王玉琴

摘要：塔机（即塔式起重机）的使用高度分为独立高度和附着高度：独立高度是在不安装附墙的情况下能够使用的最大高度，附着高度就是可以附着固定在建筑上的高度，一般通过安装附墙来实现。塔机的型号和厂家不同，独立高度也不同，OTz63塔机的独立高度为30—40m。超过独立高度后就需要搭设附墙，附墙搭设间距在产品使用说明书中有明确规定，附着式塔机的塔身可通过附墙安装在建筑物附近的混凝土基础上，以此减少塔身计算长度来保持其设计起重能力，保证最大附着起升高度。

关键词：塔机;独立高度;附着高度;附着装置

中图分类号：TH212文献标志码：A

通常我们使用的塔机都需要加设附墙，使用说明书上明确规定了附着高度最大值，出现塔机附着高度超出使用范围时，要对存在的问题进行分析，根据分析结果做相应的复核计算，需要从以下几个方面进行分析。

1基础的承载力增加

3附墙点的载荷增加

在实际使用中，塔机最上面一道附着的受力是最大的，该道附着节点的载荷除了受到以上弯矩引起的力外，还受到该节点下部塔身的水平风载荷及风载到悬臂根部的水平力，假设某塔机共有六道附墙，每道附墙的间距为L时，根据力矩分配法，绘制塔机各附墙点的剪力图和弯矩图，如图1所示。

4附墙撑杆的内力增加

由上述内容不难看出当附着点的载荷增加时，附墙撑杆的内力也随之增加，此时验算附墙撑杆的内力是否还满足要求就必不可少，假设附墙装置由四根撑杆组成，可以将其简化为如图2（附墙装置受力）所示，Mk为塔机工作时产生的扭矩，一般使用说明书里有明确说明，也可以根据回转参数计算出回转扭矩，或者是采用扭矩测试仪测出该值，Rx与Rv由论点四计算得出，L1、L2、L3、T4分别为各撑杆的长度，标准塔机附墙的L1=T4，L2=L3，m为L1到回转中心的距离，n为L2到回转中心的距离，S为附墙与建筑物连接的预埋板距离塔机回转中心的距离，h为塔机标准节外沿距离建筑物的垂直距离，F1、F2、F3、F4分别为附墙各撑杆的内力。不难看出该结构为一次超静定结构，各内力可通过力法方程解出。

计算附墙撑杆内力的同时，还包括附墙撑杆与框架（抱箍在塔身上）的连接销轴、连接耳板及其焊缝的强度计算，如果撑杆结构是花架式结构，还应计算花架上缀条与撑杆主弦焊接焊缝的强度。

5塔身载荷增加

根据本论述第3项分析可看出：塔身最上面一道附着的受力最大，故在相应的四道附着节点之间产生最大弯矩，靠近基础部分塔身所受弯矩很小。因此，当塔机使用高度超出范围时，需要验算的塔身部位有：

（1）第一道附墙至塔机根部的塔身承受了大部分的垂直载荷，这里主要解决压杆稳定的问题，假如受力过大塔身失稳，增加很小的压力就会引起很明显的弯曲变形，从而使塔身丧失承载能力，因此，第一道附墙至塔机根部塔身的稳定性计算就尤为重要。

M——最上面一道附墙下面的一道附墙点处塔身所受的弯矩;

a——塔身截面的邊长;

A——该处塔身四根主弦杆的毛截面面积。

（3）塔身悬臂部分由于承受较大的弯矩，其杆件的计算长度也最大，同样存在失稳的情况，因此尽量缩短悬臂端塔身的自由高度，因此在降低成本的同时适当的增加附着数量，该危险截面主弦杆的验证计算可根据b的方法加以简单分析。

6起重臂及其它悬臂端部件载荷发生改变

由于风载荷增加的影响，塔机其它各部件受力情况均发生变化，尽管塔机高度在使用时超过塔机附着高度一半以后，塔机的使用倍率降低一半（即起重量要降低一半），但是考虑风载的影响较大，尤其当风载垂直与起重臂和平衡臂时，所引起的附加弯矩会增加很多，因此各部件的受力状况需要重新验证。这些部件的计算这里不做详细说明，涉及到的内容较繁冗，可参考GB3811-2005钢结构计算部分。

7其他注意的问题

高度增加以后，必须验算起重钢丝绳的长度是否满足要求;起升机构的容绳量是否足够;起升机构是否能够持续供电等一系列问题均要考虑在内。

8成功案例

甘肃省兰州市胜利宾馆项目采用的QTZ63（TC5013）塔机高度超出附着高度20m，达到160m，经计算基础的承载力满足施工要求，后增加附着撑杆主弦L50x5的角钢需改为L63x6的角钢，按9m一道增设，悬臂端不得超过17.5m，由于标准节的受力增加，对所有的标准节主材、焊缝质量进行全面检查，不能有任何缺陷，标准节连接螺栓的预紧力矩必须满足标准要求，该机2倍率最大起吊为3t，建议最大吊重不超过2.5t。