建筑施工技术基础教案9——结构安装工程

第九章结构安装工程一、自行式起重机自行式起重机可分为履带式起重机、汽车式起重机与轮胎式起重机。

1 履带式起重机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，如图9-1所示。

（1）履带式起重机的常用型号及性能在结构安装工程中,常用的履带式起重机有W1-50型、W1-100型、W1-200型及一些进口机型。

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。

常用履带式起重机的外形尺寸及技术性能见表9-1、表9-2、表9-2a、表9-2b所示。

表9-1 履带式起重机外形尺寸（单位：mm）符号名称型号W1-50 W1-100 W1-200 Э-1252W-4A机棚尾部到回转中心距离2900330045003540520 B机棚宽度2700312032003120C机棚顶部距地面高度3220367541253675D转平台底面距地面高度1000104511901095E起重臂枢轴中心距地面高度15551700210017002650 F起重臂枢轴中心至回转中心的距离10001300160013002340 G履带长度3420400549504005M履带架宽度2850320040503200N履带板宽度550675800675J行走底架距地面高度300275390K双足支架顶部距地面高度34804170430041808580表9-2 履带式起重机性能表表9-2a W1-50型履带式起重机起重特性表9-2b W1-100型履带式起重机起重特性R(m) 臂长13m 臂长23m 臂长27m 臂长30m Q(t) H(m) Q(t)H(m)Q(t)H(m)Q(t)H(m)4.5 15.0 115 13.0 116 10.0 116.5 9.0 10.9 8.0 19 7 8.0 10.87.2 198 6.5 10.4 6.0 19 5.0 239 5.5 9.6 4.9 19 3.8 23 3.6 26 10 4.8 2.2 4.2 18.9 3.1 22.9 2.9 25.9 11 4.0 7.8 3.7 18.6 2.5 22.6 2.4 25.7 12 3.76.53.2 18.2 2.2 22.2 1.9 25.4 13 2.9 17.8 1.9 22 1.4 25 14 2.4 17.5 1.5 21.6 1.1 24.5 15 2.2 17 1.421 0.923.8171.7 16（2） 履带式起重机的稳定性验算 在图9-2所示的情况下吊装构件，起重机的稳定性最差，此时以履带中心A点为倾覆点，分别按以下条件进行验算。

当考虑吊装荷载及附加荷载时，稳定安全系数当考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时，稳定安全系数以上两式中，K 1 、K 2 为稳定性安全系数。

为计算方便，“倾覆力矩”取由吊重一项所产生的倾覆力矩；而“稳定力矩”则取全部稳定力矩与其它倾覆力矩之差。

在施工现场中，为计算简单，常采用K 1 验算。

式中： G 0 ——平衡重；由于机身长，行驶时的转弯半径较大。

1/K M M =≥稳倾 1.151122003322()G L +G L +G L -G L = 1.4()(Q+)(R-L )M K M =≥稳倾稳定力矩倾覆力矩qG 1 ——机身可转动部分的重量：G 2 ——机身不转动部分的重量；G 3 ——起重臂重量(起重臂接长时，为接长后重量)；Q——吊装荷载(构件及索具重量)，q——起重滑轮组及吊钩重量；L 1 ——G 1 重心至A点的距离；L 2 ——G 2 重心至A点的距离；L 3 ——G 3 重心至A点的距离；L 0 ——G 0 重心至A点的距离；M F ——风载引起的倾覆力矩。

一般在6级风以上时不进行高空作业，6级风以下时，臂长L＜25m可不考虑M F 。

M F 可按下式计算M F ＝W 1 h1十W 2 h2十W 3 h3W 1 、W 2 、W 3 ——作用于相应部位的风荷载；M G ——构件下降时刹车惯性力引起的倾覆力矩，可按下式计算M G =P G （R—L 2 ）=Q.v(R—L 2 )/g.tP G ——惯性力，v——吊钩下降速度(m／s)，取吊钩起重速度的1．5倍；g——重力加速度，9．8m／s 2 ；t——从吊钩下降速度v变到0所需的制动时间(取1s)。

M L ——起重机回转时的离心力引起的倾覆力矩，可按下式计算P L ——离心力n——起重机回转速度，取1r／min，h——所吊构件于最低位置时，其重心至起重臂顶端的距离。

h 3 ——停机面至起重臂顶端的距离。

（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′按右图计算。

根据同一起重机起重力矩等量的原则得：整理后得：2 汽车式起重机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9-3所示。

3 轮胎式起重机轮胎式起重机是把起重机构安装在加重轮胎和轮轴组成的特制底盘上的全回转起重机，如右图所示。

二、塔式起重机塔式起重机的类型较多，按结构与性能特点分为两大类：一般式塔式起重机与自升式塔式起重机。

1 一般式塔式起重机QT1-6型为上回转动臂变幅式塔式起重机，适用于结构吊装及材料装卸工作，如图9-5所示。

QT-60/80型为上回转动臂变幅式塔式起重机，适于较高建筑的结构吊装。

1'[(2)'(')]2'Q Q R S G R R S R S=--+--2 自升式塔式起重机自升式塔式起重机的型号较多，如QTZ50、QTZ60、QTZ100、QTZ120等。

QT4-10型多功能（可附着、可固定、可行走、可爬升）自升塔式起重机，是一种上旋转、小车变幅自升式塔式起重机，随着建筑物的增高，利用液压顶升系统而逐步自行接高塔身，如图9-8所示。

QT4-10型自升式塔式起重机的主要技术性能见表9-4a所示。

表9-4a QT4-10型自升式塔式起重机的主要技术性能表项目单位技术参数起重臂长m3035起重半径m3`1620 30 3~16 25 35 起重量t10.08.0 5.0 8.0 5.0 3.0起升速度4索m/min22.5 2索m/min45小车变幅速度m/min18回转速度r/min0.47顶升速度m/min0.52轨距m 6.5起重机行走速度m/min10.36自升塔式起重机的液压顶升系统主要有：顶升套架、长行程液压千斤顶、支承座、顶升横梁、引渡小车、引渡轨道及定位销等。

液压千斤顶的缸体装在塔吊上部结构的底端支承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部，其顶升过程如图9-9所示。

锚固装的附着杆布置形式如图9-9a所示。

3 爬升式塔式起重机爬升式起重机其特点是：塔身短，起升高度大而且不占建筑物的外围空间；但司机作业时看不到起吊过程，全靠信号指挥，施工完成后拆塔工作处于高空作业等。

图9-9b为爬升式起重机的爬升示意图。

主要型号有QT5-4/40型、QT5-4/60型、QT3-4型等。

三、索具设备及锚碇1 卷扬机在建筑施工中常用的卷扬机分快速和慢速两种。

快速卷扬机主要用于垂直、水平运输和打桩作业。

慢速卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉等作业。

2 滑轮组及钢丝绳滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮组成，具有省力和改变力的方向的功能，是起重机的重要组成部分。

钢丝绳是先由若干根钢丝绕成股，再由若干股绕绳芯捻成绳。

3 吊具及锚碇吊具有吊钩、钢丝夹头、卡环、吊索、横吊梁等，是吊装时的重要辅助工具。

横吊梁又称铁扁担，用于承受吊索对构件的轴向压力并能减小起吊高度，如图9-12所示。

常用的锚碇有桩式锚碇和水平锚碇两种。

表9-4a为木桩锚碇尺寸和承载力表。

水平锚碇如图9-12a所示。

水平锚碇的承载力较大，常用规格尺寸及允许承载力见表9-4b 所示。

表9-4a 木桩锚碇尺寸和承载力表表9-4b 水平锚碇规格尺寸及允许承载力表承载力（kN） 28 50 75 100 150 埋深H （m ） 1.71.71.82.22.5 横木：根数×长度（cm ） 1×250 3 ×250 3 ×320 3×320 3×270 横木上系绳点数（点） 11112 木壁：根数×长度（cm ）4×270类型承载力(kN ）10 15 2030 40 50桩尖处施于土的压力（MPa ） a(cm) b(cm) c(cm) d(cm)0.15 30 120 40 180.2 30 120 40 200.23 30 120 40 22 0.31 30 120 40 26桩尖处施于土的压力（MPa ） a 1(cm) b 1(cm) c 1(cm)d 1(cm)a 2(cm)b 2(cm)c 2(cm)d 2(cm)0.15 30 120 90 22 30 120 40 20 0.2 30 120 90 25 30 120 40 22 0.28 30 120 90 26 30 120 40 24立柱：根数×长度×直径（cm ）2×120×φ20 压板：长×宽（cm ）140×2702．滑轮组的计算利用滑轮组起重，可根据穿绕动滑轮的绳子根数确定其省力情况，绳子根数越多，越省力。

如图9-10所示的滑轮组，穿绕动滑轮的绳子有四根，即重物Q 由四根绳子负担，每根绳的拉力等于Q ／4，也即是引出绳的拉力等于重物的1／4。

因此，当不考虑滑轮的摩阻力时，如有几根绳穿绕动滑轮，则所需拉力P 可用下式计算：P=Q/n式中 Q ——起吊物的重量 ；n ——穿绕动滑轮的绳数，称为工作线数。

如引出绳自定滑轮引出，则n= 滑轮组的滑轮总数。

现场上将穿绕动滑轮绳子的根数叫“走几”，图9-10所示的滑轮组是走“4”。

实际上滑轮组有摩阻力，必须要考虑摩阻力对滑轮组的影响，实际的拉力较计算的理论值 P 要稍大些，才能将重物拉起。

如图9-11，考虑摩阻力以后的实用公式计算如下：式中： P ——跑头拉力（KN ）；k ——小于1的系数，即称滑轮组的省力系数。

f ——单个滑轮摩擦系数。

青铜轴套滑轮f=1.04；滚珠滑轮f=1.02；无轴套滑轮 f=1.06。

起重机用滑轮一般为青铜轴套滑轮，其滑轮组省力系数可查表9-8。

第二节 单层工业厂房结构安装一、构件安装前的准备工作１ 准备工作主要有场地清理，道路修筑，基础准备，构件运输、排放，构KQQ f f f p n n =--=1)1(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。