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1、学习模块六：结构安装工程,某工程为单层厂房排架结构，建筑面积1325，基础为柱下独立杯形基础，柱子为预制柱，屋架为轻钢屋架，现要进行结构安装工程施工。请思考：结构安装工程施工主要包括哪些内容？如何选择施工机械？该施工方案应该如何编制？结构安装工程施工工艺有什么特点？,引例,内容,学习单元1：起重机械和索具选择 学习单元2：单层厂房结构安装施工技术 学习单元3：钢结构安装施工技术学习单元4：钢与混凝土组合结构施工技术,学习目标,1、主要结构安装施工机械和索具的种类和特点；2、单层厂房构件吊装工艺特点；柱子、屋架等构件吊装工艺要求；3、轻钢结构安装工艺及施工要点；网架结构安装工艺及施工要点；钢管混
2、凝土结构工艺及施工要点；劲性混凝土结构（SRC结构）工艺及施工要点,能根据实际情况合理选择结构安装施工机械和索具。能根据实际情况编制单层厂房结构安装施工施工方案。能编制一般轻钢结构安装工程施工方案；,学习重、难点,学习重点：1.主要结构安装施工机械和索具的种类和特点；2、单层厂房构件吊装工艺特点；柱子、屋架等构件吊装工艺要求；学习难点：柱子、屋架等构件吊装工艺要求,结构安装工程常用的起重机械类型按其行走方式可分为：桅杆式起重机、自行式起重机和塔式起重机等；按起重臂构造又可分为：拼装式、鸭嘴式、伸缩式。1、桅杆式起重机,学习单元1：起重机械和索具选择,(b),(a),桅杆式起重机(a)独脚把杆(
3、b)人字把杆,桅杆式起重机1把杆；2缆风绳；3滑轮组；4导向装置；5拉锁；6起重臂；7回转盘；8卷扬机,(c)悬臂拔杆,(d)牵缆式桅杆起重机,学习单元1：起重机械和索具选择,履带式起重机受力简图,2、自行式起重机,轮胎式起重机,汽车式起重机,学习单元1：起重机械和索具选择,具有履带行走装置的全回转起重机，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成。,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,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,学习单元1：起重机械和索具选择,3、塔式起重机1）轨道式塔式起重机轨道式塔式起重机的行走机构装在专用的轨道上，可同时完成水平
4、和垂直运输。优点:具有作业范围大、安装部位高、可负荷行走、安全可靠等；缺点:安装和拆除困难、施工费用高。适用工程量大且集中的建筑施工。,学习单元1：起重机械和索具选择,QT4-10型塔式起重机,2）自升式塔式起重机,学习单元1：起重机械和索具选择,起重机支撑在建筑物上施工,优点：塔身短，起升高度大而且不占建筑物的外围空间；缺点：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,学习单元1：起重机械和索具选择,学习单元1：起重机械和索具选择,(a)(b)(c)(d)(e)附着式自升塔式起重机的顶升过程(a)准备状态(b)顶升塔顶(c)推入塔身标准节(d)塔顶与塔身联成整
5、体1顶升套架；2液压千斤顶；3支承座；4顶升横梁；5定位销；6过渡节；7标准节；,学习单元1：起重机械和索具选择,附着杆的布置形式(a)、(b)、(c)三杆式附着杆系；(d)、(e)、(f)四杆式附着杆系；(g)空间桁架式附着杆,学习单元1：起重机械和索具选择,(a)(b)(c)(d)液压爬升机构的爬升过程(a)、(b)下支腿支承在踏步上，顶升塔身；(c)、(d)上支腿支承在踏步上，缩回活塞杆，将活动横梁提起1爬梯；2塔身；3液压缸；4、6支腿；5活动横梁,学习单元1：起重机械和索具选择,学习单元1：起重机械和索具选择,4、索具设备及锚碇1）钢丝绳起重机械中用于悬吊、牵引或捆缚重物的物件 2）
6、滑轮组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 3）吊索一种用钢丝绳（6x37或6x61等）制成的吊装索具 4）卷扬机5）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。常用的锚碇有桩式锚碇和水平锚碇两种.,横吊梁(a)钢板横吊梁;(b)钢管横吊梁,4、索具设备及锚碇5）吊具及锚碇,学习单元1：起重机械和索具选择,(a),水平锚锭构造示意图(a)拉力在30KN以下；(b)拉力为100400KN1回填土逐层夯实；2地龙木1根；3钢丝绳或钢筋；4柱木；5挡木；6地龙木3根；7压板；8钢丝绳圈或钢筋环,学习单元1：起重机械和
7、索具选择,工作任务：编制单层工业厂房结构安装施工方案1、施工准备1）构件的检查与清理 2）构件的弹线与编号3）构件的拼装和加固4）基础的准备工作5)构件运输,柱的准线,学习单元2：单层工业厂房结构安装,基础的准线,2、施工工艺流程绑扎吊升对位临时固定校正最后固定等工序 1）柱子吊装（1）柱子的绑扎,一点绑扎(a)一点绑扎斜吊法(b)一点绑扎直吊法,学习单元2：单层工业厂房结构安装,；,两点绑扎(a)两点绑扎斜吊法(b)两点绑扎直吊法,(a)旋转过程;(b)平面布置旋转法吊装过程,（2）柱的吊升,1）旋转法：特点：柱吊升中所受震动较小，工作效率较高，但对起重机的机动性要求高。适用:100kN以下
8、的柱，并宜采用直吊绑扎法，宜选用自行式起重机，尤其是履带式起重机。,(a)旋转过程(b)平面布置滑行法吊装过程,2）滑行法特点：柱在滑行中受到震动，对构件不利，但对起重机机动性要求低。适用:长柱或场地受限时柱的吊升，宜采用斜吊绑扎法，多选用独脚桅杆起重机，。,（2）柱的吊升,3）混合法,柱的对位与临时固定1安装缆风绳或挂操作台的夹箍；2钢楔,（3）柱的对位和临时固定,柱脚插入杯口后，并不立即降至杯底，而是停在离杯底3050mm处进行对位。,(a)(b)柱的对位与临时固定(a)螺旋千斤顶平顶法；(b)千斤顶斜顶法,（4）柱的校正,柱的校正包括：平面位置、标高及垂直度三方面,（5）柱子最后固定,在
9、柱脚与杯口之间浇筑细石混凝土,2、吊车梁的吊装（1）绑扎、起吊和就位：绑扎点应对称设在梁的两端，两根吊索等长，吊钩垂线对准梁的重心，吊车梁起吊后能基本保持水平,（2）校正和最后固定：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。吊车梁直线度的检查校正方法有通线法、平移轴线法、边吊边校法等,1）通线法,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,2）平移轴线法3）边吊边校法,平移轴线法校正吊车梁1经纬仪；2标志；3柱；4柱基础；5吊车梁纠正吊车梁吊装中心线偏差的
10、办法，可用撬杠来拨动吊车梁。,3.屋架的吊装屋架的吊装的施工顺序为：绑扎扶直就位起吊对位与临时固定校正与最后固定。（1）屋架绑扎,屋架的绑扎(a)屋架跨度18m时；(b)屋架跨度18m时；(c)屋架跨度30m时；(d)三角形组合屋架,(2)屋架的扶直与排放正向扶直和反向扶直,屋架的扶直(a)正向扶直，同侧就位；(b)反向扶直，异侧就位,(3)屋架的吊升、对位与临时固定屋架的吊升是将屋架吊离地面约500mm，随即将其转至安装位置下方，再将屋架吊升至柱顶上方约300mm后，缓缓放至柱顶进行对位。屋架对位应以建筑物的定位轴线为准，对位后立即进行临时固定，然后起重机脱钩,工具式支撑的构造1钢管；2撑脚
11、；3屋架上弦,(4)屋架的校正及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，卡尺与屋架的平面垂直，一个安装在屋架上弦中点附近，另两个安装在屋架两端。在卡尺上从屋架上弦几何中心线量取50mm并作标志。然后在距屋架中心线500mm处的地面上放置经纬仪，检查3个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。,屋架的临时固定与校正1工具式支撑；2卡尺；3经纬仪,4、结构安装方案 1）.起重机的选择（1）起重机型号及起重臂长度的选择a、起重量起重机起重量Q应满足下式要求：式中Q1构件重量（t）；Q2索具重量（t）。,起升高度的计算简图,b、起重高度起重机的起重高度，必须满足所吊构件的高度要求，即：H起
12、重机的起重高度（m），从停机面至吊钩的垂直距离；h1安装支座表面高度（m），从停机面算起；h2安装间隙，应不小于0.3m；h3绑扎点至构件吊起后底面的距离（m）；h4索具高度（m），自绑扎点至吊钩面，不小于1m。,C、起重半径（也称工作幅度）（1）数解法求所需最小起重臂长式中 L起重臂的长度，m；h起重臂底铰至构件（如屋面板）吊装支座的高度，m；h=h1-E h1停机面至构件（如屋面板）吊装支座的高度，m；f起重钩需跨过已安装结构构件的距离，m；g起重臂轴线与已安装构件间的水平距离；E起重臂底铰至停机面的距离，m；起重臂的仰角。其中,数解法求吊装屋面板时起重臂最小长度计算简图,（2）图解法作图
13、方法及步骤如下：a、按比例（不小于1：200）绘出构件的安装标高，柱距中心线和停机地面线；b、根据（0.3+n+h+b）在柱距中心线上定出P1的位置；c、根据g=1m定出P2点位置；d、根据起重机的E值绘出平行于停机面的水平线GH；e、联接P1 P2，并延长使之与GH相交于P3（此点即为起重臂下端的铰点）；f、量出P1 P2的长度，即为所求的起重臂的最小长度。,用图解法求起重臂的最小长度 1-起重机回转中心线；2-柱子；3-屋架；4-天窗架；5-屋面板,2）.结构安装方法及起重机开行路线（1）结构安装方法1）分件吊装法（亦称大流水法）2）综合吊装法（又称节间安装）,分件安装时的构件吊装顺序图中
14、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,2）.结构安装方法及起重机开行路线（1）结构安装方法1）分件吊装法（亦称大流水法）2）综合吊装法（又称节间安装）,综合吊装1、2、3为吊装构件顺序,（2）起重机的开行路线及停机位置吊装屋架、屋面板等屋面构件时，起重机宜跨中开行；吊装柱子时，则视跨度大小、构件尺寸、质量及起重机性能，可沿跨中开行或跨边开行,起重机吊装柱时的开行路线及停机位置,柱的开行路线及停机位置,扶直屋架及屋架就位的开行路线,吊装吊车梁及联系梁的开行路线及停机位置,吊装屋架及屋面板的开行路线及停机位置,起重机开行路线及停机点
15、位置,（2）起重机的开行路线及停机位置,3)构件的平面布置与运输堆放（1）预制阶段构件的平面布置 1）柱子的布置 柱的预制布置有斜向布置和纵向布置。柱子斜向布置,柱子斜向布置方法之一,柱子斜向布置方法之二（柱脚与柱基两点共弧）,柱子斜向布置方法之三（吊点与柱基两点共弧),柱子纵向布置,柱子纵向布置,2）屋架的布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：斜向布置、正反斜向布置和正反纵向布置等,屋架预制时的几种布置方式(a)斜向布置；(b)正反斜向布置；(c)正反纵向布置,3）吊车梁的布置（3）安装阶段构件的排放布置及运输堆放 1）屋架的扶直排放,屋架斜向排放（虚线表示屋架预
16、制时的位置),屋架的斜向排放,2）吊车梁、连系梁及屋面板的运输、堆放与排放,屋架的成组纵向排放（虚线表示屋架预制时的位置）,5、结构安装工程的质量要求及安全措施,1).结构安装的质量要求（1）操作中的质量要求1）砼强度75%，预应力构件灌浆强度15MPa，方可吊装；2）先标注准线，后校核高及平面位置；3）接头砼强度10Pma，才能吊装上层构件；4）构件就位后，要临时固定；5）安装误差。在允许范围以内。,5、结构安装工程的质量要求及安全措施,预制构件尺寸的允许偏差及检验方法,1).结构安装的质量要求（2）预制构件检验批质量验收记录,2、结构安装的安全要求:（1）保证人身安全的要求（2）使用机械的
17、安全（3）确保安全的设施3.质量的通病及防治的措施A.安装柱子的质量通病及防治的措施B.安装梁的质量通病及防治措施C.安装屋架的质量通病及防治措施。D.安装板的质量通病及防治措施。,学习单元3 钢结构安装,工作任务1：编制轻型门式刚架结构工程施工方案1、安装施工准备（1）轻钢构件构件(2)基础检查（3）安装机械选择2、施工工艺1）刚架柱的安装：安装顺序是：吊装单根钢柱柱标高调整纵横十字线位移垂直度校正。,斜梁拼接示意,2）刚架斜梁的拼接与安装：拼装程序是：将要拼接的单元放在拼装平台上找平拉通线安装普通螺栓定位安装高强度螺栓复核尺寸,学习单元1：编制轻型门式刚架结构工程施工方案,刚架梁吊装示意图
18、,3）檩条和墙梁的安装4）彩钢板的安装,刚架梁吊装示意图,学习单元1：编制轻型门式刚架结构工程施工方案,刚架柱安装的允许偏差,3.质量验收,压型金属板安装的允许偏差,注：L为屋面半坡或单坡长度；H为墙面高度。,学习单元2：编制网架结构安装施工方案网架结构：是许多杆件沿平面或立面按一定规律组成的高次超静定空间网状结构 特点：结构的稳定性好、空间刚度大类型：曲面网壳、平面网架,学习单元3 钢结构安装,1、施工准备1）材料2）工具2、整体安装施工工艺（1）整体提升法在结构柱上安装提升设备直接提升网架，或在提升网架的同时用滑升模板施工法进行柱子施工的方法。适用范围：支点较多的周边支撑网架，利用升板、滑
19、升模板等小型机具便可进行提升，但高空不能移位，并适用于场地窄小的施工条件。,学习单元2：编制网架结构安装施工方案,升梁抬网法(a)网架平面图；(b)升梁抬网工艺1-柱；2-框架梁；3-网架；4-工具柱；5-升板机；6-屋面板,学习单元2：编制网架结构安装施工方案,例如：,网架顶升工艺1-网架；2-十字架；3-垫块；4-千斤顶；5-横梁；6-柱的缀板,（2）整体顶升法在设计位置的地面上将网架拼装成整体，然后利用千斤顶和支撑结构（如预制混凝土柱块）的轮番填塞，将网架逐步顶升到设计标高的施工方法。适用范围：支点较少的支撑网架，所需设备简单，顶升能力大，但有时由于顶升施工的需要使得柱子断面尺寸较大。,
20、3.整体吊装法施工整体吊装法 将网架在地面总拼成整体后，用起重设备将其吊装至设计位置的方法。,用4根扒杆整体吊装1-柱；2-网架；3-扒杆；4-吊点,适用：焊接连接网架,4.悬吊拼装网架的杆件和节点先拼成小拼单元再在高空网架设计位置进行拼装的一种方法。适用范围：用于螺栓连接（包括螺栓球、高强螺栓等）的非焊接节点的各种类型网架。,5.分条（分块）吊装法将网架从平面分割成若干条状或块状单元，每个条（块）状单元在地面拼装后，再由起重机吊装到设计位置总拼成整体，此法称分条分块）吊装法。适用范围：适用于分割后网架的刚度和受力状况改变较小的各类中小型网架，如两向正交正放四角锥、正放抽空四角锥等网架。,分块
21、吊装法分条吊装法1-悬臂扒杆；2-井字架；3-拼装砖墩网架分块编号；4-临时封闭杆；5-吊点,例如：,6、钢网架结构安装质量要求,钢网架结构安装的允许偏差（mm）,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,工作任务1：编制钢管混凝土结构施工方案钢管混凝土结构由混凝土填入薄壁钢管内而形成的一种新型组合结构,钢管混凝土1钢管 2混凝土,1.钢管制作：材料：螺旋焊管、滚床自行卷制钢管,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,2.钢管柱拼接组装：根据运输条件，柱段长度一般以12m左右为宜。在现场组装的钢管柱的长度，根据施工要求和吊装条件确定。钢管对接应严格保持焊后管肢平直，应特别注意焊接变形对肢管的影响，焊接宜
22、用分段反向焊接顺序，分段施焊应尽量保持对称,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,3钢管柱吊装：吊点位置应根据钢管本身的强度和稳定性验算后确定。吊装钢管柱时，上口应包封，防止异物落入管内。,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,钢管柱吊装允许偏差,4.管内混凝土浇筑：管内混凝土可采用泵送顶升浇筑法、立式手工浇捣法和高位抛落无振捣法。,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,1、劲性混凝土结构型钢混凝土组合结构,由混凝土包裹型钢形成的结构,特点：承载能力大、加快施工速度、延性 提高、耐久性、耐火强,工作任务2：编写
23、劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,学习单元4 钢与混凝土组合结构施工,2、劲性混凝土结构的构造,型钢混凝土柱截面（a）实腹式型钢混凝土柱截面；（b）空腹式型钢混凝土柱截面,1）型钢混凝土框架柱,框架柱端箍筋加密区的构造要求,注：1.对二级抗震等级的框架柱，当箍筋最小直径小于10时，其箍筋最大间距可取150mm；2.剪跨比不大于2的框架柱、框支柱和一级抗震等级角柱应沿全长加密箍筋，箍筋间距,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋百分率（%）,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,2）.型钢混凝土框架梁,型钢混凝土梁截面（c）实腹式
24、型钢混凝土梁截面；（d）空腹式型钢混凝土梁截面,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,梁端箍筋加密区的构造要求,注：表中h为型钢混凝土梁的梁高。,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,4.连接构造梁柱连接方式：1）型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接；2）型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接；3）型钢混凝土柱与钢梁的连接。,型钢柱梁节点及水平加劲肋,型钢混凝土梁柱节点穿筋构造,5、施工要点1）.型钢和钢筋施工安装柱的型钢骨架时，先在上下型钢骨架连接处进行临时连接，纠正垂直偏差后再进行焊接或高强螺栓固定，然后在梁的型钢骨架安装后，要再次观测和纠正因荷载增加、焊接收缩或螺栓
25、松紧不一而产生的垂直偏差。施工中要确保现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量，,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,2）.模板与混凝土浇筑可将梁底模用螺栓固定在型钢梁或角钢桁架的下弦上，可完全省去梁下的支撑。楼盖模板可用钢框木模板和快拆体系支撑，达到加速模板周转的目的。型钢混凝土结构的混凝土浇注，应遵守有关混凝土施工的规范和规程,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,6 施工及质量要求（1）型钢混凝土结构中型钢的制作必须采用机械加工；并宜由钢结构制作厂承担；制作者应根据设计和施工详图，编制制作工艺书。（2）结构用钢应有质量证明书，质量应符合现行国家标准碳素结构
26、钢GB700、高强度低合金结构钢GB/T 1591 的规定。（3）型钢拼接前应将构件焊接面的油、锈清除。,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,（4）钢结构的安装应严格按图纸规定的轴线方向和位置定位，受力和孔位应正确；吊装过程中应使用经纬仪严格校准垂直度，并及时定位。（5）施工中应确保现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量，其焊缝质量应满足一级焊缝质量等级要求。等等。,工作任务2：编写劲性混凝土结构（SRC结构）施工方案,学习了结构安装工程常用起重机械和索具，单层厂房结构安装工艺；学习了单层厂房构件主要吊装工艺；轻钢结构安装、网架结构安装等常见钢结构安装施工工艺,返回,思考与训练,1.单层工业厂房结构吊装前应先拟订合理的结构吊装方案，其主要内容有哪些？2.简述履带式起重机的起重高度、起重荷载及工作幅度与起重机臂长及仰角之间的关系。3.起重机的布置依据和形式各有哪些？4.简述单层工业厂房分件吊装法的特点、综合吊装法的特点。5试比较柱的旋转法和滑升法吊升过程的区别及上述两种方法的优缺点。6试述轻型门式刚架结构的安装工艺流程。,
