现场起重工作常用计算

第一章总论

第一节施工现场起重工作的重要性

大家知道，施工现场需用的机械、材料、设备必须运到使用地点和安装位置方能开展工作，这就需要起重。如果施工现场缺乏起重能力，施工就无法进行。

在电厂的建设过程中，如水泥、砂石、钢筋和模板的运输，砼柱梁的预制和安装，屋架安装，锅炉安装，汽轮机安装，发电机定子安装，以及全厂附属机械设备的安装，如无起重工作的配合，都是无法实现的。所以在施工现场，处处离不开起重，可见起重工作的重要性。

第二节计算与起重间的关系

施工现场从事起重工作，经验十分重要，如果没有起重工作经验，那么起重工具就无法设置，起重方案也难以提出。所以起重经验是十分可贵的。

但是只凭经验而不作计算，则在情况或条件稍与经验不同时，就有可能产生严重事故，这是非常危险的。

在实际起重工作中，既要经验，又要计算。许多重大起重工作，靠经验提出方案措施后，必须进行认真的复核计算，证明安全可靠后方能执行。这是避免起重事故的重要步骤。所以在起重工作中，计算是不可缺少的。

第三节现场起重工作常用计算的容

起重工作的计算围是十分广阔的，小到卡扣螺钉，大到整台机械，有时都需要计算。如果施工现场需要自行改造或设计大型吊车，这就需要具备对整台机械设计计算或核算的能力。但这类大型机械的设计计算，一般是由专业设计制造部门承担的，不包括在施工现场常用计算容之中。

在施工现场起重工作中常用的计算容，一般有起重受力计算、受力杆件应力计

算、起重工具选择计算和现场自制起重机具的设计和计算等。

在现场起重工作常用计算中，必须使用附录中的常用材料数据、常用计算数据和常用计算公式。如对附录不能正确理解和熟练掌握，计算工作就无法进行。因此熟悉和看懂附录、能正确选用附录中的数据和公式十分关键。

第二章起重受力计算

第一节吊绳和绳扣受力计算

在施工现场起重工作中，经常要使用起吊绳扣和绑扎绳扣。这些绳扣一端与重物连接，另一端与吊钩或固定点连接。在进行起重运输工作前，必须对吊绳和绳扣的受力进行分析计算。根据其受力大小，选择吊绳和绳扣的直径，满足其安全系数，方能确保起重和运输工作的安全。现将不同工况下的吊绳或绳扣受力分析如下：一．垂直绳扣起吊

当绳扣一端挂在吊钩上，另一端挂在重物吊鼻上，（见图2-1），这是绳扣直吊方式，这里绳扣所受的总拉力，就是重物的重量。如重物重10T，则绳扣受力为10T。当绳扣由一条绳子穿绕时，则绳扣单根受力为重物除以绳扣中间根数。如图2-2重物10T有四根组成，则绳扣单绳受力为2.5T。

垂直绳扣起吊受力计算虽然简单，但在实际使用中，由于绳扣挂在钩上和重物吊鼻上不易自由滑动。因此绳扣各处受力往往是不相等的。为了避免一条绳扣各处受力差别太大造成断绳，所以在挂绳扣的过程中，必须注意各圈长短相似松紧相近，更不要挂在毛刺或尖棱上，以免割断绳扣。

二．分叉绳扣起吊

绳扣一端挂在吊钩上，另一端叉开挂在重物的两个鼻子上。这种状况在现场吊装中是常见的（图2-3）。这类绳扣的受力大小与绳扣分叉夹角有关，因此必须

根据具体情况将绳扣的实际受力计算清楚。

在现场要测量夹角后计算是很困难的，因此这类绳扣的受力计算，可采用图解法。

如图2-4，吊重20T ，可将绳扣吊紧后测量绳扣高度并量出吊鼻间的距离。如图：高度为1m ，两吊鼻间距离为1.5m ，就可按比例作出图2-5，画平行四边形，量得绳扣受力约为11T 。

按比例画平行四边形作图量出绳扣的受力值，是有一定误差的，但对我们施工现场日常起重工作的计算来说，已经足够精确了。

三． 双绳扣挂吊

上面是单绳扣分叉吊装，吊装中吊钩下绳扣与垂直线的夹角是相同的（见图2-6a ），即∠A=∠B 。

重物

图2--1

图2--2

图2--3

图2--4

20t 吊钩受力

图2--5

但用双绳扣挂吊重物的各一侧时，如重物的中心位置又不在中心，那么两条绳扣就会产生不同的受力，就需要作具体的计算分析。这种分析在现场也是以图解法最为简便。

如图2-6b 所示，20T 重物重心离两吊鼻为1m 和2m ，重物水平时，钩离重物为2m 。可作图2-7。

按作图可得到绳扣1受力为15T ，绳扣2受力为10T 。

在起吊重物过程中，从吊钩引向地面的垂直线总是通过重物的重心，这是空中一点平衡的条件。在作图时必须注意这一点。

四． 起吊中加拉绳后绳扣受力

在起吊重物过程中，有时为了重物就位，就必须加拉绳。加拉绳拉出一定距离时，绳扣的受力情况必须计算出来，才能正确选择绳扣确保作业安全。

当拉绳拉在吊钩上时，如图2-8所示，对起吊绳扣的受力是没有影响的，而仅仅使吊钩上的钢丝绳倾斜或增加吊钩荷重。

图

2--6

∠ B

a 图2--7

图2--8

当拉绳在重物上时，对绳扣就有影响了。如水平拉在20T 重物上如图2-9，水平拉力2T 。

由于水平拉力的作用，使吊钩钢丝绳倾斜一个角度，绳扣合力通过重物重心。从上面图解可得吊钩受力增大至20.2T ，如果拉绳向下倾斜拉，则绳扣受力更要增大。

第一节 吊点受力计算

绳扣连接到重件上，经常使用吊鼻或卡扣。由于绳扣受力使吊鼻或卡扣受力，为使作业安全，对吊鼻或卡扣的受力方向和大小，必须进行计算。以便核算吊鼻选用卡扣。

一．垂直单吊点受力

当重物单点垂直起吊时，吊点的受力即为重物的重量，受力方向往上。如

吊重为20T ，则绳扣拉力即为20T ，因此吊鼻必须能承受20T 上拔力。当然在实际使用中，吊鼻的设计必须考虑足够的安全系数。

一、 物横拉时单吊点受力

在日常起重工作中，为了重物就位，往往需要将重物斜拉，由于斜拉重物，

就引起了吊点受力的变化。

如图2-10a 所示，20T 重物，用4T 斜拉力，起吊绳扣出现一个倾斜角度。

可以用图解法求得吊鼻上的受力如图2-10b 。

图2--9

20.2T

从上面图解得到吊鼻的上拔力为21.8T ，水平受力为3.9T 。所以设计吊鼻

时必须同时考虑承受上述垂直力和水平力，方能安全作业。

该例中如果拉绳的拉力不知道而知道绳扣倾斜角度A ，也可以用图解法得

到拉绳的实际拉力，就可选择安全的拉绳。

二、 物连接分叉绳扣时吊点受力

重物用分叉绳扣起吊是经常遇到的。如图2-11a 中20T 重物，其吊鼻受力可

用图解法分析如下（见图2-11b ）：

先将重物如下分配到吊点上各10T ，然后用平行四边形法得到每个吊点上

所受的力为：

水平力 5T 垂直力10T

所以采用这种方法吊装时，吊鼻必须考虑能承受5T 水平力和10T 上拔力。 三、 物倾斜时吊点受力

在日常起重工作中，常常会遇到起吊的重物不能按理想的水平抬起，有时

吊鼻 吊绳拉力 4T

（绳扣受拉力）

21.8T （吊鼻垂直上拔力）

a

b

图2--10

图2--11

a

10t

b