专利名称：塔吊非常规附墙装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将塔吊固定在建筑物上的装置。
背景技术：
在建筑施工现场，固定式塔吊在其高度超过其独立自由高度后，需要通过对塔吊 的塔身进行相应的附墙，才能将塔吊升高到相应的施工高度以满足现场施工的需求。比较 理想的塔吊附壁采用“三杆同面”的方式，其中需满足40°(Y) <70°的要求， 如图1所示。但在实际工作中，受施工现场场地的限制以及建筑物外观的不规则性以及实际吊 重的要求，塔吊常常采取一些非常规的附墙方法来满足施工要求。例如某工程中使用的 塔吊，型号为ST70/30，安装起重臂长度为55m，由于现场条件限制塔吊位置处于建筑物 的外侧，在满足附壁杆角度要求的前提下按照常规的“三杆同面”附着方式，塔吊右侧 杆件附着在墙体上角度超出70°，该塔吊平面图如图2所示。为了满足40°(Y) <70°的要求，现有的混凝土外墙与钢结构连接方法 如图3所示，即按照常规“三杆同面”的方式采用在建筑物外侧架设附壁桁架的方法进 行附壁，但此附壁桁架很长很大，如此大的附壁桁架存在安装时间长、混凝土受力大、 钢结构安装难等问题，所以需采用其它改进方法解决附壁问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种塔吊非常规附墙装置，要解决塔吊在施工场地有限 制、建筑物外观不规则或实际有吊重要求等情况下的固定问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种塔吊非常规附墙装置，包括 套在塔吊的塔身上的附壁框和连接在附壁框与建筑物之间的附壁杆，所述附壁杆包括有 第一附壁杆、第二附壁杆和第三附壁杆，其特征在于附壁杆还包括连接在附壁框与建 筑物之间的第四附壁杆，该第四附壁杆的一端连接在第三附壁杆与建筑物的连接处，第 四附壁杆的另一端连接在附壁框上，第四附壁杆和第一附壁杆分别连接在附壁框的对角 位置，所述第二附壁杆和第三附壁杆均与附壁框上面向建筑物一侧的拐角处，所述第一 附壁杆和第二附壁杆的锚固端与建筑一侧锚固在一起，所述第三附壁杆和第四附壁杆的 锚固端与建筑的另一侧锚固在一起，所述第一附壁杆、第二附壁杆、第三附壁杆和第四 附壁杆与附壁框面向建筑物一侧的夹角均为10° 120°，建筑物两侧的锚固点中有预 埋件，各附壁杆通过预埋件与建筑物锚固连接。所述建筑物两侧的锚固点中其中一个是位于外墙拐角处，另一个位于丁字墙上 或承重墙与外墙的交汇点处。所述预埋件由预埋钢板和固定连接在预埋钢板上的预埋螺栓组成，其中预埋螺 栓至少有四个并均布在预埋钢板上。所述附壁杆为方形，由四根相对平行的弦杆和连接在相邻两弦杆之间的腹杆组成。所述弦杆为角钢、槽钢、工字钢、扁钢或钢管。所述腹杆为角钢、槽钢、工字钢、扁钢或钢管。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果本发明突破了常规的以塔身 一侧平面为附壁杆支点的“三杆平面”方法，采用以塔身对角为支点的“多杆对角” 的附壁方法，即在采用“三杆同面”方式的基础上增加了第四附壁杆，是一种非常规 工作状态下塔吊的附墙处理技术。本发明不再需要满足三杆与建筑物的夹角必须达到 40° 的要求就可以将附壁杆形成稳定体系，同时能够将附壁框定在水平 定位，所以非常安全，对解决塔吊附壁难题有参考借鉴作用。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。图1是理想情况下塔吊与建筑物固定的示意图。图2是塔吊右侧的附壁杆附着在建筑物的墙体上的角度超出70°的示意图。图3是采用附壁桁架将塔吊附着在建筑物的墙体上的示意图。图4是采用本发明将塔吊附着在建筑物的墙体上的示意图。图5是附壁杆的断面示意图。图6是预埋件的示意图。图7是图6的俯视示意图。附图标记1 一塔身、2 —建筑物、3 —附壁桁架、4 一第一附壁杆、5 —第二 附壁杆、6 —第三附壁杆、7 —第四附壁杆、8—附壁框、9 一预埋件、10—预埋螺栓、 11 一预埋钢板、12 —弦杆、13 —腹杆。
具体实施例方式实施例参见图4所示，这种塔吊非常规附墙装置，包括套在塔吊的塔身1上的附 壁框8和连接在附壁框8与建筑物2之间的附壁杆，所述附壁杆包括有第一附壁杆4、第 二附壁杆5和第三附壁杆6，附壁杆还包括连接在附壁框8与建筑物2之间的第四附壁杆 7,该第四附壁杆7的一端连接在第三附壁杆6与建筑物2的连接处，第四附壁杆7的另 一端连接在附壁框8上，第四附壁杆7和第一附壁杆4分别连接在附壁框8的对角位置， 所述第二附壁杆5和第三附壁杆6均与附壁框8上面向建筑物2 —侧的拐角处，所述第一 附壁杆4和第二附壁杆5的锚固端与建筑一侧锚固在一起，所述第三附壁杆6和第四附壁 杆7的锚固端与建筑的另一侧锚固在一起，所述第一附壁杆4、第二附壁杆5、第三附壁 杆6和第四附壁杆7与附壁框8面向建筑物一侧的夹角均为10° 120°，建筑物两侧的 锚固点中有预埋件9，各附壁杆通过预埋件9与建筑物2锚固连接。所述建筑物两侧的锚 固点中其中一个是位于外墙拐角处，另一个位于丁字墙上或承重墙与外墙的交汇点处。参见图6、图7，所述预埋件由预埋钢板11和固定连接在预埋钢板上的预埋螺栓 10组成，其中预埋螺栓10至少有四个并均布在预埋钢板上。参见图5，所述附壁杆为方形，由四根相对平行的弦杆12和连接在相邻两弦杆 之间的腹杆13组成。所述弦杆12为角钢、槽钢、工字钢、扁钢或钢管。所述腹杆13
4为角钢、槽钢、工字钢、扁钢或钢管。所述附壁杆通过附壁框固定塔身，而附壁框空中平面定位是利用附壁杆，所以 只要将附壁杆形成稳定体系的同时能够将附壁框定在水平定位，塔吊就是安全的，本实 施例中，即在采用采用“三杆同面”方式的基础上增加了第四附壁杆，由此牢牢的将附 壁框定在了水平定位。以某工程为例，“多杆对角”附壁方法的安全性计算根据塔吊说明书的规 定，塔吊的塔身安装位置至建筑物距离超过使用说明规定或未按说明书中提到的附墙方 法附墙时，需要进行附墙的受力计算，主要包括附墙点受力计算、附壁杆的强度验算、 预埋铁件的验算。附墙点受力计算塔吊型号为ST70/30，起重臂长55m,重146.50KN，吊点 (重心)在23.2m;平衡臂长21.27m，重123.95KN，吊点(重心)在13.62m ；配重重
173KN，总重心在15m。独立自由高度51.7m，附墙位置在36.15m处，附墙以上最多允 许12个标准节，每个标准节的高度为3m。塔吊起重量在55m长时吊重48KN,在0 23.8m之间可以吊重120KN。(1)起重臂与平衡臂产生的最大力矩作用在附墙点上所产生的力。由于塔吊的受力可以简化为一个中间与地面铰接的杠杆状的悬臂梁，因此它的 受力也简化为力矩及力的计算。由于塔吊在垂直方向上的受力总体上(塔吊重量及吊重 与地基支座反支力)和为零，且只在垂直方向上的受力产生了一个力矩，因此在垂直方向 的计算如下
首先，以塔身支点为中心计算平衡臂与起重臂所产生的最大力矩。塔吊在平时不附 墙时有三种状态①塔吊不吊重时平衡臂端15mX173KN+13.62mX 123.95KN=4283 KNm。起重臂端23.2mX146.5KN=3399KNm。产生的力矩为884KNm。②塔吊在 23.8m 吊最大重量 120KN 时平衡臂端15mX 173KN+13.62mX 123.95KN=4283KNm。 起重臂端23.2mX146.5KN +23.8mX120KN=6255KNm。产生的力矩为1972KNm。 ③塔吊在起重臂最长55m处吊48KN重量时平衡臂端15mX 173KN+13.62mX 123.95 KN=4283KNm。起重臂端23.2mX 146.5KN + 55mX 48KN=2524.3KNm。产生的力矩 为:1756KNm。因此，塔吊在23.8m吊最大吊重120KN这种状态时，起重臂与平衡臂产 生的力矩最大，最大力矩为1972 KNm。假定塔吊所受的力矩为最大力矩1972 KNm。当塔吊附墙点与塔吊基础 支座之间的距离为36.15m时，附墙点的受力值为最大力矩+力臂距离为1972 KNm+36.15m=54.55kN。因此，当假定塔吊所受的力矩为最大力矩时，在不考虑任何其 它因素的情况下，当塔吊附墙点与塔吊基础支座之间的距离为36.15m时，塔吊的附墙点 上将受到一个54.55kN方向不确定的力的影响。(2)由于塔吊受风的影响，会在水平方向产生一个风载，假定以塔吊允许工作时 的最大风力六级风来计算查表知六级风速为Ilm/每秒或40公里/每小时，风载力为 每平方米为0.11KN，塔吊在36.15m处附墙。起重臂、平衡臂及塔帽的风力作用在附墙点所受的力的计算起重臂、平衡臂 及塔帽的迎风面积为55m X1.3m+21.27mX3.85m+8.79mX1.6m=167.4m2。则总的迎风 面积为309.7 m2。总风载为 309.7m2X0.11KN/m2=34.1KN。
由于塔吊的附墙点与塔吊基础支座之间的距离为36.15m，塔吊的附墙点以上为 36m高。假定塔吊的塔身是一个以塔吊基础支座为铰支点的刚体，则利用杠杆原理，起 重臂、平衡臂及塔帽的风力作用在附墙点所受的力为34.1KNX2=68.2KN。风载作用在塔身上后所产生的合力作用于附墙点的力的计算假定塔吊的塔身 是刚性的等直的，且塔吊的两端是铰支的，在塔身中间受到一个扶墙力，在塔吊的塔身 上受到均勻的风载。假定附墙力为X1,其所产生的形变为Δ H ；均勻风载产生的形变为
Δ1Ρ.则按照虚位移原理
权利要求
1.一种塔吊非常规附墙装置，包括套在塔吊的塔身(1)上的附壁框(8)和连接在 附壁框(8)与建筑物(2)之间的附壁杆，所述附壁杆包括有第一附壁杆(4)、第二 附壁杆(5)和第三附壁杆(6)，其特征在于附壁杆还包括连接在附壁框(8)与建 筑物(2)之间的第四附壁杆(7)，该第四附壁杆(7)的一端连接在第三附壁杆(6) 与建筑物(2)的连接处，第四附壁杆(7)的另一端连接在附壁框(8)上，第四附壁 杆(7)和第一附壁杆(4)分别连接在附壁框(8)的对角位置，所述第二附壁杆(5) 和第三附壁杆(6)均与附壁框(8)上面向建筑物(2) —侧的拐角处，所述第一附壁 杆(4)和第二附壁杆(5)的锚固端与建筑一侧锚固在一起，所述第三附壁杆(6)和 第四附壁杆(7)的锚固端与建筑的另一侧锚固在一起，所述第一附壁杆(4)、第二附 壁杆(5)、第三附壁杆(6)和第四附壁杆(7)与附壁框(8)面向建筑物一侧的夹角 均为10° 120°，建筑物两侧的锚固点中有预埋件(9)，各附壁杆通过预埋件(9) 与建筑物(2)锚固连接。
2.根据权利要求1所述的塔吊非常规附墙装置，其特征在于所述建筑物两侧的锚 固点中其中一个是位于外墙拐角处，另一个位于丁字墙上或承重墙与外墙的交汇点处。
3.根据权利要求2所述的塔吊非常规附墙装置，其特征在于所述预埋件由预埋钢 板(11)和固定连接在预埋钢板上的预埋螺栓(10)组成，其中预埋螺栓(10)至少有 四个并均布在预埋钢板上。
4.根据权利要求1或2或3所述的塔吊非常规附墙装置，其特征在于所述附壁杆为 方形，由四根相对平行的弦杆(12)和连接在相邻两弦杆之间的腹杆(13)组成。
5.根据权利要求4所述的塔吊非常规附墙装置，其特征在于所述弦杆(12)为角 钢、槽钢、工字钢、扁钢或钢管。
6.根据权利要求4所述的塔吊非常规附墙装置，其特征在于所述腹杆(13)为角 钢、槽钢、工字钢、扁钢或钢管。
全文摘要
一种塔吊非常规附墙装置，包括套在塔吊的塔身上的附壁框和连接在附壁框与建筑物之间的附壁杆，所述附壁杆包括有第一附壁杆、第二附壁杆和第三附壁杆，附壁杆还包括连接在附壁框与建筑物之间的第四附壁杆，该第四附壁杆的一端连接在第三附壁杆与建筑物的连接处，第四附壁杆的另一端连接在附壁框上，第四附壁杆和第一附壁杆分别连接在附壁框的对角位置。本装置不再需要满足三杆与建筑物的夹角必须达到40°≤β(γ)≤70°的要求就可以将附壁杆形成稳定体系，同时能够将附壁框定在水平定位，所以非常安全，对解决塔吊附壁难题有参考借鉴作用。
文档编号B66C23/62GK102009920SQ20101058002
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者倪金华, 刘伟, 刘海彬, 李军, 杨发兵, 毛锦来, 郑奕琼, 闫雪松 申请人:中建二局第三建筑工程有限公司