塔机附着位置锚固方式的选取与应用

摘要：随着建筑结构型式多样化的发展，配合施工的塔式起重机附着装置面临着不同建筑结构如何选取锚固方式的技术问题，本文提出常规建筑结构型式中附着装置（建筑物）位置锚固方式的选取方法及应用，供相关人员参考与使用，并合理调整、扩大其使用范围，使其应用更具广泛性。

关键词：附着方式；选取与应用；螺栓连接强度验算

Abstract: With the development of diverse building structure type, with the construction of the tower crane attachment device facing different structures in how to select Anchoring of technical problems, this paper proposes Anchoring of conventional building structure type attached device (buildings) positions-election methods and applications for reference and use of personnel, and reasonable adjustments, to expand the scope of its application, its application is more extensive.Keywords: adhesion way; selection and application; bolted strength checking.

中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

关于附着装置的应用，各塔式起重机使用说明书一般只给出需设置的高度、角度位置、塔身环梁安装要求、附着时的最大扭矩（附着点的水平、垂直反力），对于附着装置在建筑物上锚固点的设置型式及方法不做说明，需使用方结合施工现场实际自行设计；塔式起重机的规程规范中，也未对附着装置在建筑物上锚固点的设置型式、方法及技术要求进行规定。根据不同建筑工程结构型式，几年来，我公司主要选取如下两种附着装置（建筑物）锚固件的安装型式：

1、锚固件预埋至建筑结构中，再进行附着拉杆的链接

适用于建筑结构型式为框架式的建筑物中，为使锚固件达到最佳受力效果，在条件许可的情况下，其位置最好选在柱和梁的交叉位置。制作方法分两种：

1.1锚固钢筋与预埋件、耳板与预埋件一同焊接成锚固件，制作完成后预埋于建筑物的柱（梁）内（图示1）。锚固件预埋时的技术要求，需安装附着装置处，建筑物柱（梁）绑扎钢筋、支模板时，在柱（梁）上放置锚固件的模板处需开凿一孔洞。锚固件的固定，锚固钢筋与柱（梁）内主钢筋进行绑扎连接或电焊连接，耳板上的孔洞与柱（梁）模板用铁丝绑扎拉紧，以保证柱（梁）砼浇筑时的稳定性。一般塔机附着装置采用4根撑杆两两连接，在同一高度处需两块锚固件，预埋时应控制好两块锚固件在同一水平高度，可采用简易的水平管测量进行标高控制，标高误差宜不大于20mm，用卷尺控制两块锚固件的水平尺寸，误差宜不大于50mm，否则不利于附着撑杆的安装，并且可能改变4根撑杆的受力情况。该种方法优点：耳板与预埋件焊接质量保证，制作安装工时成本低。缺点：两块锚固件水平高度误差较难控制，影响到附着撑杆的安装。

图示1：附着锚固件制作尺寸、附着耳板图

1.2（1）将锚固钢筋与预埋件焊接牢固后，预埋于建筑物的柱（梁）内。根据附着技术要求，两个预埋件应对称设置。附着铁件设置时可与柱（梁）内的钢筋进行绑扎连接或焊接，以保证其砼浇筑时的稳定性。（2）施焊耳板：预埋件达到强度后，剔出铁件钢板进行耳板的施焊。该种方法优点：利用耳板的施焊能较好地调整好两块锚固件的水平标高和水平尺寸。缺点：耳板与预埋件焊接质量难以保证，对焊工技术要求较高，费工费力，制作安装工时成本高。

制作及焊接要求：（1）附着埋件选用Q235钢板制作，厚度h=20mm，锚固钢筋采用φ16，焊条为T422；（2）锚固钢筋与预埋件焊接贴角焊缝hf=10mm、耳板与预埋件焊接贴角焊缝hf=12mm；（3）焊接后铁件要平整，平整度误差不大于1.5mm；（4）其焊接必须由专业焊工操作，同时保证连接销孔的同心度。

2、将附着铁件与剪力墙预留孔洞实施螺栓连接，再进行附着拉杆的链接

适用于民用住宅剪力墙结构的建筑物中，由于剪力墙结构建筑物外墙均为现浇砼，墙体厚度小、面积大，预埋件无法设置于其中。但鉴于其接触面积大的特点，可分别制作成整体锚固件(图示2)、连接板（图示3），按连接板孔洞尺寸在选定的剪力墙位置预留砼孔，用螺栓将锚固件、连接板进行联接，将墙体夹至其中，以此将附着（建筑物）锚固件进行了设置，实施中应注意：（1）墙体上预留的孔洞要准确，不应有较大误差；（2）穿墙联接螺栓要采取预紧方式，并紧固到位，使用过程中，要定期检查螺栓紧固情况。

图示2：整体锚固件尺寸

连接螺栓直径的选取，取螺栓直径d=30mm，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，埋件及耳板钢材厚度h=20mm。

图示3：连接板尺寸、锚固件受力图

下面验算普通螺栓连接的强度（图示3）。以浙江省建设机械集团有限公司生产的塔机型号为QTZ80(ZJ5710)为例。由该型号塔机使用说明书中查得：附着架撑杆座与建筑物最大扭矩为附着点的水力为FX=176KN，垂直反力为FY=187KN；由《钢结构》教材中查得：螺栓抗剪强度设计值2，螺栓承压强度设计值2。

抗剪螺栓群受扭矩、剪力和轴心力共同作用，在扭矩作用下，1,2,3,4号螺栓距离形心O点最远，故受力最大。以1号螺栓的受力进行分析。

一个螺栓抗剪强度设计值为

=（3.14×302）/4×130=91.8KN

一个螺栓承压强度设计值为

=183KN

=91.8KN

将外力简化到螺栓群形心O，得沿X轴方向分力，沿Y轴方向分力以及扭矩T；

=FX=176KN，=FY=187KN

T==176×160=28160KN

=/6=176/6=29.3KN

=/6=187/6=31.2KN

1号螺栓在X轴、Y轴方向的分力和

==（281600×125）/（6×1252+4×1602）=17.9KN

==（28160×160）/（6×1252+4×1602）=223KN

1号螺栓在剪力、轴心力和扭矩共同作用下，其合力N1应不超过一个螺栓的承载力设计值，即

N1=

=

=71.9KN＜=91.8KN

螺栓连接强度满足要求。

结束语

上述两种附着装置锚固件的安装形式具有应用的普遍性，适用的塔机型号范围较多。附着铁件与剪力墙预留孔洞实施螺栓连接的方法，关键在于其铁件可重复使用，附着装置拆除时其与环梁、拉杆一同拆除，经保养后又可用于下一工程。目前当梁高H≥400mm时，均可采用将附着铁件与剪力墙预留孔洞实施螺栓连接，再进行附着拉杆链接的方法。施工中真正体现了节约能源，节约材料，节约成本的绿色环保施工工程。

参考文献

[1]浙江省建设机械集团有限公司QTZ80(ZJ5710)塔机使用说明书

[2]《钢结构》教材.武汉大学出版社.责任编辑，张忠亭.