第一章起重工具选择计算第一节吊鼻选择计算在施工中现场常用的吊鼻,一般有两种.一种是钢筋焊制吊鼻,另一种是钢板焊制吊鼻.钢筋焊制吊鼻,设置简单,常用于较轻吊件上.钢板焊制吊鼻,设置较复杂,常用于较重吊件上,现分述于后.一.钢筋吊鼻选择计算：如图4-1图4-1起吊10T重件，D10用钢筋做吊鼻，钢筋与重件焊接断面为D10，长度为100mm，选择钢筋直径.先选择Ф20钢筋做吊鼻.Ф20钢筋的断面积F=3.14cm²(查表得).按拉力计算，吊鼻拉应力：Ó=W/2F=10000/2×3.14=1592kg/cm²按剪力计算吊鼻的剪应力:τ=W/2F=10000/2×3.14=1592kg/cm²从以上计算看,钢筋吊鼻的剪应力过高,必须选择较粗的钢筋.如选用Ф30钢筋做吊鼻,则Ф30钢筋的断面积F=7.07cm²则剪应力:τ=W/2F=10000/2×7.07=707kg/cm²剪应力已低于800kg/cm²,说明使用普通3号钢Ф30做吊鼻是安全的.采用钢筋吊鼻,在重件起立过程中,钢筋会拉弯,但由于吊鼻是一次性使用,起立时拉弯,立直时又拉直,对一般3号钢来说是承受得了这一次变形的,所以不会出事故,但钢筋焊缝必须足够,要做焊缝应力计算,其剪应力也不得超过许用应力值,一般焊缝要超过计算长度多一些好.二.钢板吊鼻选择计算 如图4-2所示：采用Ó=12mm 钢板做吊鼻.吊鼻开Ф50孔,焊100mm 固定钢板，板宽120mm,则应力计算如下：τ=W/2F=10000/(2×4×1.2)=1041kg/cm ²>800kg/cm ² 拉孔板两侧拉应力为：Ó=W/F=10000/（12-5）×1.2=1190kg/cm ² 拉板焊缝剪应力为：τ=W/F=10000/(10×0.8×2)=625kg/cm ²从以上核算看，主要是孔上方高度不够，造成孔上方剪应力过高，如将孔上方高度从40mm 扩大到60mm ，则其剪应力为： τ=W/2F=10000/2×6×1.2=694kg/cm ²图4-2图4-3这样改动后，吊鼻拉板就安全了，但平放钢板吊鼻的端部焊缝在起立过程中仍用可能被拉开，要注意察看。
如想避免吊鼻端部在重物起立过程中被拉开，可改为直立钢板吊鼻如图4-3所示，端部加焊立筋板，焊缝应做核算。
第二节 挂滑车吊梁选择计算在施工现场，常常需要挂起吊滑车或转向滑车，挂滑车的吊梁要自行设计，要使吊梁在起吊重物过程中承受的应力值在许用应力之下，方能确保作业安全，现分述如下：一. 吊梁下挂垂直荷重滑车时选择计算如图4-4所示，吊5吨重物，挂在5m 长的吊梁中心。
选择吊梁，步骤如下： ① 首先计算出吊梁所受的最大弯距 Mmsz=2.5W/2=(5×2.5)/2=6.25TM② 接着确定吊梁的应力，用1200kg/cm ²以下； ③ 然后根据弯曲应力公式求出1200kg/cm ²， 弯曲应力下的断面系数W 值如下： ∵ó=M/W∴W=M/ó=(6.25×1000×100)/1200=521cm ³ ④ 查表选用2根I 24则W=2×381cm ²>521cm ²； ⑤ 计算选定材料后的应力值：ó=M/W=(6.25×1000×100)/（2×381）=820kg/cm ²<1200kg/cm ²从以上选择计算看，弯曲应力值较1200 kg/cm ²小得多，可以选择小一些的工字钢再行计算，如计算后应力仍小于1200kg/cm ²，还可用小一号的工字钢计算。
图4--4二．吊梁下挂斜拉荷重滑车时选择计算当滑车在吊梁下的拉力倾斜一个角度时，对吊梁来说同时承受垂直拉力和水平拉力，均使吊梁弯曲，需把垂直、水平拉力分别产生的弯曲应力相加后选择吊梁。
如图4-5所示，5m 长吊梁承受8T 斜拉力.由于8T 斜拉力产生垂直力W=5.5T;水平力W=4.5T.计算步骤如下:① 先算垂直力引起的最大弯矩: Mv=5.5/2×2.5=6.875TM ② 按M 选择吊梁:采用2I 30,W=2×597cm ³(查表得)óv =Mv/W=(6.875×1000×100)/(2×597)=576kg/cm ² ③ 计算水平里引起的最大弯矩: M h =4.5/2×2.5=5.625TM④ 按水平力合算2I 30的弯曲应力值: 计算水平方向时的J h 值和W h 值:J h =2(J o +Ad ²)=2(400+61.2×6.3²)=5658cm ² W h =J h /c=5658/12.6=449cm ³ 水平方向的弯曲应力值为:图4--5W h =4.5TÓh =M/W=(5.625×100000)/449=1252kg/cm ² ⑤ 计算吊梁的总应力值:σ=σv +σh =576+1252=1828kg/cm ²>1400kg/cm ²从计算得到,吊梁的实际弯曲应力值过高,应选择大一些的工字钢再做计算.第三节 起吊扁担选择计算施工现场常用的起吊扁担,一般有单钩起吊扁担、双钩吊扁担和单钩人字型绳扣起吊扁担等.现分述如下:一、 单钩起吊扁担如图4-6所示,吊重为2×10T =20T ,扁担长2m, 吊点在扁担中心和两端,计算选择扁担步骤如下:① 首先计算扁担承受的最大弯矩Mmax: Mmax=10×1=10TM② 确定扁担许用应力:选用ó≦1200kg/cm ².③ 选择材料计算应力:如选用[]30a W=2×403=806cm ³则ó=M/W=(10×100000)/806=1240 kg/cm ². 如选用II 27a Wx=2×485=970 cm ³ 则ó=M/W=(10×105)/970=1030 kg/cm ².所以选用II 27a 作扁担很安全.二. 双钩抬吊扁担如图4-7所示:吊重20T,扁担长3000mm,吊重扁担离一端1m,计算选择扁担受图4-6力步骤如下:① 计算T 1及T 2吊钩受力:T 1=(20×2)/3=13.3T T 2=20-13.3=6.7T ② 计算扁担承受的最大弯矩Mmax: Mmax=T 1×1=13.3×1=13.3TM③ 确定扁担许用应力,选用ó≦1200kg/cm ². ④ 选择材料计算扁担应力:如选用[]27 Wx=2×323=646 cm ³则ó=M/W=(13.3×105)/646=2058 kg/cm ². 如选用II 30 Wx=2×597=1194 cm ³则ó=M/W=(13.3×105)/1194=1113 kg/cm ².按上述计算,选用II 30a 作扁担,应力已小于1200kg/cm ²,已可满足安全使用. 三. 单钩人字形绳扣扁担如图4-8所示,吊重20T,扁担长2m,用人字形绳扣,每端荷重10T,计算选择扁担步骤如下 :1. 作图找出扁担所受的力. 扁担两端受力按图4-8为: 水平力 12T 垂直力 10T2.计算扁担压杆应力值.选择φ159×4.5 P=5.5cm F=21.8cm ² λ=L/P=200/5.5=36.4 查表得φ=0.92 φ=0.92图4-710t10t ~10t图4-8ó=P/Fφ=12000/21.8×0.92=655 kg/cm².根据以上计算,应力已安全可靠,由于应力较小,可以另选择较细的钢管做扁担,另行核算计算其压杆应力值.但这里是按管子中心受压计算的,实际尚有偏心弯矩未计算.第四节地滑子选择计算地滑子是改变卷扬机钢丝绳引出方向使用的.地滑子有其铭牌起重量.选用地滑子,其受力不得超过其铭牌吨位值.地滑子一般有3T、 5T 、10T 。
10T以上的地滑子一般无现成品,需自行设计制作.地滑子的选择需根据其通过的钢丝绳角度计算出受拉力后选定.现分述如下:一. 钝角穿绳地滑子选择穿绳夹角为钝角时,则地滑子受力一般与穿绳拉力值相近,但确切受力要靠力的图解.如图4-9所示,穿绳拉力为2T,θ夹角为钝角,按图可得地滑子的合力值为2.2T。
所以选用3T地滑子,就可以保证安全.2t 2t2.2t 图4--9二．锐角地滑子当穿绳夹角为锐角时，则地滑子受力就较穿绳拉力值大得较多，但确切受力，也需靠图解计算。
如图4-10，穿绳拉力为2T ，θ夹角为锐角，按图解可得地滑子的合力值为3.8T ，就不能选用3T 地滑子，而应选用5T 地滑子。
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3.8t2t图4-10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。