钢结构吊装讲解

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1、第六章 结构安装工程一、基本概念：1、定义：结构安装：就是使用起重机械将预制构件或构件组合单元，安放到设计位置上去的工艺过程。2、意义：它是装配式结构施工中的一个主导分部工程。它的工作好坏将直接影响到工程质量、施工进度、工程造价等各个方面。3、结构安装工程施工特点（1）受预制构件的类型和质量影响大；（2）正确选用起重机具是完成吊装任务的主导因素；（3）构件所处的应力状态变化多；（4）高空作业多，容易发生事故，必须加强安全教育，并采取可靠措施。6.1 起重机械一、 桅杆式起重机在建筑工程中常用的桅杆式起重机有：独脚拔杆，悬臂拔杆，人字拔杆和牵缆式桅杆起重机等。这类起重机适于在比较狭窄的工地上使用

2、，受地形限制小。桅杆式起重机具有制作简单，装拆方便，起重量大的特点，特别是大型构件吊装缺少大型起重机械时，这类起重设备更显示了它的优越性。但这类起重机需设较多的缆风绳，移动较困难，灵活性也较差。所以，桅杆式起重机一般多用于缺乏其他起重机械或安装工程量比较集中，而构件又较重的工程。一般情况下用电源作动力，无电源时，可用人工绞盘。 （一）独脚拔杆 独脚拔杆按制作的材料分类有：木独脚拔杆，钢管独脚拔杆和格构式独脚拔杆。 木独脚拔杆起重高度一般为 815米，起重量在10吨(100kN)以内；钢管独脚拔杆起重高度在30米以内，起重量可达30吨(300kN)；格构式独脚拔杆起重高度可达7080米，起重量可

3、达100吨(1000kN)。 图 61 拔杆构造示意图 1拔杆；2缆风绳3滑车组；4导向滑轮；5拉绳；6卷扬机；7锚碇 （二）人字拔杆 人字拔杆一般是由两根圆木或两根钢管用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成，两杆夹角一般为2030，底部设有拉杆或拉绳，以平衡水平推力，拔杆下端两脚的距离约为高度的1/31/2，（三）悬臂拔杆 悬臂拔杆是在独脚拔杆的中部或2/3高度处装一根起重臂而成。其特点是起重高度和起重半径都较大，起重臂左右摆动的角度也较大，但起重量较小，多用于轻型构件的吊装，(四) 牵缆式桅杆起重机 牵缆式桅杆起重机是在独脚拔杆下端装一根起重臂而成。这种起重机的起重臂可以起伏，机身可回转360，可以在

4、起重机半径范围内把构件吊到任何位置。用角钢组成的格构式截面杆件的牵缆式起重机，桅杆高度可达80m，起重量可达60t左右。牵缆式桅杆起重机要设较的缆风绳，比较适用于构件多且集中的工程。二、 自行式起重机自行式起重机可分为履带式起重机、汽车式起重机与轮胎式起重机。 （一）履带式起重机履带式起重机是一种具有履带行走装置的全回转起重机，它利用两条面积较大的履带着地行走，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成，如图6.2所示。 1、履带式起重机的常用型号及性能 在结构安装工程中，常用的履带式起重机有W1-50型、W1-100型、W1-200型及一些进口机型。履带式起重机的主要技术性能包括三个主要参

5、数：起重量Q、起重半径R、起重高度H。 常用履带式起重机的外形尺寸及技术性能见表6.1、表6.2、表6.3、表6.4所示。2、履带式起重机的稳定性验算 履带式起重机超载吊装时或由于施工需要而接长起重臂时，为保证起重机的稳定性，保证在吊装中不发生倾覆事故需进行整个机身在作业时的稳定性验算。验算后，若不能满足要求，则应采用增加配重等措施。 在图 613所示的情况下(起重臀与行驶方向垂直)，起重机的稳定性最差。此时，以履带中心点为倾覆中心，验算起重机的稳定性。 图 613 履带式起重机的稳定性验算 当仅考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时起重机的稳定性应满足： 稳定力矩 G 1 L 1 +G 2 L 2

6、+G 0 L 0 G 3 L 3 K 1 = = 1.4 倾覆力矩 （Q+q)+（RL 2 ） 考虑吊装荷载及所有附加荷载时，应满足下式要求 G 1 L 1 +G 2 L 2 +G 0 L 0 G 3 L 3 M F M G M L K 2 = 1.15 （Q+q)+（RL 2 ） 以上两式中，K 1 、K 2 为稳定性安全系数。为计算方便，“倾覆力矩”取由吊重一项所产生的倾覆力矩；而“稳定力矩”则取全部稳定力矩与其它倾覆力矩之差。在施工现场中，为计算简单，常采用K 1 验算。 式中： G 0 平衡重；由于机身长，行驶时的转弯半径较大。 G 1 机身可转动部分的重量： G 2 机身不转动部分的

7、重量； G 3 起重臂重量(起重臂接长时，为接长后重量)； Q吊装荷载(构件及索具重量)， q起重滑轮组及吊钩重量； L 1 G 1 重心至A点的距离； L 2 G 2 重心至A点的距离； L 3 G 3 重心至A点的距离； L 0 G 0 重心至A点的距离； M F 风载引起的倾覆力矩。一般在6级风以上时不进行高空作业，6级风以下时，臂长L25m可不考虑M F 。M F 可按下式计算 M F W 1 h1十W 2 h2十W 3 h3 W 1 、W 2 、W 3 作用于相应部位的风荷载； M G 构件下降时刹车惯性力引起的倾覆力矩，可按下式计算 M G =P G （RL 2 ）=Q.v(RL

8、2 )/g.t P G 惯性力， v吊钩下降速度(ms)，取吊钩起重速度的15倍； g重力加速度，98ms 2 ； t从吊钩下降速度v变到0所需的制动时间(取1s)。 M L 起重机回转时的离心力引起的倾覆力矩，可按下式计算 P L 离心力 n起重机回转速度，取1rmin， h所吊构件于最低位置时，其重心至起重臂顶端的距离。 h 3 停机面至起重臂顶端的距离。 3、履带式起重机起重臂接长的计算 当起重机的起重高度或工作半径不能满足构件安装要求时，在起重臂强度和稳定得到保证的前提下，可将起重臂接长。接长后起重量Q / 可根据图6-14，按照接长前后力矩相等的原则进行计算。由M A =0可列出：

9、简化后得 式中： R / 接长起重臂长度后最小工作半径； G起重臂接长部分的重量； Q / 、R / 起重机原有最大起重臂长时的最小起重量和最小工作半径。 图 6-14接长起重臂受力图 （二）汽车式起重机 汽车式起重机是把起重机构安装在普通载重汽车或专用汽车底盘上的一种自行式起重机。起重臂的构造形式有桁架臂和伸缩臂两种。其行驶的驾驶室与起重操纵室是分开的。见图 615。汽车式起重机的优点是行驶速度快，转移迅速，对路面破坏性小。因此，特别适用于流动性大，经常变换地点的作业。其缺点是安装作业时稳定性差，为增加其稳定性，设有可伸缩的支腿，起重时支腿落地。这种起重机不能负荷行驶。由于机身长，行驶时的转

10、弯半径较大。 图 615 QY16型汽车式起重机 （三）轮胎式起重机 轮胎式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，其上部构造与履带式起重机基本相同，为了保证安装作业时机身的稳定性，起重机设有四个可伸缩的支腿。在平坦地面上可不用支腿进行小起重量吊装及吊物低速行驶，见图 6一16。 与汽车式起重机相比其优点有：轮距较宽、稳定性好、车身短、转弯半径小，可在360 0 范围内工作。 但其行驶时对路面要求较高，行驶速度较汽车式慢，不适于在松软泥泞的地面上工作。 图 616轮胎式起重机 三、塔式起重机 塔式起重机具有竖直的塔身。其起置臂安装在塔身顶部与塔身组成“”形

11、，使塔式起重机具有较大的工作空间。它的安装位置能靠近施工的建筑物，有效工作半径较其它类型起重机大。塔式起重机种类繁多，广泛应用于多层及高层建筑工程施工中。 塔式起重机按其行走机构、旋转方式、变幅方式、起重量大小分为多种类型，各类型起重机的特点参见表 64。常用的塔式起重机的类型有：轨道式塔式起重机，型号QT；爬升式塔式起重机，型号QTP；附着式塔式起重机，型号QTF。 表 64塔式起重机的分类和特点 分类方法 类型 特点 按行走机构分类 行走式塔式起重机 能靠近工作地点，转移方便、机动性强，常用的有轨道行走式，轮胎行走式，履带行走式三种。 自升式塔式起重机 没有行走机构，安装在靠近修建物的基础

12、上，可随施工的建筑物升高而升高。 按起重臂变幅方式分类 起重臂变幅塔式起重机 起重臂与塔身铰接，边幅时调整起重臂的仰角，边幅机构有电动和手动两种。 起重小车变幅塔式起重机 起重臂是不变（或可变）的横梁，下弦装有起重小车，这种起重机变幅简单，操作方便，并能带载变幅。 按回转方式分类 塔顶回转式起重机 结构简单，安装方便，但起重机重心高，塔身下部要加配重，操作室位置低，不利于高层建筑施工。 塔身回转式起重机 塔身与起重臂同时旋转，回转机构在塔身下部，便于维修操作室位置较高，便于施工观察，但回转机构较复杂。 按起重能力分类 轻型塔式起重机 起重能力 530KN 中型塔式起重机 起重能力 3050KN

13、 重型塔式起重机 起重能力 150400KN （一）轨道式塔式起重机 轨道式塔式起重机是一种能在轨道上行驶的起重机，又称自性式塔式起重机。这种起重机可负荷行驶，有的只能在直线轨道上行驶，有的可沿“ L”形或“U”形轨道上行驶。常用的轨道式塔式起重机有：QT12型塔式起重机QT12型塔式起重机QT12型塔式起重机 1、QT12型塔式起重机 QT12型塔式起重机是一种塔身回转式轻型塔式起重机，主要由塔身，起重臂和底盘组成(图616)。 这种起重机塔身可以折叠，能整体运输，见图 617。起重力矩16吨米(160kNm)，起重量12吨(10一20kN)，轨距28米。适用于五层以下民用建筑结构安装和预制

14、构件厂装卸作业。 图 617 图 616 QT12型塔式起重机 2、QT16型塔式起重机 QT16型塔式起重机是一种中型塔顶旋转式塔式起重机，由底座、塔身，起重臂，塔顶及平衡重等组成图618。塔顶有齿式回转机构，塔顶通过它围绕塔身回转3600。起重机底座有两种，一种有4个行走轮，只能直线行驶；另一种有8个行走轮能转弯行驶，内轨半径不小于5米。QT16型塔式起重机的最大起重力矩为400kNm)，起重量2060kN)，其主要性能 见起重机性能规格教材表69。 适用于一般工业与民用建筑的安装和材料仓库的装卸作业。 图 618 QT16型塔式起重机 3、QT6080型塔式起重机 QT6080型塔式起重

15、机是一种塔顶旋转式塔式起重机，起重力矩6080吨米(600 800kNm)，最大起重量10吨(100kN)。这种起重机适用于多层装配式工业与民用建筑结构安装，尤其适合装配式大板房屋施工，其性能见教材表69。 4、 轨道式塔式起重机在使用中，应注意下列几点： (1)塔式起重机的轨道位置，其边线与建筑物应有适当距离，以防止行走时，行走台与建筑物相碰而发生事故，并避免起重机轮压传至基础，使基础产生沉陷。钢轨两端必须设置车挡。 (2)起重机工作时必须严格按照额定起重量起吊，不得超载，也不准吊运人员、斜拉重物、拔除地下埋设物。 (3)司机必须得到指挥信号后，方得进行操作，操作前司机必须按电铃、发信号。吊

16、物上升时，吊钩距起重臂端不得小于1米。工作休息和下班时，不得将重物悬挂在空中。 (4)运转完毕，起重机应开到轨道中部位置停放，并用夹轨钳夹紧在钢轨上。吊钩上升到距起重臂端23米处，起重臂应转至平行于轨道的方向。 (5)所有控制器工作完毕后，必须扳到停止点(零位)，拉开电源总开关。 (6)六级风以上及雷雨天，禁止操作。起重机如失火，绝对禁止用水救火，应该用四氯化碳灭火器或其它不导电的东西扑灭之。 (二)爬升式塔式起重机 高层装配式结构施工，若采用一般轨道式塔式起重机，其起重高度已不能满足构件的吊装要求，需采用自升式塔式起重机。爬升式塔式起重机是自升式塔式起重机的一种，它安装在高层装配式结构的框架

17、梁上，每吊装 12层楼的构件后，向上爬升一次。这类起重机主要用于高层(10层以上)框架结构安装。其特点是机身体积小，重量轻，安装简单，适于现场狭窄的高层建筑结构安装。 爬升式塔式起重机由底座，套架、塔身、塔顶、行车式起重臂，平衡臂等部分组成。起重机型号有：QT5440型、QT34型及用原有26吨(2060kN)塔式起重机改装的爬升式塔式起重机。 QT5440型塔式起重机（图619）的底座及套架上均设有可伸出和收回的活动支腿，在吊装构件过程中及爬升过程中分别将支腿支承在框架梁上。每层楼的框架梁上均需埋设地脚螺栓，用以固定活动支腿。 图 619 QT5440型爬升式塔式起重机的爬升过程 a 准备状

18、态 b 提升状态 c 提升起重机 QT5440型爬升式塔式起重机的爬升过程见图619。 首先将起重小车回至最小幅度，下降吊钩，使起重钢丝绳绕过回转支承上支座的导向滑轮， 穿过走台的方洞，用吊钩吊住套架的提环 图619a 放松固定套架的地脚螺栓，将活动支腿收进套架梁内，提升套架至两层楼高度，摇出套架活 动支腿，用地脚螺栓固定，松开吊钩图619b 松开底座地脚螺栓，收回活动支腿，开动爬升机构将起重机提升两层楼高度，摇出底座活动支腿，并用地脚螺栓固定（图619c)。 （三）附着式塔式起重机 附着式塔式起重机是固定在建筑物近旁混凝土基础上的起重机械，它可借助顶升系统 随着建筑施工进度而自行向上接高。为

19、了减小塔身的计算长度，规定每隔20m左右将塔身与建筑物用锚固装置联结起来（图620）。这种塔式起重机宜用于高层建筑施工。 附着式塔式起重机的型号有：QT410型、QT14型、ZT1200型、ZT100型等，QT410型起重机，每顶升一次升高25m， 常用的起重臂长为30m，此时最大起重力矩为1600kNm， 起重量5t一10t，起重半径为 330m，起重高度160m。 QT410型附着式塔式起重机的液压顶升系统主要包括，顶升套架、长行程液压千斤顶，支承座，顶升横梁及定位销等。液压千斤顶的缸体装在塔吊上部结构的底端承座上，活塞杆通过顶升横梁(扁担梁)支承在塔身顶部。其顶升过程可分以下五个步骤，见

20、图621 所示。 (1)将标准节吊到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节相联的螺栓松开，准备顶升(图621a)； (2)开动液压千斤顶，将塔吊上部结构包括顶升套架向上顶升到超过一个标准节的高度，然后用定位销将套架固定。于是塔吊上部结构的重量就通过定位销传递到塔身(图621b)； (3)液压千斤顶回缩，形成引进空间，此时将装有标准节的摆渡小车开到引进空间内 (图621c)； (4)利用液压千斤顶稍微提起标准节，退出摆渡小车，然后将标准节平稳地落在下面的塔身上，并用螺栓加以连接(图621d)； (5)拨出定位销，下降过渡节，使之与已接高的塔身联成整体(图621e)。如一次要接高若干节塔身标准节时，则

21、可重复以上工序。 图 620 QT410型附着式塔式起重机 图 6 21 附着式塔式起重机的顶升过程 a ）准备状态 b ）顶升塔顶 c ）推入标准节 d) 安装标准节 e ）塔顶和塔身联整体 1 顶升套架； 2 液压千斤顶； 3 承座； 4 顶升横梁； 5 定位销； 6 过渡节； 7 标准节； 8 摆渡小车； 四、索具设备（一）卷扬机 在建筑施工中常用的电动卷扬机有快速和慢速两种。快速电动卷扬机(JJK型)主要用于垂直、水平运输和打桩作业，慢速电动卷扬机(JJM型)主要用于结构吊装、钢筋冷拉和预应力钢筋张拉作业。常用的电动卷扬机的牵引能力一般为110吨(10100kN)。 卷扬机在使用时必须

22、作可靠的锚固，以防止在工作时产生滑移或倾覆。根据牵引力的大小，卷扬机的固定方法有四种，如图 622所示。 图 622 卷扬机的固定方法 a)螺拴固定法；b)横木固定法；c)立桩固定法；d)压重固定法； 1卷扬机；2地脚螺栓；3横木；4拉索；5木桩；6压重；7压板； 卷扬机的安装与使用： (1)卷扬机的安装位置般应选择在地势稍高、地基坚实之处，以防积水和保持卷扬机的稳定。卷扬机与构件起吊点之间的距离应大于起吊高度，以便机械操作人员观察起吊情况。 (2)卷扬机卷筒中心应与前面第一个导向滑车中心线垂直，两者之间的距离L应大于卷筒宽度的20倍(即L20b)，当绳索绕到卷筒两边时，倾斜角不得超过150。

23、以免钢丝绳与导向滑车的滑轮槽边缘产生较大的摩擦而磨损钢丝绳图623。 (3)卷扬机必须加以固定，防止在使用过程中滑动或倾覆。常用的方法是用锚桩阻滑、重物压稳，见图624 。需在卷扬机座盘上加压的重量Q，根据不同情况，可以分别用下列各式计算： 承受水平拉力时 (图624 a)，在拉力S作用下，为防止卷扬机绕前趾A点倾覆，必须满足下式： Q(SaWb)/c 取安全系数 K=15，则得计算式， Q=15(SaWb)/c 式中 Q一需加压的重量(kg)； S钢丝绳拉力(kg)； W一卷扬机自重(kg)； a、b、c相应各重量(力)对A点的力臂(m)。 承受倾斜拉力时 (图624b )，倾斜拉力产生上拔

24、力S Y ，除按下式进行绕A点的倾覆验算外，尚应验算底盘绕B点倾覆的可能，必要时，要在机前加压重物Q 2 。假定不加压Q 2 ，则得： Q 1 =1.5（S X a+Syb 1 Wd 1 ）/e 1 如在机前需加重物 Q 2 时，先确定Q 1 值，再代入下式进行绕B点的倾覆计算： Q 2 =1.5（S Y b2S X aW d 2 Q 1 e 2 /C 2 算出的 Q 2 为正值，则需在机前压重。 图 6-23 图 6-24 （二）滑轮组 滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮及绕过它们的绳索 (钢丝绳)组成的简单起重工具。它既省力又能改变力的方向。 图 626 导向滑轮的受力图 图 6-27 1

25、、种类 滑轮组根据引出绳引出的方向不同，可分以下几种： (1)引出绳自动滑轮引出，用力方向与重物的移动方向一致见图627(a)。 (2)引出绳自定滑轮引出，用力方向与重物的移动方向相反，见图627(b)。 (3)双联滑轮组，多用于门数较多的滑轮，有两根引出绳。它的优点是：速度快，滑轮受力比较均匀，避免发生自锁现象，见图627(c)。 用滑轮组起吊重物时，引出绳一般是自定滑轮引出。此时，滑轮组钢丝绳固定端的位置，视滑轮组的滑轮总数而定，总数为单数时，固定在动滑轮上，总数为偶数时，固定在定滑轮上。 滑轮组的名称由组成滑轮组的定滑轮数和动滑轮数来表示的，如又四个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为“四

26、、四”滑轮组；由五个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为“五、四”滑轮组，其余类推。 2滑轮组的计算 利用滑轮组起重，可根据穿绕动滑轮的绳子根数确定其省力情况，绳子根数越多，越省力。如图628所示的滑轮组，穿绕动滑轮的绳子有四根，即重物Q由四根绳子负担，每根绳的拉力等于Q4，也即是引出绳的拉力等于重物的14。因此，当不考虑滑轮的摩阻力时，如有几根绳穿绕动滑轮，则所需拉力S可用下式计算： S=Q/n 式中 Q起吊物的重量 ； n穿绕动滑轮的绳数，称为工作线数。如引出绳自定滑轮引出，则n= 滑轮组的滑轮总数。 现场上将穿绕动滑轮绳子的根数叫“走几”，图6-28所示的滑轮组是走“4”。 图 6-28

27、实际上滑轮组有摩阻力，必须要考虑摩阻力对滑轮组的影响，实际的拉力较计算的理论值 S要稍大些，才能将重物拉起。考虑摩阻力以后的实用公式计算如下： S=kQ 式中： S跑头拉力（KN）； k小于1的系数，即称滑轮组的省力系数。 f单个滑轮摩擦系数。青铜轴套滑轮f=1.04；滚珠滑轮f=1.02；无轴套滑轮 f=1.06。起重机用滑轮一般为青铜轴套滑轮，其滑轮组省力系数可查表612。 上述滑轮组省力系数的计算，其跑头是从定滑轮绕出的（结构安装常用），若跑头从动滑轮绕出（钢筋冷拉常用），图 628，此时工作线数比滑轮数多1，其滑轮组省力系数按下式计算： （三）钢丝绳 钢丝绳是吊装工作中的常用绳索，它具

28、有强度高、韧性好、耐磨性好等优点。同时，磨损后外表产生毛刺，容易发现，便于预防事故的发生。 1、构造与种类 钢丝绳的构造 在结构吊装中常用的钢丝绳是由六股钢丝和一股绳芯(一般为麻芯)捻成。每股又由多根直径为0440mm，强度由1400、1550、1700、1850、2000MPa的高强钢丝捻成，见图630。 钢丝绳的种类 钢丝绳的种类很多，按钢丝和钢丝绳股的搓捻方向分： 图 6 31 钢丝绳的捻法 (a) 反捻绳 (b) 顺捻绳 图 6 30 普通钢丝绳的截面 1 钢丝； 2 由钢丝绕成的绳股； 3 绳芯。 (1)反捻绳 每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相反。这种钢丝绳较硬见图631(a)

29、。强度较高，不易松散，吊重时不会扭结旋转，多用于吊装工作中。 (2) 顺捻绳 每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相同，见图631(b)。 这种钢丝绳柔性好，表面较平整，不易磨损，但容易松散和扭结卷曲，吊重物时，易使重物旋转，一般多用于拖拉或牵引装置。 钢丝绳按每股钢丝根数分，有 6股7丝，7股7丝，6股19丝，6股37丝和6股61丝等几种。 在结构安装工作中常用以下几种： （ 1）619+1 即6股每股由19根钢丝组成再加一根绳芯，此种钢丝绳较粗，硬而耐磨，但不易弯曲，一般用作缆风绳。 （ 2）637+1 即6股每股由37根钢丝组成再加一根绳芯，此种钢丝绳比较柔软，一般用于穿滑轮组和作吊索。

30、 （ 3）661+1 即6股每股由61根钢丝组成再加一根绳芯，此种钢丝绳质地软，一般用作重型起重机械。 2、钢丝绳的选择计算 钢丝绳的破断拉力 钢丝绳的破断拉力与钢丝绳的直径、构造、钢丝的极限强度有关，可按下式计算： Pm钢丝绳的破断拉力（N）； d钢丝直径（mm）； n钢丝绳的钢丝总根数； 钢丝的抗拉极限强度（ MPa); 考虑钢丝之间受力不均匀系数： 619+1 的钢丝绳 =0.85 637+1 的钢丝绳 =0.82 661+1 的钢丝绳 =0.79 表 613为三种规格的钢丝绳的破断拉力，计算时可直接查得。 钢丝绳的允许拉力 Sg = Pm / K= Pg / K Sg钢丝绳的允许拉力（

31、KN）； Pm钢丝绳的破断拉力（KN）； Pg钢丝绳的破断拉力总和，查表614； 钢丝绳的破断拉力折算系数， 619+1 =0.85；637+1 =0.82；661+1 =0.80。K钢丝绳的安全系数，教材第201页表615。 表615 钢丝绳的安全系数用途 安全系数 做缆风绳 3.5 用于手动起重设备 4.5 用于电动起重设备 56 做吊索（无弯曲） 67 做捆绑吊索 810 用于载人的升降机 14 例 用一根直径为24mm，钢丝极限强度为1550MPa的637+1钢丝绳作吊索用，它的允许拉力为多大? (解) 从表613中查得Pm=326500N，从表615中查得K=8，则： Sg = Pm

32、 / K= Pg / K =0.82326500/8=33466N 如果用的是旧钢丝绳，则求得的允许拉力应根据绳的新旧程度乘以 04075的系数之后方可使用。 3、钢丝绳的安全检查和使用注意事项 钢丝绳的安全检查 钢丝绳使用一定时间后，就会产生断丝，腐蚀和磨损现象，其承载能力就降低了。钢 丝绳经检查有下列情况之一者，应予以报废。 (1)钢丝绳磨损或锈蚀达直径的40%以上； (2)钢丝绳整股破断； （ 3）使用时断丝数目增加得很快； (4)钢丝绳每一节距长度范围内，断丝根数不允许超过规定的数值，一个节距系指某一股钢丝搓绕绳一周的长度，约为钢丝绳直径的八倍，见图632 。 图 6 33 钢丝绳的量

33、法 图 6 32 钢丝绳节距的量法 16 钢丝绳绳股的编号 钢丝绳直径的正确量法见图 633 所示。 钢丝绳的使用注意事项 (1)使用中不准超载。当在吊重的情况下，绳股间有大量的油挤出时，说明荷载过大，必须立即检查。 (2)钢丝绳穿过滑轮时，滑轮槽的直径应比绳的直径大125mm。 (3)为了减少钢丝绳的腐蚀和磨损，应定期加润滑油(一般以工作时间四个月左右加一次)。存放时，应保持干燥，并成卷排列，不得堆压。 四、吊具 在构件安装过程中，常要使用一些吊装工具，如吊索、卡环、花篮螺丝、横吊梁等。 1 、吊索 主要用来绑扎构件以便起吊，可分为环状吊索又称万能用索 ( 图 6 34(a) 和开式吊索又称

34、轻便吊索或 8 被头吊索 ( 图 6 34(b) 两种。 (4)使用旧钢丝绳，应事先进行检查。 图 6 34 吊索 （ a ）环状吊索（ b) 开式吊索 吊索是用钢丝绳制成的，因此，钢丝绳的允许拉力即为吊索的允许拉力。在吊装中，吊索的拉力不应超过其允许拉力。吊索拉力取决于所吊构件的重量及吊索的水平夹角，水平夹角应不小于 30 0 ，一般用45 0 60 0 。两支吊索的拉力按下式计算(图635(a)： P=Q/2sin 式中 P每根吊索的拉力，kN； Q吊装构件的重量，kN， 吊素与水平线的夹角。 四支吊索的拉力按下式计算 (图635(b)： P=Q/2（sin+sin) 式中 P每根吊索的拉

35、力，kN； 、 分别为吊索与水平线的夹角。 图 6 35 吊索拉力计算简图 (a) 两支吊索； （ b ）四两支吊索 2、卡环 用于吊索与吊索或吊索与构件吊环之间的连接。它由弯环和销于两部分组成，按销子与弯环的连接形式分为螺栓卡环和活络卡环，见图 636 (a)、(b)。活络卡环的销子端头和弯环孔眼无螺纹，可直接抽出，常用于柱子吊装，见图636 (c)。它的优点是在柱子就位后，在地面用系在销子尾部的绳子将销子拉出，解开吊索，近免了高空作业。 使用活络卡吊装柱子时应注意以下几点： 绑扎时应使柱子起吊后销子尾部朝下，如图 6 36(c) 所示，以便拉出销子。同时要注意，吊索在受力后要压紧销子，销子

36、因受力，在弯环销孔中产生摩擦力，这样销子才不会掉下来。若吊索没有压紧销子，滑到边上去，形成弯环受力，销子很可能会自 图 6 36 卡环及使用示意图 (a) 螺栓式卡环， (b) 活络卡环； (c) 用活络卡环绑扎 1 一吊索； 2 一活络卡环； 3 一白棕绳 动掉下来，这是很危险的。 在构件起吊前要用白棕绳 (直径10mm)将销子与吊索的8股头(吊索末端的圆圈)连在一起，用铅丝将弯环与8股头捆在一起。 拉绳人应选择适当位置和起重机落钩中的有利时机 (即当吊索松弛不受力且使白棕绳与销子轴线基本成一直线时)拉出销子； 3、钢丝绳夹头（卡扣） 轧头（卡子）是用来连接两根钢丝绳的。如图 638。所以，

37、又叫钢丝绳卡扣。 钢丝绳卡扣连接方法和要求： 钢丝绳卡扣连接法一般常用夹头固定法。通常用的钢丝绳夹头，有骑马式、压板式和拳握式三种，其中骑马式连接力最强；应用也最广，压板式其次，拳握式由于没有底座，容易损坏钢丝绳，连接力也差，因此，只用于次要的地方，如图 639 所示。 图 6-39 钢丝绳夹头在使用时应注意以下几点： a)选用夹头时，应使其U形环的内侧净距比钢丝绳直径大13mm，太大了卡扣连接卡不紧，容易发生事故。 b)上夹头时一定要将螺栓拧紧，直到绳被压扁1314直径时为止，并在绳受力后，再将夹头螺栓拧紧一次，以保证接头牢固可靠。 c）夹头要一顺排列，U形部分与绳头接触，不能与主绳接触，如

38、图 640a 所示。如果U形部分与主绳接触，则主绳被压扁后，受力时容易断丝。 d)为了便于检查接头是否可靠和发现钢丝绳是否滑动，可在最后一个夹头后面大约500mm处再安一个夹头，并将绳头放出一个“安全弯”，如图640b 所示。这样，当接头的钢丝绳发生滑动时，“安全弯”首先被拉直，这时就应该立即采取措施处理。 图 6 40a 、钢丝绳夹头的安装方法 b 、 留安全弯的方法 图 6-41 4、吊钩 吊钩有单钩和双钩两种，如图641 所示。在吊装施工中常用的是单钩，双钩多用于桥式和塔式起重机上。 5、横吊梁 横吊梁 (又称铁扁担)。前面讲过吊索与水平面的夹角越小，吊索受力越大。吊索受力越大，则其水平

39、分力也 就越大，对构件的轴向压力也就越大。当吊装水平长度大的构件时，为使构件的轴向压力不致过大，吊索与水平面的夹角应不小于45 0 。 但是吊索要占用较大的空间高度，增加了对起重设备起重高度的要求，降低了起重设备的使用价值。为了提高机械的利用程度，必须缩小吊索与水平面的夹角，因此而加大的轴向压力，由一金属支杆来代替构件承受，这一金属支杆就是所谓的横吊梁(又称铁扁担）。 横吊梁的作用有二：一是减少吊索高度；二是减少吊索对构件的横向压力。 横吊梁(又称铁扁担）的形式很多，可以根据构件特点和安装方法自行设计和制造，但需作强度和稳定性验算，验算的方法详见钢构件计算 横吊梁常用形式有钢板横吊梁（如图 6

40、42 (a)）和钢管横吊梁（如图642 (b)）。柱吊装采用直吊法时，用钢板横吊梁，使柱保持垂直；吊屋架时，用钢管横吊梁，可减小索具高度。 图 6 42 横吊梁 (a) 钢板横吊梁； (b) 钢管横吊粱6.2 单层工业厂房结构安装单层工业厂房大多采用装配式钢筋混凝土结构。其主要承重构件除基础为现浇构件外，其它构件(柱、吊车梁、基础梁、屋架、天窗架、屋面板等)均为预制构件。根据构件尺寸和重量及运输构件的能力，预制构件中较大型的一般在施工现场就地制作；中小型的多集中在工厂制作，然后运送到现场安装。结构安装工程是单层工业厂房施工中的主导工种工程。一、构件吊装前的准备工作(一)场地清理与铺设道路 起重

41、机进场之前，按照现场平面布置图，标出起重机的开行路线，清理道路上的杂物，进行平整压实。回填土或松软地基上，要用枕木或厚钢板铺垫。雨季施工，要做好排水工作，准备一定数量的抽水机械，以便及时排水。 (二)构件的运输和堆放 在工厂制作或施工现场集中制作的构件，吊装前要运送到吊装地点就位。根据构件的重量、外型尺寸、运输量、运距以及现场条件等选用合适的运输方式。通常采用载重汽车和平板拖车。图6-44所示为柱、吊车梁、屋架等构件运输示意图。 构件运输过程中，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。因此，要求路面平整，有足够的路面宽度和转弯半径，并根据路面情况掌握行车速度。构件运输

42、应符合下列规定： 1、运输时的混凝土强度：为了防止构件在运输过程中，由于受振动而损坏，钢筋混凝土构件的混凝土强度等级，当设计无具体规定时，不应小于设计的混凝土强度标准值的75；对于屋架、薄腹梁等构件不应小于设计的混凝土强度标准值的100。 2、构件支承的位置和方法，应根据其受力情况确定，不得引起混凝土的超应力或损伤构件； 3、构件装运时应绑扎牢固，防止移动或倾倒。对构件边部或与链索接触处的混凝土，应采用衬垫加以保护； 4、运输细长构件时，行车应平稳，并可根据需要对构件设置临时水平支撑。 5、构件的堆放应按平面布置图所示位置堆放，避免二次搬运。 图 6-44 构件运输示意图 (a) 用汽车运输鱼

43、腹式吊车梁 (b) 用拖车运输柱 (c) 用钢拖架运屋架 1 铁丝； 2 鱼腹式吊车梁； 3 倒链； 4 钢丝绳； 5 垫木； 5 柱子； 6 钢拖架 构件堆放应符合下列规定： (1)堆放构件的场地应平整坚实，并具有排水措施，堆放构件时应使构件与地面之间有一定空隙； (2)应根据构件的刚度及受力情况，确定构件平放或立放，并应保持其稳定； (3)重叠堆放的构件，吊环应向上，标志应向外。其堆垛高度应根据构件与垫木的承裁能力及堆垛的稳定性确定；各层垫木的位置应在一条垂直线上；（三）构件的检查与清理检查构件的型号与数量。检查构件截面尺寸。检查构件外观质量（变形、缺陷、损伤等）。检查构件的混凝土强度。检

44、查预埋件、预留孔的位置及质量等，并作相应清理工作。（四）构件的弹线与编号柱子： 在柱身三面弹出中心线（可弹两小面、一个大面），对工字形柱除在矩形截面部分弹出中心线外，为便于观察及避免视差，还需要在翼缘部分弹一条与中心线平行的线。屋架： 屋架上弦顶面上应弹出几何中心线，并将中心线延至屋架两端下部，再从跨度中央向两端分别弹出天窗架、屋面板的安装定位线。吊车梁： 在吊车梁的两端及顶面弹出安装中心线。 （五）混凝土杯形基础的准备工作1、基础浇筑成型：保证定位轴线及杯口尺寸准确。2、抄平（杯底标高的调整）：保证柱牛腿面标高一致。调整方法： 测杯底原有标高； 测柱脚底面至牛腿面的实际长度； 计算调整值。

45、调整值（牛腿面设计标高杯底原有标高）柱脚底面至牛腿面的实际长度。3、弹线：杯口面上弹建筑物定位轴线和桩的吊装准线；杯口侧壁的抄平线。（六）料具的准备吊装前准备好各种工具二、构件的安装工艺（一）柱子的安装1、绑扎1柱的梆扎 绑扎柱子用的吊具，有铁扁担，吊索，卡环等。为使在高空中脱钩方便，尽量采用活络式卡环。为避免起吊时吊索磨损构件表面，要在吊索与构件之间垫以麻袋或木板。 柱子在现场预制时，一般用砖模或土模平卧(大面向上)生产。在制模、浇混凝土前，就要确定绑扎方法，在绑扎点预埋吊环、预留孔洞或底模悬空，以便绑扎时能穿钢丝绳。 柱子的绑扎点数目和位置，视柱子的外形、长度、配筋和起重机性能确定：中，小

46、型柱子 (重13t以下)，可以绑扎一点，重型柱子或配筋少而细长的柱子(如抗风柱），为防止起吊过程中柱身断裂，需绑扎两点。绑扎点位置应使两根吊索的合力作用线高于柱子中心，这样才能保证柱子起吊后自行回转直立状态。一点绑扎时，绑扎位置常选在牛腿下，工字形截面和双肢柱，绑扎点应选在实心处(工字形柱的矩形截面处和双肢柱的平腹杆处)，否则，应在绑扎位置用方木垫平。 常用的绑扎方法有： (2)一点绑扎斜吊法：当柱子的宽面抗弯能力满足吊装要求时，可采用一点绑扎斜吊法。这种方法的优点是：直接把柱子在平卧的状态下，从底模上吊起，不需翻身，也不用铁扁担，其次，柱身起吊后呈倾斜状态，吊索在柱子宽面的一侧，起重钩可低于

47、柱顶，当柱身较长，起重杆长度不足时，可用此法绑扎。但因柱身倾斜，就位时对正比较困难。见图 6-53a。 采用斜吊绑扎法时，为简化施工操作，降低劳动强度，可用专用吊具柱销。这种吊具的用法是：在柱上吊点处预留孔洞，洞内埋设黑铁皮管，管壁厚 24mm。绑扎时，将柱销插入预留孔中，反面用一个垫圈、一个插销将柱销拴紧，即可起吊；脱销时，将吊钩放松，在地面先将插销拉脱，再利用拉绳或吊杆旋转将柱销拉出，见图653b 。 图 6-53 一点绑扎斜吊法 1 吊索； 2 卡环； 3 卡环插销拉绳； 4 柱销； 5 垫圈； 6 插销； 7 柱销拉绳； 8 插销拉绳； (2)一点绑扎直吊法 图654为一点绑扎直吊法示

48、意图。当柱平放起吊的抗弯强度不足时，需将柱翻身，然后起吊。采用这种方法，柱吊起后呈竖直状态。其优点是：柱翻身后刚度大，抗弯能力强；起吊后柱与基础杯底垂直，容易对位。但采用这种绑扎起吊方法，柱要预先翻身（翻身绑扎方法见图6- 54a），直吊法一般应用横吊梁，起重机吊钩超过柱顶，需要的起重高度比斜吊法大，起重臂要比斜吊法长。 直吊法与斜吊法相比有如下优缺点： 缺点：需将柱子翻身； 起重吊钩一般需超过柱顶，因而需较长的起重杆。 优点：柱翻身后刚度大，抗弯能力强，不易产生裂纹； 起吊后柱身与杯底垂直，容易对线就位。 因而，当起重机吊杆长度受到限制，而柱子不翻身起吊不会产生裂纹时，可用斜吊法，否则宜用直

49、吊法。 图 6 54 一点绑扎直吊法 （ a ）柱翻身时绑扎方法（ b ）一点绑扎直吊法 （ c ）起吊后状态 （ d ）两点绑扎直吊法 1 第一支吊索； 2 第二支吊索； 3 滑轮； 4 铁扁担； 5 重心2、吊升方法 柱子的吊装方法，根据柱子重量、长度、起重机性能和现场施工条件而定。重型柱子有时可采用两台起重机抬吊。 采用单机吊装时，有单机吊装旋转法和单机吊装滑行法。 旋转法 旋转法吊装柱时，柱的平面布置要做到：绑扎点，柱脚中心与柱基础杯口中心三点同弧， 在以吊柱时起重半径 R为半径的圆弧上，柱脚靠近基础。这样，起吊时起重半径不变，起重臂边升钩，边回转。柱在直立前，柱脚不动，柱顶随起重机回

50、转及吊钩上升而逐渐上升，使柱在柱脚位置竖直。然后，把柱吊离地面约2030厘米，回转起重臂把柱吊至杯口上方，插入杯口(图655 )。采用旋转法，柱受振动小，生产率高。 图 6 55 单机吊装旋转法 a) 柱吊升过程； b) 柱平面布置 注意：旋转法吊装柱时，起重臂仰角不变，起重机位置不变，仅一面旋转起重臂，一面上升吊钩，柱脚的位置在旋转过程中是不移动的。 特点：柱受振动小，生产效率高，但对起重机的机动性要求较高，柱布置时占地面积较大。 适用于中小型柱的吊装。 旋转法：起重机一边升钩，一边旋转，柱子绕柱脚旋转，而逐渐吊起的方法叫旋转法。 其要点有二： 一是保持柱脚位置不动，并使吊点、柱脚和杯口中心

51、在同一圆弧上； 二是圆弧半径即为起重机起重半径。 滑行法 采用滑行法吊装柱时，柱的平面布置要做到：绑扎点，基础杯口中心二点同弧，在以起重半径 R为半径的圆弧上，绑扎点靠近基础杯口。这样，在柱起吊时，起重臂不动，起重钩上升，柱顶上升，柱脚沿地面向基础滑行，直至柱竖直。然后，起重臂旋转，将柱吊至柱基础杯口上方，插入杯口(图 656a)。这种起吊方法，因柱脚滑行时柱受震动，起吊前应对柱脚采取保护措施。这种方法宜在不能采用旋转法时采用。 图 6 56 (a) 单机吊装滑行法 (b) 减少滑行阻力的做法 1 柱子； 2 托木； 3 滚筒； 4 滑行铺道 滑行法吊装柱特点：在滑行过程中，柱受振动，但对起重

52、机的机动性要求较低（起重机只升钩，起重臂不旋转），当采用独脚拔杆、人字拔杆吊装柱时，常采用此法。为了减少滑行阻力，可在柱脚下面设置托木滚筒。如图 656b所示。 3、柱的对位与临时固定 柱子插入杯口后，应使柱身大体垂直。在柱脚离杯底30一50mm时，停止吊钩下降，开始对位。对位时，先在柱基础四边各放两块楔块(共八块)见图657 ，并用撬棍拨动柱脚，使柱的吊装准线对准杯口顶面的吊装准线。 对位后，将 8只楔块略加打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底。再观察一下吊装中心线对准的情况，若已符合要求，立即用大铁锤将楔块打紧，将柱临时固定。 柱临时固定后，起重机即可完全放钩，拆除绑扎索具，将其移去吊装下一

53、根柱, 临时固定的楔块，可用硬木制作，也可用钢板焊成。钢楔可以多次重复使用，且易拔出，一般做成两种规格(图657)，相互配合使用。 当柱基础的杯口深度与柱长之比小于120，或柱具有较大牛腿时，仅靠柱脚处的楔块将不能保证临时固定的稳定，这时则应采取增设缆风绳或加斜撑等措施来加强柱临时固定的稳定。即可将柱稳定地临时固定在基础上。 用缆风绳稳定的方法论，是在柱顶安装一个夹箍，在柱的四边各绑一根缆风绳。缆风绳的上端系于夹箍上，下端带有一个花篮螺丝，系在地面的锚桩或其他固定物上。收紧花篮螺丝，即可将柱稳定地临时固定在基础上。 注意：打紧楔子时，应两人同时在柱子的两侧对打，以防柱脚移动。 图 6 57 柱

54、的对位与临时固定 1 柱子； 2 楔块 ( 括号内的数字表示另一种规格钢楔的尺寸 ) ； 3 杯形基础； 4 石子； 5 一安装缆风绳或挂操作台的夹箍； 4、校正 柱吊装以后要做平面位置、标高及垂直度等三项内容的校正。但柱的平面位置在柱的对位时已校正好，而柱的标高在柱基础杯底抄平时已控制在允许范围内，故柱吊装后主要是校正垂直度。 柱的校正是一件相当重要的工作，如果柱的吊装就位不够准确，就会影响与柱相连接的吊车梁、屋架等吊装的准确性。因此，必须认真对待。 柱垂直度的检查方法是：当有经纬仪时，可用两台经纬仪从柱相邻的两边 (视线基本与柱面垂直)，去检查柱吊装中心线的垂直度，一台设置在横轴线上，另一

55、台设置在与纵轴线呈不大于15 0 角的位置上。竖向转动望远镜，从根部向上观察，使柱子的吊装准线，始终夹在十字丝双线中，这时柱子即为垂直（如图658所示）。 当没有经纬仪时，也可用线锤检查。柱竖向 (垂直)偏差的允许值是：当柱高为5m时，为5mm ;当柱高大于5m时，为10mm；当柱高于10m及大于10m的多节柱时，为11000柱高，但不得大于20mm。如偏差超过上述规定，则应校正柱的垂直度。 在实际施工中，无论采用哪种方法，均须注意以下几点： (1)应先校正偏差大的，后校正偏差小的。如果两个方向偏差数字相近，则先校正小面，后校正大面(校正时，不要一次将一个方向的偏差完全校好，可保留810mm，

56、因为在校正另一方向时会影响已校正过的那个方向)。校正好一个方向后，稍打紧两面相对的四个楔子，再校正另一个方向。 (2)柱子在两个方向的垂直度都校正好后，应再复查平面位置，如偏差在5mm以内，则打紧八个楔子，并使其松紧基本一致，如两面相对的楔子松紧不一，则在风力作用下，柱子将向松的一面偏斜。80KN（8t）以上的柱子校正后，如用木楔固定，最 好在杯口另用大石块或混凝土楔塞紧，柱底脚与杯底四周空隙较大者应垫人钢板，以防木楔被压缩，柱子偏斜。 (3)在阳光照射下校正柱子垂直度时；要考虑到温差的影响，因为柱子受太阳光照射后，阳面温度较阴面高，由于温差的原因，柱子向阴面弯曲，使柱顶有一个水平位移，如图6

57、70 所示水平位移的数值与温差数值、柱子长度及厚度尺寸等因素有关，一般加810mm，有些特别细长的柱子，可达40mm以上。长度小于10m的柱子，可以不考虑温差的影响。细长柱子可以利用早晨、阴天校正，或当日初校、次日晨复校；也可根据经验，采取预留偏差的办法解决 图 670 5柱子的最后固定 柱子采用浇灌细豆石混凝土的方法最后固定，为防止柱子在校正后被大风或木楔变形使柱子产生新偏差，灌缝工作应在校正后立即进行，灌缝时，应将柱底杂物清理干净，并要洒水湿润。在灌混凝土和振捣时不得碰撞柱子或楔子。灌混凝土之前，应先灌一层稀砂浆使其填满空隙，然后灌细豆石混凝土，但要分两次进行，第一次灌至楔子底，待混凝土强

58、度达到25%后，拔去楔子，再灌满混凝土（图671）。第一次灌筑后，柱可能会出现新的偏差，其原因可能是振捣混凝土时碰动了楔块，或者两面相对的木楔因受潮程度不同，膨胀变形不一产生的，故在第二次灌筑前，必须对柱的垂直度进行复查，如超过允许偏差，应予调整。 图 671柱子的最后固定 （ a)第一次灌筑混凝土(b)第二次灌筑混凝土 （二）吊车梁的安装1、绑扎、吊升、对位和临时固定 吊车梁绑扎时，两根吊索要等长，绑扎点对称设置，吊钩对准梁的重心，以使吊车梁起吊后能基本保持水平，如图6.21所示。 2、校正及最后固定 吊车梁的校正主要包括标高校正、垂直度校正和平面位置校正等。 吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高。平面位置的校正主要包括直线度和两吊车梁之间的跨距。 吊车梁直线度的检查校正方法有通线法、平移轴线法、边吊边校法等。 通线法 如图6.22所示 平移轴线法 如图6.23所示边吊边校法 重型吊车梁校正时撬动困难，可在吊装吊车梁时借助于起重