塔吊安裝的位置選擇與附著的注意事項(xiàng)

隨著高層建筑工程施工的迅猛發(fā)展，建筑工程中的垂直運(yùn)輸不可缺少，近段時(shí)期內(nèi)發(fā)現(xiàn)有較多的工程項(xiàng)目中出現(xiàn)高層塔吊安裝前位置的選擇沒(méi)有引起高度重視，造成塔吊無(wú)法拆除、附著間距過(guò)長(zhǎng)及位置不合理等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，為了減少損失，提議如下注意事項(xiàng)供各項(xiàng)目部參考：

一、有地下室在選擇塔吊安裝位置時(shí)，要全面了解工程施工圖紙中建筑物上部形狀的變化，最簡(jiǎn)便的方法是把各層CAD平面圖在同軸線(xiàn)疊加在一起后，就能看出外部凸出部位的正確位置，對(duì)塔吊大臂下降拆除就可作出正確判斷，同時(shí)要考慮到塔吊拆除時(shí)汽車(chē)吊所停的位置是否正確合理。

二、有地下室選擇塔吊安裝位置時(shí)，要考慮到穿過(guò)地下室時(shí)盡量避開(kāi)基礎(chǔ)、梁、板區(qū)域，減少對(duì)主體結(jié)構(gòu)造成不利影響，塔吊安裝位置可能對(duì)主體結(jié)構(gòu)安全造成破壞，因此必須經(jīng)設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員審定后方可定位，并請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)提供相關(guān)安全保護(hù)措施設(shè)計(jì)圖，特別是地下室防水要求方面和對(duì)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)內(nèi)容，使塔吊達(dá)到正常的安全運(yùn)行。在塔吊拆除時(shí)需要30噸以上的汽車(chē)吊進(jìn)入地下室頂板起吊，這對(duì)地下室頂板是否能承受汽車(chē)吊所產(chǎn)的生荷載，需要請(qǐng)示設(shè)計(jì)人員作出決定，如何加固地下室頂板能否承受汽車(chē)吊安全操作，這項(xiàng)內(nèi)容要引起高度重視。

三、塔吊的附著有三個(gè)內(nèi)容必須考慮;一是建筑物與塔吊的附著中心距離是否在合理經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi)。二是附著所用的型鋼和固定位置與角度。三是附著支桿長(zhǎng)度超過(guò)八米時(shí)，用什么結(jié)構(gòu)形式最經(jīng)濟(jì)、最安全。1、建筑物與塔吊的平衡面到砼墻面距離在5m時(shí)是合理經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi)，它所需要的附著支桿長(zhǎng)度不會(huì)超過(guò)八米，是一般廠(chǎng)家制作的附著標(biāo)準(zhǔn)件使用范圍。2、附著所用的型鋼一般廠(chǎng)家制作的附著標(biāo)準(zhǔn)件是￠120mm鋼管、壁厚為6mm。固定位置一般在砼梁、砼柱、砼墻側(cè)面上，角度適宜在40⁰～60⁰之間。3、附著支桿長(zhǎng)度超過(guò)八米時(shí)應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算來(lái)確定，用角鋼和格架支桿的形式最經(jīng)濟(jì)、最安全。為了使廣大讀者便于撐握，以下作一實(shí)例介紹;

1、某一工程采用的TC6010-6塔吊起升高度超過(guò)40.5m時(shí)需用附著裝置對(duì)塔身進(jìn)行附著加固，根據(jù)塔吊使用說(shuō)明書(shū)要求，第一道附著時(shí)，附著架以下塔身高度不大于31m，附著架以上自由段懸高不大于36.55m，多道附著時(shí)，兩道附著架間距不超過(guò)25.2m，最頂層附著架以上懸高在塔高不超過(guò)100m時(shí)不大于36.55m，塔高大于100m時(shí)不超過(guò)32.2m。通過(guò)收集相關(guān)的塔吊資料和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，依據(jù)本工程主樓施工進(jìn)度等相關(guān)要求，確定塔吊附著部位第一道29.3m，第二道53.3m，第三道77.3m，懸高27.6m，總高度104.9m。

2、作業(yè)工藝：1、預(yù)埋件安裝，附墻拉桿與建筑物固定點(diǎn)的預(yù)埋板預(yù)埋，預(yù)埋件選用待預(yù)埋點(diǎn)位置的砼硬度達(dá)到70%以上后方可進(jìn)行塔吊附著安裝。預(yù)埋件選用25、460×350×20鋼板，M36×330螺栓3套，基座上兩個(gè)耳栓采用30厚鋼板兩塊，可采用如下二種按下圖所示：

連接鐵板圖

2、附墻架選用，附著架是由三個(gè)撐桿和一套環(huán)梁等組成，它主要是把塔機(jī)固定在建筑物砼墻體上，起著依附作用。使用時(shí)環(huán)梁套在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上。三根撐桿中，其中二根撐桿端部有大耳環(huán)與建筑物附著處鉸接，三根撐桿應(yīng)保持在同一水平內(nèi)，本塔機(jī)附著架按塔機(jī)中心與建筑物距離超長(zhǎng)，不能直接采用說(shuō)明書(shū)內(nèi)的附著裝置，經(jīng)計(jì)算，本工程附著架撐桿采用2根16號(hào)槽鋼制作，具體設(shè)計(jì)情況詳見(jiàn)計(jì)算書(shū)。

3、附墻安裝程序;1、在第一附著點(diǎn)1m處搭設(shè)工作平臺(tái)。工作平臺(tái)必須有欄桿，并圍好安全網(wǎng)。2、將所需的工具、螺栓、銷(xiāo)軸吊到工作平臺(tái)上。3、將附著的U形框吊到附著點(diǎn)的位置，按規(guī)定的位置將套到塔身上，并用鐵線(xiàn)固定牢靠。4、用附著的另一個(gè)U形框吊到附著點(diǎn)位置并套到與塔身上，用螺栓將兩塊U形連接起來(lái)，調(diào)好附著框的水平度后，上緊螺栓，使其緊箍在塔身上。5、依次將三根拉桿吊到附著點(diǎn)位置，用銷(xiāo)軸將其與附著框鉸接。6、調(diào)整塔身垂直度，塔身側(cè)向垂直度必須在2‰以?xún)?nèi)。7、用電焊依次將三根拉桿的另一端用相應(yīng)預(yù)埋板燒焊連接，焊好底面的焊縫后再加兩塊斜底鐵板。8、檢查所有的連接銷(xiāo)軸開(kāi)口銷(xiāo)是否牢固，連接螺栓是否上緊，焊縫是否符合要求。將平臺(tái)上的工具及剩余部件調(diào)到地面，附墻安裝完畢。

4、塔吊附著計(jì)算計(jì)算書(shū);

A、支座力計(jì)算

1#塔機(jī)按照說(shuō)明書(shū)與建筑物附著時(shí)，最上面一道附著裝置的負(fù)荷最大，因此以此道附著桿的負(fù)荷作為設(shè)計(jì)或校核附著桿截面的依據(jù)。附著式塔機(jī)的塔身可以簡(jiǎn)化為一個(gè)帶懸臂的剛性支撐連續(xù)梁，其內(nèi)力及支座反力計(jì)算如下：

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計(jì)算：

ωk=ω0×μz×μs×βz" = 0.450×1.170×1.450×0.700 =0.534 kN/m2;

其中" ω0── 基本風(fēng)壓（kN/m2），按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9）的規(guī)定采用：ω0 = 0.450 kN/m2;

μz── 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9）的規(guī)定采用：μz = 1.450;

μs── 風(fēng)荷載體型系數(shù)：μs = 1.170;

βz── 高度Z處的風(fēng)振系數(shù)，βz = 0.700;

風(fēng)荷載的水平作用力：

q = Wk×B×Ks = 0.534×1.600×0.200 = 0.171 kN/m;

其中" Wk── 風(fēng)荷載水平壓力，Wk= 0.534 kN/m2;

B──" 塔吊作用寬度，B= 1.600 m;

Ks── 迎風(fēng)面積折減系數(shù)，Ks= 0.200;

實(shí)際取風(fēng)荷載的水平作用力" q = 0.171 kN/m;

塔吊的最大傾覆力矩：M = 1718.000 kN·m;

計(jì)算結(jié)果：Nw = 100.5276kN;

B、附著桿內(nèi)力計(jì)算

計(jì)算簡(jiǎn)圖：

計(jì)算單元的平衡方程：

ΣFx=0

T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-Nwcosθ

ΣFy=0

T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-Nwsinθ

ΣM0=0

T1[（b1+c/2）cosα1-（α1+c/2）sinα1]+T2[（b1+c/2）cosα2-（α1+c/2）sinα2]+T3[-（b1+c/2）cosα3+（α2-α1-c/2）sinα3]=Mw

其中：

α1=arctan[b1/a1]α2=arctan[b1/（a1+c）]α3=arctan[b1/（a2- a1-c）]

B.1 第一種工況的計(jì)算：

塔機(jī)滿(mǎn)載工作，風(fēng)向垂直于起重臂，考慮塔身在最上層截面的回轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的扭矩和風(fēng)荷載扭矩。

將上面的方程組求解，其中 θ從 0 - 360 循環(huán)，分別取正負(fù)兩種情況，求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。

桿1的最大軸向壓力為：290.03 kN;

桿2的最大軸向壓力為：0.00 kN;

桿3的最大軸向壓力為：88.27 kN;

桿1的最大軸向拉力為：0.00 kN;

桿2的最大軸向拉力為：252.73 kN;

桿3的最大軸向拉力為：164.13 kN;

B.2 第二種工況的計(jì)算：

塔機(jī)非工作狀態(tài)，風(fēng)向順著著起重臂，不考慮扭矩的影響。

將上面的方程組求解，其中 θ= 45，135，225，315，Mw = 0，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。

桿1的最大軸向壓力為：79.15 kN;

桿2的最大軸向壓力為：51.22 kN;

桿3的最大軸向壓力為：120.81 kN;

桿1的最大軸向拉力為：79.15 kN;

桿2的最大軸向拉力為：51.22 kN;

桿3的最大軸向拉力為：120.81 kN;

C、附著桿強(qiáng)度驗(yàn)算

C.1 桿件軸心受拉強(qiáng)度驗(yàn)算

驗(yàn)算公式：σ= N / An ≤f

其中 σ --為桿件的受拉應(yīng)力;

N --為桿件的最大軸向拉力，取 N =252.729 kN;

An --為桿件的截面面積，本工程選取的是2×16號(hào)槽鋼（見(jiàn)附圖）;查表可知 An =2×2515.00 =5030mm2。

經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受拉應(yīng)力 σ=252729.235/5030.00 =50N/mm2，

最大拉應(yīng)力不大于拉桿的允許拉應(yīng)力 215N/mm2，滿(mǎn)足要求。

C.2 桿件軸心受壓強(qiáng)度驗(yàn)算

驗(yàn)算公式：σ= N / φAn ≤f

其中 σ --為桿件的受壓應(yīng)力;

N --為桿件的軸向壓力，桿1：取N =290.030kN;

桿2：取N =51.218kN;

桿3：取N =120.808kN;

An --為桿件的截面面積，本工程選取的是 2×16號(hào)槽鋼;

查表可知 An = 5030 mm2。

λ --桿件長(zhǎng)細(xì)比，桿1：取λ=147，桿2：取λ=160，桿3：取λ=141

φ --為桿件的受壓穩(wěn)定系數(shù)，是根據(jù) λ查表計(jì)算得：

桿1：取φ=0.318，桿2：取φ=0.276，桿3：取φ=0.341;

經(jīng)計(jì)算，桿件的最大受壓應(yīng)力 σ=181.321 N/mm2，

最大壓應(yīng)力大于拉桿的允許壓應(yīng)力 215N/mm2，滿(mǎn)足要求。

D、附著支座連接的計(jì)算

附著支座與建筑物的連接多采用與預(yù)埋件在建筑物構(gòu)件上的螺栓連接。預(yù)埋螺栓的規(guī)格和施工要求如果說(shuō)明書(shū)沒(méi)有規(guī)定，應(yīng)該按照下面要求確定：

D.1 預(yù)埋螺栓必須用Q235鋼制作;

D.2 附著的建筑物構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20;

D.3 預(yù)埋螺紋鋼的直徑大于24mm;

D.4 預(yù)埋螺紋鋼的埋入長(zhǎng)度和數(shù)量滿(mǎn)足下面要求：

0.75nπdlf=N

其中n為預(yù)埋螺紋鋼數(shù)量;d為預(yù)埋螺栓直徑;l為預(yù)埋螺紋鋼埋入長(zhǎng)度;f為預(yù)埋螺紋鋼與混凝土粘接強(qiáng)度（C20為1.5N/mm2，C30為3.0N/mm2）;N為附著桿的軸向力。

D.5 預(yù)埋螺紋鋼數(shù)量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只;預(yù)埋螺紋鋼埋入長(zhǎng)度不少于15d;螺紋鋼埋入端應(yīng)作彎鉤或加橫向錨固鋼筋。

四、以上內(nèi)容供大家參考