建筑电气系统水平支吊架承重分析与选型计算

【摘 要】建筑电气工程安装过程中，由于桥架、母线槽的多样性和复杂性，需要多种形式的支吊架，目前无可相关的规范、图集等借鉴，基本上根据经验选用，为保守起见，往往使用超大的支吊架，既增加多余成本，也不满足工程的质量、观感要求。笔者通过分析和研究，对桥架、母线槽的水平支吊架进行了承重分析及选型计算，总结出简单实用的公式，供对今后同类工程施工进行参考。

【关键字】建筑电气；水平；支吊架；承重分析；选型计算

1.前言

建筑电气中，母线槽和桥架内电缆作为电力干线进行输送低压电力，随着城市的功能的日趋完善，包含商场、餐饮及娱乐等大型综合功能建筑体大量增多，各类使用功能对电力负荷的数量及容量需求较大，电力干线的数量及容量也相应增加，从而使得作为固定、悬挂母线槽及桥架的水平支吊架的用量也增加。水平支吊架的安全性能及外观形式都直接影响到电气安装的质量及成本控制要求，目前各类规范、工艺标准或图集均对外无具体且可参照的内容，多为示例。因此，需要在水平支吊架承重分析的基础上，制定切实可行的方案，同时通过严谨的计算后选型，才能投入到最终的施工安装中，从而达到最佳的“性价比”。

2.电气吊杆支架的形式

水平支吊架一般有“角钢支架+角钢”和“通丝吊杆+角钢”两种，其中后者是目前广泛应用的电气吊杆支架的形式，本文仅对其进行研究。

2.1“通丝吊杆+角钢横担”支架的组成

2.1.1水平支吊架分成承重部分（承托固定设备，即角钢横担）和悬挂部分（连接横担与结构物，即通丝吊杆），支架吊装的具体形式如图1所示。角钢支吊架需在悬挂角钢上开长孔或现场钻孔，安装较为繁琐，容易造成质量隐患和修改困难，“通丝丝杆+角钢横担”支架克服了这个缺点，施工过程更为便捷；

2.1.2通丝吊杆即为传统的全牙丝杆，利用丝杆上的丝牙，悬挂部分与承重部分就可以使用丝扣连接，同时承重部分都可以上下任意调节。这样只要丝杆留有适当裕度，支架尺寸就不需要每个都进行提前测量或预制加工，而是在施工安装中进行调整，节省了工期。

2.2“通丝吊杆+角钢横担”支架的优点

2.2.1制作简单。仅需通丝吊杆和角钢横担，这两种材料都是市场上非常容易采购的普通建材；另外使用螺丝、平弹垫配件相配合连接，最大程度地减少工作量，消除安全和质量隐患。

2.2.2调整和修改方便。如果丝杆为全通丝，只要调整螺母的位置，在整个丝杆长度内都可以上下调节。

2.2.3支架承重范围宽，对于重量和宽度大的设备可以使用槽钢或工字钢代替角钢增加承托能力，同时可以增大丝杆尺寸，提供吊坠承重能力。

3.支吊架承重力的核算方法

3.1角钢横担的强度计算

如果计算结果为丝杆所受的数值力大于内膨胀螺栓的允许抗拉静荷载，则需要改变支架形式或支架的固定方式，如图4所示。每组立杆改用多个膨胀螺栓固定，紧固件的受拉强度计算按膨胀螺栓的受拉强度计算方法进行核算。

3.3.2膨胀螺栓的受拉强度计算

受拉螺栓在力矩M作用下的强度计算做如下假设：对接面绕通过最边一排螺栓的X’轴翻转，各螺栓的拉力与螺栓到翻转轴X’的距离成正比，即按图5中所示的直线规律分布。

根据以上基本假设，推导出螺栓所受的最大拉力为：

5.1计算点选择

在某电气安装工程中，我们进行了电气吊杆支架的承重计算，其中选择具有代表性的工程B4层24/B轴处的电气槽架（如表3）作为实例计算点：

7.结束语

在大型城市公建中，如果在安装大量电气干线之前，借鉴上述简单公式，就能够地选用出高”性价比”的支吊架，确保安装的质量、工期及效益满足要求。