吊装基础知识

一、起重施工可按工件重量划分为一下四个等级：

1、超大型：工件重量大于等于300t或工件高度大于等于100m；

2、大型：工件重量为8()〜30()t或工件高度大于等于6()m；

3、中型：工件重量为40〜80t或工件高度大于等于30m；

4、小型：工件重量小于40t或工件高度小于30m；

二、超大型、大型和中型工件吊装或拆除前应编制吊装方案，小型

工件应编制吊装技术措施。

三、吊装方案应包括一下内容：

1、编制说明；

2、编制依据；

3、工件概况；

4、定型起重机械性能；

5、吊装方法简述；

6、吊装受力计算；

7、机具、索具的选用(包括桅杆强度及其稳定性验算和吊装索具

的强度和稳定性验算)；

8、工件的强度、稳定性验算；

9、施工网络方案；

10、主要操作程序及施工技术要求；

11、平安技术措施；

12、主要机具和手段用料方案表；

13、吊装附图：包括平面图、立面图、工件结构图、主地锚施工图;

14、技术经济指标测算（劳动力方案、定型起重机械台班费）；

15、吊装方案应视工件的重要程度报请有关部门审批，并向参与起

重施工的全体人员进行技术交底；

四、吊装方案应由吊装专业技术人员编制吊装方案。

a）吊装方案编制人员及其审批人员资格

方案级别A级B级C级

特别方案重要方案一般方案

1.设施重量大于1.设施重量为设施重量为

300t；80~300t；40〜80t

级别标准2.设施、塔架高度2.设施、塔架高高度大于30m

大于100m；度大于等于60m;

3.设施结构特别；

4.新工艺

最低编制工程师助理工程师助理工程师

岗位审核高级工程师工程师工程师

资格批准现场技术负责人和现场行政负责人

b）吊装方案编制人员及其审批人员的职责

岗位职责

1.提出吊装方案报审稿和吊装计算书；

编制2.技术交底；

3.方案实施技术指导；

4.提出方案的修改意见

L工艺合理性；

2.吊装计算正确性；

审核3.机器选择及布置合理性；

4.特别平安技术措施牢靠性；

5.技术经济分析

1.工艺合理性：

2进.度方案、交叉作业方案；

批准3劳.动组织；

4.平安质量技术措施；

5结.论性意见

五、起重术语

1、起重施工

指用机械或机具装卸、运输和吊装工作。

2、工件

设施、构件、其他被起重的物体的统称，

3、平安系数

在工程结构和吊装作业中，各种索具材料在使用时的极限强度与容许

应力之比。

4、滑车组

由定滑车和动滑车及绕过它的钢丝绳（跑绳）组成。它能省力也能转

变力的方向。

5、索具

在起重作业中，用于承受拉力的柔性件及其附件的统称。一般常用索

具包括麻绳、尼龙绳、尼龙带、钢丝绳、滑车、卸扣、绳卡、螺旋扣

等。

6、专用吊具

为满意起重工艺的特别耍求而设置的设施吊耳、吊装梁或平衡梁等的

统称。

7、地锚

用于固定拖拉绳的埋地构件或建筑物，稳定抱杆、使其保持相对固定

的空间位置，也可用于稳定卷扬机、钢结构、定滑车和起重机的平衡

索。

8、吊耳

设置在工件上，专供系挂吊装索具的部件。

9、主吊车

抬吊被吊装工件顶（或上）部的吊车。

10、铺助吊车

抬吊被吊工件底（或下）部的吊车。

11、单吊车吊装

用一台主吊车和一台或两台铺助吊装进行的吊装。

12、双吊车吊装

用两台主吊车和一台或两台铺助吊车进行的吊装。

13、侧偏法吊装

是提升滑车组动滑车的水平投影偏离设施基础中心，设施吊点位于重

心之上且偏于设施中心的一侧，在提升滑车组作用下，设施悬空呈倾

斜状态，然后由调整索具校正其直立就位的吊装工艺。

14、捆绑绳（吊索）

连接滑车吊钩与重物之间的绳索。

15、临界角

当设施处于脱排瞬时位置，设施重力作用线与尾排支点共线时，设施

的仰角（即设施吊装临界角）。

16、信号

在指挥起重机械操作时，常因施工场地声音噪杂不易听清，或口音不

对简单误会，或距离操作台司机较远无法听见等，故常用信号来指挥,

常用的信号有手示信号、旗示信号及口笛信号三种。

17.计算载荷

将设施起重运输装卸、和吊装时，以静力平衡原理算出的各起重吊索

的受力，在乘以动系数和不平衡系数，作为该吊索或设施所承受的计

算载荷。

18.起重机形状尺寸

起重机的形状尺寸通常是指整机的长度、宽度、高度的最大尺寸。支

腿尺寸（履带尺寸）。

19.额定起重量

额定起重量是指起重机在各种工作状况下平安作业时所允许的起吊

重物的最大重量，常用Q表示，单位为吨（单位也有为公斤的）。

通常起吊重物时.，不但要计算重物的重量，还包含起重机吊钩的重量,

吊装使用的起重工索具，例如吊索、卸扣以机使用起重专用铁扁担一

平衡梁等的重量，这些重量的总合不能大于或超过额定起重量。

20.作业半径

作业半径是指起重机吊钩中心线（即被吊重物的中心垂线）到起重机

回转中心线的距离，单位为米。

21.起重机主吊臂下绞点

自行式起重机主吊臂下绞点分为二种：全液压汽车起重机主吊臂下绞

点一般均在起重机回转中心的后上方。全液压汽车格构式起重机，履

带式起重机的主吊臂下绞点均在起重机问转中心的前上方。

22.自重

自重是指起重机工作状态时的机械总重，有的机型是指在行驶状态下

的重量。把握起重机自重对在作业前合理布置起重机作业面场地的地

基，确保起重机在整个吊装作业过程中达到对地基有效的承压是特别

必要的。

23.起重机曲线

起重机曲线是指起重机吊臂曲线，是表示起重机吊臂在不同吊臂长度

和不同作业半径时空间位置的曲线，规定直角坐标的横坐标为幅度

（即作业半径），纵坐标为起上升度。起上升度是表示最大起上升度

随幅度转变的曲线。不难看出，当幅度变小（作业半径变小）起重量

增加，起上升度也随之增加，此时的起重机吊臂的仰角也同时增加。

同样，同等的变幅，不同的臂长，起重量也有所不同。

24.起重机性能表上75%、85%的含义

起重机性能表右上角一般都标明75%或85%是指性能表中的额定起

重量与理论计算的整机倾覆载荷的百分比。实际操作作业过程中应严

格参照标明的百分比以内进行作业。

六、吊装计算

1、单吊车吊装计算载荷应小于其额定起重力量。

2、双吊车吊装载荷不平衡系数应为

3、吊车扁角不应大于3。。

4、履带吊车带载荷移动时，载荷不得超过允许起重的7096。

5、双吊车吊装两主吊点与组合重心线间的夹角应大于30°。

6、钢丝绳的使用平安系数K应符合下列规定：

当拖拉绳时，K23.5

当作卷扬机时,K25

当作捆绑绳或吊索时，可依据荷重大小、受力根数、弯曲程度、有无

护绳装置等状况来打算其平安系数，一般K为6〜10。

7、钢丝绳的有效破断拉力为全部钢丝破断拉力的总合乘以换算系数

Ko

当钢丝绳为6X19+1时,K=0.85;

当钢丝绳为6X37+1时，K=0.82;

当钢丝绳为6X61+1时，K=0.80;

钢丝绳的规格型号可参看现行我国标准<钢丝绳〉GB/T8918。破断拉

力应按产品出厂合格证选用，否则只能按最低强度级选用破断拉力。

8、计算起重机回转半径与起上升度

(1)、全液压汽车起重机

以知TL-300E全液压汽车起揖机的主吊臂下绞点A距离地面高度为2.23m,A点至起重机的回

转中心。点的距离为1.27m,主吊臂长度为17.3m,主臂仰角为55°时,求起重机的回转半径R

和主吊臂杆顶至地面的距离H?见图1-1.

图1-1TL3躯巡全液压汽车也鼠力粒国

依据三角函数：

对边

正弦=sin55°=

r.BC=17.3Xsin550=17.3X0.8192=14.17m

对边

,/正切

邻边AC

14.1714.17

AAC=

tg55°1.4281

主吊臂杆顶至地面距离：•

H=14.17+2.23=16.4m

回转半径：

R=9.92-1.27=8.65m

(注:实际的起上升度中应包括起重机滑车组的有效距离及起重机吊钩、吊索等)

(2)、履带式起聿机

已知W2002型履带式起重机吊杆下绞点A距离地面高度为2.2rr,A点至起重机回转中心0点

的距离为1.5m,吊杆的长度为20m,吊杆仰角为45。时,求起重机的回转半径R和吊杆顶至地

面的距离H?见图1-2

依据三函数：

正弦=Vsin450=

BC=20Xsin45°=20X0.707=14.14m

对边BC14.14

•・•正切=

邻边ACAC

・•.AC=+4.14m

tg45°

主吊杆顶至地面距离H=14.144-2.2=I6.34m

回转半径R=14.14+1.5=15.46m

B

20m

■■PH

45°

1.5mRiiJ

图1-2而2()(，2型履带式起重机计算图

9、设施找重心；j

设施卜段重量Gl=40t、设施二段重基G2=20t、设施上段下平台重量G3=1.3t、设施上段上

平台重量G4=1.5t、

设施下段长度Ll=20m,设施上段长度L2=24m、设施上段下平台标高L3=26m、设施上段

上平台标高L4=43mo设施总重量W=62.8to

求设施重心LW=?{m}

GIX(LI/2)+G2XL5+G3XL3+G4XL4

LW=

(GI+G2+G3+G4)

40X(20/2)+2CX34+1.3X26+1.5X43

=18.126m

(43+20+1.3+1.5)

Ll=20mL2=24m

«-------------->

(Ll/2)=10mGI=4<J<

;LW=18.126mW=62.8t

;L3=26mG3=1.3l

L5=34mG2=20t

-------->

L4=43mG4=1.5t

设施找中心示意图1-3

10、主吊车、帮助吊车吊点连线与设施中心线平行时受力分析

PA=主吊车受力、PBh帮助吊车受力、6=设施重量

Hlcos巾

PB=.G

(HI+H2)cos力+dsin力

PA

Hl

当力=00时，PB最大，PBmdx=---------------.G

H1+H2

PAPB

^4-

主需厂1

G-------9帮助吊•点~B……

H2

<----------

开吊受力简图1-6

12、双吊车吊装载荷不均衡系数计算

K2—我荷不均衡系数

a一两主吊点与组合重心连线间的夹角

0—设施纵轴线与其重力作用线间的夹角

G—设施吊装计算载荷

载荷不均衡系数K2表：

0°1°2°3。4°5°

180nn1.001.001.001.001.001.00

1200°1.001.011.021.031.041.05

90°1.001.021.031.051.071.09

60°1.001.0311.061.091.121.15

30°1.001.071.131.21.261.33

0.5GK20.5G(2-K2)

G

载荷不均衡系数计算简图1-8

13、侧扁法吊装

P=设施计算荷重。d产设施吊点至设施重心的距离。Pq=设施牵引力。

a=滑车组倾斜角oB=设施起吊倾斜角。IW设施吊点至设施底座的距离。

b=设施的半径。

igB=Pq=tga=tga=

d()H(jPdo

吊车的起而滑车组倾斜角a一般不超过3。，若a>3。时，应依据计算适当折减吊车的起重

力量。a太小或吊装绳索太短，还会使设施触撞吊杆头部。因此公式可写成：

bb

lga302W6r05---------

dodo

巾do

"=设施直径：-----WO.1--------210

do也

上述条件只有用于安装设施吊点的高度do与设施直径小的比值大于10的状况即长而细的设

施。

14、吊索受力分析

设施重:量G=5t、Pl受力侧夹角ai=30°、P2受力侧夹角a2=45°、求吊索Pl、P2受力?

Gsin4505X0,707

Pl=-------------------=-------------------=3.66t

Sin105°0.9659

Gsin3005X0.5

【5、管轴式吊耳的计算：

6=r2+(6M+0N)

6------吊耳应力(kg/cm?)

r------剪切应力(kg/cm2)

0M——弯曲应力(kg/cm2)

2

0N------轴向应力(kg/cm)

(0)=------许用应力(kg/cm2)

16、板式吊耳的计算：

起重机具中常用的圆孔板，尺、J•比例一般为(R/r)=2〜3倍、取⑹=1100〜IBOOkg/cmlS：

(R-r).6,6=耳板厚度，

PP

计算应力0=--------=-------------^kg/cm2

AS(R-r).S

17、吊装扁担受力计算：

MN

6=―------4⑹

W<t>F

M一弯矩（kg/cm）；W—抗弯截面系数（cm3）；F一截面积（cm2）；N—水平轴向压力（kg）；

4）一一许用应力折减系数。

18、塔壳强度核算:

（I）塔起吊时的整体强度核算：

内力：设塔的自近沿轴线的均布：

线载荷：塔自重428t、长度83.4m。

428（X）0

q=--------------=51.3kg/cm

8340

a）支反力：SMA=0

428000X8340X0.5

RB=------------------------------------------=368296kg

4846

SM=0

RA=428000-368296=59704kg

b）剪力：

QB=51.3X3494=179242kg

QA=RA=597O4kg

59704

Xc=-----------------=1163.8Cm

51.3

C、弯距：

MB=-1/2X51.3X3491=3：3136123kgYm

1163.82

MC=59704XX=56112944.8kg-cm

4

（2）、断面（B-B）（吊点左）强度核算：

A、断面几何性质：塔内径6450cm、壁厚=2.8cm

断面积：

F=3.14X452.8X2.8=3981cm2

抗弯截面系数：

W=3.14X2252X2.8=445095cm3

a）许用应力：

许用拉应力：（材质为16mn钢）（。）=2400kg/cm2

许用剪应力：（材质为16mn钢）（r）=0.55X（oI=0.55X2400=1320kg/cm2

b）核算：

剪应力：

179242

=1320kg/cn]2即平安

3981

弯曲应力：

313136123

o=±-----------------=7O4kg/cm2<（。）-2400kg/cin2即平安

445095

受力分析图1-11B

-------1---------V

34.94m48.46m

一-—一A179.242：59.7t

----------1'-179,2421一一1।

MB=3131.36i-m一^

---------fML56L3I少

七、用作图法选用起重机J

I、按比例绘出施工现场厂房尺寸、设施基础标高和地平的实际高度。

2、先由设施基础中心画一垂直线，然后按比例将厂房高度（七）、设施吊装到位后悬吊时

的工作间隙（H）、设施高度（H。、吊索垂直高度（氏）、吊钩至吊臂顶轴心距离（d）,确

定起重机吊臂顶部Pi点画出，P.点到设施基础的距离即为设施吊装时的最小有效空间。

3、依据设施的重量、形状尺寸、初步选定起重机型号，参照起重机额定吊装载荷参数，画

出起重机工作半径（回转中心）垂直线，依据吊臂下交点轴心位置画出与地面的平行线，并

与工作半径垂直线相交点O,在下交点轴心平行线上找出吊臂的下交点P3的位置。

4、用比例尺测量出Pi至P3点的距离，在暂定起重机参数表中选择略大于该长度的吊臂长

度，以P3点为圆心，所定吊臂长度为半径，画弧交设施中心延长线于P』点，连接口和P4

点所得到的斜线长度即为起重机作业时吊臂中心线长度（L）,此时吊钩至吊臂顶部轴心距

离（d）随着吊臂的增K而变化。

5、在P3至臼线段上找出厂房接触最近点巴，依据吊臂宽度的1/2画出与P3至P4的下平行

线（也即是吊臂宽度的下沿长线，各类起重机吊臂的宽度均有所不同）。

6、依据上述步骤要求画图，用比例尺即可复核出起重机作业时的工作半径（R）、吊臂长度

（L）、吊钩至吊臂顶部轴心距离（d）,并可复核出吊臂作业时P2是否与厂房抗杆。

假如所作图超出起重机额定吊装力量，或吊臂抗杆，即另行调换起重机，直至满意吊装要求

为止。

例题

己知某单位需吊一台直径2.4门、长18.5m、重量65.5t的塔类设施，安装标高在15.1m的厂

房楼面基础上（插入楼面4.2门），设施安装就位后顶部标高29.4m,设施中心距厂房边缘为

9mo

求：选用何种类型起重机吊装作业？该起重机吊臂（L）、工作半径（R）各为多少米？

解：

1、依据厂房尺寸，按1：10（］比例画出厂房图形；

2、在标高15.1m设施基础中心处（厂房边沿离基础中心9m画一垂直于地平面的中心垂线）:

3、在标高15.1m（HJ设施中心垂线上，按比例向上画出吊装到位后悬吊时工作间隙（Ph）

为0.2m,塔设施（H。18.5m,索具垂直高度（H?）（包括吊索、铁扁担、卸扣等）为

6m,吊钩至吊臂顶部轴心距离（d）最小有效距离R点为4.4m。

4、依据把握的各类起重机吊装性能参数，初步选用曼尼斯曼德马克