塔式起重机安装基础设计论文_尚立圣

尚立圣

（河北省电力建设第一工程公司河北石家庄 050021）

摘要：塔式起重机械是建筑施工中广泛使用的起重设备，其安装基础的设计制作将直接影响到机械的使用安全，本文针对此情况进行了塔式起重机基础的设计，以期对今后的塔机安装施工提供借鉴。

关键词：塔式起重机安装；基础；设计

1 概述

固定式塔式起重机都需要安装在基础上，基础是将塔机所承载的载荷力和自身自重及风载力等传递到地基上的连接部分，基础的设计合理性以及施工质量直接关系到塔机的安全使用。塔机基础一般分为带压重和不带压重两种，其中带压重的基础中不预埋任何构件，塔机底座直接放置于基础平面上（如FZQ2000Z型附着式塔式起重机），在底架上安放压重，满足抗倾覆稳定的要求，固定基础只承受水平剪力、水平扭矩和垂直压力，基础和连接件都可较小。不带压重基础分为三种，固定脚式塔机基础（如STT293平臂式塔式起重机），将四个固定脚直接浇筑到基础中；地脚螺栓式塔机基础(如QTZ80塔式起重机)，将地脚螺栓事先浇筑在基础中，上面与十字梁或固定脚依靠高强螺母连接；预埋节式塔机基础（如ZSC60300平臂式塔式起重机），将预埋节事先浇筑到基础中，上面通过销轴与基础节连接。不用压重的基础，塔身与预埋在基础里的连接件连接，则基础不仅要承受水平剪力、水平扭矩和垂直压力，还要承受较大的弯矩。因此为承受这些载荷，基础要做得大些。

2 基础所承受载荷的计算、分析

塔式起重机基础的设计要求必须满足塔机的稳定性、基础的强度要求和基础均匀沉降要求三个方面。

塔机稳定性是指塔机在能保持整机的稳定而不致倾翻的特性，它是保证塔机安全使用的重要因素之一。它由稳定性系数M稳/M倾来表示，M稳为塔机的自重、基础重和平衡重所产生的保持塔机稳定的力矩；M倾为起着倾翻塔机作用的外力产生的力矩。稳定系数随着工况的变化而变化，稳定系数越大表示塔机的稳定性越好。塔机在设计时以考虑到各种不同工况下稳定性的要求，在设计塔机基础时其尺寸和质量必须满足稳定性要求。

塔机基础内部的结构应具有足够的强度，即能够承受各种工况下作用于基础上的垂直力、水平力及倾覆力矩。

塔机基础在长时间的使用过程中所受的载荷一直在不断的变化，如果地基沉降不均匀可致使塔机垂直的偏差增大，从而影响塔机的稳定性，因此要求地基沉降均匀。

塔吊基础的设计要根据塔机自重、风载荷、倾覆弯矩和起重臂回转启动刹车或大风吹来时产生的扭矩等因素综合考虑。同时要考虑工作状态和非工作状态两种情况。

塔吊附墙（附着）装置只承担风载荷等水平载荷及弯矩、扭矩，不承担自重等竖向载荷，将塔身、附墙（附着）简化为多跨连续梁受力模型，通过受力分析，可以得出结论：塔吊在独立高度状态下，所承受的风载荷等水平载荷及各种弯矩、扭矩对底座即对基础产生的载荷最大。安装附墙（附着）装置以后，各种水平载荷及弯矩、扭矩等主要由附墙（附着）承担。塔吊上升到最大高度以后，对基础的载荷与独立高度相比仅多了标准接的重量，而其所传递的风载荷要小得多。故下面以某厂生产的5015塔吊为例（见图3－2 塔机稳定性计算简图），根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752－92），对塔吊基础的设计方法简单介绍。载荷取值均以独立高度状态计算，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行受力分析。