课程设计单层工业厂房结构结构吊装设计.docx
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课程设计单层工业厂房结构结构吊装设计
设计题目:
单层工业厂房结构结构吊装设计
班级
学号
学生
指导教师张老师
2O13年1月
任务书
1、目的
本课程设计为单层工业厂房结构吊装作业设计,是《土木工程施工技术》课程的主要环节之一。
通过本课程设计,达到学习结构吊装工程的内容。
设计计算步骤和方法,巩固所学的理论知识,并初步运用所学知识从而培养分析解决施工组织问题的能力。
二、工程概况
工程名称:
武汉港机修造厂修理车间
建设地点:
汉阳建港村
该厂房有21m和18m两跨组成,柱间距皆为6m,21m跨设有6
米跨天窗,主要承重结构采用装配式钢筋混凝土工字柱,预应力钢筋混凝土18米及21米折线形屋架,均为现场预制。
预应力吊车梁、基础梁、天沟板及1.5×6.0预应力大型屋面板均在预制构建加工厂制作,用汽车运入现场并排放。
天窗架在现场附近开辟的预制厂地制作后,安装时运入现场拼装并排放。
车间位于厂区院内,三面是围墙,一面是原有厂方装配车间,距离修理车间50米,附近已有永久性道路可直接通入汉阳鹦鹉大道。
柱的杯形基础已施工完毕,基础杯底标高-1.15m,杯口表面标高为-0.500m,场地已回填平整至-0.150m。
三、设计内容及要求
1、列出主要承重构件一览表
2、选择起重机型号及计算工作参数
a)验算复核中柱、抗风柱、屋架(21m)、屋面板(天窗顶部)
b)绘制YZ-2起重高度计算简图
绘制吊装屋架起重高度计算简图
绘制吊装屋面板起重高度计算简图
c)计算最小起重臂长及相应的起重半径,并查表得到相应的起重量Q和起重高度H。
d)列出修理车间结构吊装工作参数表
3、现场预制构件的平面布置图(A2图纸1:
300)
4、构件就位布置图
5、起重机开行路线
要求:
有设计说明,其中必须有施工方案选择理由,分析计算工程以及必要的简图。
计算书
一、主要承重构件一览表
构件
名称
构件
编号
标准
图集
构件
重量(t)
构件形状及主要尺寸
A列柱
YZ-1
4.62
G列柱
YZ-2
5.60
M列柱
YZ-3
4.62
抗风柱
YZ-4
4.62
YZ-5
4.60
吊车梁
YZDL6-1
CG426
(一)
2.67
21米跨
YZDL6-2
2.67
18米跨
基础梁
YJL
CG420
1.22
(24根)
屋面板
YWBT-1II
G410
(一)
G410
(二)
1.17
1.5×6.0m
YWBT-1II
1.03
1.1×6.0(檐口板)
YWBT-1
0.89
0.9×6.0(嵌板)
天
沟
板
TGB62-1
G410
(三)
1.10
0.62×6.0m
TGB68-1
G410
(三)
1.14
0.68×6.0m
TGB77-1
G410
(三)
1.21
0.77×6.0m
18米预应力折线形屋架
YWJA-18-1
G415
(一)
6.82
21米预应力折线形屋架
YWJA-21-2
G415
(二)
8.52
天窗架
CJ6-04
G316
1.25
二、起重机的选择及工作参数的确定
根据现有的起重设备选择履带式起重机进行结构吊装,初选的起重机型号为W-200,进行吊装。
1.柱的工作参数
柱子的安装:
采用斜吊绑扎法吊装
YZ-2中柱(如图1所示)
起重重量:
5.60+0.3=5.90t
起重高度:
=0+300+(11300-500-350-2850-200-250-20)+2000
=9.43m
图-1YZ-2柱起重高度计算简图
YZ-4抗风柱(如图2所示)
起重重量:
4.62+0.30=4.92t
起重高度:
=0+0.3+9.2+2.0
=11.5m
图-2YZ-4起重高度计算简
2、屋架的工作参数
屋架的安装:
采用四点绑扎
YWJA-21-2屋架(如图3所示)
起重重量:
8.52+0.30=8.82t
起重高度:
=[11.3-(1.15-0.15)]+0.3+2.0+7.5
=20.1m
图-3屋架起重高度计算简图
3、屋面板的工作参数
YWBT-1Ⅱ天窗顶部屋面板(如图4所示)
吊装跨中屋面板起重重量:
1.17+0.30=1.47t
起重高度:
=(10.2+2.9+3.578)+0.3+0.24+2.5=19.718m
图-4屋面板的吊装
起重机吊装跨中屋面板时,起重钩需伸过已吊装好的屋架上弦中线f=3m,且起重臂中心线与已安装好的屋架中心线至少保持g=1m的水平距离,因此,起重机的最小起重臂长度及所需起重仰角α为:
h=10.2+0.15+2.9+3.578-2.1=14.728m
=17.56+7.54=24.90m
三、计算出最小起重臂长及相应的起重半径R,并查表得吊车的起重量Q和起重高度H。
选用W1-200型起重机采用杆长L=30,设角度为57度时对起重高度进行核算,假定起重杆顶端至吊钩的距离为3.5米,
起重高度:
H=L×sin57+E-d=30×sin57+2.1-3.5=23.67m>20.1m
即d=30×sin57+2.1-19.868=7.39m>3.5m满足要求
此时起重机吊板的起重半径为:
R=F+L×cos57=1.6+30×cos57=17.94m
起重重量:
由R=17.94m,查起重机性能表可得:
Q=22.3t>Q1+Q2=8.82t
即满足要求。
(4)复核能否满足吊装跨边屋面板的要求
以选取的L=30m,α=57°为依据。
即符合要求。
4、结构吊装工作参数表
结构吊装工作参数表
构件名称
YZ-2
YZ-4
YWJA-21-2
YWBT-1
工作参数
Q
(t)
H
(m)
R
(m)
Q
(t)
H
(m)
R
(m)
Q
(t)
H
(m)
R
(m)
Q
(t)
H
(m)
R
(m)
计算
5.9
9.43
4.92
11.5
8.82
20.1
1.47
19.718
选用
6.0
22.0
9.00
5.0
20.8
9.00
9.00
24.2
9.00
6.30
22.2
17.9
第三章结构吊装方法的选择
柱和屋架采用现场预制,其他构件在工厂预制后由汽车运到吊装现场吊装。
由于分件吊装发每次吊装基本都是同类构件,可根据构件的重量的安装高度选择不同的起重机,同时,在吊装过程中,不需频繁更换锁具,容易操作,且吊装速度快,符合本工程吊装特点,因此本工程将选用分件吊装发吊装。
由于场地限制,柱和屋架不能同时预制。
采用同时预制,先吊装柱,然后吊装吊车梁,最后是屋盖系统,包括屋架、连系梁和屋面板,一次安装完毕。
第四章结构构件吊装
单层工业厂房的结构构件主要有柱、吊车梁、连系梁、屋架、屋面板等,各种构件吊装过程为:
绑扎——吊升——对位——临时固定——校正——最后固定
1、柱的吊装
①柱的绑扎
绑扎柱的工具主要有吊索、卡环和横吊梁等。
为使在高空中脱钩方便,应采用活络式卡环。
为避免吊装柱时吊索磨损柱表面,要在吊索与构件之间垫麻袋或木板等。
柱的绑扎采用直吊绑扎法,吊索分别在柱子两侧,通过横吊梁与吊钩相连。
②柱的起吊
旋转法吊升柱时,起重机边收勾边回转,使柱子绕着柱脚旋转呈直立状态,然后吊离地面,略转起重臂,将柱放入基础杯口。
柱的预制和堆放时的平面布置应做到:
柱脚靠近基础,柱的绑扎点、柱脚中心和基础中心三点同在以起重机停机点为圆心,以停机点到绑扎点的距离(吊升柱子时的起重半径)为半径的圆弧上。
③柱的对位和临时固定
柱脚插入杯口后,并不立即降入杯底,而是停在杯底30-50mm处进行对位。
对位方法是用8块木楔或钢楔从柱的四周放入杯口,每边放两块,用撬棍拨动柱脚或通过起重机操作,使柱的吊装准线对准杯口上的定位轴线,并保持柱的垂直。
对位后,放松吊钩,柱沉至杯底,再复合吊装准线的对准情况后,对称地打紧楔块,将柱临时固定,然后起重机脱钩,拆除绑扎锁具。
④柱的校正
柱垂直度的检查,用两台经纬仪从柱的相邻两边检查柱吊装准线的垂直度。
其允许偏差值:
柱高H>10m,为(1/1000)H,且不大于20mm。
柱的垂直度校正方法:
当柱的垂直偏差较小时,可用打紧或放松楔块的方法或用钢钎来纠正;偏差较大时,可用螺旋千斤顶斜顶或平顶、钢管支撑斜顶等方法纠正。
⑤柱的固定
柱子校正完成后,应立即进行最后固定。
最后固定方法是在柱脚与基础杯口间的空隙内灌注细石混凝土,其强度等级应比构件混凝土强度等级提高两级。
细石混凝土的浇筑分两次进行:
第一次,浇筑到楔块底部;第二次,在第一次浇筑的混凝土强度达到25%设计强度标准值后,拔出楔块,将杯口内灌满细石混凝土。
2、吊车梁的吊装
吊车梁的吊装,应在柱子杯口进行第二次浇筑的细石混凝土强度达到设计强度75%以后进行。
1吊车梁的绑扎、吊升、对位和临时固定
吊车梁的绑扎点应对称设在梁的两端,吊钩垂线对准梁的重心,起吊后吊车梁保持水平状态。
在梁的两端设溜绳以控制梁的转动,以避免与柱相碰,对位时应缓慢降勾,将梁端的安装准线与柱牛腿面得吊装定位线对准。
2吊车梁的校正和最后固定
吊车梁的垂直度用铅锤检查,当偏差超过规范规定的允许值5mm时,在梁的两端与柱牛腿面之间垫斜垫铁予以纠正。
吊车梁片面位置校正主要是:
检查吊车梁的纵轴线直线度和跨距是否符合要求。
本工程采用通线法对吊车梁平面位置校正。
通线法又称拉钢丝法,它根据定位轴线,在厂房的两端地面上定出吊车梁的安装轴线位置,打入木桩,用钢尺检查两列吊车梁的轨距是否满足要求,然后用经纬仪将厂房两端的4通线,根据此通线检查并用撬棍拨正吊车梁的中心线。
吊车梁校正后,立即用电焊作最后固定,并在吊车梁与柱的空隙处灌注细石混凝土。
3、屋架吊装
1屋架的绑扎
本工程吊车梁跨度5.97m小于18m,宜采用两点绑扎。
屋架的绑扎点应选在上弦节点处,左右对称,并且绑扎吊索的合理作用点(绑扎中心应高于屋架重心,这样屋架起吊后不宜倾翻和转动。
绑扎时,绑扎吊索与构件水平夹角,扶直时不宜小于60°,吊升时不宜小于45°,以免屋架承受较大的横向压力。
2屋架的扶直与就位
本工程采用正向扶直,正向扶直时,起重机位于屋架下弦一侧。
首先将吊钩对准屋架平面中心,收紧吊钩,然后稍微起臂使屋架脱模,接着起重机升勾起臂,使屋架以下弦为轴转成直立状态。
屋架扶直时应注意的问题:
a)起重机吊钩应对准屋架中心,吊索宜用滑轮连接,左右对称。
在屋架接近扶直时,吊钩应对准下弦中心,防止屋架摇摆。
b)当屋架叠浇时,为防止屋架突然下滑而损坏,应在屋架两端搭设井字架或枕木垛,枕木垛的高度与下层屋架的表面平齐。
c)屋架有严重的黏结时,应先选用撬棍或钢钎凿,不能强拉,以免造成屋架损坏。
屋架扶直后,立即吊放到构件平面布置图规定的位置。
一般靠柱边就位,然后用铁丝、支撑等与已安装的柱扎牢。
3屋架的吊升、对位与临时固定
屋架吊升是先将屋架吊离地面500mm,然后将屋架吊至吊装位置下方,升钩将屋架吊至超过柱顶300mm,然后将屋架缓缓地降至柱顶,进行对位。
屋架对位以建筑物的轴线为准,对位前应事先将建筑物轴线用经纬仪投放到柱顶面上,对位后,立即进行临时固定,然后起重机脱钩。
第一榀屋架的临时固定方法是:
用4根缆风绳从两边拉牢。
若先吊装了抗风柱,可将屋架与抗风柱连接。
第二榀屋架以后的屋架用屋架校正器临时固定在前一榀屋架上,每榀屋架至少需要两个屋架校正器。
4屋架的校正和最后固定
屋架的校正内容是检查并校正其垂直度。
检查用经纬仪或锤球,校正用房屋校正器或缆风绳。
A.经纬仪检查:
在屋架上安装3个卡尺,一个安装在屋架上弦中央、另两个安装在屋架的两端,卡尺与屋架的平面垂直。
从屋架上弦几何中心线量取500mm在卡尺上作标志,然后在据屋架中线500mm处的地面上,设置一台经纬仪,检查3个卡尺上的标志是否在同一垂直面上
B.垂球检查:
卡尺设置与经纬仪检查方法相同。
从屋架上弦几何中心线向卡尺方向量取300mm的一段距离,并在3个卡尺上作出标志,然后在两端卡尺的标志处拉一条通线,在中央卡尺标志处向下挂垂求,检查3个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。
屋架校正后,立即用电焊作最后固定。
4、屋面板的吊装
屋面板一般预埋有吊环,用带钩的吊索钩住吊环进行吊装。
屋面板的安装顺序,应自檐口两边左右对称地逐块铺向屋脊,避免屋架受力不均。
屋面板对位后,立即用电焊固定。
2、天窗架的吊装
天窗架的吊装应在天窗架两侧的屋面板吊装完成后进行,其吊装方法与屋架的吊装基本相同。
5、现场预制构件平面布置图及吊装路线
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- 课程设计 单层 工业 厂房 结构 吊装 设计