起重技术

一级建造师机电实务思维导图(22年新教材)，知识点详细，主次分明。起重机械分类与选用要求：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。吊具种类与选用要求；吊装方法与吊装方案。

起重技术

• 起重机械分类与选用要求
  • 起重机械的分类、适用范围及基本参数
    • 起重机械的分类
      • 轻小型起重设备分类
        • 千斤顶
        • 滑车(或称起重滑车、滑轮组)
        • 起重葫芦
        • 卷扬机
      • 起重机的分类
        • 桥架型起重机
        • 臂架型起重机
        • 缆索型起重机
    • 常用起重机的特点及适用范围
      • 流动式起重机
        • 特点
          • 特点：适用范围广，机动性好，可以方便转移场地，但对场地要求较高，台班费较高。
        • 适用范围
          • 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。
      • 塔式起重机
        • 特点
          • 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。
        • 适用范围
          • 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。
      • 桅杆起重机
        • 特点
          • 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。
        • 适用范围
          • 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作业。
    • 起重机选用的基本参数
      • 主要有吊装载荷、额定起重量、最大幅度、最大起重高度等，这些参数是制定吊装技术方案的重要依据。
      • 吊装载荷
        • 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)和吊索(绳扣)重量、吊钩滑轮组重量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量的总和。
      • 计算载荷
        • 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，以动载荷系数计入其影响。一般取动载荷系数k1= 1.1。
        • 不均衡载荷系数
          • 在两台及其以上(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。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。
        • 吊装计算载荷
          • 吊装计算载荷(简称计算载荷)：等于动载荷系数乘以吊装载荷。起重吊装工程中常以吊装计算载荷作为计算依据。 单台起吊：Qj=k1×Q 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，再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=k1×k2×Q 式中 Qj——计算载荷； Q——分配到一台起重机的吊装载荷，包括设备及索吊具重量。
      • 额定起重量
        • ( 1 )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。 ( 2 )采用多台起重机抬吊时，多台起重机抬吊所受合力不应超过各台起重机单独操作的额定载荷。 ( 3 )采用双机抬吊时，宜选用同类型或性能相近的起重机，负载分配应合理，通常单机载荷不得超过额定起重量的80%。
      • 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。
      • 最大起重高度
        • 
  • 流动式起重机的选用
    • 流动式起重机的使用特点
      • 汽车起重机
      • 履带起重机
      • 轮胎起重机
    • 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重高度随臂长、幅度的变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。
    • 流动式起重机的选用步骤
      • 步骤归纳： 站车位置 → 幅度 → 臂长 → 额定起重量 → 选择 → 计算安全距离 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，则选择合格，否则重选。
    • 流动式起重机的基础处理
      • 1.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。 2.根据其地质情况或以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。 3.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。 4.吊装前必须进行基础验收，并做好记录。
• 吊具种类与选用要求
  • 钢丝绳
    • 钢丝绳钢丝的强度极限
    • 钢丝绳的规格
      • 钢丝绳是由高碳钢丝制成。
    • 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。 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。 若采用2个以上吊点起吊时，每点的吊索与水平线的夹角不宜小于60°。
    • 安全系数
      • 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。其取值应符合下列规定： ( 1 )拖拉绳 ≥ 3.5； ( 2 )卷扬机走绳 ≥ 5； ( 3 )捆绑绳扣 ≥ 6； ( 4 )系挂绳扣 ≥ 5； ( 5 )载人吊篮 ≥ 14。
  • 滑轮组
    • 滑轮组的规格
    • 跑绳拉力的计算
      • 滑轮组在工作时因摩擦和钢丝绳的刚性的原因，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。穿绕滑轮组时，必须考虑动、定滑轮承受跑绳拉力的均匀。
    • 滑轮组的穿绕方法
      • 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。 1~3门，顺穿； 4~6门，花穿； 7门及以上，双跑头顺穿。 穿绕方法不正确，会引起滑轮组倾斜而发生事故。
    • 滑轮组的选用步骤
      • ( 1 )根据受力分析与计算确定的滑轮组载荷选择滑轮组的额定载荷和门数。 ( 2 )计算滑轮组跑绳拉力并选择跑绳直径。 ( 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和导向角度计算导向轮的载荷并选择导向轮。 ( 5 )滑轮组动、定(静)滑轮之间的最小距离不得小于1.5m。跑绳进入滑轮的偏角不宜大于5° 。
  • 卷扬机
    • 卷扬机的分类
    • 卷扬机的基本参数
      • 额定牵引拉力
        • 额定牵引拉力：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。
      • 工作速度
        • 工作速度：即卷筒卷入钢丝绳的速度。
      • 容绳量
        • 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。
  • 平衡梁
    • 平衡粱的作用
      • 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。
    • 平衡梁的形式
    • 平衡梁的选用
      • 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。
  • 液压提升装置
    • 液压提升器的组成及选用
    • 液压泵站的组成及选用
• 吊装方法与吊装方案
  • 常用吊装方法
    • 采用起重机械的常用吊装方法
      • 塔式起重机吊装
      • 桥式起重机吊装
      • 汽车起重机吊装
      • 履带起重机吊装
      • 直升机吊装
      • 桅杆系统吊装
        • 桅杆系统组成：桅杆、缆风系统、提升系统、拖排滚杠系统、牵引溜尾系统等组成； 桅杆分类：单桅杆、双桅杆、人字桅杆、门字桅杆、井字桅杆； 提升系统分类：卷扬机滑轮系统、液压提升系统、液压顶升系统； 吊装工艺分类：单桅杆和双桅杆滑移提升法、扳转(单转、双转)法、无锚点推举法等吊装工艺。
      • 缆索系统吊装
        • 缆索系统吊装：用在其他吊装方法不便或不经济的场合，重量不大，跨度、高度较大的场合。 如桥梁建造、电视塔顶设备吊装。
      • 液压提升
        • 上拔式(提升式)
          • 多适用于屋盖、网架、钢天桥(廊)等投影面积大、重量重，提升高度相对较低场合构件的整体提升。
        • 爬升式(爬杆式)
          • 多适用于如电视塔钢桅杆天线等提升高度高、投影面积一般、重量相对较轻场合的直立构件。
        • 集群液压千斤顶整体提升(滑移)大型设备与构件技术
      • 利用构筑物吊装
        • 利用构筑物吊装法作业时应做到： ( 1 )编制专门吊装方案，应对承载的结构在受力条件下的强度和稳定性进行校核。 ( 2 )选择的受力点和方案应征得设计人员的同意。 ( 3 )对于通过锚固点或直接捆绑的承载部位，还应对局部采取补强措施；如采用大块钢板、枕木等进行局部补强，采用角钢或木方对粱或柱角进行保护。 ( 4 )施工时，应设专人对受力点的结构进行监视。
      • 坡道法提升
    • 结构件、设备和管件的吊装
      • 钢筋混凝土结构吊装
        • ( 1 )当构件无设计吊钩(点)时，应通过计算确定绑扎点的位置，绑扎方法应考虑可靠和摘钩简便安全。 ( 2 )装配式大板结构吊装宜从中间向两端进行，并应按先横墙后纵墙、先内墙后外墙、最后隔断墙逐间封闭的顺序。
      • 钢结构吊装
        • 一般钢结构吊装
          • 单层钢结构厂房屋架吊装前，应根据绑扎点进行稳定性验算，必要时，应进行临时加固； 多层钢结构柱吊装前，应在钢柱上将登高扶梯和操作挂篮或平台等临时固定好； 框架钢粱吊装应安装好扶手杆和扶手安全绳。
        • 特种钢结构吊装
          • 1 )采用高空组装法吊装塔架时，其爬行桅杆必须经过设计确定。 2 )大跨度屋盖整体提升前，应矫正所有吊索铅直线垂直度，进行载重调试，各吊点水平高差不超过2mm，进行试提升。 3 )网架采用提升或顶升时，验算载荷应包括吊装阶段结构自重和各种施工载荷，并乘以动力系数1.1。如采用拔杆，动力系数取1.2；采用履带式起重机或汽车起重机，动力系数取1.3。
      • 设备吊装
        • 建筑机电设备吊装
          • 1 )优先选用流动式起重机进行吊装，吊装时，起重机的回转范围内禁止人员停留。 2 )用滚杠装卸时，滚杠粗细应一致，滚道的搭设应平整、坚实、接头错开。 3 )用拔杆吊装时，各吊点的受力应均匀。
        • 工业设备和管件吊装
          • 1 )卧式设备吊装时，吊点间距宜大于设备长度的1/3，宜使用吊梁吊装。 2 )采用兜捆方式吊装时，应对索具与设备的边缘棱角接触部位进行保护，并对设备进行保护。
  • 吊装方案选择
    • 技术可行性论证
    • 安全性分析
      • 吊装工作应安全第一，必须结合具体情况，对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析，找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。 例如：大型设备吊装工艺和吊点位置应满足强度、刚度和局部稳定性等相关要求；细长设备和带内衬设备的吊点设置应满足强度和挠度的要求。
    • 进度分析
    • 成本分析
    • 综合选择
  • 吊装方案的主要内容
    • 编制说明及依据
      • 编制依据： ( 1 )相关法律、法规、规范性文件、标准、规范。 ( 2 )设计文件 ( 3 )施工合同、施工组织设计。
    • 工程概况
    • 吊装工艺设计
      • 施工工艺
      • 吊装参数表
        • 主要包括设备规格尺寸、设备总重量、吊装总重量、重心标高、吊点方位及标高等。 若采用分段吊装，应注明设备分段尺寸、分段重量。
      • 机具
      • 吊点及加固
      • 工艺图 (此部分22教材可能不全，可参考21教材)
        • 吊装平、立面布置图
        • 地锚施工图
        • 吊装作业区域地基处理措施
• 吊装稳定性要求
  • 起重吊装作业稳定性的作用及内容
    • 起重吊装作业稳定性的作用
    • 起重吊装作业稳定性的主要内容
      • 起重机械的稳定性
        • ( 1 )起重机在额定工作参数情况下的稳定或桅杆自身结构的稳定。 ( 2 )起重机稳定性是起重机抗倾覆力矩的能力。 ( 3 )起重机工作状态稳定性是起重机抵抗有起升载荷、风载荷及其他因素引起的抗倾覆力矩的能力。
      • 吊装系统的稳定性
        • ( 1 )多机吊装的同步、协调；大型设备多吊点、多机种的吊装指挥及协调。 ( 2 )桅杆吊装的稳定系统(缆风绳、地锚)。
      • 吊装设备或构件的稳定性
  • 起重吊装作业失稳的原因及预防措施
    • 起重机械失稳
      • 主要原因
        • 超载、 支腿不稳定、 机械故障、 起重臂杆仰角超限 等。
      • 预防措施
        • 严禁超载； 打好支腿并用道木和钢板垫实和加固，确保支腿稳定； 严格机械检查； 起重臂杆仰角最大不超过78゜ ，最小不低于45° 。
    • 吊装系统的失稳
      • 主要原因
        • 多机吊装的不同步； 不同起重能力的多机吊装荷载分配不均； 多动作、多岗位指挥协调失误； 桅杆系统缆风绳、地锚失稳。
      • 预防措施
    • 吊装设备或构件的失稳
      • 主要原因
        • 由于设计与吊装时受力不一致、 设备或构件的刚度偏小。
      • 预防措施
        • 对于细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装； 薄壁设备进行加固加强； 对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面，提高刚度。
  • 桅杆的稳定性
    • 缆风绳的设置要求
      • 1.直立单桅杆顶部缆风绳的设置宜为6根至8根，对倾斜吊装的桅杆应加设后背主缆风绳，后背主缆风绳的设置数量不应少于2根。 2.缆风绳与地面的夹角宜为30°，最大不得超过45°。 3.直立单桅杆备相邻缆风绳之间的水平夹角不得大于60°。 4.缆风绳应设置防止滑车受力后产生扭转的设施。 5.需要移动的桅杆应设置备用缆风绳。
    • 地锚的种类及要求
      • 常用地锚的种类
        • 全埋式地锚
          • 全埋式地锚可以承受较大的拉力，适合于重型吊装。
        • 活动式地锚
          • 这种地锚一般承受的力不大，重复利用率高，适合于改、扩建工程。
        • 利用已有建筑物作为地锚
          • 在利用已有建筑物前，必须获得建筑物设计单位的书面认可。 使用时应对基础、柱子的棱角进行保护。
      • 地锚设置和便用要求
    • 桅杆使用的要求与稳定性校核
      • 桅杆使用的要求
        • ( 1 )桅杆的使用应执行桅杆使用说明书的规定，不得超载使用。 ( 2 )桅杆组装应执行使用说明书的规定，桅杆组装的直线度应小于其长度的1/1000，且总偏差不应超过20mm。 ( 3 )桅杆基础应根据桅杆载荷及桅杆竖立位置的地质条件及周围地下情况设计。 ( 4 )采用倾斜桅杆吊装设备时，其倾斜度不得超过15°。 ( 5 )当两套起吊索、吊具共同作用于一个吊点时，应加平衡装置并进行平衡监测。 ( 6 )吊装过程中，应对桅杆结构的直线度进行监测。
      • 桅杆稳定性校核
        • 需进行桅杆稳定性校核的情况
          • 大型设备吊装作业中，若桅杆不在桅杆使用说明书规定的性能参数范围内使用的特定情况下，需进行桅杆稳定性校核。
        • 稳定性校核的依据和方法
        • 桅杆稳定性校核的基本步骤
          • 1 )受力分析与内力计算。 2 )查算桅杆的截面特性数据。 3 )计算桅杆长细比。 4 )查得轴心受压稳定系数，进行稳定性计算。