建筑施工技术课件7第七章 结构吊装工程

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(2)不得用腐烂的木料作地锚,横木绑拉索处,四角要用角钢加 固。钢丝绳要绑扎牢固。
(3)重要的地锚应经过计算,埋设后需进行试拉。
(4)地锚埋设后,应经过详细检查,才能正式使用。使用时要有 专人负责看守,如发生变形,应立即采取措施加固。
(五)滑车和滑车组
1、滑车
滑车(又名葫芦),可以省力,也可改变用力的方向。
履带式起重机的主要技术参数有三个:起重量Q,起重高度H 和起重半径R。重量一般不包括吊钩、滑轮组的重量。图7-16 所示为型起重机的工作性能线。
图7-16 起重半径(R)型履带式起重机工作曲线 1-起重臂长23m时起重高度曲线;2-起重臂长23m时起重曲线; 3-起重臂长13m时起重高度曲线;4-起重臂长23m时起重曲线。
受力较均衡、工作中滑车不会产生倾斜等优点。
(2)滑车组的穿法
滑车组中绳索有普通穿法和花穿法两种(图7-14)。
图7-14 滑车组的穿法 (a)普通穿法;(b)花穿法
普通穿法是将绳索自一侧滑轮开始,顺序地穿过中间的滑轮,最后从另一 侧滑轮引出。这种穿法,滑车组在工作时,由于两侧钢丝绳的拉力相差较大, 因此滑车在工作中不平稳,甚至会发生自锁现象(即重物不能靠自重下落)。
结构安装工程的特点是:起重机械对吊装施工起主导作用; 受预制构件的类型和质量影响大;构件在吊装过程中内力变 化大,应对构件进行吊装验算;多专业工种配合作业,协同 要求高;高空作业安全问题突出,容易发生事故,必须加强 安全教育,并采取相应措施。
这些都要求在安装施工之前对吊装机械、吊装工艺、施工流 程进行全面的选择,周密的计划和安装,采取可靠的措施, 以保证工程顺利进行。
图7-4 滑轮横吊梁 1-吊环;2-滑轮;
3-吊索
图7-5 钢板横吊梁 1-挂吊钩孔; 2-挂卡环孔
图7-6 桁架横吊梁 图7-7 万能横吊梁
(三)卷扬机
1、概述
卷扬机按驱动方式可分手动卷扬机和电动卷扬机,是最常用 的结构吊装工具。
用于结构吊装的卷扬机多为电动卷扬机。电动卷扬机主要由 电动机、卷筒、电磁制动器和减速机构等组成,如图7-8所示。 卷扬机分快速和慢速两种。快速电动卷扬机又分单筒和双筒,其 钢丝绳牵引速度为25-50m/min,单头牵引力4-80kN,常配以井 架、龙门架、滑车等可作垂直和水平运输等用;慢速卷扬机多为 单筒式,钢丝绳牵引速度为6.5-22m/min,单头牵引力为5- 100kN常配以拔杆、人字架、滑轮组等可作大型构件安装使用, 也可用于预应力钢筋张拉等作业。
第七章 结构吊装工程
教学要求
1. 了解各种起重工(机)具的用途;
2. 掌握用工作性能曲线选择起重机(履带式、塔式 起重机);
3. 了解内爬式和外墙附着式塔式起重机升降原理;
4. 了解单层工业厂房各砼构件吊装工艺;
5. 了解单层工业厂房结构吊装方案(起重机的选择、 结构吊装方法、起重机开行路线和构件的平面布 置);
2、卡环
卡环用于吊索之间或吊索与对象吊环之间的连接,由弯环与 销子两部分组成,如图7-2所示。
图7-2 卡环
3、吊索
吊索主要用于绑扎构件以便起吊,有万能吊索(又称环状吊索或闭式吊 索)、轻便吊索(又称8股头吊索或开式吊索)和多肢或双肢吊索三种。如图 7-3所示。
吊索是用钢丝绳做成的,钢丝绳的允许拉力即为吊索的允许拉力。因此, 在工作中,吊索拉力不得超过其允许拉力。
Q——吊装荷载,为构件重力与索具重力之和;
f 索从其动中滑0 ,轮—n绕—为出跑工时头作,拉绳力f数0计;算f为ff系n滑数1轮1,阻•当f力绳n系索1 数从,定滚滑动轮轴绕承出取时1,.0f20 ; f青fn铜11 衬• f,套n 当取绳
1.04;无青铜衬套取1.06。
二、起重机械与设备
结构吊装中除了索具设备外,还有最重要的机械-起重 机,常用的起重机械有自行杆式起重机、塔式起重机、桅杆 式起重机等。
图7-3 环状吊索
4、横吊梁
横吊梁亦称铁扁担,常用于柱、梁和屋架等构件的吊装。 用横吊梁起吊柱可使柱身保持垂直,以便于安装;用横吊梁起 吊屋架可降低起吊高度,并且减少吊索的水平分力对屋架上弦 杆的压力。
常用的横吊梁由滑轮横吊梁、钢板横吊梁、桁架横吊梁、 钢管横吊梁、万能横吊梁等。
滑轮横吊梁由吊环、滑轮和轮轴等部分组成,如图7-4所示。 一般用于吊装8t以内的柱。
图7-1 (a)同向绕;(b)交叉绕;(c)混合绕
钢丝线在选用时应考虑多根钢丝的受力不 均匀性及其用途,钢丝线的允许拉力 Fg 按下式计 算:
Fg
Fg
K
(7-1)
式中:Fg ――钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN); ――换算系数(考虑钢丝受力不均匀性);
――安全系数。
K
(二)吊装工具
吊装工具主要包括吊钩、卡环、吊索、横吊梁等, 是结构吊装时的重要工具。
滑车按其滑轮的多少,可分为单门、双门和多门等;按连接 件的结构形式不同,可分为吊钩型、链环型、吊环型和吊梁型四 种;按滑车的夹板是否可以打开来分,有开口滑车和闭口滑车两 种(图7-11)。
图7-11 滑车形式 (a)单门开口吊钩型;(b)单门闭口吊钩型;(c)双门闭口链环型;
(d)双门吊环型;(e)三门吊环型; (f)四门吊环型;(g)五门吊环型;(h)五门吊梁型
钢板横吊梁一般用于吊装10t以下的柱,它是由钢板及加强 板制成,如图7-5所示。
桁架横吊梁由桁架、轮轴和横梁三部分组成。优点是吊索 受力均匀,由于在桁架和横梁之间装有一个转轴,吊装柱子受 力后,旋转柱身比较省力,易于就位,适于双机抬吊重型柱子, 如图7-6所示。
万能横吊梁由槽钢、吊环、滑轮等组成。吊索穿过滑轮, 滑轮挂在槽钢上,滑轮可以回转,自动平衡吊索荷重,并能借 助螺栓将它固定,适于柱、梁、板构件的水平起吊、斜吊以及 由水平转到垂直位置的起吊(翻身起吊)如图7-7所示。
选用卷扬机的主要技术参数是卷筒牵引力、钢丝绳的速度和 卷筒容绳量。
图7-8 电动卷扬机
1-电动机;2-卷筒;3- 电磁制动器;4-减速机 构
2、卷扬机的固定
卷扬机必须用地锚予以固定,以防工作时产生滑动或倾覆。根据受力大 小,固定卷扬机有螺栓锚固法、水平锚固法、立桩锚固法和压重锚固法四种 (图7-9)。
6. 了解钢结构构件的制作加工及组装中的焊接和螺 栓连接;
7. 了解单层厂房钢结构构件的吊装工艺;
8. 了解常见的空间网架安装方法。
概述 起重机具 单层工业厂房的吊装 钢结构工程 空间网架结构施工
概述
装配式结构--是将结构划分为许多单独的构件,分别在现 场或工厂预制成形,用起重机械在施工现场把它们吊运、安 装到设计位置上。结构吊装工程就是有效地完成装配式结构 构件的吊装任务。
图7-17 用力矩等量换算原则计算起重机接长起重臂后的允许起重量
由 MA 0,得
Q'[R' M ] G'[ R' R M ] Q[R M ] (7-3)
图7-10 水平地锚 (a)普通水平地锚;(b)有压板及木壁的水平地锚
1-横木;2-拉索;3-木壁;4-立柱;5-压板
受力很大的地锚(如重型桅杆式起重机和缆索起重机的缆风 地锚)应用钢筋混凝土制作,其尺寸、混凝土强度等级及配筋情 况须经专门设计确定。
水平地锚埋设和使用应注意:
(1)地锚应埋设在土质坚硬的地方,地面不潮湿、不积水。
图7-9 卷扬机的固足立法 (a)螺栓锚固法;(b)水平锚固法;(c)立桩锚固法;(d)压重锚固法
1-卷扬机;2-地脚螺栓;3-横木;4-拉索;5-木桩;6-压重;7-压板
(四)地锚种类与使用
地锚又叫锚锭,是用来固定缆风绳和卷扬机的,它是保证构
件稳定的重要组成部分,地锚按设置形式分有桩式地锚和水平地 锚两种。桩式地锚适用于固定受力不大的缆风,结构吊装中很少 使用。水平地锚是将几根圆木(方木或型钢)用钢丝绳捆绑在一 起,横放在地锚坑底,钢丝绳的一端从坑前端的槽中引出,绳与 地面的夹角应等于缆风与地面的夹角,然后用土石回填夯实。圆 木埋入深度及圆木的数量应根据地锚受力的大小和土质而定,一 般埋入深度为1.5~2m时,可受力30~150kN,圆木的长度为 1~1.5m。当拉力超过75kN时,地锚横木上应增加压板。当拉力 大于150kN时,应用立柱和木壁加强,以增加土的横向抵抗力 (图7-10)。
(2)履带式起重机的稳定 验算 履带起重机在进行超负 荷吊装或接长吊杆时,需 进行稳定性验算,以保证 起重机在吊装中不会发生 倾覆事故。
起重机接长起重臂后 的稳定性计算,可近似地 按力矩等量换算原则求出 起重臂接长后的允许起重 量Q'(图7-17),这样, 接长起重臂后,如吊装荷 载不超过Q',起重机即可ຫໍສະໝຸດ Baidu满足稳定性的要求。
(1)履带式起重机的构造与性能
履带式起重机主要由底盘、机身和起重臂三部分组成(图7- 15)。
图7-15 履带式起重机 1—机身;2—行走装置(履带);3—起重杆;4—平衡重;5—变幅滑轮组;
6—起重滑轮组;H—起重高度; R—起重半径;L —起重杆长度
底盘包括车架和行走装置,底盘上装有转盘,可使机身作 360度回转。机身内部有动力装置、卷杨机和操纵系统。起重臂 是由角钢组成的格构式结构,下端铰接于机身上,随着机身回转。 顶端设有起重及变幅两套滑轮组与卷扬机相连,起重臂可分节制 并且可以接长。
1、吊钩
起重吊钩常用优质碳素钢锻成。锻成后要进行退火 处理,要求硬度达到95~135HB。吊钩表面应光滑,不 得有剥裂、刻痕、锐角、裂缝等缺陷存在,并不准对磨 损或有裂缝的吊钩进行补焊修理。
吊钩在钩挂吊索时要将吊索挂至钩底;直接钩在构 件吊环中时,不能使吊钩硬别或歪扭,以免吊钩产生变 形或使吊索脱钩。
第一节 起重机具
一、索具设备 (一)钢丝绳 钢丝绳是起重机械中用于悬吊、牵引或捆缚重物的柔性件,它由
若干根高强钢丝捻成股,再由若干股(一般为六股)围绕绳芯 (一般为麻芯)捻成绳。具有强度高、弹性大、韧性好、耐磨, 能承受冲击荷载等优点,且使用中磨损后外部产生许多毛刺,容 易检查,及时更换以便预防事故。 钢丝绳一般是由许多根直径为0.4~2 mm,抗拉强度为1200~ 2200 MPa的钢丝按一定规则捻制而成。按照捻制方法不同,分 为单绕、双绕和三绕,土木工程施工中常用的是双绕钢丝绳,它 是由钢丝捻成股,再由多股围绕绳芯绕成绳。双绕钢丝绳按照捻 制方向分为同向绕、交叉绕和混合绕三种(如图7-1)。
花穿法的跑头从中间滑轮引出,两侧钢丝绳的拉力相差较小,故在用“三 三”以上的滑车组时,宜用花穿法。
(3)跑头拉力的计算
滑车组的跑头拉力(引出索拉力)按下式计算:
S f0 KQ (7-2)
式中: S——跑头拉力; K——动力系数,当采用手动卷扬机时K=1.1;当采用机动卷扬机起
重量在30t以下时K=1.2,起重量在30~50t时K=1.3,起重量在50t以上时K =1.5;
有省力和改变力的方向的功能,是起重机械的重要组成部分。
(1)滑车组的种类
滑车组根据跑头(滑车组的引出绳头)引出的方向不同,可分为以下三种 (图7-13)。
图7-13滑车组的种类 (a)跑头自动滑车引出;(b)跑头自定滑车引出;(c)双联滑车组
1)跑头自动滑车引出:用力的方向与重物移动的方向一致; 2)跑头自定滑车引出:用力的方向与重物移动的方向相反; 3)双联滑车组:有两个跑头,可用两台卷扬机同时牵引。具有速度快一倍、
滑车按使用方式不同,可分为定滑车和动滑车两种(图7- 12)。定滑车可改变力的方向,但不能省力;动滑车可以省力, 但不能改变力的方向。
图7-12 定滑车和动滑车 滑车的允许荷载,根据滑轮和轴的直径确定,使用时应按其 标定的数量选用,不能超过。
2、滑车组
滑车组是由一定数量的定滑车和动滑车以及绕过它们的绳索组成的。它具
(一)自行杆式起重机
工程中常用的自行杆式起重机有履带式起重机、汽车式
起重机和轮胎式起重机三种。
1、履带式起重机
履带式起重机是在行走的履带底盘上装有起重装置的起 重机械,是自行式、全回转的一种起重机,它具有操作灵活、 使用方便、可以360度回转,活动范围大,有较大的起重量 和起重高度。在一般平整坚实的场地上可以载荷行驶和作业 的特点。在单层工业厂房结构吊装中广泛使用。但其自重大, 行速度慢,远距离转移时,需要其他车辆运载。
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