风管工艺流程图（如图5-9）：（四）材料选择根据工艺流程图，我们对施工材料进行选择：（五）材料分析工序名称 材料名称 适用范围 优点 结论横担材料选择 角铁 适用于大、小管径的风管 够硬度，不易弯 选用扁铁 适用于小管径的风管 硬度低，易弯曲 不选用钢丝绳材料选择 包塑钢丝绳 适用于所有场所 美观、耐用、不生锈 选用钢丝绳 适用于室内干燥场所 易生锈 不选用吊环材料选择 不锈钢螺母、螺杆 适用于所用环境 美观、耐用、不生锈 选用镀锌螺母、螺杆 适用于室内干燥场所 易生锈 不选用分析结果：横担选用角铁；钢丝绳选用包塑钢丝绳；吊环材料选用不锈钢螺杆、螺母。（六）按
9、所选方案进行样板段安装根据确定的施工方案和施工材料，2013年2月10日，我们对3.5米5.5米长的吊杆制作安装了样板段，通过测量，吊杆末端水平位移 = 10mm，符合目标要求，并通过监理验收（如图5-11），为制定对策积累了经验。横担选用 吊环加工钢丝绳选用 吊绳制作 吊架悬吊安装 风管段安装图5-9 钢丝绳悬吊安装风管工艺流程图横担材料选择 角铁扁铁 钢丝绳材料选择 包塑钢丝绳钢丝绳 吊环材料选择 不锈钢螺母、螺杆镀锌螺母、螺杆图5-10 材料选择示意图7六、制定对策针对流程图，2013年2月15日，我们制定了相应对策并绘制了对策表（如表6-1）：表6-1 对策表序号 施工工序 对策 目标
10、 措施 负责人 完成时段 地点1 横担选用 按载重量选择横担 横担挠度（Y）9mm 1、按标准图集选用；2、按规范要求选用；3、横担挠度校核 何伟斌 2013年3月20日 现场办公室2 钢丝绳选用 按绳的最小破断拉力选择 钢丝绳破断拉力钢丝绳承重量的4倍 1、吊架总载荷计算；2、选用钢丝绳规格；3、钢丝绳拉力验算 李洁萍 2013年3月30日 现场办公室3 吊环加工 用螺杆和螺帽制成吊环 100%无假焊 1、吊环材料选择；2、螺杆与螺帽焊接 李伟明 2013年4月10日 加工场4 吊绳制作 将钢丝绳端部制成绳环 每条钢丝绳制2个环 1、测量及裁剪钢丝绳；2、钢丝绳一端打弯锁紧成环；3、钢丝绳另
11、一端穿吊环打弯锁紧成环 黄志明 2013 年 4月30日 施工现场5 吊架悬吊安装 将吊绳固定在横梁上 吊架间距3000mm 1、吊绳固定位置定位；2、吊绳在横梁固定；3、吊绳的吊环与横担固定 黄志明 2013 年 6月30日 施工现场6 风管段安装 将风管段安装在吊架上 水平度的允许偏差为3 1、风管地面组对安装；2、风管吊升安装；3、风管段高度调整 李伟明 2013 年 7月30 施工现场七、对策实施图5-11 悬吊风管样板段图片、安装记录、检验批记录8对策实施一、横担选用施工工序 对策 目标 措施 负责人 实施时段 地点横担选用 按载重量选择横担 横担挠度（Y）9mm 1、按标准图集选用
12、；2、按规范要求选用；3、横担挠度校核 何伟斌 2013年3月20日 现场办公室1、按标准图集选用根据风管安装的部位、风管截面大小及具体情况，按风管支吊架（03K132）标准图集（如图7-1）中风管吊架材料表（如表7-1）中选用强度和刚度相适应的形式和规格的横担（如图7-2），并按图加工制作。2、按规范要求选用矩形金属水平风管在最大允许安装距离下，吊架横担的最小规格应符合通风与空调工程施工规范（GB50738-2011）（如图7-3）中表7.2.4-1（如表7-2）的规定选取。图7-3通风与空调工程施工规范（GB50738-2011） 表7-2吊架横担最小规格表3、横担挠度验算其它规格应按横担
13、载荷分布图（如图7-4）及公式（如公式7-1）进行吊架挠度验算。挠度不应大于9mm。图7-4 吊架载荷分布图吊架挠度验算计算公式为： (公式7-1)图7-1 风管支吊架（03K132） 表7-1 风管吊架材料表 图7-2 横担9式中：y-吊架挠度 (mm)； P-风管、保温及附件总重（kg)；P1-保温材料及附件重量（kg)； a-吊架与风管壁间距（mm)；L-吊架有效长度（mm)； E-刚度系数（kPa)；I-转动惯量(mm4)； Pz-吊架自重（kg)。实施效果：项目部按标准图册、规范要求选用相应型号的角铁支架作横担，2013年3月20日，进行了挠度验证，横担的挠度都小于9mm，符合目标要
14、求。对策实施二、钢丝绳选用施工工序 对策 目标 措施 负责人 实施时段 地点钢丝绳选用 按绳的最小破断拉力选择 钢丝绳破断拉力钢丝绳承重量的4倍 1、吊架总载荷计算；2、选用钢丝绳规格；3、钢丝绳拉力验算 李洁萍 2013年3月30日 现场办公室1吊架总载荷计算根据施工图纸，以风管最大截面25002000mm为例，以吊架间距不大于3000mm，风管镀锌板厚度为1.2mm，保温棉厚度为25mm及1mm铝壳保护的风管段重量，横担采用50505角钢，连接件、加固件、钢丝绳自重等重量进行计算，得到重量如表7-3。表7-3 吊架总荷载计算表序号 材质 截面周长L（m） 材质壁厚（m） 材质长度l（m）
15、材质密度(kg/m3) 计算公式 重量Q（kg）1 镀锌钢板 9 1.210-3 3 7.85103 Q=L周l 254.342 薄钢板法兰 9 1.210-3 0.0423 7.85103 20.353 橡塑保温 9.2 2510-3 3 90 62.14 铝板保护壳 9.28 1.010-3 3 2.71103 75.455 横担（50505角钢) 2.6 3.77(kg/m) Q=l 9.86 其它(连接件、加固件、钢丝绳自重等) 估算 20吊架总载荷：Q总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 （公式7-2）=254.34+20.35+62.1+75.45+9.8+20=442.04kg
16、=442.049.81/1000（KN）=4.34（KN）式中：Q1-镀锌钢板风管重量 Q2-薄钢板法兰重量 Q3-橡塑保温重量Q4-铝板保护壳重量 Q5-横担重量 Q6-其它（连接件、加固件、钢丝绳自重等重量）2选用钢丝绳规格每个吊架由2根钢丝绳组成，即每根钢丝绳承重量是吊架总载荷的一半：S=KQ总/2 =1.54.342=3.26（KN） （公式7-3）式中：K-不平衡系数（取K=1.5）查8mm包塑钢丝绳厂家资料（如图7-5），其规格型号如下表（见表7-4）。103钢丝绳拉力验算从表7-4看到，8mm钢丝绳破断拉力：F=13.1KN，从公式7-3计算结果看到：每根钢丝绳承重量：S=3.26KN，钢丝绳承重量的4倍：4S=43.26=13.04KN计算结果：钢丝绳破断拉力（F）钢丝绳承重量的4倍（4S），说明所选的钢丝绳符合安全规定。实施效果：2
