大学建筑施工技术的课程设计.docx

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大学建筑施工技术的课程设计

xx学院

课程设计任务书

课程名称：

建筑施工技术课程设计

课题名称：

某单层工业厂房结构吊装

指导教师：

班级：

姓名：

学号：

成绩评定：

指导教师签字：

二〇一六年一月十六日

1设计目的

本课程设计为单层工业厂房结构吊装设计，是《建筑施工技术》课程的主要教学环节之一。

通过本课程设计，初步掌握结构安装工程方案设计的步骤和方法，巩固所学理论知识，并运用所学知识分析和解决单层工业厂房结构吊装中的问题。

2设计内容和要求

2.1选择起重机类型、型号。

2.2主要结构构件柱（不考虑抗风柱）、屋架的吊装工艺。

2.3确定厂房吊装方案，起重机的开行路线。

2.4两个阶段施工平面图设计。

（1）柱、屋架预制阶段布置图；

（2）吊装阶段构件平面布置图。

2.5设计成果

（1）设计计算说明书

必须有起重机类型、型号，构件的吊装工艺，厂房吊装方案确定的理由，分析计算过程，两个阶段施工平面布置的说明，并附有必要的简图。

（2）两个阶段施工平面图各一张（两张布置图可以画在同一张2号图纸上，比例自定）。

图中要表示出起重机柱子和屋架的制作位置和吊装时的开行路线。

（3）任务安排

学生分组情况见表1

表1学生分组情况表

组号

1

2

3

4

5

6

柱顶标高（m）

10.5

9.6

10.8

12.0

10.2

11.4

（4）设计成果形式

设计说明书一份。

计算简图和插图必须用绘图工具绘制，比例适当，使用除黑色和红色颜色的彩色绘图。

封皮填写信息全面，正文按照标准论文格式书写。

在纸张左侧装订，装订的顺序依次为封皮、设计说明书。

施工平面图必须按照制图标准绘制在绘图纸上，图纸大小、图中的文字、线形、符号等必须符合制图规范的要求。

全部设计成果（课程设计任务书、设计说明书和图纸）装入课程设计袋中。

3设计条件

3.1工程概况

本工程为某厂单层钢筋混凝土装配式车间，该车间长10×6＝60米，轴距6米，（端部柱中线内收600mm），单跨，跨度L=18m，无天窗，围护结构为自承重外贴砖墙。

厂房的结构平面图、剖面图示意见图1，建造厂房位置及场地情况见图2。

图1车间结构平面图、剖面图

图2建造厂房位置图

3.2施工技术经济条件

（1）地质：

由勘测报告知，土壤为一级大孔性黄土，天然地基承载力为15T/m2，地下水位在地表下6~7米；

（2）吊装前基础已施工完毕并回填平整至－0.20米；

（3）柱顶安装屋架，均为现场预制；吊车梁、联系梁、基础梁及预应力大型屋面板在预制构件加工厂制作，用汽车运入现场并排放；

（4）施工单位现有W1-50，W1-100和φ1252型履带起重机可供选用，其工作性能见图3，4，5所示工作性能曲线；起重机外形尺寸如图6及表2；

（5）主要承重构件一览表见表3；

图3图4

图5

图6

表2机体主要尺寸单位：

米

型号

A

B

C

D

E

F

W1-50

3.42

2.86

1.55

1.00

0.92

2.90

W1-100

4.00

3.20

1.70

1.09

1.30

3.30

φ1252

4.00

3.20

1.70

1.09

1.30

3.54

表3主要承重构件一览表

轴线或跨间

构件名称及型号

构件重量（t）

构件形状及主要尺寸

安装标高（m）

基础梁YGL

1.43

250×500×5970

②~⑩

①~②

⑩~

连系梁

YLL1

｝YLL2

0.79

0.73

250×500×5970

250×500×5970

+3.90

牛腿面标高

柱顶标高－0.22

柱Z

见表4

参考表4

－1.20m

预应力拱形屋架YGJ18

4.46

柱顶标高

②~⑩

①~②

⑩~

吊车梁

DCL1

｝DCL2

3.6~5.2

250×500×5970

250×500×5970

牛腿面标高

屋面板YWB

1.28

1500×6000×240

屋架下弦标高＋屋架高度

3.3设计参考数据

（1）柱的预制平面图中柱脚距杯口基础中心80cm以外，吊具重200kg；

（2）横吊梁重500kg；天窗架加固附加重500kg；

（3）鸟嘴架可外伸3m重500kg。

3.4预制构件参数

柱子和屋架在现场进行预制，相应的参数见表4。

表4预制柱子主要参数表

吊车

起重量（t）

标高（m）

柱尺寸（mm）

柱子自重（t）

柱顶

牛腿面

上柱高

上柱截面□

下柱截面

Ｉ

牛腿尺寸

5/10

10.5

7.2

3300

400×400

400×800

根部高：

800；

端部高：

400；

出挑长：

400；

宽度同柱宽。

6.28

10

9.6

6.0

3600

6.00

10.8

7.2

6.40

12.0

8.4

7.09

20

10.2

6.3

3900

6.12

11.4

7.5

6.79

注：

1、混凝土强度等级C30

2、柱子安装完毕后柱脚标高为－1.200m。

3、屋架的几何尺寸详见附图。

4、大型屋面板几何尺寸：

1500mm×6000mm，自重1.28t。

屋架YGJ-18的几何尺寸

3.5其他

其他条件见相应资料。

一、课程设计目的

本课程设计为单层工业厂房结构吊装设计，是《建筑施工技术》课程的主要教学环节之一。

通过本课程设计，初步掌握结构安装工程方案设计的步骤和方法，巩固所学理论知识，并运用所学知识分析和解决单层工业厂房结构吊装中的问题。

二、课程设计内容

典型控制系统的分析与设计

1．选择起重机类型、型号。

2．主要结构构件柱（不考虑抗风柱）、屋架的吊装工艺。

3．确定厂房吊装方案，起重机的开行路线。

4．两个阶段施工平面图设计。

（1）柱、屋架预制阶段布置图；

（2）吊装阶段构件平面布置图。

三、课程设计步骤

1.选择起重机类型、型号。

1）起重机类型的选择。

考虑技术上的合理性与先进性，经济性及现实的可能性；根据厂房的跨度，构件重量，吊装高度及现场的条件确定。

起重机选择履带式起重机

2）起重机型号的选择

由主要构件大致尺寸得，构件重量均小于15t，安装高度均小于19m，因此起重机暂定为W1-100型履带式起重机。

吊装柱子的起重机选择：

我是第一组，柱子的重为6.28t，长度为10.5+1.2=11.7m，要求起重量和起重高度分别为：

起重量Q。

起重机的起重量必须大于所安装最重构件的质量与索具质量之和

即:

Q≥Q1+Q2

Q=Q1+Q2=6.28+0.2=6.48t

起重高度H。

起重机的起重高度必须满足所吊装构件的高度要求,即

H≥h1+h2+h3+h4

H=0+0.3+（10.5+1.2-3.6-0.8）+2=9.6m

现选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=6.48t时相应的起重半径R=8m，起重高度H=20m>9.8m，满足吊装柱子的要求。

由此选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，其中半径不打于8m处吊柱子。

吊装屋架时起重机的选择：

屋架的重为4.46t，起重量Q=Q1+Q2=4.46+（0.5+0.1）=5.06t

起重高度H=h1+h2+h3+h4=10.5+0.3+3.025+4=17.825m

现选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=5.06t时相应的起重半径R=8m，起重高度H=20m>17.825m，满足吊装屋架的要求。

由此选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，其中半径不打于8m处吊屋架。

吊装屋面板时起重机的选择：

对于屋面板当起重臂长不能满足起吊跨中屋面板要求时可加设鸟嘴架。

起重量Q=Q1+Q2=1.28+（0.5+0.1）=1.88t

若加鸟嘴架则：

Q=Q1+Q2=1.28+1.1=2.38t

起重高度：

H=h1+h2+h3+h4+d＝（10.5+3.025）+0.24+1.5+1.09=16.655m

起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已安装的屋架3m，且起重臂轴线与已安装屋架上弦中线最小水平距离g=1m，故起重机所需的最小起臂长度及相应的仰角为：

α=arctan³√（h/（a+g））＝а=arctan³√[（10.5-1.7）/（3+1）］=52.4̊

代入公式Lmin=h/sinα+（f+g）/cosα可求出最小臂长：

Lmin=8.8/sin52.4̊+（3+1）/cos52.4°=17.7m

根据以上数据和实际工程环境可选用W1-100型履带式起重机，臂长23m，仰角α=52.4̊

，吊装屋面板时的起重半径为：

R=E+Lcosα=1.3+23cos52.4̊=15.33m

当臂长L=23m，起重仰角=α=52.4°

，起重机实际起重高度：

H=Lsin52.4°+E-d=23sin52.4̊+1.3-1.09=18.38m>16.655m

由以上数据得：

综合安装个构件的要求，选用W1-100型履带式起重机，臂长23m的起重臂。

并根据相应条件确定起重机的开行路线。

2.主要结构构件柱（不考虑抗风柱）、屋架的吊装工艺。

主要结构构件的吊装工艺

其安装过程包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正及最后固定等工序。

（1）柱子的吊装工艺

该工程的柱子的绑扎以一点绑扎，采用斜吊绑扎法。

（一般中小型柱只需要一点绑扎，柱平卧起吊的抗弯强度满足要求，采用斜吊绑扎法）。

柱子的吊升采用旋转法吊装的方法，在预制或堆放柱子时，应使柱的绑扎点、柱脚中心和基础杯口中心三点共圆弧。

该圆弧的圆心为起重机的停点，半径为停点至绑扎点的距离。

抗风柱采用一点绑扎滑行法吊装。

（2）屋架的吊装工艺

本工程跨度=18m，采用四点绑扎，钢筋混凝土预应力屋架一般在现场平卧叠浇生产，吊装前应将屋架扶直、就位。

屋架的绑扎点应选在屋架上弦节点处，左右对称于屋架的重心。

屋架扶直采用正向扶直的方法，扶直后，立即排放就位，一般靠柱边。

（3）屋面板的吊装

屋面板的吊装顺序应从两边檐口对称檐口对称地铺向屋脊，以免屋架承受半边荷载的作用。

屋面板就位后应立即用电焊固定，每块屋面板可焊三点，最后一块板只能焊两点。

2.确定结构吊装方法

采用分件吊装法（若采用综合吊装法，则起重机的能力不能充分发挥，索具更换频繁，操作多变，影响生产效率的提高，因此不宜采用此方法。

而分件吊装法起重机每开行一次基本上吊装一种或一类构件，起重机可根据构件的质量及安装高度来选择，不同构件选用不同型号的起重机，能够充分发挥起重机的工作性能。

在吊装过程中，吊具不需要经常更换，操作易于掌握，吊装速度快。

构件的供应及平面布置比较简单，故本工程采用分件吊装法。

）

4.现场预制构件的平面布置与起重机开行路线

1）起重机开行路线

①根据所选取的吊装各列柱的起重半径，均小于所在跨度的一半，所以吊装柱时需跨边开行。

②吊装屋面结构时则在跨中开行。

（2）预制阶段构件的平面布置

1）柱子的布置

柱的现场预制位置，即为吊装阶段就位排放位置，各列柱均按旋转法吊装，按三点共弧斜向布置。

2）屋架的布置

为了便于屋架的扶直排放，采用正面斜向布置的方式。

（3）吊装阶段的排放布置

吊装阶段吊装屋架的工艺要求是，先用起重机把屋架翻身扶直，再用起重机把屋架吊起并移到吊装前的堆放位置就位。

屋架的扶直就位采用斜向就位的方式，吊装屋架时，起重机一般沿跨中开行。

四、数据及结果分析

1、选择起重机类型、型号。

1）起重机类型的选择。

考虑技术上的合理性与先进性，经济性及现实的可能性；根据厂房的跨度为L-18m，构件重量，吊装高度及现场的条件确定，且本工程为单层钢筋混凝土装配式车间，所以起重机选择履带式起重机。

2）起重机型号的选择

由主要构件大致尺寸得，构件重量均小于15t，安装高度均小于19m，因此起重机暂定为W1-100型履带式起重机。

吊装柱子的起重机选择：

柱子的重为6.28t，长度为10.5+1.2=11.7m，要求起重量和起重高度分别为：

起重量Q，起重机的起重量必须大于所安装最重构件的质量与索具质量之和

即:

Q≥Q1+Q2

Q=Q1+Q2=6.28+0.2=6.48t

起重高度H。

起重机的起重高度必须满足所吊装构件的高度要求,即

H≥h1+h2+h3+h4

H=0+0.3+（10.5+1.2-3.6-0.8）+2=9.6m

现选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=7t时相应的起重半径R=8m，起重高度H=20m>18.125m，满足吊装柱子的要求。

由此选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，其中半径不打于8m处吊柱子。

吊装屋架时起重机的选择：

屋架的重为4.46t，起重量Q=Q1+Q2=4.46+0.6=5.06t

起重高度H=h1+h2+h3+h4=10.5+0.3+3.025+4=17.825m

现选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=5.06t时相应的起重半径R=8m，起重高度H=20m>17.825m，满足吊装屋架的要求。

由此选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，其中半径不打于8m处吊屋架。

吊装屋面板时起重机的选择：

对于屋面板当起重臂长不能满足起吊跨中屋面板要求时可加设鸟嘴架。

起重量Q=Q1+Q2=1.28+（0.5+0.1）=1.88t

若加鸟嘴架则：

Q=Q1+Q2=1.28+0.1+0.5+0.5=2.38t

起重高度：

H=h1+h2+h3+h4+d=13.525+0.24+1.5+1.09=16.655m起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已安装的屋架3m，且起重臂轴线与已安装屋架上弦中线最小水平距离g=1m，故起重机所需的最小起臂长度及相应的仰角为：

α=arctan³√（h/（a+g）=arctan³√[（10.5-1.7）/（3+1）］=52.4°

代入公式Lmin=h/sinα+（f+g）/cosα可求出最小臂长：

Lmin=8.8/sin52.4°+（（3+1）/cos52.4°=17.7m

根据以上数据和实际工程环境可选用W1-100型履带式起重机，臂长23m，仰角α=52.4

，吊装屋面板时的起重半径为：

R=E+Lcosα=1.3+23cos52.4°=15.33m

当臂长L=23m，起重仰角=α=52.4°，起重机实际起重高度：

H=Lsin52.54+E-d=23sin52.4°+1.3-1.09=18.38m>16.355m

由以上数据得：

综合安装个构件的要求，选用W1-100型履带式起重机，臂长23m的起重臂。

并根据相应条件确定起重机的开行路线。

五、总结及心得体会

通过本次课程设计，我对单层工业厂房的结构吊装方法有了更进一步的了解，实在是受益匪浅，也有许多的心得体会。

此次课程设计，我发现是一个自主学习的过程，最开始真的不知道怎么做，做什么，通过老师的讲解以及指导书、课本的参照，慢慢的有了头绪。

后来计算思路逐渐明朗，较之前来说有了很大进步。

不过，后来我的电脑屏幕破碎，开不了机，没办法，我只有重做一遍，后来，我发现自己忽略了一些数据，然后又不断的修改，不知修改了多少次，最后，终于完成了此次设计，真是历经困难。

在这过程中，我发现需要把理论知识作为基础，而平时，我都只是上课听了就完了，看来还得需要巩固，把它变成自己的。

这次的课程设计，是一个理论结合实际的过程。

通过这次锻炼，将课堂上学到的知识运用到实际动手操作中，使得我的实际动手能力有提高，并且理论知识也得到了巩固，为将来的工作打下了良好的基础，希望能有更多类似的设计经验。

同时，也得感谢曾经帮助过我的老师们和同学们，要不是他们，我根本就完成不了此次设计，谢谢他们！