【機電實務(wù)】起重技術(shù)知識點詳解
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第二章 第2節(jié) 起重技術(shù)
★知識點精要
1.流動式起重機的選用
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流動式起重機 |
汽車式起重機 |
吊裝時靠支腿將起重機支撐在地面上，不可在360°范圍內(nèi)進行吊裝作業(yè)，對吊車站位處的地基要求也更高。 |
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履帶式起重機 |
一般大噸位起重機較多采用，對吊車站位處的地基的要求相對較低，但行走速度較慢，轉(zhuǎn)移場地需要用平板拖車運輸。 | |
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輪胎式起重機 |
起重機裝于專用底盤上，其行走機構(gòu)為輪胎，吊裝作業(yè)的支撐為支腿，其特點介于前兩者之間，近年來用得較少。 | |
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流動式起重機的起重能力隨臂長、幅度的變化而變化的規(guī)律，以及流動式起重機的最大起升高度隨臂長、幅度變化而變化的規(guī)律的曲線為起重機的特性曲線。它是選用流動式起重機的依據(jù)。 | ||
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流動式起重機的選用步驟：定幅度、定臂長、定荷載 | ||
2.吊具的結(jié)構(gòu)、性能特點及選擇參數(shù)或步驟
表1-16 吊具的結(jié)構(gòu)、性能特點及選擇參數(shù)或步驟
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吊具的分類 |
結(jié)構(gòu)、性能特點 |
選擇參數(shù)或步驟 |
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鋼絲繩 |
鋼絲繩是由高碳鋼絲制成。 |
強度極限，鋼絲繩的規(guī)格，鋼絲繩的直徑，安全系數(shù)，許用拉力。做纜風(fēng)繩的安全系數(shù)不小于3．5，滑輪組跑繩的安全系數(shù)一般不小于5，吊索的安全系數(shù)一般不小于8；載人安全系數(shù)不小于l0～12。鋼絲繩的許用拉力：鋼絲繩破斷拉力除以安全系數(shù) |
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滑輪組 |
工作時因摩擦和鋼絲繩的剛性的原因，每一分支跑繩的拉力不同，最小在固定端，最大在拉出端。跑繩拉力計算，必須按拉力最大的拉出端按公式和查表進行。 |
常用的穿繞方法有：順穿、花穿和雙跑頭順穿。一般3門及以下，宜采用順穿；4～6門宜采用花穿； 7門以上，宜采用雙跑頭順穿。 |
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卷揚機 |
常用電動卷揚機，一般采用慢速卷揚機。基本參數(shù)：額定牽引拉力，工作速度，容繩量。 |
每臺卷揚機的銘牌上都標(biāo)有對某種直徑鋼絲繩的容繩量，選擇時必須注意；如果實際使用的鋼絲繩的直徑與銘牌上標(biāo)明的直徑不同．還必須進行容繩量校核 |
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平衡梁 |
保持被吊設(shè)備的平衡，避免吊索損壞設(shè)備。 |
多機抬吊時，合理分配或平衡各吊點的荷載。 |
3.常用吊裝方案的選用原則
吊裝方案是完成起重吊裝任務(wù)的核心，吊裝方案主要包括：塔式起重機吊裝、橋式起重機吊裝、汽車吊吊裝、履帶吊吊裝、直升飛機吊裝、桅桿系統(tǒng)吊裝、纜索起重機吊裝、液壓提升法、利用構(gòu)筑物吊裝法、坡道提升法。
吊裝方法的選擇原則：安全可靠、經(jīng)濟可行。吊裝方法基本選擇步驟：技術(shù)可行性論證，安全性分析，進度分析，成本分析，根據(jù)具體情況作綜合選擇。
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吊裝方案編制的主要依據(jù) |
有關(guān)規(guī)程、規(guī)范；施工組織總設(shè)計；被吊裝設(shè)備（構(gòu)件）的設(shè)計圖紙及有關(guān)參數(shù)、技術(shù)要求等；施工現(xiàn)場情況，包括場地、道路、障礙等。 |
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吊裝方案的主要內(nèi)容 |
工程概況；編制依據(jù)；方案選擇；工藝分析與工藝布置；吊裝平面布置圖；施工步驟與工藝崗位分工；工藝計算（包括受力分析與計算、機具選擇、被吊設(shè)備、構(gòu)件校核等）；進度計劃；資源計劃（包括人力、機具、材料等）；安全技術(shù)措施；風(fēng)險評估與應(yīng)急預(yù)案等。 |
吊裝方案的管理規(guī)定：
(1)單件起吊重量在10kN及以上的起重吊裝工程和采用起重機械進行安裝的工程的吊裝方案應(yīng)由施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。
(2)單件起吊重量在100kN及以上的起重吊裝工程;起重量300kN及以上起重設(shè)備安裝工程的吊裝方案，施工單位應(yīng)當(dāng)組織老師對專項方案進行論證，再經(jīng)施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。
(3)實行總承包管理的項目，由總承包單位組織老師論證會。
4.起重吊裝作業(yè)穩(wěn)定性
表1-18 起重吊裝作業(yè)穩(wěn)定性
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失穩(wěn)的原因 |
預(yù)防措施 |
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起重機械穩(wěn)定性 |
超載、支腿不穩(wěn)定、吊臂（或稱扒桿）偏心過大、機械故障等 |
嚴(yán)格機械檢查；嚴(yán)禁超載；打好支腿并用道木和鋼板墊實基礎(chǔ)，確保支腿穩(wěn)定。 |
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吊裝系統(tǒng)穩(wěn)定性 |
多機吊裝不同步，不同起重能力的多機吊裝荷載分配不均，多動作、多崗位指揮協(xié)調(diào)失誤，桅桿系統(tǒng)纜風(fēng)繩、地錨失穩(wěn) |
盡量采用同機型吊車、同吊裝能力的吊車；集群千斤頂或卷揚機通過計算機控制來實現(xiàn)多吊點同步；通過主、副指揮來實現(xiàn)多機吊裝同步；制定周密指揮和操作程序進行演練達到指揮協(xié)調(diào)一致；纜風(fēng)繩和地錨嚴(yán)格按吊裝方案和工藝計算設(shè)置，設(shè)置完成后進行檢查并做記錄。 |
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吊裝設(shè)備或構(gòu)件穩(wěn)定性 |
設(shè)計與吊裝時受力不一致，設(shè)備或構(gòu)件的剛度偏小 |
對細(xì)長、大面積設(shè)備或構(gòu)件采用多吊點吊裝；薄壁設(shè)備進行加固加強；對型鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的薄弱部位或桿件進行加固或加大截面。 |
5.桅桿的穩(wěn)定性校核
纜風(fēng)繩的拉力分為工作拉力和初拉力。一般取工作拉力的15%～20%，或按操作慣例取某一數(shù)值，通常為3～5t。工作拉力是指桅桿式起重機在工作時，纜風(fēng)繩所承擔(dān)的載荷。纜風(fēng)繩總拉力按下式計算：T=Tg+Tc式中：Tg-纜風(fēng)繩的工作拉力;Tc-纜風(fēng)繩的初拉力。
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★高頻答疑點采集
1.起重機械的分類、使用范圍及基本參數(shù)有哪些?
答：起重機械主要包括流動式起重機、塔式起重機和桅桿式起重機三種詳見下表。
表1-19 起重機械的分類、使用范圍及基本參數(shù)
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流動式起重機 |
適用于單件重量大的大、中型設(shè)備、構(gòu)件的吊裝、作業(yè)周期短。 | |
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塔式起重機 |
適用于在范圍內(nèi)數(shù)量多，而每一單件重量較小的構(gòu)件、設(shè)備（設(shè)施）的吊裝，作業(yè)周期長。 | |
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桅桿式起重機 |
主要適用于某些特重、特高和場地受到特殊限制的吊裝。 | |
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基本參數(shù)
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載荷 |
動載荷：一般取動載系數(shù)K=1．1；不均衡載荷：一般取不均衡載荷系數(shù)K2=1．1～1．2；計算載荷：計算載荷作為吊裝計算索、吊具設(shè)置的依據(jù)Qj=K1K2Q。 |
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額定起重量 |
額定起重量應(yīng)大于計算載荷 | |
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最大幅度 |
起重機的最大吊裝回轉(zhuǎn)半徑，即額定起重量條件下的吊裝回轉(zhuǎn)半徑 | |
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最大起升高度 |
H>h1+h2+h3+h4；H――起重高度（m）；h1―設(shè)備高度（m）；h2―索具高度（包括鋼絲繩、平衡梁、卸扣等的綜合高度）（m）；h3―設(shè)備吊裝到位后底部高出地腳螺栓的高度（m）；h4―基礎(chǔ)和地腳螺栓高（m）。 | |
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強調(diào)：有不均衡載荷系數(shù)就必定存在動載荷系數(shù)，也就是有K2必有K1！ | ||
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★常見考點真題解析
1.只是在由多臺起重機共同抬吊某一設(shè)備時，才考慮( )。【2007】
A.慣性載荷
B.不均衡載荷
C.風(fēng)載荷
D.動載荷
【答案】B
【解析】不均衡載荷：多臺起重機、多套滑輪組、多根吊索等。不均衡載荷系數(shù)K2=1.12。Q―設(shè)備及索吊具重量的總和。
2.多臺起重機同時吊裝一臺設(shè)備時，計算載荷與( )無關(guān)?！?010】
A.起重機回轉(zhuǎn)半徑
B.吊裝高度
C.動載荷系數(shù)
D.不均衡載荷系數(shù)
E.設(shè)備及吊具重量
【答案】AB
【解析】計算載荷：計算載荷作為吊裝計算索、吊具設(shè)置的依據(jù)Qj=K1K2Q。
3.起重工程中，鋼絲繩一般由( )鋼絲捻繞而成?！?010】
A.低碳鋼
B.中碳鋼
C.高碳鋼
D.合金鋼
【答案】C
【解析】鋼絲繩是由高碳鋼絲制成，使用時主要考慮：鋼絲繩鋼絲的強度極限、鋼絲繩的規(guī)格、鋼絲繩的直徑、安全系數(shù)、許用拉力。
4.吊裝方案編制的主要依據(jù)有( )【2010】
A.規(guī)程規(guī)范
B.合同條款
C.被吊裝設(shè)備的設(shè)計文件
D.施工組織設(shè)計
E.工程進度計劃
【答案】ACD
【解析】吊裝方案編制的主要依據(jù)：有關(guān)規(guī)程、規(guī)范;施工組織總設(shè)計;被吊裝設(shè)備(構(gòu)件)的設(shè)計圖紙及有關(guān)參數(shù)、技術(shù)要求等;施工現(xiàn)場情況，包括場地、道路、障礙等。
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★復(fù)習(xí)效果自測驗
(一)單項選擇題(每題的備選答案中只有一個最符合題意)
1.有關(guān)大型變壓器的二次搬運、吊裝、就位，下列做法不正確的是( )。
A.二次搬運中不應(yīng)有強烈振動
B.吊裝過程中應(yīng)保持平衡上升，防止傾斜
C.裝有滾輪的變壓器，應(yīng)有一定的坡度
D.就位安裝應(yīng)采取抗地震措施
2.在起重工程的設(shè)計中，為了計入動載荷、不均衡載荷的影響，常以( )作為計算依據(jù)。
A.靜載荷
B.計算載荷
C.偏心載荷
D.超載載荷
3.在起重工程中，做吊索的鋼絲繩的安全系數(shù)一般情況下不小于( )。
A.8
B.3.5
C.5
D.12
4.汽車式起重機具有較大的( )，但其吊裝區(qū)域受到限制，對基礎(chǔ)要求也更高。
A.自重
B.起重量
C.工作半徑
D.機動性
5.規(guī)定起重機在各種工作狀態(tài)下允許吊裝的載荷的曲線稱為( )。
A.特性曲線
B.起重量特性曲線
C.額定載荷
D.起升高度特性曲線
6.纜風(fēng)繩是桅桿式起重機的( )，它直接關(guān)系到起重機能否安全工作。
A.回轉(zhuǎn)系統(tǒng)
B.動力系統(tǒng)
C.起升系統(tǒng)
D.穩(wěn)定系統(tǒng)
7.兩臺或多臺起重機在吊裝重物的過程中，一般取不均衡載荷系數(shù)K2為( )。
A.1.05～1.1
B.1.1～1.2
C.1.2～1.3
D.1.25～1.4
8.流動式起重機在吊裝重物前必須對地基進行試驗驗收，按規(guī)定對地基進行( )。
A.加固處理
B.鉆孔試驗
C.沉降預(yù)壓試驗
D.設(shè)計強度校核
9.鋼絲繩使用時的安全系數(shù)等于鋼絲繩的( )除以鋼絲繩使用狀態(tài)下的最大受力。
A.破斷拉力
B.許用拉力
C.計算載荷
D.鋼絲破斷拉力總和
10.在施工現(xiàn)場吊裝某設(shè)備，計劃工期為20天。在滿足安全的前提下，有四種可供選擇方案：第一、租用一臺履帶吊車，作業(yè)臺班費為18萬元，進、出場費6萬元，工期6天;第二、就近租用兩臺汽車吊抬吊，臺班費19.2萬元，工期8天;第三、現(xiàn)場制作桅桿，制作、配套30萬元(分?jǐn)傉叟f費15萬元，但本單位很少用到此類設(shè)備)，工期18天;第四、租用一臺桅桿起重機，全部租賃費用16萬元，工期為16天。應(yīng)選擇的是( )方案。
A.第一
B.第二
C.第三
D.第四
(二)多項選擇題(每題的備選答案中有兩個或兩個以上符合題意)
1.在吊裝作業(yè)中，平衡梁的作用有( )。
A.保持被吊設(shè)備的平衡
B.避免吊索損壞設(shè)備
C.合理分配各吊點的載荷
D.平衡各吊點的載荷
E.減少起重機承受的荷
12.根據(jù)( )等，確定起重機的站車位置和幅度。
A.被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位位置
B.被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的尺寸
C.被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位高度
D.現(xiàn)場具體情況
E.吊索高度
13.根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的( )，確定起重機的臂長。
A.就位位置
B.形狀
C.就位高度
D.重量
E.尺寸
4.與起重機最大起升高度相關(guān)的參數(shù)有( )。
A.待吊設(shè)備高度
B.待吊設(shè)備直徑或?qū)挾?/P>
C.索具高度
D.基礎(chǔ)和地腳螺栓高度
E.起重機回轉(zhuǎn)中心距設(shè)備的距離
15.一個大型設(shè)備的吊裝，往往是制約整個工程( )的關(guān)鍵因素。
A.進度
B.健康
C.經(jīng)濟
D.安全
E.管理
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三、答案與解析
1.C【解析】變壓器屬于電器設(shè)備，且內(nèi)部有絕緣油，以及配有氣體繼電器等，所以在二次吊裝過程及安裝要注意：二次搬運中不應(yīng)有強烈振動、吊裝過程中應(yīng)保持平衡上升，防止傾斜;就位安裝應(yīng)采取抗地震措施，裝有氣體繼電器的變壓器應(yīng)有l(wèi)%一1.5%坡度，高的一側(cè)裝在油枕方向，使氣體繼電器有良好的靈敏度。
2.B【解析】在起重工程的設(shè)計中，為了計入動載荷、不均衡載荷的影響，常以計算載荷作為計算依據(jù)。
3.A【解析】在起重工程中，一般做纜風(fēng)繩的鋼絲繩的安全系數(shù)不小于3.5，跑繩的安全系數(shù)不小于5，吊索的安全系數(shù)不小于8;用做載人的鋼絲繩安全系數(shù)不小于10～12;
4.D【解析】汽車式起重機具有較大的機動性，但其吊裝區(qū)域受到限制，對基礎(chǔ)要求也更高。
5.B【解析】汽車式起重機地選擇必須依據(jù)起重機的特性曲線。
起重機在各種工作狀態(tài)下允許吊裝的載荷的曲線稱為起重量特性曲線;
反映起重機在各種工作狀態(tài)下能夠達到的最大起升高度的曲線稱為起升高度特性曲線。
6.D【解析】纜風(fēng)繩是桅桿式起重機的穩(wěn)定系統(tǒng)，它直接關(guān)系到起重機能否安全工作。
7.B【解析】不均衡載荷：在多分支(多臺起重機、多套滑輪組、多根吊索等)共同抬吊一個重物時，產(chǎn)生的載荷。一般取不均衡載荷系數(shù)K2=1.1～1.2(注意：對于多臺起重機共同抬吊設(shè)備，由于存在工作不同步而超載的現(xiàn)象，單純考慮不均衡載荷系數(shù)K2是不夠的，還必須根據(jù)工藝過程進行具體分析，采取相應(yīng)措施。)
8.C【解析】流動式起重機的地基處理吊裝前必須對地基(或基礎(chǔ))進行試驗和驗收，按規(guī)定進行地基沉降預(yù)壓試驗。在復(fù)雜地基上吊裝重型設(shè)備，應(yīng)由專業(yè)人員專門進行基礎(chǔ)設(shè)計，驗收時同樣要進行沉降預(yù)壓試驗。
9.A【解析】鋼絲繩的許用拉力是鋼絲繩破斷拉力除以安全系數(shù)。鋼絲繩破斷拉力應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)廠提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
10.D【解析】吊裝方法(方案)選擇原則的是安全、合理、經(jīng)濟。選項A第一方案、B第二方案雖然工期短，但費用較高，不夠經(jīng)濟;選項C第三方案雖然攤銷的費用最低，還得到一臺桅桿起重機，但由于以后很少有使用機會，這樣就積壓了資金15萬元，綜合經(jīng)濟性并不好。而第四方案雖然比第三方案多花1萬元，但工期滿足要求且合理，避免積壓資金，綜合評價，在4種方案中最符合吊裝方法(方案)選擇的原則，所以選項D是正確選項。
11.ABCD【解析】在吊裝作業(yè)中，平衡梁的主要作用是保持被吊設(shè)備的平衡、平衡或分配載荷，由于使用了平衡梁，使掛設(shè)備的吊索處于豎直狀態(tài)，能避免吊索與設(shè)備刮碰，也能避免吊索損壞設(shè)備。前4項是正確選項。但平衡梁的使用并不能減少吊裝載荷，即使在雙機或多機抬吊中，通過合理分配各吊點的載荷，減小了某臺或某幾臺起重機承受的載荷，但同時卻增加了另外的起重機承受的載荷，因而E是不正確選項。
12.AD【解析】根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位位置、現(xiàn)場具體情況等確定起重機的站車位置，站車位置一旦確定，其幅度也就確定了。
13.ACE【解析】根據(jù)被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位高度、設(shè)備尺寸、吊索高度等和站車位置(幅度)由起重機的特性曲線，確定其臂長。由于站車位置(幅度)是由被吊裝設(shè)備或構(gòu)件的就位位置等因素確定的，故答案：應(yīng)包括A選項。
14.ACD【解析】根據(jù)考試用書中起重機最大起升高度的計算公式，起重機吊臂頂端滑輪的高度：H>h1+h2+h3+h4，式中：H¡起重高度(m);h1設(shè)備高度(m);h2索具高度(包括鋼絲繩、平衡梁、卸扣等的綜合高度)(m);h3設(shè)備吊裝到位后底部高出地腳螺栓的高度(m);h4基礎(chǔ)和地腳螺栓高(m)。A、C、D是計算起重機最大起升高度公式中的計算項(相關(guān)參數(shù))，是應(yīng)選答案。待吊設(shè)備直徑或?qū)挾葘ζ鹬貦C的站位位置有關(guān)，直徑或?qū)挾却?，起重機就要站遠一些，以避免吊裝時設(shè)備刮碰起重機吊臂，在一定的起升高度條件下，吊臂需要長一些，但與起重機最大起升高度不相關(guān)。同樣，E項實際上就是起重機的幅度，是決定吊臂長度的參數(shù)，與起重機最大起升高度無關(guān)。
15.ACD【解析】一個大型設(shè)備的吊裝，往往是制約整個工程的進度、經(jīng)濟和安全的關(guān)鍵因素。
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