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某焊接球网架吊装工艺知识

该网架跨度大、重量大、平面尺寸大,且工程位于学校上课区域,建筑物外围轴线向外约10m均为已建成建(构)筑物或绿化,不允许被破坏或占用。大吊车也无法到达现场,因此采用常规的整体吊装、整体顶升、整体提升、高空滑移法均不可取;高空散拼法方法虽可行,但施工措施费用将达到上百万,成本不允许。

根据实际情况,经过分析决策决定网架跨内部沿长向分4个区段,每个区段单独进行施工吊装,每个区段由4根独立拔杆抬吊吊装工艺。经工程完成后,实际核算,该吊装措施费仅20余万元。

施工准备→网架地面拼装部分砖支墩砌筑→拔杆制作→拔杆安装→地面拼装1拼单元→第一次吊装提升2m高左右→两侧2拼单元拼装→第二次吊装再提升2m高左右→两侧3拼单元拼装→第三次吊装至支座高度以上500mm→支承区段及支座拼装→下降,就位、调整、固定→完成

按上述工艺接着进行第二段、第三段、第四段拼装和吊装;各段网架间间预留一个节点间距进行高空散装。

本吊装方案由4根Φ426×10,ℓ=2100的普通焊管加工成独立拔杆进行抬吊,拔杆安装位置必须处于一拼单元(条块)的四角相邻4个下弦节点的中心交点上,否则将影响网架就位。

根据吊装工艺和网架结构情况,本网架每段重量为80t,负荷不均衡系数取1.25,故拔杆最大荷载为:800÷4×1.25=250KN

4.1一套起重滑轮组计算荷载(P)

P=1.1(Q+q)÷cos4°

1.1—动载系数取(按绞磨考虑)

Q—最大吊装荷载

q—吊装索具重量取KN

P=1.1(125+5)÷cos4°=143.35KN(一套滑轮组荷载)

4.2拔杆轴向压力(正压力N)

N=N1+N2+N3+N4

N1—滑轮组计算载荷对拔杆的正压力

N1=P·cos4°·2=286KN

N2—滑轮组跑绳(牵引绳)对拔杆的正压力

根据滑轮组工作轮数、工作绳数及滑轮效率(共14轮、14根工作绳,效率取0.96)计算得:N2=29KN

N3—缆风绳初拉力(预张力)对拔杆的正压力

根据拔杆高度,拔杆应设6根缆风绳,每根缆风绳预初拉力按5KN计,缆风绳与水平面夹角为35°,则每根缆风绳初拉力对拔杆的正压力为:

T=6·sin35°=3.44KN

N3=6·6·s·in35°=20.65KN

N4—拔杆中部以上自重对拔杆的正压力

N4=1.03·11m+1KN(接头加强及缆风盘等附件重量)=12.33KN

故,N=N1+N2+N3+N4=327.98KN

4.3吊索受力计算

F=P÷2÷cos30°=82.62KN

4.4下弦杆件正压力(F′)

F′=F/2=41.31KN

5.1拔杆校核

由于拔杆为双侧吊装,为轴向受压,按轴心受压对其强度和稳定性进行校核,即:<f< p="">

f:钢管屈服点承载力,取240N/mm2

N—拔杆轴向压力327.98KN;A—拔杆截面积131cm2;ϕ—压杆稳定折减系数;ϕ由拔杆长细比决定,长细比

ℓo—拔杆计算长度=2100cm;i=拔杆回转半径;i=14.7cm

λ=2100/14.7=142.857根据λ查表ϕ=0.331

故,=/13100/0.331=75.6N/mm2,小于f,故安全!

5.2吊装机索具选择

5.2.1起吊滑轮组选择

根据滑轮载荷(P=143.1KN),选H16×4D滑轮(额定起重量16t、4轮、吊环型滑轮)即可满足要求。每根拔杆4个滑轮。

5.2.2起吊滑轮组钢丝绳选择

根据前面受力分析,滑轮组跑绳牵引力(S)为28.62KN,考虑一个导向轮,至绞磨处钢丝绳牵引力为1.1×S=31.48KN,安全系数取5.5,应选择破断拉力为5.0×31.48=157.41KN钢丝绳,查产品标准,选择φ19.5(6×37+1)钢丝绳可满足安全要求。

5.2.3绞磨选择

根据绞磨牵引力(37×1.1=40.7KN),选择牵引力为5t绞磨即可满足要求。绞磨推力(F)计算:

S—滑轮组牵引力28.62KN;r—绞磨卷筒半径120mm;L—绞磨磨杆长度2000mm;1.2—阻力系数

28.62×120=F/1.2×2000,F=2.06KN,F约210公斤。

按每人推力27kg计,需8人推每台绞磨。

5.2.4缆风绳选择

因拔杆为双侧对称吊装,理论上缆风绳不存在工作张力,故缆风绳按15KN(1.5t)拉力选择钢丝绳,安全系数取3.5,则钢丝绳破断拉力为3.5×5=52.5KN,查产品标准,选择φ13~15(6×19+1)钢丝绳可满足安全要求。

5.2.5拔杆上部定滑轮拴挂捆绑绳选择

根据前面受力分析,定滑轮荷载为143.1KN,按规程要求安全系数取8,则定滑轮拴挂捆绑绳破断拉力应为8×143.1=1144.8KN,查产品标准,选择φ21.5(6×37+1)钢丝绳6股或选择φ24(6×37+1)钢丝绳4股可满足安全要求。

5.2.6吊索选择

根据前面受力分析,吊索受力为F=82.62KN,按规程要求,安全系数取8,则吊索破断总拉力为8×82.62KN=661KN。查产品标准,选择φ26.0(6×37+1)钢丝绳2股即可满足安全要求。每个定滑轮吊索为4股,一根拔杆吊索共8股。

5.2.7卸扣(卡环)、绳夹等选择

用于起重滑轮组的卸扣选择16t卸扣。绳夹按钢丝绳直径选择相匹配绳夹,不允许以大代小,也不允许以小代大;绳夹数量及钢丝绳压扁程度必须符合规程、规范要求。

5.2.8绞磨固定钢丝绳选择

根据受力计算,固定绞磨的钢丝绳选择φ13~17(6×37+1)钢丝绳4股即可满足安全要求。

本案例以最低碳、最节能的安装方式实现网架工程的成功安装,期待了很好的社会效益和经济效益,也适用于类似工程作为参考。

山东华杰钢结构有限公司位于“东方圣城”曲阜,公司成立于2015年7月,注册资金3000万元,生产车间占地30000余平方米,是一家集科研、设计、生产、安装于一体的高新技术企业,核心业务涉及大型钢结构、管桁架、网架、建筑幕墙、铝镁锰板、轧型彩钢板材、轻质夹芯板等工程的加工及安装。拥有各类专业技术人员550余人。

公司车间内拥有数控机床、大型自动埋弧焊机、等离子切割机、仿型切割机、直线切割机、相贯线、网架自动焊等先进的生产加工设备。

公司主要致力于重型钢结构、轻型钢结构、管桁架、网架、铝镁锰屋面系统的加工制作、年产量达5万吨左右。

公司坚持‘以质量求生存、以信誉求发展、服务为先、质量第一’为宗旨,以高质量产品营造市场,以市场发展为企业方针。坚持‘开拓进取、拼搏奉献、追求卓越、争创一流工程’为精神,以更高的质量和技术力量为客户提高满意产品和服务,与广大客户真诚合作、共同发展、携手共创工程质量新天地。

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