某展覽中心大型鋼結(jié)構(gòu)安裝方案桁架龍門架提升

目錄第一部分安裝方案一、工程概況………2二、工程特點………2三、鋼構(gòu)件布置…………2四、安裝整體思路…………………4五、構(gòu)件單重明細(xì)…………………4六、塔架組成………6七、主桁架拼裝……………………8八、鋼構(gòu)件吊裝……………………10第二部分計算分析一、概述……………15二、結(jié)構(gòu)在原始荷載下內(nèi)力………15三、起重機(jī)數(shù)據(jù)……………………17四、起重機(jī)在樓面行走計算………20五、起重機(jī)在樓面起吊計算………24六、龍門架計算……………………28七、龍門架在樓面起吊計算………32八、結(jié)論……………36第一部分安裝方案一、工程概況××××××?xí)怪行摹褂[中心位于××××××××市××區(qū)，本工程是××市××區(qū)政府的一號工程，本工程鋼結(jié)構(gòu)總重量約為14000t，總建筑面積約為112115.7m2。二、工程特點本工程主體為混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)為主體分部工程的子分部工程，分布在本工程四個場館的頂層。鋼結(jié)構(gòu)分布位置廣，桁架跨度大、結(jié)構(gòu)形式截面形式復(fù)雜多樣，單個構(gòu)件自重大，最重接近38噸；主桁架構(gòu)件長，水平距離為86m，導(dǎo)致加工廠制作后運輸困難，故采用分段制作運輸方法，這樣就帶來鋼結(jié)構(gòu)安裝時，施工現(xiàn)場拼接節(jié)點多；安裝高度高，最大安裝高度51.000m，由于一層為砼結(jié)構(gòu)，且一層有樓面，砼結(jié)構(gòu)設(shè)計時未考慮大噸位吊車上樓面作業(yè)的施工荷載，故展館主桁架安裝時采用龍門架提升的方法。三、鋼構(gòu)件布置1、平面布置圖2、剖面圖3、側(cè)立面圖：四、安裝整體思路安裝方向由南往北，由里往外裝。第一步先將鑄鋼件安裝好；第二步利用25噸的吊車將主桁架的胎架搭設(shè)固定好，胎架搭設(shè)時得考慮龍門架的搭設(shè)位置；第三步利用25噸的吊車將龍門架在主桁架的安裝位置搭設(shè)固定好，龍門架搭設(shè)時得考慮主桁架的提升；第四步仍利用25噸的吊車將分段主桁架吊放于胎架上，進(jìn)行整體拼裝；第五步利用龍門架提升整體主桁架，用25噸吊車起吊斜柱；第六步用25噸吊車依次吊裝次桁架、邊梁、抗風(fēng)桁架、聯(lián)系桁架等。五、構(gòu)件單重明細(xì)構(gòu)件號主規(guī)格單重KG備注CHJ61[]180*8849.22KFHJ1[]250*2000*82501.95KFHJ2[]250*2000*81700.93LXHJ4[]200*1550*8606.04LXHJ2[]200*1550*8564.32LXHJ3[]200*1550*8204.80LXHJ7[]200*1550*8831.82LXHJ6[]200*1550*8739.78XZ11PD450*1442427.43XZ12PD450*1442442.49XZ21PD450*1442468.14XZ22PD450*1442483.19XZ41PD450*1442426.02XZ42PD450*1442275.78XZ31PD450*1441555.70XZ51PD250*100274.64XZ52PD250*100274.64ZHJ2[]200*10027457.866主桁架分成四段，單單體最重8.90噸ZHJ1[]200*10012568.100ZHJ1a[]200*10012568.100KFHJ3[]250*2000*82562.62KFHJ3a[]250*2000*82562.62kFHJ9[]250*2000*81809.33kFHJ9a[]250*2000*81809.33kFHJ4[]250*2000*82656.84kFHJ4a[]250*2000*82656.84kFHJ5[]250*2000*82595.93kFHJ6[]250*2000*82507.27KFHJ7[]250*2000*82330.87KFHJ8[]250*2000*82099.48KFHJ8a[]250*2000*82099.48六、塔架組成標(biāo)準(zhǔn)支撐架以3m為一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，橫截面為2m×1.5m的斷面。用φ150/115*6無縫鋼管、80*6角鋼組成。塔架底座采用200*200*8*10及200*200*8*12的H型鋼，吊裝使用時以兩個塔架為一組龍門架，上端用500*300*8*12的H型鋼連接，中間安裝20噸手拉葫蘆。兩組塔架之間的距離七、主桁架拼裝鋼構(gòu)件由工廠下料，切相貫口、坡口、組對、焊接、噴漆、構(gòu)件標(biāo)識（打鋼?。?、報檢合格后發(fā)運到現(xiàn)場進(jìn)行整體拼裝。1、拼裝場地：BC館12m標(biāo)高處有樓面，故在樓面上鋪設(shè)拼裝胎架。鋪設(shè)胎架時需考慮主桁架拼裝時標(biāo)高高的一端靠近2-A1軸，低的一端延伸到館外拼裝。胎架鋪設(shè)由南向北布置。拼裝場地準(zhǔn)備地樣描點劃線拼裝場地準(zhǔn)備地樣描點劃線拼裝胎架、焊接地樣報檢胎架報檢桁架下料，拉彎待拼裝報檢合格桁架胎架整體拼裝整體提升前準(zhǔn)備焊接報檢合格3、ZHJ-1、-1a、-2放樣坐標(biāo)點及尺寸大樣4、ZHJ-1-1a、-2桁架預(yù)拼平面胎架尺寸標(biāo)注5、ZHJ-1-1a、-2桁架預(yù)拼平面組拼尺寸大樣6、ZHJ-1-1a、-2桁架整體預(yù)拼胎架立面尺寸大樣7、ZHJ-1-1a、-2桁架整體預(yù)拼胎架示意8、ZHJ-1-1a、-2桁架整體預(yù)拼立面八、鋼構(gòu)件吊裝1、吊裝設(shè)備龍門架兩組，一組高度24m，重6.2T，另一組高度18m，重4.5T；20T倒鏈兩臺，主要吊裝ZHJ2，兩組龍門架是用28節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組裝而成；25T吊機(jī)兩臺，負(fù)責(zé)吊裝斜柱、ZHJ1、鑄鋼件、次桁架、抗風(fēng)桁架等自重較輕的構(gòu)件。ZHJ2在標(biāo)高12m樓層上按軸線間距拼裝到位，龍門架在吊裝前，上端用倒鏈和攬風(fēng)繩拉好，下腳拉在鑄鋼件底部，檢查安全可靠后，方可起吊。2、吊裝順序：以軸線為單元，每個單元構(gòu)件吊裝如下鑄鋼件安裝完成→ZHJ-2提升到預(yù)裝位置→斜柱吊裝→ZHJ-2安裝→檢測、校正→斜柱安裝→次梁安裝→ZHJ-1安裝→中間次梁安裝→檢測、校正→下個單元3、具體步驟先用25噸吊車將鑄鋼件吊裝就位，檢查無誤后焊接固定完成；用龍門架把ZHJ-2提升到預(yù)裝位置；用25T吊機(jī)起吊兩側(cè)斜柱，將ZHJ與斜柱銷軸連接好，斜柱與鑄鋼件臨時固定，進(jìn)行測量檢查ZHJ-2軸線、標(biāo)高、垂直度都符合設(shè)計要求，無誤后進(jìn)行斜柱與鑄鋼件的焊接固定。安裝完成后，進(jìn)行次桁架及抗風(fēng)桁架的吊裝，次桁架及抗風(fēng)吊裝就位、臨時支撐牢固后，用兩臺吊機(jī)起吊ZHJ1，ZHJ1提升到預(yù)定位置后，與次桁及抗風(fēng)桁架進(jìn)行臨時固定，測量檢查ZHJ1、相應(yīng)的次桁架及抗風(fēng)桁架的軸線、標(biāo)高、垂直度都符合設(shè)計要求后，無誤后進(jìn)行ZHJ1與次桁架及抗風(fēng)桁架間焊接固定，待焊接固定好后，吊機(jī)方可松鉤。4、焊接鋼結(jié)構(gòu)焊接須符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》（JGJ81—2002）的規(guī)定。（1）、焊接材料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)和要求并附有質(zhì)量保證書，入庫前應(yīng)對焊接材料進(jìn)行檢查；如規(guī)范有要求或有疑義，應(yīng)按要求進(jìn)行復(fù)驗。（2）、焊接材料根據(jù)材質(zhì)、種類、規(guī)格分類堆放在干燥室，焊條不得有銹蝕、破損、臟物，焊絲不得有銹蝕、油污，焊劑不得混有雜物。（3）、焊工應(yīng)按工程要求領(lǐng)取合格的焊材，領(lǐng)取的焊條置于保溫筒中，隨用隨取。（4）、焊接材料在使用前應(yīng)按材料說明書規(guī)定的溫度和時間要求進(jìn)行烘焙和儲存，可按國家要求執(zhí)行：（5）、焊條烘干后應(yīng)放置于110～120℃的保溫箱中存放、待用；使用時應(yīng)置于保溫筒中隨用隨??；烘干后的低氫焊條在大氣中放置時間超過4小時應(yīng)重新烘干；焊條重復(fù)烘干次數(shù)不宜超過2次。（6）、在正式焊接施工，應(yīng)根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002的規(guī)定，新做焊接工藝評定試驗或者使用已有的焊接工藝評定報告做覆蓋。（7）、施焊前，對焊工進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)合格準(zhǔn)許上崗，否則禁止焊接，焊工應(yīng)檢查焊接部位的組裝情況和表面清理的質(zhì)量，如不符合要求，應(yīng)修正合格后方能施焊；（8）、嚴(yán)禁在焊接區(qū)以外的母材上打弧、熄弧，焊縫區(qū)外的斑痕應(yīng)通過磨光完全清除，并在需要時按焊接工藝對其進(jìn)行修補(bǔ)；（9）、多層和多道焊時，應(yīng)嚴(yán)格清除焊道或焊道間的焊渣、夾渣、氧化物等，清理可采用砂輪、鑿子及鋼絲刷等工具進(jìn)行；（10）、從接頭兩側(cè)進(jìn)行的全焊透焊接，在反面開始焊接之前，采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄌ寂?、鑿子等）清理根部至正面完整焊縫金屬為止，清理部分的深度不得大于該部分的寬度；（11）、每一焊道熔敷金屬的深度或熔敷的最大寬度不應(yīng)超過焊道表面的寬度；（12）、焊縫應(yīng)連續(xù)施焊，一次完成。焊完每一道焊縫后及時清理，發(fā)現(xiàn)缺陷必須清除后再焊。只要能保證熔敷焊縫金屬的深度至少等于最終焊縫厚度的1/3，焊接工作可以在必要時中斷。（13）、焊接盡可能采用平焊焊接和平焊蓋面，加筋板、連接板的端部焊接應(yīng)采用不間斷圍角焊，引弧和熄弧點位置距端部應(yīng)大于10mm，弧坑應(yīng)填滿；（14）、焊道不在同一平面時，應(yīng)由低向高填充；（15）、多道焊的接頭應(yīng)錯開，多層焊應(yīng)在端部作出臺階；（16）、焊縫的根部、面層和邊緣母材不得用尖錘錘擊。5、焊縫檢驗（1）、一級焊縫不得存在未焊滿、根部收縮、咬邊和接頭不良等缺陷。一級焊縫和二級焊縫不得存在表面氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷等缺陷。二級焊縫的外觀質(zhì)量除應(yīng)符合以上要求外，還應(yīng)滿足《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81－2002。（2）、焊縫焊腳尺寸應(yīng)符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002第七章表7、2、4－1中有關(guān)規(guī)定。（3）、焊縫余高及錯邊應(yīng)符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002第七章7、2、4－2中有關(guān)規(guī)定。6、焊縫檢測按設(shè)紙要求全溶透焊縫進(jìn)行超聲波無損檢測，其內(nèi)部缺陷檢驗應(yīng)符合下列要求：⑴一級焊縫應(yīng)進(jìn)行100％的檢驗，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB11345）B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上。⑵二級焊縫應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例應(yīng)不小于20％。其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB11345）B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上。⑶對不合格的焊縫，根據(jù)超標(biāo)缺陷的位置，采用刨、切除，砂磨等方法去除后，以與正式焊縫相同的工藝方法進(jìn)行補(bǔ)焊，其核驗標(biāo)準(zhǔn)相同。第二部分計算分析一、概述鋼結(jié)構(gòu)吊裝主要有以下部分組成：25T吊車在樓面吊裝柱子；25T吊車在樓面吊裝龍門架；吊車分段吊裝主桁架，主桁架在樓面拼裝；通過龍門架起吊主桁架。具體步驟見施工方案。主要需要計算復(fù)核數(shù)據(jù)有：a吊車在樓面行走時，樓面承載力。b吊車在樓面起吊構(gòu)架，包括起吊柱子，龍門架，分段主桁架。其中分段主桁架最重，不超過9t，即吊車吊裝一段主桁裝架時承載力。c龍門架吊裝主桁架時，塔架自身承載力。d龍門架吊裝大梁時，樓面承載力。計算思路：12m樓板為井字梁樓蓋受力體系，柱網(wǎng)間距為18m，梁間距為3m，并對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，抽取一部分進(jìn)行計算。由于施工時受力點不確定，通過影響線，找到最不利受力位置。通過軟件對井字梁施工受力進(jìn)行內(nèi)力計算，與原設(shè)計荷載用下的內(nèi)力進(jìn)行比較。如果小于原設(shè)計荷載下內(nèi)力，則結(jié)構(gòu)可以不加固，否則需要加固。二、結(jié)構(gòu)在原始荷載下內(nèi)力原設(shè)計有8KN/m2均布活載，在均布活載下（未考慮50mm建筑做法，做為是施工荷載安全儲備考慮），彎矩圖如下：（為了便于觀看，只取中間一個18mx18m表示）：計算模型在8KN/m2活載下彎矩圖（三維）在8KN/m2活載下彎矩圖（三維）從以上數(shù)據(jù)可以看出，主梁最大彎矩為1025KN·m，最大負(fù)彎矩為2016KN·m；次梁最大彎矩為180KN·m，最大負(fù)彎矩為365KN·m。三、起重機(jī)數(shù)據(jù)3.1汽車吊選用徐工25T汽車吊，基本參數(shù)如下。類別項目單位參數(shù)

Parameteer尺寸參數(shù)整機(jī)全長mm10700整機(jī)全寬mm≤2500整機(jī)全高mm3550輪距mm4000軸距一、二軸mm2110二、三軸mm2110前懸mm2930后懸mm1540重量參數(shù)行駛狀態(tài)總質(zhì)量kg28000軸荷前軸kg14000后軸kg14000主要性能

參數(shù)最大額定總起重量量t25最小額定工作幅度度m3轉(zhuǎn)臺尾部回轉(zhuǎn)半徑徑m≤3.32最大額定

起重力力矩基本臂kN·m(21.5t×4..5m)最長主臂kN·m(2.5t×7m))最長主臂+副臂kN·m(2.15t×144.7m)支腿距離縱向m6.325橫向m6.2起升高度基本臂m≥28.2最長主臂m≥36.6最長主臂+副臂m8.93.2起重機(jī)支腿反力計算本次計算按起吊最大荷載不超過9t考慮，且最大回轉(zhuǎn)半徑按不超過4m考慮，因汽車吊前后軸重相等，構(gòu)件偏后，吊車前后支腿反力按0.45，0.55分配。為計算方便支腿間距按6mx6m考慮。式中G1——起重機(jī)自重；G2——起吊貨物重量；Mx、My——起吊貨物轉(zhuǎn)化的力矩在x、y方向的分力矩，如圖，當(dāng)==，即臂架垂直于支撐平面的對角線AC時，達(dá)到最大值，此時為最小值G1=28tG2=9t作業(yè)最大回轉(zhuǎn)半徑按6m考慮，==,則四、起重機(jī)在樓面行走計算起重機(jī)在自重情況下行走，荷載由四個車輪承擔(dān)。偏安全按兩點集中荷載考慮，并考慮1.2動力系數(shù)。P=1.2×14×10=168KN對于次梁來說，最不利位置如下圖：次梁最不利計算模型（起重機(jī)在樓面行走）彎矩圖（三維）彎矩圖（平面）對于主梁來說，最不利位置如下圖：主梁最不利計算模型（起重機(jī)在樓面行走）彎矩圖（三維）彎矩圖（平面）小結(jié)：起重機(jī)在樓面行走，對主梁產(chǎn)生最大彎矩為388KN·m，最大負(fù)彎矩為450KN·m；對次梁產(chǎn)生最大彎矩為154KN·m，最大負(fù)彎矩為88KN·m，均小于活荷載產(chǎn)生彎矩，所以說起重機(jī)在樓面行走是安全的。五、起重機(jī)在樓面起吊計算起重機(jī)在起吊9t桁架時，四個支腿反力見3.2節(jié)，并乘以1.2動力系數(shù)分別為：173KN，122KN，49KN，100KN。對于次梁來說，最不利位置如下圖：次梁最不利計算模型（起重機(jī)在樓面起吊）彎矩圖（三維）彎矩圖（平面）對于主梁來說，最不利位置如下圖：主梁最不利計算模型（起重機(jī)在樓面起吊）彎矩圖（三維）彎矩圖（平面）小結(jié)：起重機(jī)在樓面吊裝時，對主梁產(chǎn)生最大彎矩為349KN·m，最大負(fù)彎矩為457KN·m；對次梁產(chǎn)生最大彎矩為149KN·m，最大負(fù)彎矩為90KN·m，均小于活荷載產(chǎn)生彎矩，所以說起重機(jī)在樓面吊裝9t以下構(gòu)件是安全的。六、龍門架計算龍門架兩組，一組高度24m，重6.2T，另一組高度18m，重4.5T；20T倒鏈兩臺，主要承擔(dān)主梁吊裝。兩組龍門架是用28節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組裝而成，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)尺寸2m*1.5m*3m，用φ150/115*6無縫鋼管、80*6角鋼制成，如下圖。6.1龍門架軸力：計算按24m一組考慮，自重為6.2t，考慮扁擔(dān)梁及手拉葫蘆按0.8t考慮，27t主桁架由四個塔架共同承擔(dān)，最重一個可按8t計算。則每個塔架受力為：N=1.2×(6.2+0.8+8)×10=180KN6.2塔架截面屬性：分肢為4根φ150×6鋼管，橫綴條為φ115×6鋼管，斜綴條為L80×6角鋼，材質(zhì)均為Q235B。A=4A1=4×2714=10856m2IX=A1hx2=2714×9252=2.322×109m4IY=A1hY2=2714×6752=1.237×109m4ix=(IX/A)1/2=462mmiy=(IY/A)1/2=338mmλx=LX/ix=48000/462=104λy=LY/iy=24000/338=71換算長細(xì)比：λ0x=(λx2+40A/A1X)1/2=105λ0y=(λy2+40A/A1y)1/2=736.3截面驗算：軸力N=1.4×1880=2522KN強(qiáng)度:σ=N/A==2520000/108856=233.2N/mmm2整體穩(wěn)定：σ==N/φA=44..3N/mmm2<[σ]查表得：φ=0..5236.4橫綴條