施工技术课程设计任务书.doc

土木工程施工技术课 程 设 计 任 务 书（单层工业厂房结构吊装）江苏科技大学二零一二年十二月一、设计目的本课程设计为单层工业厂房结构吊装设计。是土木工程施工技术课程的主要教学环节之一。通过本课程设计，初步掌握结构安装工程方案设计的步骤和方法，巩固所学理论知识，并运用所学知识分析和解决单层工业厂房结构吊装中的问题。二、设计内容和要求1、选择起重机类型、型号。2、主要结构构件的吊装工艺。3、确定厂房吊装方案，起重机的开行路线。其中，列出出结构吊装工程参数表。附：“结构吊装工程参数表”格式构件名称吊装工作参数Q(Kg)H(m)R(m)Q(Kg)H(m)R(m)Q(Kg)H(m)R(m)Q(Kg)H(m)R(m)计算所需工作参数选定起重臂工作参数4、两个阶段施工平面图设计：（1）柱、屋架预制阶段布置图；（2）吊装阶段构件平面布置图。5、设计成果（1）设计说明书必须有起重机类型、型号，构件的吊装工艺，厂房吊装方案确定的理由，分析计算过程，两个阶段施工平面布置的说明，并附有必要的简图。（2）两个阶段施工平面图各一张（2号，比例1:250）。在第二图中要另表示出中间屋面板吊装验算示意图和起重机第二次开行路线示意图。三、设计条件1、工程概况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），其平面位置、厂房轴线尺寸和剖面图如图1，2，3所示。2、施工技术经济条件（1）地质：由勘测报告知，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67米；（2）吊装前基础已施工完毕并回填平整至-0.20米；（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、联系梁、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；（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；（5）结构安装工程承重构件一览表附表一；（6）施工单位现有W1-50。W1-100和1252型履带起重机可供选用，其工作性能见图4，5，6所示工作性能曲线；起重机外形尺寸如图7及附表二；（7）工期：自2012年6月1日至12月30日。3、设计参考数据（1）柱的预制平面图中柱脚距基础中心80cm以处，吊具重 200kg；（2）横吊梁重500kg；天窗架加固附加重500kg；（3）鸟嘴架可外伸3m重500kg。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)构件形状及主要尺寸备注A柱ZA6.4工字形400800E柱ZE6.9H柱ZH6.9K柱ZK3.62工字形400600抗风柱Z1-15.75Z1-25.81Z1-33.94基础梁JL-11.672504505950A.E吊车梁DL-gGB-108A2.84可平卧起吊E.H吊车梁DL-3GB-108A1.63H.K吊车梁DL-1GB-108A1.38联系梁1.082405005950续表一轴线或跨间构件名称及编号图纸名称构件量(T)构件形状及主要尺寸备注A.E跨预应力拱形屋架YGJ-24GB-3247.15E.H跨预应力拱形屋架YGJ-18GB-3244.46H.K跨两铰拱屋架WJ-12BGB-313-12页2.17A.E跨9m钢天窗架GB-2020.524E.H跨6m钢天窗架GB-2020.324AE及EH跨天窗侧板CBGB-2020.645950长屋面板预应力大型板YDB-11.0215006000240按起重计表二 机体主要尺寸 单位：米型 号ABCDEFW1-503.422.861.551.000.922.90W1-1004.003.201.701.091.303.3012524.003.201.701.091.303.54四、参考资料1 土木工程施工重庆大学等高校合编北京：中国建筑工业出版社，20032 建筑施工应惠清主编，上海：同济大学出版社出版，20043 建筑施工手册（第四版）建筑施工手册编写组编北京：中国建筑工业出版社，2003课程设计指导书本课程设计必须在认真学习教材有关章节的基础上，仔细阅读单层工业厂房课程设计任务书，根据所提供的设计条件，包括工程概况，施工技术经济条件及有关设计参考资料，确定设计步骤，进行设计。 一、 起重机械的选择： 起重机械的选择，包括起重机的类型，型号及数量等内容。 1 、起重机类型的选择 考虑技术上的合理性与先进性，经济性及现实的可能性；根据厂房的跨度，构件重量，吊装高度及现场的条件确定。 2 、起重机型号及起重臂长度的选择 当起重机类型确定之后，还需要进一步选择起重机的型号及起重机的臂长，使所选起重机的三个工作参数：起重量、起重高度、起重半径（工作幅度）满足结构吊装的要求。 a 、起重量 Q ： 所选起重机的起重量必须大于所吊装构件的重量与索具重量之和。 即： Q Q 1 +Q 2 其中： Q 2 为索具重量：吊索取 0.1 T ； 横吊梁、鸟嘴架，各取 0.5 T ； b 、起重高度 H 所选起重机的起升高度必须满足所吊构件的吊装高度要求 即， H h 1 +h 2 +h 3 +h 4 确定构件的吊装工艺：分别作图并说明柱、吊车梁、屋架（天窗架）、屋面板、绑扎、加固等详细内容； 柱：各列柱均要求以一点绑扎（斜吊绑扎法或直吊绑扎法）采甩旋转法吊装的方法、抗风柱可采用一点绑扎滑行法吊装； 屋架： 12m 跨二点绑扎； 18m 跨采用四点绑扎； 24M 跨采用横吊梁四点绑扎（横吊梁为 219 6 长度 9m 的钢管横吊梁） c 、起重半径（工作幅度） R 当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近去吊装构件时，对起重半径没有什么要求，计算了起重量 Q 及起重高度 H 后，即可查阅起重机工作性能表或曲线来选择起重机型号及起重臂长度，并可查得在一定起重量 Q 及起重高度 H 下的工作半径 R ，作为确定起重机开行路线及停机位置时的参考。 当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，对起重半径就提出了一定的要求，这时便要根据起重量 Q ，起重高度 H 及起重半径 R 三个参数查阅起重机工作性能表或曲线来选择起重机的类型及起重臂长度。 同一种型号的起重机可能具有几种不同长度的起重臂，应选择一种既能满足三个吊装工作参数的要求而又最短的起重臂，但有时由于各种构件吊装工作参数相差过大，也可选择几种不同长度的起重臂。 当起重机的起重臂需跨过已吊装好的构件上空去吊装构件时（如本设计需跨过屋架吊装屋面板），还要考虑起重臂是否会与吊装好的构件相碰，此时起重机起重臂的最小长度可用数解法或图解法求出。本设计要求按比例（不小于 1:200 ）以图解确定起重机吊装最大跨度，最高处（跨中）屋面板时起重机的最小起重臂长度。 当起重臂长不能满足起吊跨中屋面板要求时，可考虑在起重臂端加设鸟嘴架来满足吊装屋面板的起吊高度的要求。 起重机的起重臂倾角： min 30 ； max77 。 要求用数解法复核最小起重臂长度。 对少数有能力的学生，当选定吊装中屋面板的起重臂后，可以图解法复核在该臂长及倾角条件下可否满足吊装最边缘一块屋面板的要求。 注：选择起重机型号时，起重量 Q 可能小于构件的重量和吊索家具之和。当超载量 10% ，其它条件均满足吊装构件的要求时，可不作起重机整机稳定性验算，但为了确保吊装构件时的安全，必须提出可靠的保证性措施。 二、确定厂房结构的吊装方法： 根据构件的重量、高度、形状和起重设备特点和场地特征综合进行技术经济分析确定。三、现场预制构件的平面布置与起重机开行路线： 构件采用分件吊装法，柱与屋架在现场预制，其余构件由预制厂制作，运到现场排放后吊装。 1 、起重机开行路线 根据所选取的吊装各列柱的起重半径，均小于所在跨度的一半，所以，吊装柱时需跨边开行，吊装梁系时，亦在跨边开行。吊装屋面结构时则在跨中开行。 2 、构件的平面布置：按设计要求分别考虑预制阶段及吊装阶段的布置。 a 、预制阶段平面布置： 柱：柱的现场预制位置，即为吊装阶段就位排放位置，所以应按吊装工艺要求进行平面布置，各列柱均按旋转法吊装，斜向跨内式跨外排放；抗风性用滑行法吊装，可根据现场的实际情况排放。 屋架：在跨内平卧叠层预制，每叠三 四榀，尽可能考虑现场的实际情况，满足预应力屋架抽管，穿筋及张拉所需场地要求，为了便于屋架的扶直排放，常考虑采用斜向布置。 b 、构件吊装前的排放平面布置： 由于柱在预制阶段即已按吊装阶段的排放要求进行布置，当预制柱的混凝土强度达到吊装要求后，即可先行吊装，以便空出场地布置其它构件，故吊装阶段的排放布置是指柱已吊装完毕，其它构件如屋架的扶直排放，吊车梁和屋面板的运输排放等。 屋架：屋架扶直后应立即进行排放：本设计要求 24 m 跨和 18 m 跨的屋架采用靠柱边斜向排放。第一榀屋架考虑抗风柱可能已经吊装，故应后退至轴线屋架排放位置附近排放。 12m 跨的屋架可考虑属采用 3 、 4 榀为一组靠柱边顺轴线纵向排放。 吊车梁、连系梁可在其吊装位置的柱列附近排放，可跨内或跨外。亦可考虑随运随吊。 屋面板，可布置在跨内或跨外。 根据以上方案，分别绘制起重机吊装柱，梁系及屋盖系统的开行路践，并表示出停机点。 四、设计要求： 1 、本设计完成后要求编写单层工业厂房结构吊装设计说明书一份，内容包括设计依据，起重机的选择、厂房结构的吊装方案，结构构件的吊装工艺及预