淺議塔機的穩定性與附著的設置

【摘 要】隨著我國工程建設的高速發展，塔機在生活中的應用越來越廣泛，它的穩定性關系著相關人員的生命安全，是一個值得研究的問題，本文首先從塔機基礎對塔機穩定性的影響、不同工況對塔機穩定性的影響、不同使用高度對塔機穩定性的影響以及離建筑物遠近對塔機穩定性的影響這四方面分析了塔機穩定性的影響因素，并提出了塔機附著的設置。

【關鍵詞】搭機；穩定性；附著；設置

1 塔機穩定性的影響因素

1.1 塔機基礎對塔機穩定性的影響

塔機的基礎是塔機的一個根本之所在，實踐表明了重大安全事故都是由于塔吊基礎所存在的問題而引發的，這是對塔吊整體穩定性都有著重要影響的因素，有的事故的發生都是因為工地為了搶工期，而在混凝土強度達不到要求的情況之下就輕率的安裝；有的事故則是由于地耐力的不足；有的則是由于基礎附近開挖而造成的，或者是由于積水而產生的一系列不均勻的沉降等等。這一系列的問題都會導致嚴重的安全事故，必須要引起足夠高的重視，切不可有一絲一毫的含糊

1.2 不同工況對塔機穩定性的影響

在塔機的啟動和制動的過程中，會具有慣性載荷，那么，對于塔機操作者來講，如果他違反了操作規程，造成啟動或者制動太過猛、越級換擋以及機構調速失效等等，特別是回轉機構以及行走機構，如果突然大反車或者是突然剎車，都會使得啟動和制動的時候慣性力猛然驟增，從而導致鋼結構焊縫的開裂，進一步造成整機傾翻現象。

在塔機起升的過程中，如果在起升繩索處于十分松弛的狀態之下，突然對重物進行高速起吊，使重物離地，那么，必然會產生十分大的沖擊載荷，如果塔身的垂直度的超差超過一定的范圍，使得重心往外移，這時，就會使得整體的穩定性消失，進而引發塔機的傾翻現象。

1.3 不同使用高度對塔機穩定性的影響

對于塔機來講，它的高度和的底部的支撐尺寸比值比較大，其重心又十分高，故而容易引起傾翻現象，可以說，在很大程度上，塔機的自身的使用高度與穩定性之間是成反比的。當塔機超過了其自身的獨立高度的時候，必須要架設附墻裝置，來把其穩定性增加，在進行附墻裝置的設置的時候，要嚴格按照塔機的使用說明書的相關要求來進行，附墻的間距以及附墻點以上的自由高度都不能夠進行任意的超長等等。

1.4 離建筑物遠近對塔機穩定性的影響

為了確保塔機的穩定性，在塔機和建筑物之間的距離方面，也有著十分嚴格的要求，對于塔機的安全距離來講，這是塔機在假設過程中必須要嚴格遵循的一項重要指標，如果安全距離設置的不夠，那么，很容易引發塔機碰撞、出點以及人員擠傷等等的事故。

2 塔機附著的設置

現以某綜合性住宅小區的建設為例，來進行塔機的附著設置，這是一個由多撞層以及小高層建筑組成的小區建設工程，其中9號和10號這兩幢樓層均為25層高層建筑，其最大的高度是100米，塔機結構高度大約為125米，每四層樓房需要加設一道附著裝置，平均每四層樓房的高度約為16米，在加設到底23層的時候，共設置為5道附著裝置。塔機的中心和建筑物外墻之間的附著距離是11.17米，附著點開間跨距是16.34米。

2.1 附著裝置的布置方案

塔機附著裝置有附著框架以及附著桿所構成，對于附著框架來講，絕大多數都是有鋼板組焊而成的箱形結構，附著桿通常采用角鋼或者是無縫鋼管阻焊而成的格構式桁架結構。按照施工現場所提供的各層樓面頂板的標高，以及相關的技術要求，需要設置為5道附著裝置，具體情況如下圖：

其中，A、B以及C所代表的是三個桿，桿A的數值為108米，記為LA=108m，同理LB=113.2m，LC=142m。

2.2 附著計算機附著桿的內力計算

當塔機滿載工作的時候，起重臂順塔身，風向和臂架垂直，那么，現在對塔機滿載工作時候的附著桿內力計算：在塔機處于正常工作狀態的時候，它主要受到的是風載以及回轉機構所產生的轉矩的作用，其中風載用q來表示，對它的定義是作用于塔機單位長度之上的載荷，按照風載計算方法，可以計算出風載q=0.27千牛每米，所以，Mf=1/2*q*l1sup2;－1/2*q*l2sup2; =1/2×0.27×（50.16sup2;－14.903sup2; )=309.68千牛每米；Mh=fk(P/ω)=370.24千牛每米。其中，Mf表示的是由風載所產生的轉矩；Mh所表示的是由回轉機構所產生的轉矩；l1所表示的是工作臂架的長度；l2所表示的是平衡臂架的長度；f所表示的是塔機的工況系數；k所表示的是在和換算系數，它是隨著回轉支撐結構的不同而選取不同的數值，在這里k=3.676；P所表示的是回轉功率，在這里P=3.7千瓦；ω所表示的是回轉的角速度，在這里ω=0.6轉每分鐘。具體的附著桿受力簡化圖如下：

根據上圖，并結合附著桿受力分析和平面力系平衡方程ΣX=0，ΣY=0，ΣM=0，能夠得到搭機在滿載工作的時候，其附著桿傾斜角以及內力情況如下：

桿件 LA=108米 LB=113.2米 LC=142米

角度 α=68.5度" β=62.6度""""γ=45度

內力 F1=245千牛"F2=238千牛"""F3=30千牛。

3 結語：

總之，塔機的穩定性和相關人員的安全以及財產的損失是息息相關的，本文對塔機附著的設計不僅使受壓桿過長而引發的不穩定的問題得到了解決，而且也能為施工單位在安裝塔機時提供相關的參考。

參考文獻：

[1] 龐梅，高家增.長短樁復合基在深厚軟土層加固中的應用[J].特種結構，2008.

[2] GB/T13752-92，塔式起重機設計規范[S].