單層工業廠房吊裝方案設計

2022-05-18 02:26:19 字數 4767 閱讀 9550

[原創 2006-04-02 14:33:32 ] 發表者: chengshi_arch

一、教學要求

1.了解裝配式單層工業廠房的整個施工過程。

2.掌握單層工業廠房結構安裝工程的施工方案,包括:起重機裝置型別和型號的選擇,各種構件吊裝工藝,單層工業廠房結構安裝方法等。

二、設計方法、步驟

:平面尺寸大、承重結構的跨度與柱距大、構件型別少及重量大、廠房內還有裝置基礎等。裝配式單層鋼筋混凝土結構廠房主要由柱、吊車梁、聯絡梁、屋架、天窗架和屋面板等主要構件組成,而柱和屋架則組成乙個承重的骨架。

這些構件就是結構吊裝的主要物件。

吊裝方案是吊裝施工的指導性檔案,根據建築物的結構形式、跨度、安裝高度、吊裝工程質量、構件重量、工期長短、現有起重裝置、施工現場環境、土建工程的施工方法等因素來編制,並應符合下述原則:

工期短,能按期或提前完成計畫

能保證工程質量

能保證生產安全

機械化程度高,操作簡便,勞動強度低

工程成本低

積極推廣新技術、新工藝

使用現有起重運輸機械和裝置

有利於土建工程、裝置安裝等其他工序的施工

吊裝方案的內容包括:吊裝方法、起重機選擇與開型、構件的平面布置、吊裝前的準備工作、構件的吊裝工藝和吊裝安全技術等等。

(一)工程概況

單層廠房依其生產規模,分成大、中、小型;依其主要承重結構的材料,分成鋼筋混凝土結構、混合結構和鋼結構。對於小型廠房通常選用混合結構,即採用以鋼筋混凝土或輕鋼屋架、承重磚柱作為主要構件的結構。其餘大部分廠房都選用鋼筋混凝土結構,且盡可能採用裝配式和預應力混凝土結構。

單層廠房常用的結構型式有排架結構和剛架結構。目前大多數單層廠房採用鋼筋混凝土排架結構。這種結構的剛度較大,耐久性和防火性較好,施工也較方便。

根據廠房生產和建築要求的不同,鋼筋混凝土排架結構又可分為單跨、兩跨或多跨等高和兩跨或多跨不等高形式。按主體承重結構的方向分,有橫向承重結構和縱向承重結構。

單層廠房鋼筋混凝土排架結構大多採用裝配式,它的空間高度大、跨度大;由屋架吊車梁、柱、基礎等構件組成,除基礎為現澆鋼筋混凝土杯基礎外(當中、重型單層工業廠房建於土質較差的地區時,一般需採用樁基礎),其他構件均需預製和吊裝,外牆僅起圍護作用。

單跨單層工業廠房,其跨度在24m以內,起重高度在18m以下,一般採用一台自行臂式起重機進行單機吊裝;跨度在30~36m的鋼筋混凝土結構,在缺乏大型起重機械的情況下,常採用雙機台弔;跨度在60m以上的大跨度,柱子常用自行臂式起重機或土拔杆吊裝,屋蓋常採用鋼帶提公升裝置等專用裝置整體吊裝;在起重機缺乏的情況下,可採用拔桿吊裝。

(二)結構吊裝方法

單層工業廠房的結構吊裝方法,有分件吊裝法、綜合吊裝法和混合吊裝法三種:

(1)分件吊裝法:指起重機在車間內每開行一次僅吊裝一種或兩種構件。通常分三次開行吊裝完全部構件。

第一次開行——吊裝全部柱子,並對柱子進行校正和最後固定;

第二次開行——吊裝吊車梁、聯絡梁以及柱間支撐等;

第三次開行——分節間吊裝屋架、天窗架、屋面板、屋面支撐及抗風柱等。

在第一次開行(柱子吊裝之後),起重機即進行屋架的扶直排放以及吊車梁、聯絡梁、屋面板的擺放布置。

優點:由於每次基本安裝同類構件,索具不需經常更換。操作程式基本相同,所以安裝速度快。構件校正、接頭焊接、灌縫、混凝土養護時間充分。構件**、現場平面布置比較簡單。

缺點:不能為後續工程及早提供工作面,起重機開行路線長,同時,也有柱子固定工作跟不上吊裝速度的問題。一般單層廠房多採用分件吊裝法。

(2)綜合吊裝法:起重機在車間內的一次開行中,分節間安裝完各種型別的構件,即先吊裝4~6根柱,並立即加以校正和最後固定,接著吊裝聯絡梁、吊車梁、屋架、天窗架、屋面板等構件。起重機在每乙個停機點上,要求安裝盡可能多的構件。

優點:停機點少,開行路線短;每一節間安裝完畢後,即可為後續工作開闢工作面,使各工種能進行交叉平行流水作業,有利於加快施工速度。並且能保證質量,吊裝誤差能及時發現和糾正,同時吊完乙個節間,全部構件已經校正和固定,這一節間已成為乙個穩定的整體,由利於保證工程質量。

缺點:由於要同時安裝各種不同型別的構件,影響安裝效率的提高;使構件**和平面布置複雜;構件校正和最後固定時間緊迫;構件校正工作較為複雜,混凝土柱與杯形基礎接頭的混凝土結硬需要有一定的時間,柱子的固定跟不上吊裝速度。

因此,目前很少採用,只有對某些結構(如門架式結構)必須採用綜合安裝法時,或當採用移動比較困難的桅杆式起重機進行安裝時,才採用此法。

(3)混合吊裝法:即分件吊裝和綜合吊裝相結合的方法。由於分件安裝法與綜合安裝法各有優缺點,因此,目前有不少工地採用分件吊裝法吊裝柱,而用綜合吊裝法來吊裝吊車梁、聯絡梁、屋架、屋面板等各種構件。

第一次開行將全部(或乙個區段)柱子吊裝完畢並校正固定,杯口二次灌漿混凝土強度達到設計的70%後,第二次開行吊裝柱間支撐,吊車梁、聯絡梁,第三次開行分節間吊裝屋架、天窗架、屋面板等其餘全部構件。

(三)起重機具及其選擇

起重機具有索具裝置和起重機械。索具裝置主要應用於吊裝工程中的構件綁紮、吊運。包括鋼絲繩、吊索、卡環、橫吊梁、捲揚機、鉚碇等。

結構吊裝工程中常用的起重機械有自行桿式起重機、桅杆式起重機和塔式起重機等。前兩種是單層廠房吊裝中用得比較多的。其中自行桿式起重機又包括履帶式起重機、汽車式起重機、輪胎式起重機。

1.索具裝置

(1)鋼絲繩

鋼絲繩是起重機械中用於懸吊、牽引或捆縛重物的物件。它是由許多根直徑為0.4~2mm、抗拉強度為1200~2200mpa的鋼絲按一定規則捻製成的。

按照捻製方法不同,分為單繞、雙繞和三繞,建築施工中常用的是雙繞鋼絲繩,它是由鋼絲捻成股,再由多股圍繞繩芯繞成繩。雙繞鋼絲繩按照捻製方向分為同向繞、交叉繞和混和繞三種,如圖所示。

同向繞是鋼絲繩捻成股的方向與股捻成繩的方向相同,這種繩的撓性好、表面光滑磨損小,但易鬆散和扭轉,不宜用來懸吊重物。交叉繞是指鋼絲捻成股的方向與股捻成繩的方向相反,這種繩不易鬆散和扭轉,宜作起吊繩,但撓性差。混合繞指相鄰兩股的鋼絲繞向相反,效能介於兩者之間,製造複雜,用得較少。

鋼絲繩的表示方法如6x19+1指共有6股,每股由19根細鋼絲擰成,另加一根油麻芯。每股內鋼絲繩數量越多,每根鋼絲的直徑就約細,鋼絲繩越柔軟。6x19+1的鋼絲繩,鋼絲較粗,硬而耐磨,不易彎曲,宜用於拉索。

6x37+1的鋼絲繩,比較柔軟,易彎曲,一般用於滑車組,6x61+1鋼絲繩更柔軟,更易彎曲,用作起重機械的吊索。

(2)吊索

吊索是一種用鋼絲繩(6x37或6x61等)製成的吊裝索具。吊索主要用於綁紮構件以便起吊。

吊索主要有兩種型別:環狀吊索(萬能吊索/閉式吊索)和輕便吊索(8股頭吊索/開式吊索)。兩種吊索如圖所示。

吊索是用鋼絲繩製作而成的,鋼絲繩吊索的接頭方式包括編接和卡接兩種。吊索的接頭方式最好採用編接,即將鋼絲繩分股拆股,並按一定的方法編插在鋼絲繩股內形成乙個牢固的接頭。當吊索採用鋼絲繩夾頭(鋼絲繩卡)製作時長採用鋼絲繩夾頭來固定鋼絲繩端,鋼絲繩夾頭主要有騎馬式夾頭、壓板式夾頭和拳握式夾頭三種,其中,騎馬式是最常採用的。

(3)卡環

卡環(卸甲)用於吊索之間或吊索構件之間的連線,固定和扣緊吊索。卡環由彎環和銷子兩部分組成。卡環可以分為直形卡環(螺栓式和活絡式)兩種型別,如圖所示。

(4)橫吊梁

橫吊梁又稱鐵扁擔,主要用於柱和屋架等的吊裝。常用的橫吊樑包括以下幾種:

①滑輪橫吊梁

用於8t以下的柱子吊裝,能夠保證在起吊和直立柱子時,使吊索受力均勻,柱子易於垂直,便於就位。

②鋼板橫吊梁

用於10t以下的柱子吊裝。

③桁架橫吊梁

用於雙機台弔安裝柱子,能夠使吊索受力均勻,柱子吊直後能夠繞轉軸旋轉,便於就位。

④鋼管橫吊梁

用於屋架吊裝,能夠降低起吊高度,減小吊索的水平分力對屋架的壓力。

橫吊梁的構造如圖所示。

所有的橫吊樑都應進行驗算後方能使用。

(5)捲揚機

捲揚機又稱絞車。按驅動方式可分為手動捲揚機和電動捲揚機。捲揚機在結構吊裝中是最常用的工具。

用於結構吊裝的捲揚機多為電動捲揚機。電動捲揚機主要由調動機、捲筒、電磁制動器和減速機構等組成。捲揚機分快速和慢速兩種。

快速電動捲揚機主要用於垂直運輸和打樁等作業;慢速電動捲揚機主要用於結構吊裝、鋼筋冷拉、預應力筋張拉等作業。

選用捲揚機的主要技術引數是捲筒牽引力、鋼絲繩的速度和捲筒容繩量。

使用捲揚機應當主意:

①為使鋼絲繩能自動在捲筒上往復纏繞,捲揚機的安裝位置應使距第乙個導向滑輪的距離l為捲筒長度a的15倍,即當鋼絲繩在捲筒邊時,與捲筒中垂線的夾角不大於2℃,如圖所示。

②鋼絲繩引入捲筒時應接近水平,並應從捲筒的下面引入,以減少捲揚機的傾覆力矩;

③捲揚機在使用時必須作可靠的固定,如做基礎固定、壓重物固定、設錨碇固定或利用樹木、構築物等作固定。

(6)錨碇

錨碇又叫地錨,是用來固定纜風繩和捲揚機的,它是保證把杆穩定的重要組成部分,一般有樁式錨碇和水平錨碇兩種。

樁式錨碇係用木樁或型鋼打入土中而成。

水平錨碇可承受較大荷載,分無板柵水平錨碇和有板柵水平錨碇兩種,見下圖。

水平錨碇的計算內容:在垂直分力作用下錨碇的穩定性;在水平分力作用下側向土壤的強度;錨碇橫樑計算。

① 錨碇的穩定性計算

錨碇的穩定性,按下列公式計算:

式中 k——安全係數,一般取2;

n——錨碇所受荷載的垂直分力:

n=ssin

其中 s——錨碇荷重;

g——土壤重量:

其中 l——橫樑長度;

——土壤容重;

——有效壓力區寬度,與土壤內摩擦角有關,即

b——橫樑寬度;

其中 ——土壤內摩擦角,鬆土取15°~30°,堅硬土取30°~40°;

h——錨碇埋置深度;

t——摩擦力:t=fp;

其中 f——摩擦係數,對無板柵錨碇取0.5,對有板柵錨碇取0.4;

p——s的水平分力:p=scos 。

單層工業廠房吊裝方案設計

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