摘 要:本文叙述了建筑施工中使用的塔式起重机,常常会受到一些客观因素的制约而无法进行刚性附着,这时若能在塔身处设置缆风绳的方式进行柔性附着,则将给施工带来方便,本文结合某工程实际对这一附着方式的可行性进行论证。
关键词:柔性附着 塔式起重机 可行性 分析
每台塔式起重机(以下简称塔机)都有其独立式最大起升高度,当超过此高度时,就必须采用附着装置对塔身进行加固,如用撑杆和环梁等刚性连接方式(使塔机依附固定在建筑物上,分散工作过程中塔身所承受的水平载荷、弯矩和扭矩,提高稳定性、确保整机刚性)。但是,当受到一些客观因素的限制而无法采用刚性附着时,倘若能设置缆风绳的柔性连接方式进行取代,这将对工程施工非常重要。
设置缆风绳的塔机,其基本受力情况如图1所示:
M—塔身所受弯矩;
Mn—塔身所受扭矩;
N—塔身所受轴心压力;
P—在弯矩M作用下,缆风绳所受拉力;
Px,Py—分别为拉力P的水平分力和垂直分力;
Tv—缆风绳自重力的垂直分力;
L—缆风绳在塔身上的固定点至地面的距离。
缆风绳的作用是为了抵消其固定点以下塔身所受的弯矩,并将其分解为水平力和垂直力,即:
所以此时固定点以下塔身所受载荷主要为轴心压力N、垂直分力Py、缆风绳自重力的垂直分力Tv和扭矩Mn;固定点以上塔身所受载荷主要为弯矩M′、轴心压力N′和扭矩Mn。按此,以塔机及其部件的位置,荷载的数值和方向取最不利组合条件下,设定计算工况,如果能满足强度、稳定性及抗扭能力的要求,那么我们认为设置缆风绳这一柔性连接方式是可行的。
现以某热电厂冷却塔工程为例进行理论计算及对比。
该厂工程结构半径为35m、高度为56.2m,双曲线外廓,滑模施工,使用一台QTG315塔机,起升高度为65m、最大幅度为38m、最大额定起重量3000kg、最大幅度处额定起重量830kg。
塔身结构型式及主要尺寸
塔身为正方形截面的格构式桁架结构,标准节边长为1.5m,高为2.4m,主肢为∠125×10的角钢,端面对角线方向斜拉杆为 50×5结构用无缝钢管,在四个侧面,水平腹杆为∠50×6的角钢,斜腹杆为∠70×7的角钢。