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起重工培训教案机电修配厂2010年8月24起重作业基础知识第一节力学一.力的合成与分解在物体运输和吊装过程中,为了合理,科学地选用运输,吊装方法和机具,要对作用在物体上的力进行分析,有时将几个方向的受力合成为一个力,也有时需将一个力分解为几个方向的受力.前者为力的合力,而后者则为力的分解.1.力的合力一个物体同时受到几个力的作用时,如果找到一个产生的效果与上述几个作用力共同作用的效果相同的力,即称为几个力的合力.求合力的方法,由于各作用力的作用点与施力方向不同,因此,也就有所差异.2.大小不相等且方向相同的两平行力合成.如图1-4所示.假设F2>F1,其合力大小仍等于两里之和,即F=F1+F2.合力的方向仍与两力方向相同,而这里的关键就是如何求合力的作用点0.因为合力作用点与这两力的距离与两力的大小成反比.即 Ao=OB=F2=F1而AB为已知,则OA+OB+AB通过这比例式求得合力的作用点O的位置. A————O————B A——————O——BF1 F2=F1 F1 F2F F图1-3平行力的合成（一）图1-4 平行力的合成（二）3.若是三个或更多平行且不在同一直线上的力的合成,如图1-5所示.合力仍然等于各合力之和,共方向仍与各力方向相同.合力的作用点可视具体情况,利用前面的方法求得.比如先求出F1和F2的合力F′的作用点O′，然后求F′和F3的合力F″作用点0″，.最后求F″，和F5的合力F作用点O.O点即为F1,F2,F3,F4,F5的合力作用点(F′F″F″′在图中未表示出来).4.互成角度的两力合成如图1-5所示,可用下面两中方法求合力.①利用矢量平行四边形法则.如图1-6(a)所示.利用F1和F2作相邻两边的平行四边形.其夹角仍为两力之间的夹角.对角线OB为合力F的大小,OB所指方向为合力F的大小.OB所指方向为合力F的方向.如图1-6(b)所示,也可利用三角形法则求得.取O′为作用点,通过0′作平行于F2的线段0′C且等于F2,再通过C作平行于F1的线段CB且等于F1,连接O′与B,O′B为合力F,方向为O′B.2,力的分解用两个或两个以上同时作用的力来代替已知的一个作用在物体上的力,这叫力的分解,力的分解有平行四边形法和三角形法两种.⑴平行四边形法平行四边形法是把要分解的力作为平行四边形的对角线,再按分力方向作出平行四边形的两边,这两边即为所要求的分力.⑵三角形法三角形法是将一已知力和已确定分力的方向组成一个闭三角形,即将被分解的力当作闭合三角形的一边,其余两边就是所求的分力.第二章常用起重索具,吊具及专用工具第一节索具,吊具的通用安全规定一.吊具,索具的购置.凡新购置的吊具,索具.必须是专业厂家按国家标准生产,检验.具有合格证和维护,保养说明书的产品.在产品明显处必须有不易磨损的额定起重量,生产编号,制造日期,生产厂名等标志.使用单位应根据说明书和使用环境特点编制安全使用规程和维护保养制度.二.吊具,索具的载荷验证.自制,改造,修复和新购置的吊具,索具应在空载运行,试验合格的基础上,按规定的试验载荷,试验方法试验合格后方可投入使用.1,静载试验⑴静载试验载荷①吊具取额定起重量的1.25倍(起重电磁铁为最大吸力).②吊索取单肢、分肢极限工作载荷的2倍.⑵试验方法试验载荷应逐渐加上去,起升至离地面100-200mm处,悬空时间不得少于10min，卸载后进行目测检查，试验如此重复3次后,若结构未出现裂纹,永久变形,连接处未出现异常松动或损坏,即认为静载试验合格.2,动载试验⑴动载试验载荷①吊具取额定起重量的1.1倍(起重电磁铁取额定起重量).②吊索取单肢,分肢极限工作载荷的1.25倍.⑵试验方法试验时,必须把加速度、减速度和速度限制在该吊具,索具正常工作范围内,按实际工作循环连续工作1h,若各项指标、各限位开关及安全保护装置动作准确,结构部件无损坏,各项参数达到技术性能指标要求,即认为动载试验合格.三.吊具,索具使用⑴吊具与索具应与所吊运物品的种类,环境条件及具体要求相适应.⑵作业前应对吊具与索具进行检查,当确认各功能正常,完好时再投入使用.⑶吊挂前,应确认重物上设置的起重吊挂连接处是否牢固可靠,提升作业前应确认绑扎,吊挂是否可靠。
起重吊装的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握起重吊装的基本原理、方法和操作技能，能够正确评估吊装风险并采取相应的安全措施。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解起重吊装的定义、分类、基本原理和适用范围；掌握吊装设备的选型、使用和维护方法；了解吊装过程中的安全注意事项。
2.技能目标：学生能够熟练操作起重设备，进行简单的吊装作业；具备对吊装设备进行故障排查和维修的能力。
3.情感态度价值观目标：学生树立安全第一的意识，养成良好的作业习惯；培养团队合作精神，提高沟通与协调能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.起重吊装的基本原理：介绍起重吊装的定义、分类和适用范围，让学生了解吊装作业的基本概念。
2.吊装设备的选择与使用：讲解吊装设备的选型依据、使用方法和维护保养，使学生掌握吊装设备的基本操作技能。
3.吊装作业的安全注意事项：分析吊装过程中可能出现的风险，引导学生学会评估风险并采取相应的安全措施。
4.吊装作业案例分析：通过实际案例，使学生了解吊装作业中的常见问题及处理方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：教师讲解起重吊装的基本原理、吊装设备的选择与使用、安全注意事项等内容，让学生掌握理论知识。
2.讨论法：分组讨论吊装作业中的实际问题，培养学生解决问题的能力。
3.案例分析法：分析吊装作业案例，使学生了解吊装作业中的风险评估和安全措施。
4.实验法：安排吊装设备操作实验，让学生动手实践，提高操作技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的起重吊装教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，生动展示吊装作业场景，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备吊装设备模型或实物，方便学生进行实践操作。
起重专业教学方案一、教学目标（一）知识掌握点1．掌握起重中作的起重机具，物体重量的计算等相关理论知识；2．掌握起重工作的各种安全知识。
二.学习内容一）力学基础知识二）起重措施的确定1.力的相关概念1）力：力是物体间相互的机械作用。
能使物体的机械运动状态发生变化，或是使物体产生变形。
2）重力：物体受到地球的引力而产生的。
重力的方向总是竖直向下，大小和物体质量成正比。
3）力的三要素：大小，方向，作用点。
4）力矩：力对物体绕某点的转动作用的量称为力对点之矩。
5）工字钢悬梁臂梁允许荷重型号悬臂长度L（米）0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 414 2.9 1.4 0.95 0.71 0.5716 4.0 2.0 1.4 0.98 0.78 0.65 0.5618 5.2 2.6 1.7 1.3 1.0 0.86 0.74 0.64 20a 6.6 3.3 2.2 1.7 1.3 1.1 0.94 0.82 22a 8.7 4.3 2.9 2.2 1.7 1.4 1.2 1.1 25a 11.3 5.6 3.8 2.8 2.3 1.9 1.6 1.4 28a 14.2 7.1 4.7 3.6 2.8 2.4 2.0 1.8 32a 19.4 9.7 6.5 4.8 3.9 3.2 2.8 2.4 32c 21.3 10.6 7.1 5.3 4.3 3.5 3.0 2.7 36a 24.5 12.2 8.2 6.1 4.9 4.1 3.5 3.1 36c 26.9 13.5 9.0 6.7 5.4 4.5 3.8 3.4 40a 30.5 15.3 10.2 7.6 6.1 5.1 4.4 3.8 40c 33.3 16.6 11.1 8.3 6.6 5.6 4.8 4.2 45a 40.0 20.0 13.3 10.0 8.0 6.7 5.7 5.0 45c 43.9 21.9 14.6 10.9 8.8 7.3 6.3 5.5 50a 52.0 26.0 17.4 13.0 10.4 8.7 7.4 6.5 50c 58.2 29.1 19.4 14.6 11.6 9.7 8.3 7.3 2.起重措施的确定大型的起重作业必须严格依据作业指导书，在工程技术人员的指导下进行。
课程名称：吊车操作与安全课时： 2课时教学目标：1. 知识目标：使学生了解吊车的基本结构、工作原理和安全操作规程。
2. 技能目标：培养学生正确操作吊车的技能，提高安全意识。
3. 情感目标：激发学生对吊车操作的兴趣，培养严谨的工作态度。
教学重点：1. 吊车的基本结构和工作原理。
2. 吊车的安全操作规程。
教学难点：1. 吊车操作过程中的安全注意事项。
2. 复杂工况下的吊车操作技巧。
教学准备：1. 吊车模型或图片。
2. 安全操作规程资料。
3. 实际吊车操作演示。
教学过程：第一课时一、导入1. 引导学生讨论吊车在工程中的作用和重要性。
2. 提出问题：如何确保吊车操作的安全？二、基本知识讲解1. 吊车的基本结构：讲解吊车的主要部件，如吊臂、吊钩、钢丝绳、液压系统等。
2. 吊车的工作原理：解释吊车如何通过液压系统实现吊装作业。
三、安全操作规程1. 安全操作规程的重要性。
2. 吊车操作前的检查程序。
3. 吊车操作中的安全注意事项，如禁止超载、禁止在吊物上站人、保持安全距离等。
四、案例分析1. 分析吊车操作事故案例，探讨事故原因。
2. 引导学生从案例中学习安全操作的重要性。
五、课堂小结1. 总结本节课的主要知识点。
2. 强调安全操作规程的重要性。
第二课时一、实践操作1. 学生分组，每组一名学生担任司机，其他学生担任指挥员。
2. 在教师的指导下，进行吊车模拟操作练习。
二、技巧讲解1. 讲解复杂工况下的吊车操作技巧，如长距离吊装、高空吊装等。
2. 强调吊车操作中的注意事项，如视线盲区、风速影响等。
三、讨论与交流1. 学生分享操作过程中的经验和遇到的问题。
2. 教师点评并解答学生的疑问。
四、总结与反思1. 学生总结本节课的学习收获。
2. 教师点评学生的表现，并提出改进建议。
教学评价：1. 学生对吊车基本知识的掌握程度。
2. 学生安全操作技能的提升情况。
3. 学生对安全操作规程的遵守情况。
课后作业：1. 查阅资料，了解不同类型吊车的特点和适用范围。
绪论0.1起重技术在土木工程中的作用和地位0.1.1建筑工程与起重技术目前，建筑工程正向超高层、大跨度、钢结构方向发展，起重技术是这些结构中不可缺少的施工技术。
0.1.2安装工程与起重技术起重技术是安装工程中的三大关键技术之一,在安装工程中占有特殊地位.0.1.3桥梁工程与起重技术起重技术是桥梁工程施工中占有不可或缺的地位，尤其是近年一些新型结构的桥梁的出现。
0.2起重技术目前在国内外发展的状况0.2.1目前国外起重技术的发展国外概况：起重机械大型化、起重工艺方法联合化、控制与操作技能智能化等。
⑴起重机械大型化。
为了提高一次吊装的重量，目前国外，尤其是西方国家都在大力发展大型起重机械。
目前自行式起重机的额定起重量达到了2000t，自升式龙们桅杆起重机高度达到100m，额定起重量达到了1000t。
随着起重机设计原理的发展和材料、制造工艺、控制技术等的发展，将来会有更大型的起重机问世。
⑵起重工艺方法联合化。
起重机械大型化受到起重机械设计理论、材料、制造工艺、道路承载能力、使用率、运行和维护成本等一系列因素的限制，不可能无限增大，利用多台较小起重机联合吊装大型设备或结构，是起重技术发展的重要方向。
这样可以最大限度的降低成本，提高进度，但是工艺比较复杂。
⑶控制操作技能智能化。
控制操作技术智能化对起重技术发展具有重要的意义。
这样可以计算准确，减少误差，提前遏制事故等。
0.2.2我国起重技术的发展我国起重技术历史悠久，如长城故宫等。
但是我国现代起重技术起步较晚，仅几十年，但是仍取得了巨大的进步。
这些年来，我国起重技术因地制宜地创造、完善的吊装方法很多，对于整体设备吊装或结构吊装刚噶可以概括地归纳为：对称吊装法、滑移法、旋转法、气压顶升法、超高空斜拉索吊运法、多台起重机联合吊装法、平移法几大类。
1、风险大。
首先是起重施工的精度难以达到计算模型的精度，造成实际吊装理论计算不完全一直而出现误差；其次是一旦发生事故轻则造成财产的重大损失，重则危及人员的生命安全。
因此安全是首要。
在确定方案时候要慎重。
2、重型设备或结构一般是一套装备、一幢建筑或一座桥梁的核心或主题，它的吊装施工，往往处在一个工程的关键线路上，其成败，常常决定整个工程的成败。
施工需要各个单位的总工程师签字批准才能进行。
3、对同一吊装项目，可采用的吊装方法往往不是唯一的，在选择方案时，除首先保证安全外，对进度、质量、成本大呢感指标的协调要综合考虑。
4、起重工程工艺复杂，技术难度高，需要起重机械多马队起重技术人员依赖程度高，因此，一个施工单位的吊装水平，在一定程度上反映该施工单位的实力和施工水平。
5、对工程管理人员的综合素质和单位管理体制的规范型要求较高，因此能成功地从事重型设备或机构的吊装，在一定程度上也反映了该施工单位的管理水平0.4学习本课程成的目的、要求和方法0.4.1本课程与其它课程的联系理论基础：数学、力学、钢结构、机械学、金属材料学、焊接技术等。
0.4.2学习本课程的目的使学生掌握这一工艺过程的基本理论、基础知识，再通过一定的实践锻炼，而具有根据施工现场的实际情况设计合理的吊装方案，并能够进行特殊起重机的设计与校核0.4.2学习本课程的要求⑴本专业具有较大危险性，所以要求培养学生严谨的工作作风、实事求是的科学态度，树立安全第一的观念。
⑵工艺复杂，设计理论和实践经验较多，要求学生首先要学好理论知识，并将各相关知识融会贯通，在此基础上，做到理论联系实际，增强分析和解决问题的能力。
0.4.2学习本课程的方法⑴学好理论知识特别是力学知识⑵对所学的基本工艺里面每一个细节认真分析，增强自己的防呢系能力⑶尽可能的对学习别的方案，分析其优缺点，以便借鉴⑷尽可能的参观实际吊装工程，增强自己的实感作业：起重工程的特点是什么？1.1起重机械的分类和使用特点复习：起重技术在工程中的作用、起重工程的特点和学习目的方法。
一、起重机械的分类目前工程中把起重机械分为轻小起重机械和重型起重机两大类。
二、土木工程中常用起重机的使用特点土木工程中常用起重机主要有轻小轻重机和塔式起重机、桥式起重机、门式起重机、自行式起重机、浮式起重机、缆索式起重机、桅杆式起重机。
⑴塔式起重机该起重机又分压杆式和水平臂架加小车式。
主要特点有：a、使用前安装使用后拆卸，不适合单件物体的吊运。
b、起重机固定或者在一定范围内移动。
c、起升高度高，加上附着杆后，则更高。
d、幅度利用率高，可吊装体积较大的物体。
起重量小一般只有几t。
⑵桥式起重机该类起重机在车间内，起升高度和跨度固定，起重量不随高度和跨度变化，适合车间内的设备和构件的吊装。
⑶门式起重机该起重机一般安装在露天场所，起升高度和跨度固定，起重量不随起升高度和跨度变化，适合施工材料堆放场地、设备及构件保管场地、设备及构件组装场地等的吊装工作。
⑷自行式起重机该起重机可以自己行走，尤其是汽车式起重机，不需要附属设施便可长途移动，使用前不须安装，使用后不需拆除，使用极为方便，效率高，范围广，是现代起重机的代表。
但起幅度利用率低（较塔式起重机），起重量随其中高度和跨度的增加而见效，对施工现场的道路和低级要求较高，台班使用费用较高。
主要用于单件或小批量的大、中型设备或构件的吊装.⑸浮式起重机该起重机专用在船上，主要用于水上吊装，桥梁施工常常用到它。
⑹缆索式起重机有两个支架和支架间的钢索组成，起重小车在钢缆上移动，进行重物的垂直吊装和水平运输。
特点是：受地形影响小，工作范围大，故广泛应用于山区和峡谷、河流地区的桥梁建设。
⑺桅杆式起重机它是一种非标准式起重机，其结构简单，起重量大，可以组合成多种形式，从而可以形成各种适合现场条件和设备技术要求的工艺方法。
但使用效率低，一般在使用前需专门设计和制造。
该类起重机适合于某些其他起重机无法完成的特重、特高、场地受限制的特殊场合的吊装。
三、起重机械的的基本参数（一）、机械的基本参数包括1、额定起重量（Q）2、最大起升高度（H）3、最大幅度或者跨度（R或L）4、机构工作速度（v）5、外形尺寸（长×宽×高）（二）、起重参数的内涵1、额定起重量指起重机容许吊装的最大起重荷载，单位为KN（塔式起重机为KN·m）。
它由起重机的整体稳定性、结构强度、机构的承载能力决定。
这是选择起重机的首要参数。
2最大起升高度指工作场地或轨道面至起重机取物装置（一般为钓钩中心线）的上极限位置的距离。
3、幅度指具有变幅机构的的臂架式起重机的旋转中心垂线与取物装置垂线间水平距离，单位为m。
4、跨度主要针对桥架式和缆索式起重机，桥架式主要指两轨道之间的水平距离；缆索式指两两支架中心垂线间的水平距离。
对于上述起重机这两个参数是固定的，它直接决定该起重机的工作范围。
5工作速度包括起升、变副、旋转和运行速度。
⑴起升速度指钓钩或取物装置上升的速度⑵变副速度指是取物装置从最大幅度移动到最小幅度的平均线速度⑶旋转速度指起重机每分钟旋转的转数⑷运行速度指起重机的行走速度，单位一般为m/s，对于自行式起重机，则以km/s为单位。
6、外形尺寸和自重一定程度上反映起重机的经济性和通用性，一定场合还决定起重机的吊装方案的技术可行性。
额定起重量、最大起升高度、幅度或跨度直接影响起重机吊装物体的技术可行性，工作速度、外形尺寸、自重等主要影响起重机吊装物体的经济性。
作业：1.1起重机械分为哪两大类？它们包括哪些起重设备？1.2起重机分为那些基本形式？各有什么特点？1.3自行式起重机有哪些特点？1.2起重机械的载荷处理复习：起重机的性能特点和基本参数。
一、起重机械考虑载荷的原因它承受的是非常强烈的直接载荷和冲击载荷，必须考虑影响；在不同的吊装工艺中，常常有数台起重机或数分支共同承受载荷，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，要求的起升度高，设备或构件的体积大，风载的影响大，设计时也必须考虑。
二、动荷载由于受到强烈的直接动力荷载和冲击荷载的影响，以动荷载系数计入。
一般装吊工程取K动＝1.1三、不均衡荷载在数台起重机或数支共同承担荷载时，由于实际施工与计算模型存在误差，造成每台起重机实际承担的荷载与计算荷载不符，导致其中一个起重机或分支超载。
K不＝1.1分析要点：1、数台起重机装吊时候，考虑实际荷载和计算模型存在误差而造成实际荷载与计算荷载不符的影响。
2、滑轮组单独承担荷载，不存在因施工原因而造成荷载分配与计算模型不符，故不考虑不均衡荷载系数。
3、吊索两分支共同承担，存在因施工原因造成荷载分配与计算模型不符，应考虑不均衡荷载系数。
四、计算荷载起重工工程中，为总和考虑动荷载和 不均衡荷载的影响，一般以计算荷载代替设备或构件的重量。
j d b Q K K Q =Q ——设备或构件和吊索、吊具重量之和。
五、风荷载在露天进行重大吊装施工时，风对吊装设备或构件和起重机的作用是不可忽略的，它会较大地增加起重机的附加荷载。
按照起重安全规程要求，风力大于等于5J 时，不允许吊装，在5J 以下时要进行风的附加荷载计算。
k i P W F =∑k W — 风荷载的标准值i F — 迎风面积按照荷载规范0k z s z W W βμμ=z β——Z 高处的风震系数折减系数——6191⨯+取0.84，6371⨯+取0.85，6611⨯+取0.86 安全系数——按照吊索的用途确定二、钢丝绳的技术使用⑴钢丝绳的破坏机理钢丝绳在工作时，一般要进出滑轮或卷筒，进行弯扰，除了受拉外还要受弯和扭，同时还要产生接触应力和摩擦磨损，应力状态较为复杂，尤其是弯、扭和接触应力的脉动特性，将引起金属疲劳，实践证明，这种多次弯曲造成的弯曲疲劳和磨损是钢丝绳破坏的主要原因。
钢丝绳中的钢丝发生弯曲疲劳和磨损表层钢丝逐渐折断，折断的钢丝数量越多，其它未断钢丝拉力便越大，疲劳与磨损便越甚，使钢丝折断速度加快，当钢丝折断发展到一定程度便保证不了钢丝绳的安全性，这时钢丝绳应折减使用或报废。
⑵钢丝绳的绳轮比为保证钢丝绳不过分弯曲，必须规定不同直径的钢丝绳最小弯曲半径称为“绳轮比”。
min 12D e e d ≥，钢丝绳不能承受过分弯曲，更不能发生锐角弯折，在进行设备或构件的捆绑时，如遇钢丝绳必须绕过锐角的时候，必须对锐角部分进行保护，施工现场通用的保护方法是采用破开的钢管垫，放在锐角处或在锐角处垫放木块。
⑶旧钢丝绳的折减使用和报废使用较长时间后的钢丝绳会出现磨损、锈蚀和断丝，使其破断拉力明显减小，但是还可折减使用，如损坏严重时必须报废。
A、折减。
钢丝绳的破断垃圾折减应按其在一个节距内钢丝折断的根数进行。
钢丝绳出现断丝时，大多数均伴随表面磨损，在这种情况下按照表2.2对折系数向小的方向进行修正。
B、报废。
如钢丝绳有断股、锈蚀严重、断丝和磨损超过标准，受热退火和发生各种严重变形时应报废。
