电大钢屋架吊装毕业设计.docx
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电大钢屋架吊装毕业设计
单层厂房结构安装方案
学校:
班别:
姓名:
第一章编制依据-----------------------------------------------------1
第二章工程概况-----------------------------------------------------1
2.1基本情况-------------------------------------------------------1
2.2钢屋架设计参数:
------------------------------------------------1
第三章主要工序及施工方法-------------------------------------------1
3.1钢屋架的制作------------------------------------------------1
3.2钢屋架的焊接------------------------------------------------4
3.3钢屋架防腐涂装----------------------------------------------5
3.4最大起吊构件重量的计算--------------------------------------6
3.5起重机型号的选择计算---------------------------------------12
3.6吊装钢丝绳验算---------------------------------------------18
3.7钢屋架吊装-------------------------------------------------21
第四章施工进度计划及劳动力组织------------------------------------24
4.1施工进度计划--------------------------------------------------24
4.2劳动力计划 --------------------------------------------------25
4.3主要施工机具--------------------------------------------------26
4.4施工进度保证措施----------------------------------------------26
第五章质量、安全保证措施------------------------------------------27
5.1质量保证措施---------------------------------------------------27
5.2安全保证措施---------------------------------------------------27
附施工图另册
第一章编制依据
1)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);
2)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001;)
3)《轻型屋面钢屋架(圆钢管、方钢管)》(06SG515-1);
4)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002);
5)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002);
6)《碳钢焊条》(GB/T5117-95);
7)《建筑施工手册》(第四版,建工出版社);
8)设计图;
第二章工程概况
2.1基本情况
本工程为综合厂房,层数单层,现浇混凝土框架结构,层高11.5m。
屋面为圆钢管钢屋架、钢骨架轻型屋面板结构,钢屋架跨度为44.00米,总共13榀屋架组装,,屋面面积4300m2。
建筑物耐火等级二级,抗震设防烈度为7度,建筑物耐久年限为50年。
2.2钢屋架设计参数:
(1)钢屋架:
跨度44m,单坡屋面。
檐高13.9m,脊高(峰)3.3m,材料为Q345-B型圆钢焊接制造,13榀、3.85吨/榀,总重共计68.8吨。
(2)屋面板:
0.9吨/块,单块尺寸为1500x6000。
(3)天沟板:
0.4吨/块,单块尺寸为600x6000。
第三章主要工序及施工方法
3.1钢屋架的制作
3.1.1材质控制
(1)钢屋架支座连接用锚栓为M24,所采用的连接螺栓为大六角高强度螺栓。
安装定位螺栓采用M16,材质级别为Q235-B级钢。
(2)向正规生产厂家订购钢材、焊材。
而且必须具备原始材质证明(物理性能、化学成份)及出厂合格证。
(3)钢材进场后按规定检查合格后才能投入使用。
(4)钢材进场前由质安部门对其表面状态(锈、麻坑等缺陷)按规范标准严格把关,凡超标者不得投入使用。
(5)焊材在使用前按规范进行烘焙处理。
3.1.2工艺过程:
加工准备及下料--→零件加工--→小装配--→总装配--→支撑连接板,系杆、支座圆钢装配、焊接--→成品检验--→除锈、油漆、编号
3.1.3加工准备及下料:
(1)放样:
所有钢构件在制作前均1:
1放施工大样,复核无误后方可下料。
按照施工图放样,逐个核对图纸之间的尺寸和方向等,放样时要预留焊接收缩量和加工余量。
特别注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
(2)根据放样作样板,以便及时调整下料尺寸。
(3)钢材矫正:
钢材下料前必须先进行矫正,矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值,以保证下料的质量。
(4)钢屋架下料前应先除锈,刷底漆两遍。
下料应写明工号、构件编号、规格,同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。
3.1.4零件加工:
(1)切割:
氧气切割前钢材切割区域内的铁锈、污物应清理干净。
切割后断口边缘熔瘤、飞溅物应清除。
剪切面不得有裂纹及大于lmm的缺楞,并应清除毛刺。
(2)焊接:
上、下弦型钢需接长时,先焊接头并矫直。
对接焊缝应在焊缝的两端焊上引弧板,其材质和波口型式与焊件相同,焊后气割切除并磨平。
(3)钻孔:
屋架连接钢板的螺栓孔应用台钻钻孔,以保证螺栓孔位置、尺寸准确。
3.1.5小装配:
(1)屋架端部基座预先拼焊组成部件,经矫正后再拼装到屋架上。
部件焊接时为防止变形,宜采用成对背靠背,用夹具夹紧再进行焊接。
3.1.6总装配:
(1)将实样放在装配台上,按照施工图及工艺要求起拱并预留焊接收缩量。
装配平台应具有一定的刚度,不得发生变形,影响装配精度。
(2)按照实样将上弦、下弦、系杆等定位圆钢搭焊在装配台上。
(3)把上、下弦垫板及节点连接板放在实样上,对号入座,然后将上、下弦放在连接板上,使其紧靠定位圆钢。
半片屋架杆件全部摆好后,按照施工图核对无误,即可定位点焊。
(4)点焊好的半片屋架翻转180°,以这半片屋架作模胎复制装配屋架。
(5)在半片屋架模胎上放垫板、连接板及基座板。
基座板、中间竖杆应用带孔的定位板用螺栓固定,以保证构件尺寸的准确。
(6)将上、下弦及系杆放在连接板及垫板上,用夹具夹紧,进行定位点焊。
(7)将模胎上已点焊好的半片屋架翻转180°,即可将另一面上、下弦和系杆放在连接板和垫板上,使型钢背对齐用夹具夹紧,进行定位点焊,点焊完毕整榀屋架总装配即完成,其余屋架的装配均按上述顺序重复进行。
3.1.7支撑连接板、系杆支座圆钢的装配,焊接:
(1)用样杆划出支撑连接板的位置,将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。
用样杆同样划出圆钢位置,并将装配处的焊缝铲平,将系杆支座圆钢放在装配位置上并定位点焊。
全部装配完毕,即开始焊接系杆支座圆钢、支撑连接板。
焊完后,应清除熔渣及飞溅物。
3.1.8成品检验:
(1)焊接全部完成,焊缝冷却24h之后,全部做外观检查并做出记录。
(2)用螺栓连接时,须将构件摩擦面进行喷砂处理。
(3)按照施工图要求和施工规范规定,对成品外形几何尺寸进行检查验收,逐榀屋架做好记录。
3.1.9除锈、油漆、编号:
(1)成品经质量检验合格后进行除锈,除锈合格后进行油漆。
(2)涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范的规定。
(3)在构件指定的位置上标注构件编号。
3.2钢屋架的焊接
3.2.1作业条件:
(1)熟悉图纸,按照《建筑钢结构焊接技术规程》的要求进行焊接工艺。
施焊前应检查焊工合格证有效期限,应证明焊工所能承担的焊接工作。
3.2.2工艺过程:
作业准备→电弧焊接→焊缝检查
3.2.2.1作业准备:
(1)选择合适的焊接工艺,焊条采用现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117-1995规定的E4303型焊条,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等通过焊接工艺试验验证。
(2)焊工必须有岗位合格证。
安排焊工所担任的焊接工作应与焊工的技术水平相适应。
3.2.2.2电弧焊接:
(1)焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况,修整后方能施焊。
(2)焊接顺序:
先焊上、下弦连接板外侧焊缝,后焊上、下弦连接板内侧焊缝,再焊连接板与腹杆焊缝;最后焊腹杆、上弦、下弦之间的垫板。
屋架一面全部焊完后翻转,进行另一面焊接,其焊接顺序相同。
(3)支撑连接板圆钢的装配,焊接:
用样杆划出支撑连接板的位置,将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。
用样杆同样划出圆钢位置,并将装配处的焊缝铲平,全部装配完毕,即开始焊接支撑连接板。
焊完后,应清除熔渣及飞溅物。
3.2.2.3焊缝检查:
(1)屋架下弦杆材料接头采用有衬管与母材等强的对接焊缝并焊透,其焊缝质量等级为二级。
其它焊缝的外观质量不低于三级。
焊接全部完成,焊缝冷却24h之后,全部做外观检查。
3.3钢屋架防腐涂装
3.3.1作业条件:
(1)油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。
(2)防腐涂装工程前钢结构工程已检查验收,并符合设计要求。
(3)防腐涂装作业场地应有安全防护措施,有防火和通风措施,防止发生火灾和人员中毒事故。
(4)露天防腐施工作业应选择适当的天气,大风、遇雨、严寒等均不应作业。
3.3.2工艺流程:
基面清理--→底漆涂装---→面漆涂装--→检查验收
3.3.2.1基面清理:
(1)建筑钢结构工程的油漆涂装应在钢结构安装验收合格后进行。
油漆涂刷前,应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。
(2)基面清理除锈质量的好坏,直接关系到涂层质量的好坏。
本工程涂装工艺的基面除锈质量等级不低于Sa2.5。
要求见表1
表1钢结构除锈质量等级
等级
质量标准
除锈方法
Sa2.5
较彻底除锈
喷砂除锈
3.3.2.2底漆涂装:
(1)底漆使用厚浆型环氧漆,使用前应调和,控制油漆的粘度、稠度、稀度,兑制时应充分的搅拌,使油漆色泽、粘度均匀一致。
(2)刷第一层底漆时涂刷方向应该一致,接槎整齐。
(3)刷漆时应采用勤沾、短刷的原则,防止刷子带漆太多而流坠。
(4)待第一遍刷完后,应保持一定的时间间隙,防止第一遍未干就上第二遍,这样会使漆液流坠发皱,质量下降。
(5)待第一遍干燥后,再刷第二遍,第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直,这样会使漆膜厚度均匀一致。
第三遍同第一遍、第四遍同第二遍。
(6)底漆涂装后起码需4~8h后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。
3.3.2.3面漆涂装:
(1)建筑钢结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。
钢构件涂装防锈漆后组装,组装结束后才统一涂装面漆。
涂装面漆前需对钢结构表面进行清理,清除安装焊缝焊药,对烧去或碰去漆的构件,还应事先补漆。
(2)面漆使用聚氨酯面漆。
面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆,兑制的稀料应合适,面漆使用前应充分搅拌,保持色泽均匀。
其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠,不显刷纹。
(3)面漆在使用过程中应不断搅和,涂刷的方法和方向与上述工艺相同。
3.3.2.4涂层检查与验收:
(1)表面涂装施工时和施工后,应对涂装过的工件进行保护,防止飞扬尘土和其它杂物。
(2)涂装后的处理检查,应该是涂层颜色一致,色泽鲜明光亮,不起皱皮,不起疙瘩。
(3)涂层干漆膜总厚度不应小于150μm。
3.4最大起吊构件重量的计算
3.4.1钢屋架的计算
(1)GWJ44-1钢屋架梁重量计算表(见附图)
零件号
截面
长度(mm)
单位长度重量(Kg/m)
小计重量(Kg)
合计重量(Kg)
1
Φ245×5.0圆管
43276
36.32
1567.89
3802.43
2
Φ219×5.0圆管
43220
30.52
1319.07
3
Φ114×4.0圆管
4400
10.85
47.74
4
Φ168×4.0圆管
5586
17.81
99.49
5
Φ133×4.0圆管
6068
12.73
77.25
6
Φ133×4.0圆管
6380
12.73
81.22
7
Φ133×4.0圆管
6380
12.73
81.22
8
Φ133×4.0圆管
6702
12.73
85.32
9
Φ102×3.0圆管
6702
8.5
56.97
10
Φ102×3.0圆管
7686
8.5
65.33
11
Φ102×3.0圆管
6562
8.5
55.78
12
Φ102×3.0圆管
6836
8.5
58.11
13
Φ102×3.0圆管
6836
8.5
58.11
14
Φ102×3.0圆管
7112
8.5
60.45
15
Φ102×3.0圆管
7112
8.5
60.45
16
Φ102×3.0圆管
3300
8.5
28.05
(2)GWJ44-1a钢屋架梁重量计算表(见附图)
零件号
截面
长度(mm)
单位长度重量(Kg/m)
小计重量(Kg)
合计重量(Kg)
1
Φ245×5.0圆管
43276
36.32
1567.89
3849.88
2
Φ219×5.0圆管
43220
30.52
1319.07
3
Φ114×4.0圆管
4400
10.85
47.74
4
Φ168×4.0圆管
5586
17.81
99.49
5
Φ133×4.0圆管
6068
12.73
77.25
6
Φ133×4.0圆管
6380
12.73
81.22
7
Φ133×4.0圆管
6380
12.73
81.22
8
Φ133×4.0圆管
6702
12.73
85.32
9
Φ102×3.0圆管
6702
8.5
56.97
10
Φ102×3.0圆管
7686
8.5
65.33
11
Φ102×3.0圆管
6562
8.5
55.78
12
Φ102×3.0圆管
6836
8.5
58.11
13
Φ102×3.0圆管
6836
8.5
58.11
14
Φ102×3.0圆管
7112
8.5
60.45
15
Φ102×3.0圆管
7112
8.5
60.45
16
Φ102×3.0圆管
8882
8.5
75.50
3.4.2吊装组合钢屋架的计算(见附图)
吊装次数
组合构件
吊装重量
第1次吊装
GWJ44-1a×1
GWJ44-1×1
XG1
3849.88
Kg
3802.43
Kg
1609.4
Kg
9261.8
Kg
第2次吊装
GWJ44-1×2
XG1
7604.86
Kg
1609.4
Kg
9214.3
Kg
第3次吊装
GWJ44-1×2
XG1
7604.86
Kg
1609.4
Kg
9214.3
Kg
第4次吊装
GWJ44-1×2
XG1
7604.86
Kg
1609.4
Kg
9214.3
Kg
第5次吊装
GWJ44-1×2
XG1
7604.86
Kg
1609.4
Kg
9214.3
Kg
第6次吊装
GWJ44-1×2
XG1
7604.86
Kg
1609.4
Kg
9214.3
Kg
第7次吊装
GWJ44-1a×1
3849.88
Kg
3849.9
Kg
验算选用第1次吊装组合钢屋架,位于1~2轴上,共2榀。
每榀屋架长44米,高3.3米,理论重量9261.8Kg。
考虑其他因素如风荷载、碰撞等因素质量按9400Kg计算。
3.5起重机型号的选择计算
3.5.1起重量计算
双机抬吊起重量计算:
K(Q主+Q副 =9.4T+0.5T =9.9T
单台起重机起重量为Q主=Q副=6.19T
公式中 :
Q主——主机(1#机)起重量;
Q副——副机(2#机)起重量;
K——起重量降低系数,一般取0.8;
Q1——构件重量;根据选用第1次吊装组合钢屋架重量Q1=9.4T。
Q2——索具重量;钢丝绳选用6*19+a型D=24mm钢丝绳约总长度150M,查力学性能表Q2=351kg,考虑其他因素计算取值Q2=500kg=0.5T。
3.5.2起重高度计算
H=H1+H2+H3+H4 =11.5+0.2+2.2+6.266=20.166
公式中:
H——起重机的起重高度(M),停机面至吊钩的距离;
H1——安装支座表面高度(M),停机面至安装支座表面的距离;
H2——安装间隙,视具体情况而定,取0.2M;
H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离(M),按绑扎大样图取2.2M;
H4——索具高度(M),绑扎点至吊钩的距离,按绑扎大样图取6.266M;
3.5.3起重臂长度计算
(1)求h2
h1:
a=14.8:
5=3
公式中
h1——构件安装高度(起重机停驻点地面至安装构件的顶面距离(M);由上图得H1=14.8。
a——吊钩伸距(M);由上图得a=5。
b——起重壁厚度,一般为0.6~1m;取0.8。
由表14-82(建筑施工手册)
表14-82
查得h2=1.05cosa=0.57a=55.25°
(2)求h
h=h1+h2-h3=14.8+1.05-2.5=13.35
公式中
h——起重臂L1部分在垂直轴上的投影
h1——构件安装高度(起重机停驻点地面至安装构件的顶面距离(M);h1=14.8。
h3——起重臂下铰点离地高度(M);根据QY75资料查得h3=2.5。
h2——起重臂中心线至安装构件顶面的垂直距离(M);h2=1.05。
(3)求L
L=h/sina+a/cosa=13.35/sin55.25°+5/cos55.25°=25.05m
公式中
L——起重臂长度(M);
a——起重臂仰角(°);
3.5.4工作幅度计算
R=F+LCOSa =0.7+25.05×0.57 =15
公式中
R——起重机的工作幅度;
F——起重臂下铰点中心至起重机回转中心的水平距离;取0.7
COSa——起重臂仰角的余弦,由表14-82查得0.57。
3.5.5确定起重机型号
(1)根据工作幅度R=15m、起重量Q=6.19T、起重臂长L=25.05m、起重高度h=20.2m查四川长江牌QY75汽车式吊车的技术参数:
当工作幅度15米、起重臂长L=32m时,起升高度28.5米,起重量8.7T。
故8.7T>6.19T,故选用两台QY75吨的汽车式吊车满足要求。
(2)QY75型汽车起重机主要技术性能
制造厂长江起重机厂
起重量/工作幅度75000kg/3m
吊臂长度主臂13~41m;副臂10~15m
行驶速度30km/n;
自重67.85t
爬坡能力15°
外形尺寸(长×宽×高)15.5×3.2×4.2m
发动机型号上车6135Q,下车F10L413F;(功率163/236kw)
支腿跨距(纵/横)6.3/7.0m
说明
1、表中所列起重量包括吊钩自重;
2、起重臂处于前向作业时,其额定起重量为表中数值的50%。
主臂额定起重量表(支腿全伸,侧向和后向作业)单位:
t
工作幅度(m)
臂长13m
臂长22.5m
臂长32m
臂长41m
滑输组倍率为14,使用75t吊钩,其自重为1t
滑输组倍率为7,使用36t吊钩,其自重为1t
滑输组倍率为4,使用20t吊钩,其自重为0.3t
滑输组倍率为2,使用10t吊钩,其自重为0.2t
起重量(t)
起升高度(m)
起重量(t)
起升高度(m)
起重量(t)
起升高度(m)
起重量(t)
起升高度(m)
3
75
13.42
3.5
67
13.2
4
60
12.95
5
48
12.38
5.5
42
12.05
36
22.61
6
38
11.68
32.2
22.42
7
32
10.82
27
22.02
20
32.1
8
27
9.75
22.2
21.55
17.6
31.78
9
23
8.39
19
21.03
15.7
31.53
10
20
6.5
17
20.44
14
31.05
10
40.59
10.5
18.4
5.11
16
20.11
13.5
30.48
9.5
40.43
11
17
2.51
15
19.77
12.8
30.63
9.1
4.27
13
11
18.18
10.5
29.66
7.8
39.54
15
8
16.15
8.7
28.50
6.7
37.96
17
6
13.48
7.0
27.14
5.8
37.72
18
5
11.74
6.3
26.37
5.4
37.17
19
4.2
9.53
5.6
25.53
5.0
36.59
20
3.5
6.23
5
24.63
4.8
35.98
23
3.4
21.38
3.8
33.89
25
2.6
18.58
3.2
32.24
27
1.9
14.94
2.8
30.38
28
1.6
12.56
2.5
29.33
29
1.4
9.38
2.2
28.22
30
1.2
2.
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