封面：土木工程施工課程設計 某裝配式單層工業廠房結構吊裝設計 （學校校徽） 姓 名：XXX 學 號：20061295院 系：土木建筑學院 專業年級：土木工程2006級指導老師：何理勇（老師） 合作人：XXX（20061359）題 號: 13 設計時間：2008年12月26日 內容：1 前 言結構吊裝工程課程設計概況及特點一：工程概況某機械廠沖壓車間，雙跨，一跨為18M，另一跨為21M，柱距6M車間平、剖面見附圖(圖NO.1)所示。基礎結構：C20現澆混凝土杯形基礎，C15混凝土墊層。柱體結構：預制鋼筋混凝土裝配式排架結構，矩形柱，每根中柱7約11、6T邊柱約8T，抗風柱約6.5T。柱埋入混凝土杯形基礎0.6M，T型預應力吊車梁，重1.4T，預應力21M折行屋架，重7.60T，預應力18T折形屋架，重6T。大型屋面板1.2厚0.5M，鋼筋混凝土圈梁三道及大門上雨篷。起重機吊裝索具重量均取0.2T。 二：施工條件1. 場地條件：東邊有空地，可為施工使用，廠內道路于市區道路相通。2. 預制條件：屋架，柱現場預制，其余構件工廠預制按進度提供。 三：課程設計內容及要求1：該課程設計題號：13號1柱的平面布置：疊澆 2安裝柱的開始位置：高跨左處3低跨屋架就位方式：異側就位 4屋架平面布置方式：正反斜向 2：本設計完成后要求編寫單層工業廠房結構吊裝設計說面書一份，內容包括設計依據，起重機的選擇、廠房結構吊裝方案，結構構件的吊裝工藝，預制階段及吊裝階段平面布置的依據和草圖，計算書中必要的計算要準確，圖要按比例繪制。3：完成預制階段及吊裝階段平面布置圖各一張（A2圖1：150）圖中除明確構件布置位置外，尚應領用四張表示起重機的開行路線（包括屋架扶直就位路線）及停機點。四：課程設計步驟和方法1：選擇構件預制及安裝及施工方法，確定各施工過程的施工順序。2：起重機的選擇驗算。3：繪制施工平面圖：a) 按比例尺寸繪出現場預制構件布置位置。b) 繪出構件（柱、屋架、大型屋面板等）安裝時的就位位置布置圖。c) 標出起重機機械的開行路線及停機點位置。 2 設計書編制申明2.1 編制依據1. 裝配式單層廠房結構吊裝設計書。2. 在校土木工程專業大三下學期課程設計指導書及設計施工圖概況。3. 本工程建筑場地實地踏勘介紹情況。4. 在施工中嚴格按照國家規定的標準技術、機械設備裝備及管理制度。5. 國家和行業現行施工規范及驗收規范、技術規程、標準以及省市關于建筑施工管理的有關規定。2.2 編制設計書原則1、本工程施工組織設計是根據現場實際條件，嚴格按照工程招標范圍和招標文件對施工組織設計的要求進行策劃后編制的。在人員、機械、材料調配、施工方案、質量要求、進度安排、安全文明等方面統一部署的原則下，由吊裝、土建、裝飾及安裝三大專業組成。2、根據本工程設計特點、功能要求，本著對業主資金合理利用，對工程質量的終身負責，對安全文明施工的強化管理的精神。以“科學、經濟、優質、高效”為原則進行編制。3、對此次施工組織設計的編制高度重視，在收到招標文件后，需要召集參加過類似工程施工、有豐富管理及施工經驗的人員，在仔細研究圖紙，明確工程特點、充分了解施工環境、準確把握業主要求的前提下，成立編制小組，集思廣益、博采眾長，力求使本方案切合工程實際，思路先進，可操作性強。2.3 本工程采用的主要技術規范詳見如下表NO.1所示。使用標準規范一覽表 表NO.1 編號 規 范 名 稱 規 范 序 號 1 地基與基礎工程施工質量驗收規范 GB50202-2002 2 砌體工程施工質量驗收規范 GB50203-2002 3 混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB50204-2002 4 屋面工程施工質量驗收規范 GB50207-2002 5 建筑裝飾裝修工程質量驗收規范 GB50210-2001 6 建筑工程施工質量驗收統一標準 GB50300-2001 7 建筑工程文件歸檔整理規范 GB/T50328-2001 8 建筑用砂 GB/T14684-2001 9 建筑用卵石、碎石 GB/T14685-2001 10 鋼結構工程施工質量驗收規范 GB5020-2001 11 鋼筋焊接及驗收規范 JGJ18-96 12 鋼筋焊接接頭試驗方法標準 JGJ/T27-2001 13 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規程 JGJ130-2001 14 建筑施工安全檢查標準 JGJ59-99 附圖 廠 房 平 面 圖圖NO.1 3 設計計算書一：廠房結構安裝方案的選擇由工程概況可知構件數量較多且相差較大，若采用綜合吊裝法則起重機種類更換頻繁，吊索更換也很平凡，造成費工費時現象。而分件吊裝法每次吊裝相同的構件，索具不需經常更換，操作方法簡單且基本相同，中間有間隔時間，能為后續工作提供工作面和時間。基于以上分析，將施工方案定位分件吊裝。柱子及抗風柱的吊裝采用旋轉法，屋架的堆放采用斜向堆放。 二：結構安裝方法的確定：柱和屋架采用現場預制。采用同時預制，先吊裝柱，然后吊裝吊車梁，最后是屋蓋系統，包括屋架、連系梁和屋面板，一次安裝完畢。 三：起重機型號的選擇確定及吊裝方案：由主要構件一覽表，構件重量均小于15噸，安裝高度均小于19米，因此暫時將起重機型號定為W1200起重機型號的確定和工作參數的計算：1、吊裝柱子的起重機選擇：邊柱最重為11.6噸，長度為12.4米，要求起重量 和起重高度分別為：要求起重量：Q=Q1+Q2=11.6+0.2=11.8t要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+13+1.2=14.5m現初選用W1-200型履帶式起重機，起重機臂長30m，當Q=11.8t時相應的起重半徑R=12m，起重高度H=25.4m14.5m，滿足吊裝柱子的要求。由此選用W1-200型履帶式起重機，起重機臂長30m，其中半徑不大于12m處吊柱子。 2、吊裝屋架時起重機的選擇：屋架采用兩點綁扎安裝，安裝所要求的起重量和起重高度不統一，屋架分為低跨屋架和高跨屋架，在此以高跨屋架的計算為準。要求起重量：Q=Q1+Q2=7.60+0.2=7.80t要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4=12.4+0.3+2.7+4=19.4m現初選用W1-200型履帶式起重機，起重機臂長為30m，查表得當起重量Q=7.8t時，起重半徑R=14M，其中高度H=24.5m19.4m，故滿足吊裝屋架的要求。由此可按柱的選擇方案選用W1-200型履帶式起重機，起重機臂長為30m在起重半徑14m范圍內3、吊裝屋面板時起重機的選擇：對于屋面板同樣以安裝高跨屋面板的計算結果為準：要求起重量：Q=Q1+Q2=1.2+0.2=1.4t要求起重高度：H=h1+h2+h3+h4+d=15.1+0.3+0.5+1+5.3=22.2m起重機吊裝跨中屋面板時，起重鉤需伸過已安裝的屋架3m，且起重臂軸線與已安裝屋架上弦中線最小水平距離g=1m，故起重機所需的最小起臂長度及相應的仰角為：=arctg =arctg 55.9代入公式Lmin=h/sin+(f+g)/cos可求出最小臂長：Lmin=15.1-2.1/sin55.9+3+1/cos55.9=22.16m根據以上數據和實際工程環境可選用W1-200履帶式起重機，臂長30m，仰角=55.9，吊裝屋面板時的起重半徑為：R=F+Lcos=1.6+30cos55.9=18.4m當臂長L=30m，起重仰角=55.9，起重機實際起重高度為：H=Lsin56+E-d=30sin55.9+2.1-3=25.2m22.2m 小計：綜合安裝各構件的工作參數要求，選用W1-200型履帶式起重機，30m長起重臂。并查起重機性能曲線，安裝廠房各構件時起重機的起重參數如下表所示：確定原料跨及出坯跨構件吊裝時起重機的工作參數如下表NO.7所示。25t(250-S型)履帶式起重機吊裝工作參數表NO.7 構件名稱 柱 屋架 吊裝工作參數 Q(t) H(m) R(m) Q(t) H(m) R(m) 所需最小數值 11.8 14.5 7.8 16.5 30m起重臂工作參數 12.1 25.4 13 9.4 24.5 14.4 由以上表格算出的參數值及W1-200型起重機的機械參數，吊裝柱邊柱時，W1-200起重機的開行路線從略，并綜合實際情況可以設計出如下的開行路線：1、柱的平面布置及開行路線：柱的預制位置即為安裝前的就位位置，柱采用斜向布置，采用一點綁扎旋轉法起吊。起重機在跨外首先沿A軸距基礎7米處開行，每停一點，安裝一根柱子：然后轉入 BC軸線安裝柱子，最后轉入D軸線沿跨外距基礎中心開行安裝柱子，同時依次完成臨時固定、校正，最后固定作業，具體情況見圖紙。最后履帶式起重機在車間兩端安裝8根抗風柱。2、吊車梁的平面布置及開行路線：吊車梁沿柱邊縱向放置，要盡量接近安裝位置。安裝吊車梁時起重機采用跨中開行，每一停機點可安裝兩根吊車梁；同時，可進行屋架扶直和就位。起重機可從BC跨1軸線開始安裝吊車梁，及扶直屋架；然后轉入BC跨從9軸線向1軸線方向進行，完成第二次安裝吊車梁和扶直屋架作業。3、屋架和大型屋面板的平面布置和開行路線：屋架在跨內采用疊澆預制，兩端留有足夠的穿筋、抽筋的場地，屋架采用沿柱邊斜向堆放，按設計要求在安裝位置就位，并用汽車式起重機將大型屋面板沿柱邊縱向堆放。用履帶式起重機在AB跨跨中開行，從1、2軸線開始分跨間安裝屋架、屋面板及屋蓋支撐等。當CD跨屋架、屋面板等構件安裝完成后,完成9、8軸線至1軸線屋架、屋面板及屋蓋支的安裝作業。 四：施工總平面布置（草圖見附圖1：預制構件平面布置和附圖2：吊裝構件平面布置圖。詳細圖見A2圖紙兩張）1構件布置是吊裝工程根據本工程特點及現場條件，在滿足施工，保證安全現場文明的條件下，對本工程進行總平面布置。單層廠房構件布置是吊裝工程中重要的工作。構件布置的要求：(一) 構件布置時應該注意的一下問題：(二) 每跨構件盡量布置在本跨內，如確有困難是，才考慮布置在跨外而便于吊裝的地方。(三) 構架布置方式應該滿足吊裝工藝的要求，盡可能布置在起重機的起重半徑內，盡量減少起重機負重行駛的距離及起重臂的起伏次數；(四) 應首先考慮重型構件的布置；(五) 構件布置的方式應便于支模及混凝土的澆筑工作，預應力構件尚應考慮有足夠的抽管、穿筋和張拉的操作場地；(六) 所有構件應布置在堅實的地基上；(七) 構件的平面布置分預應力平面布置階段和吊裝階段構件就位布置，但兩者之間有密切關系，需同時加以考慮，做到相互協調，有利吊裝。2、柱的預制布置：需要在現場預制的構件主要是柱和屋架，吊車梁有時也在現場制作。其他構件在構件廠或場外制作，運到工地就位吊裝。柱的預制布置有斜向布置和縱向布置兩種。3、屋架的預制布置：屋架一般在跨內平臥疊澆預制，每疊34榀，布置方式有三種：斜向布置、正反斜向布置及正反縱向布置。根據本設計工程概況采用的是正反斜向布置。4、吊車梁的預制布置：當吊車梁安排在現場預置時，可靠近柱基順序縱向軸線會略作傾斜布置，也可插在柱的空當中預制。如具有運輸條件，也可在場外預制。5、屋架的扶直就位1屋架的斜向就位2屋架的成組就位位置6、吊車梁、連系梁、屋面板的就位 1施工中的材料等布置：1、施工圍墻在施工現場四周按要求位置修建臨時圍墻，墻高2m，并在場地入口處安裝帶鎖的門。2、砼供應本工程攪拌機周圍布置砂石堆場及水泥庫。3、加工房本工程每個場地均設置鋼筋房及木工房。4、材料臨時堆場所有周轉材料及其它原材料等均堆放在場內空地上，按規劃平面有序堆放。五：結構構件吊裝工藝1吊裝前準備吊裝前需作好以下準備工作：構件運輸、就位和堆放；構件強度、型號、數量和外觀等質量檢查；構件的彈線、編號以及基礎準備、吊具準備等。2柱的吊裝1、柱吊裝前應對基礎杯底抄平，其具體方法為：先測出杯底的實際標高，量出柱底至牛腿頂面的實際長度，然后根據牛腿頂面的設計標高與杯底實際標高之差，可得柱底至牛腿頂面的應有長度，將其與柱量得的實際長度相比，得到杯底標高應有的調整值h，可在杯口內標出，并用C20細石混凝土將杯底抹平至標志處。2、柱應在柱身的三個面彈出安裝中心線，矩形截面柱按幾何中心線；工字形截面柱除在矩形部分彈出中心線外，為便于觀測和避免視差，還應在工字形截面的翼緣部位彈出一條與中心線平行的線，柱頂和牛腿面也應彈出屋架及吊車梁的安裝中心線。3、裝配跨柱子重量為6.5t11.6t，柱長度為10.2m12.4m，采用兩點綁扎4、裝配跨廠房柱子起吊采用滑行法，柱預制布置時綁扎點靠近基礎，綁扎點與杯口中心均位于起重機的回轉半徑的圓弧上；大小件加工段跨廠房柱子起吊采用旋轉法，柱預制布置時柱基中心、柱腳中線和柱綁扎點均位于起重機的同一起重半徑的圓弧上。5、柱子在接近杯底時，應進行對位，即從柱四周向杯口放入8個楔塊，并用橇棍拔動柱腳，使柱的吊裝中心線對準杯口上的吊裝準線，并使柱基本保持垂直。柱對位后，應先把楔塊略為打緊，再放松吊鉤，檢查柱沉至杯底后的對中情況，若符合要求，即可將楔塊打緊作柱的臨時固定，然后起重鉤即可脫鉤。6、柱子校正采用兩臺經緯儀從柱的相鄰兩面觀察柱的安裝中心線是否垂直。垂直偏差的允許值：柱高H5m時為5mm；柱高H5mm時為10mm；當柱高10m時為11000柱高，且不大于20mm。當垂直度偏差較小時，可用敲打楔塊糾正，當垂直度偏差較大時，可用千斤頂進行校正。7、柱子校正后，立即進行最后固定，即在柱腳與杯口的空隙中澆筑C30細石混凝土，混凝土分兩次澆筑，第一次澆至楔塊底面，待混凝土強度達到25時拔去楔塊，再將混凝土澆滿杯口，待第二次澆筑的混凝土達70后，方能吊裝上部構件。3吊車梁吊裝1、吊車梁吊裝時應兩點綁扎，對稱起吊，吊鉤應對準重心使起吊后保持水平。2、吊車梁平面位置的校正應采用通線法，即根據柱的定位軸線用經緯儀和鋼尺先校正廠房兩端的四根吊車梁位置，再依據校正好的端部吊車梁沿其軸線拉上鋼絲通線，逐根拔正。3、吊車梁校正后應立即焊接固定，并在吊車梁與柱的空隙處澆筑細石混凝土。4屋架吊裝1、吊裝順序綁扎扶直與就位吊升臨時固定校正和最后固定。2、屋架綁扎點應選在上弦節點處，左右對稱于屋架的重心。本工程屋架綁扎應采用四點綁扎，并事先對吊裝應力進行驗算。屋架綁扎的吊索與水平 夾角不宜小于45。具體詳見屋架吊裝示意圖（圖NO.2）所示。 屋架吊裝示意圖(圖NO.2) 3、屋架扶直本方案決定采用正向扶直，即起重機位于屋架下弦一邊，吊鉤對準上弦中點，收緊吊鉤并略起臂使屋架脫模，然后升鉤并起臂使屋架以上弦為軸旋轉為直立狀況。 4、屋架采用懸吊法吊升，屋架起吊后旋轉至設計位置上方、超過柱頂約300mm，然后緩緩下落在柱頂或托梁上，力求對準安裝準線。5、屋架