塔式起重机安装基础设计

塔式起重机安装基础设计

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。

4 结束语

该套设计方案经过多个工程使用实践检验，安全可靠，在今后的塔式起重机附着装置设计工作中可借鉴。

参考文献

[1] 刘佩横.塔式起重机使用手册.北京：机械工业出版社，2002.

[2] 刘爱国，等.起重机械安装与维修技术.郑州：河南科学技术出版社，2003.