一级建造师《机电工程管理与实务》三技术.doc
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机电工程专业技术
2H312010机电工程测量技术
2H312011测量要求和方法
一、工程测量的原理
（一）水准测量原理
水准测量原理是利用水准仪和水准标尺，根据水平视线原理测定两点高差的测量方法。
测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
1.高差法
采用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差，通过计算得到待定点的高程的方法。
2.仪高法
采用水准仪和水准尺，只需计算一次水准仪的高程，就可以简便地测算几个前视点的高程。
例如：
当安置一次仪器，同时需要测出数个前视点的高程时，使用仪高法是比较方便的。
（二）基准线测量原理
基准线测量原理是利用经纬仪和检定钢尺，根据两点成一直线原理测定基准线。
测定待定位点的方法有水平角测量和竖直角测量，这是确定地面点位的基本方法。
每两个点位都可连成一条直线（或基准线）。
平面安装基准线不少于纵横两条。
测量仪器
测量原理
测量内容
测量方法
水准测量
水准仪、水准标尺
水平视线原理
高程、高差
高差法、仪高法
基准线测量
经纬仪、检定钢尺
两点成一线
基准线
水平角测量、竖直角测量
二、工程测量的程序和方法
（一）工程测量的程序
无论是建筑安装还是工业安装的测量，其基本程序都是：
建立测量控制网→设置纵横中心线→设置标高基准点→设置沉降观测点→安装过程测量控制→实测记录等。
【例1】（2010真题）在工程测量的基本程序中，设置标高基准点后，下一步应进行的程序是（ ）。
A.安装过程测量控制
B.建立测量控制网
C.设置沉降观测点
D.设置从横中心线
【答案】C
（二）平面控制测量
1.平面控制测量的要求
平面控制网建立的测量方法有三角测量法、导线测量法、三边测量法等。
平面控制网的坐标系统，应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。
（三）高程控制测量
高程测量的方法有水准测量法、电磁波测距三角高程测量法，常用水准测量法。
一个测区及其周围至少应有3个水准点。
设备安装过程中，测量时应注意：
最好使用一个水准点作为高程起算点。
【例2】（2009真题）平面控制网的测量方法有（）。
A.三角测量法B.水准测量法
C.导线测量法D.高程测量法
E.三边测量法
【答案】ACE;
测量方法
测量仪器
仪器主要功能
平面控制测量
三角、导线、三边测量法
光学经纬仪
纵横轴线（中心线）、垂直度
全站仪
水平距离
高程控制测量
水准测量法（常用）
电磁波测距三角高程测量法
光学水准仪
标高、沉降观测
三、工程测量竣工图的绘制
机电工程测量竣工图的绘制包括安装测量控制网的绘制、安装过程及结果的测量图的绘制。
四、机电工程中常见的工程测量
1.设备基础施工的测量
2.设备安装基准线和标高基准点测设
（1）安装基准线的测设：
中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。
放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。
设备安装平面基准线不少于纵、横两条。
（2）安装标高基准点的测设：
标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。
标髙基准点一般有两种：
一种是简单的标高基准点；另一种是预埋标高基准点。
采用钢制标高基准点，应是靠近设备基础边缘便于测量处，不允许埋设在设备底板下面的基础表面。
例如，简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点；预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
3.管线工程的测量
管线中心定位的测量方法：
定位时可根据地面上已有建筑物进行管线定位，也可根据控制点进行管线定位。
例如，管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。
其位置已在设计时确定，管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。
例如，水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等处。
如无适当的地物，应提前埋设临时标桩作为水准点。
地下管线工程测量：
地下管线工程测量必须在回填前，测量出起、止点，窨井的坐标和管顶标高，应根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
4.长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量
（1）长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩，其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合规定。
中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。
（4）大跨越档距测量。
在大跨越档距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。
【例4】（2013真题）安装标高基准点一般设置在设备基础的（）。
A.最高点 B.最低点
C.中心标板上 D.边缘附近
【答案】D
水准测量采用高差法时，待定点的高程是（）。
A.调整水准仪高度得出B.计算得出C.水准尺度直接读出D.微调补偿器得出
【答案】：
B
在工程测量的程序中，设备标高基准点后，下一步应该进行的程序是（）。
A.安装过程测量控制B.建立测量控制网
C.设置沉降观测点D.设置纵横中心线
【答案】：
C
2H312012测量仪器的功能与使用
一、水准仪
（一）水准仪的功能
（二）水准仪的应用
用来测量标高和高程。
主要应用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房、大型设备基础沉降观察的测量。
用于连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设及安装过程中对设备安装标高的控制测量。
二、经纬仪
（一）经纬仪的功能
（二）经纬仪的应用
用来测量纵、横轴线（中心线）以及垂直度的控制测量等。
光学经纬仪（如苏光J2经纬仪等），主要应用于建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量控制。
例如，机电工程建（构）筑物建立平面控制网的测量以及厂房（车间）柱安装铅垂度的控制测量，用于测量纵向、横向中心线。
三、全站仪
主要应用于建筑工程平面控制网水平距离的测量及测设、安装控制网的测设、建安过程中水平距离的测量等。
四、其他测量仪器
总结：
测量常用仪器的应用
测量常用仪器
功能
1
水准仪
用来测量标高和高程
2
经纬仪
纵向、横向轴线（中心线）以及垂直度的控制测量
3
全站仪
主要应用于水平距离的测量
4
电磁波测距仪
已广泛用于控制、地形和施工放样等测量中，成倍地提高了工作效率和量距精度
5
激光测量仪器
在大型建筑施工，沟渠、隧道开挖，大型机器安装，以及变形观测等工程测量中应用甚广。
【例5】（2012真题）控制设备安装标高的常用测量仪器是（）。
A.光学水准仪 B.激光准直仪
C.全站仪 D.光学经纬仪
【答案】A;
【解析】参见教材P19。
常用于设备安装定线定位和测试已知角度的仪器是（）。
A.激光准直仪B.激光经纬仪
C.激光指向仪D.激光水准仪
【答案】：
B
常用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中垂直定位的激光测量仪器是（）。
A.激光经纬仪B.激光垂线仪C.激光指向仪D.激光准直仪
【答案】：
D
2H312020机电工程起重技术
2H312021主要起重机械与吊具的使用要求
一、起重机械的分类和载荷
（一）起重机械的分类
起重机械分为轻小型起重设备、起重机、升降机、工作平台和机械式停车设备五大类。
1.轻小型起重设备分类
轻小型起重设备分为千斤顶、滑车（或称起重滑车、起重滑轮组）、起重葫芦和卷扬机。
2.起重机分类
起重机分为：
桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机三大类。
桥架型起重机主要有：
梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式起重机等。
臂架型起重机主要有：
门座起重机和半门座起重机、塔式起重机、流动式起重机、铁路起重机、桅杆起重机、悬臂起重机等。
建筑、安装工程常用的有塔式起重机、流动式起重机、桅杆起重机。
流动式起重机能在带载或不带载情况下沿无轨路面行驶、且依靠自重保持稳定。
流动式起重机主要有履带起重机、汽车起重机、轮胎起重机、全地面起重机、随车起重机。
（3）缆索起重机类别包括门式缆索起重机等。
（二）载荷
1.吊装载荷
起重机的吊装载荷指被吊物（设备或构件等）在吊装状态下的重量和吊索具重量的总和。
例如，履带起重机的吊装载荷包括：
起重机的净起重量即被吊设备和吊索（绳扣）重量、吊钩滑轮组重量和从臂架头部垂下的起升钢丝绳重量的总和。
2.吊装计算载荷
（1）动载荷系数（简称动载系数）：
是起重机在吊装重物的运动过程中所产生的对起吊机具负载的影响而计入的系数。
一般取动载系数k1=1.1。
（2）吊装计算载荷（简称计算载荷）：
吊装计算载荷等于动载系数乘以吊装载荷。
3.多台起重机联合起吊的计算载荷
（1）不均衡载荷系数：
在多台起重机共同抬吊一个重物时，由于起重机械之间的相互运动可能产生作用于起重机械、重物和吊索上的附加载荷，或者由于工作不同步，吊装载荷不能完全平均地分摊到各台起重机。
在吊装计算中，以不均衡载荷系数计入这种不均衡现象的影响。
一般取不均衡载荷系数k2=1.1～1.25。
（2）计算载荷：
Qj=k1×k2×Q
式中Qj一一起重机的计算载荷；
Q一一分配到起重机的吊装载荷，包括所承受的设备重量及起重机索、吊具重量。
定义
取值或公式
动载荷
起重机在吊装重物运动的过程中产生的惯性载荷
动载荷系数K1=1.1
不均衡载荷
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，工作不同步的现象
不均衡载荷系数K2=1.1～1.25
计算载荷
Q——设备及索吊具重量
Qj=K1K2Q
【例1】（2011一级真题）多台起重机抬吊设备时，常以计算载荷作为吊装计算的依据，计算载荷除考虑吊装物的重量外，还应考虑（ ）。
A.索吊具重量B.静载荷系数
C.动载荷系数D.不均衡载荷系数
E.滑轮组的摩擦力
【答案】ACD;
【例2】一台额定起重量为25t、另一台额定起重量为30t的履带式起重机共同抬吊一件重物，在最理想的情况下，其重物的最大重量（包括吊具、索具重量）为（ ）。
A.37.8t B.41t
C.45t D.50t
【答案】B;
【解析】两台履带式起重机共同抬吊一件重物理论上最大计算载荷为25×2=50t（应按额定起重量小的选择），取动载系数K1=1.1，不均衡载荷系数K2=1.1，则由公式2H311031-1得设备及索吊具重量的总和：
参见
二、钢丝绳和轻小型起重设备
（一）钢丝绳的规格与选用
1.起重吊装中常用的钢丝绳
2.钢丝绳的规格
（1）钢丝绳的规格较多，起重吊装常用6×19（包括纤维芯FC和钢芯IWR两类）、6×37、6×61规格的钢丝绳。
在同等直径下，6×19钢丝绳中的钢丝直径较大，强度较高，但柔性差，常用作缆风绳。
6×61钢丝绳中的钢丝最细，柔性好，但强度较低。
6×37钢丝绳的性能介于上述二者之间。
后两种规格钢丝绳常用作穿过滑轮组牵引运行的跑绳和吊索。
（3）在起重吊装中，钢丝绳用作缆风绳，安全系数不小于3.5；做滑轮组跑绳，安全系数不小于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。
钢丝绳使用场合
安全系数
用作缆风绳
不小于3.5
用作滑轮组跑绳
一般不小于5
用作吊索
一般不小于8
用作载人
不小于10～12
【例4】（2012真题）下列选用的起重钢丝绳安全系数中，正确的有（）。
A.用作缆风绳的安全系数不小于3
B.用作滑轮组跑绳的安全系数不小于4
C.用作吊索的安全系数不小于6
D.用作载物的吊索安全系数不小于8
E.用作载人的吊索安全系数不小于12
【答案】DE;
（二）轻小型起重设备的主要使用要求
三、流动式起重机的参数及使用要求
1.流动式起重机基本参数
主要有额定起重量、最大工作半径（幅度）、最大起升高度等。
2.流动式起重机的特性曲线
反映流动式起重机的起重能力随臂长、工作半径的变化而变化的规律和反映流动式起重机的最大起升高度随臂长、工作半径变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。
3.流动式起重机的选用步骤
（1）根据被吊设备或构件的吊装重量（或计算重量）、就位高度、位置和已确定的吊车使用工况，初定吊车的站位位置。
（2）根据设备尺寸、设备吊装高度、吊索高度和吊车站位位置（即由此确定的吊车工作半径），查吊车作业范围曲线图，初定吊车臂杆长度。
（3）根据吊车工况和已定的吊车工作半径、臂长，查吊车的起重能力表，查出吊车在此配置下的额定起重量。
若额定起重量大于设备的吊装重量，本项选择合格，否则重选。
（4）计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，若符合规范要求，选择合格，否则重选。
（5）按上述步骤进行优化，最终确定吊车臂长、工作半径等参数。
4.流动式起重机的地基要求
流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。
吊车的工作位置（包括吊装站位置和行走路线）的地基应进行处理。
应根据其地质情况或测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。
处理后的地面应做耐压力测试，地面耐压力应满足吊车对地基的要求，在复杂地基上吊装重型设备，应请专业人员对基础进行专门设计。
吊装前必须对基础验收.
【例5】（2013一级真题）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（ ）。
A.设备重量
B.设备尺寸
C.设备就位高度
D.吊索长度
E.吊车工作幅度
【答案】BCE;
平衡梁
作用:
（1）保持被吊设备的平衡，避免吊索损坏设备。
（2）缩短吊索的高度，减小动滑轮的起吊高度。
（3）减少设备起吊时所承受的水平压力，避免损坏设备。
（4）多机抬吊时，合理分配或平衡各吊点的荷载
形式：
（1）管式平衡梁：
由无缝钢管、吊耳、加强版等焊接而成，一般可用来吊装排管、钢结构构件及中、小型设备。
（2）钢板平衡梁：
用钢板切割制成，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、加强版、螺栓等组成。
它的特点是分部板提吊点可以前后移动，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。
（5）其他平衡梁：
如滑轮式平衡梁、支撑式平衡梁等
平衡梁的选用
—、常用吊装方法
9.利用构筑物吊装：
即利用建筑结构作为吊装点，通过卷扬机、滑轮组等吊具实现设备的提升或移动。
利用构筑物吊装法作业时应做到：
（1）编制专门吊装方案，应对承载的结构在受力条件下的强度和稳定性进行校核。
（2）选择的受力点和方案应征得设计人员的同意。
（3）对于通过锚固点或直接捆绑的承载部位，还应对局部采取补强措施;如采用大块钢板、枕木等进行局部补强，采用角钢或木方对梁或柱角进行保护。
（4）施工时，应设专人对受力点的结构进行监视。
二、吊装方法的基本选择步骤
1.技术可行性论证。
对多个吊装方法进行比较，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.安全性分析。
吊装工作应安全第一，必须结合具体情况，对每一种技术可行的方
法从技术上进行安全分析，找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。
3.进度分析。
吊装工作往往制约着整个工程的进度。
所以必须对不词的吊装方法进
行工期分析，所采用的方法，不能影响整个工程的进度。
4.成本分析。
对安全和进度均符合要求的方法进行最低成本核算，以较低的成本获
取合理利润。
5.综合选择。
根据具体工程的特点和各方面情况做综合选择。
总结：
吉安进城中
三、吊装方案的编制依据、主要内容和管理
（一）吊装方案的编制依据
1.国家有关法规、有关施工标准、规范、规程；
2.施工总组织设计（或施工组织设计）或吊装规划；
3.工程技术资料：
主要包括被吊装设备（构件）的设计图、设备制造技术文件、设备及工艺管道平立面布置图、施工现场地质资料地下工程布置图、设备基础施工图、相关专业（梯子平台、保温等）施工图、设计审查会文件等
4.施工现场条件：
包括场地、道路、地下地上障碍物等；
5.机具情况及技术装备能力：
包括自有的和可粗赁机具的情况，以及租赁的价格、机具进场的道路、桥涵情况等；
6.设备到货计划等。
总结记忆技巧：
范总技师巨色
（二）吊装方案的主要内容
1.吊装方案的主要内容
（1）编制说明与编制依据。
（2）工程概况：
主要包括工程特点、待吊设备参数表、到货形式、设计、制造单
位等。
（3）吊装工艺设计：
主要包括：
（4）吊装组织体系，包括劳动组织：
人力资源计划、施工人员的岗位职责等。
（5）安全保证体系及措施；吊装工作危险性分析表或健康、安全、环境危害分析。
（6）质量保证体系及措施。
（7）吊装应急预案。
（8）吊装计算书。
总结记忆技巧：
一概设置，全职预算
2.起重机吊装工艺计算书一般包括的内容
主起重机和辅助起重机受力分配计算；吊装安全距离核算；吊耳强度核算；吊索、吊具安全系数核算。
3.吊装平面、立面布置图应包括的主要内容
（三）吊装方案的管理
3.对属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，即采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程，起吊重量300kN及以上起重设备安装工程，吊装方案由施工单位组织专家对专项方案进行论证，再经施工企业技术负责人审批，并报项目总监理工程师审核签字。
实行总承包管理的项目，由总承包单位组织专家论证会。
一、起重吊装作业稳定性的作用及内容
1.起重吊装作业稳定性的作用
2.起重吊装作业稳定性的主要内容
（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、网架吊装部件或单元的稳定性
二、起重吊装作业失稳的原因及预防措施
1.起重机械失稳
主因：
超载、支腿不稳定、机械故障、桅杆偏心过大等。
预防措施为:
严禁超载、严格机械检查、打好支腿并用道木和钢板垫实和加固，确保支腿稳定。
总结：
窄腿必故障
2.吊装系统的失稳
主因：
多机吊装的不同步；不同起重能力的多机吊装荷载分配不均；多动作、多岗位指挥协调失误，桅杆系统缆风绳、地锚失稳。
预防措施：
多机吊装时尽量采用同机型、吊装能力相同或相近的吊车，并通过主副指挥来实现多机吊装的同步；集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点的同步；制定周密指挥和操作程序并进行演练，达到指挥协调一致；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好记录。
总结：
不同不均不协调，桅杆风绳和地锚
3.吊装设备或构件的失稳
主因：
由于设计与吊装时受力不一致、设备或构件的刚度偏小。
预防措施为:
对于细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装；薄壁设备进行加固加强；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
总结：
吊设不致刚度小
四、桅秆起重机的使用要求
1.桅杆起重机的结构
桅杆起重机（以下简称桅杆）由桅杆本体、动力-起升系统、稳定系统组成。
稳定系统主要包括缆风绳、地锚等。
3.缆风绳的设置要求
（1）直立单桅杆顶部缆风绳的设置宜为6根至8根，对倾斜吊装的桅杆应加设后背主缆风绳，后背主缆风绳的设置数量不应少于2根。
（2）缆风绳与地面的夹角宜为30°，最大不得超过45°
（3）直立单桅杆各相邻缆风绳之间的水平夹角不得大于60°。
（4）缆风绳应设置防止滑车受力后产生扭转的设施。
（5）需要移动的桅杆应设置备用缆风绳。
应根据受力条件和施工区域的土质情况选用合适的地锚结构。
（1）全埋式地锚适用于有开挖条件的场地。
全埋式地锚可以承受较大的拉力，多在大型吊装中使用。
（2）压重式活动地锚适用于地下水位较高或土质较软等不便深度开挖的场地。
小型压重式活动式地锚承受的力不大，多在改、扩建工程的吊装作业中使用。
在施工中，利用已有建筑物作为地锚，如混凝土基础、混凝土构筑物等，应进行强度验算并采取可靠的防护措施，并获得建筑物设计单位的书面认可。
地锚种类
适用范围、条件
全埋式
适合于重型吊装。
活动式
适合于改、扩建工程
利用建筑物
须获得建筑物设计单位的书面认可
【例6】（2012真题）大型龙门起重机设备吊装，宜选用的吊装方法是（ ）。
A.旋转吊装法
B.超高空斜承索吊运设备吊装法
C.计算机控制集群液压千斤顶整体吊装法
D.气压顶升法
【答案】C;
【解析】参见教材P25。
【模拟题】2、针对汽车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
题干中的严格机械检查，严禁超载，是针对超载、机械故障采取的预防措施，因而针对支腿不稳定措施的选项应是c。
A项是吊装作业前的必要工作，不是针对失稳采取的特定预防措施，B、D也不是针对“支腿”的措施，故都不是应选项。
【模拟题】3、下列关于起重吊装作业失稳原因的表述中，不属于吊装系统失稳的是（ ）。
A.超载或机械故障 B.多机吊装的不同步
C.多岗位指挥协调失误 D.桅杆系统缆风绳、地锚失稳
【答案】A
2H312030机电工程焊接技术
焊接技术是将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）在加温加压或两者并用的条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）连接成一个整体的操作方法。
焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
一、焊接材料的分类与选用原则
焊接工艺评定的步骤
1.编制焊接工艺评定委托书。
2.拟定焊接方式，需要考虑的因素主要包括：
（1）母材的物理特性。
（2）母材的化学特性。
（3）焊缝的受力状况。
（4）待焊部件的几何形状。
（5）焊接位置。
总结：
何止物理化。
焊接应力与变形产生机理
（一）焊接残余应力的危害
影响构件承受静载能力；造成结构脆性断裂；影响结构的疲劳强度；影响结构的刚度和稳定性；应力区易产生应力腐蚀和开裂;影响构件精度和尺寸的稳定性。
【经典题】
1、预防焊接变形的装配工艺措施是（ ）。
A．合
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