单层工业厂房结构吊装实例

单层工业厂房结构吊装实例某铸工车间为两跨各18m的单层厂房，厂房长84m，柱距6m，共有14个节间，计建筑面积为3024m2，其厂房平、剖面图见图5.70所示。

主要承重结构系采用钢筋混凝土工字形柱，预应力混凝土折线形屋架，T形吊车梁，1.5m×6.0m大型屋面板等预制混凝土构件，见表所示。

表铸工车间主要预制构件一览表1）结构吊装方法及构件吊装顺序柱和屋架现场预制，其它构件工厂预制后由汽车运来现场排放。

结构吊装方法对于柱和梁采用分件吊装法，对于屋盖采用综合吊装法。

构件吊装顺序考虑两种方案。

其方案I的吊装顺序是：柱子及屋架预制→吊装柱子→屋架、吊车梁、连系梁及基础梁就位→吊装吊车梁、连系梁及基础梁→起重臂架装30kN鸟架→吊装屋架及屋面板。

其方案II的吊装顺序是：柱子预制→吊装柱子→屋架预制→吊车梁、连系梁及基础梁就位并吊装→屋架扶直就位→起重臂加装30kN鸟嘴架→吊装屋架及屋面板。

本例采用方案I。

2）起重机选择及工作参数计算根据工地现有设备，选择履带式起重机进行结构吊装，并对主要构件吊装时的工作参数计算如下：（1）柱子。

采用斜吊绑扎法吊装。

Z1柱起升载荷Q=Q1+Q2=51+2=53（kN ）起升高度 )(94.70.264.530.000.2]36.1)6.570.8(1.10[30.004321m h h h h H =+++=+---++=+++=牛腿上柱高度柱长Z 2柱 起升载荷 Q=64+2=66（kN ）起升高度 )(50.100.220.830.000.2]36.1)80.734.11(1.13[3.00m H =+++=+---++=牛腿上柱高度柱长Z 3柱 起升载荷 Q=46+2=48（kN ）起升高度 )(70.100.26.123230.00m H =+⨯++= Z 4柱 起升载荷 Q=46+2=48（kN ）起升高度 )(70.120.26.153230.00m H =+⨯++= （2）屋架。

采用两点绑扎法吊装。

起升载荷 Q=Q 1+Q 2=44.6+2=46.6(kN)起升高度 )72.5()(54.170.360.230.0)30.034.11(4321图m h h h h H =++++=+++=（3）屋面板。

吊装高跨跨中屋面板时（图5.73）:起升荷载 Q=Q1+Q2=135+2=15.5(kN) 起升高度)(68.175.224.030.0)30.034.14(4321m h h h h H =++++=+++=当起重机吊装高跨跨中屋面板时，起重钩需伸过已吊装好的屋架3m ，且起重臂轴线与已吊装好的屋架上弦中线的距离必须保持≥1m 的水平间隙。

据此来计算起重机的取最小起重臂长度L 和起重倾角α，其计算如下：所需最小起重臂长度时的起重倾角α可按式（5,14）求得：055548.11370.1)0.364.11(3'==+-+=+= arctg arctggf h arctg α所需最小起重臂长度可按式（5.13）求得：)(76.2294.682.15576.04818.094.120555cos 130555sin 70.164.14cos sin min m g f h L =+=+='++'-=++=αα根据对上述屋面板的计算数据，并结合履带式起重机的情况，可选用臂长23m 的W 1—100型履带式起重机。

若取起重倾角为55°，并代入式（5.7），则可求得吊装屋面板时的工作幅度R 为)(49.1495.123.155cos 233.1cos m L F R =+=⋅+=⋅+= α查W 1-100型履带式起重机性能表，当L=23m ，R=14.49m 时，可得Q=23Kn ＞15.5kN,H=17.5m ＜17.68M 。

故此说明选用起重臂长L=23m,起重倾角α=55°时，不能满足吊装跨中屋面板的要求。

如果吊装时改用起重倾角为α=56°，则R=1.3+23·cos56°=1.3+23×0.559=1.3+12.86=14.16m ，查表可得Q=21kN ＞15.5kN,H=17.70m ＞17.68m ，故满足吊装跨中屋面板的要求。

综合各构件吊装时起重机的工作参数，确定选用W 1-100型履带式起重机，23m 起重臂吊装厂房各构件。

查起重机性能表，确定出各构件吊装时起重机的工作参数，见表510。

表5.10 铸工车间各主要构件吊装工作参数从表5.10中计算所需工作参数值与23m 起重臂实际工作参数对比，可以看出：选用起重臂长度为23m 的W 1-100型履带式起重机，是可以完成本工程的结构吊装任务的。

3）构件平面布置及起重机开行路线当采用吊装顺序方案I 时，在场地平整及杯形基础混凝土浇筑完成后，即可进行桩和屋架的预制。

根据现场情况，假设○A 列柱的外围有空余场地，故可在跨外预制；而○C 列柱外围无足免空地，故只能在跨内预制。

高跨和低跨的屋架，则分别安排在跨内靠○A 和○D 轴线一边预制。

柱的预制位置即是吊装前排放的位置。

吊装○A 列柱Z 1时最大工作幅度R=8.80m ，吊装○D 、○G 列柱Z 2时最大工作幅度R=7.60m ，均小于L/2=18/2=9（m ），故吊装时起重机沿跨边开行。

屋面结构吊装时，则在跨中开行。

柱及屋架的平面布置见图5.74所示。

（1）○A 列Z 1柱的预制位置 柱脚至绑扎点的距离为5.64m 。

○A 列柱安排在跨外预制，为节约底模板，采用每2根柱叠浇制作。

柱采用旋转法吊装，每一停机点位置吊装2根柱子。

因此起重机应停在两柱基之间，距两柱具有相同的工作幅度R ，且要求：max min R R R <<，即6.5m<R<8.80m 。

这样便要求起重机开行路线距基础中线的距离应为：)(28.8)0.3()8.8(2222m b R MAX =-=-<α和)(78.5)0.3()5.6(2222min m b R =-=->α，可取α=5.90(m)。

于是，便可定出起重机开行路线至○A 轴线的距离为⨯-2190.5柱截面高度=）（m 50.528.090.5=-。

所以，停机点位置在两柱基之间的开行路线上，其吊Z 1柱的工作幅度为)(60.6)26()90.5()2(2222m b a R ≈+=+=（2）○D ○G 列Z 2柱的预制位置 柱脚至绑扎点的距离为8.20m 。

○D ○G 列柱均安排在跨内预制，与○A 列柱一样，每两根柱叠浇制作，采用旋转法吊装，即起重机停在两柱之间，每一停机位置吊装2根柱。

同样要满足：max min R R R <<，即 6.5m<R<7.60m 。

则必须使)(0.7)0.3()6.7(2222max m b R =-=-<α和)(78.5)5.6(222min m b R ==->α。

若取α=5.8（m ），则可定出起重机开行路线至○D 轴线的距离为5.80m ，至○C 轴线的距离为)(20.628.080.5m =+。

由于停机点位置在两柱基之间的开行路线上，所以吊Z 2柱的工作幅度为)(50.6)26()8.5()2(2222m b a R ≈+=+=。

通过以上的计算，在已确定起重机沿○A 、○D 及○G 轴线的开行路线及停机点位置之后，于是便可以按“三点共弧”的旋转法起吊原则，由作图定出各柱的预制位置（图5.74）。

（3）Z 3及Z 4抗风柱的预制位置抗风柱因数量少（共8根），且柱又较长，为避免妨碍交通，故放在跨外预制，待吊装之前先就位，然后再进行吊装。

（4）屋架的预制位置屋架以3~4榀为一迭，安排在跨内蒙古自治区预制，每跨内分4迭，共计为8迭进行制作。

在确定屋架预制位置之后，首先要考虑在跨内预制的柱子吊装时，起重机开行路线到车间跨中只有)(28020.6)218(m =-，小于起重机回转中心到尾部的距离3.30m 。

为使起重机回转时其尾部不致与跨中预制的屋架相碰。

其次要考虑各屋架就位位置，本例采用异侧就位。

此外，还要考虑屋架两端应留有足够的预应力抽管、穿筋所需场地，以及屋架两端的朝向、编号、上下次序、预埋件位置不要搞错等事宜。

屋架的预制位置见图574所示。

屋架及屋面板就位布置见图5.75 所示。

根据上述预制构件的布置方案，起重机开行路线及构件的吊装闪序，按以下分三次开行吊装： ①第1次开行吊装。

吊完全部柱并就位屋架、吊车梁等构件。

起重机自○A 轴线跨外进场，接23m 长起重臂→沿○A 轴自①至○15轴线吊装○A 列柱→沿○D 轴自○15至①轴线吊装○D 列柱→沿○G 轴自①至○15轴线吊装○G 列柱→沿○15轴自○F 至○B 轴线吊装○15轴上4根抗风柱→由○15轴转至沿①轴自○B 至○F 轴吊装①上4根抗风柱（图5.76）。

屋架、吊车梁等就位。

利用已吊装好柱子在进行校正和最后固定的空隙时间，进行屋架、吊车梁、连系梁的就位工作。

其就位开行路线见图5.77所示。

②第2次开行吊装。

吊装各各预制梁（图5.78）自①至○15轴线吊装○D、○G跨的吊车梁、连系梁及柱间支撑→自○15至①轴线吊装○A、○D跨的吊车梁、连系梁及柱间支撑。

③第3次开行吊装。

吊完屋盖各种构件。

自①至○15轴线吊装○A、○D跨屋架、屋面支撑及屋面板→自○15至①轴线吊装○D、○G跨屋架、屋面支撑及屋面板（图5.79）→退场并卸去23m长起重臂。