CN111362155A - 塔吊附着装置 - Google Patents

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刘明祥
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张道贺
秦一飞
金锐
刘秉乾
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Abstract

本发明给出了一种塔吊附着装置，包括标准节附着架、四根连杆和两组抱箍组件，标准节附着架固定在塔吊的两节标准节臂之间，两组抱箍组件分别与主体建筑靠近塔吊节臂一侧的两个混凝土柱配合,所述抱箍组件包括两个抱板和若干固定螺栓，两个抱板之间通过若干固定螺栓连接固定；四根连杆两两一组，两组连杆与两组抱箍组件对应，每组抱箍组件通过一组连杆与标准节附着架固定。通过两组抱箍组件与主体建筑的混凝土柱配合，实现塔吊与主体建筑物之间的连接固定，后续主体建筑完工后，只需拆除抱箍组件即可，不会对主体建筑表面造成损伤，避免后续发生漏水问题；四根连杆的固定结构和彼此的分布位置强化了附着架与主体建筑之间连接的稳定性。

Description

塔吊附着装置
技术领域
本发明涉及一种塔吊附着装置。
背景技术
塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。现有技术中，塔吊通过多组塔吊附着装置与主体固定，每组塔吊附着装置的附着架与三个拉杆配合实现与主体建筑连接固定，附着架设置固定高程的两个标准节臂之间，拉杆一端通过螺栓与附着架固定，拉杆另一端通过预埋的螺栓与主体建筑连接固定，但现有拉杆的数量为三根，塔吊的稳定性欠缺，另外，在主体建筑表面预埋螺栓，后续主体建筑完工后，会造成预埋位置漏水等质量问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构稳固、可灵活拆卸的塔吊附着装置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种塔吊附着装置，包括标准节附着架，标准节附着架固定在塔吊的两节标准节臂之间；
包括四根连杆和两组抱箍组件；
两组抱箍组件分别与主体建筑靠近塔吊节臂一侧的两个混凝土柱配合,所述抱箍组件包括两个抱板和若干固定螺栓，两个抱板分别紧贴主体建筑的混凝土柱两侧，两个抱板之间通过若干固定螺栓连接固定，两组抱箍组件的水平高度一致；
四根连杆分别是第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆和第二连杆与一组抱箍组件对应，第三连杆和第四连杆与另一组抱箍组件对应，第一连杆一端与靠近主体建筑一侧的标准节附着架近角位置固定连接，第一连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接，第二连杆一端与靠近主体建筑一侧的标准节附着架远角位置固定连接，第二连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接，第三连杆一端与标准节附着架旁侧侧壁的近角位置固定连接，第三连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接，第四连杆一端与标准节附着架旁侧侧壁的远角位置固定连接，第四连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接。
采用这样的结构后，通过两组抱箍组件与主体建筑的混凝土柱配合，实现塔吊与主体建筑物之间的连接固定，后续主体建筑完工后，只需拆除抱箍组件即可以去除塔吊与主体建筑物之间的连接，不会对主体建筑表面造成损伤，避免后续发生漏水问题；
另外，四根连杆的固定结构和彼此的分布位置强化了附着架与主体建筑之间连接的稳定性，比现有三根连杆的连接结构更能提高塔吊与主体建筑固定的安全性。
为了更清楚的理解本发明的技术内容，以下将本塔吊附着装置简称为本附着装置。
本附着装置的四根连杆结构相同，所述连杆包括第一耳板、第一螺纹套管、第二螺纹套管、第二耳板和双头螺杆，第一耳板固定连接在第一螺纹套管上，第二耳板固定连接在第二螺纹套管上，第一螺纹套管和第二螺纹套管分别与双头螺杆配合；采用这样的结构后，可以调节双头螺杆伸入第一螺纹套管或第二螺纹套管的长度，达到对连杆长度进行灵活微调的目的，方便本附着装置的装配作业。
本附着装置的第一连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有82～86°；第二连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有60～65°；第三连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有40～45°；第四连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有52～56°；采用这样的结构后，四根连杆的布置位置及角度参数更具体，进一步提升本附着装置的稳固性。
附图说明
图1是本附着装置实施例的俯视图。
图2是本附着装置实施例连杆的结构示意图。
图3是图1的A部放大图。
具体实施方式
如图1至3所示
本附着装置包括标准节附着架1、四根连杆和两组抱箍组件。
标准节附着架1采用市售的标准节附着架1，标准节附着架1固定在塔吊的两节标准节臂之间。
两组抱箍组件分别为第一抱箍组件2和第二抱箍组件3，第一抱箍组件2和第二抱箍组件3的结构相同，以第一抱箍组件2为例具体介绍抱箍组件的结构，第一抱箍组件2包括两个抱板21和六个固定螺栓22，两个抱板21分别紧贴主体建筑的混凝土柱8两侧，两个抱板21之间通过六个固定螺栓22连接固定，其中一个抱板21上焊接有第三耳板23；
第一抱箍组件2和第二抱箍组件3分别与主体建筑靠近塔吊节臂一侧的两个混凝土柱8配合，第一抱箍组件2和第二抱箍组件3分别左右布置，第一抱箍组件2和第二抱箍组件3的水平高度一致。
四根连杆结构相同，四根连杆分别是第一连杆4、第二连杆5、第三连杆6和第四连杆7，以第一连杆4为例，第一连杆4包括第一耳板41、第一螺纹套管42、第二螺纹套管43、第二耳板44和双头螺杆45，第一螺纹套管42和第二螺纹套管43为方管结构，第一螺纹套管42、第二螺纹套管43内孔壁设有螺纹，第一耳板41焊接在第一螺纹套管42上，第二耳板44焊接在第二螺纹套管43上，第一螺纹套管42和第二螺纹套管43分别与双头螺杆45配合。
第一连杆4和第二连杆5与第一抱箍组件2对应，第三连杆6和第四连杆7与第二抱箍组件3对应，第一连杆4一端与靠近主体建筑一侧标准节附着架1近角位置的耳板通过螺栓固定，第一连杆4另一端与第一抱箍组件2的第三耳板23通过螺栓固定，第二连杆5一端与靠近主体建筑一侧标准节附着架1远角位置的耳板通过螺栓固定，第二连杆5另一端与第一抱箍组件2的第三耳板23通过螺栓固定，第三连杆6一端与标准节附着架1旁侧侧壁近角位置的耳板通过螺栓固定，第三连杆6另一端与第二抱箍组件3通过螺栓固定，第四连杆7一端与标准节附着架1旁侧侧壁远角位置的耳板通过螺栓固定，第四连杆7另一端与第二抱箍组件3通过螺栓固定。
第一连杆4与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间倾角α为84°；第二连杆5与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间倾角β为63°；第三连杆6与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间倾角γ为41°；第四连杆7与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间倾角δ为54°。
本实施例的附墙受力计算，如下：
a)参数信息；
塔吊高度98.80(m)，附着塔吊边长:2.00(m)，附着塔吊最大倾覆力距:4981.60(kN/m)，附着框宽度:2.40(m)，回转扭矩:300.00(kN/m)，风荷载设计值:0.5(kN/m)，各层附着高度分别:42.1、63.1(m)。
b)支座力计算；
塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道连杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:
其中：
W0──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：W0＝0.4kN/m2；
μz──风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：μz＝2.380；
μs──风荷载体型系数：μs＝2.600；
βz──风振系数,依据《建筑结构荷载规范》结构在Z高度处的风振系数按公式规定，计算βz＝1.1；
Wk──风荷载水平压力；
Wk＝W0×μz×μs×βz＝0.4×2.38×2.6×1.1＝2.72kN/m2；B──塔吊作用宽度,B＝2.00m；Ks──迎风面积折减系数，Ks＝0.20；
经计算得到风荷载的水平作用力；风荷载实际取值q＝0.5kN/m，塔吊的最大倾覆力矩M＝4981.60kN.m，计算结果:Nw＝260.379kN。
c)附着杆内力计算
以上的计算过程将θ从0-360度循环，解得每连杆的最大轴压力，最大轴拉力：
第三连杆6的最大轴向拉力为：221.5kN；第三连杆6的最大轴向压力为：221.5kN；
第四连杆7的最大轴向拉力为：273.0kN；第四连杆7的最大轴向压力为：273.0kN；
第一连杆4的最大轴向拉力为：416.0kN；第一连杆4的最大轴向压力为：416.0kN；
第二连杆5的的最大轴向拉力为：353.0kN；第二连杆5的最大轴向压力为：353.0kN。
d)附着杆强度验算：
附着拉杆采用200×200×6方管，截面尺寸是200×200×6；
连杆截面特性如下：
A＝46.56cm2，Ix＝2923.35cm4；
Figure BDA0002443328570000051
单位重量：36.55Kg/m。
1)受力分析：
a.轴拉力、轴压力。
b.选用拉第一连杆4，长度4.14m，其受力最大，N＝416.0KN。
c.风载荷；
风载荷计算公式——Fw＝CwpwA；
本实施例中l/h＝4140/200＝20.7，取CW＝1.75；
本实施例取pw＝1100Pa；
垂直迎风面积A＝4.14×0.20；
FW＝CWPWA＝1.75×1.1×4.14×0.20＝1.59KN；
该力作用于连杆表现为水平向弯矩：
M1＝FWl/10＝0.66KN·m。
d.连杆自重；
G＝4.14×36.55×9.8＝1.48KN该力作用于连杆表现为垂直向弯矩：
M2＝Gl/10＝0.613KN·m。
e.连杆强度校核
按公式
Figure BDA0002443328570000061
核算；γx＝γy＝1.05；
Figure BDA0002443328570000062
故，连杆强度满足要求。
2)受压稳定性校核；
连杆轴心受压强度验算:验算公式：σ＝N/(φ·An)≤[σ]；
其中：
σ──为连杆的受压应力；
N──为连杆的最大轴向拉力；
第四连杆7取N＝273.0kN；第一连杆4:取N＝416.0kN；
φ──为连杆的受压稳定系数，根据λ的值查表可得到，λ为连杆的长细比；
长细比计算公式：
Figure BDA0002443328570000071
第四连杆7长度l＝8677mm，计算得：
Figure BDA0002443328570000072
根据λ查表得稳定系数φ＝0.499；
根据计算公式：
σ＝N/(φ·An)＝273×1000/0.499/4656＝117.5Mpa≤[σ]＝170MPa；
满足要求。
第一连杆4长度l＝4140mm，计算得：
Figure BDA0002443328570000073
根据λ查表得稳定系数φ＝0.847；
根据计算公式：
σ＝N/(φ·An)＝416×1000/0.847/4656＝105.4Mpa≤[σ]＝170MPa
满足要求。
以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种塔吊附着装置，包括标准节附着架，标准节附着架固定在塔吊的两节标准节臂之间；
其特征为：
包括四根连杆和两组抱箍组件；
两组抱箍组件分别与主体建筑靠近塔吊节臂一侧的两个混凝土柱配合,所述抱箍组件包括两个抱板和若干固定螺栓，两个抱板分别紧贴主体建筑的混凝土柱两侧，两个抱板之间通过若干固定螺栓连接固定，两组抱箍组件的水平高度一致；
四根连杆分别是第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆和第二连杆与一组抱箍组件对应，第三连杆和第四连杆与另一组抱箍组件对应，第一连杆一端与靠近主体建筑一侧的标准节附着架近角位置固定连接，第一连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接，第二连杆一端与靠近主体建筑一侧的标准节附着架远角位置固定连接，第二连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接，第三连杆一端与标准节附着架旁侧侧壁的近角位置固定连接，第三连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接，第四连杆一端与标准节附着架旁侧侧壁的远角位置固定连接，第四连杆另一端与对应的抱箍组件固定连接。
2.根据权利要求1所述的塔吊附着装置，其特征是：
四根连杆结构相同，所述连杆包括第一耳板、第一螺纹套管、第二螺纹套管、第二耳板和双头螺杆，第一耳板固定连接在第一螺纹套管上，第二耳板固定连接在第二螺纹套管上，第一螺纹套管和第二螺纹套管分别与双头螺杆配合。
3.根据权利要求1所述的塔吊附着装置，其特征是：
第一连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有82～86°；第二连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有60～65°；第三连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有40～45°；第四连杆与靠近塔吊节臂一侧的主体建筑侧面之间具有52～56°。
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