CN106169005A - 水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，包括以下步骤:确定支吊点位置；设定以支吊点作为起始点的搜索区域，并在搜索区域内搜索出所有结构件；根据支吊点的荷载、管道的温度和搜索区域内的结构件，按照设定的判定条件对管部、连接件和简支的各种组合形式进行判断，得到满足设计的组合形式；按照设定的优先规则对满足设计的组合形式进行优先对比，确定单杆弹簧吊架的最终设计方案；根据单杆弹簧吊架的简支型号选择预埋件，并在三维软件中自动生成预埋件。在三维软件中实现水平管道单杆弹簧吊架的智能计算、自动生成预埋件，减少设计人员的手工劳动，明显提高预埋件提资效率，而且减少提资过程中人为的差错，降低设计企业的生产成本。

Description

水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法

技术领域

本发明涉及水平管道支吊架预埋件技术领域，特别涉及一种水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法。

背景技术

水平管道单杆弹簧吊架是管道常用的一种支吊架类型，其承担管道在垂直方向上的荷载，允许管道在垂直方向产生位移。在混凝土结构的发电厂厂房中，工艺管道的支吊架必须生根在固定于混凝土中的预埋件上。根据电力设计分工，预埋件的位置、大小、荷载由工艺专业提资给结构专业，结构专业根据提资进行预埋件的详细设计。虽然电力设计已经进入三维设计时代，但目前的三维软件还不具有预埋件提资的功能，预埋件设计(包括大小和位置)均为设计人员在人脑中完成，但相似的支吊架较多，人的重复工作量大，对于工艺专业来说预埋件提资所耗费时间越占工艺总提资时间的60％以上，工作效率非常低，以1000MW核电机组为例，汽轮机厂房内大越有3000余块预埋件，人工提资耗时巨大，提资效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，能够提高预埋件提资效率，实现全自动智能提资。

为实现本发明的目的，采取的技术方案是：

一种水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，单杆弹簧吊架包括根部、管部和连接件，根部为简支，包括以下步骤:

(A)、在三维软件中建立好管道模型和所有结构件模型，确定支吊点位置，并将支吊点的荷载和管道运行温度输入至三维软件中，所述三维软件内导入有支吊架设计标准；

(B)、设定以支吊点作为起始点的搜索区域，并在搜索区域内搜索出所有结构件；

(C)、根据支吊点的荷载、管道的温度和搜索区域内的结构件，按照设定的判定条件对支吊架设计标准中管部、连接件和简支的各种组合形式进行判断，得到满足设计的组合形式；

(D)、按照设定的优先规则对满足设计的组合形式进行优先对比，确定单杆弹簧吊架的最终设计方案；

(E)、在三维软件中建立单杆弹簧吊架的三维模型；

(F)、根据单杆弹簧吊架的简支型号自动生成预埋件。

在三维软件中实现水平管道单杆弹簧吊架的智能计算、自动生成预埋件，减少设计人员的手工劳动，明显提高预埋件提资效率，而且减少提资过程中人为的差错，降低设计企业的生产成本。

下面对技术方案进一步说明：

进一步的是，在步骤(C)中，所述设定的判定条件为：若在搜索区域内搜索到梁，执行步骤(C1)；若在搜索区域内搜索到厚度大于400mm的板，执行步骤(C2)；

(C1)、如果支吊点位于梁底的正下方，则执行步骤(a1)，否则执行步骤(a2)；

(a1)、获取支吊架设计标准中的管部、连接件和简支的各种组合形式，并将满足第一条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第一条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(a2)、若梁侧边沿至管部中心的水平距离P满足第二条件，则执行步骤(b1)，否则执行步骤(b2)，所述第二条件为0＜P＜50mm；

(b1)、根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，将满足第二条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第二条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中，H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(b2)、若简支与梁采用第一连接方式，根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，若弹簧位于简支下方，执行步骤(c1)；若弹簧位于简支上方，执行步骤(c2)，所述第一连接方式包括简支同时与两个梁的梁底，简支同时与一个梁的梁底和一个梁或柱的侧壁连接；

(c1)、将满足第三条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第三条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(c2)、将满足第四条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第四条件为：简支的型钢类型为双槽钢，15m≥H≥h+0.1m，若该梁为混凝土梁则P＞0.5D，若该梁为钢梁则P’＞0.5D，其中D为弹簧直径，H为简支底面至管部中心的垂直距离，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离，P’为梁中心至管部中心的水平距离；

(C2)、将满足第五条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第五条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离。

进一步的是，在步骤(b2)中，若简支与梁采用第二连接方式，根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，若弹簧位于简支下方，根据第六条件初步确定简支顶部与梁的连接点至管部中心的垂直距离L1，并执行步骤(d1)；若弹簧位于简支上方，根据第七条件初步确定简支顶部与梁的连接点至管部中心的垂直距离L2，并执行步骤(d2)；所述第二连接方式为简支与两个梁的侧壁连接、简支与一个梁的侧壁和一个柱的侧壁连接这两连接方式中的其中一种，所述第六条件为：若梁上方是混凝土楼板，则L1＝1/2(t1+e+t2-150mm)，若梁上方不是混凝土楼板，则L1＝1/2(t1+e+t2)；所述第七条件为：简支的型钢类型为双槽钢，若该梁为混凝土梁则P＞0.5D，若该梁为钢梁则P’＞0.5D，若梁上方是混凝土楼板，则L2＝1/2(t1+e+t2-150mm)，若梁上方不是混凝土楼板，L2＝1/2(t1+e+t2)，其中t1为梁底至管部中心的垂直距离，e为简支型钢高度，t2为梁顶至管部中心的垂直距离，D为弹簧直径，P’为梁中心至管部中心的水平距离；

(d1)、将满足第八条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则执行步骤(e1)，否则执行步骤(e2)，所述第八条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(e1)、得到满足设计的组合形式；

(e2)、简支向上或向下平移50mm，且L1满足第一循环条件，重复步骤(d1)，第一循环条件为：若梁上方是混凝土楼板，则t2-150mm≥L1≥t1+e，若梁上方不是混凝土楼板，则t2≥L1≥t1+e；

(d2)、将满足第九条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则执行步骤(f1)，否则执行步骤(f2)，所述第九条件为15m≥H≥h+0.1m，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(f1)、得到满足设计的组合形式；

(f2)、简支向上或向下平移50mm，且L2满足第二循环条件，重复步骤(d2)，第二循环条件为：若梁上方是混凝土楼板，则t2-150mm≥L2≥t1+e，若梁上方不是混凝土楼板，则t2≥L2≥t1+e。

进一步的是，在步骤(b2)中，若简支与梁采用第三连接方式，若梁上方不是混凝土楼板，则根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，若弹簧位于简支下方且弹簧与简支连接，执行步骤(g1)；若弹簧位于简支下方且弹簧与连接件连接，执行步骤(g2)；若弹簧位于简支上方，执行步骤(g3)；所述第三连接方式为简支与两个梁的顶部连接；

(g1)、将满足第十条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度且P’＞0.5D，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离，P’为梁中心至管部中心的水平距离，D为弹簧直径；

(g2)、将满足第十一条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十条件为15m≥H≥2×Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度；

(g3)、将满足第十二条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十一条件为简支的型钢类型为双槽钢且15m≥H≥h+0.1m，H为简支底面至管部中心的垂直距离，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离。

进一步的是，在步骤(b1)中，简支与梁的连接方式为简支同时与两个梁的梁底，简支同时与一个梁的梁底和一个梁的侧壁，简支同时与一个梁的梁底和一个柱的侧壁连接这三个连接方式中的一种。

进一步的是，简支位于梁靠近梁底的一侧。

进一步的是，在步骤(D)中，所述优先规则为：按照扣分细则计算满足设计的每一种组合形式对应的总扣分，其中总扣分最少的组合形式为最优选的组合形式；所述扣分细则包括：若支吊点直接与梁底或板底连接，则对应的扣分为0；若根部为简支，支吊点的荷载≤x吨时，则对应的扣分为2n；若根部为简支，支吊点的荷载＞x吨时，则对应的扣分为n；若简支与梁的侧壁连接，则对应的扣分为0；若简支与梁底连接，则对应的扣分为3/10×n；若简支与梁顶连接，则对应的扣分为3/5×n；若简支的型钢类型为单槽钢，则对应的扣分为0；若简支的型钢类型为双槽钢，则对应的扣分为1/10×n；若简支的型钢类型为工字钢，则对应的扣分为1/5×n；简支的型钢规格越大，对应扣分越多；简支的长度越大，对应扣分越多。

进一步的是，x＝2，所述扣分细则还包括：若连接件为拉杆，拉杆的长度越大，对应扣分越多。

进一步的是，在步骤(B)中，所述搜索区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，所述第一区域位于支吊点正上方、并与支吊点的垂直距离为10米，所述第二区域位于支吊点正下方、并与支吊点的垂直距离为3米，所述第三区域位于支吊点左侧、并与支吊点的水平距离为3米，所述第四区域位于支吊点右侧、并与支吊点的水平距离为3米。

进一步的是，在步骤(F)中，简支设有与预埋件连接的连接部，预埋件的外周边围绕所述连接部的外周边布置，且预埋件的外周边与连接部的外周边之间间距至少大于30mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在三维软件中实现水平管道单杆弹簧吊架的智能计算、自动生成预埋件，减少设计人员的手工劳动，明显提高预埋件提资效率，而且减少提资过程中人为的差错，降低设计企业的生产成本。以1000MW核电机组为例，在某1000MW等级核电项目中使用了预埋件自动提资工具，单杆弹簧吊架预埋件有317块，使用该提资方法所花费时间越为20工时，而通过传统的人工提资工具花费时间越45工时，效率明显提升。

附图说明

图1是本发明实施例水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法的流程示意图(不包括P不满足第二条件下的流程示意)；

图2是本发明实施例P不满足第二条件下简支与梁采用第一连接方式的流程示意图；

图3是本发明实施例P不满足第二条件下简支与梁采用第二连接方式的流程示意图；

图4是本发明实施例P不满足第二条件下简支与梁采用第三连接方式的流程示意图；

图5是本发明实施例单杆弹簧吊架的结构示意图。

附图标识说明：

10.简支，20.连接件，30.管部，40.梁，50.弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1和图5所示，一种水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，单杆弹簧吊架包括由上往下依次连接的根部、连接件20和管部30，根部为简支10，管部30中心为支吊点，包括以下步骤:

(A)、在三维软件中建立好管道模型和所有结构件模型，确定支吊点位置，并将支吊点的荷载和管道运行温度输入至三维软件中，所述三维软件内导入有支吊架设计标准；

(B)、设定以支吊点作为起始点的搜索区域，并在搜索区域内搜索出所有结构件；

(C)、根据支吊点的荷载、管道的温度和搜索区域内的结构件，按照设定的判定条件对支吊架设计标准中管部30、连接件20和简支10的各种组合形式进行判断，得到满足设计的组合形式；

(D)、按照设定的优先规则对满足设计的组合形式进行优先对比，确定单杆弹簧吊架的最终设计方案；

(E)、在三维软件中建立单杆弹簧吊架的三维模型；

(F)、根据单杆弹簧吊架的简支10型号选择预埋件，并在三维软件中自动生成预埋件。

在本实施例中，支吊架设计标准为《发电厂汽水管道支吊架设计手册》，三维软件为PDMS三维软件，在步骤(B)中，结构件包括有梁40、柱、墙和板，搜索区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第一区域位于支吊点正上方、并与支吊点的垂直距离为10米，第二区域位于支吊点正下方、并与支吊点的垂直距离为3米，第三区域位于支吊点左侧、并与支吊点的水平距离为3米，第四区域位于支吊点右侧、并与支吊点的水平距离为3米。搜索区域还可以根据实际需要设定为其他值。

在下述描述中，H为简支10底面至管部30中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中满足条件的连接件20的最小长度，h为连接件20与管部30的连接点至管部30中心的垂直距离。

在步骤(C)中，如图1和图5所示，所述设定的判定条件为：若在搜索区域内搜索到梁40，执行步骤(C1)；若在搜索区域内搜索到厚度大于400mm的板，执行步骤(C2)；

(C1)、如果支吊点位于梁40底的正下方，则执行步骤(a1)，否则执行步骤(a2)；

(a1)、获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中的管部30、连接件20和简支10的各种组合形式，并将满足第一条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第一条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度；在该步骤中，根部即可为简支10，也可为悬臂和三脚架。

(a2)、若梁40侧边沿至管部30中心的水平距离P满足第二条件，则执行步骤(b1)，否则执行步骤(b2)，所述第二条件为0＜P＜50mm；

(b1)、如图1和图5所示，根据支吊点的荷载和梁40侧边沿至管部30中心的水平距离P获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中满足条件的简支10，并获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中的管部30、连接件20和已获取的简支10的各种组合形式，将满足第二条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第二条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度；在该步骤中，简支10与梁40的连接方式为简支10与梁40的连接方式为包括简支10同时与两个梁40的梁底，简支10同时与一个梁40的梁底和一个梁40的侧壁，简支10同时与一个梁40的梁底和一个柱的侧壁连接这三个连接方式中的一种，且简支10位于梁40靠近梁底的一侧。

(b2)、如图2和图5所示，若简支10与梁40采用第一连接方式，根据支吊点的荷载和梁40侧边沿至管部30中心的水平距离P获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中满足条件的简支10，并获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中的管部30、连接件20和已获取的简支10的各种组合形式，若弹簧50位于简支10下方，执行步骤(c1)；若弹簧50位于简支10上方，执行步骤(c2)，所述第一连接方式包括简支10同时与两个梁40的梁底，简支10同时与一个梁40的梁底和一个梁40或柱的侧壁连接；

(c1)、将满足第三条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第三条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度；

(c2)、将满足第四条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第四条件为：简支10为双槽钢，15m≥H≥h+0.1m，若该梁40为混凝土梁则P＞0.5D，若该梁40为钢梁则P’＞0.5D，其中D为弹簧直径，P’为梁40中心至管部30中心的水平距离；

如图3和图5所示，若简支10与梁40采用第二连接方式，根据支吊点的荷载和梁40侧边沿至管部30中心的水平距离P获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中满足条件的简支10，并获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中的管部30、连接件20和已获取的简支10的各种组合形式，若弹簧50位于简支10下方，根据第六条件初步确定简支10顶部与梁40的连接点至管部30中心的垂直距离L1，并执行步骤(d1)；若弹簧50位于简支10上方，根据第七条件初步确定简支10顶部与梁40的连接点至管部30中心的垂直距离L2，并执行步骤(d2)；所述第二连接方式为简支10与两个梁40的侧壁连接、简支10与一个梁40的侧壁和一个柱的侧壁连接这两连接方式中的其中一种，所述第六条件为：若梁40上方是混凝土楼板，则L1＝1/2(t1+e+t2-150mm)，若梁40上方不是混凝土楼板，则L1＝1/2(t1+e+t2)；所述第七条件为：简支10为双槽钢，若该梁40为混凝土梁则P＞0.5D，若该梁40为钢梁则P’＞0.5D，若梁40上方是混凝土楼板，则L2＝1/2(t1+e+t2-150mm)，若梁40上方不是混凝土楼板，L2＝1/2(t1+e+t2)，其中t1为梁底至管部30中心的垂直距离，e为简支10型钢高度，t2为梁顶至管部30中心的垂直距离，其中D为弹簧50直径，P’为梁40中心至管部30中心的水平距离；

(d1)、将满足第八条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则执行步骤(e1)，否则执行步骤(e2)，所述第八条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度；

(e1)、得到满足设计的组合形式；

(e2)、简支10向上或向下平移50mm，且L1满足第一循环条件，重复步骤(d1)，第一循环条件为：若梁40上方是混凝土楼板，则t2-150mm≥L1≥t1+e，若梁40上方不是混凝土楼板，则t2≥L1≥t1+e；优先向下平移；

(d2)、将满足第九条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则执行步骤(f1)，否则执行步骤(f2)，所述第九条件为15m≥H≥h+0.1m；

(f1)、得到满足设计的组合形式；

(f2)、简支10向上或向下平移50mm，且L2满足第二循环条件，重复步骤(d2)，第二循环条件为：若梁40上方是混凝土楼板，则t2-150mm≥L2≥t1+e，若梁40上方不是混凝土楼板，则t2≥L2≥t1+e；优先向下平移；

如图4和图5所示，若简支10与梁40采用第三连接方式，若梁40上方不是混凝土楼板，则根据支吊点的荷载和梁40侧边沿至管部30中心的水平距离P获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中满足条件的简支10，并获取《发电厂汽水管道支吊架设计手册》中的管部30、连接件20和已获取的简支10的各种组合形式，若弹簧50位于简支10下方且弹簧50与简支10连接，执行步骤(g1)；若弹簧50位于简支10下方且弹簧50与连接件20连接，执行步骤(g2)；若弹簧50位于简支10上方，执行步骤(g3)；所述第三连接方式为简支10与两个梁40的顶部连接；

(g1)、将满足第十条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度且P’＞0.5D，其中P’为梁40中心至管部30中心的水平距离，D为弹簧50直径；

(g2)、将满足第十一条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十条件为15m≥H≥2×Lmin+弹簧自然长度；

(g3)、将满足第十二条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十一条件为简支10为双槽钢且15m≥H≥h+0.1m，H为简支10底面至管部30中心的垂直距离，h为连接件20与管部30的连接点至管部30中心的垂直距离；

(C2)、如图1和图5所示，将满足第五条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第五条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度。

在步骤(D)中，所述优先规则为：按照扣分细则计算满足设计的每一种组合形式对应的总扣分，其中总扣分最少的组合形式为最优选的组合形式；所述扣分细则包括：若支吊点直接与梁40底或板底连接，则对应的扣分为0；若根部为简支10，支吊点的荷载≤x吨时，则对应的扣分为2n；若根部为简支10，支吊点的荷载＞x吨时，则对应的扣分为n；若简支10与梁40的侧壁连接，则对应的扣分为0；若简支10与梁底连接，则对应的扣分为3/10×n；若简支10与梁顶连接，则对应的扣分为3/5×n；若简支10的型钢类型为单槽钢，则对应的扣分为0；若简支10的型钢类型为双槽钢，则对应的扣分为1/10×n；若简支10的型钢类型为工字钢，则对应的扣分为1/5×n；简支10的型钢规格越大，对应扣分越多；简支10的长度越大，对应扣分越多；若连接件20为拉杆，拉杆的长度越大，对应扣分越多。

在本实施例中，x＝2,n＝10000，每组由步骤(C)中得到组合形式对应扣分细则，逐项对比，若落入扣分细则中则扣除相应的分，若没有则无需扣分，最后汇总每组组合形式各自对应的总扣分，总扣分最少的组合形式为最优先的组合形式，得到最终确定的单杆弹簧吊架。x和n还可以根据实际需要设定为其他值。

在按简支10的型钢规格和长度扣分时，若有m组组合形式的根部为简支10，则型钢规格最小的扣0分，次之扣1×1000/m，然后扣2×1000/m，以此类推，型钢规格最大的扣分1000；同理，长度最小的扣0分，次之扣1×100/m，然后扣2×100/m，以此类推，长度最大的扣分100。在按拉杆的长度扣分时，若有t组组合形式的连接件20为拉杆，则拉杆长度最小的扣0分，次之扣1×10/t，然后扣2×10/t，以此类推，型钢规格最大的扣分10。若满足设计的组合形式还有多种情况，则参照上述扣分细则制定其他的扣分项。

在步骤(F)中，简支10设有与预埋件连接的连接部，预埋件的外周边围绕所述连接部的外周边布置，且预埋件的外周边与连接部的外周边之间间距至少大于30mm，且在设计时预埋件大小按简支10实际大小四周加30mm后再向上圆整至50mm级别。

本发明在三维软件中实现水平管道单杆弹簧吊架的智能计算、自动生成预埋件，减少设计人员的手工劳动，明显提高预埋件提资效率，而且减少提资过程中人为的差错，降低设计企业的生产成本，特别适用于混凝土机构的发电厂厂房中，以1000MW核电机组为例，在某1000MW等级核电项目中使用了预埋件自动提资工具，单杆弹簧吊架预埋件有317块，使用该提资方法所花费时间越为20工时，而通过传统的人工提资工具花费时间越45工时，效率明显提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，单杆弹簧吊架包括根部、管部和连接件，所述根部为简支，其特征在于，包括以下步骤:

(A)、在三维软件中建立好管道模型和所有结构件模型，确定支吊点位置，并将支吊点的荷载和管道运行温度输入至三维软件中，所述三维软件内导入有支吊架设计标准；

(B)、设定以支吊点作为起始点的搜索区域，并在搜索区域内搜索出所有结构件；

(C)、根据支吊点的荷载、管道的温度和搜索区域内的结构件，按照设定的判定条件对支吊架设计标准中管部、连接件和简支的各种组合形式进行判断，得到满足设计的组合形式；

(D)、按照设定的优先规则对满足设计的组合形式进行优先对比，确定单杆弹簧吊架的最终设计方案；

(E)、在三维软件中建立单杆弹簧吊架的三维模型；

(F)、根据单杆弹簧吊架的简支型号自动生成预埋件。

2.根据权利要求1所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(C)中，所述设定的判定条件为：若在搜索区域内搜索到梁，执行步骤(C1)；若在搜索区域内搜索到厚度大于400mm的板，执行步骤(C2)；

(C1)、如果支吊点位于梁底的正下方，则执行步骤(a1)，否则执行步骤(a2)；

(a1)、获取支吊架设计标准中的管部、连接件和简支的各种组合形式，并将满足第一条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第一条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(a2)、若梁侧边沿至管部中心的水平距离P满足第二条件，则执行步骤(b1)，否则执行步骤(b2)，所述第二条件为0＜P＜50mm；

(b1)、根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，将满足第二条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第二条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中，H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(b2)、若简支与梁采用第一连接方式，根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，若弹簧位于简支下方，执行步骤(c1)；若弹簧位于简支上方，执行步骤(c2)，所述第一连接方式包括简支同时与两个梁的梁底，简支同时与一个梁的梁底和一个梁或柱的侧壁连接；

(c1)、将满足第三条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第三条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(c2)、将满足第四条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第四条件为：简支的型钢类型为双槽钢，15m≥H≥h+0.1m，若该梁为混凝土梁则P＞0.5D，若该梁为钢梁则P’＞0.5D，其中D为弹簧直径，H为简支底面至管部中心的垂直距离，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离，P’为梁中心至管部中心的水平距离；

(C2)、将满足第五条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第五条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离。

3.根据权利要求2所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(b2)中，若简支与梁采用第二连接方式，根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，若弹簧位于简支下方，根据第六条件初步确定简支顶部与梁的连接点至管部中心的垂直距离L1，并执行步骤(d1)；若弹簧位于简支上方，根据第七条件初步确定简支顶部与梁的连接点至管部中心的垂直距离L2，并执行步骤(d2)；所述第二连接方式为简支与两个梁的侧壁连接、简支与一个梁的侧壁和一个柱的侧壁连接这两连接方式中的其中一种，所述第六条件为：若梁上方是混凝土楼板，则L1＝1/2(t1+e+t2-150mm)，若梁上方不是混凝土楼板，则L1＝1/2(t1+e+t2)；所述第七条件为：简支的型钢类型为双槽钢，若该梁为混凝土梁则P＞0.5D，若该梁为钢梁则P’＞0.5D，若梁上方是混凝土楼板，则L2＝1/2(t1+e+t2-150mm)，若梁上方不是混凝土楼板，L2＝1/2(t1+e+t2)，其中t1为梁底至管部中心的垂直距离，e为简支型钢高度，t2为梁顶至管部中心的垂直距离，D为弹簧直径，P’为梁中心至管部中心的水平距离；

(d1)、将满足第八条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则执行步骤(e1)，否则执行步骤(e2)，所述第八条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(e1)、得到满足设计的组合形式；

(e2)、简支向上或向下平移50mm，且L1满足第一循环条件，重复步骤(d1)，第一循环条件为：若梁上方是混凝土楼板，则t2-150mm≥L1≥t1+e，若梁上方不是混凝土楼板，则t2≥L1≥t1+e；

(d2)、将满足第九条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则执行步骤(f1)，否则执行步骤(f2)，所述第九条件为15m≥H≥h+0.1m，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离；

(f1)、得到满足设计的组合形式；

(f2)、简支向上或向下平移50mm，且L2满足第二循环条件，重复步骤(d2)，第二循环条件为：若梁上方是混凝土楼板，则t2-150mm≥L2≥t1+e，若梁上方不是混凝土楼板，则t2≥L2≥t1+e。

4.根据权利要求2所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(b2)中，若简支与梁采用第三连接方式，若梁上方不是混凝土楼板，则根据支吊点的荷载和梁侧边沿至管部中心的水平距离P获取支吊架设计标准中满足条件的简支，并获取支吊架设计标准中的管部、连接件和已获取的简支的各种组合形式，若弹簧位于简支下方且弹簧与简支连接，执行步骤(g1)；若弹簧位于简支下方且弹簧与连接件连接，执行步骤(g2)；若弹簧位于简支上方，执行步骤(g3)；所述第三连接方式为简支与两个梁的顶部连接；

(g1)、将满足第十条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十条件为15m≥H≥h+Lmin+弹簧自然长度且P’＞0.5D，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离，P’为梁中心至管部中心的水平距离，D为弹簧直径；

(g2)、将满足第十一条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十条件为15m≥H≥2×Lmin+弹簧自然长度，其中H为简支底面至管部中心的垂直距离，Lmin为根据支吊点的荷载获取支吊架设计标准中满足条件的连接件的最小长度；

(g3)、将满足第十二条件的组合形式对应的单杆弹簧吊架的三维模型输入三维软件内，若生成的单杆弹簧吊架不与周围的结构件发生干涉，则得到满足设计的组合形式，所述第十一条件为简支的型钢类型为双槽钢且15m≥H≥h+0.1m，H为简支底面至管部中心的垂直距离，h为连接件与管部的连接点至管部中心的垂直距离。

5.根据权利要求2所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(b1)中，简支与梁的连接方式为简支同时与两个梁的梁底，简支同时与一个梁的梁底和一个梁的侧壁，简支同时与一个梁的梁底和一个柱的侧壁连接这三个连接方式中的一种。

6.根据权利要求5所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，简支位于梁靠近梁底的一侧。

7.根据权利要求1至6任一项所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(D)中，所述优先规则为：按照扣分细则计算满足设计的每一种组合形式对应的总扣分，其中总扣分最少的组合形式为最优选的组合形式；所述扣分细则包括：若支吊点直接与梁底或板底连接，则对应的扣分为0；若根部为简支，支吊点的荷载≤x吨时，则对应的扣分为2n；若根部为简支，支吊点的荷载＞x吨时，则对应的扣分为n；若简支与梁的侧壁连接，则对应的扣分为0；若简支与梁底连接，则对应的扣分为3/10×n；若简支与梁顶连接，则对应的扣分为3/5×n；若简支的型钢类型为单槽钢，则对应的扣分为0；若简支的型钢类型为双槽钢，则对应的扣分为1/10×n；若简支的型钢类型为工字钢，则对应的扣分为1/5×n；简支的型钢规格越大，对应扣分越多；简支的长度越大，对应扣分越多。

8.根据权利要求7所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，x＝2，所述扣分细则还包括：若连接件为拉杆，拉杆的长度越大，对应扣分越多。

9.根据权利要求1至6任一项所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(B)中，所述搜索区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，所述第一区域位于支吊点正上方、并与支吊点的垂直距离为10米，所述第二区域位于支吊点正下方、并与支吊点的垂直距离为3米，所述第三区域位于支吊点左侧、并与支吊点的水平距离为3米，所述第四区域位于支吊点右侧、并与支吊点的水平距离为3米。

10.根据权利要求1至6任一项所述的水平管道单杆弹簧吊架预埋件提资方法，其特征在于，在步骤(F)中，简支设有与预埋件连接的连接部，预埋件的外周边围绕所述连接部的外周边布置，且预埋件的外周边与连接部的外周边之间间距至少大于30mm。