單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)吊裝課程設(shè)計(jì).doc

1、銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程 名稱：土木工程 施工設(shè)計(jì)課題：?jiǎn)螌庸I(yè)廠房結(jié)構(gòu)吊裝系別：土木建筑 系專業(yè)：土木工程姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：下發(fā)時(shí)間：2010 年 12 月一 工程概況及施工條件1、工程概況 本工程為某廠單層鋼筋混凝土裝配式車間，該車間共三跨(即 12米、 18米， 24 米)， 其平面位置、廠房軸線尺寸和剖面圖如圖1，2，3 所示。2、施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件(1) 地質(zhì)：由勘測(cè)報(bào)告知，土壤為一級(jí)大孔性黃土，天然地基承載力為15T/m2，地下水位在地表下 67 米；( 2)吊裝前基礎(chǔ)已施工完畢并回填平整至 -0.20 米；(3)柱、頂應(yīng)為屋架及 12 米跨兩鉸拱屋架，均為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制；吊車梁、聯(lián)

2、系梁、基礎(chǔ) 梁及預(yù)應(yīng)力大型屋面板在預(yù)制構(gòu)件加工廠制作，用汽車運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)并排放；( 4)鋼天窗梁系，分兩段在金屬結(jié)構(gòu)廠制作，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)拼裝并排放；( 5)結(jié)構(gòu)安裝工程承重構(gòu)件一覽表附表；(6)施工單位現(xiàn)有 Wi-50, W1-100和£ -1252型履帶起重機(jī)可供選用，其工作性能見 圖 4， 5， 6所示工作性能曲線；起重機(jī)外形尺寸如圖及附表；（7）工期：自2010年12月20日至7月20日。3、設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)（1） 柱的預(yù)制平面圖中柱腳距基礎(chǔ)中心80cm以處，吊具重 200kg ；（2） 橫吊梁重500kg ;天窗架加固附加重500kg ；（3）鳥嘴架可外伸 3m重500kg。施工 前準(zhǔn)

3、備工 作本次設(shè)計(jì)是嚴(yán) 格按照 工程現(xiàn) 場(chǎng)情況 以及設(shè) 計(jì)任務(wù) 書參考 國(guó)家標(biāo)首先已經(jīng)做好了廠房的準(zhǔn)完成的。在合同的時(shí)間期限內(nèi)既要安全合理又要經(jīng)濟(jì)的吊裝施工。 基礎(chǔ)，現(xiàn)在需要清理場(chǎng)地將需要吊裝的材料按要求布置好準(zhǔn)備吊裝。二廠房結(jié)構(gòu)吊裝方案1 起重機(jī)械型號(hào)的選擇由上面的工程概況和施工條件可以知道，構(gòu)件中柱子和梁中最重6.9T，屋架、天窗和屋面板最重 7.15T。起重機(jī)型號(hào)的確定和工作參數(shù)的計(jì)算。1吊裝柱子的起重機(jī)選擇。柱：各列柱均要求以一點(diǎn)綁扎（斜吊綁扎法或直吊綁扎法）采用旋轉(zhuǎn)法吊裝的方法。貝U Q > Q 1 +Q 2其中Q1為構(gòu)件質(zhì)量，Q 2為索具重量：吊索取 0.2 T ;橫吊聚、 鳥

4、嘴架，各 0.5 T ;柱子中最重的為 6.9T。所以Q紋.1T。起重高度H所選起重機(jī)的起升高度必須滿足所吊構(gòu)件的吊裝高度要求。柱子中最高的如表為Z1-3柱，14.24m貝U H > h 1 +h 2 +h 3 +h 4。貝U H 為+0.3+14.24+1.2=15.74m?，F(xiàn)在初選 W1-100型履帶起重機(jī)，起重臂長(zhǎng)為23m。當(dāng)起重為7.1T時(shí)相應(yīng)的起重半徑為8m，起重高度H=19m>15.74m，滿足吊裝柱子的要求。 因此用 W1-100型履帶起重機(jī)臂長(zhǎng) 23m 在半徑小于8m初吊裝柱子。2 吊裝屋架和天窗的起重機(jī)選擇。屋架：12m跨二點(diǎn)綁扎；18m跨采用四點(diǎn)綁扎；24M跨采

5、用橫吊梁四點(diǎn)綁扎。屋架采用兩點(diǎn)綁扎安裝，安裝需要的起吊高度和重量各不一樣，設(shè)計(jì)以高跨度為標(biāo)準(zhǔn)。要求起重重量：Q=Q1+Q2=7.15+0.2=7.35T。要求起重高度：H=h 1 +h 2 +h 3 +h 4=13.9+0.3+2.95+2.5=19.65m。現(xiàn)在初選 W1-100型履帶起重機(jī)， 起重臂長(zhǎng)為23m。當(dāng)起重為7.35T時(shí)半徑7m。起重高 度為21m>19.65m，滿足吊裝屋架要求。因此用 W1-100型履帶起重機(jī)臂長(zhǎng) 23m在半徑小于 7m處吊裝屋架及天窗。3 吊裝屋面板的起重機(jī)選擇。對(duì)于屋面板同樣采用高跨度屋面板為準(zhǔn)。要求起重重量：Q=Q1+Q2=1.02+0.2=1.2

6、2T。要求起重高度：H=h 1 +h 2 +h 3 +h 4=10.7+3.2+0.3+0.24+2.5=17m。起重機(jī)吊裝跨中屋面板時(shí)，起重鉤需伸過已吊裝好的屋架上弦中線f=3m，且起重臂中心線與已安裝好的屋架中心線至少保持g=1m的水平距離，因此，起重機(jī)的最小起重臂長(zhǎng)度及所需起重仰角a為 :a =arcta n 3 h 計(jì)算可得a =arcta n 3"_32_=55.5 °。Yg a3 1代入公式計(jì)算要求的最小臂長(zhǎng)為：10.7 3.2 1.73 1L=h/sin a (f+g)/cos a =14.93+7.07=22m0.8240.566由上面計(jì)算可以知道 W1-1

7、00型履帶式起重機(jī)臂長(zhǎng)為23m,可以吊裝最大跨度上的屋面板，當(dāng)起重仰角 a =55.5°，實(shí)際起重半徑為 R=F+Lcos a =1.3+23 X cos55.5° =14.3m查看 W1-100 型 23m 起臂的性能曲線知，R=14.3m 時(shí)，Q=2.5t > 1.22t, H=18m > 17m,所以選擇 W1-100型23m起重臂符合吊裝高跨屋面板的要求。以選取的L=23m , a =55.5。復(fù)核能否滿足吊裝跨邊屋面板的要求。起重臂吊裝(A)軸線最邊緣一塊屋面板時(shí)起重臂與(A)軸線的夾角3,3 =34.7 °,則屋架在(A)軸線處的端部 A點(diǎn)

8、與起重桿同屋架在平面圖上的交點(diǎn)B之間的距離為0.75+3tan 3 =0.75+3 X tan34.7 ° =2.83m?？傻?f=3/cos 3 =3/cos34.7 ° =3.65m ;由屋架的幾何 1645尺寸計(jì)算出屋架被截得的高度h屋=2.83 X tanc=2.83 X=1.29m。360010.7 1.29 1.73 gnt驗(yàn)算 L=h/sin a +(f+g)/cos a =23m 得 g=2.95m貝U g=2.95m0.8240.566> 1m。所以選擇 W1-100型履帶式起重機(jī)，滿足吊裝最邊緣一塊屋面板的要求，取L=23m ,a =55.5 &#

9、176;時(shí)能滿足吊裝最邊緣一塊屋面板的要求。根據(jù)以上各種吊裝工作參數(shù)的計(jì)算，從W1-100型L=23m履帶式起重機(jī)性能曲線表并列表1可以看出，所選起重機(jī)可以滿足所有構(gòu)件的吊裝要求。構(gòu)件名稱柱ZA、 ZE、 ZH柱 Z1、 Z2、 Z3屋架屋面板吊裝工作參數(shù)QHRQHRQHRQHR(T)(m)(m)(T)(m)(m)(T)(m)(m)(T)(m)(m)計(jì)算所需工作參數(shù)7.113.36.015.77.3519.651.221714.323m起重臂工作參數(shù)7.520.57720.57820.572.31814.5表1廠房主要構(gòu)件吊裝參數(shù)2廠房結(jié)構(gòu)吊裝方案選擇單層廠房結(jié)構(gòu)安裝工程施工方案內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)

10、吊裝方法、起重機(jī)的選擇、起重機(jī)的開 行路線及構(gòu)件的平面布置等。確定施工方案時(shí)應(yīng)根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)形式、跨度、構(gòu)件的重量及安裝高度、吊裝工程量及工期要求，并考慮現(xiàn)有起重設(shè)備條件等因素綜合確定。單層廠房結(jié)構(gòu)吊裝方法有分件吊裝法和綜合吊裝法。分件吊裝法起重機(jī)每開行一次，僅吊裝一種或幾種構(gòu)件。 一般廠房分三次開行吊裝完全部構(gòu)件。第一次開行，吊裝柱，應(yīng)逐一進(jìn)行校正及最后固定；第二次開行，吊裝吊車梁、連 系梁及柱間支撐等；第三次開行，以節(jié)間為單位吊裝屋架、天窗架和屋面板等構(gòu)件。綜合吊裝法起重機(jī)一次開行，以節(jié)間為單位安裝所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。具體做法是：先吊裝46根柱，隨即進(jìn)行校正和最后固定。然后吊裝該節(jié)間的吊車梁、

11、連系梁、屋架、天窗架、 屋面板等構(gòu)件。3 廠房結(jié)構(gòu)吊裝方法確定根據(jù)實(shí)地情況，廠房基礎(chǔ)應(yīng)經(jīng)完成。廠房結(jié)構(gòu)的柱為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，而吊車梁、聯(lián)系梁、基 礎(chǔ)梁及預(yù)應(yīng)力大型屋面板是在預(yù)制構(gòu)件加工廠制作的再用汽車運(yùn)入現(xiàn)場(chǎng)并排放。所以先排放好柱子先吊裝柱在吊裝吊車梁，最后吊裝屋架、聯(lián)系梁和屋面板。所以本設(shè)計(jì)的單層廠房結(jié)構(gòu)吊裝選擇分件吊裝法。在吊裝中時(shí)用W1-100型L=23m履帶式起重機(jī)。吊裝時(shí)需要預(yù)先排放好需要吊裝的構(gòu)件。4 廠房結(jié)構(gòu)吊裝方案確定1 吊裝構(gòu)件的平面布置和起重機(jī)行駛路線1柱子的平面布置及行駛路線柱子是由現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制而不是像屋架等式在預(yù)制工廠加工的，所以為了方便吊裝工作的開展和節(jié)約場(chǎng)地堆放屋架和面板，方

12、案設(shè)計(jì)先起吊預(yù)制柱子等完成后再吊裝屋架等，然后換起重機(jī)吊裝屋面板。柱子達(dá)到吊裝強(qiáng)度后， 將柱子斜平行的的排布在各個(gè)基礎(chǔ)的杯口，柱腳離杯口中心80cm，采用旋轉(zhuǎn)吊裝法，使柱腳中心、吊點(diǎn)和杯口中心三點(diǎn)共園。12m跨處相對(duì)排放，起重機(jī)在吊裝半徑內(nèi)可以停一點(diǎn)吊兩邊各一個(gè)柱子，18m和24m跨頁采用旋轉(zhuǎn)吊裝法，排放符合起重機(jī)開行路線，每次只吊單邊，標(biāo)注停機(jī)位置。具體排放和開行路線如下圖。柱子總平面圖2 屋架和屋面板的吊平面布置及行駛路線屋架和天窗架的吊裝屋蓋結(jié)構(gòu)一般是以節(jié)間為單位進(jìn)行綜合吊裝，即每安裝好一榀屋 架，隨即將這一節(jié)間的其它構(gòu)件全部安裝上去，再進(jìn)行下一節(jié)間的安裝。屋架和天窗的吊裝同樣用 W1-

13、100型L=23m履帶式起重機(jī)吊裝，由于大跨度和屋架和天窗是在工廠制作的，吊裝方案先吊裝柱子后節(jié)約了場(chǎng)地排放屋架。在12m跨中屋架時(shí)縱向堆放在一邊，屋面板堆放另一邊，起重機(jī)從中間行駛吊裝，18m和24m跨中屋架都是斜向堆放在一邊，屋面板對(duì)方另一邊。屋面板的吊裝屋面板一般有預(yù)埋吊環(huán)，用帶鉤的吊索鉤住吊環(huán)即可吊裝。大型屋面板有四個(gè)吊環(huán)， 起吊時(shí)，應(yīng)使四根吊索拉力相等，屋面板保持水平。為充分利用起重機(jī) 的起重能力，提高工效，也可采用一次吊升若干塊屋面板的方法，詳細(xì)參數(shù)見表1。屋架和屋面板總平面圖2 廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝工藝先前的構(gòu)件平面布置應(yīng)經(jīng)結(jié)束，準(zhǔn)備工作完成后著重進(jìn)行各個(gè)構(gòu)件吊裝的細(xì)節(jié)。1 柱子的吊

14、裝柱子斜向排列柱腳里杯口中心80cm且杯口中心、柱腳中心和吊點(diǎn)三點(diǎn)共圓，采用旋轉(zhuǎn)吊裝法。事先排列柱子的時(shí)候應(yīng)經(jīng)標(biāo)注了起重機(jī)的停車位置，在12m跨下以半徑7m吊裝兩邊的柱子，停一點(diǎn)吊裝兩邊個(gè)一個(gè)柱子，18m和24m跨也是以7m為半徑吊裝單邊。柱子的綁扎為斜吊綁扎法，柱子在平臥狀態(tài)下綁扎， 不需翻身直接從底模上起吊；起吊后，柱呈傾斜狀態(tài)，吊索在柱子寬面一側(cè)，起重鉤可低于柱頂，起重高度可較?。坏珜?duì)位不方便， 寬面要有足夠的抗彎能力。2 屋架的吊裝本設(shè)計(jì)中屋架的吊裝 12m跨是縱向堆放，18m和24m跨是斜向堆放。屋架吊裝的施 工順序是：綁扎、扶直就位、吊升、對(duì)位、臨時(shí)固定、校正和最后固定。在屋架吊裝

15、中很重 要的一步是屋架的綁扎，屋架的綁扎點(diǎn)與綁扎方式與屋架的形式和跨度有關(guān)，其綁扎的位置及吊點(diǎn)的數(shù)目一般由設(shè)計(jì)確定，一般吊索與水平面夾角不小于45°,以免屋架受損。12m跨的采用兩點(diǎn)綁扎，由于本設(shè)計(jì)中大跨度屋架都是預(yù)應(yīng)力拱形屋架，最大12m，所以兩點(diǎn)綁扎時(shí)可以的。在吊裝中盡量減少起重機(jī)的負(fù)載行駛。扶直時(shí)先將吊鉤對(duì)準(zhǔn)屋架平面中心，收緊吊鉤后，起重臂稍抬起使屋架脫模。 若疊澆的屋架間有嚴(yán)重粘結(jié)時(shí)，應(yīng)先用撬杠撬或鋼釬鑿等方法，使其上下分開，不能硬拉，以免造成屋架損破，因?yàn)槲菁艿膫?cè)向剛度很差。另外，為防止屋架在扶直過程中突然下滑而損壞，需在屋架兩端搭井字架或枕木垛，以便在屋架由平臥轉(zhuǎn)為豎立后將屋架擱置其上。3 屋面板的吊裝天窗架和屋面板的吊裝屋面板一般有預(yù)埋吊環(huán)，用帶鉤的吊索鉤住吊環(huán)即可吊裝。大型屋面板有四個(gè)吊環(huán)， 起吊時(shí)，應(yīng)使四根吊索拉力相等，屋面板保持水平。為充分利用起重機(jī) 的起重能力，提高工效，也可采用一次吊升若干塊屋面板的方法。吊裝需要最小起吊臂長(zhǎng)，W1-100型L=23m履帶式起重機(jī)滿足要求，吊裝面板的詳細(xì)情況如圖四 課程