壁挂式L型承重支撑安装支架结构

　　做设备现场安装的结构工程师多半都碰到过墙面侧装承重的需求，这类场景下最容易踩的坑就是选了平板折弯的直角支架，负载上去之后直角处应力集中直接扯裂焊缝，要么就是安装孔位不对现场重新打孔破坏墙面防水层。这次建模的这款L型壁挂支撑件，就是针对这类侧装承重场景做的优化结构，先从实际安装边界说起，垂直安装面的两个安装孔做了等距排布，孔位间距适配常规的膨胀螺栓安装间距，不会出现两个孔打在同一条砖缝上的问题，垂直安装边的厚度做了加厚处理，避免螺栓锁紧的时候板面变形翘曲，导致支撑面和墙面出现缝隙，长期受载之后螺栓受剪切力断裂。

　　水平支撑边的底部做了一体化的加强筋结构，不是后期焊接的筋条，是和主体一体成型的结构，从直角转角处一直延伸到水平边的最外端，筋条的高度从转角处向端部逐步收窄，既保证了转角位置的抗弯截面模量，又不会因为端部筋条过高干涉被支撑物件的底部安装空间。很多现场用的普通L型支架，水平支撑面是完全平的，被支撑件放上去之后如果没有额外的固定，很容易受外力滑移脱落，这款支架的水平支撑端部做了小尺寸的挡边结构，挡边高度不高，不会阻碍物件从上方吊装放置，但是能在水平方向提供限位，避免支撑件受侧向力的时候从支撑面滑出。

　　从受力角度拆解这个结构的设计逻辑，壁挂支架的失效点90%以上出现在直角转角位置，普通折弯支架的转角处是折弯R角，受载的时候R角外侧受拉应力，内侧受压应力，长期交变负载下很容易出现疲劳裂纹，这款结构的转角位置做了大圆弧过渡，没有尖锐的应力集中点，加强筋和两个安装面的连接处也做了圆角过渡，避免筋根位置出现应力集中导致的开裂。安装的时候需要注意，垂直面的两个安装孔必须完全贴合墙面，不能有悬空，如果墙面不平整，需要在缝隙处垫调整垫片，保证两个螺栓受力均匀，不要出现单颗螺栓承受全部负载的情况；水平支撑面的平面度公差控制在合理范围，放置被支撑件的时候尽量让重心靠近垂直墙面一侧，减少悬臂长度带来的弯矩，毕竟悬臂结构的弯矩和负载力臂是成正比的，重心越靠近安装面，螺栓和支架本身承受的弯矩就越小，整体结构的安全系数就越高。

　　另外这个结构的外形尺寸做了通用化适配，垂直安装边的长度足够覆盖两个膨胀螺栓的安装深度要求，不会出现孔位距离支架边缘太近，导致墙面混凝土崩裂的问题，水平支撑边的长度适配常规的小型设备侧装、管线托架、小型仪表挂载这类场景，不用额外裁切修改就能直接使用。很多工程师在选这类壁挂件的时候，只看标称的承重数值，忽略了安装面的材质，如果是安装在轻质砖墙面或者空心砖墙面，哪怕支架本身强度足够，膨胀螺栓的握裹力不够也会出现脱落，这个支架的安装孔尺寸适配常规的套管式膨胀螺栓，在实心混凝土墙面安装的时候能获得足够的拉拔力，如果是轻质墙面，需要替换成穿墙螺栓或者空心砖专用膨胀件，这部分是现场安装需要注意的匹配问题，和支架本身的结构强度无关。从建模细节上看，所有的棱边都做了小倒角处理，没有尖锐的飞边毛刺，安装的时候不会划伤施工人员的手，也不会割破被支撑设备的线缆或者外壳漆面，安装孔的位置做了沉头设计，螺栓锁紧之后螺栓头不会突出安装面，保证支架和墙面完全贴合，不会出现因为螺栓头顶住墙面导致支架倾斜的问题。