单层工业厂房结构吊装课程设计

铜 陵 学 院 课 程 设 计任 务 书课 程 名 称 ： 《 土 木 工 程 施 工 》设 计 课 题 ： 单 层 工 业 厂 房 结 构 吊 装系 别 ： 土 木 建 筑 系专 业 ： 土 木 工 程姓 名 ：学 号 ：指 导 教 师 ：下 发 时 间 ： 2010 年 12 月一 工程概况及施工条件1、工程概况本工程为某厂单层钢筋混凝土装配式车间，该车间共三跨（即 12 米、18 米，24 米） ，其平面位置、厂房轴线尺寸和剖面图如图 1，2，3 所示。2、施工技术经济条件（1）地质：由勘测报告知，土壤为一级大孔性黄土，天然地基承载力为 15T/m2，地下水位在地表下 6~7 米；（2）吊装前基础已施工完毕并回填平整至-0.20 米；（3）柱、顶应为屋架及 12 米跨两铰拱屋架，均为现场预制；吊车梁、联系梁、基础梁及预应力大型屋面板在预制构件加工厂制作，用汽车运入现场并排放；（4）钢天窗梁系，分两段在金属结构厂制作，运到现场拼装并排放；（5）结构安装工程承重构件一览表附表；（6）施工单位现有 W1-50，W 1-100 和 ε-1252 型履带起重机可供选用，其工作性能见图 4，5，6 所示工作性能曲线；起重机外形尺寸如图及附表；（7）工期：自 2010 年 12 月 20 日至 7 月 20 日。3、设计参考数据（1）柱的预制平面图中柱脚距基础中心 80cm 以处，吊具重 200kg；（2）横吊梁重 500kg；天窗架加固附加重 500kg；（3）鸟嘴架可外伸 3m 重 500kg。二 施工前准备工作本次设计是严格按照工程现场情况以及设计任务书参考国家标准完成的。在合同的时间期限内既要安全合理又要经济的吊装施工。首先已经做好了厂房的基础，现在需要清理场地将需要吊装的材料按要求布置好准备吊装。三 厂房结构吊装方案1 起重机械型号的选择由上面的工程概况和施工条件可以知道，构件中柱子和梁中最重 6.9T，屋架、天窗和屋面板最重 7.15T。起重机型号的确定和工作参数的计算。1 吊装柱子的起重机选择。柱：各列柱均要求以一点绑扎（斜吊绑扎法或直吊绑扎法）采用旋转法吊装的方法。则 Q ≥ Q 1 +Q 2 其中 Q1 为构件质量，Q 2 为索具重量：吊索取 0.2 T ； 横吊聚、鸟嘴架，各 0.5 T ；柱子中最重的为 6.9T。所以 Q≥7.1T。起重高度 H 所选起重机的起升高度必须满足所吊构件的吊装高度要求。柱子中最高的如表为 Z1-3 柱，14.24m 则 H ≥ h 1 +h 2 +h 3 +h 4。则 H≥0+0.3+14.24+1.2=15.74m。现在初选 W1-100 型履带起重机，起重臂长为 23m。当起重为 7.1T 时相应的起重半径为 8m，起重高度 H=19m15.74m，满足吊装柱子的要求。因此用 W1-100 型履带起重机臂长 23m 在半径小于 8m 初吊装柱子。2 吊装屋架和天窗的起重机选择。屋架： 12m 跨二点绑扎； 18m 跨采用四点绑扎； 24M 跨采用横吊梁四点绑扎。屋架采用两点绑扎安装，安装需要的起吊高度和重量各不一样，设计以高跨度为标准。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。现在初选 W1-100 型履带起重机，起重臂长为 23m。当起重为 7.35T 时半径 7m。起重高度为 21m19.65m，满足吊装屋架要求。因此用 W1-100 型履带起重机臂长 23m 在半径小于 7m 处吊装屋架及天窗。3 吊装屋面板的起重机选择。对于屋面板同样采用高跨度屋面板为准。要求起重重量：Q=Q1+Q2=1.02+0.2=1.22T 。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:α=arctan 计算可得 α=arctan =55.5°。3agh317.2.0代入公式计算要求的最小臂长为：L=h/sinα(f+g)/cosα= =14.93+7.07=22m56.013824.710由上面计算可以知道 W1-100 型履带式起重机臂长为 23m，可以吊装最大跨度上的屋面板，当起重仰角 α=55.5°，实际起重半径为 R=F+Lcosα=1.3+23×cos55.5°=14.3m查看 W1-100 型 23m 起臂的性能曲线知，R=14.3m 时，Q=2.5t＞1.22t， H=18m＞17m ，所以选择 W1-100 型 23m 起重臂符合吊装高跨屋面板的要求。以选取的 L=23m，α=55.5°复核能否满足吊装跨边屋面板的要求。起重臂吊装(A) 轴线最边缘一块屋面板时起重臂与 (A)轴线的夹角 β，β=34.7°，则屋架在(A)轴线处的端部 A 点与起重杆同屋架在平面图上的交点 B 之间的距离为0.75+3tanβ=0.75+3 ×tan34.7°=2.83m。可得 f=3/cosβ=3/cos34.7°=3.65m ；由屋架的几何尺寸计算出屋架被截得的高度 h 屋=2.83×tanc=2.83× =1.29m 。360145验算 L=h/sinα+ （f+g)/cosα= =23m 得 g=2.95m 则.82.0791gg=2.95m＞1m。所以选择 W1-100 型履带式起重机，满足吊装最边缘一块屋面板的要求，取 L=23m，α=55.5°时能满足吊装最边缘一块屋面板的要求。 根据以上各种吊装工作参数的计算，从 W1-100型 L=23m 履带式起重机性能曲线表并列表1可以看出，所选起重机可以满足所有构件的吊装要求。 构件名称柱 ZA、ZE、ZH 柱 Z1、Z2、Z3 屋架 屋面板吊装工作参数Q(T)H(m)R(m)Q(T)H(m)R(m)Q(T)H(m)R(m)Q(T)H(m)R(m)计算所需工作参数7.1 13.3 6.0 15.7 7.35 19.65 1.22 17 14.3 23m 起重臂工作参数7.5 20.5 7 7 20.5 7 8 20.5 7 2.3 18 14.5表1 厂房主要构件吊装参数 2 厂房结构吊装方案选择单层厂房结构安装工程施工方案内容包括：结构吊装方法、起重机的选择、起重机的开行路线及构件的平面布置等。确定施工方案时应根据厂房的结构形式、跨度、构件的重量及安装高度、吊装工程量及工期要求，并考虑现有起重设备条件等因素综合确定。单层厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。分件吊装法起重机每开行一次，仅吊装一种或几种构件。一般厂房分三次开行吊装完全部构件。第一次开行，吊装柱，应逐一进行校正及最后固定；第二次开行，吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等；第三次开行，以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件。综合吊装法起重机一次开行，以节间为单位安装所有的结构构件。具体做法是：先吊装 4～6 根柱，随即进行校正