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關于塔吊附著點的分析研究

文檔作者：賈桂蓮1 儲國華2 李水平2 文檔來源： 1.天頌建設集團有限公司 2.浙江省長城建設集團有限公司		點擊數：	更新時間： 2020年12月27日
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施工技術
2014 年第7 期建筑建材裝飾73
關于塔吊附著點的分析研究
賈桂蓮1 儲國華2 李水平2
（1.天頌建設集團有限公司，浙江臺州317500；2.浙江省長城建設集團有限公司，浙江杭州
310016）
摘要：隨著社會經濟的發(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
提下人們對于外立面的美觀追求也是變化多樣。在施工過程中垂直運輸需要塔吊進行調運鋼筋、鋼管等物料，外立面的復雜
導致塔吊的附著點選擇困難。在施工中塔吊基礎計算、塔吊附著計算會得到很高的重視，往往會忽略附著點的位置是否滿足
設計要求，本文就此點進行分析，以減少工程事故的發(fā)生，提高工程施工質量。
關鍵詞：塔吊；附著桿；附著點；梁
中圖分類號：TU317 文獻標識碼：A 文章編號：1674－3024（2014）7－73－02
前言
近幾年建筑市場的發(fā)展，對于有限的土地資源，越來越
匱乏，人們開始對地面向高，對地下向深度進行發(fā)展，為提
高土地利用率，建筑地下兩層已經非常普遍，現在地下三層
也屢見不鮮。同時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，以覆蓋擬建工程為前提，
同時滿足物料少發(fā)生二次搬運，在穿過地下室板時，要盡量減
少設置在交叉梁的位置等，選擇塔吊基礎和塔吊附著時施工單
位編制專項方案進行設計，對于附著桿附著的梁，能否滿足附
著要求，現場施工管理人員基本憑經驗設置，塔吊使用過程中，
出現問題再進行加固，沒有做到將事故發(fā)生原因分析在前，先
進行設計計算，對不滿足的梁，在主體施工過程中先設計加固，
以滿足后期的附著要求。本文僅以列舉一例進行分析。
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
主體結構垂直運輸采用塔吊，H5810 型號，臂長采用
58m，高度設置54m，塔吊基本參數詳見表1
表1 塔機基本參數表
塔機型號 H5810 塔身桁架結構類型 方鋼管
獨立起升高度（m） 40 塔身寬度B（m） 1.6
起重臂長度l1（m） 58 平衡臂長度l2（m） 12.06
標準節(jié)高度（m） 3.0
起重臂與平衡臂截面
計算高度h（m）
1.153
塔吊附著基本參數詳見表2，對于附著的計算基本參數
詳見表3。
表2 塔吊標準附著基本參數表
附墻桿類型 Ⅰ類 附著桿數 四桿附著
附著點1到塔機的橫向
距離a1（m）
2.75 點1到塔機的豎向
距離b1（m）
4.30
附著點2到塔機的橫向
距離a2（m）
2.45 點2到塔機的豎向
距離b2（m）
2.70
附著點3到塔機橫向距離與附著點2到塔機的橫向距離相等，
附著點4到塔機橫向距離與附著點1到塔機的橫向距離相等，
附著點3到塔機豎向距離與附著點2到塔機的豎向距離相等，
附著點4到塔機豎向距離與附著點1到塔機的豎向距離相等。
兩側對稱設置，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1 到塔身邊橫向的距離，a2 為附著點2
到塔身邊的橫向距離，b1 為附著點到塔身外側的豎向距離，
b2為附著點到塔身內側的豎向距離，α為附著點1、4 與建筑
物水平夾角，β為附著點2、3 與建筑物水平夾角。
表3 建筑物附著點受力表
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 附著點位置選擇
附著點位于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 附著邊梁驗算
4.1 荷載
由于邊梁設計已經考慮梁板鋼筋混凝土自重、裝飾材料
自重、使用時的活荷載以及其他垂直方向荷載，產生剪力和
彎矩。塔吊附著過程中，裝飾材料自重、使用時活荷載財未
加載，如大于施工活荷載可不另外采取措施。附著桿對梁產
生的軸線拉力或壓力（即F2、F4），計算當荷載為壓力時，
需要增加量截面值，當荷載為拉力時，需要增加配筋情況。
附著桿施加的垂直梁側方向力（F1 或F3），如圖4 所
示。經分析，將力移動至板的中心線，同時產生一個扭矩，
如圖5 所示，考慮板的剛度，剪力V 水可不進行驗算，僅考
慮產生的扭矩對梁的影響。
F1 F或 3
圖2 附著桿施加垂直梁側力圖
施工技術
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力分析圖
4.2 結構計算
（1）施工荷載影響
a.施工活荷載考慮結構施工時，3.0 KN/m2；
b.設計中除了現澆混凝土結構外，粗裝飾材料為30 厚
C20 細石混凝土，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：1.24KN/m2，取1.6KN/m2。
③活荷載2.0KN/m2
在塔吊附著期間，設計中考慮的荷載有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對梁的影響
F2或F4對梁為拉力或者壓力，當為壓力時，混凝土需要
承擔受力，當為拉力時，需要鋼筋來承擔，根據分析，是否
需要增加混凝土面積或者增加配筋。
a.當F2 或F4 為壓力時，取最大值的情況進行驗算，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
根據公式)
0.9
(
1
f A
N
f
A s c ¢ = -
j ，代入各參數為負值，所
以當當F2或F4為壓力時不需要另外考慮梁的截面。
b.當F2 或F4 為拉力時，取最大值的情況進行驗算，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對梁的影響
F1= F3=113.8KN，F1或F3為拉力或者壓力，這里僅分析
壓力，當為壓力時，分析圖如圖6、7 所示，不考慮V 水的影
響，僅考慮扭矩產生的影響。
受扭構件配筋計算：
（1）基本情況
梁截面寬度：b=240mm，截面高度：h=450mm，混凝土
強度等級： C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，受扭縱筋與
箍筋的配筋強度比值：ζ=1.00，縱筋種類： HRB335，
fy=300N/mm2，箍筋種類：HRB235，fyv=235N/mm2，箍筋肢數：
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%，縱筋合力點至近邊距離: as=25mm，
混凝土保護層厚度: c=20mm。
（2）荷載情況
扭矩設計值：T=113.80kN×0.1m=11.38kN·m
（3）其它信息
結構重要性系數：γo=1.0
（4）計算
a.計算受扭構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
矩形需按計算配置抗扭鋼筋。
e.計算截面核心部分的面積和周長
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
根據以上驗算：
（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 結論
在建筑市場發(fā)展中，給施工人員和技術人員總體施工規(guī)
劃提出更高的要求。例如塔吊的附著根據以上的計算研究，
可知，需要提前對所附著的位置的梁進行配筋的調整，如施
工人員沒有提前設計，將造成工程問題或工程事故，如發(fā)現
及時混凝土澆搗完成后再做調整將給施工帶來更大的困難。
參考文獻：
[1]孫在魯．塔式起重機應用技術[M]．北京：中國建材工
業(yè)出版社，2003 ?
[2]劉佩衡．塔式起重機使用手冊[M]．北京：機械工業(yè)出
版社，2002

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