[北京]连廊钢结构整体提升方案(千斤顶)

目录

第一章连廊钢结构提升方案计算书 (1)

一、概况 (1)

二、计算条件 (1)

1、计算依据 (1)

2、计算手段 (1)

3、主要计算条件 (1)

三、主要计算结果 (1)

1、工况分析 (1)

2、钢绞线、千斤顶安全系数计算 (2)

3、连廊端部悬臂梁提升过程中出平面受力计算 (3)

4、连廊中部连梁提升过程中对角线高差100mm时的受力分析 (5)

5、连廊中部连梁提升过程中一点与其他三点高差100mm时的受力分析 (6)

6、提升第二层时第一层的受力分析 (7)

四、结论 (10)

第二章连廊钢结构提升设备操作专项方案 (11)

一、设备组成 (11)

二、提升千斤顶组成示意图 (12)

三、工作原理 (13)

四、工艺流程 (14)

五、现场提升布置图 (15)

六、设备检查 (17)

七、设备调试 (17)

八、设备试运行 (18)

九、现场提升前的准备工作 (18)

十、钢连廊试提升 (19)

十一、钢连廊提升 (19)

十二、设备及工具清单 (20)

第三章提升安全 (21)

一、工程概况及特点 (21)

1、工程概况 (21)

2、工程特点 (21)

二、编制依据 (21)

1、编制依据： (21)

2、编制说明 (21)

3、本方案适用的范围 (22)

三、安全文明保证体系 (22)

四、施工安全措施 (22)

1、预防高空坠物 (23)

2、防火 (23)

3、确保提升同步 (23)

4、安全防护 (23)

五、安全及现场文明施工措施 (23)

1、安全保证措施 (23)

2、环境保护及文明施工 (26)

六、消防安全施工措施 (27)

１、消防安全施工原则 (27)

２、消防安全施工主要内容 (27)

３、消防安全施工主要技术措施 (27)

第四章生产安全事故应急救援预案 (29)

一、应急预案的任务和目标 (29)

二、应急救援组织机构情况 (29)

三、应急救援组织机构的职责、分工、组成 (29)

四、应急救援的培训与演练 (30)

五、事故报告指定机构人员、联系电话 (31)

六、救援器材、设备、车辆等落实 (31)

七、应急救援预案的启动、终止和终止后工作恢复 (31)

八、实施 (32)

附表：提升节点措施图

第一章连廊钢结构提升方案计算书

一、概况

北京**大学连廊钢结构采用整体提升方案，通过在4处3.3m长的连廊牛腿端部设置8台20吨千斤顶，对中间18.6m长的整体连廊钢结构进行提升，即四点八顶提升方案。待提升连梁钢结构总重约30.4吨。

为完成该提升工作，采用φ15.2mm极限抗拉强度1860MPa的低松弛钢绞线、YCQ20型前卡式液压千斤顶、QM系列锚夹具实施提升。

为确保在提升过程中不因提升系统失效而造成严重的工程安全事故，在提升工装的设计中采取了多重安全保障措施。确保即使千斤顶失效，钢绞线仍能可靠持荷。

二、计算条件

1、计算依据

（1）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001

（2）《钢结构设计规范》GB50017-2003

（3）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

（4）《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91

（5）委托方提供的施工图和相关资料

2、计算手段

（1）SAP2000计算软件

（2）PKPM计算软件

3、主要计算条件

（1）混凝土容重25kN/m3，钢容重78.5kN/m3；

（2）计算中风荷载按照10年一遇考虑；

（3）提升用千斤顶为YCQ20型前卡千斤顶8台；

（4）提升用钢绞线为1860级φ15.2低松弛预应力钢绞线；

（5）提升用型钢、钢板等附件采用Q345钢材，螺栓为10.9级高强螺栓；

（6）钢结构四组吊点的最大位移偏差定为100mm。

三、主要计算结果

1、工况分析

在对提升系统设置多重安全保障措施的基础上，为模拟施工中出现概率较小的工况，还通过有限元程序分析，对以下危险工况进行了验算：

（1）对提升过程中提升用千斤顶及钢绞线的安全系数进行计算。

（2）对牛腿悬臂梁平面外受力进行验算，其中包括风荷载对牛腿悬臂梁的横向出平面作用，并同时考虑结构提升过程中的动力系数。

（3）对连廊中部连梁钢结构提升过程中，四提升点中对角线两点提升高差100mm的工况进行验算。

（4）对连廊中部连梁钢结构提升过程中，四提升点中一点与其他三点提升高差100mm 的工况进行验算。

（5）对连廊第一层提升就位后，提升第二层时第一层的受力进行分析。

连廊钢结构自重计算结果如下表。

表3.1-1：连廊钢结构荷载计算

连廊钢结构自重总荷载为298kN，设置4个提升点，平均每提升点所承受提升荷载的标准值为74.5kN。

2、钢绞线、千斤顶安全系数计算

（1）千斤顶安全系数计算

取液压千斤顶负荷能力安全系数4.0。

在千斤顶正常提升过程中，每个提升点两台千斤顶共同承受的压力值为74.5kN，每台千斤顶承受的压力为37.25kN，而YCQ20型千斤顶的额定设计压力值为200kN，因此千斤顶安全系数K为：

K=200/37.25=5.37>4，满足提升千斤顶安全要求。

（2）提升钢绞线安全系数计算

钢绞线极限拉力 Fg=139×1860/1000=259kN

提升过程中钢绞线实受拉力 [Fg]=37.25kN

钢绞线安全系数K为：

K=259/37.25=6.95>4，满足提升钢绞线安全要求。

（3）提升过程中的技术要求

在提升过程中，要求严密注意千斤顶及钢绞线的负荷水平，当每台千斤顶的压力值达到60kN时，应立即停止提升，检查提升系统，排除问题后方可继续提升。

3、连廊端部悬臂梁提升过程中出平面受力计算

（1）风荷载计算

待提升钢结构挡风面积：18.58×1.15=21.37m2

风荷载按照10年一遇计算，wk=βgzμsμzw0=1.85×0.8×1.11×0.3=0.49kN/m2 则每侧悬臂梁所承受水平方向风荷载设计值（荷载分项系数1.4）为

P风=0.49×21.37/2×1.4=5.23kN

（2）动力荷载计算

每侧悬臂梁所承受竖向动力荷载设计值（荷载分项系数按荷载规范为1.1～1.3，此处取1.5）为

P动＝74.5×1.5=111.75kN

总竖向荷载还包括悬臂梁自重14.43kN，以及施工荷载（按6.6平米，每平米2kN计算）。

P竖向=111.75+14.43×1.2+6.6×2×1.4=147.55kN

（3）牛腿悬臂梁出平面受力验算

按照以上荷载利用PKPM软件计算牛腿悬臂梁平面外受力，在计算中，为偏于安全，未考虑梁端部2.0m范围内的混凝土对梁出平面方向的约束；未考虑牛腿悬臂梁之间连梁平面外的约束；未考虑牛腿悬臂梁上的加劲肋设置。

计算中支座平面内负弯矩M1x=-486.9kNm，出平面弯矩M2x=17.26kNm，剪力V=147.55kN。

出平面方向M1y=48.5kNm，M2y=14.5kNm。

计算结果如下：

钢材等级：Q345

悬臂梁跨度(m)：3.300

梁截面：焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=1150*550*550*16*36*36

梁平面外计算长度：3.300

强度计算净截面系数：1.000

截面塑性发展：考虑

腹板屈曲后强度：考虑

梁上荷载作用方式：集中荷载

梁上荷载作用位置：上翼缘

设计内力：

绕X轴弯矩设计值 Mx (kN.m)：486.90

绕Y轴弯矩设计值 My (kN.m)：17.260

剪力设计值 V (kN)：147.55

1）截面特性计算

A =5.6848e-002; Xc =2.7500e-001; Yc =5.7500e-001;

Ix =1.3960e-002; Iy =9.9862e-004;

ix =4.9556e-001; iy =1.3254e-001;

W1x=2.4279e-002; W2x=2.4279e-002;

W1y=3.6313e-003; W2y=3.6313e-003;

2）梁构件强度验算结果

截面塑性发展系数: γx=1.050

截面塑性发展系数: γy=1.200

梁构件强度计算最大应力(N/mm2): 24.283 < f=265.000

梁构件强度验算满足。

3）梁构件整体稳定验算结果

平面外计算长度(m)：3.300

平面外长细比λy：50

受弯整体稳定系数φb：0.966

梁构件整体稳定计算最大应力(N/mm2): 19.690 < f=265.000

梁构件整体稳定验算满足。

4）梁构件抗剪验算结果

计算点(形心点)以上对中和轴面积矩(m3):Sx =1.3353e-002

梁构件计算最大剪应力(N/mm2): 8.820 < fv=180.000

梁构件抗剪验算满足。

5）梁构件折算应力验算结果

计算点(翼缘与腹板交点)以上对中和轴面积矩(m3):Sx2 =1.1029e-002 梁构件计算最大折算应力(N/mm2): 22.641 < 1.1f=291.500

梁构件折算应力验算满足。

6）局部稳定验算

翼缘宽厚比 B/T=7.42 < 钢结构规范GB50017容许宽厚比 [B/T] =10.7