起重機的選擇

起重機的選擇包括起重機類型的選擇、起重機型號的選擇和起重機數(shù)量的確定。
1，起重機類型的選擇
起重機類型應(yīng)綜合考慮下列諸點進行選擇：
（1）結(jié)構(gòu)的跨度、高度、構(gòu)件重量和吊裝工程量等；
（2）施工現(xiàn)場條件；
（3）本企業(yè)和本地區(qū)現(xiàn)有起重設(shè)備狀況；
（4）工期要求；
（5）施工成本要求。
一般情況下，吊裝工程量較大的普通單層裝配式結(jié)構(gòu)宜選用履帶式起重機，因履帶式起重機對路面要求不太高，變幅、行駛方便，可以負荷行駛。汽車式起重機對路面的破壞性小，開赴吊裝地點迅速、方便，適宜選用于吊裝位于市區(qū)或工程量較小的裝配式結(jié)構(gòu)。
位于偏僻地區(qū)的吊裝工程，或路途遙遠，或道路狀況不佳，則選用獨腳拔桿或人字拔桿、桅桿式起重機等簡易起重機械，往往可提早開工，能滿足進度要求，且成本低。
對于多層裝配式結(jié)構(gòu)由于上層構(gòu)件安裝高度高，常選用大起重量履帶起重機或普通塔式起重機（軌道式或固定式）。對于高層或超高層裝配式結(jié)構(gòu)，則需選用附著式塔式起重機或內(nèi)爬升式塔式起重機。內(nèi)爬升式塔式起重機的優(yōu)點是自重輕，不隨建筑物高度的增加而接高塔身，機械多安裝在結(jié)構(gòu)中央，需吊裝的構(gòu)件距塔身近，因而可選用較小規(guī)格的起重機；其缺點是施工荷載（含塔機自重、風(fēng)荷載、起吊構(gòu)件重等）需建造中的結(jié)構(gòu)負擔，工程結(jié)束后，需另設(shè)機械設(shè)備進行拆除，立塔部位的構(gòu)件須在塔機爬升或拆除后補裝。附著式塔式起重機安裝在建筑物外側(cè)，可避免內(nèi)爬升式塔式起重機的上述缺點，但起吊作業(yè)中需安裝許多距塔身較遠的構(gòu)件，工作幅度大，要求選用較大規(guī)格的起重機，同時占用場地多，需隨建筑物的升高安裝附著桿，且起重機的塔身接高也較復(fù)雜。
2．起重機型號的選擇
選擇起重機的原則是：所選起重機的三個工作參數(shù)，即起重量Q、起重高度H和工作幅度（回轉(zhuǎn)半徑）R均必須滿足結(jié)構(gòu)吊裝要求。
當前，塔式起重機多采用水平臂小車變幅裝置，故根據(jù)上述須滿足結(jié)構(gòu)吊裝要求的三個工作參數(shù)和各種塔式起重機的起重性能很容易確定其型號。
下面，以履帶起重機為例（汽車起重機、輪胎起重機類似）敘述起重機型號的選擇方法：
（1）起重量計算
1）單機吊裝起重量按下列公式計算：
Q≥Q₁＋Q₂
式中Q——起重機的起重量（t）；
Q₁——構(gòu)件重量（t）；
Q₂——索具重量（t）。
2）雙機抬吊起重量按公式（14-46）計算：
K（Q主＋Q副）≥Q₁＋Q₂（14-46）
式中Q主——主機起重量；
Q副——副機起重量；
K——起重量降低系數(shù)，一般取0.8；
Q₁、Q₂——含義與公式（14-45）相同。
（2）起重高度計算（圖14-125）
起重機的起重高度按公式（14-47）計算：
H≥H₁＋H₂＋H₃＋H₄（14-47）
式中H——起重機的起重高度（m），停機面至吊鉤的距離；
H₁——安裝支座表面高度（m），停機面至安裝支座表面的距離；
H₂——安裝間隙，視具體情況而定，一般取0.2~0.3m；
H₃——綁扎點至構(gòu)件起吊后底面的距離（m）；
H₄——索具高度（m），綁扎點至吊鉤的距離，視具體情況而定。

起重高度計算圖
（3）起重臂（吊桿）長度計算
1）起重臂不跨越其他構(gòu)件的長度計算
起重機吊裝單層廠房的柱子和屋架時，起重臂一般不跨越其他構(gòu)件，此時，起重臂長度按公式（14-48）計算（圖14-126）：

不跨越其他構(gòu)件吊裝時起重骨長度計算
（a）垂直吊法吊柱；（b）斜吊法吊柱；（c）屋架吊裝

式中l(wèi)——起重臂長度（mm）；
H——起重高度（m）；
h0——起重臂頂至吊鉤底面的距離（m）；
h——起重臂底鉸至停機面距離（m）；
α——起重臂仰角，一般取70°~77°。
2）起重臂跨越其他構(gòu)件的長度計算
起重機吊裝屋面板、屋面支撐等構(gòu)件時，起重臂需跨越已安裝好的屋架或天窗架，此時，起重臂的長度按下列方法計算：對于吊裝有天窗架的屋面時，按跨越天窗架吊裝跨中屋面板計算；吊裝平屋面時，需按跨越屋架吊裝跨中屋面板和吊裝跨邊屋面板兩種情況計算，取兩者中之較大值。
①數(shù)解法
數(shù)解法求起重臂長度按公式（14-49a）和（14-49b）計算（圖14-127）：

數(shù)解法求起重臂長度
1-已安裝的構(gòu)件；2-正安裝的構(gòu)件

式中l(wèi)——起重臂長度（m）；
α——起重臂仰角（°）；
a——吊鉤伸距（m）；
h——起重臂l1部分在垂直軸上的投影，h＝h₁＋h₂－h(huán)₃；
其中h₁——構(gòu)件安裝高度（起重機停駐點地面至安裝構(gòu)件的頂面距離，單位：m）；
h₃——起重臂下鉸點離地高度（m）；
h₂——起重臂中心線至安裝構(gòu)件頂面的垂直距離（圖14-128，單位：m）；

其中b——起重臂厚度，一般為0.6~1m。

求起重臂中心線至安裝構(gòu)件頂面的垂直距離
求h₂值時，可近似取

即
②圖表法
將公式（14-49a）和公式（14-49b）進行數(shù)學(xué)推導(dǎo)得：

式中各符號含義與公式（14-49a）相同。
由公式（14-51）可做出lha曲線，如圖14-129所示。

圖14-129lha曲線
圖中縱坐標h值按h＝h1＋h2－h(huán)3計算，其中，h2由表14-82查得。
綜合以上所述，用圖表法求起重臂長度的程序為：
a．由表14-82查得h2值；
b．由h2值求出h值；
c．由圖14-129查得l值。
計算起重臂長度的h2數(shù)值表14-82

注：本表按公式：求得，其中e取0.2。

（4）工作幅度計算
起重機工作幅度按公式（14-52）計算：
R＝F＋lcosα（14-52）
式中R——起重機的工作幅度；
F——起重臂下鉸點中心至起重機回轉(zhuǎn)中心的水平距離，其數(shù)值由起重機技術(shù)參數(shù)表查得；
cosα——起重臂仰角的余弦，由表（14-82）查得或按公式（14-50）計算。
（5）檢查Q、H，最后確定起重機型號
通過上述計算求出R后，按R及起重臂長度，查起重機的起重性能表或曲線，檢查起重量Q及起重高度H_。如能滿足構(gòu)件的吊裝要求，則起重臂長度的確定工作即告結(jié)束，初選的起重機型號即可確定。否則，可考慮增加臂長以減小R_。如還不能滿足吊裝要求，則需改選其他起重機的型號。
舉例說明如下：
[例]安裝某重量為1.5t的構(gòu)件時，已知h1＝15m，a＝3m,初步選定用W1-100型起重機，其起重臂厚度b＝0.8m，h3＝1.7m，試計算安裝此構(gòu)件需要多長起重臂。
[解]
1）用圖表法求起重臂長度
①求h₂
h₁：a＝15：3＝5
由表14-82查得h₂＝1.19，cosα＝0.505
②求h
h＝h₁＋h₂－h(huán)₃＝15＋1.19－1.7＝14.49
③求l
查圖14-129，得l＝22.8m
此例，如用數(shù)解法計算的l＝22.73m。
初步選擇起重臂長度為23m.
2）檢查Q、H
查本章表14-32得臂長23m的W1-100型履帶式起重機，當R＝13m時，起重量Q＝2.9t＞1.5t，滿足要求；起升高度H＝17.8m，17.8－15＝2.8m，是否滿足吊裝要求，要看吊索長度選用多少。本例若所吊構(gòu)件為1.5m×6m屋面板，吊索與板面夾角一般不小于45°，則2.8m可滿足吊索長度選用要求。
3．起重機數(shù)量計算
起重機數(shù)量根據(jù)工程量、工期和起重機的臺班產(chǎn)量確定，按下式計算：

式中N——起重機臺數(shù)；
T——工期（d）；
C——每天工作班數(shù)；
K——時間利用系數(shù)，一般取0.8~0.9；
Q_i——每種構(gòu)件的安裝工程量（件或t）；
P_i——起重機的臺班產(chǎn)量定額（件/臺班或t/臺班）。
此外，決定起重機數(shù)量時，還應(yīng)考慮到構(gòu)件運輸、拼裝工作的需要。