塔
吊
附
着
施
工
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
重庆中建机械制造有限公司
2012年10月12日
1、前 言
2、工程概况
3、材料要求
4、附着设计与施工的注意事项
5、附着装置
6、附着装置的安装高度
7、安装方法
8、附着装置安装要求
9、附着安装的注意事项
10、拆卸附着装置
11、安全要求
12、附件：一号塔吊附着计算书、二号塔吊附着计算书
前 言
因为我公司提供的随机附着仅限于塔吊距离建筑物3.8米，当超过此距离时，我公司不提供附着设备，但我单位可以提供技术支持。
宿迁华夏建设集团工程有限公司施工的云南中豪新螺蛳湾工程，情况比较特殊，塔吊距离建筑物较远。该公司提供了塔吊平面布置图，并要求我公司予以技术支持，由此我公司设计附着方案，生产安装该公司自行负责解决。
由此产生技术方面问题，我公司负责；安装的安全问题该公司负责。
一、工程概况
（一）、工程地点
本工程位于商城大道东侧，商博路南侧，商英路西侧。
（二）、施工界线
我公司施工范围：纯地下室的自4号楼的西侧后浇带向东，E轴北侧后浇带向北；住宅楼：1、2、5、6号楼；会所7号楼。
（三）、工程规模
1、地下室建筑面积：588M2；
2、夹层面积：3525 M2;
3、 1号楼建筑面积33238. M2；2号楼33453.52 M2；5号楼31195.3 M2；6号楼30388.39 M2。
4、会所2594.5 M2.
总面积：约19万 M2（其中包括地下二层人防建筑面积为6021 M2）。
（四）、结构类型
地下室为框架、剪力墙结构；塔楼为剪力墙结构；会所为框架结构。
（五）、建筑层次及高度
1、纯地下室二层（塔楼下夹层一层），负二层层高3.8米，负一层层高4米； 塔楼下负二层层高3.8米，负一层层高3米，夹层层高3米。地下室负二层地面标高-9.8米（结构标高-9.95米）。
2、住宅塔楼33层，屋面一层，机房一层。层高2.95米，檐口高度98.85米，建筑物总高度106米（包括地下部分115.8米）。
3、会所二层，局部三层；一层层高5.4米，二、三层高4.2米。建筑物总高度21.658米。
我公司生产的塔吊最大起升高度150米。塔机使用高度超过40米后，应加附着装置，第一道附着离地面32 5米，以后每隔20米加一道附着，达到高塔时仅需6次附着。6次加附着后塔机的最大高度为150米，每次加完附着后塔机附着以上的高度不超过28米。在工作高度达75米前，可采用二倍率或四倍率钢丝绳起升。当T作高度超过75米时，只能采用二倍率钢丝绳起升。为提高塔机的稳定性和刚度，要求塔身中心线距建筑物的距离以3.8米为最佳。
本工程塔吊安装在基础底板上，标高为-9.95米，根据以上情况塔吊需要120米高，按照我公司的要求需要四道附着即可，但是考虑施工期间的外脚手架的高度、浇筑混凝土的布料杆高度、附着和现浇板的标高关系、最后一道附着以上的高度等，第一道附着必须安装在自基础面向上27.5米，其他依次为45.2米、62.9米、80.6米、101.25米。
二、材料要求：
1、附着设施材料要求
（1）一号塔吊附着使用20b槽钢，二~六号塔吊使用14a槽钢。槽钢为Q345b。
（2）预埋件锚板、耳板应用级别为Q345b钢板制作，厚度15mm。锚筋未为三级钢14，锚筋根数为4*4。预埋锚筋的埋入长度和数量满足下面要求：预埋螺栓埋入长度不少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。
其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm^2，C30为3.0N/mm^2）；N为附着杆的轴向力。
预埋件应是双耳支座。
2、附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20；
3、焊接时，应使用和型钢相匹配的电焊条。
4、所用的主、辅材均需要有合格证。
5、焊接完毕，冷却后涂刷防锈漆两道。
三、附着设计与施工的注意事项
锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则：
1、附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；
2、对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；
3、在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；
4、附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。
四、附着装置
附着装置由三根撑杆、框架，框架是由四部分通过螺栓联接成一整体，撑杆一端通过框架与塔身联接，一端用销轴与建筑物连成一体。
撑杆一端必须安装调节丝。调节丝直径60mm。
五、附着装置的安装高度
塔机使用高度超过标塔高度40米时，应按规定第一道附着距地面
32.5米，第二道附着距第一道附着20米，以后每隔20米加一道附着。每次加完附着后，上悬顶升加节的标准节数量不应大干10节（含套架 内的2节），塔机吊钩距上面一道附着的距离应不大于28米。最后一道安装完毕后，塔基吊钩距离附着的距离应不大于17. 5米，即附着安装完毕后上悬顶升加节的标准节数量不应大于7节。
本工程的附着安装高度应按照27.5米、45.2米、62.9米、80.6米、101.25米。
六、安装方法
先将四个“L”型框架用起重吊钩吊至需附着高度且和塔身标准节用铁丝临时固定，然后用M20的高强度螺栓、螺母联接好，使附着框架手u标准节固定紧密，最后分别将三根附着撑杆起吊，先和附着框架铰接，再和建筑预埋耳板铰接。注意装上开口销。
七、附着装置安装要求
1、斜杆两端的水平高差a不允许超过200mm.
2、塔身上四支点安装后，每100米高度水平偏差≤200mm，塔身断面扭转角≤3°。
3、附着装置安装完毕后，附着装置以下的侧向垂直度允差为2/1000．附着装置以上的侧向垂直度允差为4/1000。
4、建筑物各附着水平抗拉力必须大于附着水平拉力最上面一道附。
八、附着装置安装注意事项
1、附着框架在塔身上的安装必须安全可靠和牢固；
2、各联接件不应缺少和松动；
3、附着杆和框架及建筑物的联接必须可靠和牢固。
九、拆卸附着装置
当塔机降至附着时，就需先拆附着装置再降塔。拆附着装置时，先拆除附着杆与附着框架及建筑物的铰接销，然后利用起升吊钩将附着杆吊至地面。
拆附着框架：附着框架由四件L型钢梁组成，先用铁丝将框架上的四件L型钢粱临时固定盘好后，再拆除框架四件L型钢梁之间的高强度连接螺柃，再利用起升吊钩将四件L钢梁分别吊至地面再重新组合好。
十、安全要求
1、安装和拆卸时不能在有荷载情况下施工；
2、安装附着装置时，由现场的施工管理人员及时测量塔吊垂直度，将误差控制在允许范围内；
3、安装、拆卸的施工人员必须正确佩戴安全帽、安全带；
4、扳手等手用工具用完随时放在工具袋内，谨防滑坠伤人。
本工程中2、5、6号塔吊距离墙体较近，统一使用14A槽钢焊接附着装置；1号塔吊距离墙体较远使用20B槽钢焊接附着装置。分别计算1号、2号塔吊即可。
一号塔吊附着计算书
塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。
一. 参数信息
塔吊高度:120.00(m) 附着塔吊最大倾覆力距:1075.00(kN.m)
附着塔吊边长:1.70(m) 附着框宽度:2.10(m)
回转扭矩:203.00(kN/m) 风荷载设计值:0.41(kN/m)
附着杆选用：[20b槽钢 附着节点数:5
各层附着高度分别:27.5,45.2,62.9,80.6,101.3(m)
附着点1到塔吊的竖向距离:11.14(m)
附着点1到塔吊的横向距离:6.24(m)
附着点1到附着点2的距离:14.13(m)
二. 支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0── 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：
W0=0.30kN/m2；
uz── 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：
uz=2.380；
us── 风荷载体型系数：Us=2.400；
z── 风振系数,依据《建筑结构荷载规范》结构在Z高度处的风振系数按公式7.4.2条规定计算得βz=0.70
风荷载的水平作用力
Nw=Wk×B×Ks
其中 Wk── 风荷载水平压力,Wk=1.200kN/m2
B── 塔吊作用宽度,B=1.70m
Ks── 迎风面积折减系数，Ks=0.20
经计算得到风荷载的水平作用力 q=0.41kN/m
风荷载实际取值 q=0.41kN/m
塔吊的最大倾覆力矩 M=1075kN.m
计算结果: Nw=85.786kN
三. 附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程为:
其中:
四. 第一种工况的计算
塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中 从0-360循环， 分别取正负两种情况，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力：
杆1的最大轴向压力为：180.32 kN
杆2的最大轴向压力为：141.71 kN
杆3的最大轴向压力为：113.38 kN
杆1的最大轴向拉力为：180.32 kN
杆2的最大轴向拉力为：141.71 kN
杆3的最大轴向拉力为：113.38 kN
五. 第二种工况的计算
塔机非工作状态，风向顺着起重臂，不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解，其中 =45,135,225,315， Mw=0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为：69.53 kN
杆2的最大轴向压力为：28.69 kN
杆3的最大轴向压力为：94.25 kN
杆1的最大轴向拉力为：69.53 kN
杆2的最大轴向拉力为：28.69 kN
杆3的最大轴向拉力为：94.25 kN
六. 附着杆强度验算
1．杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
=N/An≤f
其中 N──为杆件的最大轴向拉力,取N=180.32kN；
──为杆件的受拉应力；
An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是[20b槽钢,查表可知 An=3283.00mm2；
经计算，杆件的最大受拉应力 =180.32×1000/3283.00=54.93N/mm2。
结论：最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求!
2．杆件轴心受压强度验算
验算公式:
=N/An≤f
其中 ──为杆件的受压应力；
N──为杆件的轴向压力,
杆1:取N=180.32kN；
杆2:取N=141.71kN；
杆3:取N=113.38kN；
An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是[20b槽钢,查表可知 An=3283.00mm2；
──为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得,
杆1:取 =0.257,
杆2:取=0.221 ,
杆3:取 =0.265；
──杆件长细比,
杆1:取 =167.128,
杆2:取=182.147,
杆3:取=1.330。
经计算，杆件的最大受压应力 =213.N/mm2。
结论：最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2,满足要求!
七. 焊缝强度计算
附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下:
其中 N为附着杆的最大拉力或压力，N=180.323kN；
lw为附着杆的周长，取682.00mm；
t为焊缝厚度，t=9.00mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2；
经过焊缝强度 = 180323.22/(682.00×9.00) = 29.38N/mm2。
结论：对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
八. 预埋件计算
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002第10.9条。
1．杆件轴心受拉时，预埋件验算
验算公式:
式中 As──预埋件锚钢的总截面面积：As=3.14×142×4×2/4=1232mm2
N──为杆件的最大轴向拉力,取N=180320.00N
αb──锚板的弯曲变折减系数，取 αb=0.6+0.25t/d=0.96
经计算: As=180320.00/(0.8×0.96×300.00)=784.98mm2≤1231.66mm2 结论：满足要求!
2．杆件轴心受压时，预埋件验算
验算公式:
式中 N ──为杆件的最大轴向压力,取N=180323.22N
z──沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离
αr──锚筋层数的影响系数，双层取1.0,三层取0.9，四层取0.85
经计算: As=180323.22/(0.96×0.85×300.00)=738.81mm2≤1231.66mm2 结论：满足要求!
二号塔吊附着计算书
塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。
一. 参数信息
塔吊高度:120.00(m) 附着塔吊最大倾覆力距:1075.00(kN.m)
附着塔吊边长:1.70(m) 附着框宽度:2.10(m)
回转扭矩:203.00(kN/m) 风荷载设计值:0.41(kN/m)
附着杆选用：[14a槽钢 附着节点数:5
各层附着高度分别:27.5,45.2,62.9,80.6,101.3(m)
附着点1到塔吊的竖向距离:4.73(m)
附着点1到塔吊的横向距离:3.15(m)
附着点1到附着点2的距离:7.85(m)
二. 支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0── 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：W0=0.30kN/m2；
uz── 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：
uz=2.380；
us── 风荷载体型系数：Us=2.400；
z── 风振系数,依据《建筑结构荷载规范》结构在Z高度处的风振系数按公式7.4.2条规定计算得βz=0.70
风荷载的水平作用力
Nw=Wk×B×Ks
其中 Wk── 风荷载水平压力,Wk=1.200kN/m2
B── 塔吊作用宽度,B=1.70m
Ks── 迎风面积折减系数，Ks=0.20
经计算得到风荷载的水平作用力 q=0.41kN/m
风荷载实际取值 q=0.41kN/m
塔吊的最大倾覆力矩 M=1075kN.m
计算结果: Nw=85.786kN
三. 附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程为:
其中:
四. 第一种工况的计算
塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和
风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中 从0-360循环， 分别取正负两种情况，分别求得各
附着最大的轴压力和轴拉力：
杆1的最大轴向压力为：1.03 kN
杆2的最大轴向压力为：136.41 kN
杆3的最大轴向压力为：118.60 kN
杆1的最大轴向拉力为：1.03 kN
杆2的最大轴向拉力为：136.41 kN
杆3的最大轴向拉力为：118.6 kN
五. 第二种工况的计算
塔机非工作状态，风向顺着起重臂，不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解，其中 =45,135,225,315， Mw=0，分别求得各附着最大的轴压
力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为：72.88 kN
杆2的最大轴向压力为：24.59 kN
杆3的最大轴向压力为：88.01 kN
杆1的最大轴向拉力为：72.88 kN
杆2的最大轴向拉力为：24.59 kN
杆3的最大轴向拉力为：88.01 kN
六. 附着杆强度验算
1．杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
=N/An≤f
其中 N──为杆件的最大轴向拉力,取N=1.03kN；
──为杆件的受拉应力；
An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是[14a槽钢,查表可知 An=1851.00mm2；
经计算，杆件的最大受拉应力 =1.03×1000/1851.00=102.12N/mm2。
结论：最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求!
2．杆件轴心受压强度验算
验算公式:
=N/An≤f
其中 ──为杆件的受压应力；
N──为杆件的轴向压力,
杆1:取N=1.03kN；
杆2:取N=136.41kN；
杆3:取N=118.60kN；
An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是[14a槽钢,查表可知 An=1851.00mm2；
──为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得,
杆1:取 =0.543,
杆2:取=0.397 ,
杆3:取 =0.575；
──杆件长细比,
杆1:取 =102.951,
杆2:取=128.016,
杆3:取=97.781。
经计算，杆件的最大受压应力 =188.21N/mm2。
结论：最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2,满足要求!
七. 焊缝强度计算
附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下:
其中 N为附着杆的最大拉力或压力，N=1.030kN；
lw为附着杆的周长，取500.00mm；
t为焊缝厚度，t=6.00mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2；
经过焊缝强度 = 1030.00/(500.00×6.00) = 63.01N/mm2。
结论：对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
八. 预埋件计算
依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002第10.9条。
1．杆件轴心受拉时，预埋件验算
验算公式:
式中 As──预埋件锚钢的总截面面积：As=3.14×142×4×2/4=1232mm2
N──为杆件的最大轴向拉力,取N=1030.00N
αb──锚板的弯曲变折减系数，取 αb=0.6+0.25t/d=0.96
经计算: As=1030.00/(0.8×0.96×300.00)=822.mm2≤1231.66mm2 结论：满足要求!
2．杆件轴心受压时，预埋件验算
验算公式:
式中 N ──为杆件的最大轴向压力,取N=1026.40N
z──沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离
αr──锚筋层数的影响系数，双层取1.0,三层取0.9，四层取0.85
经计算: As=1026.40/(0.96×0.85×300.00)=774.47mm2≤1231.66mm2 结论：满足要求!下载本文
