内爬动臂式塔吊的外挂架设计技术

李 艳

1 工程概况

太原湖滨广场项目主楼47层，采用钢管混凝土柱—型钢框架梁—钢筋混凝土筒体剪力墙组成的混合结构形式。主楼外框柱采用矩形钢管混凝土柱，核心筒剪力墙内采用十字形和H形钢骨柱，根据钢柱分节最重构件达29.27 t。利用ZSL1000和ZSL750两台内爬动臂式塔吊，对称布置在核心筒东西两侧，外挂附着在核心筒墙体上。

2 塔吊的爬升设计

本工程两台塔吊附着于主楼核心筒两侧，需利用核心筒强度爬升，塔吊自由高度54 m，上、下两道爬升框架之间的夹持间距为14 m～20 m，结合本工程层高等特点，塔吊每3层～4层爬升一次共11道外挂附着，两台塔吊随核心筒施工持续向上交错爬升10次(见图1)。塔吊外挂架体系由三套外爬框架组成，塔吊正常作业时两套外爬框架协同作业，塔吊爬升时三套外爬框架交替作业，挂架可周转使用。

3 塔吊的外挂架设计

图1 塔吊外挂架周转立面图

图2 塔吊外挂架示意图

3.1 计算荷载及荷载组合

塔吊分工作和非工作两种状态，外挂架设计时需考虑工作状态时的如下荷载:

1)水平荷载包括:上爬框和下爬框的水平力、风荷载。2)竖向荷载包括:塔吊的自重、外爬框自重、最大吊重荷载。3)对塔吊的工况进行分析，共有8种荷载工况组合。

考虑塔吊两种状态对外挂架的冲击、振动、安装误差等的影响，对塔吊荷载的取值系数如表1所示。

表1 塔吊荷载的取值系数

3.2 计算及验算

塔吊外挂架安装时，混凝土的强度需达到80%，我们采用MIDAS7.8对外挂架进行建模计算。

3.2.1 钢构件截面验算