吊裝計算

　技術(shù)質(zhì)量處 馮柏仁

　第一節(jié) 、概述 本次培訓(xùn)主要針對自行式起重機吊裝。

　在建筑安裝工程中，吊裝技術(shù)是一項非常重要的工作。全面提高吊裝技術(shù)水平，改革和創(chuàng)新吊裝工藝，達到安全可靠、技術(shù)先進、操作簡便、經(jīng)濟合理的要求，以適應(yīng)我國經(jīng)濟發(fā)展的需要，是我們奮斗的目標(biāo)和研究的課題。

　設(shè)備、結(jié)構(gòu)（統(tǒng)稱工件）吊裝，是根據(jù)工件的重量、安裝部位（包括標(biāo)高）和周圍環(huán)境以及機索具條件等來選擇吊裝工藝方法。一旦吊裝方法確定，則需編制吊裝施工方案，對吊裝過程中各部位受力進行計算，

　選擇機索具，進行合理配置。必要時，還要對機索具進 行核算。就其計算而言并不復(fù)雜，特別是在有計算機、函數(shù)計算器的今天更不困難，但需在室內(nèi)進行計算，且要有一定文化程度的專業(yè)人員來完成。對起重工人來說就不易掌握。同時對現(xiàn)場臨時設(shè)置吊裝機索具進行計算選擇也不方便。廣大起重工人和吊裝施工技術(shù)人員，迫切要求簡化吊裝計算，便于他們學(xué)習(xí)、掌握和現(xiàn)場指導(dǎo)施工。

　吊裝一般重型和中小型設(shè)備，比較合理的吊裝機具是使用不同類型的起重機。

　在起重作業(yè)中常用的自行式起重機有：汽車式起重機、履帶式起重機、輪胎式起重機等。

　履帶式起重機 汽車式起重機汽車式起重機

　輪胎式起重機輪胎式起重機

　第二節(jié) 、自行式起重機優(yōu)點：

�。�1 1 ）機動 靈活性大，使用調(diào)動方便，在他們的其中能力及外形尺寸容許條件下，能夠在整個施工場地或車間內(nèi)承擔(dān)大部分起重工作； （2 2 ）由于能夠就地回轉(zhuǎn) 360 °，能作到多數(shù)起重機不能達到的吊裝范圍； （3 3 ）不需要鋪設(shè)軌道，因此可節(jié)約投資和維修費用； （4 4 ）可以把載荷放在地面上、地面下或比起重機重心更高的地方，其它類型起重機則難以做到。

　但是，自行式起重機穩(wěn)定性小，需要有適當(dāng)?shù)墓ぷ髅妫瑢β访娴囊�求也比較高。

　第三節(jié)、鋼絲繩的計算 一、鋼絲繩的分類、特點和用途 鋼絲繩又稱鋼索，是由高強度碳素鋼制成。每一根鋼絲繩由若干根鋼絲分股和植物纖維芯捻成粗細(xì)一

　致的繩索。

　6×19+16×37+1 它具有斷面相等、強度高、耐磨損、彈性大、在高速下運轉(zhuǎn)平衡、沒有噪音、自重輕、工作可靠、成本較低等優(yōu)點，是起重作業(yè)中最常用的繩索之一。

　鋼絲繩的主要缺點是不易彎曲，使用時，要增大卷筒和滑輪的直徑，因而相應(yīng)地增加了機械卷筒的尺寸和重量。

�。ㄒ唬╀摻z繩分類與代號的說明 鋼絲繩按股內(nèi)各層鋼絲間的相互接觸狀態(tài)分為：點狀接觸、線狀接觸、點線結(jié)合接觸

　各種常用的普通結(jié)構(gòu)鋼絲繩的主要用途 鋼絲繩名稱及標(biāo)準(zhǔn)號 鋼絲繩結(jié)構(gòu) 鋼絲繩主要用途 普通鋼絲繩 （GB1103）

　6×7 鋼絲+1有機芯 鋼絲繩皮帶運輸機，索道牽引，斜井卷揚 普通鋼絲繩 （GB1103）

　6×19 鋼絲+1有機芯 各種起重、提升和牽引設(shè)備（包括絞車及滑輪組），索道牽引，纜風(fēng)繩 普通鋼絲繩 （GB1103）

　6×37 鋼絲+1有機芯 各種起重、提升和牽引設(shè)備（包括絞車及滑輪組），索道 普通鋼絲繩 （GB1103）

　6×61 鋼絲+1有機芯 重型起重機械

　普通鋼絲繩 （GB1103）

　7×7 鋼絲 船舶張拉桅桿，鹽井，吊橋 普通鋼絲繩 （GB1103）

　7×19 船舶張拉桅桿，吊橋

　（二）鋼絲繩的破壞形式 在起重吊裝設(shè)備的過程中，若稍有疏忽，使用不當(dāng)時，鋼絲繩容易損壞。因此，應(yīng)根據(jù)它的破壞情況，分析產(chǎn)生破壞的主要原因，采取相應(yīng)的措施，以提高使用壽命。

　鋼絲繩在工作時一般要進出滑輪或卷筒作彎繞，除了產(chǎn)生拉應(yīng)力之外，還有接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。尤其是后兩者的脈動特性，引起金屬的疲勞。實踐證明，這種多次彎曲造成彎曲疲勞，是鋼絲繩破壞的主要原因，經(jīng)過一定的時間，鋼絲繩表面的鋼絲發(fā)生彎曲疲

　勞與磨損，表面層的鋼絲逐漸折斷，折斷的鋼絲數(shù)量愈多，其它未斷鋼絲承擔(dān)的拉力越大，疲勞與磨損便愈甚，促使斷絲速度加快。當(dāng)斷絲發(fā)展到一定程度，就保證不了鋼絲繩的必要的安全系數(shù)，這時鋼絲繩應(yīng)予以報廢，不能繼續(xù)使用。

�。ㄈ�）鋼絲繩的有效破斷拉力 鋼絲繩的有效破斷拉力是鋼絲繩的破斷拉力總和乘以換算系數(shù) K 0 ，K 0 見下表 鋼絲繩結(jié)構(gòu) K 0

　6×7、6×12、1×7 0.88 1×37、6×19、7×19、6×30、8×19 0.85 6×37、8×37、18×19 0.82 6×61、34×7 0.80

�。ㄋ模╀摻z繩使用注意事項

　1、使用鋼絲繩時，不能使鋼絲繩發(fā)生銳角曲折、挑圈，或由于被夾、被砸而被壓成扁平； 2、為防止鋼絲繩生銹，應(yīng)經(jīng)常保持清潔并定期地涂抹特制無水分的防銹油，也可以使用其他的濃礦物油（如汽缸油、鋼絲繩油等）。鋼絲繩在使用時，每隔一定時期涂一次油，在保存時最少每六個月涂一次。

　3、穿鋼絲繩的滑輪邊緣不許有破裂現(xiàn)象，以免損壞鋼絲繩。

　4、鋼絲繩與設(shè)備構(gòu)件及建筑物的尖角如直接接觸，應(yīng)墊木塊。

　5、在起重作業(yè)中，應(yīng)防止鋼絲繩與電焊線或其它電線接觸，以免觸電及電弧打壞鋼絲繩。

　二、鋼絲繩的允許拉力計算 鋼絲繩的選用，主要是根據(jù)使用的工作性質(zhì)和承受負(fù)荷的大小而定，其允許拉力 S，用式 1-1

　式 1-1

　第三節(jié)：鎖具卸扣受力計算近似公式及應(yīng)用

　 第四節(jié)：起重設(shè)備的主要參數(shù) 一、起重量

　 第五節(jié)：起重機械的選擇 一、選擇依據(jù) 1 1 、起吊設(shè)備的外形尺寸及重量 2 2 、安裝高度 3 3 、設(shè)備基礎(chǔ)距最理想的吊車站位點的距離（即幅度）

　4 4 、設(shè)備吊裝需越過的高度

　5 5 、在吊裝幅度范圍內(nèi)的建筑物高度 6 6 、吊裝旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)是否有障礙物 二、起重機高度計算（桿長計算）

　 三、起重量的計算 1 1 、起重機單機吊裝的起 重量可按下式計算：

　Q Q ≥k k (Q 1 1 +Q 2 2 +Q 3 3 ) ) 式中 Q Q — 起重機的起重量（t t ）； Q Q 1 1 — 設(shè)備（構(gòu)件）的重量（t t）

�。�

　； Q Q 2 2 — 綁扎索具重、構(gòu)件加固及臨時腳手等的重量； Q Q 3 3 —— 起重機吊鉤重量 （t t ）

　k k — 設(shè)備起吊后的動載系數(shù)，一般取 1.1~1.2 。

　2 2 、起重機雙機吊裝的起重量可按下式計算：

　K(Q Q 主 +Q 輔 ) ) ≥k k (Q 1 1 +Q 2 2 +Q 3 3 ) ) 式中 Q Q 主 — 主機的起重量（t t ）； Q Q 輔 — 輔機的起重量（t t ）；

　K K — 雙機吊裝的折減系數(shù)，一般取 0.8~0.9 ； 其它參數(shù)同單機吊裝中相同。

　四、起重機回轉(zhuǎn)半徑的計算

　五、吊車選擇 根據(jù)設(shè)備重量、幅度、桿長查吊車性能表進行吊車的選擇。

　第六節(jié)：吊裝 計算實例 例 例 1 1 ：

　某裝置降膜蒸發(fā)器凈質(zhì)量 46500Kg，安裝標(biāo)高 18 米，設(shè)備高度 12 米，直徑Φ2000，設(shè)備基礎(chǔ)距框架邊緣 10 米。吊裝過程中，設(shè)備需越過的障礙物高度 28.00m。試確定此設(shè)備的吊裝方案及計算過程。

　1、吊車的選擇 ①主車的選擇 H（吊裝高度）=h（設(shè)備高度）+h1（桿頂距設(shè)備封頭頂面距離）+h2（障礙物：框架高度）+h3（設(shè)備與障礙物間距 1m）-h3（吊車高度）

　設(shè) A 為吊裝最大幅度（根據(jù)現(xiàn)場實際情況�。�

　L 為最大出桿長度 L 2 =H 2 +A 2

　L=√H 2 +A 2

　另外還要核算框架是否卡桿，即計算吊車站位后卡桿時的仰角要小于吊裝時的仰角（28/A-10＜H/A）

　主吊車選擇：根據(jù)設(shè)備重量（包括鎖具及吊鉤重量）、吊裝幅度、出桿長度來選擇吊車。

�、谳o助吊車能力核算

　輔助吊車最大承重發(fā)生在塔與地面夾角為 0°時 G主吊車F1 輔助吊車F2L1 L2

　假設(shè)此設(shè)備為均衡桿件：G*L1=F2*(L1+L2) 輔助吊車選擇：根據(jù)輔助吊車需要的起重量及所要遞送的距離（幅度）及出桿長度來選擇。

　2、索具選用 ①鋼絲繩選擇 KP? ?nsinβG K KF2 1

　式中：F——主吊車吊索所承受的拉力，kg n——吊索根數(shù)，按 4 根吊索考慮 K 1 ——動載系數(shù)取 1.1 K 2 ——不均衡系數(shù)取 1.1 K——鋼絲繩安全系數(shù)取 6 G——設(shè)備重量 β——吊索與水平面的夾角，按 60 計算（實際接近 90）

　P——鋼絲繩的破斷拉力，kg/cm 2

　計算出 P 值 可根據(jù)前面講到的近似公司 P=0.3σd 2 計算出 d 值，也可查鋼絲繩性能表選擇鋼絲繩直徑。鋼絲繩長度根據(jù)吊耳位置及β值確定，但設(shè)備頂部距吊鉤要至少有 1m 距離。

　P 2

�、诳�扣計算 可根據(jù)近似公式 P=37d 2 計算，也可查計算手冊。

　3、平衡梁的計算 a.平衡梁簡圖

　 b.平衡梁受力分析及強度效核

　 平分力 P 2 =P 1 ×cosA 平衡梁截斷面積 F 回轉(zhuǎn)半徑 i 平衡梁長 L 該平衡梁兩端固定但可自由移動，故計算長度系數(shù)μ=1 平衡梁計算長度 L 1 =μL 平衡梁細(xì)長比λ=μL/i=L 1 /i 查表平衡梁折減系數(shù)ψ=0.92 代入公式：

　σ 1 =P 2 /(ψ×F) 若 σ 1 ＜[ σ ]，則所選用平衡梁滿足要求。

　例 例 2 2 ：

　P 1

　M27 ×

　某廠放空火炬塔架為正三邊形變截面空間管式桁架結(jié)構(gòu)，塔架設(shè)計總高為 EL75.000,火炬總高度 EL80.000。塔架為等邊三角形結(jié)構(gòu)，底部邊長為 10m，頂部邊長為 3m，其中塔架高度為 75m，重量約 35t，塔架鋼構(gòu)件的材料管材為 Q345B，其它連接件為Q235B，鋼管為無縫鋼管。本工程有一臺火炬筒（DN800×600×80000）位于塔火炬筒架內(nèi)，通過各層平臺與塔架固定,火炬筒的材料為 Q235B 管材,火炬筒的安裝高度為 60m，重量約為 18 噸。管線及其他重約 7 噸。試確定此塔架的吊裝方案及計算過程。

　第 八 節(jié)：吊裝 方案編制 第九節(jié)：吊裝工程的安全技術(shù)要點 伴隨著工業(yè)化建筑和大跨建筑的發(fā)展，吊裝工程越來越多，而且吊裝的構(gòu)件形式、吊裝所使用的機具及吊裝的方式方法都趨向于多樣化、復(fù)雜化。因此，吊裝工程的安全技術(shù)十分重要�，F(xiàn)將不同吊裝工程的安全技術(shù)要點介紹如下，供同仁參考。

　一、安全技術(shù)的一般規(guī)定 1．吊裝前應(yīng)編制施工組織設(shè)計或制訂施工方案，明確起重吊裝安全技術(shù)要點和保證安全的技術(shù)措施。

　2．參加吊裝的人員應(yīng)經(jīng)體格檢查合格。在開始吊裝前應(yīng)進行安全技術(shù)教育和安全技術(shù)交底。

　3．吊裝工作開始前，應(yīng)對起重運輸和吊裝設(shè)備以及所用索具、卡環(huán)、夾具、卡具、錨碇等的規(guī)格、技術(shù)性能進行細(xì)致檢查或試驗，發(fā)現(xiàn)有損壞或松動現(xiàn)象，應(yīng)立即調(diào)換或修好。起重設(shè)備應(yīng)進行試運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動不靈活、有磨損的應(yīng)及時修理；重要構(gòu)件吊裝前應(yīng)進行試吊，經(jīng)檢查各部位正常后才可進行正式吊裝。

　二、防止高空墜落 1．吊裝人員應(yīng)戴安全帽；高空作業(yè)人員應(yīng)佩安全帶，穿防滑鞋，帶工具袋。

　2．吊裝工作區(qū)應(yīng)有明顯標(biāo)志，并設(shè)專人警戒，與吊裝無關(guān)人員嚴(yán)禁人內(nèi)。起重機工作時，起重臂桿旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)，嚴(yán)禁站人或

　通過。

　3．運輸、吊裝構(gòu)件時，嚴(yán)禁在被運輸、吊裝的構(gòu)件上站人指揮和放置材料、工具。

　4．高空作業(yè)施工人員應(yīng)站在操作平臺或輕便梯子上工作。吊裝層應(yīng)設(shè)臨時安全防護欄桿或采取其他安全措施。

　5．登高用梯子、臨時操作臺應(yīng)綁扎牢靠；梯子與地面夾角以60—70°為宜，操作臺跳板應(yīng)鋪平綁扎，嚴(yán)禁出現(xiàn)挑頭板。

　三、防物體落下傷人 1．高空往地面運輸物件時，應(yīng)用繩捆好吊下。吊裝時，不得在構(gòu)件上堆放或懸掛零星對象。零星材料和物件必須用吊籠或鋼絲繩、保險繩捆扎牢固后才能吊運和傳遞，不得隨意拋擲材料物體、工具，防止滑脫傷人或意外事故。

　2．構(gòu)件必須綁扎牢固，起吊點應(yīng)通過構(gòu)件的重心位置，吊升時應(yīng)平穩(wěn)，避免振動或擺動。

　3．起吊構(gòu)件時，速度不應(yīng)太快，不得在高空停留過久，嚴(yán)禁猛升猛降，以防構(gòu)件脫落。

　4．構(gòu)件就位后臨時固定前，不得松鉤、解開吊裝索具。構(gòu)件固定后，應(yīng)檢查連接牢固和穩(wěn)定情況，當(dāng)連接確定安全可靠，才可拆除臨時固定工具和進行下步吊裝。

　5．風(fēng)雪天、霜霧天和雨天吊裝應(yīng)采取必要的防滑措施，夜間作業(yè)應(yīng)有充分照明。

　四、防止起重機傾翻

　1．起重機行駛的道路必須平整、堅實、可靠，停放地點必須平坦。

　2．起重機不得停放在斜坡道上工作，不允許起重機兩條覆帶或支腿停留部位一高一低或土質(zhì)一硬一軟。

　3．起吊構(gòu)件時，吊索要保持垂直，不得超出起重機回轉(zhuǎn)半徑斜向拖拉，以免超負(fù)荷和鋼絲繩滑脫或拉斷繩索而使起重機失穩(wěn)。起吊重型構(gòu)件時應(yīng)設(shè)牽拉繩。

　4．起重機操作時，臂桿提升、下降、回轉(zhuǎn)要平穩(wěn)，不得在空中搖晃，同時要盡量避免緊急制動或沖擊振動等現(xiàn)象發(fā)生。未采取可靠的技術(shù)措施和未經(jīng)有關(guān)技術(shù)部門批準(zhǔn)，起重機嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝，以避免加速機械零件的磨損和造成起重機傾翻。

　5．起重機應(yīng)盡量避免滿負(fù)荷行駛；在滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷時，嚴(yán)禁同時進行提升與回轉(zhuǎn)(起升與水平轉(zhuǎn)動或起升與行走)兩種動作，以免因道路不平或慣性力等原因引起起重機超負(fù)荷而釀成翻車事故。

　6．當(dāng)兩臺吊裝機械同時作業(yè)時，兩機吊鉤所懸吊構(gòu)件之間應(yīng)保持5m 以上的安全距離，避免發(fā)生碰撞事故。

　7．雙機抬吊構(gòu)件時，要根據(jù)起重機的起重能力進行合理的負(fù)荷分配(吊重質(zhì)量不得超過兩臺起重機所允許起重量總和的 75％，每一臺起重機的負(fù)荷量不宜超過其安全負(fù)荷量的 80％)。操作時，必須在統(tǒng)一指揮下，動作協(xié)調(diào)，同時升降和移動，并使兩臺起重機的吊鉤、滑車組均應(yīng)基本保持垂直狀態(tài)。兩臺起重機的駕駛?cè)藛T要相互密切配合，防止一臺起重機失重，而使另一臺起重機超載。

　8．吊裝時，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮，指揮人員應(yīng)位于操作人員視力能及的地點，并能清楚地看到吊裝的全過程。起重機駕駛?cè)藛T必須熟悉信號，并按指揮人員的各種信號進行操作；指揮信號應(yīng)事先統(tǒng)一規(guī)定，發(fā)出的信號要鮮明、準(zhǔn)確。

　9．在風(fēng)力等于或大于六級時，禁止在露天進行起重機移動和吊裝作業(yè)。

　10．起重機停止工作時，應(yīng)剎住回轉(zhuǎn)和行走機構(gòu)，鎖好司機室門。吊鉤上不得懸掛構(gòu)件，并應(yīng)升到高處，以免擺動傷人和造成吊車失穩(wěn)。

　五、防吊裝結(jié)構(gòu)失穩(wěn) 1．構(gòu)件吊裝應(yīng)按規(guī)定的吊裝工藝和程序進行，未經(jīng)計算和采取可靠的技術(shù)措施，不得隨意改變或顛倒工藝程序安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

　2．構(gòu)件吊裝就位，應(yīng)經(jīng)初校和臨時固定或連接可靠后始可卸鉤，最后固定后方可拆除臨時固定工具。高寬比很大的單個構(gòu)件，未經(jīng)臨時或最后固定組成一穩(wěn)定單元體系前，應(yīng)設(shè)溜繩或斜撐拉(撐)固。

　3．構(gòu)件固定后不得隨意撬動或移動位置，如需重校時，必須回鉤。

　大件設(shè)備吊裝方案( ( 視頻演示) )

　吊裝方案在實際工作中的應(yīng)用

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