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1、1,第一章,起重机械的分类、基本参数及载荷处理,2,第一节 起重机械的分类及使用特点,一、起重机的分类 起重机械一般分为两大类：轻小起重机械 和起重机。 1、轻小起重机械 ： （1）、千斤顶（螺旋式、齿条式、液压式）； （2）、滑轮组 ； （3）、起重葫芦 （电动、手动）； （4）、卷扬机 （电动、液压）； （5）、单轨起重机 。见图1-1、1-2、1-3。,3,图1-1 轻小起重机械,液压千斤顶,4,图1-2 轻小起重机械,电动葫芦 手拉葫芦,5,图1-3 轻小起重机械（卷扬机）,6,第一节 起重机械的分类及使用特点,2、起重机 （1）、桥架型 桥式起重机 一般用于车间内； 门式起重机 一班
2、用于露天场地。 见图1-4、1-5,7,图1-4 桥式起重机,8,图1-5 门式起重机,9,第一节 起重机械的分类及使用特点,（2）、 缆索式 一般用于在一狭长区域吊装。 （3）、臂架式 门座式起重机 （见图1-7，一般用于港口） 塔式起重机（见图1-8，一般用于建筑工地） 浮式起重机（见图案1-9，一般用于桥梁吊装） 自行式起重机 （见图案-10，应用广泛） 桅杆式起重机 （见图案1-11，应用特殊吊装）,10,图1-7 门座式起重机,11,图1-8 塔式起重机,12,图1-9 浮式起重机,13,图1-10 自行式式起重机（汽车式）,14,图1-11(a) 自行式式起重机（履带式）1250t
3、,15,图1-11(b) 自行式式起重机（履带式）3000t,16,图1-12 桅杆式起重机,17,第一节 起重机械的分类及使用特点,二、土木工程常用起重机的使用特点： 1、塔式起重机 （1）、类型 压杆式； 水平臂架加小车式 （2）、使用特点 使用前需安装，使用后需拆除。 不适合单件物体的吊装； 起重机位置固定或仅能在一定范围内移动（轨道铺设范围）；,18,第一节 起重机械的分类及使用特点,起升高度高 ； 幅度利用率高，可吊装体积较大的物体 ； 起重量不大。 鉴于上述特点，主要适宜于某一固定范围内，数量多但重量小的场合，如一般建筑工地。在安装工地，主要用于锅炉、管道等的组装 。,19,第一节
4、 起重机械的分类及使用特点,2、桥式起重机 该类起重机安装在车间内，起升高度和跨度固定，起重量不随起升高度和跨度变化，适合车间内的设备、构件的吊装 。 3、门式起重机 该类起重机一般安装在露天场地，起升高度和跨度固定，起重量不随起升高度和跨度变化，适合于施工现场的材料堆放场地、设备及构件保管场地、设备及构件组装场地等的吊装工作 。,20,第一节 起重机械的分类及使用特点,4、自行式起重机 （1）、类型 汽车式 履带式 轮胎式 （2）、使用特点 可以自己行走，尤其是其中的汽车式起重机，不需辅助设施便可长途转移 ，灵活、机动； 使用极为方便，效率高 ；,21,第一节 起重机械的分类及使用特点,幅度
5、利用率低（较塔式起重机）； 起重量随起升高度和幅度的增加而大幅度下降； 对施工现场的道路和地基要求较高 ； 台班使用费较高 。 鉴于上述特点，主要适用于单件或小批量的大、中型设备（构件）的吊装 。,22,第一节 起重机械的分类及使用特点,5、桅杆式起重机 非标准起重机 ； 其结构简单，起重量大； 场地适应性强； 使用效率低，一般在使用前需专门设计和制造 鉴于上述特点，主要适用于某些其它起重机无法完成的特重、特高、场地受限的特殊场合的吊装。,23,第二节 起重机械的基本参数,一、额定起重量 Q表示，单位：KN （塔式起重机为：KN-M） 指起重机容许吊装的最大载荷，它由起重机的整体稳定性、结构强
6、度、各机构的承载能力等所决定。这是起重机选择的首要参数。,24,第二节 起重机械的基本参数,二、最大起升高度 H表示，单位：M 指工作场地地面或轨道面至起重机取物装置（一般为吊钩中心线）的上极限位置的距离如图1-13示。 三、幅度（跨度） R表示，单位：M 1、幅度： 针对的是具有变幅机构的臂架式起重机，它指的是起重机的旋转中心垂线与取物装置垂线间的水平距离 。如图1-13示。,25,图1-13 起重机的起升高度与幅度,26,第二节 起重机械的基本参数,2、跨度： 针对的是桥架式起重机 ，指的是大车两轨道的中心距。如图1-14示。它表征了桥架式起重机 在宽度方向的工作范围。 上述3个参数直接影
7、响起重机吊装物体的技术可行性，此外，还有：工作速度、外形尺寸、自重、生产率、工作类型等，它们主要影响起重机吊装物体的经济性。可自己参阅教科书。,27,图1-14 起重机的跨度,28,第三节 起重机械的载荷处理,起重机械承受的是非常强烈的直接动力载荷和冲击载荷，必须考虑其影响； 在不同的吊装工艺中，常有数台起重机或数分支共同承担载荷，由于实际施工与计算模型存在误差，必须考虑这个误差的影响； 在一些大型吊装中，要求的起升高度高，设备或构件的体积大，风载的影响比较大，在设计时必须加以考虑。,29,第三节 起重机械的载荷处理,一、动载荷 计入强烈的直接动力载荷和冲击载荷的影响，以动载系数计入。一 般吊
8、装工程，取 K动=1.1 二、 不均衡载荷系数： 计入在数台起重机或数分支共同承担载荷时，由于实际施工与计算模型存在误差的影响，以不均衡载荷系数计入。一般吊装工程，取： K不=1.2,30,第三节 起重机械的载荷处理,三、计算载荷： 计算载荷的一般式为： Q计=K动K不Q,31,四、风载荷： 1、按照载荷规范（GBJ 9-87），风载荷的计算式为：,32,式中： Wk 风载荷标准值，KN/m2； Fi 迎风面积， m2。 按照载荷规范（GBJ 9-87），风载荷标准值的计算公式为：,33,式中： z Z高处的风振系数； s 风载体型系数； z 风压高度变化系数； W0 基本风压，KNm2；,3
9、4,2、各参数的确定 （1）、风振系数z 的确定 起重机的臂架和部分设备及构件应视为悬臂形高耸结构，对于自振周期T1大于0.25s的高耸结构，风振系数可按下式计算：,35,36,式中： 脉动增大系数，取值见教材 表 1-2。 脉动影响系数，取值见教材 表1-3。 振形系数，对于起重机的臂架一般 取1.0,37,（2）风载体型系数s 作用：计入风对不同体型的设备、构件的 影响 取值：见表 1-1。,38,表 1-1 风载体型系数 s的取值,39,注: 表中W0的单位以KN/M2计，d的单位以m计。 如遇本表不包括的结构，请查“建筑结构载荷规范”（GBJ 9-87） 档风系数为结构实际净面积与轮廓
10、面积之 比。一般在0.40.5之间.,40,（3）、风压高度变化系数z： 作用：反映风压的高度变化规律； 风压高度分布图 如图1-15示。 取值：见表1-2,41,图1-15 风压高度分布图,42,表1-2风压高度系数z的取值,43,注： A类 指近海海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区 B类 指田野、乡村丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中、小城市和大城市郊区。 C类 指有密集建筑群的大城市市区。,44,（4）迎风面积Fi： 按10米分段计算设备、构件的实际迎风面积。,45,例题,1、如例题图1，一吊装装置，已知被吊装设备重为Q，需选择吊索钢丝绳和滑轮组，试分别计算吊索钢丝绳和滑轮组的计算载荷。,46
11、,解： （1）、分析： 由图知，滑轮组为一套，承担全部载荷，不存在因施工精度问题而产生载荷分配不均的问题，所以，其计算载荷应是设备重量Q乘以动载系数。,47,例题图1,48,由图知，吊索为两根共同承担载荷，在施工时就可能出现两根吊索的长度、夹角不能完全与设计一致，产生载荷分配不均，在求其计算载荷时，除了应考虑动载系数外，还应考虑不均衡载荷系数。,49,（2）、计算载荷 滑轮组的计算载荷：,50,每根吊索的计算载荷,51,2、如例题图2，一塔式起重机，高为40m，其横截面尺寸为2m2m，如果考虑其塔柱实际迎风面积与外轮廓面积之比为0.5，按工作状态下的最大风压值250N/m2，求塔柱承受的风载荷
12、。 (考虑为B类地面粗糙度),52,例题图2,53,解： 1、各高度段风压标准值的确定 （1）、计算公式：,54,（2）各参数的确定： 自振周期T1近似地计算为： 则：,55,风振系数z为： 查 “课程讲解”表1-2，脉动增大系数为1.69， 查“课程讲解”表1-3，脉动影响系数为：0.87， 振形系数取1.0，,56,查表1-2风压高度变化系数在10m、20m、30m、40m处分别为：1、1.25、1.42、1.56 则： 在10m、20m、30m、40m高处的风振系数分别为：,57,58,取挡风系数 为0.5，根据已知条件，该塔架为单榀钢管桁架， 则： 风载体型系数s为 1.2 = 1.20.5=0.6。 由此可以计算出各高度段的风压标准值：,59,60,2、各段迎风面积计算 由于塔柱沿高度方向,截面无变化,所以各段面积相等,均为: F1 = F2 = F3 = F4 = 0.5 2 10 = 10m2,61,3、按公式计算风载荷 答：该塔柱承受的风载荷P为16.7 KN。,
