塔式起重机顶升套架结构设计分析
塔式起重机顶升作业介绍(丰汇)
• 下面演示一下山东丰汇设备技术有限公司 FZQ系列塔式起重机的顶升过程动画。
通用塔机顶升事故几点主要因素
• 顶升工况风力超标 • 回转未锁定，或固定不牢 • 平衡未调整或调整不正确 • 顶升时塔身高度超出许可 • 顶升通道卡阻 • 顶升过程塔机与周围固定结构干涉碰撞 • 导向滚轮或滑块调整间隙不当（过大或过小） • 液压系统超压或系统压力调整不当
◆图3
◆3、拆开承座与塔身之间的连接抱瓦，操纵引入装置辅 助卷扬机放出适量钢丝绳使引入装置的吊钩下降不少于 6m，操纵油缸伸出，慢慢顶升，此时承座接头与塔身 接头开始分离，见图4。
◆4、继续顶升，当顶升支撑杆略高于5号顶升耳板时，操 纵支撑杆使之摆至顶升耳板支座上方，操纵油缸收缩， 使支撑杆可靠卡入5号顶升耳板支座内，见图Байду номын сангаас。
• 油管爆裂破损 • 液压锁失灵或未设 • 未设平衡阀 • 密封件损坏 • 安全阀调定压力不当 • 液压缸杠杆折断
• 谢谢大家
（注：至此完成一节塔身标准节的顶升、安装作业。）
◆11、附着节顶升安装作业与标准节相同，附着节顶升安 装后通过附着撑杆与建筑物连接。
◆12、按以上程序可继续完成塔身接高作业，直至所需高 度，顶升安装作业结束后，收回活塞杆。
以上为FZQ系列动臂塔机的顶升安装过程，建筑用小型 平臂塔机的顶升过程与之类似。
自升塔式起重机顶升知识简介
顶升型式
◆根据顶升机构传动方式的不同，可分为绳轮顶升机构、 链轮顶升机构、齿条顶升机构、丝杠顶升机构和液压顶 升机构等5种。其中绳轮和链轮顶升机构构造简单，但 不平稳，采用较少；液压顶升机构具有构造简单、工作 可靠、平稳、安全、操纵方便、爬升速度快等诸多优点， 得到了广泛的应用。
基于有限元新方法的塔机顶升结构分析
建筑 札械 ２０ ．１（ ０６０ 上半月刊）
维普资讯
的顶升结构型式 ，塔身主弦杆采用 １０ ８ 角钢， ８ ×１０ 腹杆为 １０ ０ ０ ×１０角 钢 ；内顶 升架 总长 ３８ ｍ，主 ．７
弦杆采 用 １０ ６ ６ ×１０角 钢 ，腹 杆 为 １０×１０角钢 ， ０ ０
种有限元的前处理技术 ，节点的布置方法与传统的 前处理方法相同 ，但在定义截面时给 出偏心距离 ，
采用新 的刚度阵将偏心问题考虑进去 ，与普通的梁 单 元 刚度 阵不 同。偏 心 只 在 截 面 上 发 生 ，即 ｙ、Ｚ
轴 （ 、３轴）向的偏 心不会影 响单元 的方 向，即 ２ Ｘ轴 （ 轴 ）的方向。 １
维普资讯
设计计算
ＤＥ Ｉ ＆ ＣＡＬ ＬＡ ＯＮ ＳＧＮ ＣＵ ＴＩ
基 于 有 限元 新 方 法 的塔 机 顶 升 结构 分 析
赵伟 民 ，郭 峰 ，李 瑰 贤
（． １ 大庆石油学院 机械系 １３ ０ ； ． ６０ １ ２ 哈尔滨工业大学 机 电工程学院 １００ ） ５０６
４ Ｑ Ｚ ２ 塔机顶 升结构有 限元分析 Ｔ １５
某 Ｑ Ｚ２ Ｔ １５自升式塔机采用 内顶升架和外塔身
［ 收稿 日期］２０ — ４ １ ０５ ０ — ２
２ 有限元 中的界面 单元
有限元中的界面单元是用来仿真不同的两个部 ［ 通讯地址］郭峰， 哈尔滨工业大学Ａ区１公寓３７ １ ２
随机性 ，如风载荷等 。从总体结构来看 ，塔身的最 大应力并不 出现在与顶升套架重叠的部位，但是从
局部结构来看，这个部 位载荷 复杂，事故率很 高， 三峡工程的塔带机事故就是典型的顶升结构局部失 效问题 。所以，对其进行准确的分析是十分必要的。 首先 ，顶升套架和塔身之间的接触是很难解决 的问题 ，有限元求解接触问题现在还不成熟 ，还不 能灵活地应用于结构分析 。其次 ，塔机的桁架结构 是采用各种型钢焊接而成 ，各个杆件的形心线相互 交错并不相交 。以往人们将其简化 ，假设各杆件 的 形心线相交，使有限元模型 与实际结构不完全 相 同，会导致一定的分析误差。这种误差主要表现在 腹杆偏心导致的主弦杆的附加扭矩和弯矩。 本文采用了有限元 中界面单元技术和梁截面偏 心技术 ， 很好地解决 了以上两个难题 ，新方法的使 用在很大程度上提高了有限元分析的精度和效率 。
一起塔机事故的套架受力分析
２ ８ ４０ ７ ６
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２周 王 郭兵 钢 Ｂ ０７ 梁 承担 所有 竖 向荷 载 ， 脚 手架 发生 竖 向载荷极 限承 ［］ 学 军 ， 来 ， 等 ． 结 构 设 计 规 范 Ｇ ５ ０ 应 用 指 导 ． 在
载力 时 ， 穿墙螺 栓承 担的剪力将 达 到较高的数值 ， 穿墙
生失效 ，因此 ， 当对 连接脚手架 和建筑物 的穿墙 螺栓 应 和承力梁给 予高度重视 。 随着脚手 架的升高 ， 风荷 载将增大 ， 会使脚 手架 将 系数 ， 减少风 荷载产生 的不利影响。另外 ，由于扣件连
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图１ 受力位 置示意图
表１ 截面特性表
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⑥套架对 塔身产生 的水平力 Ｆ ；
ｌ 塔身结构 受力分析
１ 塔 身结 构 计算 模 型 ． １
事故 发 生在 顶 升 过程 中，塔 身主体结 构 包 括 ９个 标 准节， 外载 荷作 用在 第 ８ 标准 节上 。通 过 现场 勘 个
塔式起重机总体及顶升套架的设计计算说明书
总体设计方案的拟定金属结构安装基础当在保证所设计的机型达成国家有关标准的同时，力求结构合理，技术先进，积极性好，工艺简朴，工作可靠。
2.2总体设计方案的拟定QTZ500型塔式起重机是上回转、水平臂架、液压自升式的结构形式，由金属结构、工作机构和驱动控制系统三部分组成。
在进行总体设计时，要综合考虑塔机的强度、刚度、稳定性、各种工况下的外载荷以及塔机的经济性，从而选出合理的设计方案。
2.2.1 金属结构塔式起重机金属结构部分由塔身，塔头或塔帽，起重臂架，平衡臂架，回转支撑架等重要部件组成。
对于特殊的塔式起重机，由于构造上的差异，个别部件也会有所增减。
金属结构是塔式起重机的骨架，承受塔机的自重载荷及工作时的各种外载荷，是塔式起重机的重要组成部分，其重量通常约占整机重量的一半以上，因此金属结构设计合理与否对减轻起重机自重，提高起重性能，节约钢材以及提高起重机的可靠性等都有重要意义。
1.基础高层建筑施工用的附着式塔式起重机都采用小车变幅的水平臂架，幅度大部分在五十米以上，无须移动作业即可覆盖整个施工范围，因此多采用钢筋混凝土基础。
钢筋混凝土基础有多种形式可供选用。
对于有底架的固定自升式塔式起重机，可视工程地质条件，周边环境以及施工现场情况选用X形整体基础，四个条块分隔式基础或者四个独立块体式基础。
对于无底架的自升式塔式起重机则采用整体式方块基础。
X形整体基础的形状及平面尺寸大体与塔式起重机X形底架相似。
塔式起重机的X形底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土基础上，此种形式多用于轻型自升式塔式起重机，如图2-1所示。
2-1 X形整体基础长条形基础由两条或四条并列平行的钢筋混凝土底梁组成，其功能如同两条钢筋混凝土的钢轨轨道基础，分别支承底架的四个支座和由底架支座传来的上部荷载。
假如塔机安装在混凝土砌块人行道上，或是安装在原有混凝土地面上，均可采用这种钢筋混凝土基础，如图2-2所示。
分块式基础由四个独立的钢筋混凝土块体组成，分别承受由底架结构传来的整机自重及载荷。
塔式起重机顶升机构的防脱装置设计
塔式起重机顶升机构的防脱装置设计邓佐林，杨雨航（中山市节节高机械设备有限公司，广东中山 528400）［摘要］文章介绍了1款塔式起重机顶升机构的防脱装置，该防脱装置能够确保塔式起重机在顶升过程中顶升机构稳妥地坐落在塔身的踏步上，避免发生顶升横梁脱离踏步造成墩塔重大事故。
［关键词］塔式起重机；顶升；防脱装置；防脱钩［中图分类号］THG213.307 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2020）02-0066-03The anti-release device of the jacking mechanism of tower craneDENG Zuo-lin，YANG Yu-hang1 工作概况随着我国经济的快速发展，基础设施建设也突飞猛进，塔式起重机（以下简称塔机）在建设工程中大量使用，是解决施工过程中建筑材料的垂直和水平运输不可缺少的大型机械设备。
高层建筑物所使用的塔机是随建筑物增高而逐渐增加高度的，自升式塔机是最常用的，它的升高是通过顶升套架上的液压顶升系统来实现，即由顶升油缸活塞杆上的顶升横梁落入塔身上的顶升踏步的槽内，开启液压系统致使顶升油缸工作将顶升力传递到套架，托起塔机回转总成、塔尖、平衡臂总成、起重臂总成、起升机构、变幅机构等，在此过程中两个踏步在顶升过程中承受着巨大的压力。
通过套架顶起塔机上部再加装或拆减标准节加节来实现塔机高度的变化。
如图1所示为顶升加节示意图，即当套架托起回转总成一个标准节身位后，引进固定一个标准节至塔身上，使塔机增加一个标准节的高度。
塔尖平衡臂总成与起升机构回转总成顶升油缸将套架顶升至一定高度引进标准节固定于塔身上起重臂总成与变幅机构向局部视图A顶升横阀套架踏步A图1 顶升加节示意图由于塔机在顶升加节或者降节过程中，塔机上部的重力全部通过顶升横梁作用在塔身踏步上，顶升横梁是否安全可靠的落入踏步内取决宇塔机安装工人为因素，往往因为安装工在顶升过程中如有DOI:10.14189/ki.cm1981.2020.02.009［收稿日期］2019-10-28［通讯地址］邓佐林，广东省中山市长江路6号弘业大厦91066 建筑机械CONSTRUCTION MACHINERY672020/02总第528期操作不当，使顶升横梁没有稳妥落入踏步的弧形槽中，致使在顶升过程顶升横梁从踏步上脱落发生因“墩塔”而引起的群死群伤重大安全事故时有 发生。
塔机1、塔式起重机的构造(主要结构)
塔式起重机的构造（主要机构）一、主要机构1、基础承台基础承台塔机承台一般存有三种形式⑴、板式和十字形基础：A、它们主要要进行基础地基承载力验算：B、地基稳定性验算（基础边离基坑边＞2.0m；基础底离基坑底≮1.0m；f ak≥130KN/m2C、地基变形计算（基础附近有堆载、地基持力层下有软土层）D、和基础配筋计算。
⑵、桩基承台式混凝土管桩、灌注桩基础：它们主要要进行桩端承载力验算、桩身承载力验算、桩抗拔力验算和基础承台抗弯、抗剪、抗冲切计算及配筋计算。
⑶、组合式格构钢柱基础：除上述桩基础验算外还要进行单根钢柱（按轴心受压构件）和整体格构钢柱（按压弯构件）验算塔式起重机的基础应按照其安装使用说明书所规定的要求进行设计和施工。
施工（总承包）单位应根据地质勘察报告确认施工现场的地基承载能力。
当施工现场无法满足塔式起重机安装使用说明书对基础的要求时，可自行设计基础，常用的基础型式包括：⑴、板式和十字形基础；⑵、桩基承台式(混凝土管桩、灌注桩)混凝土基础；⑶、组合式基础。
㈠、板式基础设计计算应符合下列规定：⑴、应进行抗倾覆稳定性和地基承载力验算（图1）：图1 塔机承载力图⑵、整体抗倾覆稳定性应按下式计算：1、矩形基础地基承载力计算应符合下列公式要求：1）、当轴心荷载作用时2）、当偏心荷载作用时,除符合上式要求外，还应符合下式要求：2、矩形基础底面的压力可按下列公式计算：1）、当轴心荷载作用时2）、当偏心荷载作用时应符合下式要求3）、当偏心矩时3、偏心矩应按下式计算，并符合要求[pB] —地面许用压应力，由实地勘探和基础处理情况确定，一般取[pB]=2×105～3×105Pa⑷、基础底板的配筋，应按抗弯计算确定；计算公式与配筋构造参见现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定。
㈡、桩基承台式混凝土基础的设计计算应符合下列规定：⑴、应对桩基单桩竖向抗压和抗拔承载力、桩身混凝土强度，承台的抗弯、抗剪、抗冲切按现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定进行验算（图3.2.4）：图3 塔式起重机方形承台桩基础1——桩基础；2——桩基承台；3——塔式起重机塔身桩基单桩竖向承载力计算应符合下式：式中：Qk——荷载效应标准组合下，基桩的平均竖向力；Qkmax——荷载效应标准组合下，桩顶最大竖向力；Ra——单桩竖向承载力特征值；⑵、桩基单桩的抗拔极限承载力与桩身混凝土强度应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定进行计算。
谈谈塔式起重机的主要构造及功能
谈谈塔式起重机的主要构造及功能塔式起重机的品种、型号、规格很多，但从回转支承的方式上区分，可分为上回转塔机和下回转塔机。
这两类塔机的整机功能、适用范围和受力性能差别很大，尤其是金属结构的受力性能差别很大，因此要重点分别介绍。
至于几大工作机构基本相同，则放在后面分节介绍。
第一节上回转塔式起重机的构造及特点上回转塔式起重机是回转支承在塔身顶部的起重机，尽管设计型号有各种各样，但其基本构造大体相同。
整台的上回转塔机主要由金属结构、工作机构、液压顶升系统、电气控制系统及安全保护装置等五大部分组成。
每一部分又多个部件。
在这里我们不打算去介绍各种型号塔机的具体构造，只抓住其基本组成及部件的作用和特点作典型介绍。
塔机的金属结构是整台塔机的支撑架，其设计制作的好坏，直接关系到整台塔机的使用性能和使用寿命，也关系到建筑工地生命财产的安全，因而金属结构是塔机的关键组成部分。
金属结构的设计计算是一个很复杂的过程，它涉及到负载计算和承载能力分析，不是简单介绍一些公式所能凑效的。
本书是介绍塔机应用技术，故不过多解释计算方法。
上回转塔机的金属结构主要包括：底架、塔身、回转下支座、回转上支座、工作平台、回转塔身、起重臂、平衡臂、塔顶、驾驶室、变幅小车等部件。
但自升式塔机还要加爬升套架、内爬式塔机还要加爬升装置，行走式塔机要增加行走台车，附着式塔机要加附着架。
这些增加的装置大多也以金属结构为主。
图2-1为一台既有顶升、又有行走台车的上回转塔机，可以作为典型的构造示意图。
1.底架2、塔身3、回转塔架系统4、起重臂6、顶升套架7、附着装置三、起升式机构的制动器起升机构的制动器要求可靠耐用，因为制动性能的好坏直接影响安全和就位的准确性。
我国现有的起升卷扬机，大体有以下几种制动方式：1.电磁抱闸（也叫电磁铁制动器）2.液力推杆制动器3.盘式制动器4锥形转子电机制动器五、起升机构的选择计算1.起升速度的计算4极电机 n电=1420r/min6极电机 n电=960r/min8极电机 n电=720r/min第八节液压顶升装置配合爬升套架一起，完成自升功能或内爬功能。
塔式起重机顶升系统的受力分析与使用安全
塔式起重机顶升系统的受力分析与使用安全作者：陈雪萍无论国内还是国外，塔式起重机在现代化建设中都起着非常重要的作用。
它的高效性、安全稳定性是塔机生产行业和施工企业较普遍关心和注意的问题。
在我国每年因塔机安全方面引起的伤亡事故较多，给不少的家庭和社会造成了严重的影响和巨大的损失。
为了减少或避免事故的发生，在塔机整体设计中应综合考虑各相关参数，以“以人为本、安全第一”的设计观点来进行各项设计。
塔机使用过程中，最容易发生事故的莫过于顶升状态，很多塔机事故均是发生在这个阶段。
所以，了解和掌握塔机顶升的特点和受力分析，有利于减少和消除这一关键因素的安全隐患。
现将笔者在从事塔机设计中有关塔机顶升系统的受力分析与安全使用的经验和心得作一介绍，以供大家参考，希望对塔机使用者有所裨益。
一、顶升系统的相关位置及尺寸的关系每节标准节两顶升块间的中心距离、下顶升块与标准节立柱下端面的距离、顶升梁的油缸轴与顶升轴间的距离、顶升支承梁及油缸座板和制动器座板中心在爬升套上的位置尺寸、油缸的安装尺寸、以及下支座短立柱尺寸都会直接影响整个顶升、加节过程的顺利完成。
其中影响的关键尺寸是标准节两顶升块间的中心距离、下顶升块与标准节立柱下端面的距离、顶升梁的油缸轴与顶升轴间的距离、顶升支承梁及油缸座板和制动器座板中心在爬升套上的位置尺寸，在已确定顶升梁的油缸轴与顶升轴问的距离时，可暂确定顶升梁轴中心与标准节顶升块中心的距离为30～60mm、止动器轴心与标准节顶升块中心的距离为10~30mm，又给出油缸的安装尺寸，从而即可确定爬升套上顶升支承梁及油缸座板和制动器座板中心尺寸了。
同时考虑止动器的安全刚度问题，即止动器不宜太长，过长则减弱其强度，使之易弯曲变形、折断，引发塔机顶升过程的事故。
另外，顶升梁轴中心与标准节顶升块中心的距离、止动器轴心与标准节顶升块中心的距离的取值过大或过小都会影响顶升的有效行程、顶升和换肩的次数，从而使效率降低。
顶升系统的相关位置、尺寸的关系如图1。
塔式起重机安拆、顶升作业危险因素分析及其预防措施
1引言近年来,随着建筑行业的快速发展,高层、超高层建筑的不断出现,塔吊的使用范围不断扩大,由于设备自身、人为操作失误等原因,起重机械伤害事故时有发生。
2风险源分析2.1塔式起重机自身原因1)设备保养缺失。
塔式起重机属于特种设备,对其设计制造单位资质要求较高,如果缺少设备定期保养,会导致设备状况差或重要安全装置失效,比如,使用时发生脱钩、断绳等事故。
2)焊缝破坏。
塔吊制造过程中自身钢结构焊接时焊缝过小,在塔吊作业过程中,由于应力过大,使得钢结构提前产生金属疲劳类型的破坏,使塔身结构突然发生断裂从而造成塔吊倒塌。
或者起重臂主弦杆连接焊缝撕裂,从而使起重臂发生断裂下坠,此时塔吊在受到不平衡力矩的作用下,造成平衡臂下坠,从而破坏塔身结构造成倾覆。
3)设备或附墙螺栓选用不当。
塔吊连接螺本该用规范规定等级的强度螺栓,但某些不良租赁单位为了节约成本“以小代大”,选用强度等级小的螺栓;或者螺栓本该达到了使用次数要求却没有更换;抑或本应不可重复使用的连接螺栓继续重复使用,从而使连接螺栓达不到应有的性能指标,产生了疲劳破坏,引起塔身折断[1]。
4)钢丝绳问题。
起升钢丝绳与变幅钢丝绳因长时间使用,若未及时进行润滑保养,或者使用过程中,吊载超过钢丝绳承载能力的重物,会使钢丝绳出现“散股”“断股”等现象,严重会发生钢丝绳断裂,从而造成事故5)塔身标准节。
为满足结构施工,塔吊需不断进行顶升加节,若未对标准节进行及时的防锈措施,使得标准节出现锈蚀,会影响标准节整体结构强度,从而增大发生危险的概率。
同时某些不良租赁单位为减小成本,会使用寿命期限濒临报废,或者使用非原厂,以及是原厂但非原型号的标准节,造成标准节的混用,使得塔吊整机结构受力改变,从而造成失稳,【作者简介】陈镜宇（1997~），男，河北唐山人，助理工程师，从事大型机械设备管理研究。
塔式起重机安拆、顶升作业危险因素分析及其预防措施Analysis of Risk Factors and Preventive Measures for Installation,Dismantling andLifting Operations of Tower Cranes陈镜宇，王俊国，侯景强，李建锋，成磊（中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，广东深圳518000）CHEN Jing-yu,WANG Jun-guo,HOU Jing-qiang,LI Jian-feng,CHENG Lei(South China Branch of China Construction Second Engineering Bureau Co.Ltd.,Shenzhen 518000,China)【摘要】从塔式起重机自身原因，塔式起重机的安拆、顶升作业风险，环境的风险，自然灾害，安全管理方面的疏忽几方面分析塔式起重机施工的风险源，并从管理因素缺陷控制措施、防护缺陷控制措施、设备结构缺陷控制措施、操作失误控制措施、塔吊防台风预防措施5方面提出具体的防控措施。
塔式起重机液压顶升系统故障分析及检测
塔式起重机液压顶升系统故障分析及检测摘要：工程建设期间，通常都使用到塔式起重机，但在使用过程中，塔式起重机液压顶升系统容易出现故障，影响设备正常使用。
如果处理不当，容易造成机毁人伤（亡）等事故发生。
因此，应引起我们高度重视。
本文对引起设备故障原因进行分析，并提出了故障处理方法和检测方法，供同行参考。
关键词：液压顶升系统；故障；检测；塔式起重机；引言目前许多工程建筑施工都使用塔式起重机，它对提升施工进度和效率，降低企业经营成本有着重要意义。
但是使用过程当中，液压顶升系统容易出现问题，例如顶升速度、顶起后自动溜缸或根本顶不动等，这些都会对施工进度造成影响，如果不及时进行处理，会导致倒塔事故发生，影响操作人员人身安全，因此，必须做好对液压顶升系统的故障进行检测工作，及时排除质量隐患，确保系统正常。
1 塔式起重机顶升系统的工作原理塔式起重机顶升系统主要作用是，顶起系统上面的结构，并保证工作时系统升降速度平衡。
因此，顶升系统必须具有相应的安全性，保证系统工作时升降平稳，转向时受到冲击力小，满足最大起重量。
塔式起重机液压顶升系统工作原理如图 1 所示。
（图1顶升液压系统原理图）2 塔式起重机液压顶升系统故障原因的分析2.1 油缸油缸产生故障主要出现在其密封件存在破损和底部单向阀不能很好封闭，导致油缸产生溜缸问题。
通常检验油缸问题的方法有两种：2.1.1 活塞密封件的检验油缸存在活塞密封问题主要来自有杆腔端与无杆腔端，通常检验活塞杆可以查明问题原因。
具体操作步骤如下：先从油缸内伸出活塞杆，再将油缸旁的低压油管打开，并继续伸出活塞杆。
之后观察油管，若油缸中的油可以流出，则可以认定是油缸活塞的无杆腔端密封件存在问题；若油缸中有杆腔供油的情况下，活塞杆能够自动伸出，则表明油缸的有杆腔端的密封件出现了问题。
2.1.2 液控单向阀故障的检验具体检验步骤如下，一般先切断系统电源，后把高压腔开关打开，之后认真观察，如果发现压力油从油管流出，则可以认定液控单向阀存在问题，要及时对其进行处理，确保系统安全运行。
自升降式跨越架的设计与分析
自升降式跨越架的设计与分析罗义华;陈雪松;周焕林【摘要】文章设计了一种新型输电线路自升降式跨越架.架体采用钢结构,由自立式塔身和横梁臂架构成,并配备自升降系统,可根据实际情况灵活调节塔身高度及横梁方向.塔身由3m长的标准节组立而成,塔身最大工作高度为60 m;横梁长度60 m,跨度为40 m.跨越架在被跨越物体的两边架设,横梁可在空中对接,形成跨距80 m 的封网结构;建立了跨越架有限元力学分析模型,计算其在不同工况下的强度、刚度和稳定性.结果表明,该结构安全可靠,可保证跨越架线施工安全和被跨越物体的正常工作.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(041)008【总页数】5页(P1079-1083)【关键词】跨越架;结构设计;位移;应力;稳定性【作者】罗义华;陈雪松;周焕林【作者单位】国网安徽省电力公司,安徽合肥 230022;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】TU392.60 引言架空输电线路导线架设时,经常需要跨越已有的电力线路、铁路、公路等障碍物,为了保证被跨设施的安全正常运行,放线前应在这些跨越设施上方搭设跨越架和封网结构,使导线安全顺利通过。
当前,国内常用的跨越架有脚手架式和站立式抱杆跨越架,如图1所示。
这些跨越架的缺点是需要依托两边的架体在被跨越设施上方搭设封闭网。
文献[1]介绍了常用跨越架线施工方法,并对跨越施工影响因素进行了分析;文献[2]依据山东220 kV新枣线跨越高速铁路的现场情况,使用脚手架搭设跨越架;文献[3]对500 kV大理——厂口输电线路工程跨越35 kV清禾线路采用抱杆搭设跨越架;文献[4]在500 kV新余变电站220 kV出线工程跨越S32高速公路高架段应用了抱杆自立式跨越架。
重型平臂自升塔式起重机顶升套架结构分析
重量 ，液压缸继续 回缩 ，将顶升轴摆人距液压缸行 程 最 近 的塔身 踏步 板 内 ，继 续 下一 次顶 升 ，如此 循
环 ，直到塔 身顶 升 至预期 高度 … 。
套架其它三侧相 比，顶升侧梁用较大规格 的腹杆 ， 同时将顶 升 横梁 与腹 杆弦杆 交 汇 的三角 区域 ，用 钢
板焊 接成 箱 型结构 加 强 。
的顶 升踏 步较 大 ，会增 加塔 身宽 度 ，运输 时将 出现 尺寸 超 限问题 。单 侧顶 升方 式 ，液压 缸布 置在 标准
重将套架以上部分重心调至顶升液压缸侧 ，然后松 开塔身与承座之间的连接 ，将液压缸下端的顶升轴 支承在距其最近的塔身踏步板 内，顶升液压缸通过 顶升套架顶起塔机上部结构 ，依靠套架 内侧 的滚轮 或滑块与塔身主弦杆接触 ，沿塔身向上顶升。当液 压 缸顶 升 至远 端塔 身踏 步板 时 ，将顶 升撑 杆摆 入 踏
实例 ，运用新方法并借助Ａ ＮＳ Ｙ Ｓ 的力学分析功能 ，建立 了套架有限元模型，分析套架各构件 的受力，为 设计重型平臂 自升塔式起重机顶升套架提供 了依据。 ［ 关键词 ］ 重型平臂 自升塔式起重机 ；顶升套架 ；有限元 ［ 中文分类号 ］ Ｔ Ｈ ２ １ ５ ［ 文献标志号 ］ Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ １ — ５ ５ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ５） １ ０ ～ ０ ０ ７ ３ — ０ ３
Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｓ ｅ ｌ ｆ － ｃ ｌ ｉ ｍｂ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｄ ｕ ｔ ｙ ｌ ｆ ａ ｔ ａ ｒ ｍ ｔ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ
步 板 内 ，再 慢慢 回缩 液 压缸 ，由顶升 撑杆 顶起 上部
适用于电梯井的内爬塔式起重机结构设计和注意事项
适用于电梯井的内爬塔式起重机结构设计和注意事项随着我国经济的发展和进步，城市化的进程不断加快，在城市的建设中，尤其是在大城市中，城市的建筑不断增加，其中高层建筑越来越多，而在高层建筑中，电梯是一种重要的运输工具，而在电梯井的施工中，起重机是重要的部件，在电梯井的施工中，内套自升式内爬塔式的起重机优势较多，进而在电梯的施工中占有重要的地位，故此，在电梯井的施工中，要克服电梯井内部施工空间的限制，合理科学的利用其空间和位置，并对其起重机的结构进行科学的设计，使得起重机能够在电梯井内正常运行。
1.内爬塔式起重机总体结构设计和工作原理1.1塔身的设计在对内套自升式内爬塔式起重机的设计中，要最起重机的总体结构进行了解，进而保障其设计水平，内套自升式内爬塔起重机的总体结构如下图：在内爬塔式的起重机的组成中，塔身是其中的重要构成部分，在进行设计的过程中要熟悉塔身的组成，根据电梯井内的空间以及实际情况进行调整，其他生主要由水平支撑、塔身标准节、塔身底座以及塔身底座支腿等四部分组成，这四部分其中水平支撑安装在第三节塔身标准节上，塔身底座紧固在塔身基础节结构框架下方，塔身底座安装有可伸缩的塔身底座支腿，在进行内爬塔式的起重机的设计中，塔身的底座和底座的支腿要依据规范和要求进行设计，同时在设计的过程中要根据电梯井的空间进行调整，进而保障塔身的设计能够与电梯井的内部空间相协调，这样就可以减少因塔身设计不够规范不合实际而影响起重机的升降，此外，在进行塔身标准节的设计中，要根据电梯井的实际情况以及标准节的规范进行设计，故此，在内套自升式内爬塔式的起重机设计中，塔身的设计至关重要[1]。
1.2顶升内套架的设计在内套自升式内爬塔式的起重机设计构成中，顶升内套架作为其中的重要组成部分，科学设计内套架成为其中的重点，在设计顶升内套架之前，要先了解内套架的构成，在起重机中，顶升内套架主要是由套架节架、下横梁、套架底座、套架底座支腿、导向滑块以及顶升活动块等六部分组成，这六部分构成了顶升内套架，在顶升内套架的运作中，其中顶升内套架紧固安装在套架底座上，顶升内套架上的主弦杆上焊接有导向滑块，下横梁处安装顶升活动块，套架底座安装可伸缩的套架底座支腿，这就是顶升内套架的安装情况，在内爬塔式的起重机的设计中，要科学设计顶升内套架，其中顶升活动块作为顶升内套架的重要的构建，在进行设计的过程中要按照相关的规范和要求进行设计，进而保障下横梁的安装，同时，在内套架的设计中，导向滑块是主弦杆上的重要部件，在进行设计的过程中，要让导向滑块紧贴主弦杆，进而保障顶升内套架的设计水平，其中他部分的构建在设计的过程中也要按照相关的规范和要求进行设计，故此，加强对顶升内套架的科学设计也是其中的重点和关键[2]。
塔吊安装顶升方案
施工组织设计（专项施工方案）报审表工程名称：海珠半岛花园三期工程地址：广州市海珠区滨江东路543‐549号地段机械名称：塔式起重机型号：QTZ125自编号：1#使用单位（章）：中国建筑第四工程局有限公司海珠半岛花园三期1#塔吊安装（顶升）施工方案编制：审核：审批：日期：中建四局第六建筑工程有限公司目录1、编制依据 (2)2、工程概况 (2)3、安装（顶升）作业资质 (2)4、设备性能参数及相关信息 (3)5、安装前的准备工作及安全技术措施 (4)6、塔式起重机安装（顶升）规范要求 (6)7、塔式起重机的安装 (7)8、塔式起重机的顶升 (8)塔式起重机安装（顶升）安全技术方案一、编制依据1、《塔式起重机使用说明书》；2、《25T汽车吊技术性能参数》；3、《施工现场机械塔式起重机检查技术规程》（JGJ160—2008）；4、《特种塔式起重机安全监察条例》；5、《建筑塔式起重机安全规程》；6、《起重塔式起重机常用数据手册》；7、《重型塔式起重机吊装手册》；8、《起重机械安装工程施工及验收规范》GB50278-989、施工现场情况；二、工程概况本工程海珠半岛花园三期，住宅楼工程2 幢(自编B、C 栋)，设计为2 幢43 层的住宅楼，建筑高度158.9m，地下3 层，基坑占地面积(包括东区和西区)7082 平方米，基坑周长469m。
东区±0.000相当于绝对标高9.65m，现状自然地面绝对标高约7.9m(相对标高‐1.75m)，地下室板底绝对标高‐3.2m(相对标高‐12.85m)，土方开挖深度约11.1m。
基坑采用地下连续墙兼作外墙进行支护，设置有两道内支撑，第一道内支撑底绝对标高6.2m(‐3.45m)，第二道内支撑底绝对标高2.2m(‐7.45m)。
根据工程量，场地情况，拟定在C 栋东侧，基坑底开始安装1 台半径65m 的塔吊，塔吊附着在C 栋(C‐F)‐(C‐H)/(C‐13)轴。
三、安装（顶升）作业资质1、安装（顶升）单位名称：中建四局第六建筑工程有限公司资质编号： A11-15/7资质等级：壹级2、作业人员资质3、组织工作四、设备性能参数及相关信息五、安装前的准备工作及安全技术措施1、塔式起重机要求电压为380V，电缆采用3X35+2X16mm2铜芯电铜芯缆，满足塔式起重机说明书要求（3X25+2X10mm2）。
自升式塔式起重机顶升过程详解
自升式塔式起重机顶升过程详解（一）自升式塔式起重机是指依靠塔机自身的、专门的外套架及顶升装置，增、减塔身节（即附着式塔式起重机）。
自升式塔式起重机顶升部件见图一，（其中8和9部件见图二）图一序号部件名称序号部件名称1 塔身（节） 6 塔顶2 顶升外套架7 平衡臂3 转体部分8 顶升油缸4 驾驶室9 顶升横梁5 起重臂图二自升式塔式起重机的顶升是通过液压顶升油缸8来完成自升的；与顶升油缸8上铰点相连的上部结构（部件2、3、4、5、6、7）可随油缸8的伸出（收缩），做上移（或下移）动作，实现塔机顶升（降落）过程。
具体操作如下：（一）、首先在塔机进行安装、顶升操作时，必须由具有受过塔机操作特殊培训的，并持有特种设备操作上岗证的人员进行操作，严禁无证操作。
操作人员在进行操作前，必须掌握塔机使用说明书中相关内容，对设备性能进行全面了解。
（二）、先通过塔机吊起一节节，并放置于塔机外套架上的节引进装置上，如图三所示。
（三）、再用起重臂吊起一节节，通过变幅小车前后移动，使塔机起重臂5与平衡臂7保持平衡，如图四所示；锁紧回转，此时拧开转体部分3下端与塔身节1的紧固螺栓，等待顶升操作。
图三图四（四）、派专人协调并扶正顶升横梁9，使顶升横梁9两端的活动插销插入塔身节的爬升爪圆孔内，并确保两端活动插销均伸出塔身节的爬升爪圆孔并且，伸出端不少于5mm，如图二和图五所示，在确认顶升横梁9，安装到位后，方可开动液压顶升油缸8，进行顶升作业，顶升过程中操作人员要密切关注个零部件的状态，遇有疑问时，要及时停止顶升作业。
图五（五）、当油缸达到活动行程后，需要进行换步，此时需要用外套架的活动插销，将已经顶起的部分（部件部件2、3、4、5、6、7）销住，然后缩回顶升横梁9的活动插销，收进油缸8。
重复在操作第（四）步，完成第二步、或三步顶升后，使油缸的顶升高度足以满足节引入，此时，引入第（二）步中预放置的节，并拧紧节螺栓，至此完成一次顶升加节。
TC5013塔式起重机(固定)底架、基础设计,整机稳定性计算
目录1、TC5013塔机稳定性计算 (3)1.1抗倾翻稳定性 (3)1.1.1验算工况 (3)1.1.2抗倾翻稳定性校核 (4)1.2基本稳定性 (4)1.3动态稳定性 (6)1.4暴风侵袭稳定性 (7)1.5突然卸载稳定性 (8)1.6安装拆卸稳定性 (8)1.7地面压应力验算: (10)2、TC5013塔式起重机（固定）底架、基础设计 (10)2.1计算依据： (10)2.2参数信息 (11)2.3塔吊荷载取值与基础承台顶面的竖向力与力距 (11)2.4结构设计： (12)2.4.1桩基选型： (12)2.4.2地基基础 (12)2.4.3矩形承台弯距的计算 (13)2.4.4矩形承台弯矩的计算 (13)2.4.5矩形承台截面主筋的计算 (14)2.4.6矩形承台截面抗剪切计算 (14)2.4.7桩承载力验算 (15)2.4.8桩竖向极限承载力验算及桩长计算 (15)1、TC5013塔机稳定性计算1.1抗倾翻稳定性1.1.1验算工况本塔式起重机为固定基础的自升式塔式起重机，其抗倾翻稳定性的计算包括：安装架设、拆卸和使用过程（工作状态、非工作状态）。
列表4-1如下：表4-1固定基础塔式起重机验算工况1.1.2抗倾翻稳定性校核图4.1 抗倾翻稳定性计算简图由于固定基础式的倾覆边沿不明确，GB/T13752-92提出，固定式砼基塔机整机抗倾翻稳定性验算公式：3bF F h F M e g v h ≤+⋅+=式中：e —偏心距。
M —作用于基础上的弯矩。
h —基础深度。
b —基础宽度。
Fv —作用于基础上的垂直载荷。
Fh —作用于基础上的水平载荷。
Fg —混凝土基础的重力。
作用于基础上的弯矩包括自重载荷、起升载荷、离心力、惯性力及风载荷产生的力矩，根据上述工况计算如下：1.2基本稳定性工作状态：无风静载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响，载荷放大系数：自重载荷系数取1.0，离心力系数取1.0，起升载荷系数取1.5，(1) 自重载荷计算名称质量(Kg) 重心至回转中心距离mm力距Kg.mm起重臂第一节480 2250 1080000 起重臂第二节865 10500 9082500 起重臂第三节788 20500 16154000 起重臂第四节713 30500 21746500 起重臂第五节636 40500 25758000 起重臂第六节512 50500 25856000 起重臂第七节465 57500 26737500 起重臂第八节330 62500 20625000 起重臂第九节312 67500 21060000 起重臂第十节83 70740 5871420 起重臂其他176 35630 4532000 变幅机构220 7860 1729200 平衡臂1856 -7523 13963533 起升机构1600 -8280 -1324800 平衡重14700 -16270 -189879000 司机室244 1310 319640 电气系统150 -3810 -571500 平衡臂拉杆541 -6142 -3322822 回转塔身880 0 0上转台1230 0 0回转机构500 0 0回转支承420 0 0下转台1351 0 0套架3667 0 0引进平台255 2190 493407液压顶升机构230 -1700 -391000塔身15750 0斜撑1720 0底架3150基础70000 0合计120824 -49770422表4-2 基本稳定性自重载荷（2）离心力计算：F=mw2=m(0.7×2×3.14/60)2=(8000+246+279)*0.0055*15500/10000=72.675离心力矩Fr=72.675×(42000+1000)=3125025N.mm（3）起升载荷力矩计算：F.r=（8000＋246＋279）×15500= 132137500 N.mm（4）偏心e计算：M=（132137500×1.5＋3125025×1.0-49770422×1.0）×10=1453108030N.mmF h=0NFg＋Fv=[(8000＋246＋279)＋120824]×10=1293490Ne=1123.4mm1.3动态稳定性工作状态：有风载、考虑自重载荷及吊重对整机稳定性的影响，载荷放大系数：起升载荷系数取1.30，离心力系数取1.0，自重载荷取1.0，风载荷系数取1.0（1）风载荷计算：部件风力风压迎风面积总面积充实率挡风风载荷到基础对基础底面系数N/m2mm2mm2ω折减系数N 距离mm力矩N.mm塔身 1.6 250 1476273 4110752 0.3591 0.47 13884 23530 32669052 下转台 1.6 250 657743 1027196 0.6403 0.15 302.56 46500 1406904 支撑 1.2 250 2349500 2349500 1.0 704.85 46855 33025746 回转塔身 1.3 250 1222557 3007303 0.4065 0.39 552.37 48333 2669776司机室 1.2 250 2992000 2992000 897.60 43450 3900072起重臂 1.3 250 181526 806482 0.2251 0.66 6885.9 50050 887737 平衡臂 1.6 250 163720 375760 0.4357 0.34 100.20 49500 495000 平衡重 1.2 250 3604400 3604400 1.0 1081.3 49500 5352534 三机构 1.2 250 828000 828000 1.0 248.4 49500 1229580 电气 1.2 250 720000 720000 1.0 216 49500 1069200 载荷1800 48333 8699940 合计63472266 表 4-3 动态稳定性风载荷（2）偏心e计算：M=（132137500×1.3＋3125025×1.0-49770422×1.0）×10+ 63472266×1.0×10=1886056190N.mmFg＋Fv=[(8000＋246＋279)＋120824]×10=1293490Ne = 1458mm1.4暴风侵袭稳定性非工作状态，载荷放大系数：自重载荷取1.0，风载荷系数取1.2。
塔吊结构详解
塔吊结构详解塔吊是一种常见的起重设备，广泛应用于建筑工地、港口码头等场所。
它的结构复杂，由多个部件组成，能够实现多种功能。
本文将从塔吊的结构组成、工作原理和应用范围等方面进行详细介绍。
塔吊的结构主要由塔身、起升机构、回转机构和支撑系统组成。
塔身是塔吊的主体部分，一般由钢结构构成，具有足够的强度和稳定性，以承受起重工作时的巨大力量。
起升机构是塔吊的核心部件，由电动机、齿轮传动系统和钢丝绳组成，能够实现货物的垂直上下运动。
回转机构由电动机、齿轮传动系统和回转机构组成，能够实现塔吊的回转运动。
支撑系统主要包括塔座、对角杆和支腿等，能够提供塔身的支撑和稳定。
塔吊的工作原理是通过起升机构和回转机构的协作来完成起重工作。
当起升机构启动时，电动机带动齿轮传动系统旋转，通过钢丝绳将货物吊起或放下。
回转机构的启动使塔吊能够在水平方向上进行回转运动，从而实现货物在水平方向上的搬运。
塔吊的支撑系统能够提供稳定的支撑力，确保塔吊在起重过程中的稳定性和安全性。
塔吊的应用范围非常广泛。
在建筑工地上，塔吊常用于高层建筑的施工过程中，能够高效地完成各种起重任务，提高施工效率。
在港口码头上，塔吊常用于装卸货物，能够快速、安全地完成货物的吊装工作。
此外，塔吊还可以用于桥梁、大型设备的安装和拆卸，以及电力设施的维护等工作。
塔吊是一种重要的起重设备，具有复杂的结构和多功能的特点。
它在建筑工地、港口码头等场所有着广泛的应用，能够提高工作效率、保障工作安全。
通过本文的介绍，相信读者对塔吊的结构和工作原理有了更深入的了解。
希望本文能够对读者有所帮助，增加对塔吊的认识。
QTZ63型塔式起重机顶升机构设计
QTZ63型塔式起重机顶升机构的设计1.引言二次世界大战结束以后，由于许多国家夷为废墟，庞大而艰巨的家园重建工作，要求建筑施工实现机械化，以加快建设进度。
作为建筑机械化主导机械，塔式起重机得以应运而迅猛发展。
1.1我国塔式起重机行业发展概况我国塔式起重机行业于20世纪50年代开始起步，1953年由原民主德国引进建筑师-Ⅰ型塔式起重机（Baumeister Ⅰ）,1954年抚顺试制成功第一台2-6t塔式起重机，仿建筑师-Ⅰ型。
初名TQ2-6塔式起重机。
首次在北京用于大型砌块民用建筑施工，并取得成功。
1965年列入国家生产计划的沈阳建机厂开始批量生产红旗Ⅱ-16型塔式起重机。
20世纪80年代随着改革开放和国际技术交流增多，我国曾先后有原联邦德国.法国.意大利及丹麦引进了为数可观的塔式起重机产品，特别是1984年由法国POTAIN公司引进的三种机型（H3/36B.F0/23B.GTMR360B）的生产许可证，极大地促进了我国塔式起重机产品设计制造技术的进步。
通过消化吸收国外先进技术，对基础部件，如电动机.电器.回转支承.传动机构及安全装置等进行定点生产，一些生产主机的专业大厂还进行了相应的技术改造，增设钢材预处理生产线，从而使国产塔式起重机的质量迅速提高，一些主要机种已达到或接近国外同类产品质量水平。
进入20世纪90年代以后，我国塔式起重机行业随着全国范围建筑任务的增加进入了一个新的兴盛时期，年产量连年猛增，全国塔式起重机总拥有约为10万台。
塔式起重机出口业务曾一度极为兴旺。
至此，无论从生产规模，应用范围和塔式起重机总量来衡量，我国均堪称世界首号塔式起重机大国。
改革开放以来，国民经济的腾飞和投资规模的扩大，促进了建筑机械行业的不断发展，为塔机行业提供了良好机遇和发展空间。
据有关方面提供的信息：我国西部开发建设、国家能源建设、煤炭基本建设、油田建设、住宅建设、城市地铁建设等众多项目，预计2001～2005年全社会固定资产投资规模约为60000亿元，用于购置建筑机械的费用每年约为700亿元左右，其中相当数额用于购置塔机。
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第43卷第9期f h丨v£讨V〇1.43,N〇.9 2017 年9 月________________________Sichuan Building Materials________________________Sep.，2017
塔式起重机顶升套架结构设计分析
梁志文
(广东省建筑机械厂有限公司，广东广州510000)
摘要：塔式起重机是现代工程建设中必不可少的工程设 备，其主要作用是运输施工物资，但是因为塔式起重机在顶 升作业过程中容易引起安全事故（主要是因为顶升套架设计 不合理），所以需对塔式起重机顶升套架结构进行分析，保证 设计的科学、合理#文章首先对顶升套架结构特点和受力特 征进行分析，其次总结了计算要点，然后结合实例分析塔式 起重机顶升套架结构设计方法。
关键词：塔式起重机;顶升套架；结构设计
中图分类号:T H213.3 文献标志码:B
文章编号：1672 -4011(2017)09 -0037 -02
DOI：10.3969/j.issn. 1672 - 4011. 2017. 09. 020
〇前言
塔式起重机是当前建筑施工现场中较为常见的一种物 料运输设备，应用广泛，又称为塔吊。
通常起重机的塔身顶 升可以分为内顶升和外顶升两种，其中外顶升可以一次性整 体升高一个标准节，操作十分便捷。
3前塔吊顶升中，在上 下塔身的连接断开后，塔身整体的重全部作用于顶升油缸上，若出现偏差，会引发十分严ffl的后果。
1顶升套架的结构和受力特点
1.1 顶升套架工作原理
顶升套架主弦杆的上端和承座的连接都是通过螺栓或 者是销轴进行的。
在套架顶升作业过程中，需要先通过变幅 小车或配重将套架的重心调节至顶升液缸侧，然后松开塔身 和承座间的连接部位，使得液压缸下端的顶升轴支承可以尽 可能地靠近塔身的踏步板。
通过套架内侧的滚轮或者足滑 块和塔身的主弦杆相互接触，顺着塔身向上运作。
3液压缸 顶升至远端的塔身踏步板时，顶升撑杆需置于踏步板内部，然后再回缩液压缸。
由于顶升撑杆主要承受了上部的受力，液压也会随之继 续回缩，将顶升轴置于距离液压缸形成最近的塔身踏步板内 后，继续顶升，按照上述步骤不断循环，便可达到预定高度[1]。
通常情况下，套架顶升有三种形式[2]，为中央顶升、双侧顶升以及单侧顶升。
中央顶升就是将液压缸中心线与 塔身的中心线调整至统一水平线上，这种顶升方式的应力均 衡，但是不能引人标准节;双侧顶升足将液压缸对称布置于 套架内部两侧，可以引人一次标准节但是因为重型塔基的顶 部塔身较大，会增加塔身的宽度，易出现尺寸超限的问题。
收稿日期=2017 -06 -23
作者简介：梁志文（1990 -)，男，广东广州人，本科，助理工程师，主要从事塔吊及施工升降机设计及管理工作。
1.2顶升套架的结构特点
塔式起重机顶升过程中，_架的上部以及承座连接为法 兰螺栓拼接以及销轴连接，塔式起重机的上部结构荷载会通 过承座传送至其他部位&对于刚度较大的承座来说，套架自 身框架整体刚度不高，为此，需要对套架结构中的零部件进 行合理布设，从而提升套架自身刚度，使其负荷能力得以发 挥。
在顶升作业结束后，从套架的侧面可以引人标准节，但 是需注意的是，套架结构在引人标准节后，这个侧面范围内 不能布设腹杆，而没有腹杆的支撑作用，则框架自身的抗扭 刚度以及强度均有所降低，套顶升侧面如圈1所示。
与此 同时，对于塔式起重机来说，因为一个标准节的质tt较大，会 对套架结构施加一定的作用力，产生一定的附加弯矩。
图1套架顶升侧面主视图
1.3顶升套架的受力特点
在顶升作业时，套架需承受较大的负荷，为了保证结构 应力均衡，避免不平衡弯矩的产生，需在实际顶升作业过程 中对结构的重:心进行调整，尤其是上部结构，需保证其重心 和油缸的中心线在同一水平线上D:但是重心调整也会产生 负面影响，如当重心作用于油缸的中心线时，存在很多不可 控因素，如风荷载，当风向与起重臂呈90°垂直卖系时，风载 荷就会对塔身的m心产生扭转载荷，而因为风荷载的方向以 及风力不是固定的，因而应力关系也是断变化的。
当顶升 至一定高度时，需要就风振对套架结构的影响进行综合考量，而不平衡荷载霈要由套架结构和标准节之间的上下两组 滑块共同承受。
滑块固定于套架上，可以承受压力，但是不 能承受拉力，套架部荷载的变化也会改变滑块的受力，将 其集中于塔身的标准节上，使得滑块和标准节相互脱离a
2计算载荷及计算方法
2.1顶升载荷分析
如图2所^，顶升套架顶升过程中因为受到了上部的载 荷，水平载荷和上部结构就会产生不平衡力矩。
上部载荷通
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Vol.43,N〇.9 (T l»i 第43卷第9 期Sep. ,2017____________________________Sichuan Building Materials________________________2017 年9 月
过套架的主弦以及液压缸，然后通过顶升的踏步板将载荷传 送至塔身的主弦杆，不平衡力矩也会随着滚轮传送至塔身主 弦。
图2中，上部荷载为F N，水平荷载为F x，上部结构引发 的不平衡力矩为M a
2.2套架计算方法
因为_架为空间桁架结构，当顶升液压缸的顶升角度不 同时，滚轮承受的外部载荷也有所差异。
义章采用A N S Y S 对顶升套架的受力关系进行计算。
2.2.1传统算法
在传统A N S Y S套架计算方法中，多是从上到下进行，先 对套架液压缸以及滚轮的应力进行校正，然后分别计算套架 主弦杆以及顶部施加竖向应力、水平应力以及弯矩，再对各 杆件以及滚轮的具体受力进行计算。
该方法的应用可以反 映出套架的受力大小，只需依然施加应力和弯矩两个参数便 可进行推测，但是最终的计算数据可能与实际应力存在差异，由此表明，该方法的应用不能客观反映出会架的受力关系。
2.2.2新算法
因为顶升液压缸或者是顶升撑杆受到竖向的载荷是固 定不变的,可通过液压缸或者是顶升撑杆便可对套架承受的 载荷进行计算。
在计算时，需要先将液压缸或者是顶升撑杆 的竖向以及水平载荷_人A N S Y S模型中，然后约束套架主 弦杆顶部的应力，并控制滚轮在垂直塔身主弦杆方向上的移 动，如图3所尔，依据建立的模型进行计算。
新的计算方法 得出的结论更接近实际应力情况，计算更加高效和准确s
图3 套架结构载荷约束示意图
3设计实例
本文以T C6016塔机为例，对顶升套架结构设计方法进 行论述。
设计过程中，需要注意以下问题:依据标准节的实者的外形差异应控制为400〜500 m m;对于液压顶升油缸，需
要对安装距离以及运行过程进行合理设计。
设计中，将标准
节的高度记为A，标准节下部的水平腹杆所处位置的大小记
为B，滚轮支架上滚轮底部与底板上部之间的距离记为C，标
准节所需的空间最小值记为计算如下：
L=A+B-C+30
式中，30为两个标准节引进过程中的间隔距离，m。
液压油缸的最低行程即计算如下：
Hm m= L - A/2 + P
式中，P为一次顶升的空程，一般为40 m m。
油缸安装
尺寸和油缸的行程有着密切联系，而具体数值的确定需要依
据液压油缸的最低行程即进行设置a
由于从套架结构自身角度来说，其框架整体的应力较为
均衡，而顶升套架上下W之间导向滚轮的间隔距离也为正 比。
根据相关规定，自升式塔机在加节操作时也就是顶升循
环过程中，即使顶升油缸的活塞杆全部暴露，塔身上部的断
面高度和顶升套架上排的导向滚轮，中心线的高差应该> 60
m m e所以，上层导向滚轮的横向布设，其极限位置应该依据
L以及预留的调控空间进行确认。
套架在顶升过程中，因为
操作环节较多，为了保证设计方案中各项参数设置的合理性，可采用相关应用软件进行过程模拟，然后确定最后的设
计参数[3]〇
塔机在顶升作业时，顶部的平衡应力关系会发生改变，而产生的荷载也全部由套架导向滚轮承受，但是因为双向滚
轮的结构具有其特殊性，可以保证各塔机各方向上的受力相 同。
但是滚轮不具备上述作用，在顶升作业过程中，若管
轮的轮缘和主弦杆之间的距离过大，那么就不具备正确的导
向作用，甚至会出现啃轨问题。
所以，单管轮通常都被应用
于中小型的塔基上。
从设备自身性能来说，因为机械设备运
作要求不同，需要依据现场施工的作业要求进行设计，方可
满足工程生产需求。
4结束语
因为塔式起重机顶升套架结构的受力较为特殊，应力关
系较为复杂，可以借助A N S Y S辅助设计计算工作。
在套架
进行顶升作业时，顶升油缸以及套架的连接处受力较大，在
套架设计过程中，应对局部进行加强处理。
但是因为塔机套
架的机构受力关系复杂，若人工计算，则计算难度较大，计算
工作量较大，故而可以采用信息技术进行模拟，以保证设计
参数合理$
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