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[ 导 言 ]. 通过前面模块的学习，我们掌握了建筑施工技术中现浇砼结构的施工工艺及方法。然而，装配式结构的施工工艺和方法又是怎样的呢？为此，从本次课开始学习结构安装工程的相关知识。. [ 讲授新课 ]. 模块 11 结构安装工程. 11.1 索具设备的选择与计算. 11.2 起重机械的选择. 11.3 钢筋砼排架结构安装方案. 11.4 钢结构单层厂房安装方案. [ 讲授新课 ]. 11.1 索具设备的选择与计算. 11.1.1 钢丝绳的构造、种类及最大工作拉力验算. 11.1.2 吊具的选择、滑轮组的计算.
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[ 导 言 ] 通过前面模块的学习，我们掌握了建筑施工技术中现浇砼结构的施工工艺及方法。然而，装配式结构的施工工艺和方法又是怎样的呢？为此，从本次课开始学习结构安装工程的相关知识。
[讲授新课] 模块11 结构安装工程 11.1 索具设备的选择与计算 11.2 起重机械的选择 11.3 钢筋砼排架结构安装方案 11.4 钢结构单层厂房安装方案
[讲授新课] 11.1 索具设备的选择与计算 11.1.1 钢丝绳的构造、种类及最大工作拉力验算 11.1.2 吊具的选择、滑轮组的计算 11.1.3 卷扬机固定方法
本节要求 • 了解钢丝绳的构造、种类 • 掌握钢丝绳最大工作拉力的验算 • 掌握吊具的选择和滑轮组的计算方法 • 掌握卷扬机的固定方法
11.1.1 钢丝绳构造、种类及最大工作拉力验算 钢丝绳是先由若干根钢丝绕成股，再由若干股绕绳芯捻成的绳，具有强度高、韧性好、耐磨 性好等优点。 一、钢丝绳的构造及种类 构造: 六股钢丝和一股绳芯（如右图） 种类： 按钢丝和钢丝股搓捻方向不同可分为顺捻绳和反捻绳两种（如下图） 。 顺捻绳 反捻绳
二、钢丝绳最大工作拉力验算 1、钢丝绳破断拉力 • 钢丝绳的破断拉力与钢丝质量的好坏和捻绕结构有关，其近似计算公式为： 2、钢丝绳的最大工作拉力 钢丝绳的允许最大工作拉力应满足式(11-2)的要求：
11.1.2 吊具的选择、滑轮组的计算 一、吊具的选择 结构安装工程施工中常用的吊具有吊索、吊钩、卡扣、卡环、横吊梁等。 1、吊索 • 吊索也称千斤绳，是一种用钢丝绳（6×37或6×61等）制成的吊装索具，主要用于绑扎构件以便起吊。 • 根据形式不同可分为环状吊索和开口吊索（如图）。 环状吊索 开口吊索
2、吊钩 • 多用于起重机上，吊钩有单钩和双钩两种类型（如图）。 • 单钩制造简单、使用方便，但受力情况不好，大多用在起重量为80吨以下的工作场合；起重量较大时常采用受力对称的双钩。 双钩 单钩
3、卡扣 • 卡扣亦称钢丝绳夹头，主要用于固定钢丝绳端部。 • 根据其形式不同，分为骑马式、压板式和拳握式三种，其中骑马式卡扣最为常用（如图）。 骑马式卡扣
4、卡环 • 卡环亦称卸甲，主要用于吊索之间或吊索与构件吊环之间的连接。 • 卡环由弯环和横销两部分组成。弯环根据其形式分为直形和马蹄形两种（如图）。 马蹄形卡环 直形卡环
5、横吊梁 • 横吊梁亦称铁扁担，常用于柱和屋架等构件的吊装，用以减小起重高度以及吊索对构件的横向压力。 • 横吊梁的形式较多，常用的有钢板横吊梁和钢管横吊梁（如图）。 钢管式横吊梁 钢板式横吊梁
二、滑轮组的计算 滑轮组由一定数量的定滑轮和动滑轮及绕过它们的绳索所组成。 根据引出线的不同，有动滑轮组和定滑轮组两种（如图）。 定滑轮组 动滑轮组
11.1.3 卷扬机固定方法 卷扬机亦称绞车，它即可作为一种起重机械，又可用作拉伸机械。 根据卷扬机牵引力的大小，其固定方法有螺栓锚固法、横木锚固法、立桩锚固法和压重锚固法四种，如图所示。 压重固定法 螺栓固定法 横木固定法 立桩固定法
[讲授新课] 11.2 起重机械的选择 11.2.1 起重机械的种类及特点 11.2.2 起重机械的稳定性验算 11.2.3 起重臂接长验算
本节要求 • 熟悉常用起重机械的种类及特点 • 掌握起重机械稳定性验算 • 掌握起重臂接长验算
11.2.1 起重机械的种类及特点 在结构安装工程中，常用的起重机械主要有桅杆式起重机、自行式起重机和塔式起重机。 （一）桅杆式起重机（又称为拔杆或把杆） 1.特点： 容易制作、装拆方便、起重量达100t以上，起重半径小，移动较困难，需要设置较多的揽风绳。 2.应用：安装工程量集中，结构重量大，安装高度大以及施工现场狭窄的情况。 3.分类： 桅杆式起重机可分为：独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。
独脚拔杆 人字拔杆 悬臂拔杆 牵缆式起重机
二、自行式起重机 • 自行式起重机主要有履带式带式起重机、汽车式起重机和轮胎式起重机等。 1、履带式起重机 • 该起重机是在行走的履带底盘上装设起重装置的起重机械。 • 该起重机具有操作灵活，使用方便的特点。但其稳定性较差，行走速度慢，且对路面破坏性。 工作参数： 起重量Q、起重半径R、起重高度H； 工作参数与起重臂长度L和仰角有关： 当起重臂长度一定时，随着仰角增加， 起重量和起重高度增加，而起重半径减小； 当起重臂的仰角不变时，随着起重臂长度 的增加，起重半径和起重高度增加，而起 重量减小。
2、汽车式起重机 • 汽车式起重机是将起重机构安装在通用或专用汽车底盘上的一种自行式全回转起重机械（如图）。 • 该起重机具有汽车的行驶通过性能，机动性强、行驶速度快，转移迅速、操作便捷、对路面破坏小等优点，但其缺点是吊装时必须设支腿，因而不能负荷行走；同时不宜在松软或泥泞的道路上行驶，吊装作业时稳定性较差， 机身长，行驶时转 弯半径较大。
3、轮胎式起重机 • 该起重机是把起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上的一种全回转式起重机（如图）。 • 该起重机具有轮距较宽、稳定性好、车身短、转弯半径小，可在360°范围内工作，对路面的破坏性较小的优点。但其行驶时对路面要求较高，行驶速度较慢，不适于在 松软泥泞的地面上 工作，不宜做长距 离行驶，适宜于作 业地点相对固定而 作业量较大的现场。
三、塔式式起重机 • 1.构造：起重臂安装在塔生上部。 • 2.特点：可做360度全回转，具有较大的起重高度和工作幅度和起重能力，工作速度快，生产效率高，机械运转安全可靠，操作和装拆方便。 • 3.适用条件：广泛用于多层和高层工业与民用建筑安装。
11.2.2 起重机械的稳定性验算 • 起重机械的稳定性是指起重机械在自重和外载荷的综合作用下抵抗倾翻的能力。 1、起重机械稳定性影响因素 • 影响起重机械稳定性的因素有：吊臂长度、离心力、起吊方向、风力、坡度、惯性力等。 2、履带式起重机械稳定性验算 • 履带式起重机验算时有两种方法：一种考虑吊装荷载及所有附加荷载；另一种只考虑吊装荷载，不考虑附加荷载，验算公式如下：
当考虑吊装荷载及所有附加荷载时 3、塔式起重机械稳定性验算 • 塔式起重机稳定性验算可分为有荷载时和无荷载时两种状态稳定性验算。 当只考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时 1）有荷载时稳定性验算
11.2.3 起重臂接长验算 当起重机的起重高度或起重半径不能满足构件安装需要时，则在起重臂强度和稳定性得到保证的前提下，可采用接长起重臂杆的方法予以解决，接长后起重量Q´可根据等力矩原则进行计算。 由等力矩原则，即∑M=0,可列出下式：
[讲授新课] 11.3 钢筋砼排架结构单层工业厂房结构安装方案 11.3.1 准备工作内容 11.3.2 构件吊升方法及技术要求、起重机械的选择 11.3.3 结构吊装方案 11.3.4 构件平面布置 11.3.5 起重机械开行路线
本节要求 • 熟悉单层工业厂房安装准备工作内容 • 掌握构件吊升方法及技术要求、起重机械的选择 • 掌握结构吊装方案及构件平面布置 • 掌握起重机开行路线
11.3.1 准备工作内容 为了实现工程开工后，能安全、文明、有序的组织结构安装施工，在结构安装之前，必须先做好各项准备工作。 • 1．场地清理与铺设道路、水电管线 • 2．基础准备 1）杯底抄平 ；2）杯口弹线
11.3.1 准备工作内容 3．构件的运输、堆放、拼装和加固 要求：必须保证构件不损坏、不变形、不倾覆，并且要为吊装工作创造有利条件。 一般来说： • 1）小、多构件预制厂制作，载重汽车或平板拖车运至工地。 • 2）构件砼强度达到≥75%设计强度时方可运输。 • 3）道路平整坚实，有足够的宽度和转弯半径。 • 4）避免二次搬运，影响吊装工作。 • 5）堆放场地平整压实，有排水措施；重叠堆放（梁2~3层、大型屋面板≤6块、空心板≤8块）。 • 天窗架及大跨度屋架一般制成两个半榀，在施工现场拼装成整体。拼装方法有立拼和平拼两种，平拼构件在吊装前要临时加固后翻身扶直。
预制吊车梁 平卧叠层预制柱 平卧叠层预制屋架
固定端的挤压锚 张拉端的夹片锚
11.3.1 准备工作内容 4．构件的检查、清理 • 1）吊装强度：一般≥75%、大跨度100%设计强度。 • 2）外形尺寸、接头钢筋、预埋件的位置及大小。 • 3）表面：无损伤、缺陷、变形、裂缝、油污等。 • 4）吊环：位置正确、无变形。 5．构件的弹线、编号 • 弹定位、校正墨线，对构件安装，对位、校正。 • 1）柱子：三面中心线，与杯口吊装准线吻合。柱顶面和牛腿面上弹屋架及吊车梁吊装准线。 • 2）屋架：上弦顶面弹中心线，并从中向边弹出天窗架、屋面板的吊装准线；在屋架两端弹出安装准线 3）梁：在两端面及顶面弹出吊装准线。 4）编号：按图纸将构件进行编号。
11.3.2 构件吊升方法及技术要求、起重机械的选择 钢筋砼排架结构单层工业厂房的构件安装过程包括构件绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定等工序。 • 1．构件吊升方法 1）柱的安装 ①柱的绑扎 斜吊绑扎法：如图所示，斜吊绑扎法起吊时，无需将柱翻身，吊起后柱呈倾斜状态，起重吊钓可低于柱顶，但因起吊后柱身与杯底不垂直，对线就位比较困难。 直吊绑扎法：如图所示，直吊绑扎法起吊时，吊具分别在柱身两侧，吊钩位于柱顶之上，吊起后柱呈垂直状态，可垂直插入杯口。
直吊绑扎法 斜吊绑扎法
②柱的吊起 柱的吊起方法，可由柱的重量、长度、起重机械的性能和现场施工条件确定。 根据柱在吊起过程中柱身运动的特点，柱的吊起分为滑行法和旋转法两种，如图所示。 滑行法： 柱的绑扎点宜靠近基础，绑扎点与杯口中心两点共圆弧。应用于独脚拔杆、人字拔杆吊升柱。 滑行法
旋转法： 柱的绑扎点、柱脚、杯基中心三点共弧。柱受振动小，生产效率高，但对起重机的机动性要求高。 当采用履带式，汽车式，轮胎式等起重机时，宜采用此法。 旋转法
③柱的对位和临时固定 • 柱脚插入杯口后，并非立即插入杯底，而是悬在距杯底30~50mm处进行对位，即使柱的安装中心线与杯口的定位轴线对齐。 • 柱脚就位后，将柱身四周的8块楔子对称打紧，使柱身临时固定。 柱临时固定
④柱的校正 • 柱的校正包括平面轴线位置、标高和垂直度三个方面。柱的平面轴线位置和标高的校正已在柱的对位和基础杯底抄平时完成。因此，柱吊装后主要是指校正柱身的垂直度。 • 用两台经纬仪从两个方向进行检查是否垂直。 柱垂直度校正
⑤柱的最后固定 柱校正后，应立即进行最后固定。即在柱脚与杯口的空隙之间浇筑细石混凝土，要求细石混凝土强度比构件混凝土强度提高一个等级，并振捣密实，使柱脚完全嵌固在基础内。 • 2）吊车梁的安装 ①吊车梁的绑扎、吊升、对位和临时固定 吊车梁吊装时应采用两点绑扎，绑扎点对称地设置在吊车梁的两端，以保证吊钩对准吊车梁重心，吊起后使构件基本保持水平。 一般吊车梁自身稳定性较好，对位后不需要临时固定，但当梁高宽比大于4时，可采用8号铁丝将梁捆于柱上以防倾覆。
②吊车梁的校正 吊车梁的校正内容包括：标高、垂直度和平面位置。 方法：通线法和平移轴线法。 a、通线法：根据柱定位轴线，在车间两端地面用木桩定出吊车梁定位轴线位置，用经纬仪进行校正。 b、平移轴线法：在柱列边设置经纬仪，逐根将杯口中柱的吊装准线投影到吊车梁顶面处的柱身上，并作出标志。
3）屋架的安装 ① 屋架的绑扎 绑扎点根据跨度和类型选择，跨度≤18m、两点，＞18m、四点，＞30m，铁扁担。吊索水平夹角≥45；绑扎点应选在上弦节点处或其附近，左右对称于屋架的重心。
3）屋架的安装 ②屋架的扶直与就位 a、正向扶直 ；起重机在下弦杆一边，升钩、升臂，安全，常采用。 b、反向扶直 起重机在上弦一边，升钩、降臂。
屋架纵向就位 屋架扶直之后，立即排放就位，一般靠柱边斜向排放，或以3-5榀为一组平行于柱边纵向排放。
3）屋架的安装 ③屋架的吊升、对位和临时固定 • 屋架的吊升是将屋架吊离地面约300mm，然后将屋架转至安装位置下方，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。 • 屋架对位后立即进行临时固定。 • 第一榀屋架对位后立即用四根揽风绳拉牢，其他各榀屋架用工具式支撑进行临时固定。
3）屋架的安装 ④屋架的校正和最后固定 • 屋架垂直度的检查方法是在屋架上弦安装三个卡尺，一个安装在屋架上弦中点附近，另两个安装在屋架两端，然后用经纬仪或垂球进行检查。 • 屋架垂直度的校正可通过转动工具式支撑的螺栓加以纠正，并垫入斜垫铁。 • 屋架校正后应立即电焊 固定。
4）屋面板的吊装 屋面板的吊装一般采用一钩多块叠吊法或平吊法。吊装顺序应由两边檐口向屋脊对称进行。 屋面板上预埋4个吊环，吊索等长吊升，屋面板保持水平。从两边到中间，电焊固定（每块3点，最后一块1点）。 5）天窗架的吊装 天窗架可与屋架拼装成整体一起吊装，亦可单独吊装。天窗架单独吊装时应在其两侧的屋面板吊装完成后进行，其吊装方法与屋架基本相同。
2．起重机械的选择 • 起重机械的选择是结构安装的重要问题，它关系到构件的安装方法、起重机械开行路线与停机位置、构件平面布置等许多问题。 • 起重机械的选择包括：起重机械的类型、起重机械的型号、起重臂长度和起重机械数量的确定。 计算高度图起重 起重半径计算图
1) 起重机械的类型 起重机的类型主要是根据厂房的结构特点、跨度、构件重量、吊装高度、吊装方法及现有起重设备条件等来确定。要综合考虑其合理性、可行性和经济性。 （1）、自行式起重机——单层中小型厂房结构安装 （2）、塔式起重机——厂房高度和长度较大时的屋盖安装 （3）、桅杆式起重机——起重量大且缺乏自行式起重机的时候采用 另外，起重机的类型选择还要综合考虑厂房内设备的安装 2) 起重机械的型号 确定起重机的类型以后，要根据构件的尺寸、重量及安装高度来确定起重机型号。所选定的起重机的三个工作参数要满足构件吊装的要求。 （1）、起重量： 起重机的起重量必须大于或等于所安装构件的重量与索具重量之和，即 Q≥ Q1+Q2 式中 Ｑ——起重机的起重量，kN； Ｑ1——构件的重量，kN； Ｑ2——索具的重量（包括临时加固件重量），kN。
（2）、起重高度： 起重机的起重高度必须满足所吊装的构件的安装高度要求， 即 : H ≥h1+h2+h3+h4 式中 Ｈ—— 起重机的起重高度（从停机面算起至吊钩）m； ｈ1 ——安装支座表面的高度，(从停机面算起）m ｈ2 —— 安装间隙，视具体情况而定，但不小于0.3m； ｈ3 —— 绑扎点至起吊后构件底面的距离，m； ｈ4 —— 索具高度（从绑扎点到吊钩中心距离），m。
