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宝安区警察训练基地工程钢结构吊装专项施工方案

1)采用汽车进行运输；

2)必须用钢丝绳、倒链把构件在卡车上固定牢靠；

3)构件发运前，每批构件均有发货清单，标明构件名称、编号、数量，做到货到清单到；

4)所有运输卡车运行所使用的道路，必须填平、压实、不允许有坑洼。

由于钢结构施工面广某大厦机电安装施工组织设计，现场比较复杂，由于位置及场地的限制，将采用现场汽车进行吊装和转运构件。

表3.1钢柱、钢梁长度及重量列表

由于现场基坑较多，为了保证钢结构的顺利吊装，现场需预留出吊车进入地下室底板吊装站位的专用通道，宽度保证8米。吊装时，当汽车吊摆好起吊位置之后，由拖车直接将钢构件运输到汽车的工作范围内，穿好钢丝绳之后，直接从拖车上起吊，不需要再另行找地点堆放构件。吊装需做好现场警戒，防止无关人员进入吊装工作区域。如下图所示：

根据经验公式可知汽车吊每个支腿所受压力为（共四个支腿）：

N=（0.2G+QR/1.4L）/4= （0.2*99700*9.8+31200*12*9.8/1.4/7.8）/4=132853N N—压脚压力；G—车体重量；Q—吊装重量；R—吊装幅度；L—支腿伸距。

吊装时，每个支腿下部需垫方木，方木形成厚度25mm，宽度500mm，长度1000m的垫木。

可知方木受力面积为0.5m2

则支腿对地下室底板的压应力为FL=132853N/0.5 m2=0.266MPa

F1=1.35βC*βL*fc*Aln=1.35*1.0*2.65*16.7*103*0.5=3076.8KN

则最大承载压应力为FP=F1/0.5 m2=3076800/0.5=6.15MP

可知FL=0.266＜FP=6.15MP

地下室底板强度满足吊装时汽车吊站位所需地面强度

钢柱钢梁安装顺序：吊装第一节钢柱→焊接第一节钢柱与柱脚→浇筑基础混凝土→吊装第二节钢柱→焊接第一节与第二节钢柱分段口焊缝→吊装钢梁→焊接钢梁与钢柱焊缝→拧紧高强螺栓。示意图如下：

吊装前检查各个吊索用具，确认是否安全可靠。准备地脚螺栓专用扳手及加力杆。在钢柱临时连接耳板上挂好缆风绳并固定好。

检查首段钢柱柱脚基础的就位轴线，并在钢柱柱脚板上划出钢柱就位的定位线。并在柱头位置，用红色油漆标出钢柱垂直度控制标记，标记应标在钢柱的一个翼缘侧和一个腹板侧。同时在柱头位置划出钢柱翼缘中心标记先，以便上层钢柱安装的就位使用。将地脚螺栓的调整螺帽的垫片上表面的标高调整到钢柱柱脚板下表面的就位标高。

现在以训练馆第二节钢柱进行钢丝绳的计算，训练馆第二节钢柱重量为12.6吨，现取吊钩与吊耳之间距离为2m。已知吊耳之间的水平距离为1.1m，可知钢丝绳夹角为35°。钢丝绳长度为4.5m，如下图

可知钢柱重力为Gmax=12600kg*9.8kg*N=123.48KN

则每边钢丝绳拉力为Gmax/2=123.482/2=61.74KN

则小的钢丝绳安全拉力为61.74KN*6/0.8=463.05KN

安全系数为6，换算系数为0.8

选用φ32.5（6×37钢丝绳）

此钢丝绳容许拉力为548.5KN＞463.05KN，满足施工要求

吊耳采用150*150*16mm的Q345B钢板制作，在钢板中心开R40孔，如图

每个吊耳的的拉力F=Gmax/2=123.482/2=61.74KN

吊耳长度为150mm，焊脚高度取hf=8mm，有效系数为0.7，则角焊缝有效厚度hc=0.7hf=8*0.7mm=5.6mm

吊耳为双面密封焊接，则焊缝长度为L=150mm*2=300mm

焊缝的受力面积A=L*hc=300*5.6=1680mm2=0.00168m2

吊耳焊缝所承受的应力σ=F/A=61740/0.00168=36750000N/ m2=36.75MP

取焊缝有效系数0.7，则焊缝的有效抗拉强度为fu*0.7=490*0.7=343MP

可知σ＜fu，因此吊耳焊缝满足吊装要求。

查《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591－2008）规范可知t≤16mm的Q345B钢材的抗拉、抗压强度设计值为σ1=310MP，抗剪强度设计值为σ2=205MP。

吊耳采用Q345B钢板制作，钢板中间开孔为φ80mm

吊耳的抗拉允许荷载为F1=σ1*A'=310*1120=347200N=347.2KN,大于吊耳所受钢柱的拉力61.74KN，满足吊装要求。

吊耳的抗剪允许荷载为F2=σ2*A'=205*1120=229600N=229.6KN, 大于吊耳所受钢柱的拉力61.74KN，满足吊装要求。

第一段钢柱吊装钢柱起吊时，吊车应边起钩，边转臂，使钢柱垂直离地上方200mm时，使其稳定，对准螺栓孔，缓慢下落，下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣。落实后专用角尺检查,调整钢柱使钢柱的定位线与基础定位轴线重合。调整时需三人操作,一人移动钢柱,一人协助稳定,另一人进行检测。就位误差确保在3mm以内。钢柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其差值，旋动调整螺母以调整柱顶标高。钢柱安装之后应立即将柱脚所有4颗固定螺母拧紧，保证钢柱不产生晃动、偏移。

焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，并修磨平整，不得用锤击落。检查焊缝外观质量，每条焊缝及与母材必需为圆滑过渡，绝对不能有死角产生。

待全部六根钢柱安装完毕之后，并检查合格之后，需在每根钢柱根部往上搭设4.5m×4.5m×7m脚手架施工平台。搭设脚手架施工平台是为了方便下一步吊装的时候，工人能在连接口处进行操作。为了方便施工人员上下脚手架施工平台，可用Ф10钢筋焊接一个垂直爬梯，爬梯顶部焊接在脚手架施工平台顶部防护钢管上。施工人员在通过垂直钢爬梯登上脚手架操作平台时，必须系安全绳，并将安全绳扣牢牢的挂在爬梯的踏步上，一步步安全的爬上脚手架操作平台。脚手架操作平台搭设顺序为：吊装第一节钢柱→安装第一节脚手架操作平台→吊装第二节钢柱→搭设第二节操作平台→吊装钢梁。如下图示意：

脚手架搭设（以训练馆为例，因为训练馆脚手架高度为17.7米，射击馆脚手架高度为14.5米）

立柱横向间距或排距la(m):0.90，脚手架步距h(m)：1.50；

立杆纵向间距lb(m):0.90，脚手架搭设高度H(m)：17.70；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.30，平台底钢管间距离(mm)：300.00；

钢管类型(mm):Φ48×3.5，扣件连接方式：双扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80；

脚手板自重(kN/m2):0.300；

栏杆自重(kN/m2):0.150；

材料堆放最大荷载(kN/m2):3.000；

施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000；

二、纵向支撑钢管计算:

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为

截面抵抗矩 W = 5.08 cm3；

截面惯性矩 I = 12.19cm4；

纵向钢管计算简图

(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：

q11 = 0.150 + 0.300×0.300 = 0.240 kN/m；

(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：

q12 = 3.000×0.300 = 0.900 kN/m；

(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：

p1 = 1.000×0.300 = 0.300 kN/m

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

均布恒载：q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.240+ 1.2×0.900 = 1.368 kN/m；

均布活载：q2 = 1.4×0.300 = 0.420 kN/m；

最大弯距 Mmax = 0.1×1.368×0.9002 + 0.117 ×0.420×0.9002 = 0.151 kN.m ；

最大支座力 N = 1.1×1.368×0.900 + 1.2×0.420×0.900 = 1.808 kN；

截面应力 σ= 0.151×106 / (5080.0) = 29.648 N/mm2；

纵向钢管的计算强度 29.648 小于 205.000 N/mm2,满足要求!

3.挠度计算:

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；

q = q11 + q12 = 1.140 kN/m；

均布活载：

p = 0.300 kN/m；

V = (0.677 ×1.140+0.990×0.300)×900.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.279mm

纵向钢管的最大挠度小于 900.000 /250 与 10,满足要求!

三、横向支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P =1.808 kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

支撑钢管计算变形图(kN.m)

支撑钢管计算剪力图(kN)

最大弯矩 Mmax = 0.434 kN.m ；

最大变形 Vmax = 1.004 mm ；

最大支座力 Qmax = 5.906 kN ；

截面应力 σ= 85.435 N/mm2 ；

横向钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10 mm,满足要求!

四、扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，

按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。

R ≤Rc

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 5.906 kN；

R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、模板支架荷载标准值(轴力):

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

(1)脚手架的自重(kN)：

NG1 = 0.129×17.700 = 2.285 kN；

(2)栏杆的自重(kN)：

NG2 = 0.150×0.900 = 0.135 kN；

(3)脚手板自重(kN)：

NG3 = 0.300×0.900×0.900 = 0.243 kN；

(4)堆放荷载(kN)：

NG4 = 3.000×0.900×0.900 = 2.430 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.093 kN；

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 NQ = 1.000×0.900×0.900 = 0.810 kN；

北京资料处理中心生活服务楼混凝土工程施工方案 3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×5.093+ 1.4×0.810 = 7.246 kN；

六、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算

GBT 50087-2013标准下载 lo = k1uh (1)