單層工業廠房結構吊裝課程設計

2021-08-01 21:24:43 字數 4041 閱讀 7256

在擬定單層工業廠房結構安裝方案時,應著重解決起重機的選擇、結構安裝方法、起重機的開行路線和構件的平面布置等。

起重機的選擇

1.起重機的選擇

起重機的選擇主要包括選擇起重機的型別和型號。一般中小型廠房多選擇履帶式等自行式起重機;當廠房的高度和跨度較大時,可選擇塔式起重機吊裝屋蓋結構;在缺乏自行式起重機或受到地形的限制,自行式起重機難以到達的地方,可選擇桅杆式起重機。

起重機型號及起重臂長度的選擇

① 起重量起重機的起重量 q 應滿足下式要求:

式中 ? q1— 構件質量;

q2— 索具質量。

② 起重高度起重機的起重高度必須滿足所吊件的吊裝高度要求,如圖 7-28 所示:

圖 7-28 起公升高度的計算簡圖

③ 起重半徑(也稱工作幅度)

當起重機可以不受限制地開到構件吊裝位置附近吊裝構件時,對起重半徑沒有什麼要求。

當起重機不能直接開到構件吊裝位置附近去吊裝構件時,就需要根據起重量、起重高度、起重半徑三個引數,查閱起重機的效能表或效能曲線來選擇起重機的型號及起重臂的長度。

當起重機的起重臂需要跨過已安裝好的結構構件去吊裝構件時,為了避免起重臂與已安裝的結構構件相碰,則需求出起重機的最小臂長及相應的起重半徑。此時,可用數解法或**法。

數解法求所需最小起重臂長(圖 7-29 ( a ))

式中 l— 起重臂的長度, m ;

h— 起重臂底鉸至構件(如屋面板)吊裝支座的高度, m ;

h=h1-e

h1— 停機面至構件(如屋面板)吊裝支座的高度, m ;

f— 起重鉤需跨過已安裝結構構件的距離, m ;

g— 起重臂軸線與已安裝構件間的水平距離;

e— 起重臂底鉸至停機面的距離, m ;

α— 起重臂的仰角。

圖 7-29 吊裝屋面板時起重機起重臂最小長度計算簡圖

(a) 數解法; (b) **法

以求得的 α 角代上式,即可求出起重臂的最小長度,據此,可選擇適當長度的起重臂,然後根據實際採用的起重臂及仰角 α 計算起重半徑 r :

根據計算出的起重半徑 r 及已選定的起重臂長度 l ,查起重機的效能表或效能曲線,複核起重量 q 及起重高度 h ,如能滿足吊裝要求,即可根據 r 值確定起重機吊裝屋面板時的停機位置。

**法求起重機的最小起重臂長度,如圖 7-29 ( b )所示。

第一步選定合適的比例,繪製廠房乙個節間的縱剖面圖;繪製起重機吊裝屋面板時吊鉤位置處的垂線 y—y ;根據初步選定的起重機的 e 值繪出水平線 h—h ;

第二步在所繪的縱剖面圖上,自屋架頂面中心向起重機方向水平量出一距離 g , g 至少取 1m ,定出點 p ;

第三步根據式求出起重臂的仰角 α ,過 p 點作一直線,使該直線與 h—h 的夾角等於 α ,交 y—y 、 h—h 於 a 、 b 兩點;

第四步 ab 的實際長度即為所需起重臂的最小長度。

2.結構安裝方法及起重機開行路線

( 1 ) 結構安裝方法

單層工業廠房的結構安裝方法有分件安裝法和綜合安裝法兩種。

分件安裝法

起重機在車間內每開行一次僅安裝一種或兩種構件。通常分三次開行安裝完所有構件。如圖 7-30 所示。

綜合安裝法

綜合安裝法是指起重機在車間內的一次開行中,分節間安裝完所有的各種型別的構件。

圖 7-30 分件安裝時的構件吊裝順序

圖中數字表示構件吊裝順序,其中1 ~ 12— 柱; 13 ~ 32— 單數是吊車梁,雙數是聯絡梁; 33 、 34— 屋架; 35 ~ 42— 屋面板

( 2 ) 起重機的開行路線及停機位置

吊裝屋架、屋面板等屋面構件時,起重機宜跨中開行;吊裝柱子時,則視跨度大小、構件尺寸、質量及起重機效能,可沿跨中開行或跨邊開行,如圖 7-31 所示。

當 r≥l/2 時,起重機可沿跨中開行,每個停機位置可吊裝兩根柱,如圖 7-31 ( a )所示;

當 ,則可吊裝四根柱,如圖 7-31 ( b )所示;

當 r < l/2 時,起重機需沿跨邊開行,每個停機位置吊裝 1 ~ 2 根柱,如圖 7-31 ( c )、( d )所示;

圖 7-32 是乙個單跨車間採用分件安裝法時起重機的開行路線及停機位置圖。

圖 7-31 起重機吊裝柱時的開行路線及停機位置

柱的開行路線及停機位置

扶直屋架及屋架就位的開行路線

吊裝吊車梁及聯絡梁的開行路線及停機位置

吊裝屋架及屋面板的開行路線及停機位置

圖 7-32 起重機開行路線及停機點位置

3.構件的平面布置與運輸堆放

( 1 ) 構件的平面布置原則

① 每跨構件盡可能布置在本跨內,如確有困難也可布置在跨外而便於吊裝的地方;

② 構件布置方式應滿足吊裝工藝要求,盡可能布置在起重機的起重半徑內,儘量減少起重機在吊裝時的跑車、迴轉及起重臂的起伏次數;

③ 按 「 重近輕遠 」 的原則,首先考慮重型構件的布置;

④ 構件的布置應便於支模、紮筋及混凝土的澆築,若為預應力構件,要考慮有足夠的抽管、穿筋和張拉的操作場地等;

⑤ 所有構件均應布置在堅實的地基上,以免構件變形;

⑥ 構件的布置應考慮起重機的開行與迴轉,保證路線暢通,起重機迴轉時不與構件相碰;

⑦ 構件的平面布置分預製階段構件的平面布置和安裝階段構件的平面布置。布置時兩種情況要綜合加以考慮,做到相互協調,有利於吊裝。

( 2 ) 預製階段構件的平面布置

① 柱子的布置

柱的預製布置有斜向布置和縱向布置。

a.柱子斜向布置? 柱子採用旋轉法起吊,可按三點共弧斜向布置,如圖 7-33 所示。

兩點共弧的方法有兩種:一種是杯口中心與柱腳中心兩點共弧,吊點放在起重半徑 r 之外,如圖 7-34 所示。吊裝時,先用較大的起重半徑 r′ 吊起柱子,並公升起重臂,當起重半徑變成 r 後,停止公升臂,隨之用旋轉法安裝柱子。

另一種方法是吊點與杯口中心兩點共弧,柱腳放在起重半徑 r 之外,安裝時可採用滑行法,如圖 7-35 所示。

圖 7-33 柱子斜向布置方法之一

圖 7-34 柱子斜向布置方法之二

(柱腳與柱基兩點共弧)

圖 7-35 柱子斜向布置方法之三

(吊點與柱基兩點共弧 )

b.柱子縱向布置

對於一些較輕的柱子,起重機能力有富餘,考慮到節約場地,方便構件製作,可順柱列縱向布置,如圖 7-36 所示。柱子縱向布置,綁紮點與杯口中心兩點共弧。

若柱子長度大於 12m ,柱子縱向布置宜排成兩行,如圖 7-36 ( a )所示;

若柱子長度小於 12m ,則可疊澆排成一行,如圖 7-36 ( b )所示。

圖 7-36 柱子縱向布置

② 屋架的布置

屋架宜安排在廠房跨內平臥疊澆預製,每疊 3 ~ 4 榀,布置方式有三種:斜向布置、正反斜向布置和正反縱向布置等,如圖 7-37 所示。

③ 吊車梁的布置

當吊車梁安排在現場預製時,可靠近柱基順縱軸線或略作傾斜布置,也可插在柱子的空當中預製,或在場外集中預製等。

圖 7-37 屋架預製時的幾種布置方式

(a) 斜向布置; (b) 正反斜向布置; (c) 正反縱向布置;

( 3 ) 安裝階段構件的排放布置及運輸堆放

① 屋架的扶直排放

屋架可靠柱邊斜向排放或成組縱向排放。

a.屋架的斜向排放確定屋架斜向排放位置的方法可按下列步驟作圖:

確定起重機安裝屋架時的開行路線及停機點。如圖 7-38 所示。

確定屋架的排放範圍。

確定屋架的排放位置。

b.屋架的成組縱向排放屋架縱向排放時,一般以 4 ~ 5 榀為一組靠柱邊順軸線縱向排放。如圖 7-39 所示。

圖 7-38 屋架斜向排放

(虛線表示屋架預製時的位置 )

圖 7-39 屋架的成組縱向排放

(虛線表示屋架預製時的位置)

② 吊車梁、連繫梁及屋面板的運輸、堆放與排放

單層工業廠房除了柱和屋架一般在施工現場製作外,其他構件(如吊車梁、連繫梁、屋面板等)均可在預製廠或附近的露天預製場製作,然後運至施工現場進行安裝。

構件運輸至現場後,應根據施工組織設計所規定的位置,按編號及構件安裝順序進行排放或集中堆放。

吊車梁、連繫梁的排放位置,一般在其吊裝位置的柱列附近,跨內跨外均可。

屋面板可布置在跨內或跨外

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