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1、某钢桁架吊装方案的分析与计算李向珍1 于洪玫2 张素霞31.北京希地环球建设工程顾问有限公司2.吉林省石油化工设计研究院；3. 中国长城铝业公司建设公司摘要：本文从施工机具的选择、构件的吊装强度、以及地面的硬化等方面对某工程一榀大型钢桁架的吊装方案进行分析，在一定程度上保证了桁架的吊装安全。关键词：钢桁架；吊装；汽车式起重机；安全中图分类号： 文献标识码：文章编号：1 工程概况该工程位于北京市繁华地段，属于某工程项目组团中的钢结构部分，钢结构总工程量为315吨，桁架及牛腿等钢构件均为工厂预制，采用50mm厚Q235DZ钢板制作，运至现场后吊装、组装。其中最大的构件是两榀钢桁架，单榀桁架重约95
2、吨，安装单元跨度28.2m,总共分成三段，长度分别为7.8m、12.6m、7.8m，桁架底标高20.87m，置于三根直径1.4m的钢筋混凝土柱上，下部空旷；桁架顶标高25.27m，施工完毕与主体部分连接形成穹顶，由于该桁架体积大，重量大，位置高，而施工场地又比较狭小，东面是主要街路，南面是胡同，后面相关建筑已先期做完，平面位置见图1，因此施工难度相当大。从桁架的卸车、吊装、拼接等每个环节都需要周密的考虑与细致的计算。下面对A /-轴桁架从吊装的角度进行方案的分析与计算。2 吊装机具的选择施工机具的选择是整个吊装方案的重点，机具选择适当与否决定了吊装的成败，根据构件及场地的现状，考虑到汽车式起重
3、机的灵活、机动的特点，决定选用液压传动汽车式起重机，双机抬吊，吊装机型号的选择需满足以下几方面的因素：21构件吊装高度构件吊装高度（H）=吊钩及钢丝绳高度（H1=3.0m）+构件高度（H2）+构件底至地面高度（H3）安装间隙（H4=0.3m）即22吊装重量及起吊荷载 吊装重量（Q）=吊钩及钢丝绳重量（Q1=3T）+最大构件重量（Q2）+卡具及其它重量（Q3=2T即根据现场情况，起重机只能在A轴两端站位，考虑到钢桁架的吊装采用焊接吊装鼻子，吊装鼻子焊接于桁架的上弦杆，为了避免桁架上弦杆节间受力引起受弯，吊装鼻子的位置尚应考虑桁架的节点间距，吊点分别设在距构件重心10.1m、12.6m 处，受力图
4、见图2。根据平衡，计算起吊荷载： 23起吊回转半径根据构件重量、吊装高度及现场状况，对A轴桁架的吊装采用两台QY16、QY34型汽车式起重机，双台整吊。其中在轴处选用QY164型汽车式起重机，在轴处选用QY164型汽车式起重机。为保证吊装安全，对每台吊车按性能参数乘以0.85的折减系数，轴处QY16型起重机，根据起重机性能参数：回转半径7m,吊车出杆30.4m ,吊装重量56T0.8544.5T,轴处QY34型起重机，根据起重机性能参数：回转半径14m,吊车出杆34m ,吊装重量70T 0.8555.5T，QY16、QY34型汽车式起重机部分性能参数见表1、2。表1 QY16(160吨)吊车性
5、能参数 表2 QY34(340吨)吊车性能参数 工作幅度主臂杆长及起吊重量主臂工况（全配重）26.1m30.4m668 T62 T761 T56 T856 T51 T951 T46 T1046.5 T42 T1239 T36 T工作幅度主臂杆长及起吊重量主臂工况（全配重）34m7103 T1278 T1470 T1662T3 吊点受力计算3.1吊装点焊缝长度计算吊装鼻子承受的最大荷载为555kN，拟采用50mm厚Q345D钢板制作，一级全熔透侧面角焊缝，焊角尺寸,焊缝强度，则所需焊缝长度为：，考虑焊缝质量，为安全起见，取焊缝长度3.2吊装鼻子截面尺寸确定 考虑吊装承受动力荷载，取动力荷载分项系
6、数1.4，钢材强度设计值，所需吊装鼻子截面面积为：，根据吊装要求，吊装鼻子上需开直径为150mm的圆孔，拟图3所示截面，（钢板厚50mm）,则吊装鼻子孔削弱处上部净截面面积为：，满足要求。在吊装时在吊装鼻子两侧各焊接两块50mm厚400300的加劲板，防止侧向倾覆。3.3吊装绳子选择及卡环确定 起吊时，吊装绳夹角约为350，根据上述计算，吊点承受的动力荷载为77T，选用50T 双股吊装绳，每股吊装绳承受的拉力验算如下：，满足要求，卡环选用63T卡环，也满足要求。4 地面受力计算采用汽车式起重机方便灵活，但其压脚承受较大的压力，必须采用牢固的地面，以避免侧翻、倾覆和不均匀沉降。下面就QY34型汽
7、车式起重机作详细的计算，QY16型汽车式起重机与此计算方法相同，不再赘述。4.1QY34型汽车式起重机支脚竖向压力计算 QY34型汽车式起重机自重160T,吊装构件及所具等自重约为60T，根据汽车式起重机的外形尺寸、出杆长度、支脚纵、横向间距，按照满吊时，不向前倾覆，空吊时不向后倾计算，后面两个支脚承受的压力大于前面两个支脚的压力，取后面两个支脚压力的1/2作为单个支脚的竖向压力，取值为825kN。4.2支脚地面验算 考虑汽车式起重机支脚压力较大，为防止地面沉陷，地面采用300mm厚钢筋混凝土硬化地面，硬化地面底部450扩散角之内采用素土夯实，查得素填土的地基承载力标准值为，设计值，则单个支脚
8、竖向压力所需底面积，为避免四个支脚不均匀沉降，将四个压脚基础连在一起，考虑受力，并考虑支脚纵、横向间距以及场地条件，采用bl=77m2，以站位圆心为对角线交点固化7749m2面积（起重机站位见图1），基础底板按构造要求配置12200的构造钢筋。.5 钢桁架的吊装钢桁架在现场拼装成整体后，采用QY160和QY340汽车式起重机同时起吊，构件吊装前，先复核构件及柱轴线尺寸，各项无误后，开始起吊。根据上述分析起重机的性能和构件的重量，QY160起重机出杆30.4m，回转半径7m，吊装高度28.57m, QY340起重机出杆34m，回转半径14m，吊装高度28.57m。桁架吊装起来后，技术人员统一信号
9、，两台起重机同时出杆，将构件移至安装位置，与A轴线重合，然后垂直水平上升，直至安装高度，并在构件两端栓好缆绳，为了便于安装定位，采用螺栓连接与焊接相结合的方法，将桁架对接就位后，先采用高强螺栓将桁架临时固定，然后将桁架上下翼缘焊接，焊好后，将高强螺栓拆除。为保证安全与防风，钢桁架安装前，在高空连接处底部和内侧搭设脚手架，（脚手架的搭设与其它构件相同），底部脚手架的高度比桁架底部低1m，四周采用脚手架设置护栏，并用密网围好。焊接时，采用多层多道焊接方法减少焊接残余应力，减小变形，构件焊接完毕，吊车松钩，吊装完毕。6 结语 施工方案是工程施工的依据，科学、准确的设计、计算施工方案是施工安全的重要保
10、证，任何一个环节的疏漏都有可能造成工程事故。本文仅从桁架吊装的吊点的设计、压脚地面基础的计算等几个方面分析了大型钢桁架的吊装施工中应注意的问题，对工程施工具有一定的意义。参考文献1 GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范S.2 卢循.建筑施工技术M.上海: 同济大学出版社,2002.作者简介：李向珍（1969，7-），女（汉），山西大同，国家一级注册监理工程师 电话：13070144636 Analysis and calculation for raising of a steel truss Li Xianzhen Yu Hongmei ,Zhang Suxia (Xidi
11、Round-the-World DevelopmentsCO.Ltd in Peking ;JiLin Province Petrochemistry Design and research Institute; Construction Company of China Great Wall Aluminum Industry y;peking,100000)Abstract: This paper analyzed the raising scheme of a steel truss in a engineering from the choosing of equipment, calculating safety of the member, hardening of the ground and so on, project to ensure the safety of raising of this big steel truss.Key word: steel truss; raise; tyre crane；safety