《结构安装工》PPT课件.ppt

第六章 结构安装工程,主要内容：,结构安装工程常用起重机械及其性能和适用范围；单层工业厂房结构的构件安装工艺、安装方法及安装方案；多层装配式框架结构的安装方法；结构安装工程的质量要求及安全措施。,学习要求：,了解结构安装工程常用起重机械的类型、工作原理掌握履带式起重机的起重参数及相互关系熟悉单层工业厂房结构安装的全过程掌握单层工业厂房结构构件的安装工艺、安装方法了解多层装配式框架结构的安装方案和安装方法熟悉结构安装的质量要求及安全措施,第一节 起重设备,结构安装工程常用的起重机械有自行式起重机、桅杆式起重机、塔式起重机。,一、自行式起重机 履带式起重机 汽车式起重机 轮胎式起重机,（一）履带式起重机：是一种具有履带行走装置的全回转起重机，它利用两条面积较大的履带着地行走，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成。,1、履带式起重机的主要技术性能包括三个主要参数：起重量Q、起重半径R、起重高度H,Q、R、H三者关系：三者取值取决于起重臂长度及其仰角。,当起重臂长度一定时，随着仰角的增大，起重量和起重高度增加，而起重半径减小；,当起重臂的仰角一定时，随着起重臂长度的增加，其中半径和起重高度增加，而起重量减小。,2、履带式起重机的稳定性验算,履带式起重机受力简图,（1）当考虑吊装荷载及附加荷载时，稳定安全系数,其中：风荷载引起的倾覆力矩，一般情况下，六级风以上不能进行高空安装作业；六级风以下，风荷载对其中机的影响较小，当起重臂长度小于25米时，不考虑风荷载的作用。,重物下降时突然刹车的惯性力引起的倾覆力矩,（2）当考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时，稳定安全系数,（3）起重臂接长计算,当起重机的起重高度或起重半径不足时，在起重臂的强度和稳定性能得到保证的前提下，可以将起重臂接长，接长后的起重量Q按图计算,接长起重臂受力简图,根据同一起重机起重力矩等量的原则得,整理后得：,（二）汽车式起重机,是自行式全回转起重机，起重机构安装在汽车的通用或专用底盘上，如图所示。,（三）轮胎式起重机,轮胎式起重机是把起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上的一种全回转式起重机，其上部构造与履带式起重机基本相同。为了保证安装作业时机身的稳定性，起重机设有四个可伸缩的支腿。在平坦的地面上可不用支腿进行小起重量作业及吊物低速行驶。,二、桅杆式起重机,桅杆式起重机按其构造不同，可分为：,独脚拔杆式、人字拔杆式、悬臂拔杆式牵缆式桅杆起重机,组成：杆（木、钢管、金属格构）、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳、锚啶,独脚把杆施工.wmv,桅杆式起重机吊装.swf,工程实例：五层焊接网架，跨度100m，拔杆一次整体吊装，吊重500t,总重1500吨的“城市之门”钢结构骨架通过全部24根拔杆安置在新火车站主体工程之上。山东烟台火车站标志性建筑。,总重1500吨的“城市之门”钢结构骨架将通过全部24根拔杆安置在新火车站主体工程之上。山东烟台火车站标志性建筑。,三、塔式起重机,分类：按行走机构、起重臂变幅方式、回转机构位置及爬升方式的不同而分成若干类型。通常分为轨道式、爬升式和附着式塔式起重机。,组成：结构部分、电气传动与控制部分和工作机构部分,结构部分,1.吊臂2.塔身3.转台4.底架,电气传动与控制部分,1.电动机2.控制屏及控制器3.电气安全装置,工作机构部分,1.起升机构 2.变幅(小车牵引)机构3.回转机构和运行机构另外,自升式塔式起重机还有顶升机构等。,回转方式不同,（一）轨道式塔式起重机,轨道式塔式起重机能负荷行走，能同时完成水平运输和垂直运输，且能在直线和曲线轨道上运行，使用安全，生产效率高。但因需要铺设轨道，装拆及转移耗费工时多，台班费较高。常用的型号有QT12、QT16、QT60/80、QT20型等。,（二）爬升式塔式起重机,爬升式塔式起重机又称内爬式塔式起重机，通常安装在建筑物的电梯井或特设的开间内，也可安装在筒形结构内，依靠爬升机构随着结构的升高而升高，一般是每建造3-8m，起重机就爬升一次，塔身自身高度只有20m左右，起重高度随施工高度而定。,起重机以建筑物作支承，塔身短，起重高度大，而且不占建筑物外围空间，缺点是司机作业往往不能看到起吊全过程，需靠信号指挥；施工结束后拆卸复杂，一般需设辅助起重机拆卸,爬升式起重机.swf,（三）附着式塔式起重机,附着式塔式起重机是紧靠拟建的建筑物布置，塔身可借助顶升系统自行向上升高，随着建筑物和塔身的升高，每隔20m左右采用附着支架装置，将塔身固定在建筑物上，以保持稳定,(a)全貌图,(b)锚固装置图,QT410型起重机的自升系统包括顶升套架、长行程液压千斤顶、承座、顶升横梁及定位销等。液压千斤顶的缸体安装在塔顶底部的承座上，其顶升过程可分为五个步骤。,(a)准备状态,(b)顶升塔顶,(c)推入标准节,(d)安装标准节,(e)塔顶与塔身连成整体,塔式起重机教学片.flv,第二节 索具设备,结构安装工程中，需要多种辅助工具和设备，常用的主要有：,卷扬机滑轮组钢丝绳索具小型工具,减速机、电动机、电磁抱闸、卷筒等部件,一、卷扬机,组成,类型,快速（JJK型）卷扬机主要用于垂直运输和打桩作业；,慢速（JJM型）卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉和予应力钢筋张拉作业。,要求,用地锚予以固定，以防工作时产生滑动或倾覆。根据牵引力的大小，固定卷扬机的方法有螺栓锚固法、水平锚固法、立桩锚固法和压重锚固法四种,二、滑轮组,组成,一定数量的定滑轮和动滑轮以及绳索,作用,能省力又可改变力的方向,通过滑轮组能用较小吨位的卷扬机，起吊较重的构件。,省力原理,主要取决于工作线数和滑轮轴承处的摩擦阻力,其工作线数是滑轮组中共同负担构件重量的绳索根数，即取动滑轮为离体所截断的绳索根数,三、钢丝绳,结构安装中常用的钢丝绳是先由若干根钢丝捻成股，再由若干股围绕绳芯捻成绳。,常用钢丝绳一般为619、637、661三种（6股，每股分别由19、37、61根钢丝捻成），其钢丝的抗拉强度为1400、1550、1700、1850、2000（MPa）五种。,四、吊装工具,吊索、卡环、花篮螺丝、横吊梁,1、吊索主要用来绑扎构件以便起吊，可分为环状吊索（又称万能吊索）和开式吊索（又称轻便吊索或8股头吊索）两种。,2、卡环,卡环用于吊索和吊索或吊索与构件吊环之间的连结,它由弯环和销子两部分组成,按销子与弯环的连接形式分为螺栓卡环和活络卡环。,作用,组成,分类,3、花篮螺栓,花篮螺丝利用丝杠进行伸缩，能调整钢丝绳的松紧。可在构件运输中捆绑构件，在安装校正中松紧缆风绳。,4、横吊梁,横吊梁又称铁扁担，常用形式有钢板横吊梁和钢管横吊梁。钢板横吊梁是由3号钢钢板压制而成，一般用于吊装柱子。柱吊装采用直吊法时，用钢板横吊梁，使柱保持垂直，便于安装。钢管横吊梁一般用于吊装屋架，钢管长612m。用钢管横吊梁吊装屋架可降低索具高度，减少吊索的水平分力对屋架的压力。,第三节 单层工业厂房结构吊装,一、吊装前的准备工作,场地清理，道路修筑，基础准备，构件运输、排放，构件拼装加固、检查清理、弹线编号，以及机械、机具的准备工作等,1、构件的检查与清理,检查构件截面尺寸。检查构件外观质量（变形、缺陷、损伤等）。检查构件的型号与数量。检查构件的混凝土强度。检查预埋件、预留孔的位置及质量等，并作相应清理工作。,2、构件的弹线与编号,柱应在柱身的三个面弹出安装中心线、基础顶面线、地坪标高线、厂房的50线。,矩形截面柱安装中心线按几何中心线；,工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观测和避免视差，还应在翼缘部位弹一条与中心线平行的线,在柱顶和牛腿顶面还要弹出屋架及吊车梁的安装中心线。,（1）预制柱弹线,（2）屋架弹线,屋架上弦顶面上应弹出几何中心线，并将中心线延至屋架两端下部,从跨度中央向两端分别弹出天窗架、屋面板的安装定位线,在屋架两端弹出厂房轴线作为安装基准线,（3）吊车梁弹线,在吊车梁的两端及顶面弹出安装中心线。,3、混凝土杯形基础的准备工作,（1）在基础杯口弹出横纵轴线，为柱子安装做准备。,（2）调整杯底标高，以保证柱吊装后牛腿顶面标高的准确。,步骤：,测出杯底的实际标高h1,量出柱底至牛腿顶面的实际长度h2；,根据牛腿顶面的设计标高h与杯底实际标高h1之差，可得柱底至牛腿顶面应有的长度h3（h3=h-h1）；,将其（h3）与量得的实际长度（h2）相比，得到施工误差即杯底标高应有的调整值h（h=h3-h2=h-h1-h2），并在杯口内标出,为使杯底标高调整值（h）为正值，柱基施工时，杯底标高控制值一般均要低于设计值50mm。,施工时，用12水泥砂浆或细石混凝土将杯底抹平至标志处。,例题：,h1=-1.280m(水准仪测量),h2=8.810m（钢尺测量）,h3=7.58-（-1.280）=8.860m,h=h3-h2=8.860-8.810=50mm,设计杯底标高,设计牛腿标高,设计牛腿标高不变,实际柱长度,实际杯底标高,h需调整高度,二、构件吊装工艺,(一)柱子吊装,方法分类,柱身的状态,柱子的运动特征,斜吊法,直吊法,滑行法,旋转法,1、柱子绑扎,绑扎方法,绑扎位置,绑扎点数目,柱子的形状,柱子的断面,柱子的长度,柱子的配筋,起重机的性能,起吊弯矩最小,（1）斜吊法绑扎,柱子宽面抗弯能力 满足吊装要求,特点：柱子由平卧状态下直接起吊，不用翻身，起吊后柱子呈倾斜状态，起重吊钩低于柱顶，起重高度较小。,（2）直吊绑扎法,柱子宽面抗弯能力 不满足吊装要求,特点：柱子先翻身就位，然后起吊。起吊后柱子呈直立状态，柱与杯口垂直容易对位，吊钩超过柱顶，起重高度较大。需起重臂较长。,2、柱子吊升,（1）单机旋转法,三点共弧,吊点,柱脚中心,基础杯口中心,两点共弧,特点：起重机边收钩边旋转,（2）单机滑行法,起重机只收钩不旋转,滑行法吊装过程(a)旋转过程;(b)平面布置,基础杯口中心,吊点或绑扎点,两点共弧,3、柱子的临时对位和临时固定,4、柱子的校正和最后固定,柱的校正包括平面位置、标高和垂直度的校正.,柱的垂直度检查要用两台经纬仪从柱的相邻两面观察柱的安装中心线是否垂直。,垂直偏差的允许值：柱高H5m时为5mm；,柱高H5m时为10mm；当柱高H10m时为1/1000柱高，且不大于20mm,柱子最后固定(a)第一次浇注细石混凝土;(b)第二次浇注细石混凝土,其方法是在柱脚与杯口之间浇筑细石混凝土，其强度等级应比原构件的混凝土强度等级提高一级。细石混凝土浇筑分两次进行,柱子最后固定,(二)吊车梁吊装,(1)绑扎、吊升、对位和临时固定,吊车梁绑扎时，两根吊索要等长，绑扎点对称设置，吊钩对准梁的重心，以使吊车梁起吊后能基本保持水平,吊车梁的吊装,(2)校正及最后固定,吊车梁的校正主要包括标高校正、垂直度校正和平面位置校正等。,吊车梁直线度的检查校正方法有通线法、平移轴线法,吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高。,平面位置的校正主要包括直线度和两吊车梁之间的跨距,通线法校正吊车梁示意图1通线；2支架；3经纬仪；4木桩；5柱；6吊车梁；7圆钢,平移轴线法校正吊车梁1经纬仪；2标志；3柱；4柱基础；5吊车梁,(三)屋架的吊装,(1)屋架绑扎,屋架的绑扎点应选在上弦节点处，左右对称，绑扎中心（即各支吊索的合力作用点）必须高于屋架重心，使屋架起吊后基本保持水平，不晃动、不倾翻。吊索与水平线的夹角不宜小于45，以免屋架承受过大的横向压力，必要时可采用横吊梁,(a)屋架跨度小于或等于18m时；(c)屋架跨度大于18m时；(b)屋架跨度等于或大于30m时；(d)三角形组合屋架,2.屋架的扶直与就位,按照起重机与屋架相对位置不同有两种扶正方法。,正向扶正,反向扶正,起重机在屋架下弦侧,起重机在屋架上弦侧,吊点是上弦中点,收钩、升臂,收钩、降臂,正向扶正,反向扶正,屋架的就位：当就位和预制位置在起重机开行路线的同侧时，称为同侧就位；否则为异侧就位。,3.屋架的吊升和临时固定,单机吊装屋架时，先将屋架吊离地面500mm，然后将屋架吊至吊装位置的下方，升钩将屋架吊至超过柱顶300mm，然后将屋架缓降至柱顶，进行对位。立即临时固定，然后起重机脱钩。,工具式支撑的构造1钢管；2撑脚；3屋架上弦,4.屋架的校正与最后固定,屋架垂直度的检查与校正方法是在屋架上弦安装三个卡尺，一个安装在屋架上弦中点附近，另两个安装在屋架两端。用经纬仪或垂球检查，用屋架校正器或缆风绳校正。,屋架垂直度的校正可通过转动工具式支撑的螺栓加以纠正，并垫入斜垫铁,屋架的临时固定与校正1工具式支撑；2卡尺；3经纬仪,屋架的垂直度偏差不超过h/250，其中，h为屋架高度。,校正完毕后立即用螺栓或焊接固定。,屋面板的安装顺序，应自两边檐口左右对称地逐块铺向屋脊，避免屋架受荷不均匀。屋面板对位后，应立即电焊固定。,(四)天窗架和屋面板的吊装,天窗架的吊装应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行。其吊装方法与屋架基本相同。,焊接时不少于三点焊接,大型屋面板,三、结构吊装方案,单层工业厂房结构安装方案的内容：起重机的选择、结构安装方法、起重机的开行路线和构件的平面布置等,考虑因素：,结构形式、跨度、构件重量、安装高度、吊装工程量、工期要求、施工现场条件、起重机械,（一）起重机的选择,起重机的选择主要包括选择起重机的类型和型号。,工作参数：起重量 Q起重高度 H起重半径 R,1、起重量 起重机的起重量Q应满足下式要求：,式中：Q1构件质量；Q2索具质量。,2、起重高度,起重机的起重高度必须满足所吊件的吊装高度要求,起升高度的计算简图,3、起重半径（也称工作幅度）,吊装屋面板时起重机起重臂最小长度计算简图,当起重机的起重臂需要跨过已安装好的结构构件去吊装构件时，为了避免起重臂与已安装的结构构件相碰，则需求出起重机的 最小臂长及相应的起重半径,（二）结构安装方案,单层厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。,1.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,分件安装时的构件吊装顺序图中数字表示构件吊装顺序，其中112柱；1332单数是吊车梁，双数是联系梁；33、34屋架；3542屋面板,先吊装46根柱，随即进行校正和最后固定。然后吊装该节间的吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。,结构综合吊装.swf,2.综合吊装法,(三)起重机开行路线、停机位置及构件平面布置,1.柱子吊装起重机开行路线及构件平面布置,(1)起重机开行路线：跨中开行、跨边开行,当RL/2时，起重机可沿跨中开行，每个停机位置可吊装两根柱,则可吊装四根柱,当RL/2时，起重机需沿跨边开行，每个停机位置吊装12根柱,(2)柱的平面布置,柱子预制时的平面位置一般即为吊装时的平面位置。,斜向布置、纵向布置,柱子纵向布置,对于一些较轻的柱子，起重机能力有富余，考虑到节约场地，方便构件制作，可顺柱列纵向布置。柱子纵向布置，绑扎点与杯口中心两点共弧,若柱子长度大于12m，柱子纵向布置宜排成两行。,若柱子长度小于12m，则可叠浇排成一行,2.屋盖系统吊装起重机开行路线及构件平面布置,(1)屋架预制位置,屋架宜安排在厂房跨内平卧叠浇预制，每叠34榀，布置方式有三种：正斜向布置、正反斜向布置 正反纵向布置,（2）屋架的扶直、排放,靠柱边斜向排放成组纵向排放。,屋架的斜向排放,屋架斜向排放（虚线表示屋架预制时的位置),P-P线距柱边不小于0.2米,Q-Q线距开行中心线不小于A+0.5米,H-H线为屋架就位中心线,(1)确定起重机开行路线及停机点。起重机跨中开行，在开行路线上定出吊装每榀屋架的停机点，即 以屋架轴线中点M为圆心，以A（A为起重机机尾长）为半径画弧与开行路线交于O点，即为停机点。,(3)确定每榀屋架排放位置。一般从第二榀开始，以停机点O2为圆心，以R为半径画弧交H-H于G，G即为屋架就位中心点。再以G为圆心，以1/2屋架跨度为半径画弧交P-P、-于E、F，连接E、F即为屋架吊装位置，依此类推。第一榀因有抗风柱，可灵活布置。,(2)确定屋架排放范围。先定出P-P线，该线距柱边缘不小于200mm；再定-线，该线距开行路线不小于A+0.5m；在P-P线与-线之间定出中线H-H线；屋架在P-P、-线之间排放，其中点均应在H-H线上。,具体布置方式如下：,屋架的成组纵向排放,屋架纵向排放时，一般以45榀为一组靠柱边顺轴线纵向排放,屋架间、屋架和柱间净距不小于0.2米。每组屋架间留3米左右通道。,每组屋架的就位中心线应安排在该组屋架倒数第二榀屋架安装轴线之后2米之外的位置上。,屋架的成组纵向排放（虚线表示屋架预制时的位置）,单厂结构吊装.wmv,单厂吊装平面图设计.exe,本章完,