一種用于超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑室內大型空調立管的固定安裝技術，更具體地說，涉及一種用于超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架系統。
【背景技術】
[0002]在超高層建筑的空調水系統工程中，空調立管均在管井中豎直布置。為了保證空調立管能夠能安全可靠的安裝和運行，一般均在空調立管底部層設置固定支架用于支撐載荷，其他層設置導向支架、且頂部設置膨脹節用于溫度變化引起的熱變形釋放，其中底層的固定支架是支撐整個管道系統的最關鍵部件。由于樓層很高，循環冷卻水量大，因而空調立管的管徑大、管線長，加上管井的空間有限，給管道固定支架的設計帶來了巨大的挑戰，而固定支架設計的合理性將影響到工程的造價成本、管道系統的結構安全可靠性等諸多方面。因此，對超高層建筑管井內的管道固定支架進行嚴格的設計優化是十分必要的。
[0003]在現有技術中，大口徑空調立管的固定支架主要采用橫擔式固定支架實現，如發明ZL201420586938.1公開的《一種用于大口徑空調立管的橫擔式固定支架》。這種固定支架如圖1所示，以工字鋼橫擔la、lb和lc作為支撐結構，所有空調立管均在同一層以單板加筋(即采用單塊斜支撐鋼板3)的支撐方式固定在橫擔la、lb和lc上，并在空調立管與斜支撐鋼板3’之間增設弧板2’，雖然弧板2’能增大固定支架和空調立管之間的焊接接觸面積，有效地防止了大口徑空調立管與固定支架之間的脫離。但這主要適用于DN(管徑)不超過500mm的管道。對于超高層建筑內豎直高度達160米以上、承壓高達3.0Mpa、且DN ^ 700mm的空調立管，如果依然僅設置一層支架，經過嚴格的力學計算，則該支架需要選擇很大型號的型鋼，導致支架非常大才能進行支撐，因而其所需占用的管井空間和面積都將非常大，對于空間有限的管井，這樣的支架難以實現安裝。特別是在相鄰立管的間隙設計已經不能改變的情況下，決定了支架副梁的型鋼選型不可能更大。此外，單板加筋的支撐方式會導致支撐強度不夠，可能因管道載荷過大而導致固定支架破壞。綜上因素，這給超高層建筑內超大空調立管的固定支撐技術帶來較大的技術挑戰。
[0004]因此，目前迫切需要對超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架進行重新優化設計，以達到在有限的管井空間內實現對超大空調立管的安全支撐目的。

【發明內容】

[0005]為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明旨在提供一種用于超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架系統，在保證有足夠的強度的前提下，實現在有限管井空間內對大口徑空調立管的安全支撐。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0007]—種用于超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架系統，用以支撐超高層建筑管井內并排設置的若干空調立管，所述若干空調立管分為η組，η多2，該固定支架系統包括若干層支架，每層支架具有兩根相互垂直固接的第一主梁和第二主梁，所述兩主梁分別與管井兩個相互垂直的墻面上預埋的第一埋鐵錨板和第二埋鐵錨板相平行，且各自的一端分別與兩埋鐵錨板固接，在各空調立管的至少一側及各空調立管之間設有副梁，所述副梁的兩端分別與一主梁和與該主梁相平行的埋鐵錨板固接；
[0008]其中，所述若干層支架對應空調立管的組數分為η組，一組支架支撐一組空調立管，每組支架在包圍該組空調立管的主梁和副梁上分別支撐有與空調立管焊接的固定支座。
[0009]進一步地，各組的支架間隔設置。
[0010]優選地，所述固定支座包括一弧板、一托板和至少兩塊支撐筋板，所述支撐筋板固定在所述托板上，并與所述弧板的外弧面固接。
[0011]優選地，所述弧板的內弧面與空調立管焊接，所述托板通過緊固件固定在所述主梁和副梁上。
[0012]優選地，所述托板與所述主梁和副梁之間設有墊塊。
[0013]優選地，所述墊塊為木托。
[0014]進一步地，所述第一埋鐵錨板和第二埋鐵錨板上焊接有支撐所述主梁和副梁的牛腿結構。
[0015]優選地，所述牛腿結構包括一頂板、一底板和至少兩塊加強筋板，所述頂板與所述底板垂直固接，所述加強筋板垂直固接于所述底板與所述頂板之間。
[0016]優選地，所述頂板的頂面與所述底板的頂面齊平。
[0017]優選地，所述底板固定在所述第一埋鐵錨板和第二埋鐵錨板上，所述頂板支撐在所述主梁和副梁下方。
[0018]進一步地，管井內還設有與第一主梁平行的第一主體結構梁，所述第二主梁的另一端與所述第一主體結構梁固接。
[0019]優選地，所述第二主梁的另一端焊接有一金屬板，所述金屬板通過緊固件固定在所述第一主體結構梁上。
[0020]進一步地，，所述第二主梁的下方還設有對其進行支撐的第二主體結構梁。
[0021]優選地，所述第二主梁與所述第二主體結構梁之間澆筑有混凝土。
[0022]在一個優選的實施例中，空調立管的數量為三根，分為兩組，兩側的兩空調立管為一組，中間的空調立管為一組；所述若干層支架分為兩組，一組支架在包圍兩側空調立管的主梁和副梁上分別支撐有與空調立管焊接的固定支座，另一組支架在包圍中間空調立管的主梁和副梁上分別支撐有與空調立管焊接的固定支座，兩組支架每兩層錯層設置。
[0023]綜上所述，本發明設置了多層支架分擔空調立管的載荷，與現有技術的單層支架相比，本發明每層支架所需的結構尺寸顯然更小，相應地，所需占用的管井空間將更小；同時，本發明通過將空調立管和支架層分別分為Ν組，并使每組中的各支架僅在包圍其中一組空調立管的主梁和副梁上支撐有與空調立管焊接的固定支座，因而無需對全部空調立管進行單層內支撐，這樣可以進一步減小各層支架所需的結構尺寸，而且各組中的支架交錯間隔的設置又可使得結構平衡穩定。此外，經力學計算，本發明相鄰層較短距離內管道的熱變形很小，可以通過支架的較小變形吸收，不致產生較大熱應力對支架的強度產生破壞。而且，本發明的固定支座具有至少兩塊支撐筋板，與現有技術采用單塊筋塊相比顯然更加牢固；牛腿結構的設置又可對橫梁框架進行補強，能夠進一步提高固定支架系統的安全性。
【附圖說明】
[0024]圖1是現有技術的一種用于大口徑空調立管的橫擔式固定支架的俯視圖；
[0025]圖2是本發明一種用于超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架系統的主視示意圖；
[0026]圖3是圖2中的第N+1層、N+2層支架的俯視圖，為便于說明，加上了建筑管井內的混凝土墻體以及第一、第二主體結構梁；
[0027]圖4是圖3的右視圖，其中省略了第一、第二主體結構梁以及建筑管井內的混凝土墻體；
[0028]圖5是圖2中的第N層、N-1層支架的俯視圖，為便于說明，加上了建筑管井內的混凝土墻體以及第一、第二主體結構梁；
[0029]圖6是圖5的右視圖，其中省略了第一、第二主體結構梁以及建筑管井內的混凝土墻體；
[0030]圖7是本發明中固定支座的立體結構圖；
[0031]圖8是本發明中牛腿結構的立體結構圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合附圖對本發明中的具體實施例作進一步詳細說明。
[0033]請參閱圖2至圖8，本發明，即一種用于超高層建筑內大口徑空調立管的固定支架系統，通常應用于超高層建筑管井內支撐大口徑、大落差、中承壓空調立管。如圖2所示，示例性地示出了該固定支架系統包括用以支撐三根并排大口徑空調立管17、18、19的多層支架中的四層支架，即第N層、N-1層、N+1層和N+2層支架。其中，如圖所示，第N層、N-1層支架用以支撐兩側的第一、第三空調立管17、19，第N+1層、N+2支架用以支撐中間的第二空調立管18，以此類推，每兩層交錯一次。
[0034]結合圖2、3、4可知，第N+1層、N+2層支架包括第一埋鐵錨板1、第二埋鐵錨板2、第一主梁3、第二主梁4、第一副梁5、第二副梁6、第三副梁7、固定支座8、牛腿結構9、木托
10、螺栓11、金屬板12、第一主體結構梁13和第二主體結構梁14。如圖3所示，第一埋鐵錨板1和第二埋鐵錨板2分別埋設固定在管井的鋼筋混泥土剪力墻墻體的兩個相互垂直的第一墻面15和第二墻面16上；第一主梁3平行于第一墻面15設置，其一端與第二埋鐵錨板2焊接，以通過該第二埋鐵錨板2垂直地固定至第二墻面16，且第一主梁3與第二埋鐵錨板2之間還通過一牛腿結構9進行補強，第一主梁3的另一端與第二主梁4采用多面角焊形式垂直連接。第二主梁4平行于第二墻面16設置，其一端與第一埋鐵錨板1焊接，以通過該第一埋鐵錨板1垂直地固定至第一墻面15，第二主梁4的另一端與金屬板12 (優選為鋼板)焊接，該金屬板12再通過螺栓11等緊固件固定在平行于第一墻面15的第一主體結構梁13 (優選為鋼結構梁)上，第二主梁4的下方設有與其平行的第二主體結構梁14，優選為鋼結構梁，對其進一步支撐，且第二主梁4與第二主體結構梁14之間的間隙采用混凝土澆筑；第一副梁5、第二副梁6、第三副梁7相互平行、間距相等，其中第一副梁5位于第二墻面16與第一空調立管17之間，第二副梁6位于第一空調立管17與第二空調立管18之間，第三副梁7位于第二空調立管18與第三空調立管19之間，并且它們的一端分別與第一主梁3垂直焊接，另一端分別與第一埋鐵錨板1垂直焊接，以通過該第一埋鐵錨板1固定在第一墻面15上。在本發明的另一個未示出的可選實施例中，管井內不設置在第一主體結構梁13，第二主梁4的另一端僅延伸至與第一主梁3相接。
[0035]請再次參閱圖3所示，在第N+1層和N+2層采用中間管固定方式，即在第一主梁3、第二副梁6、第三副梁7與第二空調立管18之間分別設置一固定支座8對中間的第二空調立管18進行支撐，而對兩側的第一、第三空調立管19不提供任何支撐結構。由于第二副梁6和第三副梁7支撐空調立管18而承壓受力，為了防止因承受的壓力過大導致它們