?。ㄗ髡摺⊥鯐韵迹┪夜旧钲谀彻さ匕惭b一臺四川xx廠QT80A型塔吊,安裝高度超過使用說明書規(guī)定的最大獨立高度,需進行附墻錨固,塔機最大安裝高度達120m,在該工地的安裝總高度為107m(吊鉤高度),有5道附墻。生產(chǎn)廠家在使用說明書中標(biāo)明了建筑物外墻與塔吊中心的距離在3.5~4.5m之間,與外墻的夾角在40°~60°之間,但由于該工程建筑物表面結(jié)構(gòu)及工程施工工藝等因素的影響,塔吊安裝后,塔吊中心距離建筑物外墻7m,所采用的附墻桿件的長度以及與建筑物間的夾角,與原說明書的規(guī)定有所不同。為了保證塔吊安全使用,我們對附墻桿件及其連接件作了穩(wěn)定性及強度驗算。
在做塔機附著時,應(yīng)按使用說明書的要求設(shè)置附著高度(見圖1)。該塔吊的第一道設(shè)置在24m高處,每道間距應(yīng)不超過20m,為了附著框安裝方便,從第二道附墻起,每道間距定為15m。最后一道附墻以上塔機高約為30m。
圖1 塔機附著示意圖
所有附墻桿件均采用[16槽鋼對置而成,具體擺放位置如圖4所示。由連接耳板通過銷釘與附墻框(2.4m×2.4m)鉸接,另一端焊接在建筑物的預(yù)埋件上。
1.附著式塔機的計算工況:
根據(jù)附著式塔機所受荷載、塔身內(nèi)力及支反力的計算分析,對于附著裝置來講,應(yīng)考慮以下兩種情況,如圖示:(1)塔機滿載工作,起重臂順x-x軸或y-y軸方向,風(fēng)向垂直于臂架(見圖2a);(2)塔機非工作工況,起重臂處于塔身對角線方向,風(fēng)由平衡臂吹向起重臂(根據(jù)《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》GB/T13752-92)。
圖2 塔機不同工況附著桿受力計算圖
2.風(fēng)荷載的計算見表1:
根據(jù)《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》(GB/T13752-92)F=Cw·PW·A, q=F/L
F:作用在塔機上(包括物品)的風(fēng)荷載;q:單位長度的風(fēng)荷載;Cw風(fēng)力系數(shù):Pw:計算風(fēng)壓;A:迎風(fēng)面積;L:塔身高度。
風(fēng)荷載計算表 表1
3.塔機工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)時有關(guān)技術(shù)參數(shù)表(最大獨立高度時):
塔機最大荷載表
4.計算附墻架對塔身的支反力:
假設(shè)塔身為一連續(xù)梁結(jié)鉤(見圖3),以此進行結(jié)構(gòu)的受力分析,可用力矩分配法、力法求出附墻受力。實際使用中,塔機最上面一道附墻受力最大,因為該道附墻節(jié)點力除由M引起的附墻受力外,還有承受由塔機懸臂端風(fēng)載及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)件的離心水平慣性力在懸根部引起的水平切力Fw及下部塔身的水平風(fēng)載。在此參照《建筑機械》2002第2期:當(dāng)塔機有≥三道附墻時,最上一道附墻的支反力為P=(1.23M/L)+Fw+(qL/2)
圖3 塔機附著計算簡圖
(1)工作狀態(tài):
?、賦方向由工作彎矩和水平慣性性力引起的支座反力:
Px=(1.23×1256/15)+18.6=122kN
?、趛方向風(fēng)荷載引起的支反力,將風(fēng)荷載簡化:
Fw=35kN M風(fēng)=734kN.m 扭矩M風(fēng)扭=396kN.m
Py=(1.23×734/15)+35+(0.44×15/2)=98kN
?。?)非工作狀態(tài):P非=(1.23×2020/15)+108.9+(2.75×15/2)=295kN
5.附墻桿的內(nèi)力計算:
扭矩Mk=M工k+M風(fēng)k=728kNm
選取附墻結(jié)構(gòu)為受力分析對象,由靜力平衡可求出前述兩種工況下桿件的最大軸向內(nèi)力。
得桿1、桿4內(nèi)力:N拉max=N壓max=320kN
桿2、桿3內(nèi)力:N拉max=N壓max=422kN
6.受壓桿件穩(wěn)定性驗算:
桿件采用[16,材料Q235鋼,兩根槽鋼如圖4布置
桿件3:
7.驗算桿件鉸接處連接件的強度(見圖4):
?。?)對銷軸的驗算,以桿件3計算(軸力最大):
?、黉N軸的剪切強度驗算:材料Q235鋼(計算略)
②擠壓強度:(計算略)
?。?)支桿耳板的強度驗算:材料Q235鋼(計算略)
8.對焊縫的驗算:
焊縫滿足強度要求,再適當(dāng)加強。
塔吊采用這一附墻結(jié)構(gòu)型式,在整個施工過程中,一直處于安全穩(wěn)定狀態(tài),現(xiàn)該工程項目已順利竣工。
信息來源:《建筑安全》2005.1 (責(zé)任編輯:鄧昌煌)