你的位置:首页 > 新闻动态 > 专题报道

          关于金属软管在高层建筑中的应用

          2018-12-11 8:51:00??????点击:

          在多栋塔楼并列,裙楼共用的超高层建筑中,建筑和结构专业在塔楼之间留有构造缝,给水管穿越构造缝时波纹补偿器不能满足变形的要求,可采用波纹金属软管来替代,起到简化系统的目的。 
            关键词:波纹金属软管 ;横向位移补偿;轴向位移补偿 ;金属软管
             
            一、工程概述 
             
            广州市富力盈尊大厦,占地面积131813.6平方米,地上48层,地下三层,其中A1栋、A2栋、A3栋为48层,建筑高度为165.3米,B1栋、B2栋为44层,建筑高度为154.5米。总建筑面积170484平方米。本建筑为一类高层建筑,耐火等级为一级。A1栋、A2栋、A3栋、B1栋为公寓,B2栋为万豪酒店。公寓、酒店的生活和消防系统分开设置,且公寓各栋塔楼共用一个系统。 
            公寓部分给水系统纵向分为五个区。公寓供水一区:39-48层,由公寓一区冷水供应设备供应本区的生活冷水,下行上给;公寓供水二区:28-38层,由公寓二区冷水供应设备供应本区的生活冷水,下行上给;公寓供水三区:15-27层,由公寓三区冷水供应设备供应本区的生活冷水,下行上给。公寓供水四区:5-14层,由公寓四区冷水供应设备供应本区的生活冷水,下行上给,公寓裙楼地下室:-1至4层,由市政供给。 
            公寓部分室内喷淋系统竖向分成四个区,-3层至4层为低区,5层至14层为中低区,15层至31层为中高区,33层至48层为高区,在每个分区的最低楼层集中设置湿式报警阀组,湿式报警阀组前的供水管道成环管。 
            公寓部分室内消火栓系统,竖向分成四个消防供水区,-3层至4层为低区,5层至14层为中低区,15层至31层为中高区,33层至48层为高区,在每个分区的最高和最低楼层设置水平环管,水平环管和立管上下连接形成立体环管。 
            公寓生活给水横干管在15层(避难层)设置,公寓消活栓、喷淋给水环管在15层、32(避难层)层设置。 
             
            二、相关专业条件 
             
            A1栋、A2栋、A3栋、B1栋塔楼之间的构造缝间距为450mm(按中震考虑),构造缝的变形条件如下: 
            波纹金属软管属于挠性管路元件,主要由金属波纹管体、不锈钢网套和接头件组成。在管路和设备中间起软连接、补偿相对位移等作用。三、计算: 
            1、横向位移补偿: 
            横向位移的金属软管,长度取决于其设计弯曲半径和横向位移量的大小。金属软管长度和弯曲半径一定情况下,θ越大,横向位移量越大,但θ必须小于45°,一般取θ=30°――45°。 
            补偿量计算: 
            L=лRsθ/90+KD+L1+L2 
            EL=2Rssin θ+KDcos θ+L1+L2 
            Y=2Rs(1-cos θ),θ=cos-1(1-Y/2Rs) 
            其中: 
            L:金属软管长度 
             EL:安装长度 
            Rs:设计弯曲半径 
            θ:工件弯曲角(θ=30°――45°) 
            K:系数(K=1――1.5) 
            D:金属软管通径 
            三十二层: 
            Y=2Rs(1-cos θ) (DN150的给水管最小弯曲半径为900mm) 
             =2x1000x(1-cos35) 
             =361.6>150mm 
            L=лRsθ/90+KD+L1+L2 
            =3.14x1000x35/90+1.2x150+500+500 
             =2401mm 
            十五层: 
            Y=2Rs(1-cos θ) 
             =2x1000x(1-cos30) 
             =267.9mm>60mm 
            L=лRsθ/90+KD+L1+L2 
             =3.14x1000x35/90+1.2x150+500+500 
             =2226.7mm 
            长度的确定 
            金属软管的最小弯曲半径确定以后,要正确选择金属软管长度。软管过长将会产生失稳,增大流阻,以及附加的机械损伤及振动等问题,金属软管过短可能达不到补偿、减振消除噪音等目的,还会造成弯曲应力过大,影响寿命。 
            确定金属软管的长度需要考虑的因素很多。但首先要考虑的是弯曲半径和安装情况。金属软管的最小弯曲半径见厂家资料。 
            2、轴向位移补偿: 
            金属软管本身不能进行的轴向伸缩,但若以下图的方法安装也能达到轴向补偿的目的。 
            补偿量计算: 
            C=L=EL=лRsθ/45+2D(1 - cosθ)-4Rssin θ 
            L=(лRsθ/45+2L1)K 
            EL=(4Rssinθ+2L1)K 
            式中: 
            L:选用的金属软管长度; 
            EL:金属软管安装长度; 
            C:最大轴向补偿量; 
            D:金属软管通径; 
            θ:金属软管工作弯曲角θ≤30°―45°; 
            K:裕度系数,通常情况下K取1.15 ― 1.2; 
            Rs:金属软管弯曲半径(静态:Rs≥Rj,动态Rs≥Rd,具体数值见P37表); 
            L1:金属软管接头不参与变形部分。 
            三十二层: 
            C=лRsθ/45+2D(1 - cosθ)-4Rssinθ(DN150的给水管最小弯曲半径为900mm) 
            =3.14x1000x35/45+2x150x(1-cos35)-4x1000xsin35 
            =202.2mm>180mm 
            L=(лRsθ/45+2L1)K 
             =(3.14x1000x35/45+2x400)x1.2 
             =3890mm 
            避难层32层所需金属软管的长度取3890mm。 
            十五层: 
            C=лRsθ/45+2D(1 - cosθ)-4Rssin θ 
             =3.14x1000x30/45+2x150x(1-cos30)-4x1000xsin30 
             =133.5mm>60mm 
            L=(лRsθ/45+2L1)K 
             =3472mm 
            避难层15层所需金属软管的长度取3472mm。 
            查金属软管的资料可知其公称压力可达到2.5MPa,所以可以采用金属软管来连接高压给水管。 
             
            四、总结 
             
            以往我们碰到类似的工程实例,因为没有新的工艺和技术设备来满足变形的要求,我们通常在每一个塔楼单独设置消防系统、生活系统,这样便增加了许多的设备和转输水池,减少了建筑的使用面积,而且由于设备的增加造成管理的不便。 
            采用金属软管来连接高压管,可使整个消防和生活给水系统简单,节约投资。 

          分分pk10