6.4 吊装受力分析及索吊具选择
① 根据最终选择的吊装方案，进行受力分析，计算吊装机械及索具吊装载荷，并进行吊梁或平衡梁、吊耳设计计算（如果有），校核所选用的吊装机械、选择吊装索吊具；必要时，进行工件强度、稳定性校核。
② 吊装载荷主要根据被吊工件重量（根据不同计算对象，还包括索吊具、吊钩、滑轮组等重量），考虑吊装过程中可能产生的动载荷、不均衡载荷及风载荷等附加因素进行计算。一般常用的吊装载荷计算方法如下（对于迎风面较大、吊装高度较高、吊装地点风力较大的情况，根据相应风载荷计算要求进行）。
6.4.1 起重机吊装载荷计算及起重机选择 1）吊装计算载荷
P计=K1×K2×Q
式中：K1——动载系数，一般取K1=1.1。
K2——为不均衡系数。（起重机吊装计算载荷计算时，采用1台起重机吊装时取K2=1，采用2台起重机吊装时取K2=1.2，采用3台以上起重机吊装时取K2=1.3） Q——吊装静载荷。（起重机吊装计算载荷计算时，由被吊物重量G、索吊具重量g、起重机吊钩重量及起重机定滑轮至吊钩之间钢绳重量组成。）
2）起重机选择
起重机选用主要根据被吊工件外形结构尺寸、工件重心位置、吊耳形式及位置、工件吊点处局部强度、工件吊装时的整体稳定性、吊装计算载荷、工作半径、吊装高度，综合考虑所选起重机外形尺寸（起重机行走时外形尺寸及起重机起吊时外形尺寸，起重机行走转弯半径，起重机起吊时回转界限）、吊臂长度及截面尺寸（包括主臂、延伸臂、变幅臂、超起臂等）、吊钩重量，以及吊装过程中起重机吊臂不与障碍物（构筑物或基础）及被吊工件相碰等因素确定，优选后最终确定辅助起重机型号、数量及工况。
（1）起重机工作半径
根据被吊物就位平面位置、现场场地实际情况等确定起重机械可站位位置，确定起重机吊装作业半径。
（2）吊装高度及臂长计算
吊装高度H=被吊物就位基础高度+地脚螺栓露出基础高度+100 mm +设备高度+设备顶部至起重机动滑轮吊钩底部最大高度（扣除起重机动、定滑轮组吊钩底部之间安全距离）
根据被吊物就位高度、设备外形尺寸、吊索高度等确定吊装高度，再结合起重机站车位置，同时，考虑起重机吊臂不与被吊物相碰的情况下，参照起重机特性曲线，确定起重机臂长。复核起重机吊臂不与被吊物相碰方法有两种，一种为计算法、一种为绘图法，计算法复杂一些，绘图法利用CAD工具软件使用1：1比例直接绘制确定。
（3）根据吊装计算载荷、工作半径及臂长，即可选择相应规格型号的起重机。 起重机吊装载荷计算及起重机选择案例：“云南瑞气化工有限公司15万吨/年二甲醚项目E包合成塔吊装”主吊起重机吊装载荷计算及起重机选择。
4.1 起重机吊装载荷计算及起重机选择 4.1.1吊装计算载荷
P计=K1×K2×Q
式中：K1——动载系数，取K1=1.1。
K2——为不均衡系数，使用1台起重机吊装时取K2=1。 Q——吊装静载荷。
Q=G+q=123+7=130t（合成塔质量G=123t，索吊具、吊钩及吊钩钢丝绳重
量q=7t）
则：P计=K1×K2×Q =1.1×1×130=143t 4.1.2 起重机工作半径R
根据吊装现场场地情况，起重机工作半径R=8m 4.1.3 吊装高度H
H=4+0.51+0.1+13.123+11.712 ≈29.445m 4.1.4 起重机选择
根据以上计算结果，查三一重工250t（SCC2500）履带吊起重性能表，250t履带吊在臂长31.5m、工作半径8m时，实际吊装高度为29450mm、最大吊量145.5t，吊臂与合成塔上口安全距离约944mm（吊臂一半厚度1125mm），满足吊装要求，见
＋0.000e1-6LF1-2右图4.1-1所示。因此, 选用250t履带吊作为主吊装设备，溜尾吊装使用120t履带吊（或120t汽车
吊)。 图4.1-1：履带吊吊装受力分析图
溜尾起重机的计算选择方式与主吊起重机相同，只不过是要根据吊点位置计算其吊装载荷。
6.4.2 索具、吊具吊装载荷计算及选用 1）吊装计算载荷计算
吊装计算载荷计算方法与起重机吊装载荷计算方法一样，区别在于，一般索吊具均是由两个以上分支受力，所以，在吊装载荷计算公式中，不均衡系数应取K2=1.2-1.3，同时，吊装静载荷不考虑起重机吊钩及起重机钢丝绳质量，只考虑索吊具自身及索吊具以下其它索吊具、被吊工件重量。在计算吊装钢丝绳的吊装计算载荷时，但要注意，吊装钢丝绳与水平夹角是实际夹角，而不是投影平面夹角。
2）吊装钢丝绳所需破断拉力计算
在吊装计算载荷计算的基础上，再乘以安全系数即为吊装所需钢丝绳破断拉力。 S = P1×K
对于吊装钢丝绳，取安全系数K=6-8， 高度及危险性大吊装取8，一般吊装取6.5-7。 3）吊装钢丝绳选用
（1）每个吊装分支使用单根钢丝绳时，吊装钢丝绳选用
对于每个吊装分支只使用单根钢丝绳时，根据计算得出的吊装所需钢丝绳破断拉力，结合欲选用的钢丝绳型号（吊装钢丝绳选用6×37-1或6×61-1，大规格吊装钢丝绳应选用6×61-1）及公称抗拉强度（一般选用1770MPa），直接查表获得钢丝绳额定许用破断拉力S（注意：不是钢丝总破断拉力）比吊装所需钢丝绳破断拉力大的最接近规格钢丝绳。不需要根据每根钢丝强度及钢丝总数再计算钢丝绳破断拉力。
（2）每个吊装分支使用2股以上钢丝绳时，吊装钢丝绳选用
此种情况下，不能简单的用所需钢丝绳总破断拉力除于拟使用的钢丝绳股数结果作为每股钢丝绳所需破断拉力，还需考虑由于钢丝绳对折弯曲对其额定破断拉力的影响，即考虑钢丝绳弯曲效率系数。具体选择方法如下：
用吊装所需钢丝绳总破断拉力除于使用的钢丝绳股数，初步得出每股钢丝绳所需吊装理论破断拉力S1，结合欲选用的钢丝绳型号及公称抗拉强度，直接查表获得钢丝绳额定许用破断拉力比吊装所需钢丝绳破断拉力大的接近规格钢丝绳及及其破断拉力值S2。然后，再核算对折钢丝绳有效总破断拉力[S]，用[S]与S比较，当[S]＞S时，满足要求，否则，另行选择各大规格钢丝绳进行复核，直至满足要求。
对折扣所有钢丝绳有效破断拉力计算如下：
[S]= S2×n×E
式中：n—吊装钢丝绳对折后股数； E—钢丝绳弯曲效率系数；
当R≤6时 E=（100-50/R0.5）×% 当R＞6时 E=（100-76/R0.734）×%
绳索比例系数R=D/d （D—钢丝绳围绕的销轴、构件、吊钩直径或端面值，d—钢丝绳公称直径）
注意：以上为使用新钢丝绳时的选择方式，如为已使用过的钢丝绳，还应根据钢丝绳的磨损及完好程度进行折减允许破断拉力S0。折减系数见表一及表二。
表一：钢丝绳一个节距内断丝的折减系数
钢丝绳股数 钢丝绳破断拉力折减系数 0.95 0.90 0.83 0.80 0 5 10 14 17 17 6×19+1 交捻 顺捻 3 5 7 8 8 交捻 11 19 28 33 33 6×37+1 捻绕方式 顺捻 6 9 14 16 16 交捻 18 19 40 43 43 顺捻 9 14 20 21 21 6×61+1 表二：钢丝绳表面磨损时折减系数的修正系数
钢丝绳表面磨损占直径的分数% 修正系数 10 0.8 15 0.7 20 0.65 25 0.55 30 0.5 30以上 0 索吊具吊装载荷计算及索吊具选择案例：“云南瑞气化工有限公司15万吨/年二甲醚项目E包合成塔吊装”平衡梁至起重机动滑轮之间吊装钢丝绳吊装载荷计算及选用。
4.2 平衡梁至履带吊动滑轮之间吊装钢丝绳吊装载荷计算及选用
P计11
P1P2T1T2图4.2-1：平衡梁至履带吊动滑轮之间吊装钢丝绳吊装受力分析图
4.2.1 吊装载荷计算
P计1=K1×K2×Q1
其中：K1——动载系数，取K1=1.1。
K2——为不均衡系数，使用1台起重机吊装时取K2=1。 Q1——吊装静载荷。
Q1=G+q=123+3=126t（合成塔质量G=123t，索吊具质量q=3t） 则：P计=K1×K2×Q
=1.1×1.2×126=166.32t
故：P1= P2= P计1/（2×sin60°）=95.84t 4.2.2 平衡梁至履带吊动滑轮之间吊装钢丝绳选用 1）每个分支钢丝绳所需总破断拉力S计算
250t履带吊吊钩与吊装平衡梁之间吊装钢丝绳每个分支拉力P1＝95.84t×9.8=939.2kN, 取6.5倍安全系数。则，每个分支钢丝绳所需总破断拉力S计算如下：
S=P1×K=95.84×6.5=6104.8kN 2）每股钢丝绳所需吊装理论破断拉力S1计算
每个分支吊装钢丝绳采取双折方式，则每股钢丝绳所需吊装理论破断拉力S1计算如下：
S1=S/n=6104.8/2=3052.4 kN 式中：钢绳绳对折后股数n=2。 3）吊装钢丝绳选用
（1）有效破断拉力【S】复核
选用新钢丝绳，查《大型设备吊装公称适用手册》钢丝绳技术参数表，选择φ82mm、 6×61FWS＋FC、【σ】=1700MPa纤维芯钢丝绳，钢丝绳破断拉力为S2=3930kN,。
双股所有钢丝绳有效破断拉力 【S】= S2×n×E
合成塔吊耳直径D=530mm，绳索比例系数R=D/d=530/82=6.46 钢丝绳弯曲效率系数E=（100-76/R0.734）%=（100-76/6.460.734）%=0.8 【S】= S2×n×E=3930×2×0.8=5305.6 kN 【S】＞S 满足吊装安全要求。
考虑每根吊装钢丝绳每端吊环长度l＝1440mm插编余量，钢丝绳吊装单支净长度L1＝5000mm，双折长度L2＝10000mm，因此，选用φ82mm、 6×61FWS＋FC、【σ】=1700MPa
起重机吊装施工技术方案编制指南 - 图文
