2起重技术详解.docx

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2起重技术详解

1H412020起重技术

本目的考题：

1．《安全法》：

起重作业的施工程序、特种设备管理、特种作业人员的管理；

2．起重作业的安全管理、施工事故分析与预防措施；

3．施工组织设计的起重方案选择、施工方案管理；

4．计算题

本目重点是：

起重机械的使用要求；吊具的选用原则；常用吊装方案的选用原则；起重吊装作业的稳定性校核。

1H412021起重机械的使用要求

本条主要知识点是：

起重机械的分类、适用范围及基本参数；

流动式起重机的选用（包括使用特点、起重机的特性曲线及选用步骤）。

一、起重机械的分类、适用范围、基本参数

（一）起重机械的分类

按照国家标准《起重机械分类》GB/T20776-2006，机电工程常使用的起重机械可为轻小型起重设备、起重机等。

1．轻小型起重设备分类（掌握分类，见p40）

（二）常用起重机的特点及适用范围

机电工程常用的起重机有流动式起重机、塔式起重机、桅杆起重机。

1．流动式起重机

流动式起重机主要有履带起重机、汽车起重机。

（1）特点：

适用范围广，机动性好，可以方便地转移场地，但对道路、场地要求较高，台班费较高。

（2）适用范围：

适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装，作业周期短。

2．塔式起重机

（1）特点：

吊装速度快，台班费低。

但起重量一般不大，并需要安装和拆卸。

（2）适用范围：

适用于在某一范围内数量多，而每一单件重量较小的设备、构件吊装，作业周期长。

3．桅杆起重机

（1）特点：

属于非标准起重机，其结构简单，起重量大，对场地要求不高，使用成本低，但效率不高。

（2）适用范围：

主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。

（三）起重机选用的基本参数

制定吊装技术方案的重要依据是：

主要有吊装载荷、额定起重量、最大幅度、最大起升高度等。

1．吊装载荷（负载的确定）

吊装载荷的组成：

被吊物（设备或构件）在吊装状态下的重量和吊、索具重量（流动式起重机一般还应包括吊钩重量和从臂架头部垂下至吊钩的起升钢丝绳重量）。

例如：

履带起重机的吊装载荷为被吊设备（包括加固、吊耳等）、吊索（绳扣）重量、吊钩滑轮组重量、从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量的总和。

2．吊装计算载荷

（1）动载荷系数

起重机在吊装重物的运动过程中所产生的对起吊机具负载的影响而计入的系数。

在起重吊装工程计算中，以动载系数计入其影响。

一般取动载系数k1=1.1。

（2）不均衡载荷系数（多台起重机、多套滑轮组等共同抬吊一个重物时，必须考虑的载荷增加问题）

在多分支（多台起重机、多套滑轮组等）共同抬吊一个重物时，由于起重机械之间的相互运动可能产生作用于起重机械、重物和吊索上的附加载荷，或者由于工作不同步，各分支往往不能完全按设定比例承担载荷，在起重工程中，以不均衡载荷系数计入其影响。

一般取不均衡载荷系数k2=1.1～1.25（注意：

对于多台起重机共同抬吊设备，由于存在工作不同步而超载的现象，单纯考虑不均衡载荷系数k2是不够的，还必须根据工艺过程进行具体分析，采取相应措施）。

（3）吊装计算载荷

吊装计算载荷（简称计算载荷）：

等于动载系数乘以吊装载荷。

——起重吊装工程中常以吊装计算载荷作为计算依据。

在起重工程的设计中，多台起重机联合起吊设备，其中一台起重机承担的计算载荷，在计入载荷运动和载荷不均衡的影响，计算载荷的一般公式为：

Qj=ki×k2×Q（1H412021-1）

式中:

Qj——计算载荷；

k1=1.1

k2=1.1～1.25

Q——分配到一台起重机的吊装载荷，包括设备及索吊具重量。

3．额定起重量

在确定回转半径和起升高度后，起重机能安全起吊的重量。

额定起重量应大于计算载荷。

4．最大幅度

最大幅度即起重机的最大吊装回转半径，即额定起重量条件下的吊装回转半径。

5．最大起升高度

起重机最大起重高度应满足下式要求：

H>h1+h2+h3+h4（1H412021-2）

式中：

H——起重机吊臂顶端滑轮的高度起重（m）；

h1——设备高度（m）；

h2——索具高度（包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的高度）（m）；

h3——设备吊装到位后底部高出地脚螺栓高的高度（m）；

h4——基础和地脚螺栓高（m）。

二、流动式起重机的选用

（一）流动式起重机的使用特点

1．汽车起重机

吊装时，靠支腿将起重机支撑在地面上。

该起重机具有较大的机动性，其行走速度快，可达到60km/h，不破坏公路路面。

但不可在360°范围内进行吊装作业，其吊装区域受到限制，对基础要求也更高。

2．履带起重机

一般大吨位起重机较多采用履带起重机，其对基础的要求也相对较低。

并可在一定程度上带载行走，但其行走速度较慢，履带会破坏公路路面。

较大的履带起重机，转移场地时需拆卸、运输、组装。

（二）流动式起重机的特性曲线

反映流动式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律和反映流动式起重机的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。

特性曲线表是选用流动式起重机的依据。

（三）流动式起重机的选用步骤

流动式起重机的选用必须依照其特性曲线图、表进行，选择步骤是：

1．根据被吊装设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定起重机的站车位置，站车位置一旦确定，其幅度也就确定了。

2．根据被吊装设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度等和站车位置（幅度），由起重机的起重特性曲线，确定其臂长。

3．根据上述已确定的幅度（回转半径）、臂长，由起重机的起重性能表或起重特性曲线，确定起重机的额定起重量。

4．如果起重机的额定起重量大于计算载荷，则起重机选择合格，否则重新选择。

5．计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，若符合规范要求，选择合格，否则重选。

（四）流动式起重机的基础处理（安全事故分析的基础）

流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。

吊车的工作位置（包括吊装站位置和行走路线）的地基应进行处理。

应根据其地质情况或测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。

处理后的地面应做耐压力测试，地面耐压力应满足吊车对地基的要求，在复杂地基上吊装重型设备，应请专业人员对基础进行专门设计。

吊装前必须对基础验收。

1H412022吊具的选用原则

掌握吊装机具的结构、特点，以便合理的选择吊具，正确维护和使用吊具。

本条主要知识点是：

钢丝绳、滑轮组、卷扬机、平衡梁的结构、性能特点及选择参数或步骤。

一、钢丝绳

钢丝绳的选用主要考虑以下几点：

1．钢丝绳钢丝的强度极限：

起重工程中常用的钢丝绳钢丝的公称抗拉强度有1570MPa（相当于1570N／m2）、1670MPa、1770MPa、1870MPa、1960MPa等数种。

2．钢丝绳的规格：

钢丝绳是由高碳钢丝制成。

钢丝绳的规格较多，起重吊装常用6×19+FC（IWR）、6×37+FC（IWR）、6×61+FC（IWR）三种规格的钢丝绳。

其中：

6代表钢丝绳的股数，

19（37、61）代表每股中的钢丝数，

“+”后面为绳股中间的绳芯，其中FC为纤维芯、IWR为钢芯。

3．钢丝绳的直径：

在同等直径下，

6×19钢丝绳中的钢丝直径较大，强度较高，但柔性差，常用作缆风绳;

6×61钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度较低，常用来做吊索。

6×37钢丝绳的性能介于上述二者之间,常用来做跑绳。

后两种规格钢丝绳常用作穿过滑轮组牵引运行的跑绳和吊索。

吊索俗称千斤绳或绳扣，用于连接起重机吊钩和被吊装设备。

4．安全系数——K

钢丝绳安全系数为标准规定的钢丝绳在使用中允许承受拉力的储备拉力，即钢丝绳在使用中破断的安全裕度。

钢丝绳做缆风绳的安全系数不小于3.5；

做滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5；

做吊索的安全系数一般不小于8；

如果用于载人，则安全系数不小于12～14。

5．钢丝绳的许用拉力T

许用拉力T计算公式：

T=P/K（1H412022）

式中：

P——钢丝绳破断拉力（MPa）；按国家标准或生产厂提供的数据为准；

K——安全系数。

二、滑轮组

1．起重工程中常用的是H系列滑轮组。

例如：

H80×7D表示：

H系列起重滑轮组，额定载荷为80t，7门，吊环型闭口。

2．跑绳拉力的计算

滑轮组在工作时因摩擦和钢丝绳刚性的原因，使每一分支跑绳的拉力不同，最小在固定端，最大在拉出端。

跑绳拉力的计算，必须按拉力最大的拉出端按公式或查表进行。

3．根据滑轮组的门数确定其穿绕方法，常用的穿绕方法有：

顺穿、花穿和双跑头顺穿。

一般：

3门及以下，宜采用顺穿；

4～6门宜采用花穿；

7门以上，宜采用双跑头顺穿。

4．滑轮组的选用按以下步骤进行：

（1）根据受力分析与计算确定的滑轮组载荷Q——选择滑轮组的额定载荷和门数。

（2）计算滑轮组跑绳拉力So并选择跑绳直径。

（3）注意所选跑绳直径必须与滑轮组相配。

（4）根据跑绳的最大拉力So和导向角度计算导向轮的载荷并选择导向轮。

三、卷扬机

卷扬机可按不同方式分类：

1．按动力方式可分为：

手动卷扬机、电动卷扬机和液压卷扬机。

起重工程中常用电动、单卷筒、慢速卷扬机。

5．卷扬机的基本参数

（1）额定牵引拉力：

国家标准《建筑卷扬机》GB/T1955-2008列出的标准系列，额定拉力从0.5t到50t（5～500kN）的慢速卷扬机（额定速度小于20m／min）共有20种规格。

（2）工作速度：

即卷筒卷入钢丝绳的速度。

（3）容绳量：

即卷扬机的卷筒允许容纳的钢丝绳工作长度的最大值。

每台卷扬机的铭牌上都标有对某种直径钢丝绳的容绳量，选择时必须注意，如果实际使用的钢丝绳的直径与铭牌上标明的直径不同，还必须进行容绳量校核。

四、平衡梁

平衡梁也称铁扁担，在吊装精密设备与构件时，或受

到现场环境影响，或多机抬吊时，一般多采用平衡梁

进行吊装。

1．平衡梁的作用

（1）保持被吊设备的平衡，避免吊索损坏设备。

（2）缩短吊索的高度，减小动滑轮的起吊高度。

（3）减少设备起吊时所承受的水平压力，避免损坏设备。

（4）多机抬吊时，合理分配或平衡各吊点的荷载。

2．平衡梁的形式

（1）管式平衡梁：

由无缝钢管、吊耳、加强版等焊接而成，一般可用来吊装排管、钢结构构件及中、小型设备；

（2）钢板平衡梁：

用钢板切割制成，钢板的厚度按设备重量确定。

其制作简便，可在现场就地加工；

（3）槽钢型平衡梁：

由槽钢、吊环板、吊耳、加强版、螺栓等组成。

它的特点是分部板提吊点可以前后移动，根据设备重量、长度来选择吊点，使用方便、安全、可靠；

（4）桁架式平衡梁：

由各种型钢、吊环板、吊耳、桁架转轴、横梁等焊接而成。

当吊点伸开的距离较大时，一般采用桁架式平衡梁，以增加其刚度。

3．平衡梁的使用

起重作业中，一般都是根据设备的重量、规格尺寸、结构特点及现场环境要求等条件来选择平衡梁的形式，并经过设计计算来确定平衡梁的具体尺寸。

1H412023常用吊装方案的选用原则

本条的主要知识点是：

常用吊装方法；

吊装方法的选用原则；

吊装方案的主要内容及管理。

一、常用吊装方法

1．塔式起重机吊装

起重吊装能力为3～100t，臂长在40～80m，常用在使用地点固定、使用周期较长的场合，较经济。