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關(guān)于塔吊附著點(diǎn)的分析研究

文檔作者：賈桂蓮1 儲(chǔ)國華2 李水平2 文檔來源： 1.天頌建設(shè)集團(tuán)有限公司 2.浙江省長(zhǎng)城建設(shè)集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月27日
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施工技術(shù)
2014 年第7 期建筑建材裝飾73
關(guān)于塔吊附著點(diǎn)的分析研究
賈桂蓮1 儲(chǔ)國華2 李水平2
（1.天頌建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江臺(tái)州317500；2.浙江省長(zhǎng)城建設(shè)集團(tuán)有限公司，浙江杭州
310016）
摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，高層、小高層建筑越來越多，在滿足功能的前
提下人們對(duì)于外立面的美觀追求也是變化多樣。在施工過程中垂直運(yùn)輸需要塔吊進(jìn)行調(diào)運(yùn)鋼筋、鋼管等物料，外立面的復(fù)雜
導(dǎo)致塔吊的附著點(diǎn)選擇困難。在施工中塔吊基礎(chǔ)計(jì)算、塔吊附著計(jì)算會(huì)得到很高的重視，往往會(huì)忽略附著點(diǎn)的位置是否滿足
設(shè)計(jì)要求，本文就此點(diǎn)進(jìn)行分析，以減少工程事故的發(fā)生，提高工程施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：塔吊；附著桿；附著點(diǎn)；梁
中圖分類號(hào)：TU317 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674－3024（2014）7－73－02
前言
近幾年建筑市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)于有限的土地資源，越來越
匱乏，人們開始對(duì)地面向高，對(duì)地下向深度進(jìn)行發(fā)展，為提
高土地利用率，建筑地下兩層已經(jīng)非常普遍，現(xiàn)在地下三層
也屢見不鮮。同時(shí)建筑物外立面造型各異，給塔吊位置的選
擇帶來更多的困難。
一般施工單位選擇塔吊位置時(shí)，以覆蓋擬建工程為前提，
同時(shí)滿足物料少發(fā)生二次搬運(yùn)，在穿過地下室板時(shí)，要盡量減
少設(shè)置在交叉梁的位置等，選擇塔吊基礎(chǔ)和塔吊附著時(shí)施工單
位編制專項(xiàng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于附著桿附著的梁，能否滿足附
著要求，現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員基本憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，塔吊使用過程中，
出現(xiàn)問題再進(jìn)行加固，沒有做到將事故發(fā)生原因分析在前，先
進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)不滿足的梁，在主體施工過程中先設(shè)計(jì)加固，
以滿足后期的附著要求。本文僅以列舉一例進(jìn)行分析。
1 工程概況
某工程，位于玉環(huán)縣，地面粗糙度為B，基本風(fēng)壓為
1.0KN/m2，建筑地下一層，地上十一層，建筑高度為49.75m。
2 塔吊概況
主體結(jié)構(gòu)垂直運(yùn)輸采用塔吊，H5810 型號(hào)，臂長(zhǎng)采用
58m，高度設(shè)置54m，塔吊基本參數(shù)詳見表1
表1 塔機(jī)基本參數(shù)表
塔機(jī)型號(hào) H5810 塔身桁架結(jié)構(gòu)類型 方鋼管
獨(dú)立起升高度（m） 40 塔身寬度B（m） 1.6
起重臂長(zhǎng)度l1（m） 58 平衡臂長(zhǎng)度l2（m） 12.06
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度（m） 3.0
起重臂與平衡臂截面
計(jì)算高度h（m）
1.153
塔吊附著基本參數(shù)詳見表2，對(duì)于附著的計(jì)算基本參數(shù)
詳見表3。
表2 塔吊標(biāo)準(zhǔn)附著基本參數(shù)表
附墻桿類型 Ⅰ類 附著桿數(shù) 四桿附著
附著點(diǎn)1到塔機(jī)的橫向
距離a1（m）
2.75 點(diǎn)1到塔機(jī)的豎向
距離b1（m）
4.30
附著點(diǎn)2到塔機(jī)的橫向
距離a2（m）
2.45 點(diǎn)2到塔機(jī)的豎向
距離b2（m）
2.70
附著點(diǎn)3到塔機(jī)橫向距離與附著點(diǎn)2到塔機(jī)的橫向距離相等，
附著點(diǎn)4到塔機(jī)橫向距離與附著點(diǎn)1到塔機(jī)的橫向距離相等，
附著點(diǎn)3到塔機(jī)豎向距離與附著點(diǎn)2到塔機(jī)的豎向距離相等，
附著點(diǎn)4到塔機(jī)豎向距離與附著點(diǎn)1到塔機(jī)的豎向距離相等。
兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置，受力均勻。
β
α
塔吊架體
1
1
2
2
1 2 3 4
圖1 附著平面示意圖
注：a1 為附著點(diǎn)1 到塔身邊橫向的距離，a2 為附著點(diǎn)2
到塔身邊的橫向距離，b1 為附著點(diǎn)到塔身外側(cè)的豎向距離，
b2為附著點(diǎn)到塔身內(nèi)側(cè)的豎向距離，α為附著點(diǎn)1、4 與建筑
物水平夾角，β為附著點(diǎn)2、3 與建筑物水平夾角。
表3 建筑物附著點(diǎn)受力表
荷載 建筑物承受的荷載（KN）
工況 F1 F2 F3 F4
工作狀態(tài) ±28.4 ±47.74 ±79.7 ±28.5
非工作狀態(tài) ±68.82 ±121.72 ±113.8 ±97.04
3
2 4
1
1 2 3 4
塔吊架體
3 附著點(diǎn)位置選擇
附著點(diǎn)位于⒂軸～⒇軸之間位置為邊梁，梁截面為
240mm×450mm，C30混凝土，鋼筋采用HRB335，附著點(diǎn)位
置配筋采用上下各采用2Φ16，跨中有2Φ12，箍筋采用φ
8@200（4）。
4 附著邊梁驗(yàn)算
4.1 荷載
由于邊梁設(shè)計(jì)已經(jīng)考慮梁板鋼筋混凝土自重、裝飾材料
自重、使用時(shí)的活荷載以及其他垂直方向荷載，產(chǎn)生剪力和
彎矩。塔吊附著過程中，裝飾材料自重、使用時(shí)活荷載財(cái)未
加載，如大于施工活荷載可不另外采取措施。附著桿對(duì)梁產(chǎn)
生的軸線拉力或壓力（即F2、F4），計(jì)算當(dāng)荷載為壓力時(shí)，
需要增加量截面值，當(dāng)荷載為拉力時(shí)，需要增加配筋情況。
附著桿施加的垂直梁側(cè)方向力（F1 或F3），如圖4 所
示。經(jīng)分析，將力移動(dòng)至板的中心線，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)扭矩，
如圖5 所示，考慮板的剛度，剪力V 水可不進(jìn)行驗(yàn)算，僅考
慮產(chǎn)生的扭矩對(duì)梁的影響。
F1 F或 3
圖2 附著桿施加垂直梁側(cè)力圖
施工技術(shù)
74 建筑建材裝飾 2014 年第 7 期
V
T
T
水
圖3 附著桿施加垂直梁側(cè)力分析圖
4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算
（1）施工荷載影響
a.施工活荷載考慮結(jié)構(gòu)施工時(shí)，3.0 KN/m2；
b.設(shè)計(jì)中除了現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)外，粗裝飾材料為30 厚
C20 細(xì)石混凝土，表面撒1：1 水泥沙子隨打隨抹平，精裝修
面層，用戶自理，以住宅樓的臥室為例。
①細(xì)石混凝土自重2400kg/m3，即0.72KN/m2；
②精裝修荷載：
二次裝修荷載0.5KN/m2
20 厚的水泥漿0.4KN/m2
頂棚0.34KN/m2
小計(jì)：1.24KN/m2，取1.6KN/m2。
③活荷載2.0KN/m2
在塔吊附著期間，設(shè)計(jì)中考慮的荷載有0.72+1.6+2.0
=4.32KN/m2未加載，與施工活荷載3.0KN/m2相比，大于施工
活荷載，可不另行考慮影響。
（2）F2或F4對(duì)梁的影響
F2或F4對(duì)梁為拉力或者壓力，當(dāng)為壓力時(shí)，混凝土需要
承擔(dān)受力，當(dāng)為拉力時(shí)，需要鋼筋來承擔(dān)，根據(jù)分析，是否
需要增加混凝土面積或者增加配筋。
a.當(dāng)F2 或F4 為壓力時(shí)，取最大值的情況進(jìn)行驗(yàn)算，即
N=F2= F4=121.72KN，l 1950mm 0 = ，b = 240mm，鋼筋采用
HRB335， f 300N /mm2 y = ，混凝土采用 C30，f 14.3N /mm2 c = 。
A = 240mm´450mm
/ 8.125 0 l b = ，查表得，j = 0.5175
根據(jù)公式)
0.9
(
1
f A
N
f
A s c ¢ = -
j ，代入各參數(shù)為負(fù)值，所
以當(dāng)當(dāng)F2或F4為壓力時(shí)不需要另外考慮梁的截面。
b.當(dāng)F2 或F4 為拉力時(shí)，取最大值的情況進(jìn)行驗(yàn)算，即
F=F2= F4=121.72KN，鋼筋采用HRB335， f 300N /mm2 y = ，
A N / f 405.73mm2 s y = =
（3）F1或F3對(duì)梁的影響
F1= F3=113.8KN，F(xiàn)1或F3為拉力或者壓力，這里僅分析
壓力，當(dāng)為壓力時(shí)，分析圖如圖6、7 所示，不考慮V 水的影
響，僅考慮扭矩產(chǎn)生的影響。
受扭構(gòu)件配筋計(jì)算：
（1）基本情況
梁截面寬度：b=240mm，截面高度：h=450mm，混凝土
強(qiáng)度等級(jí)： C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，受扭縱筋與
箍筋的配筋強(qiáng)度比值：ζ=1.00，縱筋種類： HRB335，
fy=300N/mm2，箍筋種類：HRB235，fyv=235N/mm2，箍筋肢數(shù)：
n=4，箍筋間距：s=100mm，最小配筋率：ρtl,min=0.200%，最
小配箍率：ρsv,min=0.200%，縱筋合力點(diǎn)至近邊距離: as=25mm，
混凝土保護(hù)層厚度: c=20mm。
（2）荷載情況
扭矩設(shè)計(jì)值：T=113.80kN×0.1m=11.38kN·m
（3）其它信息
結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：γo=1.0
（4）計(jì)算
a.計(jì)算受扭構(gòu)件的截面受扭塑性抵抗矩
2 2 6 3
t W = b ´ (3´ h - b)/6 = 240 ´(3´ 450 - 250)/6 =10.560´10 mm
b.計(jì)算截面有效高度和腹板高度：
h h - a 450 - 25 425mm o s = = =
h h 425mm w o = =
c.確定受扭截面是否符合條件:
當(dāng)h /b 425/240 1.70 w = =
T=11.380kN·m≤(0.25×βc×fc×0.8×Wt)/γo=（0.25×
1.0×14.3×0.8×10.560×106）/1.0=30.20kN·m
截面符合要求。
d.確定是否需要按構(gòu)造配筋:
T=11.380kN·m＞(0.7×ft×Wt)/γo=(0.7×1.43×10.560×
106)/1.0=10.57kN·m
矩形需按計(jì)算配置抗扭鋼筋。
e.計(jì)算截面核心部分的面積和周長(zhǎng)
bcor=b-2c=240-2×20=200mm
hcor=h-2c=450-2×20=410mm
Acor=bcor×hcor=200×410=82000mm2
Ucor=2×(bcor+hcor)=2×(200+410)=1220mm
f.計(jì)算受扭配筋面積
單肢受扭箍筋面積:
Asv1=(T-0.35×ft×Wt) ×s/(1.2×sqrt(ζ) ×fyv×Acor)
=(11.38 × 106-0.35 × 1.43 × 10.560 × 106) × 100/(1.2 ×
sqrt(1.00)×300×82000)=20.65mm2
全部受扭縱筋面積
Astl=ζ×fyv×Ast1×Ucor/(fy×s)
=1.00×300×20.65×1220/(300×100)
=251.93mm2
g.驗(yàn)算最小配筋(箍)率
最小配箍率
ρsv=n×Asv1/(b×s)=4×20.65/(240×100)=0.3442%≥ρ
sv,min=0.200%，滿足最小配箍率要求。
最小配筋率
ρ tl=Astl/(b × h)=251.93/(240 × 450)=0.2333% ＜ ρ
tl,min=0.2145% ，滿足最小配筋率要求。
4.3 配筋情況
根據(jù)以上驗(yàn)算：
（1）需要增加受拉鋼筋配筋面積為405.73mm2，由于其
他的附加荷載可能產(chǎn)生不利的影響，則采用4Φ14，即可滿
足要求。
（2）需要增加箍筋的配筋面積為20.65 mm2，采用，箍
筋采用φ8@100，即可滿足要求。
（3）在受扭時(shí)需要配縱向鋼筋的面積為251.93mm2，采
用2NΦ14，面積為308 mm2，即可滿足要求。
5 結(jié)論
在建筑市場(chǎng)發(fā)展中，給施工人員和技術(shù)人員總體施工規(guī)
劃提出更高的要求。例如塔吊的附著根據(jù)以上的計(jì)算研究，
可知，需要提前對(duì)所附著的位置的梁進(jìn)行配筋的調(diào)整，如施
工人員沒有提前設(shè)計(jì)，將造成工程問題或工程事故，如發(fā)現(xiàn)
及時(shí)混凝土澆搗完成后再做調(diào)整將給施工帶來更大的困難。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫在魯．塔式起重機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M]．北京：中國建材工
業(yè)出版社，2003 ?
[2]劉佩衡．塔式起重機(jī)使用手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出
版社，2002

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