吊裝計(jì)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(duì)自行式起重機(jī)吊裝。

　在建筑安裝工程中，吊裝技術(shù)是一項(xiàng)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(dá)到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理的要求，以適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(jī)索具條件等來(lái)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(duì)吊裝過(guò)程中各部位受力進(jìn)行計(jì)算，

　選擇機(jī)索具，進(jìn)行合理配置。必要時(shí)，還要對(duì)機(jī)索具進(jìn) 行核算。就其計(jì)算而言并不復(fù)雜，特別是在有計(jì)算機(jī)、函數(shù)計(jì)算器的今天更不困難，但需在室內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，且要有一定文化程度的專業(yè)人員來(lái)完成。對(duì)起重工人來(lái)說(shuō)就不易掌握。同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)置吊裝機(jī)索具進(jìn)行計(jì)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(jiǎn)化吊裝計(jì)算，便于他們學(xué)習(xí)、掌握和現(xiàn)場(chǎng)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(jī)具是使用不同類型的起重機(jī)。

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

　履帶式起重機(jī) 汽車式起重機(jī)汽車式起重機(jī)

　輪胎式起重機(jī)輪胎式起重機(jī)

　第二節(jié) 、自行式起重機(jī)優(yōu)點(diǎn)：

　（1 1 ）機(jī)動(dòng) 靈活性大，使用調(diào)動(dòng)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(gè)施工場(chǎng)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(jī)不能達(dá)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(fèi)用； （4 4 ）可以把載荷放在地面上、地面下或比起重機(jī)重心更高的地方，其它類型起重機(jī)則難以做到。

　但是，自行式起重機(jī)穩(wěn)定性小，需要有適當(dāng)?shù)墓ぷ髅�，�?duì)路面的要求也比較高。

　第三節(jié)、鋼絲繩的計(jì)算 一、鋼絲繩的分類、特點(diǎn)和用途 鋼絲繩又稱鋼索，是由高強(qiáng)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(qiáng)度高、耐磨損、彈性大、在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、沒(méi)有噪音、自重輕、工作可靠、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是起重作業(yè)中最常用的繩索之一。

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

�。ㄒ唬╀摻z繩分類與代號(hào)的說(shuō)明 鋼絲繩按股內(nèi)各層鋼絲間的相互接觸狀態(tài)分為：點(diǎn)狀接觸、線狀接觸、點(diǎn)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(hào) 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(jī)芯 鋼絲繩皮帶運(yùn)輸機(jī)，索道牽引，斜井卷?yè)P(yáng) 普通鋼絲繩 （GB1103）

　6×19 鋼絲+1有機(jī)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(jī)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(jī)芯 重型起重機(jī)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(guò)程中，若稍有疏忽，使用不當(dāng)時(shí)，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(shí)一般要進(jìn)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(dòng)特性，引起金屬的疲勞。實(shí)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(guò)一定的時(shí)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(shí)鋼絲繩應(yīng)予以報(bào)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(jiàn)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(xiàng)

　1、使用鋼絲繩時(shí)，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(wú)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(shí)，每隔一定時(shí)期涂一次油，在保存時(shí)最少每六個(gè)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(jì)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(jì)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(jī)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(diǎn)的距離（即幅度）

　4 4 、設(shè)備吊裝需越過(guò)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(jī)高度計(jì)算（桿長(zhǎng)計(jì)算）

　 三、起重量的計(jì)算 1 1 、起重機(jī)單機(jī)吊裝的起 重量可按下式計(jì)算：

　Q Q ≥k k (Q 1 1 +Q 2 2 +Q 3 3 ) ) 式中 Q Q — 起重機(jī)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(shí)腳手等的重量； Q Q 3 3 —— 起重機(jī)吊鉤重量 （t t ）

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

　2 2 、起重機(jī)雙機(jī)吊裝的起重量可按下式計(jì)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(jī)的起重量（t t ）； Q Q 輔 — 輔機(jī)的起重量（t t ）；

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

　四、起重機(jī)回轉(zhuǎn)半徑的計(jì)算

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

　第六節(jié)：吊裝 計(jì)算實(shí)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(guò)程中，設(shè)備需越過(guò)的障礙物高度 28.00m。試確定此設(shè)備的吊裝方案及計(jì)算過(guò)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(chǎng)實(shí)際情況取）

　L 為最大出桿長(zhǎng)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(jì)算吊車站位后卡桿時(shí)的仰角要小于吊裝時(shí)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(zhǎng)度來(lái)選擇吊車。

　②輔助吊車能力核算

　輔助吊車最大承重發(fā)生在塔與地面夾角為 0°時(shí) 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(zhǎng)度來(lái)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(dòng)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(jì)算（實(shí)際接近 90）

　P——鋼絲繩的破斷拉力，kg/cm 2

　計(jì)算出 P 值 可根據(jù)前面講到的近似公司 P=0.3σd 2 計(jì)算出 d 值，也可查鋼絲繩性能表選擇鋼絲繩直徑。鋼絲繩長(zhǎng)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

　②卡扣計(jì)算 可根據(jù)近似公式 P=37d 2 計(jì)算，也可查計(jì)算手冊(cè)。

　3、平衡梁的計(jì)算 a.平衡梁簡(jiǎn)圖

　 b.平衡梁受力分析及強(qiáng)度效核

　 平分力 P 2 =P 1 ×cosA 平衡梁截?cái)嗝娣e F 回轉(zhuǎn)半徑 i 平衡梁長(zhǎng) L 該平衡梁兩端固定但可自由移動(dòng)，故計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)μ=1 平衡梁計(jì)算長(zhǎng)度 L 1 =μL 平衡梁細(xì)長(zhǎng)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(jì)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(zhǎng)為 10m，頂部邊長(zhǎng)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(wú)縫鋼管。本工程有一臺(tái)火炬筒（DN800×600×80000）位于塔火炬筒架內(nèi)，通過(guò)各層平臺(tái)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(jì)算過(guò)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(diǎn) 伴隨著工業(yè)化建筑和大跨建筑的發(fā)展，吊裝工程越來(lái)越多，而且吊裝的構(gòu)件形式、吊裝所使用的機(jī)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(diǎn)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(jì)或制訂施工方案，明確起重吊裝安全技術(shù)要點(diǎn)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(kāi)始吊裝前應(yīng)進(jìn)行安全技術(shù)教育和安全技術(shù)交底。

　3．吊裝工作開(kāi)始前，應(yīng)對(duì)起重運(yùn)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(jìn)行細(xì)致檢查或試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有損壞或松動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)立即調(diào)換或修好。起重設(shè)備應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、有磨損的應(yīng)及時(shí)修理；重要構(gòu)件吊裝前應(yīng)進(jìn)行試吊，經(jīng)檢查各部位正常后才可進(jìn)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(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁人內(nèi)。起重機(jī)工作時(shí)，起重臂桿旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)，嚴(yán)禁站人或

　通過(guò)。

　3．運(yùn)輸、吊裝構(gòu)件時(shí)，嚴(yán)禁在被運(yùn)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(tái)或輕便梯子上工作。吊裝層應(yīng)設(shè)臨時(shí)安全防護(hù)欄桿或采取其他安全措施。

　5．登高用梯子、臨時(shí)操作臺(tái)應(yīng)綁扎牢靠；梯子與地面夾角以60—70°為宜，操作臺(tái)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(yùn)輸物件時(shí)，應(yīng)用繩捆好吊下。吊裝時(shí)，不得在構(gòu)件上堆放或懸掛零星對(duì)象。零星材料和物件必須用吊籠或鋼絲繩、保險(xiǎn)繩捆扎牢固后才能吊運(yùn)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(diǎn)應(yīng)通過(guò)構(gòu)件的重心位置，吊升時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，避免振動(dòng)或擺動(dòng)。

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

　4．構(gòu)件就位后臨時(shí)固定前，不得松鉤、解開(kāi)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(shí)固定工具和進(jìn)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(jī)傾翻

　1．起重機(jī)行駛的道路必須平整、堅(jiān)實(shí)、可靠，停放地點(diǎn)必須平坦。

　2．起重機(jī)不得停放在斜坡道上工作，不允許起重機(jī)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(shí)，吊索要保持垂直，不得超出起重機(jī)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(jī)失穩(wěn)。起吊重型構(gòu)件時(shí)應(yīng)設(shè)牽拉繩。

　4．起重機(jī)操作時(shí)，臂桿提升、下降、回轉(zhuǎn)要平穩(wěn)，不得在空中搖晃，同時(shí)要盡量避免緊急制動(dòng)或沖擊振動(dòng)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(mén)批準(zhǔn)，起重機(jī)嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝，以避免加速機(jī)械零件的磨損和造成起重機(jī)傾翻。

　5．起重機(jī)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(shí)，嚴(yán)禁同時(shí)進(jìn)行提升與回轉(zhuǎn)(起升與水平轉(zhuǎn)動(dòng)或起升與行走)兩種動(dòng)作，以免因道路不平或慣性力等原因引起起重機(jī)超負(fù)荷而釀成翻車事故。

　6．當(dāng)兩臺(tái)吊裝機(jī)械同時(shí)作業(yè)時(shí)，兩機(jī)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(jī)抬吊構(gòu)件時(shí)，要根據(jù)起重機(jī)的起重能力進(jìn)行合理的負(fù)荷分配(吊重質(zhì)量不得超過(guò)兩臺(tái)起重機(jī)所允許起重量總和的 75％，每一臺(tái)起重機(jī)的負(fù)荷量不宜超過(guò)其安全負(fù)荷量的 80％)。操作時(shí)，必須在統(tǒng)一指揮下，動(dòng)作協(xié)調(diào)，同時(shí)升降和移動(dòng)，并使兩臺(tái)起重機(jī)的吊鉤、滑車組均應(yīng)基本保持垂直狀態(tài)。兩臺(tái)起重機(jī)的駕駛?cè)藛T要相互密切配合，防止一臺(tái)起重機(jī)失重，而使另一臺(tái)起重機(jī)超載。

　8．吊裝時(shí)，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(diǎn)，并能清楚地看到吊裝的全過(guò)程。起重機(jī)駕駛?cè)藛T必須熟悉信號(hào)，并按指揮人員的各種信號(hào)進(jìn)行操作；指揮信號(hào)應(yīng)事先統(tǒng)一規(guī)定，發(fā)出的信號(hào)要鮮明、準(zhǔn)確。

　9．在風(fēng)力等于或大于六級(jí)時(shí)，禁止在露天進(jìn)行起重機(jī)移動(dòng)和吊裝作業(yè)。

　10．起重機(jī)停止工作時(shí)，應(yīng)剎住回轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)，鎖好司機(jī)室門(mén)。吊鉤上不得懸掛構(gòu)件，并應(yīng)升到高處，以免擺動(dòng)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(jìn)行，未經(jīng)計(jì)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(shí)固定或連接可靠后始可卸鉤，最后固定后方可拆除臨時(shí)固定工具。高寬比很大的單個(gè)構(gòu)件，未經(jīng)臨時(shí)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(dòng)或移動(dòng)位置，如需重校時(shí)，必須回鉤。

　大件設(shè)備吊裝方案( ( 視頻演示) )

　吊裝方案在實(shí)際工作中的應(yīng)用

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