单层工业厂房结构吊装优秀课程设计.doc

1. 前 言
1.1工程概况
新建单层工业厂房在某建筑西面，北面为厂内公路。该地势平坦，现场平面图图1。
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），累计54米，横向长为66米。厂房平面位置、轴线尺寸和剖面图图1、2、3所表示。

表一 预制构件一览表
轴线或
跨间
构件名称及编号
图纸名称
构件
量(T)
构件形状及关键尺寸
备注
A
柱ZA

6.4

工字形
400×800
E
柱ZE

6.9
H
柱ZH

6.9
K
柱ZK

3.62
工字形
400×600
抗风柱
Z1-1

5.75
Z1-2

5.81
Z1-3

3.94
基础梁
JL-1

1.67
250×450×5950

A.E
吊车梁
DL-g
GB-108A
2.84

可平卧起吊
E.H
吊车梁
DL-3
GB-108A
1.63
H.K
吊车梁
DL-1
GB-108A
1.38
联络梁

1.08
240×500×5950

续表一
轴线或
跨间
构件名称及编号
图纸名称
构件
量(T)
构件形状及关键尺寸
备注
A.E跨
预应力拱形屋架YGJ-24
GB-324
7.15

E.H跨
预应力拱形屋架YGJ-18
GB-324
4.46

H.K跨
两铰拱屋架WJ-12B
GB-313-12页
2.17

A.E跨
9m钢天窗架
GB-202
0.524

E.H跨
6m钢天窗架
GB-202
0.324

AE及EH跨
天窗侧板CB
GB-202
0.64
5950长

屋面板
预应力大型板YDB-1

1.02
1500×6000×240
按起重计

1.2施工技术经济条件
1.2.1地质：由勘测报通知，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；
1.2.2吊装前基础已施工完成并回填平整至-0.20米；
1.2.3柱、顶应为屋架及12米跨两铰拱屋架，均为现场预制；吊车梁、联络梁、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；
1.2.4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；
1.2.5结构安装工程承重构件一览表续表一；
1.2.6施工单位现有W1-50。W1-100和φ1252型履带起重机可供选择，其工作性能见图4，5，6所表示工作性能曲线；起重机外形尺寸图7及附表二；
表一 起重机关键尺寸 单位：米
型 号
A
B
C
D
E
F
W1-50
3.42
2.86
1.55
1.00
0.92
2.90
W1-100
4.00
3.20
1.70
1.09
1.30
3.30
φ1252
4.00
3.20
1.70
1.09
1.30
3.54

1.3工程特点
1.3.1本工程为三跨单层装配式钢筋砼厂房，平面和装门面设计简练，施工方便。
1.3.2本工程预制构件柱、顶应为屋架及12米跨两铰拱屋架，均为现场预制；吊车梁、联络梁、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。
1.3.3本工程跨冬季和雨季施工，施工时必需采取对应技术组织方法。
1.3.4工期：自3月1日至10月30日。
3施工方案选择和施工工艺
3.1施工布署
本工程基础和预置工程计划采取分段流水施工。首先施工基础，基坑挖土选择一台0.25m3反铲挖土机挖土，基础，预置工程划分施工段（应自己划分）厂房结构安装选择一台w1-100型履带式起重机作为吊装机具。
3.2厂房结构安装方案选择和确定
3.2.1起重机型号选择确定
由关键构件大致尺寸得，构件重量均小于15吨，安装高度均小于19米，所以起重机暂定为W-100型履带起重机.
3.2.2起重机型号确实定和工作参数计算：
（1）吊装柱子起重机选择：
边柱最重为6.9吨，长度为14.24米，要求起重量和起重高度分别为：
要求起重量：Q= Q1+ Q2=6.9+0.2=7.1t
要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+11.6+2=13.9m
现初选择W-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=7.1t时对应起重半径R=7m，起重高度H=20m>13.9m，满足吊装柱子要求。由此选择W-100型履带式起重机，起重机臂长23m，其中半径小于7m处吊柱子。
（2）吊装屋架时起重机选择：
屋架跨度为18m采取两点绑扎，跨度为24m采取四点绑扎（用横吊梁）方法。因为屋架安装所要求起重量和起重高度不统一，屋架分为低跨屋架和高跨屋架，在此以高跨屋架计算为准。

要求起重量：
Q= Q1+ Q2=7.15+0.2+0.5=7.85t
要求起重高度：
H=h1+h2+h3+h4
=10.7+0.3+2.74+4.866=18.606m
现初选择W-100型履带式起重机，起重机臂长为27m，查表适当起重量Q=7.85t时，起重半径R=6M，其中高度H=25m>18.606m，故满足吊装屋架要求。由此可按柱选择方案选择W-100型履带式起重机，起重机臂长为27m在起重半径6m范围内
（3）吊装屋面板时起重机选择：
对于屋面板一样以安装高跨屋面板计算结果为准：
要求起重量：Q=Q1+Q2=1.02+0.2=1.22t
要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4+d=13.725+0.3+0.24+1.5+1.09=16.855m
起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已安装屋架3m，且起重臂轴线和已安装屋架上弦中线最小水平距离g=1m，故起重机所需最小起臂长度及对应仰角为：
α=arctg3.15≈56°
代入公式Lmin=h/sinα+(f+g)/cosα可求出最小臂长：
Lmin=12.6/sin56°+[（3+1）/cos56°]=22.35m
依据以上数据和实际工程环境可选择W-100履带式起重机，臂长23m，仰角α=56°，吊装屋面板时起重半径为：
R=F+Lcosα=3.3+23cos56°=16.16m
当臂长L=23m，起重仰角α=56°，起重机实际起重高度为：
H=Lsin56°+E-d=23sin56°+1.3-1.09=19.28m＞16.855m
由以上数据得：综合安装各构件要求，选择W-100型履带式起重机，23m长起重臂。并依据对应条件确定起重机开行路线。
3.3结构构件吊装工艺
3.3.1吊装前准备
吊装前需做好一下准备工作，构件运输、就位和堆放；构件强度、型号、数量和外观等质量检验；构件弹线、编号和基础准备、吊具准备等。
3.3.2柱吊装
（1）、柱应该在柱身三个面弹出安装中心线，矩形截面柱安几何中心线；工字型截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观察和避免误差，还应该工字截面翼缘部位弹出一条和中心线平行线，柱顶和牛腿面也应弹出屋架及吊车梁安装中心线。
（2）、装配跨柱子重量3.62t-6.9t，柱长为9.55m-15.2m，采取一点绑扎。装配厂房柱子起吊采取旋转吊装法，柱预制部署时柱基中心、柱脚中线和柱绑扎点均在起重机同一起重圆弧上。抗风柱起吊采取滑行法，柱预制部署时绑扎点靠近基础，绑扎点和杯口中心均在起重机回转半径圆弧上。
（3）、柱子在靠近杯底时应该进行定位，即从柱四面向杯口放入八个契块，并用撬棍拨动柱脚，使柱吊装中心线对准杯口吊装准线，并使柱基础保持垂直。柱对位后，应先把契块略为打紧，再放松吊钩，检验柱沉至杯底后对中情况，若符合要求，即可将契块打紧作为临时固定，然后起重钩即可脱钩。
（4）、柱子校正采取两台经纬仪从柱相邻两面观察柱安装中心线是否垂直。垂直偏差许可值：柱高小于5m时为5mm，柱高大于5m时为10mm，当柱
高大于10m时，为柱高1/1000且小于20mm。当垂直度偏差较小时，可用敲打契块纠正，当垂直度偏差较大时，可用千斤顶进行校正。
（5）、柱子校正后，立即进行最终固定。即在柱脚和杯口空隙中浇筑C30混凝土，混凝土分两次浇筑，第一次浇筑至契块底面，待混凝土强度达成25%时拔去契块，再将混凝土浇满杯口，等候第二次浇筑混凝土达成70%后，方能540A装上部构件。

3.3.3吊车梁吊装
（1）、吊车梁吊装时两点绑扎，对称起吊，吊钩应对准重心使起吊后保持平衡。
（2）、吊车梁平面位置校正应采取通线法，即依据柱定位轴线用经纬仪和钢尺先校正厂房两端吊车梁位置，再依据校恰好端部吊车梁沿其轴线拉上钢丝通线，逐根拨正。
（3）、吊车梁校正后应立即焊接固定，并在吊车梁和柱空隙处浇筑细石混凝土。
3.3.4屋架吊装
（1）、吊装次序
绑扎—扶直和就为—吊升—临时固定—校正和最终固定
（2）、屋架绑扎点应选在上弦节点处，左右对称于屋架重心。应采取四点绑扎，并事先对吊装应力进行验算。屋架绑扎吊索和水平夹角不该应小于45°，绑扎示意图以下图：

（3）、屋架扶直采取正向扶直，即起重机在屋架下弦一边，吊钩对准上弦中点，收紧吊钩并略起臂使吊钩脱模，然后升钩并起臂使屋架以上弦为轴旋转为直立状态。

（4）、屋架采取悬吊法吊升，屋架起吊后旋转至设计位置上方，超出柱顶约300mm，然后缓缓下落在柱顶或托梁上，努力争取对准安装准线。

（5）、屋架对准后应立即进行临时固定，对于第一榀屋架，可用四根缆风绳从两边拉牢，并和抗风柱链接。
（6）、屋架校正可用经纬仪检验屋架垂直度，并用工具式撑杆纠正屋架垂直偏差，使屋架上弦中部对经过两个支座中心垂直面偏差不得大于h/250（h为屋架高度）。
（7）、屋架校正完成后应立即按设计要求用螺母或电焊固定，屋架固定后方可送吊钩。
3.3.5屋面板吊装
屋面板吊装应自两端檐口对称吊向屋脊，以避免屋架半边受荷载。

3.6.6柱平面位置及开行路线：
柱预制位置即为安装前就为位置，柱采取斜向部署，采取一点绑扎法旋转起吊。起重机在跨外首先沿A轴基础开行，每停一点，安装一根柱子，然后转入跨边E/H轴安装，最终转入K轴线沿跨外距基础中心开行安装柱子，同时依次完成临时固定、校正、最终固定作业，最终起重机在车间两端安装10跟抗风柱。
3.3.7吊车梁平面部署及开行路线：
吊车梁沿柱边纵向部署，要尽可能靠近安装位置。安装吊车梁时起重机采取跨边开行，同时进行屋架扶直就位。
3.3.8屋架和大型屋面板部署和开行路线：
屋架采取在跨内平卧叠层预制，两端留有足够穿筋、抽筋场地，屋架采取柱边斜向堆放，按设计要求在安装位置就位，将大型屋面板沿柱边纵向堆放。按设计要求安装位置就位。用履带式起重机在跨中开行从A轴线开始屋面板、屋架及屋盖支撑等安装。
4.施工总平面图部署
4.1柱构件预制吊装平面图部署和屋架预制吊装构件平面图部署详见图纸两张。
4.2依据本工程特点及现场条件，在满足施工，确保现场安全文明条件下，对本工程进行总平面部署。单层厂房构件部署是吊装工程中关键工作。

（1） 吊装柱子起重机选择：

边柱最重为6.9吨，长度为14.24米，要求起重量和起重高度分别为：
要求起重量：Q= Q1+ Q2=6.9+0.2=7.1t
要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+11.6+2=13.8m
现初选择W-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=7.1t时对应起重半径R=8m，起重高度H=20m>13.8m，满足吊装柱子要求。由此选择W-100型履带式起重机，起重机臂长23m，其中半径小于8m处吊柱子。
（2） 吊装屋架时起重机选择：
因为屋架安装所要求起重量和起重高度不统一，屋架分为低跨屋架和高跨屋架，在此以高跨屋架计算为准。
要求起重量：Q= Q1+ Q2=7.15+0.2=7.35t
要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=10.7+0.3+3.025+4=18.025m
现初选择W-100型履带式起重机，起重机臂长为23m，查表适当起重量Q=7.35t时，起重半径R=7M，其中高度H=21m>18.025m，故满足吊装屋架要求。由此可按柱选择方案选择W-100型履带式起重机，起重机臂长为23m在起重半径7m范围内
（3） 吊装屋面板时起重机选择： 对于屋面板一样以安装高跨屋面板计算结果为准（当起重机臂长不能满足起吊跨中屋面板要求时可加设鸟嘴架）：
要求起重量：Q=Q1+Q2=1.02+0.2=1.22t 若加鸟嘴架则：Q=Q1+Q2=1.02+0.5=1.52t
要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4+d=13.725+0.3+0.24+1.5+1.09=16.855m
起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已安装屋架3m，且起重臂轴线和已安装屋架上弦中线最小水平距离g=1m，故起重机所需最小起臂长度及对应仰角为： α=arctg3.15≈56° 代入公式Lmin=h/sinα+(f+g)/cosα可求出最小臂长： Lmin=12.6/sin56°+[（3+1）/cos56°]=22.35m 依据以上数据和实际工程环境可选择W-100履带式起重机，臂长23m，仰角α=56°，吊装屋面板时起重半径为： R=F+Lcosα=3.3+23cos56°=16.16m 当臂长L=23m，起重仰角α=56°，起重机实际起重高度为： H=Lsin56°+E-d=23sin56°+1.3-1.09=19.28m＞16.855m 由以上数据得：综合安装各构件要求，选择W-100型履带式起重机，23m长起重臂。并依据对应条件确定起重机开行路线