2017年一级建造师《机电工程管理与实务》章节题4

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1H412020 起重技术

一、单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）

1．只是在由多台起重机共同抬吊某一设备时，才考虑（　　）。[2007年真题]

A．惯性载荷

B．不均衡载荷

C．风载荷

D．动载荷

【答案】B

【解析】在多分支（多台起重机、多套滑轮组、多根吊索等）共同抬吊一个重物时，由于存在工作不同步的因素，各分支往往不能完全按设定比例承担载荷。在起重工程中，以不均衡载荷系数计入其影响。一般取不均衡载荷系数K₂=1.1～1.2。

2．起重吊装作业所使用的钢丝是（　　）。[2012年真题]

A．高碳钢

B．中碳钢

C．低碳钢

D．合金钢

【答案】A

【解析】吊装机具是起重吊装作业的重要部分，正确、合理选择吊装机具是确保起重吊装作业安全的重要环节。其中，吊装机具的钢丝绳是由高碳钢丝制成。每一根钢丝绳由若干根钢丝拧成股，各股绕绳芯（有植物纤维绳芯和金属绳芯等）捻成粗细一致的绳索。

3．起重工程中，钢丝绳一般由（　　）钢丝捻绕而成。[2009年真题]

A．低碳钢

B．中碳钢

C．高碳钢

D．合金钢

【答案】C

【解析】参见第1题解析。

4．下列起重机械中，（　　）适用于在某一范围内数量多，且每一单件重量较小的构件、设备（设施）的吊装，其作业周期长。

A．流动式起重机

B．塔式起重机

C．桅杆式起重机

D．门座式起重机

【答案】B

【解析】起重机械使用范围主要分为：①流动式起重机，适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装，作业周期短；②塔式起重机，适用于在范围内数量多，而每一单件重量较小的构件、设备（设施）的吊装，作业周期长；③桅杆式起重机，主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。

5．桅杆式起重机主要适用于（　　）的吊装。

A．在范围内数量多

B．单件重量大的大、中型设备、构件

C．每一单件重量较小的构件、设备（设施）

D．某些特重、特高和场地受到特殊限制

【答案】D

【解析】机电工程常用的起重机有流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机。其中桅杆式起重机主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。AC两项为塔式起重机的适用范围；B项为流动式起重机的适用范围。

6．起重机吊臂顶端滑轮的高度公式H>h₁＋h₂＋h₃＋h₄中，H表示的是（　　）。

A．索具高度

B．设备吊装到位后底部高出地脚螺栓的高度

C．起重高度

D．基础和地脚螺栓高

【答案】C

【解析】起重机吊臂顶端滑轮的高度的计算公式如下：H>h₁＋h₂＋h₃＋h₄。式中，H为起重高度（m）；h₁为设备高度（m）；h₂为索具高度（包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的综合高度）（m）；h₃为设备吊装到位后底部高出地脚螺栓的高度（m）；h₄为基础和地脚螺栓高（m）。

7．根据已确定的流动式起重机的幅度、臂长，查其特性曲线，确定其（　　）。

A．被吊设备高度

B．承载能力

C．设备及索吊具重量

D．站位位置

【答案】B

【解析】流动式起重机的选用必须依照本机说明书规定的特性曲线表进行，其选择步骤是：①根据被吊设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定起重机的站车位置（幅度）；②根据被吊设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度等和站车位置（幅度），查起重机的特性曲线，确定其臂长；③根据已确定的幅度、臂长，查起重机的特性曲线，确定起重机的载栽能力；④如起重机承载能力大于被吊装设备或构件的重量，则选择合格，否则重选。

8．某一钢丝绳的破断拉力为150kN，用作滑轮组的跑绳时，其最大允许的许用拉力为（　　）kN。

A．158.1

B．75

C．30

D．45.6

【答案】C

【解析】钢丝绳的许用拉力为钢丝绳破断拉力除以安全系数。根据钢丝绳的安全系数要求，在起重工程中，钢丝绳一般用来做缆风绳、滑轮组跑绳和吊索，做缆风绳的安全系数不小于3.5，做滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5，做吊索的安全系数一般不小于8；如果用于载人，则安全系数不小于10～12。故该钢丝绳最大允许的许用拉力为：150/5=30kN。

9．根据滑轮组的门数确定其穿绕方法，关于其穿绕方法的表述正确的是（　　）。

A．常用的穿绕方法有顺穿、花穿和双跑头顺穿

B．一般2门及以下宜采用顺穿

C．3～5门宜采用花穿

D．6门以上宜采用双跑头顺穿

【答案】A

【解析】根据滑轮组的门数确定其穿绕方法，常用的穿绕方法有：顺穿、花穿和双跑头顺穿。一般3门及以下，宜采用顺穿；4～6门宜采用花穿；7门以上，宜采用双跑头顺穿。

10．下列平衡梁的型式中，（　　）是用无缝钢管、吊耳、加强板等焊接而成，可用于吊装排管、钢结构件及中、小型设备。

A．钢板平衡梁

B．管式平衡梁

C．槽钢型平衡梁

D．桁架式平衡梁

【答案】B

【解析】平衡梁的型式及构造包括：①管式平衡梁。用无缝钢管、吊耳、加强板等焊接而成，可用于吊装排管、钢结构件及中、小型设备。②钢板平衡梁。钢板的厚度按设备重量确定。其制作简便，可在现场就地加工。③槽钢型平衡梁，由槽钢、吊环板、吊耳、加强板、螺栓等组成。其特点是分部板提吊点可前后移动，根据设备重量、长度来选择吊点，使用方便、安全、可靠。④桁架式平衡梁。由各种型钢、吊环板、吊耳、桁架转轴、横梁等焊接而成，当吊点伸开的距离较大时，一般采用桁架式平衡梁，以增加其刚度。

11．某新建机电工程中，有1台重220t、高50m，基础标高2m的塔类设备要进行整体吊装。下列起重机中适宜的吊装设备是（　　）。

A．塔式起重机

B．履带式起重机

C．缆索起重机

D．桥式起重机

【答案】B

【解析】在常用的吊装方法中，履带吊吊装起重能力从数十吨到上千吨，臂长可达上百米；中、小重物可吊重行走，机动灵活，使用方便，使用周期长，较经济。可单机、双机吊装，也可多机吊装。

12．常用吊装方法中，（　　）用在其他吊装方法不便或不经济的场合，吊重量不大，跨度、高度较大的场合。

A．桥式起重机吊装

B．缆索起重机吊装

C．汽车吊吊装

D．桅杆系统吊装

【答案】B

【解析】缆索起重机吊装法主要用在其他吊装方法不便或不经济的场合，吊重量不大，跨度、高度较大的场合，如桥梁建造、电视塔顶设备吊装。

13．在施工现场吊装某设备，计划工期为20天。在满足安全的前提下，有四种可供选择方案：第一，租用一台履带吊车，作业台班费为18万元，进、出场费6万元，工期6天；第二，就近租用两台汽车吊抬吊，台班费19.2万元，工期8天；第三，现场制作桅杆，制作、配套30万元（分摊折旧费15万元，但本单位很少用到此类设备），工期18天；第四，租用一台桅杆起重机，全部租赁费用16万元，工期为16天。应选择的是（　　）方案。

A．第一

B．第二

C．第三

D．第四

【答案】D

【解析】吊装方法（方案）选择原则的是安全、合理、经济。第一方案、第二方案虽然工期短，但费用较高，不够经济；第三方案虽然摊销的费用最低，还得到一台桅杆起重机，但由于以后很少有使用机会，这样就积压了资金15万元，综合经济性并不好；而第四方案虽然比第三方案多花1万元，但工期满足要求且合理，避免积压资金，综合评价，第四种方案最符合吊装方法（方案）选择的原则。

14．针对汽车式起重机吊装时失稳的主要原因，应采取的预防措施有严格机械检查，严禁超载，以及（　　）。

A．做好吊装受力分析与工艺计算

B．吊装现场操作协调一致

C．打好支腿并用道木和钢板垫实基础，确保支腿稳定

D．对薄弱部位或杆件进行加固

【答案】C

【解析】起重机械失稳主要原因有：超载、支腿不稳定、吊臂（或称扒杆）偏心过大、机械故障等。预防措施为：严格机械检查，严禁超载，打好支腿并用道木和钢板垫实基础，确保支腿稳定。

15．进行缆风绳选择时，以（　　）为依据。

A．缆风绳的工作拉力

B．缆风绳的工作拉力加安全系数

C．主缆风绳的工作拉力

D．主缆风绳的工作拉力与初拉力之和

【答案】D

【解析】缆风绳是桅杆式起重机的稳定系统，它直接关系到起重机能否安全工作，也影响着桅杆的轴力。缆风绳选择的基本原则是按缆风绳的计算总拉力T为依据选取。缆风绳总拉力按下式计算：T=T_g＋T_c。式中，T_g为缆风绳的工作拉力；T_c为缆风绳的初拉力。

16．下列常用的地锚类型中，（　　）地锚承受的力不大，但移动方便，重复利用率高，适合于改、扩建工程。

A．全埋式

B．混凝土基础

C．活动式

D．混凝土柱

【答案】C

【解析】地锚的种类及应用主要包括：①全埋式地锚。此地锚可承受较大的拉力，适合于重型吊装。②活动式地锚。这种地锚承受的力不大，但移动方便，重复利用率高，适合于改、扩建工程。③在实际工程中，还常利用已有建筑物作为地锚，如混凝土基础、混凝土柱等，但在利用已有建筑物前，必须获得建筑物设计单位的书面认可。

17．桅杆的主要结构是偏心压杆，其破坏形式主要是失稳破坏，所以截面应按稳定条件选择，计算时应按（　　）进行。

A．承受的轴向压力

B．承受的偏心弯矩

C．压弯组合

D．受弯简支梁

【答案】C

【解析】桅杆是细长压杆，其破坏形式主要是失稳破坏，在桅杆截面选择时，应按稳定条件选择。桅杆的主要结构是偏心压杆，除承受轴向压力，还要承受偏心弯矩。计算时，应按压弯组合进行。

二、多项选择题（每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项）

1．起重机吊装设备时，制定吊装技术方案的重要参数是起重机的（　　）。[2009年真题]

A．自重

B．额定起重量

C．最大幅度

D．最大起升高度

E．工作速度

【答案】BCDE

【解析】起重机选用的基本参数主要有载荷、额定起重量、最大幅度、最大起升高度等。这些参数是制定吊装技术方案的重要依据。其中载荷又分为动载荷、不均衡载荷和计算载荷。

2．在起重工程的设计中，计算载荷主要考虑（　　）。[2011年真题]

A．静载系数

B．动载系数

C．设备及吊索具重量

D．不均衡载荷系数

E．均匀载荷系数

【答案】BCD

【解析】在起重工程的设计中，为了计入动载荷、不均衡载荷的影响，常以计算载荷作为吊装计算和索、吊具设置的依据。计算载荷的一般公式为：Q_j=K_lK₂Q。式中，Q_j为计算载荷，Q为设备及索吊具重量的总和，K₁为动载系数，K₂为不均衡载荷系数。

3．吊装某台设备，依据起重机特性曲线确定其臂长时，需考虑的因素有（　　）。[2013年真题]

A．设备重量

B．设备尺寸

C．设备就位高度

D．吊索高度

E．站车位置

【答案】BCDE

【解析】流动式起重机的选择步骤是：①根据被吊设备或构件的就位位置、现场具体情况等确定起重机的站车位置（幅度）；②根据被吊设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度等和站车位置（幅度），查起重机的特性曲线，确定其臂长；③根据已确定的幅度、臂长，查起重机的特性曲线，确定起重机的承载能力；④如起重机承载能力大于被吊装设备或构件的重量，则选择合格，否则重选。

4．吊装方案编制的主要依据有（　　）。[2010年真题]

A．规程规范

B．合同条款

C．被吊装设备的设计文件

D．施工组织总设计

E．工程进度计划

【答案】ACD

【解析】吊装方案编制的主要依据包括：①有关规程、规范；②施工组织总设计；③被吊装设备（构件）的设计图纸及有关参数、技术要求等；④施工现场情况，包括场地、道路、障碍等。

5．钢丝绳是由高碳钢丝制成，使用时主要考虑（　　）等。

A．额定牵引拉力

B．钢丝绳钢丝的强度极限

C．钢丝绳的规格

D．钢丝绳的直径

E．安全系数

【答案】BCDE

【解析】钢丝绳是由高碳钢丝制成。每一根钢丝绳由若干根钢丝拧成股，各股绕绳芯（有植物纤维绳芯和金属绳芯等）捻成粗细一致的绳索。使用时主要考虑钢丝绳钢丝的强度极限，钢丝绳的规格，钢丝绳的直径，安全系数，许用拉力等。

6．关于塔式起重机吊装方法的表述，正确的有（　　）。

A．臂长在27～120m

B．常用在使用地点固定的场合

C．起重吊装能力为3～100t

D．较经济

E．可单机、双机吊装，也可多机吊装

【答案】BCD

【解析】塔式起重机吊装中，起重吊装能力为3～100t，臂长在40～80m，常用在使用地点固定、使用周期较长的场合，较经济。一般为单机作业，也可双机抬吊。汽车吊吊装包括：①液压伸缩臂，起重能力为8～550t，臂长在27～120m。②钢结构臂，起重能力在70～250t，臂长为27～145m。机动灵活，使用方便。可单机、双机吊装，也可多机吊装。

7．吊装方案的主要内容包括（　　）。

A．工程概况

B．编制依据

C．方案选择

D．工艺分析与工艺布置

E．施工组织总设计

【答案】ABCD

【解析】吊装方案的主要内容包括：①工程概况；②编制依据；③方案选择；④工艺分析与工艺布置；⑤吊装平面布置图；⑥施工步骤与工艺岗位分工；⑦工艺计算（包括受力分析与计算、机具选择、被吊设备、构件校核等）；⑧进度计划；⑨资源计划（包括人力、机具、材料等）；⑩安全技术措施；⑪风险评估与应急预案等。

8．吊装设备或构件的稳定性包括（　　）。

A．桅杆自身结构的稳定性

B．吊装部件的稳定性

C．整体稳定性

D．吊装单元的稳定性

E．吊装系统的稳定性

【答案】BCDE

【解析】起重吊装作业稳定性的内容主要包括：①起重机械的稳定性，起重机在额定工作参数情况下的稳定或桅杆自身结构的稳定。②吊装系统的稳定性，如多机吊装的同步、协调，大型设备多吊点、多机种的吊装指挥及协调，桅杆吊装的稳定系统（缆风绳，地锚）。③吊装设备或构件的稳定性，又可分为整体稳定性（如细长塔类设备、薄壁设备、屋盖、网架）；④吊装部件或单元的稳定性。

9．预防吊装系统失稳的措施包括（　　）。

A．尽量采用同机型吊车、同吊装能力的吊车

B．集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制实现多吊点同步

C．通过主、副指挥实现多机吊装同步

D．制定周密指挥和操作程序进行演练，达到指挥协调一致

E．对细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装

【答案】ABCD

【解析】预防吊装系统失稳的措施包括：①尽量采用同机型吊车、同吊装能力的吊车；②集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点同步；③通过主、副指挥来实现多机吊装同步；④制定周密指挥和操作程序进行演练，达到指挥协调一致；⑤缆风绳和地锚严格按吊装方案和工艺计算设置，设置完成后进行检查并做记录。

10．吊装设备或构件失稳的主要原因包括（　　）。

A．设计与吊装时受力不一致

B．多动作、多岗位指挥协调失误

C．多机吊装不同步

D．桅杆系统缆风绳、地锚失稳

E．设备或构件的刚度偏小

【答案】AE

【解析】吊装设备或构件失稳的主要原因包括：①设计与吊装时受力不一致；②设备或构件的刚度偏小。预防措施为：①对细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装；②薄壁设备进行加固加强；③对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面。

11．直立桅杆的长度选择应考虑的因素包括（　　）。

A．桅杆的直径

B．被吊装设备或构件的高度

C．滑轮组的最短距离

D．吊索拴接方法及高度

E．工艺要求或现场环境要求被吊设备吊起的最大高度

【答案】BCDE

【解析】直立桅杆的长度选择应考虑的因素有：①工艺要求或现场环境要求被吊设备吊起的最大高度；②被吊装设备或构件的高度；③吊索拴接方法及高度；④滑轮组的最短距离；⑤设备腾空距离；⑥基础高度。根据上述各项参数，通过几何分析和计算，确定桅杆长度。

三、案例题（请根据背景资料，按要求作答）

（一）

【背景资料】

某机电安装施工单位承建一地下动力中心安装工程，建筑物为现浇钢筋混凝土结构，并已施工完成。预埋的照明电线管和其他预埋工作经检查无遗漏。

地下建筑物的平面图及剖面简图如图1H412020所示。

设备布置和设计要求是：①-2.600层I区安装冷却塔及其水池。②-6.800层I区安装燃油供热锅炉，Ⅱ区北侧安装换热器，南侧安装各类水泵。③-11.800层I区为变配电所，Ⅱ区北侧安装离心冷水机组，南侧安装柴油发电机组。④动力中心设有通风排气和照明系统，在-11.800层地面下有集水坑。各层吊装孔在设备吊装结束后加盖，达到楼面强度，并做防渗漏措施。⑤每种设备均有多台，设备布置紧凑，周界通道有限。安装开工时，工程设备均已到达现场仓库。所有工程设备均需用站位于吊装孔边临时道路的汽车式起重机（40t），吊运至设备所在平面层，经水平拖运才能就位。[2006年真题]

1．根据建筑物设备布置和要求应怎样合理安排设备就位的顺序？理由是什么？用任意一层（-2.600层除外）为例作设备就位流程图。

2．为充分利用资源、降低成本、改善作业环境，动力中心开工时，可先安排哪些工程施工？说明理由。

3．动力中心安装前要做起重吊装作业的专项安全技术交底，交底内容哪些与土建工程有关？说明理由。

4．动力中心的设备就位作业计划宜用什么形式表示？其有什么优点？

5．简要说明动力中心设备单机试运转需具备的基本条件。

【答案】

1．（1）根据建筑物设备布置和要求应按以下内容合理安排设备就位的顺序：

①先安装-11.800层的设备、后安装-6.800层的设备；

②每层先安装远离吊装孔的设备；

③最后安装靠近吊装孔的设备；

④-2.00层冷却塔安装可作作业平衡调剂用。

理由：使-6.800层吊装孔早日封闭，以利该层设备方便水平拖运，先远后近可避免发生因通道狭窄而使后装设备无法逾越的现象。

（2）-6.800层设备就位的流程是：换热器→供热锅炉→各类水泵。或-11.800层设备就位的流程是：离心冷水机组→变配电设备→柴油发电机组。

2．（1）为充分利用资源、降低成本、改善作业环境，动力中心开工时，可先安装施工用电供电的照明工程、通风排气工程、集水坑排水工程。

（2）照明工程可节约临时用电设施、通风排气工程有利于作业人员身体健康，集水坑排水工程有利于作业安全。

3．（1）起重吊装作业与土建工程专项安全技术交底有关的内容包括：

①汽车式起重机站位的地面承载力试验；

②大型设备拖运路经楼面承载力核算；

③墙体上拖运用预埋锚点的强度计算。

（2）理由：①汽车式起重机站在经大开挖回填后的路面上；

②楼面或锚点的使用必须经设计单位书面认定。

4．（1）施工总进度计划节点较大，划分得也较粗，相互的制约依赖关系和衔接的逻辑关系比较清楚，动力中心的设备就位作业计划用横道图计划表示为宜。

（2）它的优点是简单直观、编制方便、便于对比检查。

5．动力中心设备单机试运转需具备的基本条件包括：

（1）变配电室首先受电并能供电；

（2）接通外部给水管路；

（3）连接排水总管；

（4）用油设备的贮油罐进油；

（5）输油管路连通经检查均合格便具备单机试运转的条件。

（二）

【背景资料】

某施工单位承担一台大型压缩机和一台配套的燃气轮机的吊装任务，压缩机单重为82t，燃气轮机单重为37.41t，整体到货。在施工现场可提供200t、170t的大型汽车式起重机各一台。200t、170t汽车式起重机吊索具重量均为2t。由于现场条件限制，两台汽车式起重机的最佳使用工况如表1H412020所示。

表1H412020 两台汽车式起重机的最佳使用工况表

注：如果用抬吊时，不均衡荷载系数取1.1。项目技术负责人组织编制了吊装方案并经项目经理审核、批准。[2007年真题]

问题：

1．选择现场合适的汽车式起重机完成压缩机的吊装任务，并作荷载核算。

2．选择现场合适的汽车式起重机完成燃气轮机的吊装任务，并作荷载核算。

3．吊装方案的编制依据是什么？

4．吊装方案除项目经理审批外，还需报什么人审批？在吊装方案实施前还应征求什么人的意见？

5．简述吊装方法的选用原则。

【答案】

1．（1）由于现场的任何一单台汽车式起重机均无法吊起82t的压缩机，故压缩机的吊装应考虑采用两台汽车式起重机进行抬吊。

（2）取动载荷系数K₁=1.1，不均衡载荷系数K₂=1.1，设备及索吊具重量的总和Q=82＋4=86t。根据起重机计算载荷公式：Q_j=K₁K₂Q，可得：Q_j=1.1×1.1×86=104t。

两台汽车式起重机分别承受的荷载为：Q₁=Q₂=104/2=52t。

200t汽车式起重机臂杆长度为24.4m，作业半径为9m的情况下，最大起重量71t，大于52t；170t汽车式起重机臂杆长为22.7m，作业半径为7m的情况下，最大起重量75.5t，大于52t。故一台200t和一台170t汽车式起重机抬吊作业可以满足压缩机吊装的要求。

2．对燃气轮机，由于Q_j=1.1×（37.41＋2）=43t。故采用一台170t或一台200t汽车吊均可以满足起吊燃气轮机的要求。

3．吊装方案编制的主要依据包括：

（1）有关规程、规范；

（2）施工组织总设计；

（3）被吊装设备（构件）的设计图纸及有关参数、技术要求等；

（4）施工现场情况，包括场地、道路、障碍等。

4．（1）吊装方案除项目经理审批外还需报监理工程师（业主）审批。

（2）在吊装方案实施前还应征求塔式起重机司机的意见。

5．吊装方法的选择原则是安全可靠、经济可行，主要从以下四个方面进行选择：

（1）技术可行。从先进可行、安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。

（2）安全。对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析。

（3）保证进度。必须考虑所采用的吊装方法不能影响整个工程的进度。

（4）成本经济。进行吊装方法的最低成本核算。

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