中华人民共和国国家标准
重型结构和设备整体提升技术规范
Technical code for integral lifting of heavy structure and equipment
GB 51162-2016
主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2016年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1094号
住房城乡建设部关于发布国家标准《重型结构和设备整体提升技术规范》的公告
现批准《重型结构和设备整体提升技术规范》为国家标准,编号为GB 51162-2016,自2016年12月1日起实施。其中,第3.0.6、6.5.13、8.2.3条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2016年4月15日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2009年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2009]88号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规范。
本规范的主要技术内容是:总则、术语和符号、基本规定、荷载与作用、重型结构整体提升的结构系统、重型设备(门式起重机)整体提升的结构系统、计算机控制液压提升系统、重型结构和设备整体提升等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由上海建工股份有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送上海建工股份有限公司(地址:上海市虹口区东大名路666号,邮政编码:200080)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:上海建工股份有限公司
同济大学
参编单位:同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
上海同新机电控制技术有限公司
上海鼎启特种设备安装工程有限公司
上海市机械施工集团有限公司
上海电力建筑工程公司
上海宝冶集团有限公司工业安装分公司
上海同济宝冶建设机器人有限公司
江苏华能建设工程集团有限公司
中船第九设计研究院工程有限公司
柳州欧维姆机械股份有限公司
北京市机械施工有限公司
中建安装工程有限公司
主要起草人:马人乐 卞永明 陈晓明 崔东靖 葛兆源 江遐龄 吴欣之 何敏娟 吕兆华 潘令誉 陈俊岭 罗烈 吴志勇 董元跃 刘建普 陈建平 史洪卫 毛广辉 王云飞 朱骏 应建华 李本勇 李旻 梁峰 郑飞 程远程 史耀辉 黄之涛 遇瑞 乔聚甫 张成林
主要审查人:郭正兴 刘树屯 张伟 刘子祥 姚念亮 陈禄如 杨蔚彪 宓为建 李正良 贾淦
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1 总 则
1.0.1 为了在重型结构和设备整体提升工程中做到安全适用、确保质量、经济合理、技术先进,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于提升重量不超过8000t、提升高度不超过100m的大型建筑结构和提升重量不超过6000t、提升高度不超过120m的大型设备,并采用计算机控制液压整体提升工程的设计和施工。
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1.0.3 重型结构和设备液压整体提升工程的设计和施工,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 整体提升 integral lifting
将装配成整体的结构或设备提升到一定高度的过程。
2.1.2 提升过程 lifting process
自被提升结构或设备脱离胎架时起,提升至设计位置并完成固定的全过程,包括试提升和正式提升。
2.1.3 试提升 informal lifting
被提升结构自脱离胎架,离地10cm,悬停并观察的过程。
2.1.4 正式提升 formal lifting
试提升过程结束后,被提升结构或设备重新开始提升到设计位置并完成固定的全过程。
2.1.5 支承结构 support structure
提升过程中支承被提升结构的结构体系。
2.1.6 吊耳 lifting lug
吊装时索具与结构相连接的元部件,一般焊接在设备、塔架、固定锚点、平衡梁等起吊构件上。
2.1.7 缆风绳 stayed cable
连接门型支架顶部与地锚间的拉索。
2.1.8 地锚 anchor
用以锚固卷扬机、导向滑轮、缆风绳、起重机或桅杆平衡绳等埋设于地下的装置。
2.1.9 液压泵站 hydraulic power unit
由动力元件、液压元件等组成的工程设备,是液压提升系统的动力源。
2.1.10 液压提升系统 hydraulic lifting system
由提升油缸、泵站和传感检测及计算机控制系统组成的重型结构和设备提升系统。
2.2 符 号
2.2.1 作用和作用效应
C——结构设计、验算变形控制标准值;
Gk——永久荷载的标准值;
QGk——被提升结构和设备重量的标准值;
Qi——第i个可变荷载标准值;
QLk——平台活载的标准值;
wk——不同阶段单位迎风面积上的水平风荷载标准值;
w*0——不同阶段10m高处风压代表值。
2.2.2 材料性能或设计指标
E——钢材的弹性模量;
f——钢材、钢索强度设计值;
fg——钢绞线强度设计值;
fk——材料强度的标准值。
2.2.3 几何参数
A——截面面积、毛截面面积、基础底面积;
d——钢管设计直径或边长;
D——钢管实际直径;
H——塔或柱的总高度;
L——梁的跨度或构件长度;
αk——几何参数标准值;
t——连接件的厚度,管壁厚度。
2.2.4 计算系数及其他
βz——高度z处的风振系数;
γG——永久荷载分项系数;
γR——结构抗力分项系数;
γi——可变荷载Qi的分项系数;
ψCi——可变荷载Qi的组合值系数;
φfw——风荷载的频遇值系数;
μz——风压高度变化系数;
μs——风荷载体型系数;
φ——挡风系数。
3 基本规定
3.0.1 重型结构和设备整体提升工程应编制施工组织设计专项施工方案。
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3.0.2 重型结构和设备整体提升工程的结构在施工期间各种工况下,结构可靠度应按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数表达式进行计算。
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3.0.3 重型结构和设备整体提升的正式提升过程宜控制在十天内。施工前应根据中、短期气象预报使整体提升作业时间避开大风、冰雪灾害等不利气象和环境条件。
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3.0.4 重型结构和设备整体提升工程的结构安全等级宜为二级。
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3.0.5 重型结构和设备整体提升的结构承载能力极限状态设计应按可变荷载效应控制的基本组合,并应采用下列设计表达式进行设计:
式中:γG——永久荷载分项系数,对结构不利时取1.2,对结构有利时取0.9;
Gk——永久荷载标准值(一般为提升支承结构及提升用设备重);
QGk——被提升结构和设备重量的标准值;
wk——整体提升中不同工作阶段单位迎风面积上的水平风荷载标准值;
QLk——平台活载的标准值;
Qi——除上述可变荷载外,其余第i个可变荷载标准值,i=4~n;
ψCi——可变荷载Qi的组合值系数,一般取0.7;
γi——可变荷载Qi的分项系数,一般为1.4,仅对温度作用取1.0;
γR——结构抗力分项系数,与国家现行结构设计规范同样取值;
fk——材料强度的标准值;
αk——几何参数标准值。
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3.0.6 重型结构和设备整体提升必须进行提升过程各控制工况的承载力、刚度验算,并应保证整体稳固性。当被提升结构、设备和支承结构在安装过程中会发生结构体系转换时,应建立整体计算模型对被提升结构、设备和支承结构进行施工工况验算。
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3.0.7 重型结构和设备整体提升中支承结构与被提升结构的变形应满足正常使用极限状态的要求,并应符合下式要求:
式中:φfw——风荷载的频遇值系数,取0.4,但φfwwk不小于0.2kN/m2;
C——结构设计中验算变形控制标准值。
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3.0.8 在满足安装工艺要求及被提升结构原设计要求的前提下,验算变形控制标准值C应符合下列要求:
1 提升支承结构塔或柱的顶点水平位移不应大于H/120,且不应大于0.8m(H为塔或柱的总高度);
2 提升支承结构体系中梁的弯曲变形不应大于L/400(L为梁的跨度);
3 被提升结构的弯曲变形不应大于L0/250(L0为被提升结构支点距离);
4 被提升结构应处于弹性变形状态;
5 当支承结构与被提升结构组成的系统为超静定结构时,支承结构支点的相邻基础沉降变形差不应超过相邻基础间距的1/350;
6 被提升结构的晃动不应大于±300mm,安全距离不应小于200mm。
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4 荷载与作用
4.1 荷载与作用选择
4.1.1 重型结构和设备整体提升施工荷载与作用应按支承结构的安装、提升、加固、拆除四个阶段分别确定,并应符合下列规定:
1 安装阶段:以6级风以内(含6级风)可以安装,8级风以内结构不要加固为原则确定荷载,荷载取处于安装过程中的支承结构自重及8级风荷载。对应的结构为安装过程中的支承结构。
2 提升阶段:以6级风(含6级风)以内可以提升,8级风以内原结构不加固为原则确定荷载。荷载包括支承结构自重、被提升结构重、活荷载、8级风荷载。对应的结构为完整的支承结构。
3 加固阶段:在超过8级风时,应按应急预案对被提升结构及支承结构进行加固。荷载包括支承结构自重、被提升结构自重、大风风载(按气象预报,在设计阶段一般按当地10年一遇大风设计加固预案)、加固结构自重及作用力(缆风绳拉力)。对应的结构为经加固的支承结构。
4 拆除阶段:应按具体条件制定拆除工艺,并对每一步骤的结构状态按自重及6级风荷载做验算。拆除周期超过一周应按8级风荷载验算。对应的结构为处于拆除过程中的支承结构。
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4.1.2 根据工程所处自然环境不同,可变荷载与作用还应包括雪荷载、温度(日照作用)、地基变形、不同步提升差、吊装过程中附加水平力作用等。
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附录C 液压提升系统元、部件质量检测和系统调试要求
C.0.1 液压提升系统在进场安装之前检测,应填写工厂检查提升系统调试记录,并应符合表C.0.1的要求。
表C.0.1 工厂检查提升系统调试记录
C.0.2 液压提升系统在进场安装之前检测,应填写正式提升前提升系统现场调试记录,并应符合表C.0.2的要求。
表C.0.2 正式提升前提升系统现场调试记录
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068
《高耸结构设计规范》GB 50135
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205
《船用液压泵站技术条件》GB/T 3754
《液压系统通用技术条件》GB 3766
《液压油缸试验方法》GB/T 15622
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